文档内容
第1讲 化学能与热能
[考纲要求]
1．了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。
4.了解焓变与反应热的含义。了解ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)表达式的含义。
5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
6.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作
用。
考点一 反应热和热化学方程式
1知识梳理
1.化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化：____变化和____变化。
(2)化学反应中的两大守恒：____守恒和____守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式：____、光能、电能等。通常主要表现为____的变化。
2．反应热、焓变
(1)反应热
在化学反应过程中__________________通常叫做反应热。
(2)焓变
生成物与反应物的焓值差。
恒压条件下，化学反应的______等于焓变。
(3)符号：____。
(4)单位：______或________。
3．吸热反应和放热反应
(1)从能量高低角度理解
ΔH<0，放热反应 ΔH>0，吸热反应(2)从化学键角度理解
ΔH＝E(反应物键能)－E(生成物键能)
1 2
若EE，ΔH>0，吸热反应
1 2
4．热化学方程式概念及意义
(1)表示参加反应________和______关系的化学方程式。
(2)热化学方程式的意义
表明了化学反应中的________变化和________变化。
如：C(s)＋O(g)===CO(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
2 2
表示在 25 ℃，101 kPa 时，__________________生成____________，同时放出
____________。
5．热化学方程式书写步骤
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化( )
(2)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应( )
(3)同温同压下，反应H(g)＋Cl(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同( )
2 2
(4)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关( )
(5)C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定( )
(6)2HO(l)===2H(g)＋O(g)的焓变ΔH>0( )
2 2 2
1
(7)H(g)＋ O(g)===HO(l) ΔH和2H(g)＋O(g)===2HO(l) ΔH中的ΔH＝ΔH(
2 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2)
1 1
(8)H(g)＋ O(g)===HO(g) ΔH和HO(g)===H(g)＋ O(g) ΔH中的ΔH＝ΔH(
2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 1 2
)
[提醒]
常见的放热反应和吸热反应
1．放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的
置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。
2．吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③ Ba(OH)·8HO
2 2
与NHCl反应；④碳和水蒸气、C和CO 的反应等。
4 2
2对点速练
练点一 化学反应历程与能量变化
1．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键
的过程。反应过程的示意图如下：
下列说法正确的是( )
A．CO和O生成CO 是吸热反应
2
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO
2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O 反应的过程
2
2．CO 和CH 催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示
2 4
意图如下：下列说法不正确的是( )
A．合成气的主要成分为CO和H
2
B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成
C．①→②吸收能量
D．Ni在该反应中作催化剂
练点二 催化作用与活化能及能量变化的关系
3．右图表示某反应的能量变化，对于该图的理解，你认为一定正确的是( )
A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示两个化学反应的能量变化
B．曲线Ⅱ可表示反应2KClO=====2KCl＋3O↑的能量变化
3 2
C.该反应不需要加热就能发生
D．该反应的ΔH＝E－E
2 1
4．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是( )
A．反应过程可表示为A＋BC(反应物) ―→[A…B…C](过渡态) ―→AB＋C(生成物)
B.E为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能
1
C．正反应的热效应ΔH＝E－E<0，所以正反应为放热反应
1 2
D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E－E<0，所以逆反应为放热反应
1 2练后归纳
正确理解活化能与反应热的关系
(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
(2)在无催化剂的情况下，E为正反应的活化能，E为逆反应的活化能，即E＝E＋|
1 2 1 2
ΔH|。
练点三 读图判断热化学方程式正误
5．已知1 g H (g)完全转化成HO，其能量变化如图所示，则下列表示该反应的热化学
2 2
方程式正确的是( )
A．2H(g)＋O(g)===2HO(g) ΔH＝＋285.8 kJ/mol
2 2 2
B．2H(g)＋O(g)===2HO(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol
2 2 2
C．2H(g)＋O(g)===2HO(g) ΔH＝＋571.6 kJ/mol
2 2 2
D．2H(g)＋O(g)===2HO(l) ΔH＝－571.6 kJ/mol
2 2 2
6．根据能量变化示意图，下列热化学方程式书写正确的是( )
A.C(金刚石，s)＋O(g)===CO(g) ΔH＝(E－E) kJ/mol
2 2 4 1
B．2C(石墨，s)＋O(g)===2CO(g) ΔH＝(E－E) kJ/mol
2 2 3C.C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＝(E－E) kJ/mol
3 4
D．2CO(g)===2CO(g)＋O(g) ΔH＝2(E－E) kJ/mol
2 2 2 1
练点四 信息型热化学方程式的书写
7．写出满足下列给定信息条件的热化学方程式：
(1)101 kPa时，1 mol CH 完全燃烧生成液态水和CO 气体，放出890.3 kJ的热量，反
4 2
应的热化学方程式：________________________________。
(2)0.3 mol乙硼烷(分子式BH)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出
2 6
649.5 kJ 的 热 量 ， 则 其 热 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________。
(3)已知1 mol Na的单质在足量O 中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该
2
反 应 的 热 化 学 方 程 式 ：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在25 ℃、101 kPa下，已知SiH 气体在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每
4
转 移 1 mol 电 子 放 出 190.0 kJ 的 热 量 ， 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)化学反应N＋3H 2NH 的能量变化如下图所示(假设该反应反应完全)。
2 2⇌ 3
写 出 N(g) 和 H(g) 反 应 生 成 NH(l) 的 热 化 学 方 程 式 ：
2 2 3
________________________________________________________________________。
(6)下图是1 mol NO 和1 mol CO反应生成CO 和NO过程中能量变化示意图，写出NO
2 2 2
和 CO 反 应 的 热 化 学 方 程 式 ：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。方法总结
“五审”法突破热化学方程式的正误判断
考点二 燃烧热、中和热、能源
1知识梳理
1.燃烧热
（1）概念：在101 kPa时， 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，
叫做该物质的燃烧热。
其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→ ，
H→ ，S→ 等。
（2）在书写热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量
数。例如：
25
CH （l）＋ O（g）===8CO（g）＋9HO（l）
8 18 2 2 2 2
ΔH＝－5 518 kJ·mol－1。2.中和热
（1）概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成 时的反应热叫
中和热。
（2）用离子方程式可表示为 OH－（aq）＋H＋（aq）===HO（l） ΔH＝－57.3
2
kJ·mol－1。
3.中和热的测定
（1）装置（请在横线上填写仪器名称）
（2）计算公式
(m +m )·c·（t −t ）
ΔH＝－ 碱 酸 2 1 kJ·mol－1
n
t—起始温度，t—终止温度，n—生成水的物质的量。
1 2
（3）注意事项
① 泡 沫 塑 料 板 和 碎 泡 沫 塑 料 （ 或 纸 条 ） 的 作 用 是
。
②为保证酸完全中和，采取的措施是 。
4.能源
（1）能源分类
（2）解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率。
②开发新能源。[思考]
燃烧热和中和热的相同点和不同点
燃烧热 中和热
能量变化 放热
相同点 ΔH及其
ΔH 0，单位均为kJ·mol－1
单位
反应物
不一定为1 mol
的量
生成物
不确定 生成水的量为
的量
不同点
反应热 101 kPa时， 纯物质完 在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成
全燃烧生成稳定的氧化物时所
的含义 放出的热量 时所放出的热量
燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1
表示方法 强酸与强碱反应的中和热ΔH＝
（a>0）
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH
4
（g）＋2O（g）===CO（g）＋2HO（g） ΔH＝－890 kJ·mol－1（ ）
2 2 2
（2）在稀溶液中：H＋（aq）＋OH－（aq）===HO（l） ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，若
2
将含0.5 mol HSO 的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ（ ）
2 4
（3）NaHCO＋HHCOONa＋HO反应中，储氢、释氢过程均无能量变化（ ）
3 2 2
（4）随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一（ ）
（5）粮食作物是制乙醇燃料的主要原料（ ）
（6）开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM 2.5的含量
（ ）
（7）低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放
（ ）
2对点速练
练点一 燃烧热、中和热的判断与计算
1.下列热化方程式中ΔH的数值表示可燃物燃烧热的是（ ）
1
A．CO（g）＋ O（g）===CO（g） ΔH＝－283 kJ·mol－1
2 2 2
B．CH（g）＋2O（g）===CO（g）＋2HO（g） ΔH＝－802.3 kJ·mol－1
4 2 2 2
C．2H（g）＋O（g）===2HO（l） ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
2 2 2D．H（g）＋Cl（g）===2HCl（g） ΔH＝－184.6 kJ·mol－1
2 2
2.已知反应：
①101 kPa时，2C（s）＋O（g）===2CO（g）
2
ΔH＝－221 kJ·mol－1
②稀溶液中，H＋（aq）＋OH－（aq）===HO（l）
2
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
下列结论中正确的是（ ）
A．碳的燃烧热等于110.5 kJ·mol－1
B．①的反应热为221 kJ·mol－1
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6 kJ·mol－1
D．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.65 kJ的热量
练点二 中和热的测定
3.测定稀硫酸和氢氧化钠溶液反应的中和热（实验装置如图所示）。
（1）图中尚缺少的一种仪器是 。
（2）实验时环形玻璃搅拌棒的运动方向是 。
a．上下运动 b．左右运动
c．顺时针运动 d．逆时针运动
（ 3 ） 写 出 反 应 的 热 化 学 方 程 式 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
（中和热为57.3 kJ·mol－1）。
（4）该同学每次分别取0.50 mol·L－1 50 mL NaOH溶液和0.50 mol·L－1 30 mL硫酸
进行实验，通过多次实验测定中和热ΔH＝－53.5 kJ·mol－1，与57.3 kJ·mol－1有偏差，
产生偏差的原因不可能是 （填字母）。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
方法总结
中和热测定实验误差分析
50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液反应的误差分析：
引起误差的实验操作 t终－t |ΔH|
始
保温措施不好 偏小 偏小
搅拌不充分 偏小 偏小
所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大
用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小
用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小
用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液 偏小 偏小
练点三 能源问题
4.未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可能再生。
下列属于未来新能源的是（ ）
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A．①②③④ B．③④⑤⑥⑦⑧
C．③⑤⑥⑦⑧ D．⑤⑥⑦⑧
5.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用
太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是（ ）
A．HO的分解反应是放热反应
2
B．氢能源已被普遍使用
C．2 mol HO具有的总能量低于2 mol H 和1 mol O 的能量
2 2 2
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
6.我国在南海神狐海域天然气水合物（又称“可燃冰”）试采成功，海洋科学研究引
起全球关注。“可燃冰”是甲烷的水合物，甲烷中存在的化学键为 ，氢气是一种清洁能源，
通过“可燃冰”进一步获得氢气的反应如下：
Ⅰ.CH（g）＋HO（g）===CO（g）＋3H（g）
4 2 2
ΔH＝＋206.2 kJ·mol－1
Ⅱ.CH（g）＋CO（g）===2CO（g）＋2H（g）
4 2 2
ΔH＝＋247.4 kJ·mol－1
反应Ⅱ中，每得到1 mol H 转移电子的物质的量为 ，甲烷和HO（g）反应生成
2 2
H 和CO 的热化学方程式为 。
2 2
考点三 盖斯定律及其应用
1知识梳理
1.盖斯定律
化学反应的反应热只与反应的 有关，而与具体反应进行
的 无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成
的反应热是 的，这就是盖斯定律。
2.盖斯定律的意义
利用盖斯定律可以间接计算某些不能直接测得的反应的反应热。例如：反应 C（s）＋
1
O （g）===CO（g）的ΔH无法直接测得，可以结合下述两个反应的ΔH，利用盖斯定律进
2 2
行计算。
C（s）＋O（g）===CO（g） ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
2 2 1
1
CO（g）＋ O（g）===CO（g） ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
2 2 2 2
ΔH＝ΔH＋ΔH
1 2 3
ΔH＝ΔH－ΔH
3 1 2
＝－393.5 kJ·mol－1－（－283.0 kJ·mol－1）
＝－110.5 kJ·mol－11
则C（s）＋ O（g）===CO（g） ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
2 2 3
[判断] 试比较下列各组ΔH的大小。
（1）同一反应，生成物状态不同时
A（g）＋B（g）===C（g） ΔH<0
1
A（g）＋B（g）===C（l） ΔH<0
2
则ΔH ΔH（填“>”“<”或“＝”，下同）。
1 2
（2）同一反应，反应物状态不同时
S（g）＋O（g）===SO（g） ΔH<0
2 2 1
S（s）＋O（g）===SO（g） ΔH<0
2 2 2
则ΔH ΔH。
1 2
（3）两个有联系的不同反应相比
C（s）＋O（g）===CO（g） ΔH<0
2 2 1
1
C（s）＋ O（g）===CO（g） ΔH<0
2 2 2
则ΔH ΔH。
1 2
[提醒]
反应热大小比较的“四看”法
（1）看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
（2）看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
（3）看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的
ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
（4）看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度
越大，热量变化越大。
2对点速练
练点一 利用盖斯定律计算反应热
1.已知：
1
①CHOH（g）＋ O（g）===CO（g）＋2H（g） ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
3 2 2 2 21
②H（g）＋ O（g）===HO（l） ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
2 2 2 2
3
则CHOH（g）＋ O（g）===CO（g）＋2HO（l）的ΔH为（ ）
3 2 2 2 2
A．＋478.7 kJ·mol－1 B．－764.5 kJ·mol－1
C．－478.7 kJ·mol－1 D．＋764.5 kJ·mol－1
2.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）＋2KNO（s）＋3C（s）===KS（s）＋N（g）＋3CO（g） ΔH＝x kJ·mol－1
3 2 2 2
已知：碳的燃烧热ΔH＝a kJ·mol－1
1
S（s）＋2K（s）===KS（s） ΔH＝b kJ·mol－1
2 2
2K（s）＋N（g）＋3O（g）===2KNO（s） ΔH＝c kJ·mol－1，则x为（ ）
2 2 3 3
A．3a＋b－c B．c－3a－b
C．a＋b－c D．c－a－b
3.（1）已知C（s）＋HO（g）===CO（g）＋H（g） ΔH＝a kJ·mol－1
2 2
2C（s）＋O（g）===2CO（g） ΔH＝－220 kJ·mol－1
2
H—H、O===O和O—H键的键能分别为436 kJ·mol－1、496 kJ·mol－1和462 kJ·mol－
1，则a为（ ）
A．－332 B．－118
C．＋350 D．＋130
（2）CH—CO 催化重整不仅可以得到合成气（CO和H ），还对温室气体的减排具有重
4 2 2
要意义。回答下列问题：
CH—CO 催化重整反应为：CH（g）＋CO（g）===2CO（g）＋2H（g）。
4 2 4 2 2
已知：C（s）＋2H（g）===CH（g） ΔH＝－75 kJ·mol－1
2 4
C（s）＋O（g）===CO（g） ΔH＝－394 kJ·mol－1
2 2
1
C（s）＋ O（g）===CO（g） ΔH＝－111 kJ·mol－1
2 2
该催化重整反应的ΔH＝ kJ·mol－1。
归纳总结
根据盖斯定律计算时的注意点
（1）参照目标热化学方程式，结合原热化学方程式（一般为2～3个）进行合理
“变形”，（如热化学方程式颠倒、乘或除以某一个数，然后将它们相加、减。）可得出目
标热化学方程式的ΔH与原热化学方程式ΔH之间的换算关系。（2）当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应相应地乘、除以某一个数；方程
式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”“－”符号。
（3）将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改变，但数值不变。
