1.2 反应热的计算（深度学习辅导讲义）化学人教版选择性必修1

本高中化学讲义聚焦反应热计算核心知识点，系统梳理盖斯定律及其应用、反应热大小比较方法，归纳基于能量、键能、燃烧热等7种计算路径，构建从基础概念到综合应用的学习支架。 资料通过易错模块表格辨析ΔH比较误区，典例与变式结合强化科学思维，分层练习（含高考真题）提升科学探究能力。课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固化学观念，弥补知识盲点。

第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 盖斯定律及应用1 ①化学反应，不管分几步完成，反应热是相同的 （1）盖斯定律 ②反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 （2）盖斯定律的应用 利用盖斯定律计算反应热2 （1）虚拟路径法 若由A生成D可以有两个途径：由A直接生成D，反应热为ΔH；由A生成B，再由B生成C，最后 由C生成D，每一步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则各反应热之间的关系如图所示。 （2）加合法 反应热大小的比较3 1.根据反应物量的多少比较焓变的大小 放热反应：ΔH为负值。参加反应的物质越多，放出热量越多，焓变的绝对值越大，数值本身越小。 吸热反应：ΔH为正值。参加反应的物质越多，吸收热量越多，焓变的绝对值越大，数值本身越大。 1 H2（g）+O2（g）＝H2O（g）ΔH1 2 2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）ΔH2 |ΔH1|<|ΔH2| ，但ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH1>ΔH2 2.根据反应进行的程度大小比较焓变的大小 放热反应：完全反应放出的热量更多，焓变的绝对值越大，数值本身越小。 吸热反应：完全反应吸收的热量更多，焓变的绝对值越大，数值本身越大。 3 C（s）+O2（g）＝CO（g）ΔH3 4 C（s）+O2（g）＝CO2（g）ΔH4 |ΔH3|<|ΔH4| ，但ΔH3<0，ΔH4<0，ΔH3>ΔH4 两个都是放热反应。碳完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO放出的热量更多，ΔH4的绝对值更大；由于焓变是负数，绝对值越大，ΔH数值越小，故ΔH3>ΔH4。 3.根据反应物、生成物的聚集状态比较焓变的大小 ⑤S（g）+O2（g）＝SO2（g）ΔH5 ⑥S（s）+O2（g）＝SO2（g）ΔH6 |ΔH6|<|ΔH5|，但ΔH5<0，ΔH6<0，ΔH6>ΔH5 说明：固态硫变成气态硫需要吸收热量。气态硫燃烧时，本身已经具有更高能量，因此燃烧放出的总热量更多；两个反应均放热，ΔH为负，放热越多，ΔH越小，所以ΔH5<ΔH6。 反应热计算的7种方法4 1.根据反应物和生成物的能量计算 ΔH＝生成物的总能量（焓）－反应物的总能量（焓） ∆H=(E2-E1)kJ/mol=(a-b) kJ/mol=-c kJ/mol    ∆H=(E2-E1)kJ/mol=(a-b) kJ/mol=+c kJ/mol 需要注意的是，图中的a、b也可以理解为正、逆反应的活化能，所以，∆H=正反应的活化能-逆反应的活化能。 2. 根据盖斯定律计算 不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 则有：ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5 3. 根据化学方程式计算 先根据现有方程式，写出目标反应的方程式。再根据反应热与反应物参加反应的物质的量成正比来计算。  例如：黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH。 已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1 ②S(s)＋2K(s)=K2S(s)　ΔH2 ③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)　ΔH3 则目标反应S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH可由①×3+②－③得到 4．根据反应物和生成物键能计算 （1）计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，即ΔH＝∑E反－∑E生 （2）计算关键：1、确定化学键的类型，标出物质结构2、准确确定化学键的个数3、断键吸热用“+”、成键放热用“-” 4、掌握特殊物质中的化学键 5、正确找出反应物和生成物所含化学键的数目 例如：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 (中) 436 343 1076 465 413 根据反应物总键能-生成物总键能，可知，。根据盖斯定律，②-①=③，则。 5.根据燃烧热计算 ΔH=反应物的燃烧热ΔH总和－生成物的燃烧热ΔH总和 注意：代入的一定是燃烧热对应的ΔH，带有 “—”号 例如：已知CH3OH(l)的燃烧热=-238.6kJ/mol，CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  =-a kJ/mol，燃烧热是指 可燃物完全燃烧生成指定产物（如液态水）时放出的热量，由于气态水转化为液态水会放出热量，因此生成气态水放出的热量少于生成液态水放出的热量，即。 燃烧热与中和热的比较 燃烧热 中和热 反应条件 101 KPa 在稀溶液中 反应物的量 可燃物是1 mol 不限 生成物的量 不限 产物H2O是1mol 反应热含义 1mol可燃物完全燃烧放出的热量。 生成1mol H2O时放出的热量。 反应热大小 不同物质燃烧热各不相同。 不同反应物中和热大致相同。 6.根据断键成键计算 ΔH=E(反应物化学键断裂吸收的总能量)- E(生成物化学键形成释放的总能量) 例如：卤素单质能与氨气发生置换反应。某些化学键的键能如下表。 化学键 键能/ a b c d 问：反应的________ (用字母表示)。 解析：Ⅰ中氯气与氨气发生置换反应生成氮气和氯化氢；由方程式可知，每消耗3个Cl—Cl键和6个N—H键，生成1个N≡N键和6个H—Cl键。按ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和计算：ΔH=3c+6a-b-6d。 7.根据活化能计算ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能 例如：已知热化学方程式：。该反应的活化能为，则其逆反应的活化能为_______。 解析：根据公式ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能，可得逆反应活化能 =正反应活化能-ΔH。 盖斯定律及应用1 典例1一定条件下，在水溶液中、 的能量相对大小如图所示。下列有关说法正确的是 A．、、、、中，最稳定 B．反应吸热 C．反应的热化学方程式为 -1 D．一定温度下，与溶液反应生成的产物有、、，溶液中、、的浓度之比可能为：： 典例2 肼（）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的为 A． B． C． D． 变式1在相同条件下，质量均为1 g的两份与足量的充分反应，分别生成液态水(放热a kJ)和水蒸气(放热bkJ)。下列说法正确的是 A． B．的燃烧热 C．和的总能量低于的总能量 D．   利用盖斯定律计算反应热2 典例1 体系的能量循环如图所示，则等于 A． B． C． D． 典例2 已知25℃、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-393.51 kJ/mol  ① C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-395.41 kJ/mol  ② 据此判断，下列说法正确的是 A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 变式1 根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是 A．1 mol与1 mol的能量之和为393.5 kJ B．反应的 C．由的热化学方程式为   D．已知：  ，则HNC比HCN稳定 反应热大小的比较3 典例1已知： ①2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)　ΔH1 ②2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)　ΔH2 比较ΔH1与ΔH2的大小，写出分析过程______________________。 