第1章 化学反应的热效应（复习讲义）化学沪科版选择性必修1

该高中化学单元复习讲义以“知识目标-核心素养-重难点”为框架，通过表格对比吸热与放热反应类型，键能与焓变计算模型建构，能量变化图像分析等工具，系统梳理反应热本质、热化学方程式书写等知识脉络，突出焓变计算、图像分析等重难点的内在联系。 讲义亮点在于“要点速测+难点精练+考点例题”的三级练习设计，如中和热测定实验的误差分析（科学探究），盖斯定律计算的“虚拟路径法”（证据推理），帮助基础学生掌握方法，优秀学生深化思维。教师可据此实施分层教学，提升学生解决实际问题的能力与科学态度。

第1章 化学反应的热效应 知识目标 1．梳理化学反应中能量变化的本质，建构从内能变化和化学键断裂、形成两个视角认识反应热（焓变）的模型。 2．比较辨析吸热反应与放热反应，归纳常见吸热反应和放热反应的类型及判断方法。 3．归纳热化学方程式的书写规则，综合运用其表示化学反应中的物质变化与能量变化，并能正确书写与判断。 4．整合盖斯定律、键能、燃烧热等多种依据，综合运用计算化学反应的反应热（焓变）。 5．综合运用中和反应反应热的测定原理，完成实验设计与数据处理、误差分析。 6．整合燃烧热与热值的概念，综合运用反应焓变评价和合理选择燃料。 核心素养目标 1．宏观辨识与微观探析：从宏观的能量变化现象与微观的化学键断裂、形成两个层面，认识化学反应中能量变化的本质。 2．变化观念与平衡思想：通过吸热反应与放热反应、反应热与化学键的关系，体会化学反应中能量守恒与转化的辩证关系。 3．证据推理与模型认知：建立"化学键（内能）变化→反应热（焓变）"的认识模型，运用盖斯定律进行反应热的推理与计算。 4．科学探究与创新意识：通过中和反应反应热的测定实验，学会控制变量、处理数据和误差分析，培养严谨求实的科学态度。 5．科学态度与社会责任：通过燃烧热、热值与燃料的合理利用，认识能源与可持续发展的关系，树立绿色低碳的能源观。 重难点 重点： 1．能从内能和化学键两个视角解释化学反应中能量变化的本质。 2．能综合运用盖斯定律、键能、燃烧热等方法进行反应热（焓变）的计算。 3．能正确书写并判断热化学方程式。 难点： 1．反应热（焓变）的计算。 2．能量变化图像的分析与应用。 3．ΔH的大小比较。 要点 反应热与焓变——化学反应中能量变化的本质 1．内能与内能的变化 （1）体系与环境：被研究的对象称为　　（又称系统），体系以外的、与体系相关的其他部分称为　　。例如研究盐酸与 NaOH 溶液的反应，盐酸、NaOH 溶液及发生的反应是体系，盛溶液的烧杯和溶液之外的空气是环境。 （2）内能：内能是体系内物质各种能量的总和，用符号　表示。当温度、压强、物质的聚集状态等发生改变时，内能随之改变。内能的变化用符号　　表示。 （3）热与功：体系与环境之间由于温度差交换或传递的能量称为热，用　表示；除热以外其他各种形式传递的能量称为功，用　表示。体系内能的变化遵循能量守恒定律，即　　　　　　。 2．反应热与焓变 （1）反应热：在一定温度下，化学反应过程中吸收或释放的热称为化学反应的　　　，简称　　　，用符号　表示。体系从环境吸热，Q＞0；体系对环境放热，Q＜0。 （2）焓变：在　　、只做体积功条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的　　，用符号　　表示，常用单位是　　　　　　　　。反应的焓变等于生成物与反应物的焓之差： ΔH＝ΣH（生成物）－ΣH（反应物） （3）放热反应与吸热反应：ΔH＜0 时为　　　　，反应体系向环境释放能量；ΔH＞0 时为　　　　，反应体系从环境吸收能量。 ⚠️ 易错提醒　ΔH 的正、负表示吸热还是放热：放热反应 ΔH 为负值（ΔH＜0），吸热反应 ΔH 为正值（ΔH＞0）。ΔH 的符号、数值和单位是一个整体，比较 ΔH 大小时要带"＋""－"号比较。 ⚖️ 概念辨析　反应热（Q）与焓变（ΔH）不完全等同：只有在等压、只做体积功的条件下，反应热才等于焓变。中学阶段一般不作严格区分，但表述时应注意"恒温恒压条件下，化学反应的反应热可用焓变表示"。 3．从化学键角度认识能量变化的本质 （1）本质原因：化学反应的本质是　　　　　　　　　。断裂原有的化学键需要　　能量，生成新的化学键会　　能量。若反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，该反应为　　　　；反之，为　　　　。 （2）键能计算焓变：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量。 以 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 为例，H—H、Cl—Cl、H—Cl 的键能分别为 436、243、431 kJ·mol-1： ΔH＝(436＋243) kJ·mol-1－2×431 kJ·mol-1＝－183 kJ·mol-1 🔍 方法点拨　从键能角度判断吸热、放热反应：断裂反应物化学键吸收的总能量大于形成生成物化学键释放的总能量，则为吸热反应；反之，则为放热反应。断键吸热、成键放热，二者差值即为反应热。 ⚠️ 易错提醒　物理变化也有热效应：物质的三态变化、溶解、浓硫酸稀释等物理过程也伴随能量变化，但不属于吸热反应或放热反应（吸热、放热反应仅指化学变化）。 要点速测 1．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．Al与盐酸的反应属于放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化 C．当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应向环境放出能量 D．CO2与C的反应属于放热反应 2．历史上曾用“地康法”制氯气，相关反应为，已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为 化学键 Cl―Cl O=O O―H H―Cl 247 497 463 431 A． B． C． D． 要点 吸热反应与放热反应的判断 1．常见吸热反应与放热反应 类型 放热反应 吸热反应 典型反应 ①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④活泼金属与水或酸的反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应；⑦生石灰与水的反应 ①大多数分解反应；②铵盐与碱的反应（如 Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 晶体）；③以 C、H2、CO 为还原剂的某些氧化还原反应（如 C 与 H2O(g)、C 与 CO2）；④碳酸氢盐与酸的反应（如 NaHCO3 与盐酸） 能量特征 反应物总能量（总焓）大于生成物总能量（总焓），ΔH＜0 反应物总能量（总焓）小于生成物总能量（总焓），ΔH＞0 2．判断吸热、放热反应的方法 （1）宏观角度：根据反应物总能量（总焓）与生成物总能量（总焓）的相对大小判断。反应物总能量　　生成物总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应。 （2）微观角度：根据化学键断裂和形成时能量变化的相对大小判断。断键吸收的总能量　　成键放出的总能量的反应为吸热反应，反之为放热反应。 💡 记忆口诀　"燃烧、中和、化合、金属与酸、铝热、缓慢氧化——放热；分解、铵盐与碱、碳与 CO2/H2O——吸热。"口诀记忆时注意"大多数"化合反应放热、"大多数"分解反应吸热，均有特例。 ⚠️ 易错提醒　一个反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件（是否需要加热）没有必然联系。需要加热的反应不一定是吸热反应，如碳的燃烧是放热反应，但反应开始时需要点燃；有些吸热反应在常温下也能进行。 要点速测 1．下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是 A．高温条件下C与H2O(g)的反应 B．与氯化铵反应 C．碳酸氢钠与盐酸的反应 D．氢气在氯气中的燃烧反应 2．下列反应符合如图信息的是 A．Zn与稀盐酸的反应 B．NaOH与稀硫酸的反应 C．焦炭在高温下与水蒸气的反应 D．硫单质在氧气中燃烧 要点 中和反应反应热的测定 1．实验原理 在环境温度不变时，根据测得体系的温度变化和有关物质的比热容来计算反应热：　　　　　　。反应放出的热量 Q 与中和反应生成的水的物质的量对应，据此换算生成 1 mol H2O 时放出的热量即为中和反应的反应热。 2．实验装置与操作步骤 （1）装置：简易热量计（内筒、杯盖、温度传感器或温度计、搅拌磁子或玻璃搅拌器）。 （2）步骤： ①用量筒量取 50 mL 0.50 mol·L-1 盐酸，倒入热量计内筒，测量并记录盐酸的温度； ②用量筒量取 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液，调节其温度使之与盐酸温度　　； ③将 NaOH 溶液沿漏斗　　全部倒入热量计，塞紧橡胶塞，用搅拌器搅拌，记录　　　　； ④重复实验两次，取温度差平均值作为计算依据。 3．数据处理与结论 设溶液密度均为 1 g·cm-3，中和后溶液比热容 c＝4.18 J·g-1·℃-1，则： Q＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1) 由 Q 换算出生成 1 mol H2O 放出的热量。大量实验测得：在 25 ℃（298 K）和 101 kPa（100 kPa）下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O 时，放出　　　　　　　的热量。 4．提高准确度的措施与误差分析 （1）应使用强酸、强碱的稀溶液，避免浓酸（浓碱）溶解热、弱酸（弱碱）电离热的干扰。 （2）使用同一支温度计，测一种溶液后用水冲洗干净并擦干。 （3）动作要快，尽量减少热量散失；酸碱溶液配好后充分冷却至室温再使用。 （4）误差分析：NaOH 溶液有少量溅出、分多次倒入、保温隔热效果差、用铜棒代替玻璃搅拌器，均使测得反应热数值　　；用浓硫酸、NaOH 固体代替稀溶液，测得数值　　；用醋酸代替盐酸，测得数值　　。 ⚠️ 易错提醒　中和反应的反应热是"生成 1 mol 液态 H2O"时的反应热，与酸碱用量的多少无关；但测定时碱应稍过量，以保证酸完全被中和。若用稀硫酸与稀 Ba(OH)2 溶液，因生成 BaSO4 沉淀也放热，数值会偏大。 🔍 方法点拨　测定中和反应反应热的关键是"快、准、隔热"：快速混合减少散热、准确读数记录最高温度、做好保温减少热损失。 要点速测 1．某实验小组学生用50mL 0.50mol·L-l的盐酸与50mL 0.55mol·L-l的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热，下列说法不正确的是 A．图中实验装置缺少玻璃搅拌器 B．若分多次加入溶液，测得ΔH偏高 C．实验中，读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度 D．若改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，理论上所求反应热相等 要点 热化学方程式的书写与正误判断 1．书写规则 热化学方程式不仅表明化学反应中的　　变化，也表明　　变化，并强调"量"与能量的定量关系。书写时应注意： （1）标明物质的　　　　：s（固）、l（液）、g（气）、aq（溶液）。物质的聚集状态不同，ΔH 不同。 （2）注明反应的　　　　　：一般不注明时，表示反应温度为 298 K（25 ℃）、压强为 100 kPa（101 kPa）。 （3）ΔH 与化学方程式　　　　：化学计量数表示物质的量，可以是整数或分数；ΔH 的数值与化学计量数成正比。 （4）标明 ΔH 的"＋""－"和单位　　　　　　　　：放热反应 ΔH 为负，吸热反应 ΔH 为正；逆反应与正反应的 ΔH 数值相等、符号相反。 2．"五审"突破正误判断 ①审符号：放热反应为"－"，吸热反应为"＋"； ②审单位：单位必须为 kJ·mol-1，易错写成"kJ"或漏写； ③审状态：物质的聚集状态必须正确注明，特别是溶液中的反应易写错； ④审数值：ΔH 的数值必须与化学方程式中物质前的化学计量数相对应，化学计量数与 ΔH 成正比；反应逆向进行时，反应热数值相等、符号相反； ⑤审是否符合概念：表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须是 1；表示中和热的热化学方程式中水的化学计量数必须是 1。 ⛔ 坑点预警　书写热化学方程式极易忽略四点：一是物质状态（s、l、g、aq）缺一不可，状态错则焓变数值、正负全部出错；二是 ΔH 单位漏写或写成 kJ；三是化学计量数与 ΔH 不同步翻倍（计量数翻倍 ΔH 需同步翻倍）；四是可逆反应 ΔH 代表完全转化的热量，不能按实际平衡放热判断。 ⚠️ 易错提醒　热化学方程式不标注"点燃""加热""催化剂"等反应条件，也不标注"↑""↓"（因状态已用 s、l、g 注明）。 要点速测 1．下列热化学方程式书写正确的是 A．  kJ·mol-1(反应热) B．  kJ⋅mol-1(反应热) C．  kJ⋅mol-1(燃烧热) D．   kJ⋅mol-1(中和反应反应热) 2．氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。回答下列问题。在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 （1）氢气的燃烧热 。 （2）该反应的热化学方程式为 。 （3）已知H—O键能为，O=O键能为，1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 要点 燃烧热与中和热 1．燃烧热（燃烧焓） （1）定义：在　　　　和　　　　　　　时，　　　　　纯物质　　　　生成　　　　时所放出的热量，叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称燃烧热，单位是　　　　　　　　。 （2）稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g)。燃烧热均为负值，通常由实验测得。 （3）表示燃烧热的热化学方程式以燃烧 1 mol 可燃物为标准配平，其余物质的化学计量数可为分数。 2．中和热 在　　　中，酸跟碱发生中和反应生成　　　　　　　　　　　　时放出的热量叫中和热。25 ℃（298 K）、101 kPa（100 kPa）下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O 放出　　　　　　　热量。弱酸（弱碱）参与时因电离吸热，数值　　57.3 kJ；浓硫酸参与时因溶于水放热，数值　　57.3 kJ。 3．燃烧热与中和热的比较 比较项目 燃烧热 中和热 相同点 均为放热反应，ΔH＜0，单位均为 kJ·mol-1 均为放热反应，ΔH＜0，单位均为 kJ·mol-1 反应物的量 1 mol 可燃物 不一定为 1 mol 生成物的量 不确定（稳定产物） 生成水的物质的量为 1 mol 表示方法 燃烧热为 a kJ·mol-1 或 ΔH＝－a kJ·mol-1 中和热为 57.3 kJ·mol-1 或 ΔH＝－57.3 kJ·mol-1 4．热值与燃料的合理利用 （1）热值：100 kPa 时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫该燃料的　　，是衡量燃料质量优劣的重要参数。 （2）燃料的充分燃烧：固体燃料粉碎、液体燃料喷成雾状，增大燃料与空气的接触面积；通入　　空气（过多会带走热量）。 （3）热能的充分利用：改进设备、利用余热、防止热损失；工业上常用　　　　回收利用热能。 ⚖️ 概念辨析　中文叙述燃烧热、中和热时可不带"负号"（如"CH4 的燃烧热为 891 kJ·mol-1"），但用 ΔH 表示时一定要带"负号"（ΔH＝－891 kJ·mol-1）。 🧪 生活化学　天然气（CH4）、液化石油气（C3H8、C4H10）是家庭常用燃料；氢能因单位质量放热多、产物无污染而备受关注。火箭推进剂常选用肼（N2H4）与过氧化氢、液氢与液氧等。 要点速测 1．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是 A．CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)       ΔH=-725.8 kJ B．2CO2(g)＋4H2O(l) =2CH3OH(l)＋3O2(g)     ΔH=＋1 452 kJ/mol C．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)     ΔH=-725.8 kJ/mol D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)     ΔH=＋1 452 kJ/mol 2．在、下，将通入溶液中充分反应（不考虑气体逸出），测得反应放出的热量，已知该条件下，将通入溶液中充分反应放出的热量。则下列表示与溶液反应生成溶液的热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   要点 盖斯定律及其应用 1．盖斯定律的内容与意义 （1）内容：化学反应的热效应仅与反应物的　　　　及生成物的　　　　有关，而与其中间步骤无关。