（4）在涉及反应过程中，会遇到同一物质的三态（固、液、气）的相互转化，状态由
固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。
练点二 利用盖斯定律比较ΔH大小
4.已知：
1
①H（g）＋ O（g）===HO（g）ΔH＝a kJ·mol－1
2 2 2 2 1
②2H（g）＋O（g）===2HO（g）ΔH＝b kJ·mol－1
2 2 2 2
1
③H（g）＋ O（g）===HO（l）ΔH＝c kJ·mol－1
2 2 2 2 3
④2H（g）＋O（g）===2HO（l）ΔH＝d kJ·mol－1
2 2 2 4
下列关系式中正确的是（ ）
A．ad>0
C．2a＝b<0 D．2c＝d>0
5.已知室温下，将CuSO·5HO（s）溶于水会使溶液温度降低，将CuSO （s）溶于水
4 2 4
会使溶液温度升高，则下列能量转化关系的判断不正确的是（ ）
A．ΔH>0 B．ΔH>ΔH
1 2 3
C．ΔH>ΔH D．ΔH＝ΔH＋ΔH
3 1 2 1 3
方法总结
反应热大小比较法——盖斯定律“矢量三角”
（1）同一个反应，生成物的状态不相同
有如下两个热化学方程式：2H（g）＋O（g）===2HO（g） ΔH和2H（g）＋O（g）
2 2 2 1 2 2
===2HO（l）
2
ΔH（ΔH和ΔH都小于0），请比较ΔH和ΔH的大小。
2 1 2 1 2
结合反应本身的特点，设计如下的“矢量三角”：依据盖斯定律得ΔH＋ΔH＝ΔH，即ΔH－ΔH＝ΔH<0，故ΔH>ΔH。
1 3 2 2 1 3 1 2
（2）同一个反应，反应物的状态不相同
有如下两个热化学方程式：S（s）＋O（g）===SO（g） ΔH和S（g）＋O（g）===SO
2 2 1 2 2
（g） ΔH（ΔH和ΔH都小于0），请比较ΔH和ΔH的大小。
2 1 2 1 2
结合反应本身的特点，设计如下的“矢量三角”：
依据盖斯定律得ΔH＋ΔH＝ΔH，即ΔH－ΔH＝ΔH<0，故ΔH>ΔH。
3 1 2 2 1 3 1 2
（3）对于不同反应，当它们之间有关联时
1
有如下两个热化学方程式：C（s）＋O（g）===CO（g） ΔH和C（s）＋ O（g）===CO
2 2 1 2 2
（g） ΔH（ΔH和ΔH都小于0），请比较ΔH和ΔH的大小。
2 1 2 1 2
结合反应本身的特点，设计如下的“矢量三角”：
依据盖斯定律得ΔH＋ΔH＝ΔH，即ΔH－ΔH＝ΔH<0，故ΔH>ΔH。
2 3 1 1 2 3 2 1
练点三 利用盖斯定律书写热化学方程式
6.运用盖斯定律可方便地计算出难以通过实验直接测定的反应热。已知：
①P（白磷，s）＋5O（g）===PO （s）
4 2 4 10
ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1
5 1
②P（红磷，s）＋ O（g）=== PO （s）
4 2 4 4 10
ΔH＝－738.5 kJ·mol－1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为（ ）
A．P（白磷，s）===4P（红磷，s）ΔH＝－29.2 kJ·mol－1
4B．P（白磷，s）===4P（红磷，s）ΔH＝＋29.2 kJ·mol－1
4
C．P（白磷，s）===4P（红磷，s）
4
ΔH＝－2 244.7 kJ·mol－1
D．P（白磷，s）===4P（红磷，s）ΔH＝＋2 244.7 kJ·mol－1
4
7.阅读信息，写出指定条件的热化学方程式。
（1）工业上制取硝酸铵的流程图如下所示：
已知：4NO（g）＋4NH（g）＋O（g） 4N（g）＋6HO（g）
3 2 ⇌ 2 2
ΔH＝－1 745.2 kJ·mol－1；
6NO（g）＋4NH（g） 5N（g）＋6HO（g）
3 ⇌ 2 2
ΔH＝－1 925.2 kJ·mol－1。
则 反 应 Ⅰ 的 热 化 学 方 程 式 可 表 示 为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）饮用水中的NO− 主要来自于NH+ 。已知在微生物的作用下，NH+
经过两步反应被
3 4 4
氧化成NO−
。两步反应的能量变化示意图如下：
3
1 mol
NHH+ 全部被氧化成NO−
的热化学方程式为
4 3
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）TiO 与Cl 难以直接反应，加碳生成CO和CO 可使反应得以进行。
2 2 2
已知：TiO（s）＋2Cl（g）===TiCl（g）＋O（g）
2 2 4 2
ΔH＝＋175.4 kJ·mol－1
1
2C（s）＋O（g）===2CO（g） ΔH＝－220.9 kJ·mol－1
2 2沸 腾 炉 中 加 碳 氯 化 生 成 TiCl （ g ） 和 CO （ g ） 的 热 化 学 方 程 式 ：
4
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）标准摩尔生成焓是指在25 ℃和101 kPa时，最稳定的单质生成1 mol化合物的
焓变。已知25 ℃和101 kPa时下列反应：
①2CH（g）＋7O（g）===4CO（g）＋6HO（l）
2 6 2 2 2
ΔH＝－3 116 kJ·mol－1
②C（石墨，s）＋O（g）===CO（g） ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
2 2
③2H（g）＋O（g）===2HO（l） ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
2 2 2
写出表示乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式：________________________
。
本讲真题研练
1.[2020·全国卷Ⅱ，28（1）]天然气的主要成分为CH ，一般还含有CH 等烃类，是
4 2 6
重要的燃料和化工原料。
（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：CH （g）===CH （g）＋H （g） ΔH，相关
2 6 2 4 2 1
物质的燃烧热数据如表所示：
物质 CH（g） CH（g） H（g）
2 6 2 4 2
燃烧热ΔH/（kJ·mol－
－1 560 －1 411 －286
1）
①ΔH＝ kJ·mol－1。
1
2.[2019·全国卷Ⅲ，28（2）]Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
1
CuCl（s）===CuCl（s）＋ Cl（g）
2 2 2
ΔH＝83 kJ·mol－1
11 1
CuCl（s）＋ O（g）===CuO（s）＋ Cl（g）
2 2 2 2
ΔH＝－20 kJ·mol－1
2
CuO（s）＋2HCl（g）===CuCl（s）＋HO（g）
2 2
ΔH＝－121 kJ·mol－1
3
则4HCl（g）＋O（g）===2Cl（g）＋2HO（g）的ΔH＝ kJ·mol－1。
2 2 2
3.[2018·全国卷Ⅱ，27（1）]CH －CO 催化重整不仅可以得到合成气（CO和H ），还
4 2 2
对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
CH－CO 催化重整反应为：CH（g）＋CO（g）===2CO（g）＋2H（g）。
4 2 4 2 2
已知：C（s）＋2H（g）===CH（g） ΔH＝－75 kJ·mol－1
2 4
C（s）＋O（g）===CO（g） ΔH＝－394 kJ·mol－1
2 2
1
C（s）＋ O（g）===CO（g） ΔH＝－111 kJ·mol－1
2 2
该催化重整反应的ΔH＝ kJ·mol－1。
4.[2020·天津卷，10]理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN（g） HNC（g）
⇌
异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.使用催化剂，可以改变反应的反应热
5.[2020·浙江7月，22]关于下列ΔH的判断正确的是（ ）
CO2− （aq）＋H＋（aq）===HCO−
（aq） ΔH
3 3 1
CO2− （aq）＋HO（l） HCO− （aq）＋OH－（aq） ΔH
3 2 ⇌ 3 2
OH－（aq）＋H＋（aq）===HO（l） ΔH
2 3
OH－（aq）＋CHCOOH（aq）===CHCOO－（aq）＋HO（l） ΔH
3 3 2 4A．ΔH<0 ΔH<0 B．ΔH<ΔH
1 2 1 2
C.ΔH<0 ΔH >0 D．ΔH>ΔH
3 4 3 4
6.[2019·浙江4月，23]MgCO 和CaCO 的能量关系如图所示（M===Ca、Mg）：
3 3
已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是（ ）
A.ΔH（MgCO）>ΔH（CaCO）>0
1 3 1 3
B.ΔH（MgCO）＝ΔH（CaCO）>0
2 3 2 3
C.ΔH（CaCO）－ΔH（MgCO）＝ΔH（CaO）－ΔH（MgO）
1 3 1 3 3 3
D.对于MgCO 和CaCO，ΔH＋ΔH>ΔH
3 3 1 2 3
第六章 化学反应与能量
第1讲 化学能与热能
考点一
1知识梳理
1．(1)物质 能量 (2)质量 能量 (3)热能 热量
2．(1)所释放或吸收的热量 (2)反应热 (3)ΔH (4)kJ·mol－1 kJ/mol
4．(1)物质的量 反应热 (2)物质 能量 1 mol固体碳和1 mol氧气反应 1 mol
二氧化碳 393.5 kJ的热量
判断 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)×
2对点速练
1．解析：A项，由能量—反应过程图像中状态Ⅰ和状态Ⅲ知，CO和O生成CO 是放热
2
反应，错误；B项，由状态Ⅱ知，在CO与O生成CO 的过程中CO没有断键形成C和O，错误；
2
C项，由状态Ⅲ及CO 的结构式O===C===O知，CO 分子中存在碳氧极性共价键，正确；D项，
2 2由能量—反应过程图像中状态Ⅰ(CO和O)和状态Ⅲ(CO)分析，状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O原
2
子反应生成CO 的过程，错误。
2
答案：C
2．解析：由图示可知CO 和CH 在Ni催化作用下，最终生成CO和H ，故A项正确；化
2 4 2
学反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成，由图示可知①→②过程中
既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，故B项正确；①的能量总和大于②的能量总和，则
①→②的过程放出能量，故C项错误；由图示可知CO 和CH 催化重整生成CO和H 的过程中
2 4 2
Ni的质量和化学性质没有发生变化，则Ni为催化剂，故D项正确。
答案：C
3．解析：曲线Ⅰ(表示没有使用催化剂)和曲线Ⅱ(表示使用了催化剂)是同一个反应的
能量变化，A项错误；曲线Ⅱ可以表示使用了催化剂的放热反应的能量变化，但二氧化锰催
化氯酸钾分解的反应属于吸热反应，B项错误；放热反应不一定不需要加热，C项错误；反应
的ΔH等于生成物的总能量减去反应物的总能量，D项正确。
答案：D
4．解析：由图可知，正反应放热，ΔH为负值；逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。
答案：D
5．解析：由图可知，1 g H (g)(即0.5 mol)和8 g O (g)(即0.25 mol)完全反应生成
2 2
HO(l)放出142.9 kJ能量，据此写出热化学方程式：2H(g)＋O(g)===2HO(l) ΔH＝－