典例2（24-25高二上·浙江温州·期末）如下有关C6H12O6与氧气反应的转化，下列说法不正确的是 A． B． C． D． 变式1下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是 ①C(s)+O2(g)= CO2(g)     ΔH1；C(s)+ O2(g)=CO(g)    ΔH2 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)     ΔH3； S(g)+O2(g)= SO2(g)    ΔH4 ③H2(g)+O2(g)= H2O(l)     ΔH5：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)    ΔH6 ④CaO(s)+ H2O(1)= Ca(OH)2(s)    ΔH7； CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(s)     ΔH8 A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4 C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8 根据反应物和生成物的能量计算反应热4 典例1请认真观察下图，然后回答问题： (1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的________(用含、或的代数式表示)。 (2)该反应的活化能________(用含、或的代数式表示)，由Ⅰ到Ⅱ可采取的措施是_________________________________。 (3)下列4个反应中，符合示意图描述的反应是________(填字母)。 A．与反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．铝热反应 D．灼热的炭与反应 (4)已知热化学方程式：。该反应的活化能为，则其逆反应的活化能为_______。 (5)已知： ① ② ③ 与、的数学关系式是_____________。 典例2 “中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。下列有关描述不正确的是 A．历程Ⅰ是放热反应、历程Ⅲ是吸热反应 B．历程Ⅱ的热化学方程式是：   C．历程Ⅲ的热化学方程式是：   D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 根据盖斯定律计算反应热5 典例1 已知：         常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体33.6 L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为 A． B． C． D． 根据化学方程式计算反应热6 典例1已知甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热依次为、、(a、b、c均大于0)。可利用甲烷与二氧化碳或水反应制备和  、推算 A． B． C． D． 根据反应物和生成物键能计算反应热7 典例1 氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热量变化如下： H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，生成2molHCl放热Q1kJ H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)，生成2molHBr放热Q2kJ 下列说法不正确的是 A．上述两个反应中反应物的总能量均大于生成物的总能量 B．上述两个反应中反应物的总键能均小于生成物的总键能 C．H2(g)和Cl2(g)反应生成1molHCl(g)时放出Q1kJ的热量 D．1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量 根据燃烧热计算反应热8 典例1反应  可用于生产，该反应的反应历程一能量变化如图[其中C（ads）为吸附态活性炭，碳原子间存在共价键。下列说法错误的是 A．反应过程中既有极性键的形成，又有非极性键的形成 B．使用催化剂不改变 C．反应（2）可表示为，其逆反应 D．若已知和的燃烧热，则可求出总反应的 典例2 红磷在氯气中燃烧的能量变化关系如图所示。 (1)反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)写出固态红磷在足量的氯气中完全燃烧生成气态物质的热化学方程式：__________________。 (3)6.2g红磷在8.96L(标准状况)氯气中完全燃烧生成气态物质时，放出的热量为______(用含a、b、c的代数式表示)kJ。 (4)白磷在氧气中燃烧有如下转化关系。 其中ΔΗ2=______(用含ΔΗ1和ΔΗ3的代数式表示)。 (5)某实验小组取45mL NaOH溶液和40mL盐酸溶液进行实验，实验数据如下表所示。近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 盐酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠 混合溶液 1 20.0 20.2 23.3 2 20.2 20.4 23.3 3 20.5 20.5 23.6 4 21.1 21.3 25.2 依据该学生的实验数据计算，该实验生成1mol水的反应热为ΔΗ=______kJ/mol(计算结果保留一位小数)。实验测得的数据与57.3kJ/mol有偏差，可能的原因是__________________(请写出两点)。 根据断键成键计算反应热9 (1)在25℃，下，氢气在氧气中完全燃烧，生成液态水，放出的热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______。 (2)某反应过程中的能量变化如图所示，回答问题。 ①该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应，反应的_______(用含、的代数式表示)。 ②该反应过程中，断裂旧化学键吸收的总能量_______(填“>”“<”或“=”)形成新化学键释放的总能量 (3)由金红石()制取单质的步骤为： 已知：I.   II.   III.   ①的_______。 ②若已知：  ；   则_______(填“>”、“<”或“=”)。 (4)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 (中) 436 343 1076 465 413 由此计算_______；已知，则_______。 根据活化能计算反应热10 典例1下图是工业合成氨反应中铁触媒作为催化剂的催化历程，下列说法正确的是 已知：①   ②   ③   A． B．   C．反应①中反应物的键能之和小于生成物的键能之和 D．反应②的逆反应活化能为 盖斯定理及应用1 1.途径无关性：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其总反应热（焓变）是相同的。 2.状态函数性：反应热（ΔH）是状态函数，只取决于反应物和生成物的状态（始态和终态），与反应路径、中间步骤、是否使用催化剂无关。 3.间接计算反应热：许多反应的反应热因反应速率慢、有副反应或难以直接测定而无法通过实验直接获取，盖斯定律提供了通过已知反应的反应热，间接计算未知反应反应热的方法。 利用盖斯定律计算反应热2 依据盖斯定律。解题关键是，由已知方程式快速推出目标方程式。运用盖斯定律计算反应热的注意事项： 1、热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数 2、热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减 3、将一个化学方程式调整方向时，反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反 4、在设计的反应过程中常常会遇到同一物质固液气三态的互相转化，状态由固—>液—>气变化会吸热，反之会放热。 总结：同加异减，倍数翻番。 反应热大小的比较3 易错模块 常见误区 正确结论 关键示例 ΔH 核心概念辨析 认为 “放热越多，ΔH 越大” 或 “吸热越多，ΔH 越大” ΔH 是带符号的物理量，比较大小时需包含正负号。放热反应 ΔH<0，放热越多，ΔH 越小；吸热反应 ΔH>0，吸热越多，ΔH 越大。 -100 kJ/mol < -50 kJ/mol；+100 kJ/mol > +50 kJ/mol ΔH 核心概念辨析 认为 “内能 / 焓越大，反应热越大” 或 “物质能量越高，反应热越大” 反应热（ΔH）是生成物与反应物的焓值差（ΔH = H 生成物 - H 反应物），仅与反应的始态和终态有关，与物质的绝对能量大小无直接关系。 