文档内容
考点 17 化学反应的热效应
化学变化的本质是有新物质的生成，并伴有能量的变化，能多角度、动态地分析热化学方程式，运用
化学原理解决实际问题。化学反应中的能量变化在高考中经常涉及的内容有：书写热化学方程式、判断热
化学方程式的正误及反应热的大小比较等等。中和热实验的测定是高中阶段比较重要的一个定量实验。无
论从能量的角度，还是从实验的角度，中和热实验的测定都将会是今后高考考查的热点。
预测2023年高考中仍会以综合题中的某一设问为主，也不排除以选择题的形式对盖斯定律的应及 ΔH
的大小比较进行考查。新课标明确了焓变与反应热的关系，反应热的考查内容将不断拓宽，对热化学方程
式的书写及盖斯定律的应用要求会有所提高，另外试题可能更加关注能源问题，以期引导考生形成与环境
和谐共处，合理利用自然资源的观念。训练时要对以图象、图表为背景考查能量变化、化学键键能、正逆
反应的活化能关系及简单计算多加关注。
一、焓变
二、热化学方程式
三、燃烧热、中和热和能源
焓变
1．反应热(焓变)
(1)概念：在恒压条件下进行的反应的热效应。
符号：ΔH。
单位：kJ·mol－1或kJ/mol。
(2)表示方法
吸热反应：ΔH>0；放热反应：ΔH<0。
2．放热反应和吸热反应的判断
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析
(3)记忆常见的放热反应和吸热反应
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。
吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH) ·8H O与NH Cl反应；④碳和水蒸气、C和
2 2 4
CO 的反应等。
2
3．理解反应历程与反应热的关系
图示
a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。c表示该反应
意义
的反应热。
图1：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应
ΔH
图2：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)化学能可以转变成为热能、电能等( )
(2)化学反应必然伴随发生能量变化( )
(3)化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的( )
(4)化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关( )
(5)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( )
(6)吸热反应在任何条件下都不能发生( )
(7)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高( )
(8)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量( )(9)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
(10)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( )
(11)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热( )
(12)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
(13)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( )
【典例】
例1 (2020•浙江7月选考)关于下列ΔH的判断正确的是( )
CO(aq)＋H+(aq)===HCO(aq) ΔH
1
CO(aq)＋HO(l)HCO(aq)＋OH−(aq) ΔH
2 2
OH−(aq)＋H+(aq)===HO(l) ΔH
2 3
OH−(aq)＋CHCOOH(aq)===CHCOO−(aq)＋HO(l) ΔH
3 3 2 4
A．ΔH＜0 ΔH＜0 B．ΔH＜ΔH C．ΔH＜0 ΔH＞0 D．ΔH＞ΔH
1 2 1 2 3 4 3 4
【答案】B
【解析】碳酸氢根的电离属于吸热过程，则CO(aq)+H+(aq)=HCO- (aq)为放热反应，所以△H<0；
3 1
CO(aq)+H O(l) HCO - (aq)+OHˉ(aq)为碳酸根的水解离子方程式，CO的水解反应为吸热反应，所以
2 3
△H>0；OHˉ(aq)+H+(aq)=H O(l)表示强酸和强碱的中和反应，为放热反应，所以△H<0；醋酸与强碱的中
2 2 3
和反应为放热反应，所以△H<0；但由于醋酸是弱酸，电离过程中会吸收部分热量，所以醋酸与强碱反应
4
过程放出的热量小于强酸和强碱反应放出的热量，则△H> H；综上所述，只有△H< H 正确，故选
4 3 1 2
B。 △ △
例2 (2022·浙江省6月选考)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H O HO HO
2 2 2 2 2
24
能量/ kJ·mol-l 218 39 10 0 0
9
可根据HO(g)+HO(g)= H O(g)计算出HO 中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-l。下列说法不正确的是(
2 2 2 2
)
A．H 的键能为436 kJ·mol-l
2
B．O 的键能大于HO 中氧氧单键的键能的两倍
2 2 2
C．解离氧氧单键所需能量： HOO＜HO
2 2
D．HO(g)+O(g)= H O(g) ΔH＝-143kJ·mol−1
2 2 2
【答案】C
【解析】A项，根据表格中的数据可知，H 的键能为218×2=436 kJ·mol-l，A正确；
2
B项，由表格中的数据可知O 的键能为：249×2=498 kJ·mol-l，由题中信息可知HO 中氧氧单键的键能为
2 2 2214 kJ·mol-l，则O 的键能大于HO 中氧氧单键的键能的两倍，B正确；C项，由表格中的数据可知
2 2 2
HOO=HO+O，解离其中氧氧单键需要的能量为249+39-10=278 kJ·mol-l，HO 中氧氧单键的键能为214
2 2
kJ·mol-l，C错误；D项，由表中的数据可知HO(g)+O(g)= H O(g)的 ，D
2 2 2
正确；故选C。
【对点提升】
对点1 某反应2A=3B，它的反应能量变化曲线如图所示，下列有关叙述正确的是( )
A．该反应为吸热反应 B．A比B更稳定
C．加入催化剂会改变反应的焓变 D．整个反应的ΔH=E -E
1 2
对点2 某化学反应A(g)+B (g)=2AB(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是( )
2 2
A．该反应为放热反应，无需加热就可以发生
B．断裂1molA-A键和1molB-B键要吸收xkJ的能量
C．根据图示可知生成1molAB (g)放出 的能量
D．三种物质A(g)、B (g)、AB(g)中，最稳定的物质一定是AB(g)
2 2
【巧学妙记】
1．熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和
1.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＋ΔH。
1 2 1 2
2．常见物质中的化学键数目
CO CH P SiO S
2 4 4 2 8
物质 石墨 金刚石 Si
(C==O) (C—H) (P—P) (Si—O) (S—S)
键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2
热化学方程式
1．概念
表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
如：2H(g)＋O(g)===2H O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
2 2 2
表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
3．书写要求
(1)注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。
(2)注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。
(3)热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因
此可以写成分数。
(4)热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
(5)由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与 ΔH相对应，如
果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，
符号相反。
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)热化学方程式中，化学计量数只代表物质的量，不代表分子数( )
(2)对于可逆反应，热化学方程式后的ΔH代表前面的化学计量数对应物质的量的物质完全反应时的热
效应( )(3)正逆反应的ΔH相等( )
(4)反应条件(点燃或加热)对热效应有影响，所以热化学方程式必须注明反应条件( )
(5)比较ΔH大小，只需比较数值，不用考虑正负号( )
(6)热化学方程式中的化学计量数与ΔH成正比( )
(7)物质的状态不同ΔH的数值也不同( )
(8)当反应逆向进行时，其反应热与正反应热的反应热数值相等，符号相反( )
(9)2H O(l)===2H (g)＋O(g) ΔH>0( )
2 2 2
