1.2 反应热的计算（晨读·晚练）-2026-2027学年高二化学知识通关晨读·晚练·周末破（人教版选择性必修1）

1.2.1 盖斯定律 一、概念卡 反应途径：由同一始态转变为同一终态，可以经过不同的具体步骤，这些不同的步骤序列称为不同的反应途径。例如碳燃烧生成二氧化碳，可以一步完成，也可以先生成一氧化碳再继续氧化。 始态与终态：反应开始时体系的状态叫始态，反应结束时体系的状态叫终态。始态、终态一旦确定，体系的能量状态就确定，与中间走了几步无关。 状态函数：只由体系当前状态决定、与达到该状态的途径无关的物理量，如温度、压强、体积、内能、焓。焓用符号 H 表示，是状态函数，所以焓变 ΔH 只取决于始态与终态。 盖斯定律：一个化学反应，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。也就是说，反应热只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关。 热化学方程式的可加减性：热化学方程式既表示物质变化，又把 ΔH 作为与方程式配套的"能量项"。因此热化学方程式可以像代数式一样相加、相减、同乘一个系数、左右逆写，ΔH 按同样的规则同步处理。 核心结论：ΔH 是"两点之差"，不是"路径积分"。只要始态、终态相同，无论经过几步、是否使用催化剂，ΔH 完全相同。 二、反应途径与状态函数（概念对照） 表1　状态函数与非状态函数的区别 物理量 是否状态函数 说明 焓 H、内能 U、温度 T、压强 p、体积 V 是 只由体系所处的状态决定，与怎样到达该状态无关 热量 Q、功 W 否 与具体途径有关，途径不同，数值不同 焓变 ΔH 是（两个状态之差） ΔH 等于终态焓与始态焓之差，与途径无关，这正是盖斯定律的根据 活化能 是（对指定反应） 由反应本身的历程决定，催化剂可改变活化能，但不改变 ΔH 用"登山"作类比：山脚是始态，山顶是终态，海拔差是 ΔH。走大路、走小路、坐缆车，上升的高度都一样；热量 Q 像"走了多少步"，步数随路线改变，海拔差不变。 三、盖斯定律的内容与含义 图1　盖斯定律：途径不同，ΔH 相同 内容：一个化学反应，不论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。 含义一：反应热由始态和终态决定，与反应途径无关，因此可以把一个"难以直接测定"的反应，拆成若干个"容易测定"的反应来间接求算。 含义二：既然与途径无关，就可以在设计工业流程时，把总反应拆成若干步，分别控制每步的能量变化，从而对整个过程做能量核算。 含义三：热化学方程式可以像代数式一样运算，这为"已知式组合求目标式"提供了操作依据。 典型例证：碳不完全燃烧生成一氧化碳的反应热无法直接测定，因为碳燃烧时总会有部分一氧化碳继续被氧化成二氧化碳，产物不纯。但可以分别测定碳完全燃烧和二氧化碳生成的反应热，再用盖斯定律相减求得。 具体推导： ①　＝ -393.5 kJ/mol ②　＝ -283.0 kJ/mol ③目标式　＝＝ -110.5 kJ/mol 检验：①式左边与②式右边都有，相减后恰好消去，剩下的正是目标式。这种"看物质是否消去"的检验，是组合运算的最后一道关口。 四、组合热化学方程式的四步法 表2　盖斯定律的"四则运算"规则 运算 方程式的处理 ΔH 的处理 示例 相加 左边加左边、右边加右边，消去两边相同的物质 ΔH 相加 ①＋② 相减 相当于把被减式逆写后再相加 ΔH 相减 ①－② 乘系数 方程式中每种物质的系数同乘 n ΔH 同乘 n n×① 逆写 左右互换，系数不变 ΔH 变号，数值不变 -① 第一步　定目标：写出待求的热化学方程式，逐一标清物质的聚集状态与系数，特别注意是 (l) 还是 (g)。 第二步　找已知：在已知式中寻找含目标反应物或目标产物的"关键式"，优先选择只差一个中间物质的式子。 第三步　调方向与系数：让需要消去的中间物质在相加时系数相等、左右异侧。中间物质出现在同侧就相减，出现在异侧就相加。 第四步　叠加验算：方程式相加，ΔH 同步加减；再逐项核对每种物质是否恰好消去，最后检查 ΔH 的符号是否符合反应类型（燃烧、中和必为负）。 【提醒】中间物质"同侧相减、异侧相加"；系数要凑成相等才能消去；ΔH 跟着方程式走，一步都不能漏。 五、易混辨析 辨析一："与途径无关"不等于"与条件无关"。 ①盖斯定律说的是：始态、终态相同，则 ΔH 相同，中间走几步、是否用催化剂都不影响 ΔH。 ②若终态不同，ΔH 就不同：氢气燃烧生成与生成，两者相差 44.0 kJ/mol，不能混用。 辨析二：方程式相加时，"物质消去"与"ΔH 相加"必须同步。 ①只把方程式配平而忘记处理 ΔH，或只加 ΔH 而不消去物质，都是常见错误。 ②检查办法：把组合后的方程式逐项对照目标式，左边、右边、系数、状态四项全对，才算完成。 