无（核心为公式定义） 物质状态与聚集状态的影响 认为 “同种物质在不同状态下反应热相同” 同种物质能量：气态 > 液态 > 固态。反应物为气态时，反应放热更多（ΔH 更小、更负）；生成物为液态时，反应放热更多（ΔH 更小、更负）。 H₂(g) 燃烧放热 > H₂(l) 燃烧放热，故 ΔH（气态 H₂）< ΔH（液态 H₂） 物质状态与聚集状态的影响 认为 “同质量同元素的不同晶体，反应热相同” 能量越低物质越稳定，同素异形体能量不同，反应热不同。放热反应中，反应物能量越低，放热越少，ΔH 越大（绝对值小的负数更大）。 石墨能量 <金刚石能量，石墨燃烧放热 < 金刚石燃烧放热，故 ΔH（石墨）> ΔH（金刚石） 化学计量数的影响 认为 “同一反应，化学计量数不同，ΔH 相同” ΔH 与热化学方程式的化学计量数成正比，化学计量数加倍，ΔH 的数值也加倍。 ①H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O (l) ΔH₁；②2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O (l) ΔH₂，ΔH₂ = 2ΔH₁（均为放热，ΔH₂更负） 反应程度与可逆反应的影响 认为 “可逆反应完全进行，实际放热等于理论 ΔH” 热化学方程式中的 ΔH 是反应完全进行的理论值；可逆反应不能完全进行，实际吸 / 放热小于理论 ΔH 的绝对值，但理论 ΔH 的数值不变。 N₂+3H₂⇌2NH₃ ΔH=-92.4 kJ/mol，实际投入 1mol N₂和 3mol H₂，放热小于 92.4 kJ 反应程度与可逆反应的影响 认为 “不完全燃烧放热与完全燃烧放热相同” 完全燃烧放热 > 不完全燃烧放热，放热越多，ΔH 越小（更负）。 C 完全燃烧生成 CO₂放热 > 不完全燃烧生成 CO 放热，故 ΔH（生成 CO₂）< ΔH（生成 CO） 反应条件与反应类型的影响 认为 “需要加热的反应一定是吸热反应” 或 “常温下能进行的反应一定是放热反应” 反应吸放热仅由反应物和生成物的总能量差决定，与反应引发条件（是否加热、常温）无关。 燃烧反应需要加热引发，但属于放热反应；Ba (OH)₂・8H₂O 与 NH₄Cl 常温下反应，属于吸热反应 反应条件与反应类型的影响 认为 “所有酸碱中和生成 1mol 水，放热都是 57.3 kJ” 中和热（-57.3 kJ/mol）的限定条件是 “稀的强酸强碱溶液”；浓酸 / 浓碱稀释会额外放热，弱酸 / 弱碱电离会吸热，实际放热会偏离该值，不能直接用于大小比较。 稀醋酸与稀 NaOH 反应，放热小于 57.3 kJ；浓硫酸与稀 NaOH 反应，放热大于 57.3 kJ 反应热计算的7种方法4 1.根据反应物和生成物的能量计算 2. 根据盖斯定律计算 3. 根据化学方程式计算 4．根据反应物和生成物键能计算 5.根据燃烧热计算 6.根据断键成键计算 7.根据活化能计算ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能 ◆能力强化练 1.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=−14.9kJ·mol−1 向容器内加入1 mol H₂ (g)与1 molI2(g)，充分反应后放出热量14.9kJ B OH−(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1 溶质物质的量为0.5mol的Ba(OH)2稀溶液与足量稀H2SO4完全中和，放出的热量等于57.3kJ C C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=−akJ·mol−1； C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=−bkJ·mol−1 ΔH1<ΔH2 D P4(s，白磷)=4P(s，红磷) ΔH=−29.2kJ·mol−1 P4(s，白磷)比P(s，红磷)稳定 A．A B．B C．C D．D 2.已知下列热化学方程式： ①   ②   ③   ④   下列关系式正确的是 A．a<c<0 B．b<d<0 C．2a=b<0 D．2c=d>0 3．（多选）1-苯基丙炔和HCl可发生催化加成反应，生成产物A和B。反应历程的能量变化如图1，体系中三种物质的占比随时间变化如图2，下列说法错误的是 A．从反应物生成产物A的ΔHA和生成产物B的ΔHB大小为：ΔHA＜ΔHB B．产物B对应的结构是 C．   D．若想获取高产率的产物A，应适当缩短反应时间并将其及时分离 4．（多选）在同温同压下，下列各组热化学方程式中，的是 选项 Ⅰ Ⅱ A           B           C D           A．A B．B C．C D．D ◆综合拔高练 1.某小组为测定NaCl晶体中离子键断裂时所需要的能量(△H4)，设计了如图所示的转化关系，则△H4可表示为 A．△H1+△H2-△H3-△H5+△H6 B．△H1+△H2+△H3-△H5+△H6 C．△H1+△H2+△H3-△H5-△H6 D．△H3+△H5-△H1-△H2-△H6 2.油气开采、石油化工等行业的废气中含有硫化氢，用甲烷处理硫化氢发生反应：  。部分化学键键能如下表，已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 化学键 键能 577 x 436 339 下列说法正确的是 A．石油是一种可再生的化石能源 B．x=414 C．指定条件下断开1mol CH4(g)中的化学键吸收的能量比断开1molH2S(g)中的化学键吸收的能量少 D．指定条件下1mol CH4(g)和2mol H2S(g)的总能量比1molCS2(g)和4molH2(g)的总能量高 3.（多选）已知：在标准压强(101 kPa)、298 K下，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用ΔfH(kJ·mol-1)表示。部分物质的ΔfH有如图所示关系。 H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断错误的是 A．2 mol NO(g)的键能大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的键能之和 B．合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-91.8 kJ·mol-1 C．NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g) =4NO(g)＋6H2O(g)ΔH=902 kJ·mol-1 D．NO与NH3反应的热化学方程式为6NO(g)＋4NH3(g) =5N2(g)＋6H2O(g)ΔH=-1815 kJ·mol-1 4.卤素单质及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题 Ⅰ．卤素单质能与氨气发生置换反应。某些化学键的键能如下表。 化学键 键能/ a b c d (1)反应的________ (用字母表示)。 Ⅱ． (2)下列关于下图所示转化关系(X代表卤素)的说法正确的是________(填标号)。 a． b．按照Cl、Br、I的顺序，依次增大 c．越小，HX越稳定 Ⅲ．已知  ，使用如图装置进行中和热测定实验，回答下列有关问题： (3)仪器B的名称________。 (4)取50 mL 0.5 mol/L HCl溶液与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液[密度均为，比热容为]在小烧杯中进行中和反应，实验数据如表。 实验 次数 起始温度/℃ 终止温度 /℃ 温度差平均 值 HCl NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 26.3 29.8 ①通过计算可得中和热________(精确到小数点后一位)。 ②上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是________(填标号)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数 c．NaOH溶液一次性迅速倒入小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度 ③用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热ΔH________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 ◆高考真题练 1．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 2．（2026·云南·高考真题）下列装置或试剂能达到实验目的的是 A．蛋白质的变性 B．中和反应反应热的测定 C．Fe(OH)3胶体的制备 D．氯气的制备 A．A B．B C．C D．D 3．