即一个反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热相同；总反应的 ΔH 等于各分步反应的 ΔH 之和。 （2）意义：对于反应很慢、不容易直接发生或伴有副反应的化学反应，可利用盖斯定律间接计算其反应热。 2．应用盖斯定律计算反应热的方法 （1）虚拟路径法：若反应物 A 变为生成物 D，可经"直接一步"或"经 B、C 分步"两条路径，则 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 （2）加合法：依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，对已知方程式进行移项、合并、加减等代数运算，得到目标方程式，ΔH 同步作相应运算。 📋 归纳总结　应用盖斯定律的运算规则：①方程式乘以或除以某数，ΔH 也乘以或除以该数；②方程式相加减，ΔH 也带"＋""－"相加减；③方程式逆向进行，ΔH 变号；④把 ΔH 看作一个整体参与运算。 🎯 高考风向　高考常给出几个已知热化学方程式，要求计算目标反应的反应热，或用含 a、b、c 的代数式表示 ΔH；近年常结合"标准摩尔生成焓""能量循环图""燃料电池与新能源情境"考查盖斯定律，要求学生在陌生情境中建立能量守恒关系。 要点速测 1．为消除汽车尾气中可采取NO和CO在催化转换器中发生如下反应：   ； 已知：  ； 的燃烧热为； 与发生反应的热化学方程式： (用、、表示)。 2．与生成的反应可以一步完成，也可以分两步完成，各步反应之间的关系如图所示，下列说法错误的是 A．完全燃烧放出热量为 B． C．相同质量的碳，完全燃烧比不完全燃烧放出的热量更多 D．根据图示推出 难点 反应热（焓变）的计算 难点剖析　反应热的计算是本章的核心难点与高考必考点。命题常以键能数据、燃烧热数据、热化学方程式、能量变化图像、活化能等为载体，考查盖斯定律的灵活运用与多种计算方法的综合。学生易在"化学键数目的计数""ΔH 的符号与单位""计量数与 ΔH 的对应"上出错。 1．根据热化学方程式计算 反应热数值与各物质的化学计量数成正比。已知热化学方程式的 ΔH 与某物质的物质的量，按比例换算即可求得对应热量： aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH n(A)∶n(B)∶n(C)∶n(D)∶Q＝a∶b∶c∶d∶|ΔH| 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。计算关键是正确判断反应物和生成物所含共价键的种类和数目： （1）常见分子：H2（H—H）、O2（O＝O）、N2（N≡N）、H2O（2 个 H—O）、NH3（3 个 N—H）、CO2（2 个 C＝O）、CH4（4 个 C—H）、H2O2（2 个 H—O、1 个 O—O）。 （2）信息分子：根据结构示意图数共价键个数，如白磷 P4（6 个 P—P）、金刚石（每摩尔 2 mol C—C）、SiO2（每摩尔 4 mol Si—O）。 ⚠️ 易错提醒　根据键能计算时，既要考虑热化学方程式中物质的化学计量数，又要考虑物质中各种化学键的个数，二者相乘才是该物质的总键能。如反应 3H2(g)＋N2(g)⇌2NH3(g)：ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。 3．根据燃烧热计算 一定量可燃物完全燃烧放出的热量：Q放＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。注意此处的 ΔH 是燃烧热（1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定产物的反应热）。 4．运用盖斯定律计算 将已知的热化学方程式通过加减、乘除、变向等运算，加合成目标方程式，ΔH 同步运算。这是计算难以直接测量的反应热的基本方法。 5．根据能量变化图像与活化能计算 （1）能量—反应历程图：ΔH＝E(生成物)－E(反应物)（单位 kJ·mol-1）。 （2）能垒图（活化能图）：ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)，其中 Ea(正) 为反应物至过渡态的能量差（正反应活化能），Ea(逆) 为生成物至过渡态的能量差（逆反应活化能）。 🔍 方法点拨（思维模型）　反应热计算的通用思路：一找（明确目标反应与已知条件类型）→ 二定（确定计算方法：方程式比例、键能、燃烧热、盖斯定律或图像）→ 三列（列出对应关系或方程式）→ 四算（统一单位，注意 ΔH 符号）。遇到"难以直接测量"的反应，优先考虑盖斯定律。 ⚠️ 易错提醒　物理变化也有热效应：物质的三态变化、溶解等物理过程伴随能量变化，在进行反应热计算时（尤其比较气态与液态反应物或生成物时）必须考虑物理变化的热效应。如 H2(g) 与 Br2(l) 反应生成 HBr(g)，需将 Br2(l)→Br2(g) 的蒸发热一并考虑。 难点精练 1．化学在减少排放、增加吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。 （1）国际空间站中处理的一个重要方法是将还原，原理为：。已知下列反应： 反应：   反应：   反应：   ①的燃烧热 。(用字母a、b、c表示，下同) ②则的 。 （2）逆水煤气变换反应对于实现资源化利用具有重要意义。 ①已知部分化学键键能数据如下，则的 (CO分子结构为)。 化学键 H-H C=O O-H 键能/() 436 803 1076 465 ②在催化剂作用下，以上反应分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应。能正确表示催化反应过程的能量变化示意图为 (填字母)。 A．        B．        C．        D． 2．常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题。节能减排、绿色发展是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。 （1）是常用的储氢材料。体系放氢的相对能量示意图如下，则  ________。 （2）化学变化中伴随着能量变化。下列生产、生活中发生的化学反应属于吸热反应的是________(填字母)。 A．铁粉暖贴工作 B．工业上煅烧石灰石 C．火箭推进剂的燃烧助推航天器 D．体育锻炼消耗糖原和脂肪 （3）已知：  ，部分共价键的键能如下表所示则键的键能为________。 化学键 键能/() 436 946 （4）已知经催化加氢可合成低碳有机物。 ①500℃时，1 mol 和一定量在某密闭容器中反应生成气态水和气态二甲醚()，达到平衡时的转化率为60%，此过程中放出0.3Q kJ的热量。此反应的热化学方程式为_____________。 ②在镍的催化作用下与氢气反应会生成甲烷。甲酸(HCOOH)是反应的中间体。 当镍粉用量增加10倍后，反应过程中甲酸的含量迅速减少，图中两步反应中反应速率增加较大的一步是________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。加入催化剂后，该反应的________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （5）用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气可以减少空气污染，转化关系如图所示，则________(用含、、的式子表示)。 难点 能量变化图像的分析与应用 难点剖析　能量变化图像（反应历程图、活化能图、多曲线图）是考查"从图像提取信息→判断吸放热→计算 ΔH→比较活化能"的综合题型。学生易混淆"活化能"与"焓变"、误判"催化剂对 ΔH 的影响"、不会比较同一反应不同状态或不同反应的能量高低。 1．能量（焓）—反应历程图 （1）放热反应：反应物能量线高于生成物能量线，ΔH＜0；吸热反应：反应物能量线低于生成物能量线，ΔH＞0。 （2）ΔH 的计算：ΔH＝E(生成物)－E(反应物)＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量。 2．活化能图（能垒图） （1）活化能：使普通分子变为活化分子所需提供的最低能量。正反应活化能 Ea(正) 为反应物到过渡态的能量差，逆反应活化能 Ea(逆) 为生成物到过渡态的能量差。 （2）ΔH 与活化能的关系：ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)。 3．多曲线图像 （1）同分异构体（或同素异形体）发生同种反应的能量变化曲线：能量越高越不稳定，反应放热越多（ΔH 越小）。 （2）使用与不使用催化剂的同一反应的能量变化曲线：催化剂　　反应的活化能，但不改变 ΔH，曲线的起止点相同。 （3）多步反应或有中间产物的反应的能量变化曲线：总 ΔH 等于各步 ΔH 之和。 4．读图方法与思维模型 读能量变化图"四看"：一看起点终点（反应物、生成物能量高低→吸放热）；二看最高点（过渡态，定活化能）；三看曲线走向（放热下降、吸热上升、有催化剂先升后降）；四看中间态（有无中间产物、分几步）。 📋 归纳总结　能量变化图像的"5 关键"：①反应热取决于反应物总能量与生成物总能量的差值，与部分反应物、部分生成物能量无关；②是否需要加热只是引发条件，与吸放热无直接关系；③催化剂只改变活化能，不改变 ΔH；④涉及计算要注意图示中反应物、生成物的物质的量；⑤活化能为反应物（或生成物）到最高点（过渡态）的能量差。 🎯 高考风向　高考常以"新型催化剂反应历程""光催化分解水""多步反应能量图"等陌生情境考查：识别决速步（活化能最大的一步）、判断中间产物、计算 ΔH 或键能，突出"证据推理与模型认知"素养。 难点精练 1．下列图示与对应的叙述不相符的是 A．（a）图可表示一氧化碳和水反应的能量变化 B．通过（b）图可知石墨比金刚石稳定 C．由（c）图可知，若在密闭容器中加入1 mol和2 mol充分反应放出的热量为 D．由（d）图可知，A与C的能量差为： 2．自由基是指共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团，如氢自由基(H·)。已知在参与某些反应时，部分键解离形成自由基所需能量如图所示，下列说法正确的是 A．甲烷比乙烷在光照条件下更容易发生一氯取代 B．CH4(g)→·CH2·(g)+2H·(g)              △H=+880kJ/mol C．CH3CH2CH3 (g)→CH3·(g)+CH3CH2·(g)   △H=+377 kJ/mol D．2CH4(g)→CH3CH3 (g)+H2 (g)           △H=+67kJ/mol 难点 ΔH 的大小比较 难点剖析　ΔH 的大小比较是易失分点，核心错误在于"只比数值、不比符号"。ΔH 是比较代数大小（带"＋""－"号），而"放出（吸收）热量的多少"是比较绝对值，二者不能混为一谈。 1．根据物质聚集状态比较 同一物质：能量 E(g)＞E(l)＞E(s)。同一反应，生成物状态不同，ΔH 不同。如 S(s)＋O2(g)===SO2(g) 与 S(g)＋O2(g)===SO2(g)，气态硫能量更高，燃烧放热更多，ΔH 更小。 2．根据反应进行的程度比较 （1）燃烧越充分，放热越多，ΔH 越小。如 C(s)＋O2(g)===CO(g) 与 C(s)＋O2(g)===CO2(g)，后者完全燃烧放热多，ΔH 更小。 （2）可逆反应实际放出（吸收）的热量小于相应热化学方程式中 ΔH 的绝对值。 3．根据盖斯定律比较 将不同反应通过盖斯定律运算联系起来，依据运算后新反应的 ΔH 比较原各反应 ΔH 的大小。 4．比较方法与思维模型 （1）吸热反应的 ΔH 恒大于放热反应的 ΔH（前者＞0，后者＜0）。 （2）同一放热（吸热）反应，其他条件相同时，参加反应的反应物的物质的量越大，放出（吸收）的热量越多，ΔH 越小（越大）。 （3）比较口诀：先定吸放热（定符号），再比绝对值（比热量），最后带符号（比 ΔH）。 ⚠️ 易错提醒　ΔH 的符号、数值和单位属于一个整体，不能随意分割。比较两个热化学方程式中 ΔH 的大小时，比的是代数值（带正、负号）；比较两个反应放出或吸收热量的多少时，比的是绝对值。放热反应中，放热越多，ΔH 越小（越负）。 ⛔ 坑点预警　①"化学计量数加倍，ΔH 的绝对值也要加倍"；②同一反应，反应物或生成物状态不同，反应热不同（气态反应物放热更多、液态生成物放热更多）；③判断"燃烧热"的 ΔH 时，可燃物必须为 1 mol，且生成稳定产物，否则不能直接比较。 难点精练 1．和的能量关系如下图所示 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是 A． B． C． D． 考点 反应热的测量 ▌例1 中和反应中和热测定过程中。能提高中和热测定准确度的是 A．用测量过盐酸温度的温度计直接测量氢氧化钠溶液的温度 B．用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器 C．用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合 D．打开杯盖，将NaOH溶液缓缓倒入量热计的内筒，盖上杯盖 ▌迁移练1-1 在进行酸碱中和热测定实验时，确保计算无误的情况下，最后得出的中和热，下列说法不能作为解释此结果依据的是 A．量取盐酸仰视读数 B．用稀硫酸与稀氢氧化钡溶液做该实验 C．用氢氧化钠固体替代氢氧化钠溶液做该实验 D．用浓度均为稀盐酸与稀氢氧化钠溶液 ▌迁移练1-2 回答下列问题。 （1）在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成和液态水放出444.8 kJ热量，能表示甲烷燃烧热的热化学方程式是___________。 （2）298 K时，燃烧生成放热121 kJ，(l)蒸发吸热44 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为：___________。 （3）化学反应所放出的热量，可以用实验的方法进行测定。可用如图所示装置来测定中和反应的反应热。 将50 mL 0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似认为反应前后溶液密度、比热容均与水的相等，即实验所测的温度差数据如表所示。 第一次 第二次 第三次 第四次 3.1℃ 3.2℃ 3.0℃ 4.3℃ ①仪器a的名称为：___________。 ②倒入NaOH溶液的正确操作是___________(填字母)。 a．沿玻璃棒缓慢倒入    b．分三次倒入    c．一次迅速倒入 ③本次实验所测的中和反应反应热___________(保留3位有效数字)；若没有隔热层，则计算所得的反应热与上述实验相比___________(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)。若用醋酸溶液代替盐酸，与氢氧化钠溶液混合进行实验，放出的热量Q与上述实验相比___________。 ④关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是___________(填标号)。 a．实验中，应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度 b．实验中，测量酸液的初始温度后，可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度 c．实验过程中，若使用铁质搅拌棒，会导致测得的中和热值偏小 考点 热化学方程式的书写与正误判断 ▌例2 下列对热化学方程式分析正确的是 A．由于，因而该反应没有利用价值 B．对的分解率越高，越大 C．若，石墨，则，石墨 D．由于，石墨，金刚石，石墨和金刚石在中充分燃烧生成等量，金刚石放出的热量更多 ▌迁移练2-1 下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是 选项 已知热化学方程式 有关描述或结论 A 氧气的能量比臭氧的高 B 含的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3 kJ C    丙烷比乙烯稳定 D ① ② A．A B．B C．C D．D ▌迁移练2-2 在25℃、101 kPa下，1 mol 气体在氧气中完全燃烧生成和液态水，放出热量1520 kJ，下列说法正确的是 A．该反应中作氧化剂 B．1 mol 参与反应，转移电子数为 C．平均每转移1 mol电子，该反应放热190.0 kJ D．该反应的热化学方程式为 考点 化学反应焓变及其计算 ▌例3 碳(C)与氧气反应的焓变如图所示，已知键能为akJ/mol，键能为bkJ/mol，则中碳氧键键能(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． ▌迁移练3-1 下列关于反应焓变的说法正确的是 A．  ，说明SO2的焓大于SO3的焓 B．  ，说明石墨比金刚石更稳定 C．无水硫酸铜溶于水的过程中，破坏了离子键，需要吸收热量，所以该过程属于吸热反应 D．N2中含有氮氮三键，断裂该化学键需要很多的热量，所以氮气参与的反应都是吸热反应 ▌迁移练3-2 从盐湖卤水（含高浓度）提取的工艺中需要添加氯化铁，生成的可与共同被萃取剂（如）捕获，从而显著提高锂的萃取效率和选择性。