辨析三：逆写方程式，ΔH 变号但数值不变；乘系数，ΔH 与系数同乘。 ①逆写不是"取倒数"，ΔH 的绝对值不变，只改符号。 ②乘系数时 ΔH 同乘，如的 ΔH 是燃烧热的 2 倍。 辨析四：盖斯定律能求"不能直接发生的反应"的反应热，但不能凭空设计终态。 ①组合出的 ΔH 必须对应真实存在的始态与终态，物质种类、状态、系数都要有化学依据。 ②不能为了凑数把不存在的物质写进循环，也不能把不同温度下的数据随意混用。 六、口诀与模型 【口诀】始末相同热相同，一步多步总相同；式加热也加，式减热也减，式乘 n 热乘 n，式倒写热变号。 【模型】"三角形循环"：把目标反应画在三角形的一条边上，另外两条边用已知反应闭合。沿同一方向绕行一圈，各步 ΔH 之和等于 0；由此可解出目标边。 【检查】组合完成后问三句：物质消干净了吗？状态对上了吗？符号符合反应类型吗？ 默写（限时5min） 1．由同一始态转变为同一终态可以经过不同的步骤序列，这些序列称为不同的____。 2．只由体系当前状态决定、与达到该状态的途径无关的物理量叫____，焓是其中的一种。 3．盖斯定律：一个化学反应，不论是一步完成还是分几步完成，其____是相同的。 4．盖斯定律的本质是 ΔH 只与____和____有关，与____无关。 5．碳不完全燃烧生成一氧化碳的反应热难以直接测定，原因是产物中总混有____。 6．已知　＝ -393.5 kJ/mol，　＝ -283.0 kJ/mol，则　＝ ____ kJ/mol。 7．组合热化学方程式时，中间物质在相加时位于同侧应____，位于异侧应____。 8．热化学方程式逆写，ΔH 的____不变，____改变。 9．热化学方程式各项系数同乘 n，ΔH 应____。 10．　ΔH ＝ ____ kJ/mol，说明液态水能量比气态水____。 11．写出氢气燃烧生成液态水的热化学方程式：________________________________。 12．写出甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式：________________________________。 13．写出乙醇完全燃烧的热化学方程式：________________________________。 14．写出合成氨反应的热化学方程式（注明可逆号与状态）：________________________________。 15．判断：盖斯定律只适用于放热反应（____，填对或错），理由是________________。 16．判断：使用催化剂会改变反应的 ΔH（____，填对或错），理由是________________。 17．"三角形循环"模型中，沿同一方向绕行一圈，各步 ΔH 之和等于____。 18．组合完成后应检查三项：物质是否____、状态是否____、符号是否符合____。 19．盖斯定律的主要应用价值是：把难以____的反应，转化为若干容易____的反应来求算。 20．已知　ΔH ＝ -571.6 kJ/mol，则完全燃烧生成液态水放出的热量为____ kJ。 A 级　基础达标（共 14 分） 1．下列关于盖斯定律的说法正确的是（　　）（2分） A．反应热的大小与反应途径有关 B．反应热只与反应体系的始态和终态有关 C．盖斯定律只适用于放热反应 D．一步完成的反应热一定大于分步完成的总反应热 2．已知 ①　＝ -393.5 kJ/mol；②　＝ -283.0 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（2分） A．-676.5 kJ/mol　　B．-110.5 kJ/mol　　C．+110.5 kJ/mol　　D．-283.0 kJ/mol 3．已知 ①　＝ -285.8 kJ/mol；②　＝ +44.0 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（2分） A．-241.8 kJ/mol　　B．-329.8 kJ/mol　　C．+241.8 kJ/mol　　D．-285.8 kJ/mol 4．若 A→B 的焓变为，B→C 的焓变为，则 A→C 的焓变为（　　）（2分） A．　　B．　　C．＋　　D．＋ 5．将　ΔH ＝ -571.6 kJ/mol 改写为，其 ΔH 为（　　）（2分） A．-571.6 kJ/mol　　B．-285.8 kJ/mol　　C．+285.8 kJ/mol　　D．-1143.2 kJ/mol 6．盖斯定律在化学中最主要的应用价值是（　　）（2分） A．计算反应的活化能 B．由可测反应的反应热求难测反应的反应热 C．判断反应能否自发进行 D．比较不同反应的速率大小 7．