(10)C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定( )
【典例】
例1 已知一定温度和压强下：2H(g)＋O(g)===2H O(g) ΔH ＝－a kJ·mol－1，下列叙述不正确的是(
2 2 2 1
)
A．2 mol H (g)和1 mol O (g)完全反应生成2 mol H O(g)时放出a kJ的热量
2 2 2
B．2 mol H O(g)完全分解为2 mol H (g)和1 mol O (g)时吸收a kJ的热量
2 2 2
C．2 mol H (g)和1 mol O (g)完全反应生成2 mol H O(l)时放出的热量小于a kJ
2 2 2
D．1 mol H (g)和0.5 mol O(g)完全反应生成1 mol H O(g)时放出0.5a kJ的热量
2 2 2
【答案】C
【解析】由热化学方程式知，A正确；反应逆向发生时热量的数值不变，B正确；等量的反应物生成
液态水比生成气态水放出的热量多，C错误；反应物的物质的量减半，反应热也减半，D正确。
例2 工业生产硫酸过程中，SO 在接触室中被催化氧化为SO 气体，已知该反应为放热反应。现将2
2 3
mol SO 、1 mol O 充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kJ，此时测得SO 的转化率为50%，则下列
2 2 2
热化学方程式正确的是( )
A．2SO (g)+O(g) 2SO (g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
2 2 3
B．2SO (g)+O(g) 2SO (g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
2 2 3
C．SO (g)+ O(g) SO (g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
2 2 3
D．SO (g)+ O(g) SO (g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2 2 3
【答案】C
【解析】2mol SO 、1mol O 充入恒容容器中，达平衡时，SO 的转化率为50%，则反应了的SO 的物
2 2 2 2
质的量为1mol，放出热量98.3kJ，则每反应1molSO ，放出98.3kJ的热量，故热化学方程式为：2SO (g)
2 2
+O (g) 2SO (g) H=-196.6 kJ•mol-1或SO (g)+ O(g) SO (g)，△H=-98.3 kJ•mol-1，由此判
2 3 2 2 3
△断各选项热化学方程式正误。A项，反应是放热反应，ΔH小于0，故A错误；B项，热化学方程式中反应
热和对应二氧化硫的量不符合，故B错误；C项，选项中的热化学方程式符合题意，故C正确；D项，热
化学方程式中反应热和对应二氧化硫的量不符合，故D错误；故选C。
【对点提升】
对点1 下列热化学方程式正确的是( )
选项 已知条件 热化学方程式
A H 的燃烧热为a kJ·mol－1 H＋Cl=====2HCl ΔH＝－a kJ·mol－1
2 2 2
1 mol SO 、0.5 mol O 完全反应，放 2SO (g)＋O(g) 2SO (g) ΔH＝－98.3
B 2 2 2 2 3
出热量98.3 kJ kJ·mol－1
H＋(aq)＋OH－(aq)=== HSO (aq)＋Ba(OH) (aq)===
2 4 2
C
HO(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 BaSO(s)＋2HO(l) ΔH＝－114.6 kJ·mol－1
2 4 2
P(白磷，s)===4P(红磷，s)
4
D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ
ΔH＝－4b kJ·mol－1
对点2 根据如图所给信息，得出的结论正确的是( )
A．48 g碳完全燃烧放出热量为1 574 kJ/mol
B．2C(s)＋O(g)===2CO(g) ΔH＝－221.0 kJ/mol
2
C．2CO(g)===2CO(g)＋O(g) ΔH＝＋283.0 kJ/mol
2 2
D．C(s)＋O(g)===CO (s) ΔH＝－393.5 kJ/mol
2 2
【巧学妙记】
1．书写热化学方程式的程序2．书写热化学方程式要“五查”
(1)查热化学方程式是否配平。
(2)查各物质的聚集状态是否正确。
(3)查ΔH的“＋”“－”符号是否正确。
(4)查反应热的单位是否为kJ·mol－1。
(5)查反应热的数值与化学计量数是否对应。
燃烧热、中和热、能源
1．标准燃烧热
(1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。标准燃烧热的单位一般
用kJ·mol－1表示。
标准燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，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→CO(g)，H→H O(l)，S→SO (g)等。
2 2 2
(2)表示的意义：例如：C的标准燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧生成
CO 气体时放出393．5 kJ的热量。
2
(3)书写热化学方程式：标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的
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：C H (l)＋
8 18
O(g)===8CO (g)＋9HO(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C H 的标准燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。
2 2 2 8 18
(4)标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q ＝n(可燃物)×|ΔH|。式中：Q 为
放 放
可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的标准燃烧热。
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1mol液态HO时的反应热。
2
(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态HO；③用热化学方程式可表示为OH－(aq)＋H＋
2
(aq)===H O(l) ΔH＝－57．3 kJ·mol－1。
2(3)中和热的测定
①测定原理：ΔH＝－
c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成HO的物质的量。
2
②装置如图
3．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：A．改善开采、运输、加工等各个环节；B．科学控制燃烧反应，使燃料充分
燃烧。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)燃烧一定是氧化还原反应，一定会放出热量( )
(2)1 mol硫酸与1 mol Ba(OH) 完全中和所放出的热量为中和热( )
2
(3)101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热( )
(4)在测定中和热时，稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和热数值更准确(
)
(5)中和热的测定实验中，分多次将NaOH溶液倒入装盐酸的小烧杯中，测出来的中和热的数值偏小(
)
(6)测定中和热时，使用稀醋酸代替稀盐酸，所测中和热数值偏小( )
(7)煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能( )
(8)化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能( )
(9)农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用( )(10)随着科技的发展，氢气将成为主要能源之一( )
(11)食用植物体内的淀粉、蛋白质等属于直接利用能源( )
(12)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H O(1) H =+57.3 kJ·mol-1 (中和热) ( )
2
(13)C
2
H
5
OH(l)+3O
2
(g)=2CO
2
(g)+3H
2
O(g) △H =-1367.0 kJ·mol-1 (燃烧热) ( )
(14)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热△化学方程式是CHOH(g)＋O(g)===CO (g)＋2H(g) ΔH＝
3 2 2 2
－192.9 kJ·mol－1，则CHOH(g)的燃烧热为192.9 kJ·mol－1( )
3
(15)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液
2
反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)√ (9)√ (10)√ (11)× (12)× (13)× (14)×
(15)×
【典例】
例1 25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol－1，辛烷的燃烧热
为5 518 kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO (s)＋2HO(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
4 2
B．KOH(aq)＋HSO (aq)===KSO (aq)＋HO(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
2 4 2 4 2
C．C H (l)＋O(g)===8CO (g)＋9HO(g) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
8 18 2 2 2
D．2C H (g)＋25O(g)===16CO (g)＋18HO(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
8 18 2 2 2
【答案】B
【解析】A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1 mol H O(l)时的反应热，
2
二是当有BaSO 沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成 1 mol H O(l)时放出的热量大于57.3 kJ，错误；
4 2
C项，燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量，产物中的水应为液态水，错误；
D项，当2 mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11 036 kJ，且辛烷应为液态，错误。
例2 中和热测定实验中，用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/LNaOH进行实验，下列说法错误的
是( )
A．改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液反应，求得中和热数值和原来相同
B．测了酸后的温度计应用水清洗再去测碱的温度，否则中和热数值偏小
C．酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中以免溶液溅出，再用环形玻璃搅拌棒搅拌
D．装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热、减少热量损失
【答案】C
【解析】A项，中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以改用
60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，测得中和热数值相等，故A正确；B项，测了
酸后的温度计应用水清洗再去测碱的温度，否则碱液的起始温度偏高，从而导致中和热数值偏小，故B正
确；C项，量筒中NaOH溶液应慢慢倒入小烧杯中，热量散失，导致反应后的温度低，ΔT偏小，由Q=m•c•ΔT可知测量结果偏低，故C错误；D项，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是：保温、隔热、
减少实验过程中的热量散失，故D正确；故选C。
【对点提升】
对点1 下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，则HCl和NH ·H O反应的反应热ΔH＝－
2 3 2
57.3 kJ/mol
B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CHOH(g)＋O(g)===CO (g)＋2H (g) ΔH＝
3 2 2 2
－192.9 kJ/mol，则CHOH(g)的标准燃烧热ΔH＝－192.9 kJ/mol
3
C．H(g)的标准燃烧热ΔH＝－285.8 kJ/mol，则2HO(g)===2H (g)＋O(g) ΔH＝571.6 kJ/mol
2 2 2 2
D．葡萄糖的标准燃烧热ΔH＝－2 800 kJ/mol，则
C H O(s)＋3O(g)===3CO (g)＋3HO(l) ΔH＝－1 400 kJ/mol
6 12 6 2 2 2
对点2 化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是( )
A．直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B．天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源
C．人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值
D．地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
【巧学妙记】
燃烧热和中和热的比较
燃烧热 中和热
能量变化 放热
相同点
ΔH及其单位 ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1
反应物的量 1 mol 不一定为1 mol
生成物的量 不确定 生成水的量为1 mol
101 kPa时，1 mol纯
在稀溶液里，酸与碱发生中和
物质完全燃烧生成稳
不同点 反应热的含义 反应生成1 mol水时所放出的热
定的氧化物时所放出
量
的热量
燃烧热ΔH＝－a kJ· 强酸与强碱反应的中和热ΔH＝
表示方法
mol－1(a＞0) －57.3 kJ·mol－1
反应热的计算
1．内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：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。
2．计算模式
3．主要应用：计算某些难以直接测量的反应热。
4．注意事项：应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应途径。
(1)当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。
(2)热化学方程式加减运算以及比较反应热的大小时，ΔH都要带“＋”“－”号计算、比较，即把ΔH
看作一个整体进行分析判断。
(3)在设计的反应途径中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会
吸热；反之会放热。
(4)当设计的反应逆向进行时，其ΔH与正反应的ΔH数值相等，符号相反。
5．反应热大小的比较
(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。
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)可以直接测量任意一反应的反应热( )
(2)盖斯定律遵守能量守恒定律( )
(3)利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热( )
(4)利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热( )
(5)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( )
(6)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关( )
(7)可以用已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应( )
答案：(1)× (2)√ (3√ (4)√ (5)√ (6√ (7)√
【典例】
例1 (2021•浙江6月选考)相同温度和压强下，关于反应的 ，下列判断正确的是( )A．ΔH＞0，ΔH＞0 B．ΔH=ΔH+ΔH
1 2 3 1 2
C．ΔH＞ΔH，ΔH＞ΔH D．ΔH=ΔH+ΔH
1 2 3 2 2 3 4
【答案】C
【解析】一般的烯烃与氢气发生的加成反应为放热反应，但是，由于苯环结构的特殊性决定了苯环结
构的稳定性，苯与氢气发生加成反应生成1，3-环己二烯时，破坏了苯环结构的稳定性，因此该反应为吸
热反应。A项，环己烯、1，3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放热反应，因此，ΔH＜0，ΔH＜
1 2
0，A不正确；B项，苯分子中没有碳碳双键，其中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的共价键，因此，
其与氢气完全加成的反应热不等于环己烯、1，3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应的反应热之和，即
ΔH≠ΔH+ΔH，B不正确；C项，环己烯、1，3-环己二烯分别与氢气发生的加成反应均为放反应，ΔH＜
3 1 2 1
0，ΔH＜0，由于1mol 1，3-环己二烯与氢气完全加成后消耗的氢气是等量环己烯的2倍，故其放出的热量
2
更多，其ΔH＞ΔH；苯与氢气发生加成反应生成1，3-环己二烯的反应为吸热反应(ΔH ＞0)，根据盖斯定
1 2 4
律可知，苯与氢气完全加成的反应热ΔH=ΔH+ΔH，因此ΔH＞ΔH，C正确；D项，根据盖斯定律可知，
3 4 2 3 2
苯与氢气完全加成的反应热ΔH=ΔH+ΔH，因此ΔH=ΔH-ΔH，D不正确。故选C。
3 4 2 2 3 4
例2 已知室温下，将 CuSO ·5H O(s)溶于水会使溶液温度降低， 将 CuSO (s)溶于水会使溶液温度升
4 2 4
高。则下列能量转化关系的判断不正确的是
A． △H＞0 B． △H＞△H C． △H＞△H D． △H= H+ H
1 2 3 3 1 2 1 3
【解析】A项，将 CuSO
4
·5H
2
O(s)溶于水会使溶液温度降低，说明是吸热△反应△，△H
1
＞0，△H
2
＞0，A