已知下列过程或反应： （1）   （2）   （3）   （4）   则生成的反应的为 A． B． C． D． 考点 燃烧热及相关计算 ▌例4 下列说法正确的是 A．相同条件下，物质的焓()大小比较： B．实验室用盐酸与溶液测定反应热时，应将溶液分多次缓慢倒入盐酸中，避免反应过于剧烈 C．表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：   D．已知：  ，  ，则 ▌迁移练4-1 关于化学反应与能量的说法正确的是 A．已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)  ΔH>0，则金刚石中共价键键能比石墨大 B．在25℃和101 kPa下，强酸和强碱稀溶液的中和热为57.3kJ·mol-1，则稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1mol水时放出热量大于57.3 kJ C．25℃和101 kPa下，氨气的燃烧热为382.8 kJ·mol-1，则氨气燃烧热的热化学方程式可表示为：NH3(g)+5/4O2(g)=NO(g)+3/2H2O（1）  ΔH= -382.8 kJ·mol-1 D．化学反应必然伴随发生能量变化，能量变化必然伴随发生化学反应 ▌迁移练4-2 软脂酸[]和蔗糖[]的燃烧热分别为、。下列说法错误的是 A．在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热 B．表示燃烧热的热化学方程式为   C．完全燃烧生成和，放出的热量为2820.5 kJ D．相同物质的量的软脂酸和蔗糖完全燃烧，蔗糖释放的热量更多 考点 有关反应中能量变化的图像分析 ▌例5 物质变化与能量变化是化学反应的两大特征。反应和反应的能量变化分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是 A．由图甲可推测，分解为和时释放能量 B．由图乙可知，反应涉及的三种物质中最稳定 C．由图乙可知，反应生成1 mol NO吸收90 kJ能量 D．图甲也可以表示反应的能量变化 ▌迁移练5-1 下列示意图与所得结论关系正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．该中和热测定实验的环境温度为22℃ C．1molH2与1molCl2完全反应放出能量 D．上述反应一定不需要加热就可进行 A．A B．B C．C D．D ▌迁移练5-2 关于甲烷合成反应：(反应放热)，下列说法正确的是 A．形成键需要吸收能量 B．反应过程的能量变化可用如图表示 C．该反应(用表示某种化学键的键能) D．该反应过程中各元素化合价均未发生变化 基础达标 1．放热反应可为人类的生产、生活提供能量，下列应用中涉及的反应不属于放热反应的是 A．燃油汽车气缸中汽油的燃烧 B．用与Al反应焊接钢轨 C．自热米饭中氧化钙与水的反应 D．煤的气化过程发生的碳与水蒸气的反应 2．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应化学反应的是 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应开始后，针筒活塞向右移动 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应物总能量大于生成物总能量 A．A B．B C．C D．D 3．全球到达的“东风-5C”系列常温液体洲际弹道导弹依然担纲中国战略威慑的主力。液体洲际弹道导弹通常需要在发射前临时加注燃料，具备更远的射程和更大的投掷重量，适合作为核反击武器；而固体导弹无须加注燃料，可随时发射，但射程和突防能力通常弱于液体导弹。下列说法错误的是 A．固体导弹具有体积小、结构简单、发射准备周期短、反应快的优势 B．液体导弹运力更强，可搭载数量更多的分导式多弹头，更具威慑力 C．固体燃料提供的能量一定比液体燃料的多 D．燃烧前后能量大小关系：反应物总能量>生成物总能量 4．下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A．可以用氢氧化钠和醋酸反应来测定中和反应的反应热 B．红磷比白磷更稳定，则反应(白磷,)(红磷,)的 C．氢气在氧气中燃烧实现了热能转化为化学能 D．硝酸铵和水合碳酸钠利用吸热的物理变化原理可制作成冰敷袋 5．下列关于中和反应反应热的测定的说法正确的是 A．实验时若使用金属搅拌棒，会导致测定生成水的反应热偏小 B．若将酸碱试剂的用量均减少到原体积的一半(浓度不变)，理论上生成水的不会改变 C．酸碱试剂用量恰好完全反应，所测反应热才更准确 D．为了保证反应充分，向盐酸中缓慢加入溶液，避免液体溅出 6．生活中的能量变化与化学反应自发性、能源利用等密切相关。下列说法正确的是 A．家庭使用的煤炭属于可再生能源 B．反应  在低温下不能自发进行 C．氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成气态水时放出的热量 D．实验室用盐酸与溶液反应测定中和反应的反应热，若将NaOH改为稀溶液，放出的热量不变 7．（25-26高二上·上海·阶段检测）丙烷也能与氯气发生反应，其反应过程中链传递的一步反应能量变化如下图所示。 则断裂中键比断裂中所需能量 A．大 B．小 C．无法比较 D．相等 8．化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是 A．将煤气化，有利于提供更多的能量，提高燃烧效率 B．于谦《石灰吟》中的诗句“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”涉及吸热反应 C．表示CO燃烧热的热化学方程式：2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g)   D．中和反应反应热的测定实验中，玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测量出的中和反应的反应热偏大 9．如图表示某化学反应中能量变化，下列说法正确的是 A．中化学键键能之和大于中化学键键能之和 B．每消耗，生成放出a kJ的热量 C．若是可逆反应，则能量变化不可能是a kJ D．B物质比A物质稳定 10．反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．断开能放出能量 B．该反应属于放热反应 C．1mol完全分解生成 D．该反应的热化学方程式为：   11．（25-26高二上·新疆·阶段检测）利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2)，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为 B．属于吸热反应 C．由反应的能量变化可知，该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D．该反应历程中，既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成 12．（24-25高二下·上海·期中）分子如图所示为环状结构，和反应可生成，根据下表数据，书写反应的热化学方程式：_______。 共价键 S-S F-F S-F 键能() 266 159 327 13．按要求填写下列空格。 （1）已知：①、完全分解为气态原子时消耗的能量分别为和；②  。请回答：反应②属于_______(填“吸热”或者“放热”)反应；完全分解为气态原子时消耗的能量为_______。 （2）已知在一定温度和压强下有下列转化关系： 由此可以判断_______(填“>”、“=”或“<”，下同)；相同条件下，等质量的石墨具有的能量_______等质量的金刚石具有的能量。 14．按要求写出对应反应的热化学方程式。 （1）已知稀溶液中，与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示与NaOH反应的中和热的热化学方程式：_______。 （2）25℃、条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成和液态水时，放出的热量为Q kJ，经测定，将生成的通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：_______。 （3）已知： 。 写出由C(s，石墨)和生成的热化学方程式为：_______。 （4）已知下列热化学方程式： ① ② ③ 写出由、和化合生成的热化学方程式：_______。 （5）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： ① ② ③ 已知反应①中相关的化学键键能数据如下： 化学键 (CO中) 436 343 1076 465 413 由此计算_______；已知，则_______。 15．根据所学知识，回答下列问题： （1）大量实验测得，在25℃和101 kPa下，稀盐酸与氢氧化钠稀溶液发生中和反应生成1 mol 时，放出57.3 kJ热量。 ①该反应的热化学方程式为___________。 ②该反应的能量变化图可表示为___________(填标号)。 ③若仅用NaOH固体代替NaOH稀溶液(NaOH固体的质量与NaOH稀溶液中溶质的质量相同)进行上述实验，则生成1 mol 时，放出的热量___________(填“>”“<”或“=”)57.3 kJ，判断的理由为___________。 （2）黄铁矿()的燃烧是工业上制硫酸时得到的途径之一，燃烧的热化学方程式为   。 ①中硫元素的化合价为___________价。 ②该反应每放出8.53 kJ热量，此时转移电子的物质的量为___________mol，生成的体积为___________L(标准状况下)，断裂键的物质的量为___________mol。 16．、、既是重要的化工原料又是燃料，其燃烧热分别是、、。请回答下列问题： （1）燃烧反应中，反应物的总键能___________(填“大于”或“小于”)生成物的总键能。 （2）写出燃烧的热化学方程式：___________。 （3）常温常压下，单位质量的三种燃料完全燃烧，放出热量最多的是___________(填化学式)；氢气作燃料的优点是___________。 （4）常温常压下，17 g由、组成的混合气体在足量氧气中充分燃烧放出热量1033.2 kJ，则混合气体中和的物质的量分别为___________mol和___________mol。 能力进阶 1．已知：  。下列与化学反应能量变化相关的描述正确的是 A．中学阶段，反应热等于反应的焓变，用符号“”表示 B．有热量变化时一定发生了化学反应 C．石墨的燃烧热与金刚石的燃烧热，二者数值相同 D．常温下与在水溶液中反应，放出热量 2．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．对于反应  ，每放出能量，此时转移的电子数为 B．对于反应，每形成键，此时转移的电子数为 C．对于反应  ，每放出能量，此时形成个键 D．对于反应，每生成，此时形成0.个键 3．依据已有知识与图示，下列说法不正确的是 A．冰熔化为水时， B．冰熔化为水的过程中，部分氢键被破坏 C．相同条件下，水蒸气具有的能量高于液态水具有的能量 D．由盖斯定律可知： 4．目前，工业上比较成熟的合成尿素的方法是利用与合成转化，精确的实验测得合成尿素的反应机理及能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A．上述反应历程分3步，其中第1步为决速步 B．选择高效催化剂，可改变反应历程，降低反应焓变 C．三种过渡态物质中，过渡态3最稳定 D．该反应的热化学方程式为 5．设计如下路线理解和探究固体溶解过程的能量变化。 注：①离子在水中往往以水合离子形式存在，如水合钠离子，简写作。 ②碳酸钠水合物有、和三种。 下列说法不正确的是 A．由于和还可能生成等物质，难以直接测定 B．和可利用图2所示的装置进行测定 C．根据盖斯定律可知：  kJ·mol-1 D．根据各微粒的状态，可推测 6．Ⅰ．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4 mol液态肼和0.8 mol 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量（相当于25℃、101 kPa下测得的热量）。 （1）反应的热化学方程式为______。 （2）又已知   。则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是______kJ。 Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 （3）如图是和反应生成 过程中能量的变化示意图，请写出 和反应的热化学方程式：______。 （4）若已知下列数据： 化学键 键能/ 435 943 根据表中及图中数据计算键的键能是______。 （5）用催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知：    ①    ② 若 还原至，则该反应过程中的反应热______（用含a、b的式子表示）。 Ⅲ．反应过程的能量变化如图所示。 已知： 氧化为 的 。请回答下列问题： （6）图中A表示______。E的大小对该反应的反应热______（填“有”或“无”）影响。该反应通常用作催化剂，加会使图中B点______（填“升高”还是“降低”），______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （7）图中______。 7．理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ热量。 （1）写出强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式：___________。 （2）若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol，则反应放出的热量___________(填“>”“<”或“=”)573kJ，原因是___________。 （3）下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是___________(填序号)。 a．盐酸与氢氧化钠溶液        b．稀硫酸与氢氧化钠溶液 c．醋酸与氢氧化钠固体        d．硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液 e．氢氧化镁溶于稀盐酸 （4）现用下图所示装置测定中和反应反应热，实验药品有盐酸、溶液、各溶液密度均近似为，比热容。实验记录数据如下： ①玻璃仪器A的名称是___________。 实验次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 1 50.0 50.0 20.0 23.2 2 50.0 50.0 20.2 23.3 3 50.0 50.0 20.1 22.6 4 50.0 50.0 20.1 23.4 ②最终代入计算式的温差均值为___________℃(保留1位小数)、计算该实验测得的中和热___________(保留一位小数)。 8．燃料燃烧过程中释放出的热量是人类生产生活所需要能量的重要来源。 （1）把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径I：   途径II：先制成水煤气：   再燃烧水煤气：      途径I放出的热量___________(填“＞”“＜”或“=”)途径II放出的热量，、、、的数学等式关系为___________。 （2）燃料的热值是指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，其常用的单位为kJ/g。已知某些燃料的燃烧热如上表所示： 燃料 H2 CO CH4 C8H18(1，辛烷) 燃烧热 -286.0 -283.0 -890.0 -5518.0 写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式___________。 （3）上表所列燃料中热值最大的是___________(填化学式)，简要说明此种燃料作为能源的两个优点：___________。放出相同的热量时选择___________(填“CO”或“CH4”)作为燃料产生的二氧化碳较少。 （4）现有112 L(折算成标准状况下)H2与CH4的混合气体，完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出3846.0 kJ的热量，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是___________(填序号)。 A．4：1 B．1：4 C．1：2 D．2：1 （5）将上题所生成的气体通入3 L 2 mol/L KOH溶液中充分反应(不考虑气体的逸出)，所得的盐为___________(填化学式)，反应放出热量m kJ。若该条件下，将1mol CO2通入1 L 2 mol/L KOH溶液中充分反应放出n kJ的热量。则CO2与KOH溶液反应生成KHCO3的热化学方程式为___________(用含m、n的式子表示)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 化学反应的热效应 知识目标 1．梳理化学反应中能量变化的本质，建构从内能变化和化学键断裂、形成两个视角认识反应热（焓变）的模型。 2．比较辨析吸热反应与放热反应，归纳常见吸热反应和放热反应的类型及判断方法。 3．归纳热化学方程式的书写规则，综合运用其表示化学反应中的物质变化与能量变化，并能正确书写与判断。 4．整合盖斯定律、键能、燃烧热等多种依据，综合运用计算化学反应的反应热（焓变）。 5．综合运用中和反应反应热的测定原理，完成实验设计与数据处理、误差分析。 6．整合燃烧热与热值的概念，综合运用反应焓变评价和合理选择燃料。 核心素养目标 1．宏观辨识与微观探析：从宏观的能量变化现象与微观的化学键断裂、形成两个层面，认识化学反应中能量变化的本质。 2．变化观念与平衡思想：通过吸热反应与放热反应、反应热与化学键的关系，体会化学反应中能量守恒与转化的辩证关系。 3．证据推理与模型认知：建立"化学键（内能）变化→反应热（焓变）"的认识模型，运用盖斯定律进行反应热的推理与计算。 4．科学探究与创新意识：通过中和反应反应热的测定实验，学会控制变量、处理数据和误差分析，培养严谨求实的科学态度。 5．科学态度与社会责任：通过燃烧热、热值与燃料的合理利用，认识能源与可持续发展的关系，树立绿色低碳的能源观。 重难点 重点： 1．能从内能和化学键两个视角解释化学反应中能量变化的本质。 2．能综合运用盖斯定律、键能、燃烧热等方法进行反应热（焓变）的计算。 3．能正确书写并判断热化学方程式。 难点： 1．反应热（焓变）的计算。 2．能量变化图像的分析与应用。 3．ΔH的大小比较。 要点 反应热与焓变——化学反应中能量变化的本质 1．内能与内能的变化 （1）体系与环境：被研究的对象称为体系（又称系统），体系以外的、与体系相关的其他部分称为环境。例如研究盐酸与 NaOH 溶液的反应，盐酸、NaOH 溶液及发生的反应是体系，盛溶液的烧杯和溶液之外的空气是环境。 （2）内能：内能是体系内物质各种能量的总和，用符号U表示。当温度、压强、物质的聚集状态等发生改变时，内能随之改变。内能的变化用符号ΔU表示。 （3）热与功：体系与环境之间由于温度差交换或传递的能量称为热，用Q表示；除热以外其他各种形式传递的能量称为功，用W表示。体系内能的变化遵循能量守恒定律，即ΔU＝Q＋W。 2．反应热与焓变 （1）反应热：在一定温度下，化学反应过程中吸收或释放的热称为化学反应的热效应，简称反应热，用符号Q表示。体系从环境吸热，Q＞0；体系对环境放热，Q＜0。 （2）焓变：在等压、只做体积功条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，用符号ΔH表示，常用单位是kJ·mol-1。反应的焓变等于生成物与反应物的焓之差： ΔH＝ΣH（生成物）－ΣH（反应物） （3）放热反应与吸热反应：ΔH＜0 时为放热反应，反应体系向环境释放能量；ΔH＞0 时为吸热反应，反应体系从环境吸收能量。 ⚠️ 易错提醒　ΔH 的正、负表示吸热还是放热：放热反应 ΔH 为负值（ΔH＜0），吸热反应 ΔH 为正值（ΔH＞0）。ΔH 的符号、数值和单位是一个整体，比较 ΔH 大小时要带"＋""－"号比较。 ⚖️ 概念辨析　反应热（Q）与焓变（ΔH）不完全等同：只有在等压、只做体积功的条件下，反应热才等于焓变。中学阶段一般不作严格区分，但表述时应注意"恒温恒压条件下，化学反应的反应热可用焓变表示"。 3．从化学键角度认识能量变化的本质 （1）本质原因：化学反应的本质是化学键的断裂和形成。断裂原有的化学键需要吸收能量，生成新的化学键会释放能量。若反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，该反应为放热反应；反之，为吸热反应。 （2）键能计算焓变：ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量。 以 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) 为例，H—H、Cl—Cl、H—Cl 的键能分别为 436、243、431 kJ·mol-1： ΔH＝(436＋243) kJ·mol-1－2×431 kJ·mol-1＝－183 kJ·mol-1 🔍 方法点拨　从键能角度判断吸热、放热反应：断裂反应物化学键吸收的总能量大于形成生成物化学键释放的总能量，则为吸热反应；反之，则为放热反应。断键吸热、成键放热，二者差值即为反应热。 ⚠️ 易错提醒　物理变化也有热效应：物质的三态变化、溶解、浓硫酸稀释等物理过程也伴随能量变化，但不属于吸热反应或放热反应（吸热、放热反应仅指化学变化）。 要点速测 1．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．Al与盐酸的反应属于放热反应 B．化学反应总是伴随着能量的变化 C．当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应向环境放出能量 D．CO2与C的反应属于放热反应 【答案】D 【解析】A．Al与盐酸反应释放热量，属于放热反应，A正确； B．化学反应中化学键断裂和形成必然伴随能量变化，B正确； C．反应物总能量高于生成物时，多余能量以热等形式释放，C正确； D．CO2与C在高温下生成CO的反应是吸热反应，D错误； 故选D。 2．历史上曾用“地康法”制氯气，相关反应为，已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为 化学键 Cl―Cl O=O O―H H―Cl 247 497 463 431 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】＝反应物总键能－生成物总键能＝氢氯键键能×4+氧氧双键键能×1－氯氯键键能×2－氢氧键键能×4＝431×4＋497×1－247×2－463×4＝－125kJ/mol； 故答案选B； 要点 吸热反应与放热反应的判断 1．常见吸热反应与放热反应 类型 放热反应 吸热反应 典型反应 ①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④活泼金属与水或酸的反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应；⑦生石灰与水的反应 ①大多数分解反应；②铵盐与碱的反应（如 Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 晶体）；③以 C、H2、CO 为还原剂的某些氧化还原反应（如 C 与 H2O(g)、C 与 CO2）；④碳酸氢盐与酸的反应（如 NaHCO3 与盐酸） 能量特征 反应物总能量（总焓）大于生成物总能量（总焓），ΔH＜0 反应物总能量（总焓）小于生成物总能量（总焓），ΔH＞0 2．判断吸热、放热反应的方法 （1）宏观角度：根据反应物总能量（总焓）与生成物总能量（总焓）的相对大小判断。反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应。 （2）微观角度：根据化学键断裂和形成时能量变化的相对大小判断。断键吸收的总能量大于成键放出的总能量的反应为吸热反应，反之为放热反应。 💡 记忆口诀　"燃烧、中和、化合、金属与酸、铝热、缓慢氧化——放热；分解、铵盐与碱、碳与 CO2/H2O——吸热。"口诀记忆时注意"大多数"化合反应放热、"大多数"分解反应吸热，均有特例。 ⚠️ 易错提醒　一个反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件（是否需要加热）没有必然联系。需要加热的反应不一定是吸热反应，如碳的燃烧是放热反应，但反应开始时需要点燃；有些吸热反应在常温下也能进行。 要点速测 1．下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是 A．高温条件下C与H2O(g)的反应 B．与氯化铵反应 C．碳酸氢钠与盐酸的反应 D．氢气在氯气中的燃烧反应 【答案】D 【解析】A．高温下C与H2O(g)反应主要生成CO和H2，碳元素和氢元素化合价有升降属于氧化还原反应，查阅有为吸热反应，A不符合题意； B．Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应是复分解反应，无化合价变化，且为吸热反应，B不符合题意； C．碳酸氢钠与盐酸反应是复分解反应，无化合价变化，且属于吸热的非氧化还原反应，C不符合题意； D．氢气在氯气中燃烧，H和Cl的化合价变化，是氧化还原反应，且燃烧放热，D符合题意； 故选D。 2．下列反应符合如图信息的是 A．Zn与稀盐酸的反应 B．NaOH与稀硫酸的反应 C．焦炭在高温下与水蒸气的反应 D．硫单质在氧气中燃烧 【答案】C 【分析】根据图像分析，反应物能量低于产物能量，所以该反应属于吸热反应，据此作答。 【解析】A．锌与稀盐酸反应属于放热反应，A不符合题意； B．NaOH与稀硫酸的中和反应属于放热反应，B不符合题意； C．焦炭与水蒸气在高温下的反应属于吸热反应，C符合题意； D．硫单质在氧气中燃烧属于放热反应，D不符合题意； 故选C。 要点 中和反应反应热的测定 1．实验原理 在环境温度不变时，根据测得体系的温度变化和有关物质的比热容来计算反应热：Q＝cmΔt。反应放出的热量 Q 与中和反应生成的水的物质的量对应，据此换算生成 1 mol H2O 时放出的热量即为中和反应的反应热。 2．实验装置与操作步骤 （1）装置：简易热量计（内筒、杯盖、温度传感器或温度计、搅拌磁子或玻璃搅拌器）。 （2）步骤： ①用量筒量取 50 mL 0.50 mol·L-1 盐酸，倒入热量计内筒，测量并记录盐酸的温度； ②用量筒量取 50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液，调节其温度使之与盐酸温度相同； ③将 NaOH 溶液沿漏斗迅速全部倒入热量计，塞紧橡胶塞，用搅拌器搅拌，记录最高温度； ④重复实验两次，取温度差平均值作为计算依据。 3．数据处理与结论 设溶液密度均为 1 g·cm-3，中和后溶液比热容 c＝4.18 J·g-1·℃-1，则： Q＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1) 由 Q 换算出生成 1 mol H2O 放出的热量。大量实验测得：在 25 ℃（298 K）和 101 kPa（100 kPa）下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O 时，放出57.3 kJ的热量。 4．提高准确度的措施与误差分析 （1）应使用强酸、强碱的稀溶液，避免浓酸（浓碱）溶解热、弱酸（弱碱）电离热的干扰。 （2）使用同一支温度计，测一种溶液后用水冲洗干净并擦干。 （3）动作要快，尽量减少热量散失；酸碱溶液配好后充分冷却至室温再使用。 （4）误差分析：NaOH 溶液有少量溅出、分多次倒入、保温隔热效果差、用铜棒代替玻璃搅拌器，均使测得反应热数值偏小；用浓硫酸、NaOH 固体代替稀溶液，测得数值偏大；用醋酸代替盐酸，测得数值偏小。 ⚠️ 易错提醒　中和反应的反应热是"生成 1 mol 液态 H2O"时的反应热，与酸碱用量的多少无关；但测定时碱应稍过量，以保证酸完全被中和。若用稀硫酸与稀 Ba(OH)2 溶液，因生成 BaSO4 沉淀也放热，数值会偏大。 🔍 方法点拨　测定中和反应反应热的关键是"快、准、隔热"：快速混合减少散热、准确读数记录最高温度、做好保温减少热损失。 要点速测 1．某实验小组学生用50mL 0.50mol·L-l的盐酸与50mL 0.55mol·L-l的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热，下列说法不正确的是 A．图中实验装置缺少玻璃搅拌器 B．若分多次加入溶液，测得ΔH偏高 C．实验中，读取混合溶液不再变化的温度为反应后体系的温度 D．若改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，理论上所求反应热相等 【答案】C 【解析】A．为加速酸碱中和反应，减少热量损失，用环形玻璃搅拌棒搅拌，故图中实验装置缺少环形玻璃搅拌器，A正确； B．若分多次加入溶液，反应生成的热量损失，而焓变为负值，故测得ΔH偏高，B正确； C．实验中，读取混合溶液的温度为反应的最高温度，C错误； D．虽然改用60mL0.50mol·L-l盐酸跟50mL0.55mol·L-l的NaOH溶液进行反应，放出的热量增多，但中和热是指生成1mol液态水所放出的热量，故中和热不变，与理论上所求反应热相等，D正确； 答案选C。 要点 热化学方程式的书写与正误判断 1．书写规则 热化学方程式不仅表明化学反应中的物质变化，也表明能量变化，并强调"量"与能量的定量关系。书写时应注意： （1）标明物质的聚集状态：s（固）、l（液）、g（气）、aq（溶液）。物质的聚集状态不同，ΔH 不同。 （2）注明反应的温度和压强：一般不注明时，表示反应温度为 298 K（25 ℃）、压强为 100 kPa（101 kPa）。 （3）ΔH 与化学方程式一一对应：化学计量数表示物质的量，可以是整数或分数；ΔH 的数值与化学计量数成正比。 （4）标明 ΔH 的"＋""－"和单位kJ·mol-1：放热反应 ΔH 为负，吸热反应 ΔH 为正；逆反应与正反应的 ΔH 数值相等、符号相反。 2．"五审"突破正误判断 ①审符号：放热反应为"－"，吸热反应为"＋"； ②审单位：单位必须为 kJ·mol-1，易错写成"kJ"或漏写； ③审状态：物质的聚集状态必须正确注明，特别是溶液中的反应易写错； ④审数值：ΔH 的数值必须与化学方程式中物质前的化学计量数相对应，化学计量数与 ΔH 成正比；反应逆向进行时，反应热数值相等、符号相反； ⑤审是否符合概念：表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须是 1；表示中和热的热化学方程式中水的化学计量数必须是 1。 ⛔ 坑点预警　书写热化学方程式极易忽略四点：一是物质状态（s、l、g、aq）缺一不可，状态错则焓变数值、正负全部出错；二是 ΔH 单位漏写或写成 kJ；三是化学计量数与 ΔH 不同步翻倍（计量数翻倍 ΔH 需同步翻倍）；四是可逆反应 ΔH 代表完全转化的热量，不能按实际平衡放热判断。 ⚠️ 易错提醒　热化学方程式不标注"点燃""加热""催化剂"等反应条件，也不标注"↑""↓"（因状态已用 s、l、g 注明）。 要点速测 1．下列热化学方程式书写正确的是 A．  kJ·mol-1(反应热) B．  kJ⋅mol-1(反应热) C．  kJ⋅mol-1(燃烧热) D．   kJ⋅mol-1(中和反应反应热) 【答案】B 【解析】A．热化学方程式要注明各物质在反应时的状态，A项不正确； B．该热化学方程式书写正确，B项正确； C．燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol，且得到的氧化物必须是稳定的氧化物，H2O的状态应为液态，C项不正确； D．NaOH固体溶解时放出热量，则放热大于57.3kJ，ΔH应小于-57.3kJ /mol，D项不正确； 答案选B； 2．氢气被视为未来理想的能源，科学家对氢能源的研究从未停歇。回答下列问题。在101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量。 （1）氢气的燃烧热 。 （2）该反应的热化学方程式为 。 （3）已知H—O键能为，O=O键能为，1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，计算H—H键能为 。 【答案】（1） （2）   （3）436 【解析】（1）燃烧热指在101kPa下1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，该条件下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，1molH2为2g，燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量，故氢气的燃烧热； （2）101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量，即1molH2完全燃烧生成液态水放出142.9×2kJ=571.6kJ的热量，上述反应的热化学方程式为； （3）1mol H2完全燃烧生成1mol H2O(g)放出241kJ热量，热化学方程式为，，即=(H—H键能)+-，解得H—H键能=； 要点 燃烧热与中和热 1．燃烧热（燃烧焓） （1）定义：在指定温度和100 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧焓，习惯上又称燃烧热，单位是kJ·mol-1。 （2）稳定产物：C→CO2(g)、H→H2O(l)、S→SO2(g)、N→N2(g)。燃烧热均为负值，通常由实验测得。 （3）表示燃烧热的热化学方程式以燃烧 1 mol 可燃物为标准配平，其余物质的化学计量数可为分数。 2．中和热 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol 液态 H2O时放出的热量叫中和热。25 ℃（298 K）、101 kPa（100 kPa）下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成 1 mol H2O 放出57.3 kJ热量。弱酸（弱碱）参与时因电离吸热，数值小于57.3 kJ；浓硫酸参与时因溶于水放热，数值大于57.3 kJ。 3．燃烧热与中和热的比较 比较项目 燃烧热 中和热 相同点 均为放热反应，ΔH＜0，单位均为 kJ·mol-1 均为放热反应，ΔH＜0，单位均为 kJ·mol-1 反应物的量 1 mol 可燃物 不一定为 1 mol 生成物的量 不确定（稳定产物） 生成水的物质的量为 1 mol 表示方法 燃烧热为 a kJ·mol-1 或 ΔH＝－a kJ·mol-1 中和热为 57.3 kJ·mol-1 或 ΔH＝－57.3 kJ·mol-1 4．热值与燃料的合理利用 （1）热值：100 kPa 时，单位质量或单位体积的燃料完全燃烧所放出的热量叫该燃料的热值，是衡量燃料质量优劣的重要参数。 （2）燃料的充分燃烧：固体燃料粉碎、液体燃料喷成雾状，增大燃料与空气的接触面积；通入适量空气（过多会带走热量）。 （3）热能的充分利用：改进设备、利用余热、防止热损失；工业上常用热交换器回收利用热能。 ⚖️ 概念辨析　中文叙述燃烧热、中和热时可不带"负号"（如"CH4 的燃烧热为 891 kJ·mol-1"），但用 ΔH 表示时一定要带"负号"（ΔH＝－891 kJ·mol-1）。 🧪 生活化学　天然气（CH4）、液化石油气（C3H8、C4H10）是家庭常用燃料；氢能因单位质量放热多、产物无污染而备受关注。火箭推进剂常选用肼（N2H4）与过氧化氢、液氢与液氧等。 要点速测 1．在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是 A．CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)       ΔH=-725.8 kJ B．2CO2(g)＋4H2O(l) =2CH3OH(l)＋3O2(g)     ΔH=＋1 452 kJ/mol C．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)     ΔH=-725.8 kJ/mol D．2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)     ΔH=＋1 452 kJ/mol 【答案】B 【分析】在25℃、101kPa下，1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，则32g甲醇即1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量=22.68kJ×32≈725.8kJ，据此分析判断。 【解析】A．△H单位为kJ/mol，故A错误； B．由以上分析可知2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量≈1452kJ，则其逆方向反应吸收热量为1 452 kJ，逆方向热化学方程式可表示为：2CO2(g)＋4H2O(l) =2CH3OH(l)＋3O2(g)    ΔH=＋1 452 kJ/mol，故B正确； C．1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量=22.68kJ×32≈725.8kJ，则2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量≈1452kJ，其热化学反应方程式为2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l)  △H=-1452kJ/mol，故C错误； D．甲醇的燃烧属于放热反应，△H＜0，故D错误； 故选：B。 2．在、下，将通入溶液中充分反应（不考虑气体逸出），测得反应放出的热量，已知该条件下，将通入溶液中充分反应放出的热量。则下列表示与溶液反应生成溶液的热化学方程式书写正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】C 【解析】由题意可知，0.5molCO2通入1L1mol•L-1KOH溶液中反应生成碳酸钾和水，由充分反应放出bkJ的热量可知，反应的反应热ΔH=-=-2bkJ•mol-1，反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)  ΔH=-2bkJ•mol-1；13.2gCO2（为0.3mol）与400mL1mol•L-1KOH（KOH为0.4mol）溶液中KOH的物质的量比为3:4，则二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和碳酸氢钾，设生成碳酸氢钾xmol，由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得：2(0.3—x)+x=0.4，解得x=0.2mol，则根据碳原子守恒可知，生成0.3mol-0.2mol=0.1mol K2CO3(aq)，生成K2CO3(aq)放出热量0.1×2bkJ=0.2bkJ，生成0.2mol KHCO3(aq) 放出热量(a-0.2b)kJ，则生成KHCO3(aq) 反应的反应热ΔH=；故CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)  ΔH= -(5a-b)kJ•mol-1； 故选C。 要点 盖斯定律及其应用 1．盖斯定律的内容与意义 （1）内容：化学反应的热效应仅与反应物的最初状态及生成物的最终状态有关，而与其中间步骤无关。即一个反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热相同；总反应的 ΔH 等于各分步反应的 ΔH 之和。 （2）意义：对于反应很慢、不容易直接发生或伴有副反应的化学反应，可利用盖斯定律间接计算其反应热。 2．应用盖斯定律计算反应热的方法 （1）虚拟路径法：若反应物 A 变为生成物 D，可经"直接一步"或"经 B、C 分步"两条路径，则 ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。 （2）加合法：依据目标方程式中各物质的位置和化学计量数，对已知方程式进行移项、合并、加减等代数运算，得到目标方程式，ΔH 同步作相应运算。 📋 归纳总结　应用盖斯定律的运算规则：①方程式乘以或除以某数，ΔH 也乘以或除以该数；②方程式相加减，ΔH 也带"＋""－"相加减；③方程式逆向进行，ΔH 变号；④把 ΔH 看作一个整体参与运算。 🎯 高考风向　高考常给出几个已知热化学方程式，要求计算目标反应的反应热，或用含 a、b、c 的代数式表示 ΔH；近年常结合"标准摩尔生成焓""能量循环图""燃料电池与新能源情境"考查盖斯定律，要求学生在陌生情境中建立能量守恒关系。 要点速测 1．为消除汽车尾气中可采取NO和CO在催化转换器中发生如下反应：   ； 已知：  ； 的燃烧热为； 与发生反应的热化学方程式： (用、、表示)。 【答案】+2- 【解析】① ； ② ，因为的燃烧热为，则得到 ③ ，根据盖斯定律，①+2③-②可以得到： +2-。 2．与生成的反应可以一步完成，也可以分两步完成，各步反应之间的关系如图所示，下列说法错误的是 A．完全燃烧放出热量为 B． C．相同质量的碳，完全燃烧比不完全燃烧放出的热量更多 D．根据图示推出 【答案】B 【解析】A．由图可知1mol C(s)完全燃烧生成CO2(g)放出热量393.5kJ ，物质的量为，完全燃烧放出热量为，，A正确； B．根据盖斯定律，反应热只与反应的始态和终态有关，与反应途径无关，应该是，即，B错误； C．由，即碳与氧气反应生成放出热量，碳完全燃烧放出热量，C正确； D．由盖斯定律可知，碳与反应生成的反应焓变为，则碳与反应生成的热化学方程式为，D正确； 故选B。 难点 反应热（焓变）的计算 难点剖析　反应热的计算是本章的核心难点与高考必考点。命题常以键能数据、燃烧热数据、热化学方程式、能量变化图像、活化能等为载体，考查盖斯定律的灵活运用与多种计算方法的综合。学生易在"化学键数目的计数""ΔH 的符号与单位""计量数与 ΔH 的对应"上出错。 1．根据热化学方程式计算 反应热数值与各物质的化学计量数成正比。已知热化学方程式的 ΔH 与某物质的物质的量，按比例换算即可求得对应热量： aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)　ΔH n(A)∶n(B)∶n(C)∶n(D)∶Q＝a∶b∶c∶d∶|ΔH| 2．根据反应物、生成物的键能计算 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。计算关键是正确判断反应物和生成物所含共价键的种类和数目： （1）常见分子：H2（H—H）、O2（O＝O）、N2（N≡N）、H2O（2 个 H—O）、NH3（3 个 N—H）、CO2（2 个 C＝O）、CH4（4 个 C—H）、H2O2（2 个 H—O、1 个 O—O）。 （2）信息分子：根据结构示意图数共价键个数，如白磷 P4（6 个 P—P）、金刚石（每摩尔 2 mol C—C）、SiO2（每摩尔 4 mol Si—O）。 ⚠️ 易错提醒　根据键能计算时，既要考虑热化学方程式中物质的化学计量数，又要考虑物质中各种化学键的个数，二者相乘才是该物质的总键能。如反应 3H2(g)＋N2(g)⇌2NH3(g)：ΔH＝3E(H—H)＋E(N≡N)－6E(N—H)。 3．根据燃烧热计算 一定量可燃物完全燃烧放出的热量：Q放＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。注意此处的 ΔH 是燃烧热（1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定产物的反应热）。 4．运用盖斯定律计算 将已知的热化学方程式通过加减、乘除、变向等运算，加合成目标方程式，ΔH 同步运算。这是计算难以直接测量的反应热的基本方法。 5．根据能量变化图像与活化能计算 （1）能量—反应历程图：ΔH＝E(生成物)－E(反应物)（单位 kJ·mol-1）。 （2）能垒图（活化能图）：ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)，其中 Ea(正) 为反应物至过渡态的能量差（正反应活化能），Ea(逆) 为生成物至过渡态的能量差（逆反应活化能）。 🔍 方法点拨（思维模型）　反应热计算的通用思路：一找（明确目标反应与已知条件类型）→ 二定（确定计算方法：方程式比例、键能、燃烧热、盖斯定律或图像）→ 三列（列出对应关系或方程式）→ 四算（统一单位，注意 ΔH 符号）。遇到"难以直接测量"的反应，优先考虑盖斯定律。 ⚠️ 易错提醒　物理变化也有热效应：物质的三态变化、溶解等物理过程伴随能量变化，在进行反应热计算时（尤其比较气态与液态反应物或生成物时）必须考虑物理变化的热效应。如 H2(g) 与 Br2(l) 反应生成 HBr(g)，需将 Br2(l)→Br2(g) 的蒸发热一并考虑。 难点精练 1．化学在减少排放、增加吸收的科学技术创新方面发挥着重要作用。 （1）国际空间站中处理的一个重要方法是将还原，原理为：。已知下列反应： 反应：   反应：   反应：   ①的燃烧热 。(用字母a、b、c表示，下同) ②则的 。 （2）逆水煤气变换反应对于实现资源化利用具有重要意义。 ①已知部分化学键键能数据如下，则的 (CO分子结构为)。 化学键 H-H C=O O-H 键能/() 436 803 1076 465 ②在催化剂作用下，以上反应分为两步，第一步为吸热的慢反应，第二步为放热的快反应。能正确表示催化反应过程的能量变化示意图为 (填字母)。 A．        B．        C．        D． 【答案】（1）a/2 2a-b-2c （2）＋36 B 【解析】（1）①燃烧热是指1mol物质完全燃烧时的热效应，所以答案为kJ·mol−1； ②根据盖斯定律可知，反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)可由2×反应Ⅰ-反应Ⅱ-2×反应Ⅲ得到，所以； （2）由图标中的数据，可知H5=2×803+436-(1076+2×465)=+36kJ·mol−1；催化反应第一步为吸热的慢反应，所以活化能高，第二步为放热的快反应，活化能低，结合吸热和放热情况，应该选B； 2．常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题。节能减排、绿色发展是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。 （1）是常用的储氢材料。体系放氢的相对能量示意图如下，则  ________。 （2）化学变化中伴随着能量变化。下列生产、生活中发生的化学反应属于吸热反应的是________(填字母)。 A．铁粉暖贴工作 B．工业上煅烧石灰石 C．火箭推进剂的燃烧助推航天器 D．体育锻炼消耗糖原和脂肪 （3）已知：  ，部分共价键的键能如下表所示则键的键能为________。 化学键 键能/() 436 946 （4）已知经催化加氢可合成低碳有机物。 ①500℃时，1 mol 和一定量在某密闭容器中反应生成气态水和气态二甲醚()，达到平衡时的转化率为60%，此过程中放出0.3Q kJ的热量。此反应的热化学方程式为_____________。 ②在镍的催化作用下与氢气反应会生成甲烷。甲酸(HCOOH)是反应的中间体。 当镍粉用量增加10倍后，反应过程中甲酸的含量迅速减少，图中两步反应中反应速率增加较大的一步是________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。加入催化剂后，该反应的________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （5）用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气可以减少空气污染，转化关系如图所示，则________(用含、、的式子表示)。 【答案】（1）-93 （2）B （3）391 （4） ⅱ 不变 （5） 【解析】（1）由能量状态为 的体系转变为 的体系，消去相同的 ，可得反应①：；由能量状态为 的体系转变为 的体系，消去相同的 和 ，可得反应②：。根据盖斯定律，将上述两反应相加（①+②）即可得到：。 （2）A．铁粉暖贴工作是铁的吸氧腐蚀，属于放热反应，A不符合题意； B．工业煅烧石灰石是分解反应，绝大多数分解反应为吸热反应，B符合题意； C．所有燃烧反应均为放热反应，C不符合题意； D．糖原、脂肪在人体内的氧化反应属于放热反应，D不符合题意； 故选B。 （3）反应的焓变 反应物总键能生成物总键能。设 键的键能为 ，则代入相关数据：，解得 ，故键的键能为。 （4）①在 参与反应时转化率为 ，说明实际发生反应的 物质的量为 ，此时放热 。据此可知，当 参与该反应时，放出的热量为 。此反应的热化学方程式为：。 ②当增加催化剂用量后，中间产物甲酸的含量迅速下降，这说明消耗甲酸的第ⅱ步反应速率增加幅度远大于生成甲酸的第ⅰ步，因此速率增加较大的一步是 ⅱ。催化剂只能改变反应过程的活化能从而影响速率，但无法改变反应物与生成物初始和最终的能量状态，因此该反应的 不变。 （5）依据图中所示转化关系，从共同的起始物质（、 和 等）最终转化为同一产物 时，分别经历上方路径与下方路径。根据盖斯定律可知，无论经过什么具体途径，起始状态与最终状态一旦确定，其总焓变不变。故有等式：，移项变形可得：。 难点 能量变化图像的分析与应用 难点剖析　能量变化图像（反应历程图、活化能图、多曲线图）是考查"从图像提取信息→判断吸放热→计算 ΔH→比较活化能"的综合题型。学生易混淆"活化能"与"焓变"、误判"催化剂对 ΔH 的影响"、不会比较同一反应不同状态或不同反应的能量高低。 1．能量（焓）—反应历程图 （1）放热反应：反应物能量线高于生成物能量线，ΔH＜0；吸热反应：反应物能量线低于生成物能量线，ΔH＞0。 （2）ΔH 的计算：ΔH＝E(生成物)－E(反应物)＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量。 2．活化能图（能垒图） （1）活化能：使普通分子变为活化分子所需提供的最低能量。正反应活化能 Ea(正) 为反应物到过渡态的能量差，逆反应活化能 Ea(逆) 为生成物到过渡态的能量差。 （2）ΔH 与活化能的关系：ΔH＝Ea(正)－Ea(逆)。 3．多曲线图像 （1）同分异构体（或同素异形体）发生同种反应的能量变化曲线：能量越高越不稳定，反应放热越多（ΔH 越小）。 （2）使用与不使用催化剂的同一反应的能量变化曲线：催化剂降低反应的活化能，但不改变 ΔH，曲线的起止点相同。 （3）多步反应或有中间产物的反应的能量变化曲线：总 ΔH 等于各步 ΔH 之和。 4．读图方法与思维模型 读能量变化图"四看"：一看起点终点（反应物、生成物能量高低→吸放热）；二看最高点（过渡态，定活化能）；三看曲线走向（放热下降、吸热上升、有催化剂先升后降）；四看中间态（有无中间产物、分几步）。 📋 归纳总结　能量变化图像的"5 关键"：①反应热取决于反应物总能量与生成物总能量的差值，与部分反应物、部分生成物能量无关；②是否需要加热只是引发条件，与吸放热无直接关系；③催化剂只改变活化能，不改变 ΔH；④涉及计算要注意图示中反应物、生成物的物质的量；⑤活化能为反应物（或生成物）到最高点（过渡态）的能量差。 