已知 ①　＝ -824.2 kJ/mol；②　＝ -544.0 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（2分） A．-280.2 kJ/mol　　B．-1368.2 kJ/mol　　C．+280.2 kJ/mol　　D．-1088.4 kJ/mol B 级　能力提升（共 21 分） 8．已知 ①　＝ -890.3 kJ/mol；②　＝ -285.8 kJ/mol；③　＝ -393.5 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（3分） A．-74.8 kJ/mol　　B．+74.8 kJ/mol　　C．-210.8 kJ/mol　　D．-1569.6 kJ/mol 9．已知 ①　＝ -92.4 kJ/mol；②　＝ -571.6 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（3分） A．-1530.0 kJ/mol　　B．-1479.2 kJ/mol　　C．+1530.0 kJ/mol　　D．-1306.8 kJ/mol 10．已知 ①　＝ -414.2 kJ/mol；②　＝ -511.0 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（3分） A．+317.4 kJ/mol　　B．-317.4 kJ/mol　　C．-925.2 kJ/mol　　D．+96.8 kJ/mol 11．已知 ①　＝ -2219.9 kJ/mol；②　＝ +44.0 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（3分） A．-2043.9 kJ/mol　　B．-2395.9 kJ/mol　　C．-2131.9 kJ/mol　　D．-2175.9 kJ/mol 12．已知 ①　＝ +131.3 kJ/mol；②　＝ -41.1 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（3分） A．+90.2 kJ/mol　　B．+172.4 kJ/mol　　C．-90.2 kJ/mol　　D．+49.1 kJ/mol 13．已知 ①　＝ -393.5 kJ/mol；②　＝ -285.8 kJ/mol；③　＝ -1366.8 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（3分） A．-277.6 kJ/mol　　B．+277.6 kJ/mol　　C．-555.2 kJ/mol　　D．-104.0 kJ/mol 14．下列关于盖斯定律组合运算的说法正确的是（　　）（3分） A．方程式相加时，ΔH 也应相加 B．方程式逆写时，ΔH 取倒数 C．方程式乘 2 时，ΔH 保持不变 D．组合时只需配平方程式，不必考虑物质状态 C 级　素养挑战（共 15 分） 15．碳不完全燃烧生成一氧化碳的反应热难以直接测定。已知 ①　＝ -393.5 kJ/mol；②　＝ -283.0 kJ/mol。（5分） （1）求的 ΔH。 （2）从产物纯度角度说明该反应热为什么不能直接测定。 （3）若某同学误用①＋②，会得到什么结果？错在哪里？ 16．天然气重整与水煤气变换是制氢工业的核心步骤。已知 ①　＝ +206.1 kJ/mol；②　＝ +165.0 kJ/mol。（5分） （1）求的 ΔH。 （2）该步在工业上称为"水煤气变换"，从产物角度说明它的作用。 （3）两步反应均为吸热反应，工业上为什么还要在高温下进行？ 17．肼（）是常用的火箭燃料，常温下为液体。已知 ①　＝ -534.0 kJ/mol；②　＝ -44.0 kJ/mol。（5分） （1）写出肼燃烧生成液态水的热化学方程式，并求 ΔH。 （2）计算肼的热值（保留一位小数，的摩尔质量取 32 g/mol）。 （3）液氢的热值为 142.9 kJ/g，远高于肼，为什么早期火箭仍选用肼类燃料？ 参考答案： 1．B　解析：盖斯定律的核心是反应热只由始态、终态决定，与途径无关，B 正确、A 错误；定律对吸热、放热反应都适用，C 错误；一步与多步的总反应热相等，D 错误。 2．B　解析：目标式＝①－②，ΔH ＝ -393.5-(-283.0) ＝ -110.5 kJ/mol。 3．A　解析：目标式＝①＋②，ΔH ＝ -285.8＋44.0 ＝ -241.8 kJ/mol。 4．C　解析：A→B→C 是同一始态到同一终态的分步途径，各步焓变相加。 5．B　解析：方程式各项系数除以 2，ΔH 同样除以 2。 6．B　解析：盖斯定律解决的是"难以直接测定的反应热如何求算"，与活化能、自发性、速率无关。 7．A　解析：目标式＝①－②，ΔH ＝ -824.2-(-544.0) ＝ -280.2 kJ/mol。 8．A　解析：目标式＝③＋2×②－①，ΔH ＝ -393.5＋2×(-285.8)-(-890.3) ＝ -74.8 kJ/mol。 方法点拨：先按目标式配平 C、H、O 三种元素，再核对的系数为 1，最后同步处理 ΔH。 9．A　解析：目标式＝3×②－2×①，ΔH ＝ 3×(-571.6)-2×(-92.4) ＝ -1714.8＋184.8 ＝ -1530.0 kJ/mol。 方法点拨：目标式中在反应物侧，故①必须逆写并乘 2，符号随之改变。 10．A　解析：目标式＝②－2×①，ΔH ＝ -511.0-2×(-414.2) ＝ -511.0＋828.4 ＝ +317.4 kJ/mol。 方法点拨：该步吸热，说明氧化钠继续被氧化需要吸收能量；但钠直接生成过氧化钠的总过程（②为 -511.0 kJ/mol）仍强烈放热，故钠在氧气中燃烧的产物是过氧化钠而不是氧化钠。 11．A　解析：目标式＝①＋4×②，ΔH ＝ -2219.9＋4×44.0 ＝ -2043.9 kJ/mol。 方法点拨：4 mol 液态水全部汽化，故 44.0 要乘 4，这是本题最易漏的一步。 12．A　解析：目标式＝①＋②，ΔH ＝ 131.3＋(-41.1) ＝ +90.2 kJ/mol。 方法点拨：两式的系数相加恰为 2，CO 一为产物、一为反应物，相加后消去，说明组合方向正确。 13．A　解析：目标式＝2×①＋3×②－③，ΔH ＝ 2×(-393.5)＋3×(-285.8)-(-1366.8) ＝ -787.0-857.4＋1366.8 ＝ -277.6 kJ/mol。 方法点拨：四个已知式参与组合时，先按 C、H、O 三元素列方程组确定系数，再统一处理 ΔH。 14．A　解析：逆写 ΔH 变号而非取倒数，B 错；乘系数 ΔH 同乘，C 错；状态不同则终态不同、ΔH 不同，D 错。 方法点拨：把 ΔH 看成方程式的"附属项"，方程式怎么变，它就怎么变，这是全部规则的出发点。 15．（1）目标式＝①－②，ΔH ＝ -393.5-(-283.0) ＝ -110.5 kJ/mol。（2）碳在有限氧气中燃烧时，产物是 CO 与的混合物，无法保证只生成 CO，故不能由"放出的总热量除以碳的量"直接得到只生成 CO 的反应热。（3）①＋②得，CO 出现在反应物侧，与目标式不符；错在把"要消去的中间物质 CO"当成了同侧物质相加。 方法点拨：判断加减方向只看中间物质在组合后的位置，同侧相减、异侧相加。 16．（1）目标式＝②－①，ΔH ＝ 165.0-206.1 ＝ -41.1 kJ/mol。（2）该步把 CO 转化为并额外生成，既除去了对催化剂有毒的 CO，又提高了的产率，同时放热可回收利用。（3）重整步①、②均为吸热且气体分子数增大的反应，高温有利于平衡正向移动、提高转化率；同时高温可加快反应速率，满足工业连续生产的要求。 方法点拨：涉及"为什么高温"的设问，要从"平衡移动"与"反应速率"两个角度作答，缺一不可。 17．（1）①＋2×②得　ΔH ＝ -534.0＋2×(-44.0) ＝ -622.0 kJ/mol。（2）热值＝622.0÷32 ≈ 19.4 kJ/g。（3）肼在常温下是液体，便于储存与输送，且与氧化剂接触即可自燃，点火系统简单可靠；液氢虽热值高，但沸点极低、体积大、储存困难，对箭体绝热与加注设备要求极高。 方法点拨：热值必须用"每克放热"比较；评价燃料要同时考虑热值、状态、储存、产物与安全性。 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.2.2 反应热的计算方法 一、概念卡（四法总览） 盖斯法：以盖斯定律为依据，通过已知热化学方程式的加减乘逆，求目标反应的 ΔH。适用于已知若干相关反应热、但目标反应难以直接测定的情形。 键能法：以"断键吸热、成键放热"为依据，用反应物键能总和减去生成物键能总和求 ΔH。只适用于气态物质之间的反应。 燃烧热法：以燃烧热为能量基准，用反应物的燃烧热总和减去生成物的燃烧热总和求 ΔH。适用于反应物、生成物都能燃烧且燃烧热数据齐全的情形。 能量图法：以"ΔH 等于生成物总能量减反应物总能量"为依据，从能量图或活化能数据直接读出 ΔH。 表1　四种计算方法对照 方法 核心依据 计算公式 适用条件 主要陷阱 盖斯法 反应热只与始末态有关 目标式 ΔH ＝ Σ（已知式 ΔH×系数） 有足够的已知热化学方程式 状态、方向、系数 键能法 断键吸热、成键放热 ΔH ＝ ΣE(反应物)-ΣE(生成物) 全部为气态物质 数错键、混入固液态 燃烧热法 燃烧热是可叠加的能量基准 ΔH ＝ Σ反应物)-Σ生成物) 各物质均有燃烧热数据 符号、与的燃烧热记为 0 能量图法 ΔH 等于两点能量之差 ΔH ＝ E(生成物)-E(反应物) ＝正逆) 给出能量图或活化能 正逆活化能方向搞反 二、四种方法详解 方法一　盖斯法 操作要点：先写目标式，再选关键式，然后调系数与方向，最后叠加验算。中间物质同侧相减、异侧相加，这一条能解决绝大多数组合题。 示例：已知 ①　＝ -393.5 kJ/mol；②　＝ -566.0 kJ/mol。求的 ΔH。 目标式含 2C、、2CO，故取 2×① 再减去②：，即。 ΔH ＝ 2×(-393.5)-(-566.0) ＝ -221.0 kJ/mol。与"③×2 ＝ -221.0"一致，说明组合正确。 盖斯法的价值在于"绕开测不出的反应"。例如 C 生成 CO 的反应热、某些不稳定中间产物的生成热，都只能靠组合求得。 方法二　键能法 核心公式：ΔH ＝ 反应物键能总和－生成物键能总和（所有物质均为气态）。 理解方式：先把反应物的化学键全部打断，吸收能量；再把生成物的化学键全部形成，放出能量。净结果是"吸收减放出"，所以是反应物减生成物。 关键在数键。数键的依据是结构式，不是分子式。常见分子的键的数目见下表。 表2　常见分子中化学键的数目 物质 结构式要点 1 mol 分子中键的数目 正四面体，碳在中心 4 mol C—H 直线形，O=C=O 2 mol C=O 叁键 1 mol N≡N V 形 2 mol O—H 两个氮原子相连，每个氮上连两个氢 1 mol N—N、4 mol N—H 两个氧原子相连，每个氧上连一个氢 1 mol O—O、2 mol O—H 5 mol C—H、1 mol C—C、1 mol C—O、1 mol O—H 4 mol C—H、1 mol C=C 键能法的三条边界：第一，只适用于气态物质，涉及固体、液体时必须另加状态变化的能量；第二，键能是平均值，同一类键在不同分子中数值略有差异，计算题一律用题给值；第三，离子化合物、金属晶体中没有"共价键键能"可数，不能套用此法。 方法三　燃烧热法 核心公式：ΔH ＝ Σ反应物)－Σ生成物)，式中一律带负号代入。 理解方式：把反应物先全部烧成稳定氧化物，再把生成物"倒着烧回去"，两者之差就是目标反应的能量变化。、已经是稳定氧化物，其燃烧热记为 0。 示例：求的 ΔH。 反应物端：的燃烧热为 0，为 3×(-285.8) ＝ -857.4 kJ/mol。 生成物端：为 -726.5 kJ/mol，为 0。 ΔH ＝ -857.4-(-726.5) ＝ -130.9 kJ/mol。 燃烧热法最易错在符号：公式是"反应物减生成物"，而燃烧热本身是负值，两个负号叠加时容易算反。建议先把各物质的燃烧热写成带负号的数，再整体代入。 方法四　能量图法 能量图的三个要素：纵轴表示能量；两条平台分别表示反应物总能量与生成物总能量；平台之间的"山峰"表示过渡态，山峰高度与平台之差就是活化能。 核心关系：ΔH ＝ E(生成物总能量)－E(反应物总能量) ＝正)－逆)。 读图规则：反应物平台高于生成物平台，反应放热，ΔH 小于 0，此时正) 小于逆)；反应物平台低于生成物平台，反应吸热，ΔH 大于 0，此时正) 大于逆)。 催化剂的作用：降低正、逆反应的活化能，使山峰变矮，但不改变反应物与生成物的能量，因此不改变 ΔH，也不改变平衡转化率，只加快达到平衡的速率。 多步反应的能量图：每一步都有自己的山峰，总 ΔH 仍只看起点与终点。中间出现的"山谷"对应中间产物，其能量高低决定哪一步是决速步。 图2　多步反应的能量图与决速步 三、热值比较与工业应用（了解） 热值：单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，单位 kJ/g。比较不同燃料时不能直接比燃烧热，必须先除以摩尔质量，换算成"每克放热"。 表3　常见燃料的燃烧热与热值 燃料 燃烧热（kJ/mol） 摩尔质量（g/mol） 热值（kJ/g） 产物特点 285.8 2 142.9 只生成水，无污染 890.3 16 55.6 生成，温室气体 2219.9 44 50.5 生成与 1299.6 26 50.0 火焰温度高，用于焊接 C(s) 393.5 12 32.8 生成，固体燃料 1366.8 46 29.7 可再生，燃烧较完全 622.0 32 19.4 产物为与，无 工业应用一：加氢制甲醇。　ΔH ＝ -49.3 kJ/mol。该反应放热，低温有利于平衡正向移动，但低温速率慢，工业上要兼顾催化剂活性与转化率；同时它把转化为化工原料，有助于碳资源循环。 工业应用二：合成氨。　ΔH ＝ -92.4 kJ/mol。放热且气体分子数减小，低温高压有利于平衡，但实际采用 400～500 ℃ 与铁触媒，原因是速率与催化剂活性的限制。 工业应用三：火箭燃料。液氢热值 142.9 kJ/g，为常见燃料之首，产物只有水；缺点是体积大、沸点低、储存与运输困难。肼类燃料热值较低（约 19.4 kJ/g），但常温下为液体、与氧化剂接触即可自燃，点火可靠，适合做姿态控制与上面级发动机。 四、易混辨析 辨析一：键能法与燃烧热法的适用边界。 ①键能法要求全部物质为气态，且能数出化学键；C(s)、NaCl(s) 等不能直接套用。 ②燃烧热法要求各物质都有燃烧热数据；、的燃烧热记为 0，不能漏掉这一条。 辨析二：ΔH ＝正逆) 与 ΔH ＝ E(产物)-E(反应物) 的关系。 ①两式本质相同：过渡态能量减去反应物能量是正)，过渡态能量减去产物能量是逆)，两式相减即得。 ②放热反应正) 小于逆)，ΔH 为负；吸热反应相反。切勿把两个活化能相减的顺序写反。 辨析三：燃烧热与热值不是同一个量。 ①燃烧热是 1 mol 可燃物完全燃烧放出的热量，单位 kJ/mol，数值与可燃物的物质的量对应。 ②热值是 1 g 燃料完全燃烧放出的热量，单位 kJ/g，比较燃料优劣时必须用热值。 辨析四：催化剂"降低活化能"不等于"改变反应热"。 ①催化剂同等程度地降低正、逆反应的活化能，正) 与逆) 的差值不变，故 ΔH 不变。 ②催化剂不改变平衡常数与平衡转化率，只缩短达到平衡的时间。 五、口诀与模型 【口诀】四法选型：有式用盖斯，有键用键能，有燃烧热用基准，有图先看两平台。 【模型】"能量阶梯"：把反应物、中间体、产物按能量高低画成台阶，下台阶 ΔH 为负，上台阶 ΔH 为正；台阶的水平距离表示反应进度，竖直高度差才是 ΔH。 【检查】键能法算完先问"是不是全气态"，燃烧热法算完先问"符号代对没有"，能量图法算完先问"起点终点找对没有"。 六、实验拓展：用简易量热计测定镁与盐酸反应的反应热 本实验是全册唯一「由实验数据反推 ΔH」的定量实验，也是盖斯定律的实验支撑：无论走「镁直接与酸反应」还是走「镁燃烧再组合」的途径，始态与终态相同，ΔH 就应当相同。 项目 内容 实验名称 用简易量热计测定镁与稀盐酸反应的反应热 实验原理 为放热反应；反应放出的热量 Q ＝ (m(酸)+m(水，其中 c ＝ 4.18 J/(g·℃)；镁的物质的量 n ＝ m/M（M ＝ 24 g/mol）；则 ΔH ＝ -Q/n 实验用品 镁条、砂纸、剪刀、镊子、电子天平（精度 0.001 g）、1.0 mol/L 盐酸 50 mL、量筒、简易量热计（内筒、外壳、隔热层、杯盖）、温度计、玻璃搅拌器 装置与操作 ①用砂纸打磨镁条除去表面氧化膜，剪成小段，称取约 0.10 g（精确到 0.001 g）；②量取 50 mL 1.0 mol/L 盐酸倒入内筒，测初温；③迅速加入镁条，立即盖盖并匀速搅拌，记录最高温度；④重复测定两次，取温度差平均值 实验数据 记录镁条质量 m、盐酸体积与浓度、初温、最高温；计算 Δt ＝、n(Mg) ＝ m/24、ΔH ＝ -(m(液)·c·Δt)/n(Mg) 实验现象 镁条表面产生大量气泡，逐渐溶解，溶液温度明显升高，量热计内壁发热 实验结论 测得镁与稀盐酸反应的 ΔH 约为 -460 kJ/mol（文献值约 -462 kJ/mol），与盖斯定律组合计算所得数值一致，说明反应热只与始态和终态有关，与反应途径无关 注意事项 ①镁条必须打磨去氧化膜，否则测得的放热量偏小；②镁条要迅速加入并立即盖盖，减少热量散失；③应让盐酸过量、镁完全反应，否则剩余镁会使结果偏小；④氢气可燃，实验须远离明火；⑤搅拌时玻璃搅拌器不要碰撞温度计与筒壁 默写（限时5min） 1．键能法的公式为 ΔH ＝ ____的键能总和－____的键能总和，适用条件是全部物质均为____。 2．断键____能量，成键____能量，所以 ΔH 等于"吸收减放出"。 3．中含有____ mol C—H 键；中含有____ mol C=O 键；中含有____ mol N—H 键和____ mol N—N 键。 4．燃烧热法的公式为 ΔH ＝ Σ－Σ，式中燃烧热一律带____号代入。 5．与已经是稳定氧化物，其燃烧热均记为____。 6．能量图法中 ΔH ＝ ____的总能量－____的总能量，也等于____减____。 7．放热反应的正逆)，ΔH____0；吸热反应相反。 8．催化剂能____正逆反应的活化能，但____反应的 ΔH。 9．热值指单位____的燃料完全燃烧放出的热量，单位是____；比较燃料优劣应使用____，而不是燃烧热。 10．氢气的热值约为____ kJ/g，在常见燃料中属于最____的一类，其燃烧产物只有____。 11．写出与合成气态甲醇和水蒸气的热化学方程式：________________________________。 12．写出肼（，气态）燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式：________________________________。 13．已知 H—H 键能 436 kJ/mol，Cl—Cl 键能 243 kJ/mol，H—Cl 键能 431 kJ/mol，则　ΔH ＝ ____ kJ/mol。 14．用键能法计算时，若反应中涉及固态或液态物质，必须先补上____的能量，否则结果偏差很大。 15．多步反应的能量图中，总 ΔH 只看____与____的能量差，中间山谷对应____。 16．盖斯法与燃烧热法共同的依据是：反应热只与____有关，因此不同反应之间可以按____关系叠加。 A 级　基础达标（共 14 分） 1．下列关系式中正确的是（　　）（2分） A．ΔH ＝ 生成物键能总和－反应物键能总和 B．ΔH ＝ 反应物键能总和－生成物键能总和 C．ΔH ＝ 反应物总能量＋生成物总能量 D．ΔH ＝ 反应物键能总和＋生成物键能总和 2．已知 H—H 键能 436 kJ/mol、Cl—Cl 键能 243 kJ/mol、H—Cl 键能 431 kJ/mol，则的 ΔH 为（　　）（2分） A．-183 kJ/mol　　B．+183 kJ/mol　　C．-246 kJ/mol　　D．+246 kJ/mol 3．某反应的能量图显示：反应物总能量为 800 kJ/mol，生成物总能量为 650 kJ/mol。该反应的 ΔH 为（　　）（2分） A．+150 kJ/mol　　B．-150 kJ/mol　　C．+650 kJ/mol　　D．-800 kJ/mol 4．某反应的正反应活化能为 200 kJ/mol，逆反应活化能为 320 kJ/mol，则 ΔH 为（　　）（2分） A．-120 kJ/mol　　B．+120 kJ/mol　　C．-520 kJ/mol　　D．+520 kJ/mol 5．等质量的下列燃料完全燃烧，放出热量最多的是（　　）（2分） A．　　B．　　C．C(s)　　D． 6．用燃烧热求反应热时，正确的表达式是（　　）（2分） A．ΔH ＝ Σ生成物)－Σ反应物) B．ΔH ＝ Σ反应物)－Σ生成物) C．ΔH ＝ Σ反应物)＋Σ生成物) D．ΔH 等于各物质燃烧热的算术平均值 7．关于催化剂对反应的影响，下列说法正确的是（　　）（2分） A．降低正反应活化能，提高逆反应活化能 B．同等程度降低正逆反应活化能，不改变 ΔH C．改变 ΔH，使反应更易进行 D．只加快正反应速率，不影响逆反应速率 B 级　能力提升（共 21 分） 8．已知 N≡N 键能 945 kJ/mol、H—H 键能 436 kJ/mol、N—H 键能 391 kJ/mol，则的 ΔH 为（　　）（3分） A．-93 kJ/mol　　B．+93 kJ/mol　　C．-132 kJ/mol　　D．+132 kJ/mol 9．已知 C—H 键能 413 kJ/mol、O=O 键能 498 kJ/mol、C=O 键能 799 kJ/mol、O—H 键能 463 kJ/mol，则的 ΔH 为（　　）（3分） A．-802 kJ/mol　　B．-694 kJ/mol　　C．+802 kJ/mol　　D．-1604 kJ/mol 10．已知的燃烧热为 726.5 kJ/mol，的燃烧热为 285.8 kJ/mol。则的 ΔH 为（　　）（3分） A．-130.9 kJ/mol　　B．+130.9 kJ/mol　　C．-1012.3 kJ/mol　　D．-440.7 kJ/mol 11．已知　ΔH ＝ -92.4 kJ/mol，则的 ΔH 为（　　）（3分） A．+92.4 kJ/mol　　B．-92.4 kJ/mol　　C．+46.2 kJ/mol　　D．-46.2 kJ/mol 12．某反应分两步进行：第一步 A→B 的活化能为 120 kJ/mol，第二步 B→C 的活化能为 80 kJ/mol。反应物 A 的能量为 300 kJ/mol，中间体 B 的能量为 250 kJ/mol，产物 C 的能量为 180 kJ/mol。下列说法正确的是（　　）（3分） A．总反应 ΔH ＝ -120 kJ/mol B．第一步为吸热反应 C．总反应 ΔH ＝ -70 kJ/mol D．中间体 B 的能量最高 13．已知乙醇的燃烧热为 1366.8 kJ/mol，摩尔质量为 46 g/mol。1 kg 乙醇完全燃烧放出的热量约为（　　）（3分） A．　　B．　　C．　　D． 14．已知　ΔH ＝ -183 kJ/mol，H—H 键能 436 kJ/mol，Cl—Cl 键能 243 kJ/mol，则 H—Cl 键能为（　　）（3分） A．431 kJ/mol　　B．248 kJ/mol　　C．862 kJ/mol　　D．183 kJ/mol C 级　素养挑战（共 15 分） 15．肼（）可用作火箭燃料。已知 N—N 键能 159 kJ/mol、N—H 键能 391 kJ/mol、O=O 键能 498 kJ/mol、N≡N 键能 945 kJ/mol、O—H 键能 463 kJ/mol。（5分） （1）计算的 ΔH。 （2）该反应中每生成，转移电子的数目为多少（用表示）？ （3）从产物角度说明肼作火箭燃料的环境优势。 16．加氢制甲醇是实现"碳中和"的重要路径。已知 ①　＝ -49.3 kJ/mol；②　＝ -44.0 kJ/mol；③　＝ -37.6 kJ/mol。（5分） （1）求的 ΔH。 （2）比较生成气态甲醇与液态甲醇两种情况下放出的热量，说明原因。 （3）工业上选择较低温度（如 250 ℃）而不选择常温，主要原因是什么？ 17．合成氨反应　ΔH ＝ -92.4 kJ/mol，已知正反应活化能为 335 kJ/mol。（5分） （1）求逆反应活化能。 （2）使用铁触媒后，正反应活化能降为 200 kJ/mol，逆反应活化能变为多少？ΔH 是否改变？ 参考答案： 1．B　解析：断键吸热、成键放热，净结果为"吸收减放出"，即反应物键能总和减生成物键能总和。 2．A　解析：ΔH ＝ (436＋243)-2×431 ＝ 679-862 ＝ -183 kJ/mol。 3．B　解析：ΔH ＝ 生成物总能量－反应物总能量 ＝ 650-800 ＝ -150 kJ/mol，反应放热。 4．A　解析：ΔH ＝正逆) ＝ 200-320 ＝ -120 kJ/mol。 5．A　解析：热值分别为 142.9、55.6、32.8、29.7 kJ/g，氢气最高。 6．B　解析：反应物燃烧热总和减去生成物燃烧热总和，燃烧热带负号代入。A 项方向相反。 7．B　解析：催化剂同等程度降低正、逆反应活化能，ΔH 不变，正逆速率同时加快。 8．A　解析：ΔH ＝ 945＋3×436-2×3×391 ＝ 945＋1308-2346 ＝ -93 kJ/mol。 方法点拨：生成物中 N—H 键共 6 mol，不要漏乘 3。 9．A　解析：断键吸热 4×413＋2×498 ＝ 1652＋996 ＝ 2648 kJ；成键放热 2×799＋4×463 ＝ 1598＋1852 ＝ 3450 kJ；ΔH ＝ 2648-3450 ＝ -802 kJ/mol。 方法点拨：中每个碳氧之间按 C=O 计，共 2 mol；中 2 mol O—H，2 mol 水即 4 mol。 10．A　解析：ΔH ＝ 3×(-285.8)-(-726.5) ＝ -857.4＋726.5 ＝ -130.9 kJ/mol。 方法点拨：与的燃烧热记为 0，公式中不出现，但符号规则照旧。 11．A　解析：逆写方程式，ΔH 数值不变、符号相反。 方法点拨：合成氨与氨分解互为逆反应，能量方向相反、数值相等。 12．A　解析：总 ΔH 只看 A 与 C，ΔH ＝ 180-300 ＝ -120 kJ/mol，A 对、C 错；A 的能量 300 高于 B 的 250，第一步放热，B 错；能量最高的是过渡态而非中间体，D 错。 方法点拨：多步反应中，中间体的能量高低决定各步吸放热，但总 ΔH 与中间体无关。 13．A　解析：n ＝ 1000÷46 ≈ 21.74 mol，Q ＝。 方法点拨：先由质量求物质的量，再乘燃烧热；也可直接用热值 29.7 kJ/g×1000 g。 14．A　解析：设 H—Cl 键能为 x，则 436＋243-2x ＝ -183，解得 2x ＝ 862，x ＝ 431 kJ/mol。 方法点拨：把未知键能设为 x，按公式列一元一次方程，是最稳妥的解法。 15．（1）断键吸热 159＋4×391＋498 ＝ 159＋1564＋498 ＝ 2221 kJ；成键放热 945＋4×463 ＝ 945＋1852 ＝ 2797 kJ；ΔH ＝ 2221-2797 ＝ -576 kJ/mol。（2）中氮为 -2 价，生成时每个氮升高 2 价，两个氮共失去 4 个电子，故每生成转移个电子。（3）产物为与，不产生、与烟尘，属于清洁燃料。 方法点拨：键能法必须先画出结构式数键；中 4 个 N—H 键是本题最大陷阱，漏数一个就偏 391 kJ/mol。 16．（1）目标式＝①＋②＋③，ΔH ＝ -49.3-44.0-37.6 ＝ -130.9 kJ/mol。（2）生成液态甲醇与液态水放热更多。气态物质凝结为液态会释放能量，②③均为放热过程，故产物为液态时总放热量更大，ΔH 更负。（3）常温下反应速率极慢，催化剂活性也低；250 ℃ 时催化剂活性高、速率快，虽然平衡转化率略低于低温，但综合经济效益更好。 方法点拨：状态不同则终态不同，ΔH 也不同；凡遇 (g) 与 (l) 的转换，必须补上凝聚热。 17．（1）逆) ＝正)-ΔH ＝ 335-(-92.4) ＝ 427.4 kJ/mol。（2）催化剂同等程度降低正逆反应活化能，降低幅度为 135 kJ/mol，故逆) ＝ 427.4-135 ＝ 292.4 kJ/mol；ΔH 不变，仍为 -92.4 kJ/mol。 方法点拨：活化能、ΔH、催化剂三者关系可用"山峰高度"模型统一解释：催化剂削低山峰，山峰两侧的平台高度差不变。 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $