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第38 讲 反应热 热化学方程式
[复习目标] 1.知道常见的吸热反应和放热反应，了解反应热、焓变的概念以及反应热产生
的原因。2.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。3.了解燃烧热的含义和能
源及能源利用的意义。
考点一 反应热 焓变
1．反应热和焓变
(1)反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。
(2)焓变
①焓(H)：与内能有关的物理量。
②焓变(ΔH)：生成物的焓与反应物的焓之差。
③焓变与反应热的关系
等压条件下的反应热等于反应的焓变，常用Δ H 表示反应热，常用单位：kJ·mol
－ 1 。
2．常见的吸热反应和放热反应
吸热反应(ΔH＞0)
放热反应(ΔH＜0)
①Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 的反应
②大多数的分解反应
③弱电解质的电离
④盐类水解
⑤C 和H2O(g)、C 和CO2的反应
①中和反应
②燃烧反应
③金属与酸或氧气的反应
④铝热反应
⑤酸性氧化物或碱性氧化物
与水的反应
⑥大多数的化合反应
1
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3.吸热、放热的原因分析
(1)从能量图分析
物质能量变化与焓变的关系：ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)。
(2)从化学键变化分析
总结 利用键能计算焓变(ΔH)，通过ΔH 的正、负轻松判断化学反应是吸热还是放热。ΔH
＝反应物键能之和－生成物键能之和。
1．放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生( )
2．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( )
3．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(
)
4．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多( )
答案 1.× 2.√ 3.√ 4.×
一、对反应过程能量图的理解
1．科学家用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
示意图如图。
回答下列问题：
(1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为 (填“吸热”或“放热”)反应。
2
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(2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要 (填“吸收”或“释放”)能量，CO 分子 (填
“是”或“否”)需要断键形成C 和O。
(3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是 。
(4)将相同物质的量的CO 转化为CO2，CO 与O 比CO 与O2 反应放出的热量 (填
“多”或“少”)，可能的原因是
。
(5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键 (填“一定”或“不一定”)完全断
裂，但一定有新化学键的 。
答案 (1)放热 (2)吸收 否 (3)碳氧双键(或C==O) (4)多 CO 与O2反应生成CO2需要先
吸收能量断裂O2分子中的共价键 (5)不一定 形成
2．臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。
(1)ΔH (填“>”或“<”)0。
(2)催化反应①是 (填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是 反应。
(3)总反应的活化能是 ，催化反应①的活化能是 ，催化反应②对应的逆反
应的活化能是 ，总反应对应的逆反应活化能为 。
答案 (1)< (2)吸热 放热 (3)E E1 E2＋|ΔH| E＋|ΔH|
3．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH 具有高效的选择性。其反应历程与能量变化
如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。
CO2――→CO――→HCOO－――→HCOOH
(1)使用Bi、Bi2O3两种催化剂，哪个更有利于CO2的吸附？ 。简述判断依据：
。
(2)CO2电化学还原制取HCOOH 反应的ΔH (填“>”或“<”)0。
(3)使用Bi 催化剂时，最大能垒是 ，使用Bi2O3 催化剂时，最大能垒是
3
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。
(4)由*CO 生成*HCOO－的反应为
。
答案 (1)Bi2O3 由图可知，使用Bi2O3 催化剂时，相对能量减小得多，趋于更稳定状态
(2)＜
(3)0.38 eV 0.32 eV (4)*CO＋HCO＋e－===*CO＋*HCOO－
解析 (3)使用Bi 催化剂时，*CO2―→*CO 过程中的活化能最大，为－0.51 eV－(－0.89 eV)
＝0.38 eV，使用Bi2O3催化剂时，*CO―→*CO＋*HCOO－过程的活化能最大，为－2.54 eV－
(－2.86 eV)＝0.32 eV。
二、根据键能计算焓变
4．CH3—CH3(g)―→CH2==CH2(g)＋H2(g) ΔH，有关化学键的键能如下表：
化学键
C—H
C==C
C—C
H—H
键能/ (kJ·mol－1)
414
615
347
435
则该反应的反应热为 。
答案 ＋125 kJ·mol－1
解析 ΔH＝E(C—C)＋6E(C—H)－E(C==C)－4E(C—H)－E(H—H)＝(347＋6×414－615－
4×414－435) kJ·mol－1＝＋125 kJ·mol－1。
5．已知几种化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为Cl—N==O)：
化学键
N≡O
Cl—Cl
Cl—N
N==O
键能/ (kJ·mol－1)
630
243
a
607
则反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH＝ kJ·mol－1(用含a 的代数式表示)。
答案 289－2a
解析 根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能知，ΔH＝2×630 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1－
2×(a kJ·mol－1＋607 kJ·mol－1)＝(289－2a) kJ·mol－1。
熟记常见1 mol 下列物质中化学键的数目：
物质
金刚石
SiO2
P4
CO2
CH4
化学键
C—C
Si—O
P—P
C==O
C—H
化学键数目
2NA
4NA
6NA
2NA
4NA
4
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考点二 热化学方程式 燃烧热、能源
1．热化学方程式的概念和意义
(1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义：既表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 表示在25 ℃、101 kPa 条件下，2 mol
H2(g)
与
1 mol O
2(g)
反应生成
2 mol
液态水时放出的热量为
571.6 kJ
。
2．书写热化学方程式的注意事项
(1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，固体(s)、液体(l)、气体(g)、水溶
液(aq)，若为同素异形体，还要注明名称。
(2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25 ℃和101 kPa 下测定。
(3)热化学方程式中的化学计量数为物质的量。故化学计量数可以是整数，也可以是分数。
当化学计量数改变时，其ΔH 也同等倍数的改变。
(4)要注明ΔH 的符号：“＋”代表吸热、“－”代表放热，以及单位：kJ·mol
－ 1 。
3．燃烧热
(1)燃烧热的概念及意义
(2)对完全燃烧的理解
元素
C
H
S
N
指定产物
及状态
CO2(g)
H2O(l)
SO2(g)
N2(g)
4.燃料的选择 能源
(1)燃料的选择原则
(2)能源分类
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(3)能源利用
1．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PM2.5的含量( )
2．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ( )
3．根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1可知，氢气的燃烧热为571.6 kJ·
mol－1( )
4．对于SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增
大，ΔH 减小( )
5．已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1，则NH3(g)===N2(g)＋H2(g) ΔH＝
＋46 kJ·mol－1( )
答案 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√
一、能源 燃烧热概念的理解
1．据某网报道，欧洲一集团公司拟在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分
解海水制氢，其反应可表示为2H2O=====2H2↑＋O2↑。有下列几种说法：①水分解反应是
放热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存
条件；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④氢气是一级能源。其中叙述正确的是(
)
A．①②
B．③④
C．②③
D．①②③④
答案 C
解析 ①水分解反应是吸热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇
储存起来，可以减少二氧化碳的量，同时得到新能源甲醇，可改善生存条件；③氢气燃烧只
生成水，不生成CO2，有助于控制温室效应；④氢气是二级能源。
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2．油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：
C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)
已知燃烧1 kg 该化合物释放出3.8×104 kJ 热量，油酸甘油酯的燃烧热为( )
A．3.8×104 kJ·mol－1
B．－3.8×104 kJ·mol－1
C．3.4×104 kJ·mol－1
D．－3.4×104 kJ·mol－1
答案 C
解析 1 mol 油酸甘油酯的燃烧热为×884 g·mol－1≈3.4×104 kJ·mol－1。
二、热化学方程式的书写
3．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知2.0 g 燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ 的热量，则表示肼
燃烧的热化学方程式为
。
(2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa 下，已知该反应每消
耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是
。
答案 (1)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534.4 kJ·mol－1
(2)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol－1
4．分析图像书写热化学方程式。
(1)图甲表示的是NO2和CO 反应生成CO2和NO 过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO
反应的热化学方程式： 。
(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol 气态氢化物时的焓变数据，根据焓变
数据可确定a、b、c、d 分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解
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反应的热化学方程式：
。
(3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1,2,3,4)的能量相对大小，
①D 是 (填离子符号)。
②反应B―→A＋C 的热化学方程式为
(用离子
符号表示)。
答案 (1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)
ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ·mol－1
(3)①ClO ②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－117 kJ·mol－1
解析 (1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋
NO(g) ΔH＝(134－368) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。
(2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，能量逐渐增
大，则可确定a、b、c、d 分别代表碲、硒、硫、氧元素。b 代表硒元素，生成1 mol H2Se(g)
的ΔH＝＋81 kJ·mol－1，则其分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g) ΔH＝－
81 kJ·
mol－1。
(3)D 中氯元素的化合价为＋7 价，应为ClO；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得
ΔH＝(63－60×3) kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。
1．(2020·天津，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
答案 D
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解析 A 对，能量越低越稳定；B 对，根据题图可知反应为吸热反应，ΔH＝＋59.3 kJ·mol－
1；C 对，正反应的活化能为186.5 kJ·mol－1，逆反应的活化能为186.5 kJ·mol－1－59.3 kJ·mol
－1＝127.2 kJ·mol－1；D 错，催化剂只能改变反应速率，不影响反应热。
2．(2022·浙江6 月选考，18)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
H2
O2
H2O2
H2O
能量/ (kJ·mol－1)
249
218
39
10
0
0
－136
－242
可根据HO(g)＋HO(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1。下列说法
不正确的是( )
A．H2的键能为436 kJ·mol－1
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2
D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g) ΔH＝－143 kJ·mol－1
答案 C
解析 根据表格中的数据可知，H2的键能为218 kJ·mol－1×2＝436 kJ·mol－1，A 正确；由表
格中的数据可知O2的键能为249 kJ·mol－1×2＝498 kJ·mol－1，由题中信息可知H2O2中氧氧
单键的键能为214 kJ·mol－1，则O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍，B 正确；由
表格中的数据可知HOO===HO＋O，解离其中氧氧单键需要的能量为249 kJ·mol－1＋39 kJ·
mol－1－10 kJ·mol－1＝278 kJ·mol－1，H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol－1，C 错误；由表
中的数据可知H2O(g)＋O(g)===H2O2(g)的ΔH＝－136 kJ·mol－1－(－242 kJ·mol－1)－249 kJ·
mol－1＝－143 kJ·mol－1，D 正确。
3．[2020·全国卷Ⅱ，28(1)①]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)
ΔH1，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热ΔH/ ( kJ·mol－1)
－1 560
－1 411
－286
则ΔH1＝ kJ·mol－1。
答案 ＋137
解析 先写出三种气体的燃烧热的热化学方程式，然后根据盖斯定律，ΔH1＝－1 560 kJ·
mol－1－(－1 411 kJ·mol－1)－(－286 kJ·mol－1)＝＋137 kJ·mol－1。
4．按要求书写热化学方程式。
(1)[2022·河北，16(1)]298 K 时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44
kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为
。
(2)[2021·海南，16(1)]已知25 ℃，100 kPa 时：1 mol 葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)
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和H2O(l)，放出2 804 kJ 热量。则25 ℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖
[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为 。
(3)[2021·天津，13(3)]合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反
应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式：
。
从能量角度分析，铁触媒的作用是
。
答案 (1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1 (2)6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)
＋6O2(g) ΔH＝＋2 804 kJ·mol －1 (3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1
降低反应的活化能
解析 (1)298 K 时，1 g H2 燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ，则1
mol H2燃烧生成1 mol H2O(l)放热286 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋
O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1。
课时精练
1．(2022·济南高三月考)下列说法正确的是( )
A．焓的大小受体系的温度、压强等因素的影响
B．化学反应的反应热等于反应前后焓的变化
C．浓硫酸溶于水是放热反应
D．煤的液化有利于实现碳达峰、碳中和
答案 A
解析 等压条件下，化学反应的反应热等于反应的焓变，B 错误；浓硫酸溶于水是物理变化，
C 错误；煤的液化能提高煤的能量利用率，但CO2气体的排放量不变，D 错误。
2．“太阳能燃料”国际会议于2019 年10 月在我国武汉举行，旨在交流和探讨太阳能光催
化分解水制氢、太阳能光催化二氧化碳转化为燃料等问题。下列说法错误的是( )
A．太阳能燃料属于一次能源
B．直接电催化CO2制取燃料时，燃料是阴极产物
C．光催化分解水产生的H2是理想的绿色能源
D．研发和利用太阳能燃料，有利于经济的可持续发展
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答案 A
解析 太阳能燃料属于二次能源，故A 错误；直接电催化CO2制取燃料时，C 元素化合价降
低，在阴极反应，故B 正确；光催化分解水产生H2，H2燃烧放出的热量多，产物为H2O，
无污染，故C 正确；太阳能燃料可重复利用，避免对环境造成污染，故D 正确。
3．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g) ΔH＝＋100 kJ·mol－1的能量变化如图所示，判断
下列叙述正确的是( )
A．加入催化剂，该反应的反应热ΔH 变小
B．每形成2 mol A—B，吸收b kJ 能量
C．每生成2 分子AB 吸收(a－b) kJ 热量
D．该反应正反应的活化能大于100 kJ·mol－1
答案 D
解析 催化剂不影响反应热的大小，A 错误；形成化学键，释放能量，B 错误；每生成2
mol AB(g)吸收(a－b)kJ 热量，C 错误。
4．已知：①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1；②H2(g)＋S(g)===H2S(g)
ΔH＝－20.1 kJ·mol－1，下列判断正确的是( )
A．若反应②中改用固态硫，则消耗1 mol S(s)反应放出的热量小于20.1 kJ
B．从焓变数值知，单质硫与氧气相比，更容易与氢气化合
C．由反应①②知，水的热稳定性弱于硫化氢
D．氢气的燃烧热ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
答案 A
解析 固体变为气体，吸收热量，A 项正确；由热化学方程式可知，1 mol 氢气与氧气反应
放出的热量比1 mol 氢气与硫反应放出的热量多221.7 kJ，说明氧气与单质硫相比更容易与
氢气化合，B 项错误；由反应①②无法直接比较水和硫化氢的热稳定性，C 项错误；反应①
生成的是气态水而不是液态水，D 项错误。
5．(2022·北京模拟)丙烷与溴原子能发生以下两种反应：
①CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CH2CH2·(g)＋HBr(g)
②CH3CH2CH3(g)＋Br·(g)―→CH3CHCH3(g)＋HBr(g)
反应过程的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
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A．反应①与②均为吸热反应
B．反应②使用了催化剂
C．产物中CH3CH2CH2·(g)的含量比CH3CHCH3(g)低
D．CH3CH2CH2·(g)转变为CH3CHCH3(g)放出热量
答案 B
解析 催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，加快化学反应速率。反应②的活化能低，
反应速率快，但反应①与②同时发生，不能确定反应②是否使用催化剂，B 说法错误。
6．(2021·浙江1 月选考，20)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
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·mol－1
则2O(g)===O2(g)的ΔH 为( )
A．428 kJ·mol－1
B．－428 kJ·mol－1
C．498 kJ·mol－1
D．－498 kJ·mol－1
答案 D
解析 设O==O 的键能为x，则(2×436 kJ·mol－1＋x)－2×2×463 kJ·mol－1＝－482 kJ·mol－
1，x＝498 kJ·mol－1，所以2O(g)===O2(g)的ΔH＝－498 kJ·mol－1，D 正确。
7．(2022·济南模拟)C2H6在Ni 的活化下可放出CH4，其反应历程如图所示：
下列关于活化历程的说法正确的是( )
A．该转化过程ΔH>0
B．在此反应过程中Ni 的成键数目未发生变化
C．该反应过程中，最大能垒(活化能)为204.32 kJ·mol－1
D．整个过程中，Ni 是该反应的催化剂
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答案 C
解析 据反应物和生成物所具有的能量可以判断出，该反应为放热反应，故A 错误；根据
图示，过渡态1 中Ni 的成键数目为2，过渡态2 中Ni 的成键数目为3，反应过程中Ni 的成
键数目发生了变化，故B 错误；根据图示，中间体2 到过渡态2 的能垒(活化能)最大，为
204.32 kJ·mol－1，故C 正确；根据图示，Ni 是反应物不是催化剂，故D 错误。
8．(2022·重庆育才中学模拟)甲烷分子结构具有高度对称性，且断开1 mol C—H 需要吸收
440 kJ 能量。无催化剂作用下，甲烷在温度达到1 200 ℃以上才可裂解。在催化剂及一定条
件下，CH4可在较低温度下发生裂解反应，甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图
所示。下列说法正确的是( )
A．1 mol 甲烷催化裂解成C 和H2的ΔH＝＋1 760 kJ·mol－1
B．步骤②③反应均为吸热反应
C．催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D．使用该催化剂，反应的焓变减小
答案 C
解析 CH4存在4 个C—H，断开4 mol C—H 需要吸收的能量为440 kJ×4＝1 760 kJ，但不
是甲烷催化裂解成C 和H2需要吸收的能量，A 错误；由题中图示可知，步骤②③反应物总
能量都大于生成物总能量，B 错误；由题中图示可知，C 可吸附在催化剂的表面，则催化剂
使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积，C 正确；加入催化剂，反应的路径
改变，但反应的焓变不变，D 错误。
9．燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量，其常用单位为kJ·kg－1。已知下
列物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa)：
燃料
H2
CO
CH4
C8H18(辛烷)
燃烧热/ (kJ·mol－1)
285.8
283.0
890.3
5 518
据上表数据回答下列问题：
(1)试写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式：
。
(2)CH4的热值约为 (保留3 位有效数字)。
(3)上表所列燃料的热值最大的是 (填化学式)。
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答案 (1)C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1 (2) 5.56×104 kJ·kg
－1 (3)H2
解析 (2)由于CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则其热值约为×103 g·kg－1≈5.56×
104 kJ·kg－1。
(3)H2、CO、C8H18的热值分别为×103 g·kg－1≈1.43×105 kJ·kg－1、×103 g·
kg－1≈1.01×104 kJ·kg－1、×103 g·kg－1≈4.84×104 kJ·kg－1，所以热值最大的是氢气。
10．(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)
ΔH＝－a kJ·mol－1，则a (填“＞”“＜”或“＝”)726.5。
(2)将Cl2 和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl 和CO2，当有1 mol Cl2 参与反应时释放出
145.0 kJ 热量，写出该反应的热化学方程式： 。
(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温
下煅烧，所得物质可作耐高温材料：4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝
－1 176.0 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol 电子放出的热量为 。
(4)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示：
化学键
键能/ (kJ·mol－1)
436
326
803
464
414
写出该反应的热化学方程式： 。
(5)CO2催化加氢制CH3OH 的一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如
CO 表示CO2吸附在催化剂表面)。
该反应历程中决速步反应的化学方程式为
。
答案 (1) ＜ (2)2Cl2(g) ＋2H2O(g) ＋C(s)===4HCl(g) ＋CO2(g) ΔH ＝－290.0 kJ·mol －1
(3)98.0 kJ (4)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－46 kJ·mol－1
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(5)CO2(g)＋2H*＋2H2(g)===COOH*＋H*＋2H2(g)[或CO2(g)＋2H*===COOH*＋H*或CO2(g)＋
H*===COOH*]
解析 (1)所述反应未完全燃烧，生成的氢气燃烧还要放出热量，则a＜726.5。
(2)当有1 mol Cl2 参与反应时释放出145.0 kJ 热量，该反应的热化学方程式：2Cl2(g)＋
2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－145.0 kJ·mol－1×2＝－290.0 kJ·mol－1。
(3)4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝－1 176.0 kJ·mol－1，每转移12 mol
电子放出的热量为1 176.0 kJ，则反应过程中，每转移1 mol 电子放出的热量为 kJ＝ 98.0
kJ。
(4)由反应图示可知图形与化学键对应关系为
H—H
C—O
C==O
O—H
C—H
ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝2×803 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－3×414 kJ·mol－1
－326 kJ·mol－1－3×464 kJ·mol－1＝－46 kJ·mol－1。
(5)据图可知CO2(g)＋2H*＋2H2(g)===COOH*＋H*＋2H2(g)活化能最大，是决速步骤。
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