🎯 高考风向　高考常以"新型催化剂反应历程""光催化分解水""多步反应能量图"等陌生情境考查：识别决速步（活化能最大的一步）、判断中间产物、计算 ΔH 或键能，突出"证据推理与模型认知"素养。 难点精练 1．下列图示与对应的叙述不相符的是 A．（a）图可表示一氧化碳和水反应的能量变化 B．通过（b）图可知石墨比金刚石稳定 C．由（c）图可知，若在密闭容器中加入1 mol和2 mol充分反应放出的热量为 D．由（d）图可知，A与C的能量差为： 【答案】C 【解析】A．(a)图中反应物能量低于生成物，为吸热反应，一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气是吸热反应（），与图示能量变化相符，A不符合题意； B．(b)图中金刚石与的总能量高于石墨与，说明金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，故石墨比金刚石稳定，B不符合题意； C．(c)图中反应为，该反应是可逆反应，1 mol和2 mol充分反应不能完全转化为2 mol，放出热量应小于，C符合题意； D．(d)图中A→B过程需吸收能量、放出，由于>，该过程吸收的能量；B→C过程吸收、放出，由于，该过程放出能量，根据盖斯定律，总反应的焓变等于分步反应焓变的加和，则，由于总反应为放热反应，，则A与C的能量差为：，D不符合题意； 故选C。 2．自由基是指共价键发生均裂而形成的具有不成对电子的原子或基团，如氢自由基(H·)。已知在参与某些反应时，部分键解离形成自由基所需能量如图所示，下列说法正确的是 A．甲烷比乙烷在光照条件下更容易发生一氯取代 B．CH4(g)→·CH2·(g)+2H·(g)              △H=+880kJ/mol C．CH3CH2CH3 (g)→CH3·(g)+CH3CH2·(g)   △H=+377 kJ/mol D．2CH4(g)→CH3CH3 (g)+H2 (g)           △H=+67kJ/mol 【答案】D 【解析】A．由图知，甲烷的C-H键解离形成自由基所需能量为440kJ/mol，乙烷的C-H键键解离形成自由基所需能量为410kJ/mol，键解离形成自由基所需能量越低越易断裂，故乙烷比甲烷更容易发生一氯取代，A错误； B．图中只给出了甲烷断裂1个C-H键解离形成自由基所需能量为440kJ/mol，但断裂第2个 C-H键时，由于分子结构变化，键解离形成自由基所需能量会改变，并不是简单的 “乘以 2”，因此无法确定该反应的焓变就是+880kJ/mol，B错误； C．，图中给出的是乙烷中C-C键解离形成自由基所需能量，而丙烷中的C-C键解离形成自由基所需能量与乙烷不同，不能直接套用乙烷的数据，C错误； D．由图知，，（逆反应，焓变取负），（逆反应，焓变取负），由盖斯定律，将三个式子相加可得2CH4(g)→CH3CH3 (g)+H2 (g)，，D正确； 故选D。 难点 ΔH 的大小比较 难点剖析　ΔH 的大小比较是易失分点，核心错误在于"只比数值、不比符号"。ΔH 是比较代数大小（带"＋""－"号），而"放出（吸收）热量的多少"是比较绝对值，二者不能混为一谈。 1．根据物质聚集状态比较 同一物质：能量 E(g)＞E(l)＞E(s)。同一反应，生成物状态不同，ΔH 不同。如 S(s)＋O2(g)===SO2(g) 与 S(g)＋O2(g)===SO2(g)，气态硫能量更高，燃烧放热更多，ΔH 更小。 2．根据反应进行的程度比较 （1）燃烧越充分，放热越多，ΔH 越小。如 C(s)＋O2(g)===CO(g) 与 C(s)＋O2(g)===CO2(g)，后者完全燃烧放热多，ΔH 更小。 （2）可逆反应实际放出（吸收）的热量小于相应热化学方程式中 ΔH 的绝对值。 3．根据盖斯定律比较 将不同反应通过盖斯定律运算联系起来，依据运算后新反应的 ΔH 比较原各反应 ΔH 的大小。 4．比较方法与思维模型 （1）吸热反应的 ΔH 恒大于放热反应的 ΔH（前者＞0，后者＜0）。 （2）同一放热（吸热）反应，其他条件相同时，参加反应的反应物的物质的量越大，放出（吸收）的热量越多，ΔH 越小（越大）。 （3）比较口诀：先定吸放热（定符号），再比绝对值（比热量），最后带符号（比 ΔH）。 ⚠️ 易错提醒　ΔH 的符号、数值和单位属于一个整体，不能随意分割。比较两个热化学方程式中 ΔH 的大小时，比的是代数值（带正、负号）；比较两个反应放出或吸收热量的多少时，比的是绝对值。放热反应中，放热越多，ΔH 越小（越负）。 ⛔ 坑点预警　①"化学计量数加倍，ΔH 的绝对值也要加倍"；②同一反应，反应物或生成物状态不同，反应热不同（气态反应物放热更多、液态生成物放热更多）；③判断"燃烧热"的 ΔH 时，可燃物必须为 1 mol，且生成稳定产物，否则不能直接比较。 难点精练 1．和的能量关系如下图所示 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．ΔH2表示碳酸根离子离解成氧离子和二氧化碳过程的反应热，与阳离子无关，故ΔH2(CaCO3)=ΔH2(MgCO3)，A错误； B．MgCO3和CaCO3中钙离子的半径大于镁离子，故碳酸镁中离子键更强，断裂碳酸镁中的离子键需要吸收更多的能量，故ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)，B正确； C．根据盖斯定律及图中的箭头方向，ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3，C错误； D．ΔH3表示氧化物离解成金属阳离子和阳离子所吸收的热量，由于钙离子半径大于镁离子，故断裂氧化镁中的离子键需要更多的能量，ΔH3(MgO)>ΔH3(CaO)>0，D错误； 故本题选B。 考点 反应热的测量 ▌例1 中和反应中和热测定过程中。能提高中和热测定准确度的是 A．用测量过盐酸温度的温度计直接测量氢氧化钠溶液的温度 B．用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器 C．用50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合 D．打开杯盖，将NaOH溶液缓缓倒入量热计的内筒，盖上杯盖 【答案】C 【解析】A．测量完盐酸温度的温度计上会附着盐酸，直接测量氢氧化钠溶液温度，会发生中和反应，影响氢氧化钠溶液初始温度的准确性，导致实验误差，A错误； B．铜是热的良导体，用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器会使热量损失更多，导致实验误差，B错误； C．用过量的氢氧化钠溶液可以保证盐酸完全反应，从而提高实验的准确度，C正确； D．打开杯盖，缓缓倒入氢氧化钠溶液，会导致热量损失，应迅速倒入，D错误； 故答案选C。 ▌迁移练1-1 在进行酸碱中和热测定实验时，确保计算无误的情况下，最后得出的中和热，下列说法不能作为解释此结果依据的是 A．量取盐酸仰视读数 B．用稀硫酸与稀氢氧化钡溶液做该实验 C．用氢氧化钠固体替代氢氧化钠溶液做该实验 D．用浓度均为稀盐酸与稀氢氧化钠溶液 【答案】D 【分析】最后得出的中和热，说明中和热测定的数值偏大，放出的热量偏多，据此分析。 【解析】A．量取盐酸仰视读数时，量取的盐酸的体积偏多，放出的热量偏多，焓变值就越小，能作为解释的依据，A不选； B．硫酸与稀氢氧化钡反应产生硫酸钡沉淀，产生沉淀会释放热量，焓变值就越小，能作为解释的依据，B不选； C．氢氧化钠固体溶于水是一个放热过程，能作为解释的依据，C不选； D．用浓度均为0.50mol/L的稀盐酸与稀氢氧化钠溶液进行实验是标准操作，在无其他操作失误的情况下，测得的结果应接近−57.3kJ⋅mol−1，不能解释测得数值偏大的情况，D选； 故选D。 ▌迁移练1-2 回答下列问题。 （1）在标准状况下的11.2 L甲烷完全燃烧生成和液态水放出444.8 kJ热量，能表示甲烷燃烧热的热化学方程式是___________。 （2）298 K时，燃烧生成放热121 kJ，(l)蒸发吸热44 kJ，表示燃烧热的热化学方程式为：___________。 （3）化学反应所放出的热量，可以用实验的方法进行测定。可用如图所示装置来测定中和反应的反应热。 将50 mL 0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中，可以近似认为反应前后溶液密度、比热容均与水的相等，即实验所测的温度差数据如表所示。 第一次 第二次 第三次 第四次 3.1℃ 3.2℃ 3.0℃ 4.3℃ ①仪器a的名称为：___________。 ②倒入NaOH溶液的正确操作是___________(填字母)。 a．沿玻璃棒缓慢倒入    b．分三次倒入    c．一次迅速倒入 ③本次实验所测的中和反应反应热___________(保留3位有效数字)；若没有隔热层，则计算所得的反应热与上述实验相比___________(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)。若用醋酸溶液代替盐酸，与氢氧化钠溶液混合进行实验，放出的热量Q与上述实验相比___________。 ④关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是___________(填标号)。 a．实验中，应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度 b．实验中，测量酸液的初始温度后，可以使用同一支温度计直接测量碱液的初始温度 c．实验过程中，若使用铁质搅拌棒，会导致测得的中和热值偏小 【答案】（1）   （2）   （3） 环形玻璃搅拌器 c -51.8 偏大 偏小 ac 【解析】（1）标准状况下的11.2 L甲烷物质的量为0.5 mol，燃烧放热444.8 kJ，则1 mol甲烷完全燃烧生成和液态水放热889.6 kJ，热化学方程式应该是 ； （2） （物质的量）生成气态水放热，则生成气态水放热，又液化放热，由盖斯定律可得完全燃烧生成液态水放热，热化学方程式应该是 ； （3）①中和热测定装置中为环形玻璃搅拌棒，用于搅拌使溶液混合均匀；②为减少热量散失，倒入溶液需要一次迅速倒入，故答案选c；③第四次温度偏差过大，舍去，平均温度差，溶液总质量，，生成水的物质的量，因此；若没有隔热层，热量散失，测得偏小，偏小，为负值，因此计算所得偏大；醋酸是弱酸，电离过程吸热，因此反应放出总热量偏小；④a．中和热测定需要记录初始温度和反应达到的最高温度，计算温度差，正确；b．测量酸后温度计沾有酸，直接测量碱温度会导致误差，需要洗涤后再测，错误；c．铁质搅拌棒导热性好，会导致热量散失，测得温度差偏小，中和热值（放热绝对值）偏小，正确；故答案选ac。 考点 热化学方程式的书写与正误判断 ▌例2 下列对热化学方程式分析正确的是 A．由于，因而该反应没有利用价值 B．对的分解率越高，越大 C．若，石墨，则，石墨 D．由于，石墨，金刚石，石墨和金刚石在中充分燃烧生成等量，金刚石放出的热量更多 【答案】D 【解析】A．ΔH>0表示该反应吸热，但吸热反应并非无利用价值，例如工业煅烧石灰石生产生石灰正是利用此反应，A错误； B．ΔH是反应的焓变，仅与反应物和生成物的状态有关，与分解率无关，B错误； C．生成CO2的焓变不等于生成CO焓变的2倍，需考虑CO进一步氧化为CO2的焓变，C错误； D．石墨转化为金刚石吸热，说明金刚石能量更高，燃烧时释放更多热量，D正确； 故选D。 ▌迁移练2-1 下列关于热化学方程式的描述或结论正确的是 选项 已知热化学方程式 有关描述或结论 A 氧气的能量比臭氧的高 B 含的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出的热量约为14.3 kJ C    丙烷比乙烯稳定 D ① ② A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．由热化学方程式可知，该反应为吸热反应，故臭氧的能量比氧气的高，A错误； B．由热化学方程式可知，1 mol NaOH与HCl完全反应生成1 molH2O放出57.3 kJ热量，则含10.0 g NaOH（0.25 mol）的稀溶液与稀盐酸完全反应放出的热量约为，B正确； C．由热化学方程式可知，丙烷吸收能量，分解为乙烯和甲烷两种物质，无法比较反应物与其中一种生成物的稳定性，C错误； D．由热化学方程式①、②可知，①为石墨(s)完全燃烧生成二氧化碳放出的热量，②为石墨(s)不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量，、均小于0，石墨(s)完全燃烧放出的热量多，越小，故＜，D错误； 故选B。 ▌迁移练2-2 在25℃、101 kPa下，1 mol 气体在氧气中完全燃烧生成和液态水，放出热量1520 kJ，下列说法正确的是 A．该反应中作氧化剂 B．1 mol 参与反应，转移电子数为 C．平均每转移1 mol电子，该反应放热190.0 kJ D．该反应的热化学方程式为 【答案】C 【解析】A．SiH4在燃烧反应中被氧气氧化，SiH4作为还原剂，氧气是氧化剂，A错误； B．SiH4中H的化合价从-1升至+1，每个分子转移8mol电子，1 mol SiH4参与反应转移8 NA电子，B错误； C．1 mol 气体在氧气中完全燃烧生成和液态水，放出热量1520 kJ，放热1520kJ对应转移8mol电子，每1mol电子放热，C正确； D．ΔH应表示为-1520 kJ/mol，该反应的热化学方程式为，D错误； 故选C。 考点 化学反应焓变及其计算 ▌例3 碳(C)与氧气反应的焓变如图所示，已知键能为akJ/mol，键能为bkJ/mol，则中碳氧键键能(单位：kJ/mol)为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由图可知，反应的焓变为，反应的焓变等于反应物键能总和减去生成物键能总和，设中碳氧键键能为x kJ/mol，则，x=； 故选 B。 ▌迁移练3-1 下列关于反应焓变的说法正确的是 A．  ，说明SO2的焓大于SO3的焓 B．  ，说明石墨比金刚石更稳定 C．无水硫酸铜溶于水的过程中，破坏了离子键，需要吸收热量，所以该过程属于吸热反应 D．N2中含有氮氮三键，断裂该化学键需要很多的热量，所以氮气参与的反应都是吸热反应 【答案】B 【解析】A．ΔH=生成物焓-反应物焓＜0，说明生成物总焓低于反应物总焓（2SO3的焓低于2SO2和O2的总焓），但无法直接得出SO2的焓大于SO3的焓，因未考虑O2的焓，A错误； B．ΔH＞0表示石墨转化为金刚石吸热，说明金刚石焓更高，而焓低的物质更稳定，故石墨比金刚石稳定，B正确； C．无水硫酸铜溶解时破坏离子键吸热，但水合过程放热，整体过程放热，并且溶解过程并未发生化学反应，C错误； D．断裂N≡N键需吸热，但反应总焓变取决于键断裂与形成的能量差，如合成氨反应ΔH＜0，故氮气参与的反应不全是吸热，D错误； 故选B。 ▌迁移练3-2 从盐湖卤水（含高浓度）提取的工艺中需要添加氯化铁，生成的可与共同被萃取剂（如）捕获，从而显著提高锂的萃取效率和选择性。已知下列过程或反应： （1）   （2）   （3）   （4）   则生成的反应的为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据盖斯定律，将反应（3）+反应（4）-反应（1）-反应（2），消去中间产物、、、后即可得到目标反应，对应焓变为，答案选A。 考点 燃烧热及相关计算 ▌例4 下列说法正确的是 A．相同条件下，物质的焓()大小比较： B．实验室用盐酸与溶液测定反应热时，应将溶液分多次缓慢倒入盐酸中，避免反应过于剧烈 C．表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：   D．已知：  ，  ，则 【答案】D 【解析】A．物质从气态→液态→固态转变时放出热量，焓降低，故焓由高到低顺序应为1gH2O(g) > 1gH2O(l) > 1gH2O(s)，A错误； B．中和反应热测定需快速一次性混合溶液以减少热量散失，分次倒入会产生较大误差，B错误； C．燃烧热要求可燃物的物质的量为1 mol，且生成液态H2O，C错误； D．断键时吸热，ΔH>0，而H-Cl键能大于H-Br，断裂需更多能量，故ΔH1>ΔH2，D正确； 故答案选D。 ▌迁移练4-1 关于化学反应与能量的说法正确的是 A．已知C(s，石墨)=C(s，金刚石)  ΔH>0，则金刚石中共价键键能比石墨大 B．在25℃和101 kPa下，强酸和强碱稀溶液的中和热为57.3kJ·mol-1，则稀硫酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1mol水时放出热量大于57.3 kJ C．25℃和101 kPa下，氨气的燃烧热为382.8 kJ·mol-1，则氨气燃烧热的热化学方程式可表示为：NH3(g)+5/4O2(g)=NO(g)+3/2H2O（1）  ΔH= -382.8 kJ·mol-1 D．化学反应必然伴随发生能量变化，能量变化必然伴随发生化学反应 【答案】B 【解析】A．ΔH>0表示石墨转化为金刚石吸热，说明石墨能量更低、更稳定，共价键键能越大，物质越稳定，因此石墨中共价键键能比金刚石大，A不符合题意； B．中和热指生成1 mol水时的放出得热量，但硫酸与氢氧化钡反应还生成BaSO4沉淀，额外释放沉淀热，总放热量大于57.3 kJ，B符合题意； C．燃烧热要求生成稳定氧化物（如N2），而选项C的产物是NO(g)，未完全燃烧，不符合燃烧热定义，C不符合题意； D．化学反应必然伴随能量变化，但能量变化不一定伴随化学反应（如物理过程吸放热），D不符合题意； 故选B。 ▌迁移练4-2 软脂酸[]和蔗糖[]的燃烧热分别为、。下列说法错误的是 A．在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热 B．表示燃烧热的热化学方程式为   C．完全燃烧生成和，放出的热量为2820.5 kJ D．相同物质的量的软脂酸和蔗糖完全燃烧，蔗糖释放的热量更多 【答案】D 【解析】A．在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，A正确； B．在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，软脂酸的燃烧热为，则燃烧热的热化学方程式为  ，B正确； C．蔗糖的燃烧热为 ，则蔗糖燃烧热的热化学方程式为    ，则完全燃烧生成和，放出的热量为2820.5 kJ ，C正确； D． 根据燃烧热数据可知，相同物质的量的软脂酸和蔗糖完全燃烧，软脂酸释放的热量更多，D错误； 故选D。 考点 有关反应中能量变化的图像分析 ▌例5 物质变化与能量变化是化学反应的两大特征。反应和反应的能量变化分别如图甲和图乙所示。下列说法正确的是 A．由图甲可推测，分解为和时释放能量 B．由图乙可知，反应涉及的三种物质中最稳定 C．由图乙可知，反应生成1 mol NO吸收90 kJ能量 D．图甲也可以表示反应的能量变化 【答案】C 【解析】A．由甲图可知，反应为放热反应，故分解为和时吸收能量，故A错误； B．由图乙可知，N2中氮氮三键键能最大，最稳定，故B错误； C．由图乙可知，反应生成2 mol NO吸收能量为946+498-632-632=180kJ，反应生成1 mol NO吸收90 kJ能量，故C正确； D．为吸热反应，而图甲为放热反应，故D错误； 故选C。 ▌迁移练5-1 下列示意图与所得结论关系正确的是 A．白磷比红磷稳定 B．该中和热测定实验的环境温度为22℃ C．1molH2与1molCl2完全反应放出能量 D．上述反应一定不需要加热就可进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．红磷具有的能量低于相同量的白磷，则红磷比白磷稳定，A错误； B．由题干图示信息可知，温度为22℃是已经加入了NaOH之后的温度，即实验环境温度应该低于22℃，B错误； C．由题干信息可知，断裂1molH-H键吸收436kJ的热量，断裂1molCl-Cl键吸收243kJ的热量，而形成1molH-Cl键放出431kJ热量，可计算H2与Cl2反应的能量变化：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ，C正确； D．该反应为放热反应，放热反应也可能需要加热才能发生，如铝热反应等，D错误； 答案为C。 ▌迁移练5-2 关于甲烷合成反应：(反应放热)，下列说法正确的是 A．形成键需要吸收能量 B．反应过程的能量变化可用如图表示 C．该反应(用表示某种化学键的键能) D．该反应过程中各元素化合价均未发生变化 【答案】B 【解析】A．形成键需要放出能量，A错误； B．反应放热，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，与图像符合，B正确； C．该反应(用表示某种化学键的键能)，C错误； D．反应中碳元素由+4价变为-4价，氢元素由0价变为+1价，D错误； 故答案选：B。 基础达标 1．放热反应可为人类的生产、生活提供能量，下列应用中涉及的反应不属于放热反应的是 A．燃油汽车气缸中汽油的燃烧 B．用与Al反应焊接钢轨 C．自热米饭中氧化钙与水的反应 D．煤的气化过程发生的碳与水蒸气的反应 【答案】D 【解析】A．汽油燃烧是剧烈的氧化还原反应，释放大量热量，属于放热反应，A正确； B．Fe2O3与Al反应会剧烈放热，可用于焊接钢轨，属于放热反应，B正确； C．氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出大量热量，属于放热反应，C正确； D．煤的气化为C与H2O(g)在高温下反应生成CO和H2，需持续加热才能进行，属于吸热反应，D错误； 故答案为D。 2．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应化学反应的是 A．温度计的水银柱不断上升 B．反应开始后，针筒活塞向右移动 C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D．反应物总能量大于生成物总能量 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．温度计水银柱上升表明体系温度升高，说明反应放出热量，可证明ΔH<0，A正确； B．针筒活塞向右移动可能是反应生成气体（如Zn与稀硫酸反应生成H2）导致气体体积增大，不能说明ΔH<0，B错误； C．甲处液面低于乙处液面，说明反应放热使装置内气体膨胀、压强增大，U形管中液面出现此现象，可证明ΔH<0，C正确； D．反应物总能量大于生成物总能量，反应过程释放能量，为放热反应，ΔH<0，D正确； 故选B。 3．全球到达的“东风-5C”系列常温液体洲际弹道导弹依然担纲中国战略威慑的主力。液体洲际弹道导弹通常需要在发射前临时加注燃料，具备更远的射程和更大的投掷重量，适合作为核反击武器；而固体导弹无须加注燃料，可随时发射，但射程和突防能力通常弱于液体导弹。下列说法错误的是 A．固体导弹具有体积小、结构简单、发射准备周期短、反应快的优势 B．液体导弹运力更强，可搭载数量更多的分导式多弹头，更具威慑力 C．固体燃料提供的能量一定比液体燃料的多 D．燃烧前后能量大小关系：反应物总能量>生成物总能量 【答案】C 【解析】A．固体导弹无需加注燃料，可随时发射，结构更简单，发射准备周期短且反应快，故A正确； B．液体导弹射程更远、投掷重量更大，说明其运载能力更强，可搭载更多弹头，故B正确； C．题干指出液体导弹射程更远，暗示其燃料能量或效率更高，而固体导弹射程较短，不能得出“固体燃料能量一定更多”的结论，故C错误； D．燃烧是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，故D正确； 选C。 4．下列关于化学反应与能量的说法正确的是 A．可以用氢氧化钠和醋酸反应来测定中和反应的反应热 B．红磷比白磷更稳定，则反应(白磷,)(红磷,)的 C．氢气在氧气中燃烧实现了热能转化为化学能 D．硝酸铵和水合碳酸钠利用吸热的物理变化原理可制作成冰敷袋 【答案】B 【解析】A．中和反应测定需用强酸强碱，醋酸为弱酸，离解吸热导致结果不准，A错误； B．红磷更稳定说明其能量低，白磷→红磷释放能量，ΔH<0，B正确； C．燃烧是化学能转化为热能和光能，而非热能转化学能，C错误； D．硝酸铵与水合碳酸钠发生吸热反应生成硝酸钠、二氧化碳、氨气和水，为化学变化，D错误； 故答案为B。 5．下列关于中和反应反应热的测定的说法正确的是 A．实验时若使用金属搅拌棒，会导致测定生成水的反应热偏小 B．若将酸碱试剂的用量均减少到原体积的一半(浓度不变)，理论上生成水的不会改变 C．酸碱试剂用量恰好完全反应，所测反应热才更准确 D．为了保证反应充分，向盐酸中缓慢加入溶液，避免液体溅出 【答案】B 【解析】A．使用金属搅拌棒会加速热量散失，导致测得的温度差(ΔT)偏小，计算出的反应热(Q)偏低。由于ΔH = -Q/n，当Q偏小时，ΔH的绝对值减小(更接近零)，即ΔH的数值更大(如从-57变为-50)，故A错误； B．中和反应的ΔH是单位物质的量的反应热，与试剂用量无关。若酸碱浓度不变，仅体积减半，生成的水的物质的量减半，但ΔH仍保持不变，B正确； C．实验中通常让一种试剂过量以确保反应完全，而非恰好完全反应。若恰好完全反应，可能因反应不完全导致误差，C错误； D．缓慢加入NaOH溶液会延长反应时间，导致热量散失，测得的ΔT偏小，ΔH误差增大。正确操作是快速混合以减少热量损失，D错误； 故选：B。 6．生活中的能量变化与化学反应自发性、能源利用等密切相关。下列说法正确的是 A．家庭使用的煤炭属于可再生能源 B．反应  在低温下不能自发进行 C．氢气的燃烧热是指1 mol氢气完全燃烧生成气态水时放出的热量 D．实验室用盐酸与溶液反应测定中和反应的反应热，若将NaOH改为稀溶液，放出的热量不变 【答案】D 【解析】A. 煤炭是化石燃料，形成过程漫长且不可再生，因此不属于可再生能源，A错误； B. 根据时，反应能自发进行，对上述反应来说，，（熵增），则，即该反应在任何温度下均能自发进行，B错误； C. 燃烧热是指常温常压下，1 mol纯净物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，H2的燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量，C错误； D. 中和反应的反应热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，两组实验中，反应物都是可溶性强酸和强碱的稀溶液，且参与反应的n(H⁺) = n(OH⁻) = 0.025 mol [Ba(OH)2提供过量OH⁻，但实际反应量相同]，均生成0.025 mol H2O，故两反应放出的热量相同，D正确； 故选D。 7．（25-26高二上·上海·阶段检测）丙烷也能与氯气发生反应，其反应过程中链传递的一步反应能量变化如下图所示。 则断裂中键比断裂中所需能量 A．大 B．小 C．无法比较 D．相等 【答案】A 【解析】从能量图可知：两种路径的反应物总能量相同；断裂端基中C-H键得到的产物总能量，高于断裂中间中C-H键得到的产物总能量。该步反应中，两种路径均只断裂1mol C-H键、生成1mol H-Cl键，H-Cl键的成键放热量相同。根据能量关系： ，变形得：，由于、都相同，因此产物能量越高，断裂对应C-H键所需能量越大。因此断裂中1mol C-H键比断裂中1mol C-H键所需能量更大，选A。 8．化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法不正确的是 A．将煤气化，有利于提供更多的能量，提高燃烧效率 B．于谦《石灰吟》中的诗句“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”涉及吸热反应 C．表示CO燃烧热的热化学方程式：2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g)   D．中和反应反应热的测定实验中，玻璃搅拌器材料若用铜代替，则测量出的中和反应的反应热偏大 【答案】C 【解析】A．煤气化将固体煤转化为气体燃料，气态煤能量更高，燃烧放热更多，且燃烧更充分，提高能量利用效率，A正确； B．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，涉及到碳酸钙的分解，故为吸热反应，B正确； C．燃烧热定义要求1 mol物质完全燃烧，选项C中方程式为2 mol CO燃烧，，不符合燃烧热定义，C错误； D．铜导热性好，玻璃搅拌器材料若用铜代替，热量损失增大，则测量出的中和反应反应热的绝对值偏小，而ΔH为负值，数值偏大，D正确； 故选C。 9．如图表示某化学反应中能量变化，下列说法正确的是 A．中化学键键能之和大于中化学键键能之和 B．每消耗，生成放出a kJ的热量 C．若是可逆反应，则能量变化不可能是a kJ D．B物质比A物质稳定 【答案】B 【解析】A．图中表示 的能量高于，说明反应 是放热反应。断键吸收能量，成键释放能量，放热反应中，反应物总键能小于生成物总键能，A错误； B．由图可知，转化为 时，体系能量降低了 ，因此每消耗 ，生成 时放出 的热量，B正确； C．若 为可逆反应，其正向过程是吸热过程，能量变化应为。可逆反应的正逆反应热效应数值相等而符号相反，并不是“不可能是 ”，C错误； D．图中只能说明1mol的能量低于2mol，不能直接说明 B 物质能量低于A，B物质不一定比 A 物质稳定，D错误； 故答案选B。 10．反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．断开能放出能量 B．该反应属于放热反应 C．1mol完全分解生成 D．该反应的热化学方程式为：   【答案】B 【解析】A．断开化学键的过程需要吸收能量，形成化学键才会放出能量，A错误； B．由能量图可知，反应物的总能量高于生成物​的总能量，因此该反应属于放热反应，B正确； C．只有在标准状况下，完全分解生成的​体积才是，题干未说明气体所处状况，无法确定体积，C错误； D．生成物总能量反应物总能量，该反应放热，因此。对于反应，，D错误； 答案选B。 11．（25-26高二上·新疆·阶段检测）利用CO2与CH4制备合成气(CO、H2)，反应历程如图所示。下列说法错误的是 A．利用CO2与CH4制备合成气的反应方程式为 B．属于吸热反应 C．由反应的能量变化可知，该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D．该反应历程中，既存在非极性共价键的断裂又存在非极性共价键的形成 【答案】D 【解析】A．由反应历程的反应物（CO2和CH4）和生成物（H2和CO）可知，反应方程式为，A正确； B．根据反应，由图中对应的能量变化可知，反应物总能量低于生成物总能量，因此该反应是吸热反应，B正确； C．由图像可知，，反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，=反应物键能总和-生成物键能总和，吸热反应的>0，因此反应物的键能总和大于生成物的键能总和，C正确； D．反应物CH4和CO2只含有极性共价键，故反应物中无非极性键断裂，有非极性共价键的形成（H-H 键形成），D错误； 故选D。 12．（24-25高二下·上海·期中）分子如图所示为环状结构，和反应可生成，根据下表数据，书写反应的热化学方程式：_______。 共价键 S-S F-F S-F 键能() 266 159 327 【答案】 【解析】反应热等于断裂化学键的总键能与形成化学键的总键能之差，即 ，，则热化学方程式：，故答案为：。 13．按要求填写下列空格。 （1）已知：①、完全分解为气态原子时消耗的能量分别为和；②  。请回答：反应②属于_______(填“吸热”或者“放热”)反应；完全分解为气态原子时消耗的能量为_______。 （2）已知在一定温度和压强下有下列转化关系： 由此可以判断_______(填“>”、“=”或“<”，下同)；相同条件下，等质量的石墨具有的能量_______等质量的金刚石具有的能量。 【答案】（1） 吸热 502 （2） > < 【解析】（1）反应② ，即，属于吸热反应；由已知得：，，又，由盖斯定律得，所以1 mol 完全分解为气态原子时消耗的能量为502 kJ。 （2）由图可知，，，，根据盖斯定律得，，所以；因为，所以等质量的石墨具有的能量小于等质量的金刚石具有的能量。 14．按要求写出对应反应的热化学方程式。 （1）已知稀溶液中，与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示与NaOH反应的中和热的热化学方程式：_______。 （2）25℃、条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成和液态水时，放出的热量为Q kJ，经测定，将生成的通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式：_______。 （3）已知： 。 写出由C(s，石墨)和生成的热化学方程式为：_______。 （4）已知下列热化学方程式： ① ② ③ 写出由、和化合生成的热化学方程式：_______。 （5）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为、和)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： ① ② ③ 已知反应①中相关的化学键键能数据如下： 化学键 (CO中) 436 343 1076 465 413 由此计算_______；已知，则_______。 【答案】（1） （2） （3） （4） （5） -99 【解析】（1）中和热的定义：在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量，题目中给出1 mol H2SO4与NaOH完全反应生成2mol H2O(l)放出114.6 kJ热量，则中和热的，表示中和热的热化学方程式为：。 （2）丁烷燃烧的化学方程式：，25g CaCO3沉淀的物质的量为：，根据C元素守恒，生成的CO2物质的量也是0.25 mol，根据丁烷燃烧方程式，消耗的C4H10物质的量为：，则1 mol C4H10燃烧放出的热量为：，因此，丁烷的燃烧热为16Q kJ·mol-1，对应的热化学方程式为：。 （3）根据盖斯定律可知，①×2+②可得C(s，石墨)和生成的热化学方程式为：。 （4）由盖斯定律可知，②×2 +③-①可得 。 （5）反应①为：，反应物总键能：，生成物总键能：，根据ΔH=反应物总键能-生成物总键能：，根据盖斯定律，②-①可得③的。 15．根据所学知识，回答下列问题： （1）大量实验测得，在25℃和101 kPa下，稀盐酸与氢氧化钠稀溶液发生中和反应生成1 mol 时，放出57.3 kJ热量。 ①该反应的热化学方程式为___________。 ②该反应的能量变化图可表示为___________(填标号)。 ③若仅用NaOH固体代替NaOH稀溶液(NaOH固体的质量与NaOH稀溶液中溶质的质量相同)进行上述实验，则生成1 mol 时，放出的热量___________(填“>”“<”或“=”)57.3 kJ，判断的理由为___________。 （2）黄铁矿()的燃烧是工业上制硫酸时得到的途径之一，燃烧的热化学方程式为   。 ①中硫元素的化合价为___________价。 ②该反应每放出8.53 kJ热量，此时转移电子的物质的量为___________mol，生成的体积为___________L(标准状况下)，断裂键的物质的量为___________mol。 【答案】（1） A > NaOH固体溶解时会放出大量的热 （2） -1 0.11 0.448 0.0275 【解析】（1）①根据已知，该反应的热化学方程式为； ②该反应放热，生成物能量小于反应物能量，故答案为A； ③NaOH固体溶解时会放出大量的热，因此生成1 mol 时，放出的热量大于57.3 kJ。 （2）①中Fe为+2价，则S为价； ②根据热化学方程式为，Fe和S被氧化、O被还原，1 mol FeS2参与反应：转移{1+2×[4-(-1)]} mol = 11 mol电子、生成2 mol SO2、消耗mol O2、放出853 kJ热量，则该反应每放出8.53 kJ热量，此时转移电子的物质的量为，生成的体积为L(标准状况下)，消耗O2的物质的量为，1 mol O2中存在1 mol O=O键，则断裂键的物质的量为0.0275 mol。 16．、、既是重要的化工原料又是燃料，其燃烧热分别是、、。请回答下列问题： （1）燃烧反应中，反应物的总键能___________(填“大于”或“小于”)生成物的总键能。 （2）写出燃烧的热化学方程式：___________。 （3）常温常压下，单位质量的三种燃料完全燃烧，放出热量最多的是___________(填化学式)；氢气作燃料的优点是___________。 （4）常温常压下，17 g由、组成的混合气体在足量氧气中充分燃烧放出热量1033.2 kJ，则混合气体中和的物质的量分别为___________mol和___________mol。 【答案】（1）小于 （2） （3） 单位质量的燃料放出热量多，产物无污染 （4） 0.5 1 【分析】本题涉及燃烧热、热化学方程式书写、单位质量放热量比较以及混合物计算。 【解析】（1）燃烧反应为放热反应，∆H < 0，故反应物总键能小于生成物总键能； （2）C3H8(g)的燃烧热∆H = -2220 kJ/mol，故燃烧的热化学方程式为 ； （3）单位质量放热量： H2：=142.9 kJ/g； CH4：=55.64 kJ/g； C3H8：=50.45 kJ/g，因此单位质量的三种燃料完全燃烧，放出热量最多的是H2；氢气作燃料的优点为单位质量的燃料放出热量多，产物无污染； （4）设H2物质的量为 �� mol，CH4物质的量为 �� mol，总质量： 2��+16��=17；总热量： 285.8��+890.3��=1033.2，联立解得： ��=0.5 ， ��=1，混合气体中和的物质的量分别为0.5mol和1mol。 能力进阶 1．已知：  。下列与化学反应能量变化相关的描述正确的是 A．中学阶段，反应热等于反应的焓变，用符号“”表示 B．有热量变化时一定发生了化学反应 C．石墨的燃烧热与金刚石的燃烧热，二者数值相同 D．常温下与在水溶液中反应，放出热量 【答案】A 【解析】A．在等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段，一般不考虑)，其反应热等于反应的焓变，用符号表示，故A正确； B．有热量变化时不一定发生化学反应，如NaOH固体溶解过程放出热量，属于物理变化，故B错误； C．石墨、金刚石为不同结构的碳单质，两者能量不同，则燃烧热不同，故C错误； D．H2SO4与Ba(OH)2反应会生成BaSO4沉淀和水，生成沉淀要放热，所以稀溶液中1molH2SO4与1molBa(OH)2反应放热大于114.6kJ，故D错误； 故选：A。 2．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．对于反应  ，每放出能量，此时转移的电子数为 B．对于反应，每形成键，此时转移的电子数为 C．对于反应  ，每放出能量，此时形成个键 D．对于反应，每生成，此时形成0.个键 【答案】C 【解析】A．对于反应 ，每放出能量，转移2 mol电子，则每放出能量，转移0.2 mol电子，即转移电子数为0.2 NA，A正确； B．每形成6 mol N-H键转移6 mol电子，0.6 mol N-H键对应0.6 mol电子，即0.6 NA，B正确； C．H2和Cl2反应中H-H键断裂而非形成，放出183 kJ时断裂1 mol H-H键，C错误； D．0．36 g H2O为0.02 mol，对应生成0.01 mol CO2，含0.02mol C=O键，即0.02NA，D正确； 选C。 3．依据已有知识与图示，下列说法不正确的是 A．冰熔化为水时， B．冰熔化为水的过程中，部分氢键被破坏 C．相同条件下，水蒸气具有的能量高于液态水具有的能量 D．由盖斯定律可知： 【答案】D 【解析】A．冰熔化为水是吸热过程，，A不符合题意； B．冰的晶体结构主要靠氢键维持，冰熔化为水的过程中，部分氢键被破坏，水分子间的排列方式改变，B不符合题意； C．水变为水蒸气需要吸收热量，因此相同条件下，1 g水蒸气具有的能量高于1 g液态水具有的能量，C不符合题意； D．根据盖斯定律，总过程为冰直接变为水蒸气，应为，D符合题意； 故选D。 4．目前，工业上比较成熟的合成尿素的方法是利用与合成转化，精确的实验测得合成尿素的反应机理及能量变化如图所示。 下列说法正确的是 A．上述反应历程分3步，其中第1步为决速步 B．选择高效催化剂，可改变反应历程，降低反应焓变 C．三种过渡态物质中，过渡态3最稳定 D．该反应的热化学方程式为 【答案】D 【解析】A．反应的活化能越大，反应速率越慢，决速步是反应速率最慢的一步；根据图像，第一步反应的活化能为；第二步反应的活化能为；第三步反应的活化能为。因为第二步反应的活化能最大，所以第二步为决速步，A错误； B．催化剂的作用是改变反应历程，降低反应的活化能，加快反应速率；但反应的焓变只和反应物与生成物的总能量有关，催化剂不改变反应的焓变，B错误； C．物质的能量越低，稳定性越强；三种过渡态中，过渡态1的相对能量最低，因此过渡态1最稳定，过渡态3能量最高，最不稳定，C错误； D．焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，反应物CO2(g)+2NH3(g)相对能量为0.00kJ/mol，生成物CO(NH2)2(g)+H2O(g)相对能量为-32.0kJ/mol，因此ΔH=-32.0kJ/mol-0.00kJ/mol=-32.0kJ/mol，热化学方程式2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)；ΔH =-32.0kJ/mol书写正确，D正确； 故答案选D。 5．设计如下路线理解和探究固体溶解过程的能量变化。 注：①离子在水中往往以水合离子形式存在，如水合钠离子，简写作。 ②碳酸钠水合物有、和三种。 下列说法不正确的是 A．由于和还可能生成等物质，难以直接测定 B．和可利用图2所示的装置进行测定 C．根据盖斯定律可知：  kJ·mol-1 D．根据各微粒的状态，可推测 【答案】D 【解析】A．因为碳酸钠和水反应可能生成、等多种水合物，反应过程复杂，很难控制只生成这一种产物，所以难以直接测定，A正确； B．图2是量热计装置，是溶解过程的热效应，是溶解过程的热效应，溶解过程的热效应可以通过量热计测定温度变化，所以和可利用图2所示的装置进行测定，B正确； C．根据盖斯定律，由图1可知，已知，，则 ，即，C正确； D．由图可知，根据盖斯定律，，过程iv为离子键断裂的过程，吸收能量，即，，则，D错误； 故选D。 6．Ⅰ．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4 mol液态肼和0.8 mol 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量（相当于25℃、101 kPa下测得的热量）。 （1）反应的热化学方程式为______。 （2）又已知   。则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是______kJ。 Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。 （3）如图是和反应生成 过程中能量的变化示意图，请写出 和反应的热化学方程式：______。 （4）若已知下列数据： 化学键 键能/ 435 943 根据表中及图中数据计算键的键能是______。 （5）用催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知：    ①    ② 若 还原至，则该反应过程中的反应热______（用含a、b的式子表示）。 Ⅲ．反应过程的能量变化如图所示。 已知： 氧化为 的 。请回答下列问题： （6）图中A表示______。E的大小对该反应的反应热______（填“有”或“无”）影响。该反应通常用作催化剂，加会使图中B点______（填“升高”还是“降低”），______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 （7）图中______。 【答案】（1）N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) H=-640 kJ/mol （2）408 （3）N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) H=-92 kJ/mol （4）390 （5） （6） 反应物总能量 无 降低 不变 （7）-198 【解析】（1）0.4 mol液态肼和0.8 mol 反应生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量，则1 mol N2H4(l)和2 mol H2O2(l)充分反应放出的热量为640 kJ，则热化学方程式为：N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) H=-640 kJ/mol； （2）16 g液态肼为0.5 mol，对应生成2 mol气态水，放出热量为320 kJ，2 mol气态水转化为液态水会进一步放出热量88 kJ，故16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量：320 kJ + 88 kJ = 408 kJ。 （3）由题图知，和反应生成过程中放热300 kJ -254 kJ = 46 kJ，则 和反应生成2放热92 kJ，热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) H=-92 kJ/mol。 （4）H=反应物总键能-生成物总键能，设键的键能为x，则943+435 ×3-x×6=-92 ，解得x=390 。 （5）还原至，热化学方程式为，由盖斯定律知，①-3②可得此方程式，则。 （6）图中A表示反应物总能量；E为反应的活化能，反应热取决于物质的始态和终态的能量差，与活化能无关；加入催化剂可降低反应的活化能，且对反应热无影响；故答案为：反应物总能量；无；降低；不变。 （7）氧化为的 ，则 -198 。 7．理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ热量。 （1）写出强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式：___________。 （2）若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol，则反应放出的热量___________(填“>”“<”或“=”)573kJ，原因是___________。 （3）下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为的是___________(填序号)。 a．盐酸与氢氧化钠溶液        b．稀硫酸与氢氧化钠溶液 c．醋酸与氢氧化钠固体        d．硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液 e．氢氧化镁溶于稀盐酸 （4）现用下图所示装置测定中和反应反应热，实验药品有盐酸、溶液、各溶液密度均近似为，比热容。实验记录数据如下： ①玻璃仪器A的名称是___________。 实验次数 起始温度/℃ 终止温度/℃ 1 50.0 50.0 20.0 23.2 2 50.0 50.0 20.2 23.3 3 50.0 50.0 20.1 22.6 4 50.0 50.0 20.1 23.4 ②最终代入计算式的温差均值为___________℃(保留1位小数)、计算该实验测得的中和热___________(保留一位小数)。 【答案】（1）   （2） > 氢氧化钠固体溶于水要放出热量 （3）abd （4） 玻璃搅拌器（或环形玻璃搅拌棒） 3.2 -53.5 【解析】（1）稀强酸与稀强碱反应生成1mol时，放出57.3 kJ热量，热化学方程式为 （2）稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol H₂O(l)时，放出的热量 大于 57.3 kJ，以为氢氧化钠固体溶于水的过程本身会放热； （3）a．和均为强电解质，离子方程式为，a符合题意； b．稀硫酸与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的钠盐和水，离子方程式上述一致，b符合题意； c．醋酸与氢氧化钠反应，醋酸是弱酸，不能写成，c不符合题意； d．硫酸氢钠与溶液反应，在水溶液中电离出，离子方程式为 ，d符合题意； e．氢氧化镁与稀盐酸反应，是难溶物，不能写成， e不符合题意； 故答案选abd； （4）仪器 a 为玻璃搅拌器； 4次实验的温差分别为3.2℃，3.1℃， 2.5℃，3.3℃，第3次数据(2.5℃)误差较大，应舍弃，计算剩余3次数据的平均值：，溶液质量 m = 50g + 50g = 100g，比热容c =，生成水的物质的量，。 8．燃料燃烧过程中释放出的热量是人类生产生活所需要能量的重要来源。 （1）把煤作为燃料可通过下列两种途径： 途径I：   途径II：先制成水煤气：   再燃烧水煤气：      途径I放出的热量___________(填“＞”“＜”或“=”)途径II放出的热量，、、、的数学等式关系为___________。 （2）燃料的热值是指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，其常用的单位为kJ/g。已知某些燃料的燃烧热如上表所示： 燃料 H2 CO CH4 C8H18(1，辛烷) 燃烧热 -286.0 -283.0 -890.0 -5518.0 写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式___________。 （3）上表所列燃料中热值最大的是___________(填化学式)，简要说明此种燃料作为能源的两个优点：___________。放出相同的热量时选择___________(填“CO”或“CH4”)作为燃料产生的二氧化碳较少。 （4）现有112 L(折算成标准状况下)H2与CH4的混合气体，完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出3846.0 kJ的热量，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是___________(填序号)。 A．4：1 B．1：4 C．1：2 D．2：1 （5）将上题所生成的气体通入3 L 2 mol/L KOH溶液中充分反应(不考虑气体的逸出)，所得的盐为___________(填化学式)，反应放出热量m kJ。若该条件下，将1mol CO2通入1 L 2 mol/L KOH溶液中充分反应放出n kJ的热量。则CO2与KOH溶液反应生成KHCO3的热化学方程式为___________(用含m、n的式子表示)。 【答案】（1） （2） （3） 热值高、产物无污染、来源广等 （4）B （5） 【解析】（1）根据盖斯定律，化学反应放出的总热量只与反应的始态和终态有关，与途径无关，两种途径始态、终态相同，故放出总热量相等。将途径Ⅱ的反应依次编号，设反应2为：；反应3为：；反应4为：，途径按合并可得途径I的反应，故焓变关系为：。 （2）燃烧热定义为1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，其燃烧热的热化学方程式为：。 （3）热值，约，约，辛烷约，故热值最大；作为燃料的优点为热值高、产物无污染、来源广；放出相同热量时，单位放热量大，生成更少。 （4）标准状况下混合气体总物质的量为，设为，为，则，解得，故，选B。 （5） 少量二氧化碳与氢氧化钾反应：、过量二氧化碳和氢氧化钾反应：。由上题得生成为，，，介于（生成）和（生成）之间，故产物为两种盐，即。 设生成，，根据元素守恒： ：，，根据题意，和反应放热，热方程式为：，二氧化碳与氢氧化钾反应的热方程式为：；据盖斯定律，则溶液反应生成的，故其热化学方程式为：。 / 学科网（北京）股份有限公司 $