正确；B项，由CuSO ·5H O(s)= CuSO (s) +·5H O(l)，知△H＞△H，B正确；C项，将 CuSO (s)溶于水会
4 2 4 2 2 3 4
使溶液温度升高说明是放热反应，△H<0因为△H＞0故△H＞△H 是错的；C错误；根据上述关系和盖
3 1 3 1
斯定律知△H= H+ H，D正确。
2 1 3
【答案】C △ △
【对点提升】对点1 2 mol金属钠和l mol氯气反应的能量关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A．原子失电子为吸热过程，相同条件下，K(s)的( H'＋△H')－( H＋△H)
2 3 4 5 6 7
D．2Na(s)＋Cl
2
(g)＝2NaCl(s)在较低△温度下自发进行
对点2 氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。
①HF(aq)+OH-(aq) = F-(aq)+H O(l) ΔH=a kJ·mol-1
2
②HO＋(aq)+OH-(aq) = 2H O(l) ΔH=b kJ·mol-1
3 2
③HF(aq)＋HO(l) HO＋(aq)＋F-(aq) ΔH=c kJ·mol-1
2 3
④F-(aq)＋HO(l) HF(aq)＋OH-(aq) ΔH=d kJ·mol-1
2
已知：a＜b＜0，下列说法正确的是( )
A．HF的电离过程吸热 B．c=a-b，c＜0
C．c>0，d＜0 D．d=b＋c，d＜0
【巧学妙记】
“五步”解决有关盖斯定律的计算问题
可概括为：找目标→看来源→变方向→调系数→相叠加→得答案。1．下列有关热化学方程式的叙述，正确的是( )
A．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
B．由NO(g) 2NO (g) ΔH＝－56.9 kJ·mol－1，可知将1 mol N O(g)置于密闭容器中充分反应
2 4 2 2 4
后放出热量为56.9 kJ
C．由：H＋(aq)＋OH－(aq)===H O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，可知：含1 mol CH COOH的溶液与含1
2 3
mol NaOH的溶液混合，放出热量为57.3 kJ
D．已知101 kPa时，2C(s)＋O(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，则1 mol碳完全燃烧放出的热量
2
大于110.5 kJ
2．N 可以与O 化合生成NO，是自然界固氮的重要方式之一、下图所示是以1mol N 和1mol O，作
2 2 2 2
为反应物的相应能量变化。判断下列说法不正确的是( )
A．上图所示的反应中转移电子的物质的量为4 mol
B．完全断开1mol NO中的化学键需吸收1264kJ能量
C．该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
D．NO分解的热化学方程式为2NO(g)=N (g) +O (g) H=-180kJ·mol-1
2 2
3．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
4．根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是( )A．1 mol C(s)与1 mol O (g)的能量之和为393.5 kJ
2
B．反应2CO(g)＋O(g)===2CO (g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量
2 2
C．由C(s)→CO(g)的热化学方程式为：2C(s)＋O(g)===2CO(g) ΔH＝－221.2 kJ·mol－1
2
D．热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值ΔH＝－10.1 kJ·mol－1
5．已知：2H(g)＋O(g)===2H O(g) ΔH
2 2 2 1
3H(g)＋Fe O(s)===2Fe(s)＋3HO(g) ΔH
2 2 3 2 2
2Fe(s)＋O(g)===Fe O(s) ΔH
2 2 3 3
2Al(s)＋O(g)===AlO(s) ΔH
2 2 3 4
2Al(s)＋Fe O(s)===AlO(s)＋2Fe(s) ΔH
2 3 2 3 5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A．ΔH<0，ΔH>0 B．ΔH<0，ΔH<ΔH
1 3 5 4 3
C．ΔH＝ΔH＋ΔH D．ΔH＝ΔH＋ΔH
1 2 3 3 4 5
6．已知NaHCO 溶液与盐酸反应生成CO 吸热，NCO 溶液与盐酸反应生成CO 放热。关于下列ΔH
3 2 2 3 2
的判断正确的是
CO2-(aq)+H+(aq) HCO -(aq) ΔH
3 3 1
HCO -(aq)+H+(aq) HCO(aq) ΔH
3 2 3 2
HCO(aq) HO(l)+CO (g) ΔH
2 3 2 2 3
OH-(aq)+H+(aq) HO(l) ΔH
2 4
A．ΔH＜0 ΔH＞0 B．ΔH+ΔH ＞0
1 2 1 2
C．ΔH+ΔH ΔH＞0 D．ΔH＜ΔH
1 2+ 3 2 4
7．已知反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是( )
△
A．△H= E- E B．更换高效催化剂，E 不变
2 1 3
C．恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少 D．压缩容器，c(X)减小8．NO氧化反应：2NO(g) +O (g) 2NO (g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图，下列
2 2
说法不正确的是( )
I．2NO(g) NO(g) ∆H；II．NO(g)+O(g) 2NO (g) ∆H
2 2 1 2 2 2 2 2
A．由于 ，决定化学反应速率快慢的是反应Ⅱ
B．图示过程中，反应物断键吸收能量小于生成物形成所释放的能量
C．升高温度，2NO(g)+O (g) 2NO (g)反应速率一定加快
2 2
D．其它条件不变，升高温度，2NO(g) +O(g) 2NO (g)平衡一定逆向移动
2 2
9．MgCO 和CaCO 的能量关系如图所示(M＝Ca、Mg)：
3 3
M2+(g)＋CO2-(g) M2+(g)＋O2−(g)＋CO(g)
3 2
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
10．氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH＜0
1
B．相同条件下，HCl的ΔH 比HBr的小
2
C．相同条件下，HCl的ΔH＋ΔH 比HI的大
3 4
D．一定条件下，气态原子生成1 mol H—X键放出a kJ能量，则该条件下ΔH＝a kJ·mol－1
211．NH X(X为卤素原子)有关转化过程的能量关系如图所示。下列说法不正确的是( )
4
A．ΔH＞ΔH
1 4
B．ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH+ΔH=0
1 2 3 4 5 6
C．因为NH Cl固体溶于水吸热，所以ΔH＜0
4 6
D．相同条件下，NH Br的(ΔH+ΔH+ΔH)比NH I的大
4 2 3 5 4
12．如图分别代表溴甲烷和三级溴丁烷发生水解的反应历程。下列说法正确的是( )
I． CHBr + NaOH→CH OH+ NaBr
3 3
II．(CH)CBr+ NaOH→(CH )COH+ NaBr
3 3 3 3
A．反应的I的△H＞0
B．反应II有三个过渡态
C．增加氢氧化钠的浓度可使反应Ⅰ速率增大，反应Ⅱ速率减小
D．反应过程中反应Ⅰ和Ⅱ都有C-Br的断裂和C-O的形成
13．如图表示某温度下气体分子的能量分布图，纵坐标为 ，其中N为分子总数， 表示单
位能量间隔内的分子数目，T、T 表示温度， 表示单位能量间隔内的分子数占分子总数的分数。下
1 2列说法不正确的是
A．曲线的变化趋势表明活化分子所占分数少，能量小的分子所占分数也少
B．曲线下E~E 之间的阴影部分的面积表示能量处于E~E 之间的气体分子所占分数
1 2 1 2
C．T＞T，且此时速率关系为v(T ) ＜v(T )
1 2 1 2
D．只要温度相同，无论气体分子总数怎样变化，曲线形状保持一致
14．煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO ，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以
2
CaSO 的形式固定，从而降低SO 的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO 发生化学反应，降
4 2 4
低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO (g)＋CO(g) ΔH =218.4 kJ·mol-1(反应Ⅰ)
4 2 2 1
CaSO(s)＋4CO(g) CaS(s)＋4CO(g) ΔH =-175.6 kJ·mol-1(反应Ⅱ)
4 2 2
假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v)大于反应Ⅱ的速率(v)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是(
1 2
)
A． B． C． D．
15．我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF[(CH )NCHO]转化为三甲胺[N(CH )]。计算机模拟单
3 2 3 3