（2023·湖北·高考真题）2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是 A．液氮-液氢 B．液氧-液氢 C．液态-肼 D．液氧-煤油 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 化学反应的热效应 第二节 反应热的计算 盖斯定律及应用1 ①化学反应，不管分几步完成，反应热是相同的 （1）盖斯定律 ②反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应的途径无关 （2）盖斯定律的应用 利用盖斯定律计算反应热2 （1）虚拟路径法 若由A生成D可以有两个途径：由A直接生成D，反应热为ΔH；由A生成B，再由B生成C，最后 由C生成D，每一步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则各反应热之间的关系如图所示。 （2）加合法 反应热大小的比较3 1.根据反应物量的多少比较焓变的大小 放热反应：ΔH为负值。参加反应的物质越多，放出热量越多，焓变的绝对值越大，数值本身越小。 吸热反应：ΔH为正值。参加反应的物质越多，吸收热量越多，焓变的绝对值越大，数值本身越大。 1 H2（g）+O2（g）＝H2O（g）ΔH1 2 2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）ΔH2 |ΔH1|<|ΔH2| ，但ΔH1<0，ΔH2<0，ΔH1>ΔH2 2.根据反应进行的程度大小比较焓变的大小 放热反应：完全反应放出的热量更多，焓变的绝对值越大，数值本身越小。 吸热反应：完全反应吸收的热量更多，焓变的绝对值越大，数值本身越大。 3 C（s）+O2（g）＝CO（g）ΔH3 4 C（s）+O2（g）＝CO2（g）ΔH4 |ΔH3|<|ΔH4| ，但ΔH3<0，ΔH4<0，ΔH3>ΔH4 两个都是放热反应。碳完全燃烧生成CO2比不完全燃烧生成CO放出的热量更多，ΔH4的绝对值更大；由于焓变是负数，绝对值越大，ΔH数值越小，故ΔH3>ΔH4。 3.根据反应物、生成物的聚集状态比较焓变的大小 ⑤S（g）+O2（g）＝SO2（g）ΔH5 ⑥S（s）+O2（g）＝SO2（g）ΔH6 |ΔH6|<|ΔH5|，但ΔH5<0，ΔH6<0，ΔH6>ΔH5 说明：固态硫变成气态硫需要吸收热量。气态硫燃烧时，本身已经具有更高能量，因此燃烧放出的总热量更多；两个反应均放热，ΔH为负，放热越多，ΔH越小，所以ΔH5<ΔH6。 反应热计算的7种方法4 1.根据反应物和生成物的能量计算 ΔH＝生成物的总能量（焓）－反应物的总能量（焓） ∆H=(E2-E1)kJ/mol=(a-b) kJ/mol=-c kJ/mol    ∆H=(E2-E1)kJ/mol=(a-b) kJ/mol=+c kJ/mol 需要注意的是，图中的a、b也可以理解为正、逆反应的活化能，所以，∆H=正反应的活化能-逆反应的活化能。 2. 根据盖斯定律计算 不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 则有：ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5 3. 根据化学方程式计算 先根据现有方程式，写出目标反应的方程式。再根据反应热与反应物参加反应的物质的量成正比来计算。  例如：黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH。 已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1 ②S(s)＋2K(s)=K2S(s)　ΔH2 ③2K(s)＋N2(g)＋3O2(g)=2KNO3(s)　ΔH3 则目标反应S(s)＋2KNO3(s)＋3C(s)=K2S(s)＋N2(g)＋3CO2(g) ΔH可由①×3+②－③得到 4．根据反应物和生成物键能计算 （1）计算公式：ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和，即ΔH＝∑E反－∑E生 （2）计算关键：1、确定化学键的类型，标出物质结构2、准确确定化学键的个数3、断键吸热用“+”、成键放热用“-” 4、掌握特殊物质中的化学键 5、正确找出反应物和生成物所含化学键的数目 例如：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 (中) 436 343 1076 465 413 根据反应物总键能-生成物总键能，可知，。根据盖斯定律，②-①=③，则。 5.根据燃烧热计算 ΔH=反应物的燃烧热ΔH总和－生成物的燃烧热ΔH总和 注意：代入的一定是燃烧热对应的ΔH，带有 “—”号 例如：已知CH3OH(l)的燃烧热=-238.6kJ/mol，CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  =-a kJ/mol，燃烧热是指 可燃物完全燃烧生成指定产物（如液态水）时放出的热量，由于气态水转化为液态水会放出热量，因此生成气态水放出的热量少于生成液态水放出的热量，即。 燃烧热与中和热的比较 燃烧热 中和热 反应条件 101 KPa 在稀溶液中 反应物的量 可燃物是1 mol 不限 生成物的量 不限 产物H2O是1mol 反应热含义 1mol可燃物完全燃烧放出的热量。 生成1mol H2O时放出的热量。 反应热大小 不同物质燃烧热各不相同。 不同反应物中和热大致相同。 6.根据断键成键计算 ΔH=E(反应物化学键断裂吸收的总能量)- E(生成物化学键形成释放的总能量) 例如：卤素单质能与氨气发生置换反应。某些化学键的键能如下表。 化学键 键能/ a b c d 问：反应的________ (用字母表示)。 解析：Ⅰ中氯气与氨气发生置换反应生成氮气和氯化氢；由方程式可知，每消耗3个Cl—Cl键和6个N—H键，生成1个N≡N键和6个H—Cl键。按ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和计算：ΔH=3c+6a-b-6d。 7.根据活化能计算ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能 例如：已知热化学方程式：。该反应的活化能为，则其逆反应的活化能为_______。 解析：根据公式ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能，可得逆反应活化能 =正反应活化能-ΔH。 盖斯定律及应用1 典例1一定条件下，在水溶液中、 的能量相对大小如图所示。下列有关说法正确的是 A．、、、、中，最稳定 B．反应吸热 C．反应的热化学方程式为 -1 D．一定温度下，与溶液反应生成的产物有、、，溶液中、、的浓度之比可能为：： 【答案】C 【分析】根据氯元素化合价，a（-1价）为，b（+1价）为，c（+3价）为，d（+5价）为，e（+7价）为。 【详解】A．物质的能量越低越稳定，对比各点能量：a的能量为，是a、b、c、d、e中能量最低的，因此a最稳定，A错误； B．b→a+c的反应为：，计算焓变：，，反应放热，B错误； C．b→a+d的反应为：，计算焓变：，C正确； D．与反应生成时，既是氧化剂又是还原剂，根据得失电子守恒：是得电子的产物，每个原子得1个电子；是失电子的产物，每个原子失1个电子；是失电子的产物，每个原子失5个电子。设、、的物质的量分别为、、，则得电子总数为，失电子总数为，二者不相等，不满足电子守恒，D错误； 故答案选C。 典例2 肼（）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列反应： ①   ②   ③   则反应的为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】将已知反应进行的变换可得到目标反应，根据盖斯定律计算得，故选B。 变式1在相同条件下，质量均为1 g的两份与足量的充分反应，分别生成液态水(放热a kJ)和水蒸气(放热bkJ)。下列说法正确的是 A． B．的燃烧热 C．和的总能量低于的总能量 D．   【答案】D 【详解】A．等量的液态水比气态水的能量更低，生成液态水放出的热量更多，故，A错误； B．1 g 为0.5 mol，燃烧热是1 mol 完全燃烧生成稳定氧化物（液态水）放出的热量，故燃烧热，B错误； C．该反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，故和的总能量高于的总能量，C错误； D．1 g 反应生成水蒸气放热 kJ，则1 mol 反应生成水蒸气放热 kJ，逆反应吸热，故的，D正确； 故选D。 利用盖斯定律计算反应热2 典例1 体系的能量循环如图所示，则等于 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据盖斯定律，总反应可由三步反应加和得到：（）、（）、（），总焓变等于各分步反应焓变之和，因此，故答案选A。 