2 2 2 2
571.6 kJ/mol。
答案：D
6．解析：A项由图可知，1 mol O (g)＋1 mol C(金刚石，s)具有的能量为E kJ，1
2 4
mol CO (g)具有的能量为E kJ，且E＞E，则反应C(金刚石，s)＋O(g)===CO(g)为放热反
2 1 4 1 2 2
应，ΔH＝(E－E) kJ/mol，错误。B项，1 mol CO(g)＋0.5 mol O (g)具有的能量为E
1 4 2 2
1
kJ，则反应C(石墨，s)＋ O(g)===CO(g)的ΔH＝(E－E) kJ/mol，错误。C项，由图可知，
2 2 2 3
C(石墨，s)===C(金刚石，s)为吸热反应，则有ΔH＝(E－E) kJ/mol，错误。D项，由图可
4 3
1
知 ， CO(g)===CO(g) ＋ O(g) 为 吸 热 反 应 ， ΔH＝ (E － E) kJ/mol ， 从 而 可 知
2 2 2 2 1
2CO(g)===2CO(g)＋O(g)的ΔH＝2(E－E) kJ/mol，正确。
2 2 2 1
答案：D
7．答案：(1)CH(g)＋2O(g)===CO(g)＋2HO(l)
4 2 2 2ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
(2)BH(g)＋3O(g)===BO(s)＋3HO(l)
2 6 2 2 3 2
ΔH＝－2 165 kJ·mol－1
(3)2Na(s)＋O(g)===NaO(s) ΔH＝－511 kJ·mol－1
2 2 2
(4)SiH(g)＋2O(g)===SiO(s)＋2HO(l) ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1
4 2 2 2
(5)N(g)＋3H(g) 2NH(l) ΔH＝－2(c＋b－a) kJ·mol－1
2 2 ⇌ 3
(6)NO(g)＋CO(g)===CO(g)＋NO(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1
2 2
考点二
1知识梳理
1．(1)1 mol CO(g) HO(l) SO(g)
2 2 2
2．(1)1 mol液态HO
2
3．(1)环形玻璃搅拌棒 温度计 (3)保温隔热，减少实验过程中的热量损失 使碱稍
过量
思考 答案：< 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol HO －57.3 kJ/mol
2
判断 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)√
2对点速练
1．解析：A项，符合燃烧热的概念，正确；B项，生成物中的水是气体，属于不稳定
氧化物，错误；C项，热化学方程式中是2 mol可燃物氢气燃烧放热，不符合燃烧热的概念，
错误；D项，HCl不是氧化物，不符合燃烧热的概念要求，错误。
答案：A
2．解析：反应①没有生成稳定氧化物，因此碳的燃烧热大于 110.5 kJ·mol－1，故A
项错误；①的反应热为－221 kJ·mol－1，故B项错误；稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热
为57.3 kJ·mol－1，故C项错误；20 g NaOH 的物质的量n(NaOH)＝0.5 mol，则Q＝0.5
mol×57.3 kJ·mol－1＝28.65 kJ，D项正确。
答案：D
3．解析：实验测定中和热ΔH＝－53.5 kJ·mol－1与57.3 kJ·mol－1有偏差，是因为
实验过程中热量有散失。此实验中硫酸过量，用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数使
NaOH的量偏多，所测中和热数值偏大。
答案：(1)温度计 (2)a1 1
(3)NaOH(aq)＋ HSO(aq)=== NaSO(aq)＋HO(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
2 2 4 2 2 4 2
或2NaOH(aq)＋HSO(aq)===NaSO(aq)＋2HO(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
2 4 2 4 2
(4)b
4．解析：新能源要符合污染小，可再生性强等特点，选D。
答案：D
5．解析：水的分解是吸热反应，A错误；氢能源由于受贮存和运输等因素的限制，还
未普遍使用，但有巨大的开发利用的价值，B、D错误。
答案：C
6．答案：共价键 3 mol CH(g)＋2HO(g)===CO(g)＋4H(g) ΔH＝＋165 kJ·mol
4 2 2 2
－1
考点三
1知识梳理
1．始态(各反应物)和终态(各生成物) 途径 相同
判断 答案：(1)> (2)< (3)<
2对点速练
1．解析：分析题给热化学方程式可知，要得到目标热化学方程式，应将①和②中的
H(g)消去，而①和②中的H(g)分别在方程式的两边，因此通过②×2＋①即可得到目标热化
2 2
3
学方程式，则CHOH(g)＋ O(g)===CO(g)＋2HO(l) ΔH＝(－285.8 kJ·mol－1×2)＋(－
3 2 2 2 2
192.9 kJ·mol－1)＝－764.5 kJ·mol－1。
答案：B
2．解析：由题可得
C(s)＋O(g)===CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1①
2 2 1
S(s)＋2K(s)===KS(s) ΔH＝b kJ·mol－1②
2 2
2K(s)＋N(g)＋3O(g)===2KNO(s) ΔH＝c kJ·mol－1③
2 2 3 3
由盖斯定律得①×3＋②－③为所给方程式，即x＝3a＋b－c，选A。
答案：A
3．解析：(1)已知①C(s)＋HO(g)===CO(g)＋H(g) ΔH＝a kJ·mol－1，
2 2
②2C(s)＋O(g)===2CO(g) ΔH＝－220 kJ·mol－1
2
①×2－②得：2HO(g)===O(g)＋2H(g) ΔH＝(2a＋220) kJ·mol－1，
2 2 24×462－496－2×436＝2a＋220，解得a＝＋130。
(2)将已知中3个反应依次记为①、②、③，根据盖斯定律③×2－①－②得该催化重
整反应的ΔH＝(－111×2＋75＋394) kJ·mol－1＝＋247 kJ·mol－1。
答案：(1)D (2)247
4．解析：由于氢气的燃烧是放热反应，故四个反应的ΔH都小于0，即B、D错误；①、
②式反应物、生成物的状态相同，①×2＝②，即2ΔH＝ΔH，2a＝b，又H 的燃烧反应为放
1 2 2
热反应，故2a＝b<0，C正确；③－①得：HO(g)===HO(l)，由于气态水转变为液态水要放热，
2 2
故其ΔH＝ΔH－ΔH＝c－a<0，c0，正确；
4 2 4 1
B项，ΔH>0，ΔH<0，则ΔH>ΔH，正确；C项，ΔH<0，ΔH>0，则ΔH<ΔH，错误；D
2 3 2 3 3 1 3 1
项，根据盖斯定律可知：ΔH＝ΔH＋ΔH，正确。
2 1 3
答案：C
6．解析：反应②×4可得③4P(红磷，s)＋5O(g)===PO (s) ΔH＝－2 954 kJ·mol
2 4 10
－1。可见等质量的白磷比红磷含有的能量高，物质含有的能量越高，物质的稳定性就越弱。
由①－③整理可得：P(白磷，s)===4P(红磷，s) ΔH＝－29.2 kJ·mol－1，A正确。
4
答案：A
7．解析：(1)将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为①和②，根据盖斯定律
由①×5－②×4得：4NH(g)＋5O(g) 4NO(g)＋6HO(g) ΔH＝－1 025.2 kJ·mol－1。
3 2 ⇌ 2
(4)根据标准摩尔生成焓的定义，乙烷的标准摩尔生成焓是指由单质 C和单质H 生成1
2
mol C H 的焓变。根据盖斯定律，(②×4－①＋③×3)÷2 得：2C(石墨，s)＋
2 6
3H(g)===CH(g) ΔH＝－86.4 kJ·mol－1。
2 2 6
答案：(1)4NH(g)＋5O(g) 4NO(g)＋6HO(g)
3 2 ⇌ 2
ΔH＝－1 025.2 kJ·mol－1
(2)NH+ (aq)＋2O(g)===NO− (aq)＋2H＋(aq)＋HO(l) ΔH＝－346 kJ·mol－1
4 2 3 2
(3)TiO(s)＋2Cl(g)＋2C(s)===TiCl(g)＋2CO(g) ΔH＝－45.5 kJ·mol－1
2 2 4
(4)2C(石墨，s)＋3H(g)===CH(g) ΔH＝－86.4 kJ·mol－1
2 2 6
本讲真题研练
1．解析：(1)①根据题表中数据信息可写出热化学方程式7
(ⅰ)CH(g)＋ O(g)===2CO(g)＋3HO(l)
2 6 2 2 2 2
ΔH＝－1 560 kJ·mol－1、
(ⅱ)CH(g)＋3O(g)===2CO(g)＋2HO(l)
2 4 2 2 2
ΔH＝－1 411 kJ·mol－1、
1
(ⅲ)H(g)＋ O(g)===HO(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1，根据盖斯定律，由(ⅰ)－(ⅱ)
2 2 2 2
－(ⅲ)得CH(g)===CH(g)＋H(g) ΔH＝＋137 kJ·mol－1。
2 6 2 4 2 1
答案：(1)①＋137
2．解析：将题给反应过程依次记为①、②、③，则根据盖斯定律，由③×2＋②×2＋
①×2 可得到 4HCl(g)＋O(g)===2Cl(g)＋2HO(g) ΔH＝2ΔH＋2ΔH＋2ΔH＝－116
2 2 2 3 2 1
kJ·mol－1。
答案：－116
3．解析：将已知中3个反应依次记为①、②、③，根据盖斯定律③×2－①－②得该
催化重整反应的ΔH＝(－111×2＋75＋394)kJ·mol－1＝＋247 kJ·mol。
答案：＋247
4．解析：本题考查反应过程的能量图分析，考查的化学学科核心素养是宏观辨识与微
观探析、证据推理与模型认知。HNC的能量比HCN高，则稳定性较好的是HCN，A项正确；该
异构化反应的ΔH＝ ＋59.3 kJ·mol－1，为吸热反应，则正反应的活化能大于逆反应的活化
能，B、C项正确；使用催化剂只能改变反应的历程，但是不影响反应的反应热，D项错误。
答案：D
5．解析：本题考查反应热知识，考查的化学学科核心素养是证据推理与模型认知。形
成化学键要放出热量，ΔH<0，第二个反应是盐类的水解反应，是吸热反应，ΔH>0，A项错
1 2
误；ΔH是负值，ΔH是正值，ΔH<ΔH，B项正确；酸碱中和反应是放热反应，ΔH<0，
1 2 1 2 3
ΔH<0，C项错误；第四个反应(醋酸是弱酸，电离吸热)放出的热量小于第三个反应，但ΔH
4 3
和ΔH都是负值，则ΔH<ΔH，D项错误。
4 3 4
答案：B
6．解析：根据已知信息，离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。由于 r(Mg2
＋)ΔH(CaCO)>0 ， A 项 正 确 ； 由 于 ΔH 只 与 CO 相 关 ， 故 ΔH(MgCO) ＝
1 3 1 3 2 2 3
ΔH(CaCO)>0，B 项正确；根据能量关系图可知 ΔH＝ΔH＋ΔH－ΔH，由于
2 3 1 2 3ΔH(MgCO)≠ΔH(CaCO) ， 故 ΔH(MgCO) ＋ ΔH(MgCO) － ΔH(MgO)≠ΔH(CaCO) ＋
3 3 1 3 2 3 3 1 3
ΔH(CaCO) － ΔH(CaO) 而 ΔH(MgCO) ＝ ΔH(CaCO) ， 故 ΔH(MgCO) －
2 3 3 2 3 2 3 1 3
ΔH(MgO)≠ΔH(CaCO)－ΔH(CaO)，ΔH(CaCO)－ΔH(MgCO)≠ΔH(CaO)－ΔH(MgO)，C
3 1 3 3 1 3 1 3 3 3
项错误；由于ΔH＋ΔH＝ΔH＋ΔH，而ΔH>0，故ΔH＋ΔH>ΔH，D项正确，故选C。
3 1 2 1 2 3
答案：C