个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是( )A．该历程中最小能垒的化学方程式为 (CH)NCH OH*＝(CH)NCH ＋OH*
3 2 2 3 2 2
B．该历程中最大能垒(活化能)为2.16eV
C．该反应的热化学方程式为(CH)NCHO(g)＋2H(g)＝N(CH )(g)＋HO(g) ΔH＝－1.02ev•mol－1
3 2 2 3 3 2
D．增大压强或升高温度均能加快反应速率，并增大DMF平衡转化率
16．甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO 和HO。在有、无催化剂条件下
2
的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．途径一未使用催化剂，但途径二与途径一甲酸平衡转化率相同
B．ΔH=ΔH＜0，Ea= Ea
1 2 1 2
C．途径二H+参与反应，通过改变反应途径加快反应速率
D．途径二反应的快慢由生成 的速率决定
17．(CH)C—Cl水解反应的进程与能量关系如图所示。下列说法正确的是( )
3 3
A．(CH)C—Cl水解反应的正反应活化能大于逆反应活化能
3 3
B．化学键发生异裂时，可以产生正、负离子
C．HO分子亲核进攻碳正离子时需要放出能量
2
D．在过渡态1、中间体、过渡态2中，过渡态1最稳定18．碳是化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：
(1)有机物M经过太阳光照可转化成N，转化过程如下，△H= +88.6 kJ·mol-1。则M、N相比，较稳定
的是_______
(2)已知CHOH(l)的燃烧热为238.64 kJ∙mol−1，CHOH(l)+ O(g)=CO (g)+2H(g) H= -a kJ·mol-1，则
3 3 2 2 2
a_______238.6(填“ ”、“ ”或“ ”)。 △
(3)使Cl 和HO(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和CO，当有1mol Cl 参与反应时释放出145kJ热量，
2 2 2 2
写出该反应的热化学方程式_______。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。下列反应可制得耐高温材料，热化学方程式为4Al(s)
+3TiO (s)+3C(s)═2Al O(s)+3TiC(s) H=−1176kJmol−1。反应过程中每转移1mol e-放出的热量为
2 2 3
_______kJ。 △ ⋅
(5)已知1mol燃料完全燃烧的数据分别为：
燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷(C H ) 乙醇
8 18
H －283.0 kJ∙mol−1 －891.0 kJ∙mol−1 －5461.0 kJ∙mol−1 －1366.8 kJ∙mol−1
使△用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是_______。
19．煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO ，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以
2
CaSO 的形式固定，从而降低SO 的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO 发生化学反应，降
4 2 4
低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO(s)＋CO(g) CaO(s)＋SO (g)＋CO(g) ΔH＝218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
4 2 2 1
CaSO(s)＋4CO(g) CaS(s)＋4CO(g) ΔH＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
4 2 2
请回答下列问题：
(1)反应Ⅰ是放热反应还是吸热反应？ ，能否通过反应Ⅰ判断等物质的量的CO、CO 具有能
2
量的高低？ 。
(2)已知CO转化成CO 的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式
2
，
则CO的燃烧热ΔH为 kJ·mol－1。(3)依据反应Ⅰ、Ⅱ确定反应CaO(s)＋3CO(g)＋SO (g)===CaS(s)＋3CO(g) ΔH＝
2 2
kJ·mol－1。
20．CH、H、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为
4 2
①CH(g)＋2O(g)===CO (g)＋2HO(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1；
4 2 2 2
②2H(g)＋O(g)===2H O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；
2 2 2
③C(s)＋O(g)===CO (g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
2 2
(1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O 作用产生的能量存活。甲烷细菌使1 mol甲烷
2
生成CO 气体与液态水，放出的能量 (填“>”“<”或“＝”)890.3 kJ。
2
(2)甲烷与CO 可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH ＋CO===2CO＋2H 1 g CH 完全
2 4 2 2， 4
反应可释放15.46 kJ的热量，能表示该反应过程中能量变化的是 (填字母)。
(3)C(s)与H(g)不反应，所以C(s)＋2H(g)===CH (g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其
2 2 4
反应热ΔH＝ 。
1．(2022·湖南省长沙市南雅中学模拟)俄乌冲突爆发以来，许多西方国家宣布制裁俄罗斯，制裁范围
涵盖俄罗斯的猫、树以及该国的文艺作品等，但俄罗斯的石油和天然气目前并不在制裁之列。天然气的主
要成分是甲烷，下列能正确表示甲烷燃烧热的热化学方程式是( )
A．
B．
C．
D．
2．(2022·浙江省绍兴市选考二模)在一定温度压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是( )A．C(石墨)+ CO (g) =2CO(g) ΔH=ΔH-ΔH
2 1 2
B．1mol C(石墨)和1mol C(金刚石)分别与足量O 反应全部转化为CO(g) ，前者放热多
2 2
C．ΔH=ΔH-ΔH
5 1 3
D．化学反应的△H，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
3．(2022·江苏省启东中学高三模拟)“世上无难事，九天可揽月”，我国的航空航天事业取得了举世嘱
目的成就。碳酰肼类化合物[Mn(L) ]( ClO ) 是种优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分，其相关反应
3 4 2
的能量变化如图所示，已知△H= —299kJ/mol，则△H (kJ/mol )为( )
2 1
A．-1563 B．-1389 C．-1344 D．-1160
4．(2022·浙江省宁波市鄞州中学模拟预测)下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法正确的是(
)
A．ΔH 越小，HX的熔沸点越高
1
B．ΔH+ΔH +ΔH =0
1 2 3
C．按照Cl、Br、I的顺序，ΔH 依次减小
2
D．过程Ⅲ的能量变化形式与高温煅烧石灰石的能量变化形式相同
5．(2022·浙江省金丽衢十二校第二次联考)CHCOOH和氨水反应的能量循环体系如图所示，下列说法
3
正确的是( )A．△H+ H+ H= H B．△H+ H> H+ H
1 2 3 4 1 4 2 3
C．△H 4 <△H 1 -△H 2 △ D．△H 3 <△0 △ △
6．(2022·吉△林省△长春吉大附中实验学校高三模拟)已知：某些化学键的键能数据如表所示(注：键能为
气态分子完全解离成气态原子所吸收的能量。)
化学键
键能/( kJ/mol ) 436 243 431 255 339
下列说法正确的是( )
A．同温同压下，反应H(g)+ Cl (g)=2 HCl(g)在光照和点燃条件下的 不同
2 2
B．2H(g)+ S (g) 2 H S(g) 该反应过程中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
2 2 2
C．2H(g)+ S (s) 2 H S(g) ΔH＞-229kJ/mol
2 2 2
D．1 mol H S(g)分解吸收的热量比1 mol HCl(g)分解吸收的热量多，所以HS(g)比HCl(g)稳定
2 2
7．(2022·浙江省杭州市高三选考模拟)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO H O HO HO
2 2 2 2 2
能量/ kJ·mol-1 249 218 39 10 0 0
可根据HO(g)+O(g)=H O(g)计算出HO 中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正确的是
2 2 2 2 2
( )
A．H 的键能为436 kJ·mol-1
2
B．O 的键能大于HO 中氧氧单键的键能的两倍
2 2 2
C．解离氧氧单键所需能量： HOO＜HO
2 2
D．HO(g)+O(g)=H O(g) ∆H = -143 kJ·mol-1
2 2 2
8．(2022·辽宁省沈阳市高三模拟)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
9．(2022·重庆市南开中学高三模拟检测)苯和液溴反应进程中的能量变化如图所示。已知：①断裂化
学键所需要的能量( )：
413 276 194 366
②
③
下列叙述不正确的是( )
A．该反应的
B．第二步是该反应的决速步骤
C．该反应的原子利用率约为
D．可用 溶液除去产物溴苯中混有的Br
2
10．(2022·上海市敬业中学高三模拟)H (g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I (g)能量曲线如图。描述正确的是( )
2 2A．反应①为放热反应，反应②为吸热反应
B．若加入催化剂可降低反应热
C．热化学方程式为H(g)+2ICl(g)→2HCl(g)+I (g)-218kJ
2 2
D．若反应的生成物为2HCl(g)+I (s)，则反应热数值将变大
2
11．(2022·浙江省杭州二中、温州中学、金华一中高三选考模拟预测)已知ROH(R= Na、K)固体溶于水
放热，有关过程能量变化如图
下列说法正确的是( )
A．反应①ΔH＜0，ΔS＜0 B．△H(NaOH)＞△H(KOH)
1 4 4
C．△H(NaOH)＞△H(KOH) D．△H = H + H + H+ H
6 6 4 1 2 5 6
△ △ △ △
12．(2022·浙江省镇海中学高三选考适应性测试)物质 、 与 的能量存在如图所示的
相互关系。已知：人为规定H(g)的能量为0kJ/mol。下列有关说法错误的是( )
2A．物质 是图示三种物质中最稳定的
B．过程①属于吸热反应
C．由图可推知，发生消去反应①或②时，环戊烷断键吸收的能量高于环戊烯断键吸收的能量
D．物质变化过程中所放出或吸收的热量的多少与路径无关
13．(2022·重庆市普通高中高三学业水平等级考试)“天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催
化消除大气污染物NO和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热∆H =
2
-283 kJ·mol-1，则2NO(g)=2N (g) + O(g)的反应热∆H (kJ·mol-1)为( )
2 2 2
A．-152 B．-76 C．+76 D．+152
14．(2022·北京市101中学三模)下图是计算机模拟的在催化剂表面上水煤气变化的反应历程。吸附在
催化剂表面的物种用“*”标注。
下列说法正确的是( )A．①表示CO和HO从催化剂表面脱离的过程
2
B．②和④中化学键变化相同，因此吸收的能量相同
C．由图可知CO (g)+H O (g) =CO (g)+H(g)为吸热反应
2 2 2
D．相同条件下，反应速率④>②
15．(2022·江苏省扬州中学三模)CO 催化加氢制甲醇有利于减少 CO 的排放，实现“碳达峰”，其反
2 2
应可表示为：CO (g)+3H (g) =CH OH (g)+HO (g) ΔH=−49 kJ•mol−1。CO 催化加氢制甲醇的反应通过
2 2 3 2 2
如下步骤来实现：
①CO(g)+H(g) =CO(g)+H O(g) ΔH=41 kJ•mol−1
2 2 2 1
②CO(g)+2H(g) =CH OH(g) ΔH
2 3 2
反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A．步骤①反应的ΔS＞0
B．步骤②反应的ΔH=−90 kJ•mol−1
2
C．CO 催化加氢制甲醇的总反应速率由步骤②决定
2
D．升高温度，各步骤的正、逆反应速率均增大
16．(2022·江苏省南通高三模拟预测)CO 催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程
2
发生下列反应：
反应I：CO(g)+3H(g)=CH OH(g)+H O(g) H=-58.6kJ·mol-1
2 2 3 2
反应II：CO
2
(g)+H
2
(g)=CO(g)+H
2
O(g) H=△41.2kJ·mol-1
0.5MPa下，将n(H
2
)：n(CO
2
)=3的混合气△体以一定流速通过装有催化剂的反应器，测得CO
2
的转化率、
CHOH或CO的选择性[ ×100%]以及CHOH的收率(CO 的转化率×CH OH的选择性)
3 3 2 3随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．CO(g)+2H(g)=CH OH(g) H=99.8kJ·mol-1
2 3
B．曲线a表示CH
3
OH的选择△性随温度的变化
C．图中所示270℃时，对应CO 的转化率为21%
2
D．在210℃~250℃之间，CHOH的收率增大是由于CHOH的选择性增大导致
3 3
17．(2022·重庆市高三质量调研抽查第三次考试)香草醛( )高效加氢脱氧合成4-甲基愈创
木酚( )是研究木质素转化成高附加值生物质柴油的重要模型反应，其反应历程如下图所示。
下列说法错误的是( )A．ΔH=ΔH+ΔH+ΔH
1 2 3 4
B．在催化剂作用下可能发生反应： +H +H O
2 2
C．甲醇是反应的中间产物
D．该过程中有非极性键和极性键的断裂以及极性键的形成
18．(2022·浙江省考前第三次模拟考试)已知：在标准压强(100kPa)、298K，由最稳定的单质合成1mol
物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用△H(kJ/mol)表示。有关物质的△H有如图所示关系。
下列有关判断正确的是( )
A．HO(l)的△H>-241.8kJ·mol-1 B．NH 比NH 稳定
2 3 2 4C．NH(l)标准燃烧热为534.2kJ·mol-1 D．NO(g)的键能大于N(g)与O(g)的键能之和
2 4 2 2
19．(2022·山东省淄博市高三三模)科研工作者通过计算机模拟和数学计算，设计出三条在含Pt-O结构
的化合物中插入CO的反应路径，其相对能量变化如图。下列说法正确的是( )
A．该反应为吸热反应
B．路径Ⅱ中的最大能垒(活化能)为57.2kJ/mol
C．反应过程中Pt的成键数目发生了改变
D．路径Ⅲ为主反应
20．(2022·山东省名校联盟高三最后模拟预测)(CH )CBr在NaOH水溶液中发生水解反应历程及能量
3 3
变化如图所示：
下列说法正确的是( )
A．(CH) CBr中的C- Br的键能大于(CH)COH中C-O的键能
3 3 3 3
B．(CH) CBr在NaOH溶液中的水解反应是吸热反应
3 3
C．升高温度有利于提高(CH)COH的产率
3 3
D．增大NaOH的浓度比增大(CH) CBr的浓度更有利于加快水解反应速率
3 321．(2022·河北省张家口市三模)硫酸甲酯(CHOSO H)是制造染料的甲基化试剂。我国科学家利用计算
3 3
机模拟技术，分别研究反应CHOH+SO =CH OSO H在无水和有水条件下的反应历程，如图所示。下列说
3 3 3 3
法正确的是( )
A．CHOH的能量高于CHOSO H的能量，因此该反应的
3 3 3
B．无水条件下逆反应的活化能为34.76 eV
C．水改变了该反应的
D．反应过程中CHOH中的C—H键均发生断裂
3
22．(2022·安徽省名校高三毕业班考前定位理综试题)CO 的综合利用有利于碳达峰、“碳中和”目标
2
的最终实现。催化CO 和H 能够制取甲醇。
2 2
Ⅰ.在催化剂作用下，CO、H 同时发生如下反应：
2 2
反应1(主反应)：CO(g) +3H (g)=CH OH(l) +H O(g) H= -86.9 kJ·mol-1
2 2 3 2
反应2(副反应)：CO
2
(g) +H
2
(g)=CO(g) +H
2
O(g) H= △+41.2 kJ·mol-1
(1)反应2的发生不利于反应1中CH
3
OH(l)生成的△原因是_______；一定温度、压强下，为了提高反应
速率和CHOH(1)的选择性，应当_______。
3
(2)假设某温度下，反应1的速率大于反应2的速率，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是
_______(填字母)。
A． B．
C． D．(3)若在绝热恒容的密闭体系中进行上述反应，下列能说明反应1达到平衡状态的是_______ ( 填序号)。
①v(CO) 和v(H ) 的比值为1：2 ②CO 和HO的物质的量相等
2 正 2 逆 2 2
③H 的百分含量不变 ④容器
2
的温度恒定不变
Ⅱ.工业上常用甲醇脱氢制重要的化工产品“万能中间体-----HCOOCH ”，具有工艺流程短、原料单一、
3
反应条件温和等优点。该工艺过程涉及如下反应：
反应Ⅰ ：2CHOH(g) HCOOCH (g) +2H (g) H
3 3 2 1
反应Ⅱ：HCOOCH 3 (g) 2CO(g) +2H 2 (g) H 2 △
反应Ⅲ：CH 3 OH(g) CO(g) +2H 2 (g) H 3△
(4)反应Ⅰ、Ⅲ的能量变化如图所示，则△H 2△ =_______kJ·mol-1
(5)一定温度下，向体积为V L的恒容密闭容器中通入1 mol CH OH(g)发生上述反应，t min达到平衡
3
时，容器中HCOOCH 为a mol ，CO为b mol ，0~t min内v(CH0H) =_______mol·L-1·min-1(用含a、b、
3 3
V、t的代数式表示)，该温度下，反应Ⅲ的平衡常数K=_______(用含a、b、V的代数式表示)。
23．(2022·江苏省南通市高三阶段检测)开发CO 催化加氢合成二甲醚技术是有效利用CO 资源，实现
2 2
“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。
(1)已知：①CO(g) + 3H(g) CHOH(g)+ HO(g) ΔH= - 49.01 kJ·mol-1
2 2 3 2
②2CHOH(g) CHOCH (g) + HO(g) ΔH= - 24.52 kJ·mol-1
3 3 3 2
则CO 催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为 _______。
2
(2)CO 催化加氢直接合成二甲醚时还会发生副反应：CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) H =+41.2 kJ
2 2 2 2
·mol-1，其他条件相同时，反应温度对CO 平衡总转化率及反应2.5小时的CO 实际总转化率影△响如图-1所
2 2
示； 反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。(已知：CHOCH 的选择性= ×100% )。
3 3
①图-1中，温度高于290℃，CO 平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是 _______。
2
②图-2中，在240℃~ 300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，从化学反应速
率的角度解释原因_______。
(3)我国科研团队研究发现使用GaZrOx双金属氧化物可形成氧空位具有催化氧化性能，实现CO 加氢
2
制二甲醚(DME)同时可获得甲醇(MT)。氧空位和Zr3+离子均参与CO 的活化，氧空位用于捕获CO，同时
2 2
Zr3+将电子转移给CO 形成激活的CO 分子，随后活化的CO 插入Ga- H键中，从而产生关键中间体表面甲
2 2 2
酸盐物种。其反应机理如图-3所示：
Zr基态原子核外电子排布式为[Kr]4d25s2，中间产物c中，元素Zr、Ga 化合价分别为 _______。
(4)一种二甲醚和CO 直接制备碳酸二甲酯( )的电化学方法如图-4所示： b极的电
2
极反应式为_______。1．【2022·浙江省1月选考】相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷( )的能量变化
如图所示：
下列推理不正确的是( )
A．2ΔH≈ΔH，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
1 2
B．ΔH＜ΔH，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
2 3
C．3ΔH＜ΔH，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
1 4
D．ΔH-ΔH ＜0，ΔH-ΔH ＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
3 1 4 3
2．【2022•湖南选择性考试】反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示：
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是( )
A．进程Ⅰ是放热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>ⅠC．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用
3．【2022·浙江省6月选考】尖晶石矿的主要成分为MgAlO (含SiO 杂质)。已知：MgAlO(s)＋
2 4 2 2 4
4Cl(g)= MgCl (s)＋2AlCl (g)＋2O(g) ΔH＞0。该反应难以发生，但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl
2 2 3 2 2
和AlCl ，同时还可得到副产物SiCl (SiCl 沸点为58℃，AlCl 在180℃升华)：MgAlO(s)＋4C(s)＋4CO(g)
3 4 4 3 2 4
MgCl (s)＋2 AlCl (g)＋4CO(g)。下列说法不正确的是( )
2 3
A．制备时要保持无水环境
B．输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C．氯化时加炭，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量
D．为避免产生大量CO，反应过程中需保持炭过量
2
4．【2021·浙江省 1 月选考】在 298.15 K、100 kPa 条件下，N(g) +3H (g)=2NH (g) ΔH=-92.4
2 2 3
kJ·mol-1，N (g) 、H(g)和NH (g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1 mol反应中，
2 2 3
反应物[N (g) +3H (g)]、生成物[2NH (g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是( )
2 2 3
A． B．
C． D．
5．【2021•广东选择性考试】“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，
长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是
A．煤油是可再生能源B．H 燃烧过程中热能转化为化学能
2
C．火星陨石中的20Ne质量数为20
D．月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
6．【2021•全国乙卷】我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，这对于改善环境，
实现绿色发展至关重要。碳中和是指CO 的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有
2
效的是( )
A．将重质油裂解为轻质油作为燃料
B．大规模开采可燃冰作为新能源
C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染
D．研发催化剂将CO 还原为甲醇
2
7．【2020•浙江1月选考】下列说法不正确的是( )
A．天然气的主要成分甲烷是高效，较洁净的燃料
B．石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化
C．石油的裂化主要是为了得到更多的轻质油
D．厨余垃圾中蕴藏着丰富的生物质能
8．【2021•浙江1月选考】已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键 H- H H-O
键能/(kJ·mol-1) 436 463
热化学方程式 2H(g) + O (g)=2HO(g) ΔH= -482kJ·mol-1
2 2 2
则2O(g)=O (g)的ΔH为( )
2
A．428 kJ·mol-1 B．-428 kJ·mol-1 C．498 kJ·mol-1 D．-498 kJ·mol-1
9．【2020•天津卷】理论研究表明，在101kPa和298K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-1C．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
10．【2020•北京卷】依据图示关系，下列说法不正确的是( )
A．石墨燃烧是放热反应
B．1molC(石墨)和1molCO分别在足量O 中燃烧，全部转化为CO，前者放热多
2 2
C．C(石墨)+CO (g)=2CO(g) ΔH=ΔH-ΔH
2 1 2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
11．【2020•浙江1月选考】在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。
下列说法正确的是( )
A．E 为逆反应活化能，E为正反应活化能
a
B．该反应为放热反应，ΔH＝E’－E
a a
C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
12．【2020•新课标Ⅱ卷】据文献报道：Fe(CO) 催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错
5
误的是( )A．OH-参与了该催化循环 B．该反应可产生清洁燃料H
2
C．该反应可消耗温室气体CO D．该催化循环中Fe的成键数目发生变化
2
13．【2019•上海卷】根据图示下列说法正确的是( )
A．断开非极性键和生成极性键的能量相同
B．反应Ⅱ比反应Ⅲ生成的OH键更牢固
C． O(g)+H(g)→OH(g)+H(g)-Q(Q>0)
2 2
D．HO(g)→ O(g)+H(g)+Q(Q>0)
2 2 2
14．【2019•浙江4月选考】MgCO 和CaCO 的能量关系如图所示(M＝CA项，Mg)：
3 3
M2+(g)＋CO2-(g) M2+(g)＋O2−(g)＋CO(g)
3 2
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 3B．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
15．【2019•江苏卷】氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是(
)
A．一定温度下，反应2H(g)+O(g) =2H O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0
2 2 2
B．氢氧燃料电池 负极反应为O+2H O+4e−=4OH−
2 2
C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H，转移电子的数目为6.02×1023
2
D．反应2H(g)+O(g) =2H O(g)的ΔH可通过下式估算：
2 2 2
ΔH=反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和
16．【2018·北京理综】我国科研人员提出了由CO 和CH 转化为高附加值产品CHCOOH的催化反应
2 4 3
历程。该历程示意图如图。
下列说法不正确的是( )
A．生成CHCOOH总反应的原子利用率为100%
3
B．CH→CHCOOH过程中，有C—H键发生断裂
4 3
C．①→②放出能量并形成了C—C键
D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
17．【2018•江苏卷】下列说法正确的是( )
A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B．反应4Fe(s)+3O (g)=2Fe O(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应
2 2 3
C．3 mol H 与1 mol N 混合反应生成NH ，转移电子的数目小于6×6.02×1023
2 2 3
D．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快
18．【2017•江苏卷】通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CHOCH )。下列说法不正确的是 ( )
3 3
①C(s) + H O(g)=CO(g) + H (g) ΔH = a kJ·mol−1
2 2 1
②CO(g) + H O(g)=CO (g) + H (g) ΔH = b kJ·mol−1
2 2 2 2③CO (g) + 3H (g)=CH OH(g) + H O(g) ΔH = c kJ·mol−1
2 2 3 2 3
④2CHOH(g)=CH OCH (g) + H O(g) ΔH = d kJ·mol−1
3 3 3 2 4
A．反应①、②为反应③提供原料气
B．反应③也是CO 资源化利用的方法之一
2
C．反应CHOH(g)= CHOCH (g) + HO(l)的ΔH = kJ·mol−1
3 3 3 2
D．反应 2CO(g) + 4H (g) =CH OCH (g) + H O(g)的ΔH = ( 2b + 2c + d ) kJ·mol−1
2 3 3 2
19．【2019•新课标Ⅰ卷】水煤气变换[CO(g)+H O(g)=CO(g)+H(g)]是重要的化工过程，主要用于
2 2 2
合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图
所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用 标注。
可知水煤气变换的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)，该历程中最大能垒(活化能)E
=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。
正
20．【2019•新课标Ⅱ卷】环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题：
(1)已知： (g)= (g)+H(g) ΔH=100.3 kJ·mol −1 ①
2 1
H(g)+ I (g)=2HI(g) ΔH=﹣11.0 kJ·mol −1 ②
2 2 2
对于反应： (g)+ I (g)= (g)+2HI(g) ③ ΔH=___________kJ·mol −1。
2 3
21．【2019•新课标Ⅲ卷】近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：
CuCl (s)=CuCl(s)+ Cl(g) ΔH=83 kJ·mol-1
2 2 1
CuCl(s)+ O(g)=CuO(s)+ Cl(g) ΔH=-20 kJ·mol-1
2 2 2
CuO(s)+2HCl(g)=CuCl (s)+HO(g) ΔH=-121 kJ·mol-1
2 2 3
则4HCl(g)+O (g)=2Cl (g)+2HO(g)的ΔH=_________ kJ·mol-1。
2 2 2
22．【2019• 北京卷】氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H 和CO，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是
2 2
______________。
②已知反应器中还存在如下反应：
i.CH (g)+HO(g)=CO(g)+3H (g) ΔH
4 2 2 1
ii.CO(g)+H O(g)=CO(g)+H(g) ΔH
2 2 2 2
iii.CH (g)=C(s)+2H (g) ΔH ……
4 2 3
iii为积炭反应，利用ΔH 和ΔH 计算ΔH 时，还需要利用__________反应的ΔH。
1 2 3
23．【2019•天津卷】多晶硅是制作光伏电池的关键材料。回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl 气体和H，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式
3 2
为________________________。
Ⅱ．将SiCl 氢化为SiHCl 有三种方法，对应的反应依次为：
4 3
①SiCl (g)+ H(g) SiHCl (g)+ HCl (g) ΔH>0
4 2 3 1
②3SiCl (g)+2H(g)+ Si(s) 4SiHCl (g) ΔH<0
4 2 3 2
③2SiCl (g)+H(g)+ Si(s) + HCl (g) 3SiHCl (g) ΔH
4 2 3 3
(4)反应③的ΔH=______(用ΔH，ΔH 表示)。
3 1 2
24．【2018•新课标Ⅰ卷】采用NO 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业
2 5
中得到广泛应用。回答下列问题
①已知：2NO(g)＝2NO(g)+O(g) ΔH=−4.4 kJ·mol−1
2 5 2 5 2 1
2NO (g)＝NO(g) ΔH =−55.3 kJ·mol−1
2 2 4 2则反应NO(g)＝2NO (g)+ O(g)的ΔH=_______ kJ·mol−1。
2 5 2 2
25．【2018•新课标Ⅱ卷】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
4 2 2
有重要意义。回答下列问题：
(1)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
C(s)+1/2O (g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol−1
2
该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol−1。
26．【2018•新课标Ⅲ卷】三氯氢硅(SiHCl )是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
3
(2)SiHCl 在催化剂作用下发生反应：
3
2SiHCl (g)＝SiHCl(g)+ SiCl (g) ΔH =48 kJ·mol−1
3 2 2 4 1
3SiHCl(g)＝SiH(g)+2SiHCl (g) ΔH =−30 kJ·mol−1
2 2 4 3 2
则反应4SiHCl (g)＝SiH(g)+3SiCl (g)的ΔH=__________kJ·mol−1。
3 4 4
27．【2018•北京卷】近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程
如下：
(1)反应Ⅰ：2HSO (l)=2SO (g)+2HO(g)+O (g) ΔH =+551 kJ·mol－1
2 4 2 2 2 1
反应Ⅲ：S(s)+O (g)=SO(g) ΔH =－297 kJ·mol－1
2 2 3
反应Ⅱ的热化学方程式：________________。
28．【2018•天津卷】CO 是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：
2
(2)CO 与CH 经催化重整，制得合成气：CH(g)+ CO (g) 2CO (g)+ 2H (g)
2 4 4 2 2
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 C—H C=O H—H C O(CO)
键能/kJ·mol−1 413 745 436 1075
则该反应的ΔH=_________。29．【2018•江苏卷】NO(主要指NO和NO )是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO 是环境
x 2 x
保护的重要课题。
(1)用水吸收NO 的相关热化学方程式如下：
x
2NO (g)+HO(l)=HNO (aq)+HNO (aq) ΔH=−116.1 kJ·mol−1
2 2 3 2
3HNO(aq)=HNO (aq)+2NO(g)+HO(l) ΔH=75.9 kJ·mol−1
2 3 2
反应3NO (g)+HO(l)=2HNO (aq)+NO(g)的ΔH=___________kJ·mol−1。
2 2 3
30．【2017•新课标Ⅰ卷】下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统
原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 ，制得等
量H 所需能量较少的是 。
2