典例2 已知25℃、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-393.51 kJ/mol  ① C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-395.41 kJ/mol  ② 据此判断，下列说法正确的是 A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 【答案】A 【详解】由石墨、金刚石燃烧的热化学方程式：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-393.51 kJ/mol； ②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)　ΔH=-395.41 kJ/mol，利用盖斯定律将热化学方程式①-②，整理可得：C (石墨) =C (金刚石) △H=+1.9 kJ/mo1，则由石墨制备金刚石是吸热反应，石墨的能量低于金刚石，所以石墨比金刚石更高稳定，故合理选项是A。 变式1 根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是 A．1 mol与1 mol的能量之和为393.5 kJ B．反应的 C．由的热化学方程式为   D．已知：  ，则HNC比HCN稳定 【答案】C 【详解】A．是与的总能量和的能量差值，不是二者的总能量，A错误； B．由图可知和的总能量高于的能量，反应为放热反应，，B错误； C．根据盖斯定律，生成的反应焓变，则反应的焓变为，热化学方程式书写正确，C正确； D．，说明的能量更高，能量越低物质越稳定，故更稳定，D错误； 故答案选C。 反应热大小的比较3 典例1已知： ①2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s)　ΔH1 ②2Fe(s)+O2(g)=Fe2O3(s)　ΔH2 比较ΔH1与ΔH2的大小，写出分析过程______________________。 【答案】 【详解】根据盖斯定律可知，反应①减去反应②可得铝热反应的热化学方程式，铝热反应为放热反应， 则，即，即。 典例2（24-25高二上·浙江温州·期末）如下有关C6H12O6与氧气反应的转化，下列说法不正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．对应凝华为的过程，凝华放热故；对应汽化为的过程，汽化吸热故，A正确； B．是固态葡萄糖燃烧生成气态水的焓变，是气态葡萄糖燃烧生成液态水的焓变，二者均为负值，后者放热更多、焓变更小，故，B正确； C．对应气态葡萄糖燃烧生成气态水的焓变，燃烧放热故，而，因此，C正确； D．根据盖斯定律，总反应的焓变等于分步反应焓变之和，路径为气态反应物→固态反应物→气态产物→液态产物，因此，D错误； 故选D。 变式1下列各组热化学方程式中，ΔH的比较正确的是 ①C(s)+O2(g)= CO2(g)     ΔH1；C(s)+ O2(g)=CO(g)    ΔH2 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)     ΔH3； S(g)+O2(g)= SO2(g)    ΔH4 ③H2(g)+O2(g)= H2O(l)     ΔH5：2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)    ΔH6 ④CaO(s)+ H2O(1)= Ca(OH)2(s)    ΔH7； CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(s)     ΔH8 A．ΔH1<ΔH2 B．ΔH3<ΔH4 C．ΔH5<ΔH6 D．ΔH7>ΔH8 【答案】A 【详解】A．①等质量的C完全燃烧即发生反应C(s)+O2(g)= CO2(g)放出的热量比不完全燃烧即发生反应C(s)+O2(g)=CO(g)放出的热量更多，故有0＞ΔH2＞ΔH1，A正确； B．②等质量的S固体时具有的总能量比气态时小，故等质量的硫发生反应S(s)+O2(g)=SO2(g)放出的热量小于硫发生S(g)+O2(g)= SO2(g)放出的热量，故0＞ΔH3＞ΔH4，B错误； C．根据反应热与方程式的计量系数呈正比，故③H2(g)+O2(g)= H2O(l)，2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ，2ΔH5=ΔH6＜0，则有ΔH5＞ΔH6，C错误； D．④CaO(s)+ H2O(1)= Ca(OH)2(s)是放热反应，即ΔH7＜0，而CaCO3(s)= CaO(s)+CO2(s)为吸热反应，即ΔH8＞0，则有ΔH7＜ΔH8，D错误； 故答案为：A。 根据反应物和生成物的能量计算反应热4 典例1请认真观察下图，然后回答问题： (1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的________(用含、或的代数式表示)。 (2)该反应的活化能________(用含、或的代数式表示)，由Ⅰ到Ⅱ可采取的措施是_________________________________。 (3)下列4个反应中，符合示意图描述的反应是________(填字母)。 A．与反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．铝热反应 D．灼热的炭与反应 (4)已知热化学方程式：。该反应的活化能为，则其逆反应的活化能为_______。 (5)已知： ① ② ③ 与、的数学关系式是_____________。 【答案】(1) 放热 (2) 加入催化剂 (3)AC (4)409 (5) 【详解】（1）根据图示，反应物的总能量（）高于生成物的总能量（），因此该反应为放热反应。反应的焓变生成物总能量-反应物总能量= 。 （2）反应的活化能是指活化分子的最低能量与反应物分子平均能量之差，即；由曲线Ⅰ到曲线Ⅱ，反应的活化能降低，但反应热（即反应物与生成物的能量差）保持不变，说明采取的措施是加入了催化剂。 （3）示意图表示的是放热反应： A．与的燃烧反应是放热反应，A符合题意； B．盐酸与碳酸氢钠的反应是常见的吸热反应，B不符合题意； C．铝热反应是放热反应，C符合题意； D．灼热的炭与的反应是吸热反应，D不符合题意； 故选AC。 （4）根据公式正反应活化能-逆反应活化能，可得逆反应活化能 =正反应活化能。 （5）已知：① ，② ；根据盖斯定律，将反应②乘以2，减去反应①，即可得到反应③ ；因此对应的焓变关系为 。 典例2 “中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。下列有关描述不正确的是 A．历程Ⅰ是放热反应、历程Ⅲ是吸热反应 B．历程Ⅱ的热化学方程式是：   C．历程Ⅲ的热化学方程式是：   D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 【答案】D 【详解】A．历程Ⅰ反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应；历程Ⅲ反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，A正确； B．历程Ⅱ是气态转化为液态，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，，热化学方程式书写正确，B正确； C．历程Ⅲ反应物为，生成物为，反应物总能量比生成物低，为吸热反应，热化学方程式书写正确，C正确； D．实际工业生产中，粗硅精炼过程存在热量散失、能量转化损耗等，必然有能量损耗，D错误； 故选D。 根据盖斯定律计算反应热5 典例1 已知：         常温下，取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体33.6 L(已折合成标准状况)，经完全燃烧后恢复至常温，则放出的热量为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】标准状况下33.6 L混合气体总物质的量为，其中的物质的量为，的物质的量为，恢复至常温时为液态，完全燃烧生成液态水放热，完全燃烧生成液态水放热，总放出热量为，故选C。 根据化学方程式计算反应热6 典例1已知甲烷、氢气、一氧化碳的燃烧热依次为、、(a、b、c均大于0)。可利用甲烷与二氧化碳或水反应制备和  、推算 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】根据题干可以写出， 的热化学方程式为：①；的热化学方程式为：②； 的热化学方程式为：③； 目标方程为④时，根据盖斯定律得出 ，因此； 目标方程为⑤时，根据盖斯定律得出 ，因此，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，故A错误； B．根据分析可知，故B错误； C．根据分析可知，故C正确； D．根据分析可知，故D错误； 故答案选C。 根据反应物和生成物键能计算反应热7 典例1 氯气、溴蒸气分别与氢气反应的热量变化如下： H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，生成2molHCl放热Q1kJ H2(g)＋Br2(g)=2HBr(g)，生成2molHBr放热Q2kJ 下列说法不正确的是 A．上述两个反应中反应物的总能量均大于生成物的总能量 B．上述两个反应中反应物的总键能均小于生成物的总键能 C．H2(g)和Cl2(g)反应生成1molHCl(g)时放出Q1kJ的热量 D．1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量 【答案】C 【详解】A．两个反应均为放热反应，放热反应中反应物总能量大于生成物总能量，A正确； B．反应焓变=反应物总键能-生成物总键能，放热反应，故反应物总键能小于生成物总键能，B正确； C．生成2 mol 放热 kJ，根据化学计量，生成1 mol 时放出 kJ的热量，C错误； D．同种物质气态时的总能量高于液态时的总能量，故1 mol 具有的能量大于1 mol 具有的能量，D正确； 故选C。 根据燃烧热计算反应热8 典例1反应  可用于生产，该反应的反应历程一能量变化如图[其中C（ads）为吸附态活性炭，碳原子间存在共价键。下列说法错误的是 A．反应过程中既有极性键的形成，又有非极性键的形成 B．使用催化剂不改变 C．反应（2）可表示为，其逆反应 D．若已知和的燃烧热，则可求出总反应的 【答案】C 【详解】A．反应生成物中含有极性键，含有非极性键，因此反应过程中既有极性键形成，又有非极性键形成，A正确； B．催化剂仅改变反应的活化能，不改变反应的始态和终态，不改变反应的，B正确； C．反应②的正反应焓变，其逆反应焓变为，而是逆反应的活化能，不是焓变，C错误； D． 根据燃烧热的定义，写出三个已知燃烧热对应的热化学方程式：①（的燃烧热），②（的燃烧热），③（的燃烧热）；根据盖斯定律，即可得到总反应，其焓变，因此已知三者的燃烧热可求出总反应的，D正确； 故选C。 典例2 红磷在氯气中燃烧的能量变化关系如图所示。 (1)反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)写出固态红磷在足量的氯气中完全燃烧生成气态物质的热化学方程式：__________________。 (3)6.2g红磷在8.96L(标准状况)氯气中完全燃烧生成气态物质时，放出的热量为______(用含a、b、c的代数式表示)kJ。 (4)白磷在氧气中燃烧有如下转化关系。 其中ΔΗ2=______(用含ΔΗ1和ΔΗ3的代数式表示)。 (5)某实验小组取45mL NaOH溶液和40mL盐酸溶液进行实验，实验数据如下表所示。近似认为0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L 盐酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠 混合溶液 1 20.0 20.2 23.3 2 20.2 20.4 23.3 3 20.5 20.5 23.6 4 21.1 21.3 25.2 依据该学生的实验数据计算，该实验生成1mol水的反应热为ΔΗ=______kJ/mol(计算结果保留一位小数)。实验测得的数据与57.3kJ/mol有偏差，可能的原因是__________________(请写出两点)。 【答案】(1)放热 (2)   (3) (4) (5) -55.1 隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差；混合酸、碱时动作迟缓，导致实验误差；测酸后温度计未用水清洗便立刻去测碱的温度，致使热量损失，导致实验误差 【详解】（1）由图1可知， 和 的总能量为 ， 的总能量为 ，且 。因为反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应。 （2）由图1可知， 和 反应完全生成 时，能量由 降至 ，即反应放出 的热量，焓变 。故该反应的热化学方程式为：。 （3） 红磷的物质的量为 ，标准状况下 氯气的物质的量为 。设反应生成 和 的物质的量分别为 和 ，根据磷原子和氯原子守恒可列方程组： ， 解得 ，。 由图1可知，生成 放出 热量，生成 放出 热量。故生成 和 放出的总热量为 。 （4）根据盖斯定律，由转化关系图可知： ① ② ③ 反应③ = 反应① + 反应②，故 ，变形可得 。 （5）四次实验的温度差 分别为： ，，， 第4组数据偏差较大，应舍去。前三组平均温度差 。 反应放出的热量 。 ，，盐酸少量，所以反应生成水的物质的量为 。 故生成 水的反应热 。 实验测得的反应热绝对值偏小，可能的原因有：实验装置保温隔热效果差导致热量散失；混合溶液时动作缓慢导致热量散失；量取溶液体积时仰视读数等。 根据断键成键计算反应热9 (1)在25℃，下，氢气在氧气中完全燃烧，生成液态水，放出的热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为_______。 (2)某反应过程中的能量变化如图所示，回答问题。 ①该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应，反应的_______(用含、的代数式表示)。 ②该反应过程中，断裂旧化学键吸收的总能量_______(填“>”“<”或“=”)形成新化学键释放的总能量 (3)由金红石()制取单质的步骤为： 已知：I.   II.   III.   ①的_______。 ②若已知：  ；   则_______(填“>”、“<”或“=”)。 (4)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 (中) 436 343 1076 465 413 由此计算_______；已知，则_______。 【答案】(1) (2) 吸热 (E1-E2) > (3) < (4) -99 +41 【详解】（1）燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的物质所放出的热，氢气在1.00 mol氧气中完全燃烧，生成2.00 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，反应热与化学计量数成正比，则1 mol氢气和0.5 mol氧气反应放出285.8 kJ的热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为：； （2）①由图可知，该反应反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应；反应的ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=(E1-E2) kJ/mol； ②断裂化学键吸收热量，形成化学键放出热量，该反应为吸热反应，则断裂旧化学键吸收的总能量>形成新化学键释放的总能量； （3）①根据盖斯定律，将③+①×2-②可得，则； ②水从气态变成液态放出热量，则生成液态水比生成气态水放出的热量多，则Q1<Q2； （4）根据反应物总键能-生成物总键能，可知，。根据盖斯定律，②-①=③，则。 根据活化能计算反应热10 典例1下图是工业合成氨反应中铁触媒作为催化剂的催化历程，下列说法正确的是 已知：①   ②   ③   A． B．   C．反应①中反应物的键能之和小于生成物的键能之和 D．反应②的逆反应活化能为 【答案】C 【详解】A．焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能，反应①的，而非，A错误； B．根据盖斯定律，②+③可得，选项中反应系数扩大为原来的2倍，焓变也应乘以2，即，B错误； C．反应①为放热反应，，且反应物总键能生成物总键能，因此反应物的键能之和小于生成物的键能之和，C正确； D．反应②的逆反应是分解为反应物，活化能为，不是，D错误； 故选C。 盖斯定理及应用1 1.途径无关性：一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其总反应热（焓变）是相同的。 2.状态函数性：反应热（ΔH）是状态函数，只取决于反应物和生成物的状态（始态和终态），与反应路径、中间步骤、是否使用催化剂无关。 3.间接计算反应热：许多反应的反应热因反应速率慢、有副反应或难以直接测定而无法通过实验直接获取，盖斯定律提供了通过已知反应的反应热，间接计算未知反应反应热的方法。 利用盖斯定律计算反应热2 依据盖斯定律。解题关键是，由已知方程式快速推出目标方程式。运用盖斯定律计算反应热的注意事项： 1、热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数 2、热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减 3、将一个化学方程式调整方向时，反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反 4、在设计的反应过程中常常会遇到同一物质固液气三态的互相转化，状态由固—>液—>气变化会吸热，反之会放热。 总结：同加异减，倍数翻番。 反应热大小的比较3 易错模块 常见误区 正确结论 关键示例 ΔH 核心概念辨析 认为 “放热越多，ΔH 越大” 或 “吸热越多，ΔH 越大” ΔH 是带符号的物理量，比较大小时需包含正负号。放热反应 ΔH<0，放热越多，ΔH 越小；吸热反应 ΔH>0，吸热越多，ΔH 越大。 -100 kJ/mol < -50 kJ/mol；+100 kJ/mol > +50 kJ/mol ΔH 核心概念辨析 认为 “内能 / 焓越大，反应热越大” 或 “物质能量越高，反应热越大” 反应热（ΔH）是生成物与反应物的焓值差（ΔH = H 生成物 - H 反应物），仅与反应的始态和终态有关，与物质的绝对能量大小无直接关系。 无（核心为公式定义） 物质状态与聚集状态的影响 认为 “同种物质在不同状态下反应热相同” 同种物质能量：气态 > 液态 > 固态。反应物为气态时，反应放热更多（ΔH 更小、更负）；生成物为液态时，反应放热更多（ΔH 更小、更负）。 H₂(g) 燃烧放热 > H₂(l) 燃烧放热，故 ΔH（气态 H₂）< ΔH（液态 H₂） 物质状态与聚集状态的影响 认为 “同质量同元素的不同晶体，反应热相同” 能量越低物质越稳定，同素异形体能量不同，反应热不同。放热反应中，反应物能量越低，放热越少，ΔH 越大（绝对值小的负数更大）。 石墨能量 <金刚石能量，石墨燃烧放热 < 金刚石燃烧放热，故 ΔH（石墨）> ΔH（金刚石） 化学计量数的影响 认为 “同一反应，化学计量数不同，ΔH 相同” ΔH 与热化学方程式的化学计量数成正比，化学计量数加倍，ΔH 的数值也加倍。 ①H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O (l) ΔH₁；②2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O (l) ΔH₂，ΔH₂ = 2ΔH₁（均为放热，ΔH₂更负） 反应程度与可逆反应的影响 认为 “可逆反应完全进行，实际放热等于理论 ΔH” 热化学方程式中的 ΔH 是反应完全进行的理论值；可逆反应不能完全进行，实际吸 / 放热小于理论 ΔH 的绝对值，但理论 ΔH 的数值不变。 N₂+3H₂⇌2NH₃ ΔH=-92.4 kJ/mol，实际投入 1mol N₂和 3mol H₂，放热小于 92.4 kJ 反应程度与可逆反应的影响 认为 “不完全燃烧放热与完全燃烧放热相同” 完全燃烧放热 > 不完全燃烧放热，放热越多，ΔH 越小（更负）。 C 完全燃烧生成 CO₂放热 > 不完全燃烧生成 CO 放热，故 ΔH（生成 CO₂）< ΔH（生成 CO） 反应条件与反应类型的影响 认为 “需要加热的反应一定是吸热反应” 或 “常温下能进行的反应一定是放热反应” 反应吸放热仅由反应物和生成物的总能量差决定，与反应引发条件（是否加热、常温）无关。 燃烧反应需要加热引发，但属于放热反应；Ba (OH)₂・8H₂O 与 NH₄Cl 常温下反应，属于吸热反应 反应条件与反应类型的影响 认为 “所有酸碱中和生成 1mol 水，放热都是 57.3 kJ” 中和热（-57.3 kJ/mol）的限定条件是 “稀的强酸强碱溶液”；浓酸 / 浓碱稀释会额外放热，弱酸 / 弱碱电离会吸热，实际放热会偏离该值，不能直接用于大小比较。 稀醋酸与稀 NaOH 反应，放热小于 57.3 kJ；浓硫酸与稀 NaOH 反应，放热大于 57.3 kJ 反应热计算的7种方法4 1.根据反应物和生成物的能量计算 2. 根据盖斯定律计算 3. 根据化学方程式计算 4．根据反应物和生成物键能计算 5.根据燃烧热计算 6.根据断键成键计算 7.根据活化能计算ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能 ◆能力强化练 1.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=−14.9kJ·mol−1 向容器内加入1 mol H₂ (g)与1 molI2(g)，充分反应后放出热量14.9kJ B OH−(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1 溶质物质的量为0.5mol的Ba(OH)2稀溶液与足量稀H2SO4完全中和，放出的热量等于57.3kJ C C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=−akJ·mol−1； C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=−bkJ·mol−1 ΔH1<ΔH2 D P4(s，白磷)=4P(s，红磷) ΔH=−29.2kJ·mol−1 P4(s，白磷)比P(s，红磷)稳定 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．该热化学方程式表示1mol 和1mol 完全反应生成2 mol HI(g)放出的热量为14.9kJ，但该反应为可逆反应，1mol 和1mol 无法完全转化为生成物，放出的热量小于14.9kJ，A错误； B．与稀反应除生成水外，还会生成沉淀，生成沉淀的过程也放出热量，故总放出热量大于57.3kJ，B错误； C．碳完全燃烧生成放出的热量大于不完全燃烧生成放出的热量，放热反应的为负值，放出热量越多越小，故，C正确； D．该反应为放热反应，说明红磷的能量低于白磷，物质能量越低越稳定，故红磷比白磷稳定，D错误； 故选C。 2.已知下列热化学方程式： ①   ②   ③   ④   下列关系式正确的是 A．a<c<0 B．b<d<0 C．2a=b<0 D．2c=d>0 【答案】C 【详解】A．反应①生成气态，反应③生成液态，气态水变为液态水会额外放热，故等物质的量燃烧生成液态水放出的热量更多，焓变更小，即，A错误； B．反应②生成气态，反应④生成液态，等物质的量燃烧生成液态水放出的热量更多，故，B错误； C．反应②的反应物、生成物状态与反应①一致，计量数为反应①的2倍，同一反应焓变与计量数成正比，且氢气燃烧为放热反应焓变为负，故，即，C正确； D．氢气燃烧为放热反应，焓变小于0，故，D错误； 故选C。 3．（多选）1-苯基丙炔和HCl可发生催化加成反应，生成产物A和B。反应历程的能量变化如图1，体系中三种物质的占比随时间变化如图2，下列说法错误的是 A．从反应物生成产物A的ΔHA和生成产物B的ΔHB大小为：ΔHA＜ΔHB B．产物B对应的结构是 C．   D．若想获取高产率的产物A，应适当缩短反应时间并将其及时分离 【答案】AB 【分析】 由图1可知，的能量更低，更稳定，达到平衡时，其占比应更高，则产物B对应的结构是，产物A对应的结构是。 【详解】 A．是生成物总能量减去反应物总能量，两个反应的反应物总能量相同，产物A（）的总能量高于产物B（）的总能量，两个反应均为放热反应，均为负值，放热越多越小，因此，A错误； B．由上述分析知，产物B对应的结构是，B错误； C．根据图1可知，反应Ⅰ： ，反应Ⅱ：   ，根据盖斯定律，反应Ⅱ反应Ⅰ得到目标反应，则，C正确； D．根据图2可知，在反应时间较短时，产物A的比例较高，故若想获取高产率的产物A，应适当缩短反应时间并将其及时分离，D正确； 故选AB。 4．（多选）在同温同压下，下列各组热化学方程式中，的是 选项 Ⅰ Ⅱ A           B           C D           A．A B．B C．C D．D 【答案】AC 【详解】A．反应Ⅰ是气态水分解为和的吸热反应，；反应Ⅱ是与化合生成气态水的放热反应，，正数必然大于负数，因此，A符合题意； B．两个反应均为的氧化放热反应，均为负值，反应Ⅰ的化学计量数是反应Ⅱ的2倍，总放热量也是Ⅱ的2倍，即，，B不符合题意； C．两个反应反应物完全相同，生成物中分别为气态和液态，气态水液化为液态水会额外释放热量，因此反应Ⅱ的总放热量大于反应Ⅰ，两个均为负值，放热量越大越小，因此，C符合题意； D．C完全燃烧生成的放热量，远大于C不完全燃烧生成CO的放热量，两个均为负值，完全燃烧放热更多，，D不符合题意； 故选AC。 ◆综合拔高练 1.某小组为测定NaCl晶体中离子键断裂时所需要的能量(△H4)，设计了如图所示的转化关系，则△H4可表示为 A．△H1+△H2-△H3-△H5+△H6 B．△H1+△H2+△H3-△H5+△H6 C．△H1+△H2+△H3-△H5-△H6 D．△H3+△H5-△H1-△H2-△H6 【答案】A 【详解】由图可知，氯化钠和溴化钠固体通过过程1、2、6得到的微粒和通过过程3、4、5得到的微粒都是Na+(g)、Br-(aq)、Na+(aq)、Cl-(aq)，故两部分的反应热相同，△H3+△H4 +△H5=△H1+△H2+△H6，即△H4=△H1+△H2-△H3-△H5+△H6； 故选A。 2.油气开采、石油化工等行业的废气中含有硫化氢，用甲烷处理硫化氢发生反应：  。部分化学键键能如下表，已知：键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。 化学键 键能 577 x 436 339 下列说法正确的是 A．石油是一种可再生的化石能源 B．x=414 C．指定条件下断开1mol CH4(g)中的化学键吸收的能量比断开1molH2S(g)中的化学键吸收的能量少 D．指定条件下1mol CH4(g)和2mol H2S(g)的总能量比1molCS2(g)和4molH2(g)的总能量高 【答案】B 【详解】A．石油属于化石能源，是不可再生能源，A错误； B．反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能，代入数据得：，解得，B正确； C．断开中化学键吸收能量为，断开中化学键吸收能量为，前者吸收能量更多，C错误； D．该反应，为吸热反应，反应物总能量低于生成物总能量，即和的总能量更低，D错误； 故答案选B。 3.（多选）已知：在标准压强(101 kPa)、298 K下，由最稳定的单质合成1 mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用ΔfH(kJ·mol-1)表示。部分物质的ΔfH有如图所示关系。 H2(g)、N2(g)、O2(g)的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断错误的是 A．2 mol NO(g)的键能大于1 mol N2(g)与1 mol O2(g)的键能之和 B．合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH=-91.8 kJ·mol-1 C．NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g) =4NO(g)＋6H2O(g)ΔH=902 kJ·mol-1 D．NO与NH3反应的热化学方程式为6NO(g)＋4NH3(g) =5N2(g)＋6H2O(g)ΔH=-1815 kJ·mol-1 【答案】AC 【详解】A．的，反应物总键能生成物总键能，说明的键能小于与的键能之和，A错误； B．合成氨反应的反应焓，热化学方程式书写正确，B正确； C．根据反应焓等于生成物总标准生成焓减去反应物总标准生成焓，计算得的，选项焓变符号错误，C错误； D．计算得的，热化学方程式书写正确，D正确； 故答案选AC。 4.卤素单质及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题 Ⅰ．卤素单质能与氨气发生置换反应。某些化学键的键能如下表。 化学键 键能/ a b c d (1)反应的________ (用字母表示)。 Ⅱ． (2)下列关于下图所示转化关系(X代表卤素)的说法正确的是________(填标号)。 a． b．按照Cl、Br、I的顺序，依次增大 c．越小，HX越稳定 Ⅲ．已知  ，使用如图装置进行中和热测定实验，回答下列有关问题： (3)仪器B的名称________。 (4)取50 mL 0.5 mol/L HCl溶液与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液[密度均为，比热容为]在小烧杯中进行中和反应，实验数据如表。 实验 次数 起始温度/℃ 终止温度 /℃ 温度差平均 值 HCl NaOH 平均值 1 26.2 26.0 26.1 29.5 2 27.0 27.4 27.2 33.3 3 25.9 25.9 25.9 29.2 4 26.4 26.2 26.3 29.8 ①通过计算可得中和热________(精确到小数点后一位)。 ②上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是________(填标号)。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数 c．NaOH溶液一次性迅速倒入小烧杯中 d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度 ③用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热ΔH________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 【答案】(1) (2)c (3)玻璃搅拌器 (4) abd 偏大 【详解】（1）Ⅰ中氯气与氨气发生置换反应生成氮气和氯化氢；由方程式可知，每消耗3个Cl—Cl键和6个N—H键，生成1个N≡N键和6个H—Cl键。按ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和计算：ΔH=3c+6a-b-6d（单位：kJ/mol）。 （2）a．由转化关系可知，①的反应热等于②与③的反应热之和（盖斯定律），三者相加等于①的反应热的2倍，不为0，a错误； b．②为断裂H—H键和X—X键的过程，其中X—X键能按Cl、Br、I顺序依次减小，故②的反应热依次减小，b错误； c．③为由2H与2X结合成HX的过程，其反应热越小说明H—X键越牢固，HX越稳定，c正确； 故答案为c。 （3）仪器B为环形玻璃搅拌棒（玻璃搅拌器），其作用是使盐酸与氢氧化钠溶液迅速混合均匀，保证反应充分进行，使测得的温度变化更准确。 （4）表中第2次实验温度差异常（6.1℃），舍去；三次有效温差平均为[(29.5-26.1)+(29.2-25.9)+(29.8-26.3)]/3=3.4℃。溶液总质量约100 g（100 mL、密度约1.0 g/mL），Q=c·m·Δt=4.18 J/(g·℃)×100 g×3.4℃≈1421 J；反应生成水的物质的量为0.025 mol（0.5 mol/L×0.050 L），中和热ΔH=-Q/n≈-56.8 kJ/mol。 ②a．实验装置保温、隔热效果差，热量损失较多，使测得的温差偏小，中和热数值偏小，a正确； b．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数，实际量取的NaOH溶液体积偏大，溶液总质量大于100 g而计算仍按100 g处理，使测得的中和热数值偏小，b正确； c．NaOH溶液一次性迅速倒入小烧杯中，是正确操作，不产生偏差，c错误； d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度，温度计上残留的NaOH溶液与HCl反应放热，使测得的HCl溶液的起始温度偏高、温度差偏小，中和热数值偏小，d正确； 故答案为abd。 ③氨水为弱碱，电离吸热，中和时放出的热量偏少，测得中和热ΔH偏大。 ◆高考真题练 1．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A．固体溶解是吸热过程 B．根据盖斯定律可知： C．根据各微粒的状态，可判断， D．溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 2．（2026·云南·高考真题）下列装置或试剂能达到实验目的的是 A．蛋白质的变性 B．中和反应反应热的测定 C．Fe(OH)3胶体的制备 D．氯气的制备 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．硝酸银中的Ag+是重金属离子，能破坏蛋白质的空间结构，使其失去生物活性，发生变性，A能达到实验目的； B．装置图中缺少杯盖，热量散失严重，会导致测得的中和热数值偏小，B不能达到实验目的； C．制备Fe(OH)3胶体是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，图中是将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中，会直接发生反应生成的是Fe(OH)3沉淀，C不能达到实验目的； D．MnO2与浓盐酸反应制取氯气（），需要加热条件，图中装置没有酒精灯加热，反应无法发生，D不能达到实验目的； 故选A。 3．（2023·湖北·高考真题）2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是 A．液氮-液氢 B．液氧-液氢 C．液态-肼 D．液氧-煤油 【答案】A 【详解】A．虽然氮气在一定的条件下可以与氢气反应，而且是放热反应，但是，由于键能很大，该反应的速率很慢，氢气不能在氮气中燃烧，在短时间内不能产生大量的热量和大量的气体，因此，液氮-液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意； B．氢气可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-液氢能作为火箭推进剂，B不符合题意； C．肼和在一定的条件下可以发生剧烈反应，该反应放出大量的热，且生成大量气体，因此，液态-肼能作为火箭推进剂，C不符合题意； D．煤油可以在氧气中燃烧，反应速率很快且放出大量的热、生成大量气体，因此，液氧-煤油能作为火箭推进剂，D不符合题意； 综上所述，本题选A。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $