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专题05 化学反应中的能量变化
考情分析
课
标
解
读
内容
反应热的有关概念
热化学方程式 盖斯定律及其应用
解读
1.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。
2.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。
1.了解热化学方程式的含义，能正确书写
热化学方程式。
2.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。
考情分析
“反应热”已成为近几年的必考内容，一般不单独命题，而是作为非选择题的某个设
问，常与化学反应速率、化学平衡及工艺流程相结合；从考查内容上看，均与盖斯定
律有关，试题整体难度虽然较大，但涉及本专题的内容都比较容易。随着能源问题的
日益突出，对本专题内容的考查仍将维持较高的热度。
备考策略
考查点主要是运用盖斯定律进行ΔH 的计算和热化学方程式的书写，而且考查频率较
高。利用键能进行ΔH 的计算及化学反应中能量变化的有关概念考查频率较低。
直击考点
高频考点一 化学能与热能
1.理解化学反应热效应的两种角度
反应热图示
图像分析
微观
宏观
a 表示断裂旧化学键吸收的能
量；
b 表示生成新化学键放出的能
量；
c 表示反应热
a 表示反应物的活化能；
b 表示活化分子形成生成物释放的能
量；
c 表示反应热
ΔH 的计算
ΔH＝H(生成物)－H(反应物)
ΔH＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能)
2.“五步”法书写热化学方程式
1
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【特别提醒】对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。
如：①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
S(
②
正交，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
S(
③
单斜，s)===S(正交，s) ΔH3＝－0.33 kJ·mol－1
3．燃烧热和中和热应用中的注意事项
(1)均为放热反应，ΔH<0，单位为kJ·mol－1。
(2)燃烧热概念理解的三要点：①外界条件是25 ℃、101 kPa；②反应的可燃物是1 mol；③生成物是稳定的
氧化物(包括状态)，如碳元素生成的是CO2，而不是CO，氢元素生成的是液态水，而不是水蒸气。
(3)中和热概念理解三要点：①反应物的酸、碱是强酸、强碱；②溶液是稀溶液，不存在稀释过程的热效
应；③生成产物水是1 mol。
高频考点二 盖斯定律中的应用
1．定律内容
一定条件下，一个反应不管是一步完成，还是分几步完成，反应的总热效应相同，即反应热的大小与反应
途径无关，只与反应的始态和终态有关。
2．常用关系式
热化学方程式
焓变之间的关系
aA===B ΔH1
A===B ΔH2
ΔH2＝ΔH1或ΔH1＝aΔH2
aA===B ΔH1
B===aA ΔH2
ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
3.答题模板——叠加法
步骤1 “倒”
为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号相反。这样，就不
2
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用再做减法运算了，实践证明，方程式相减时往往容易出错。
步骤2 “乘”
为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个倍数，反应热也要相乘。
步骤3 “加”
上面的两个步骤做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也要相加。
4.盖斯定律中的三种定量关系
转化类型
反应热间的关系
aA――→B、A――→B
ΔH1＝aΔH2
ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
跟踪测试
1.下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是( )
A. 木柴燃烧 B. 白磷自
燃 C. 燃放爆
竹 D. 干冰升华
2.能源家族成员：①石油②电力③风能④天然气⑤水煤气⑥氢能，其中属于二次能源的是（ ）
A. ①③⑥ B. ②④⑤ C. ①③④ D. ②⑤⑥
3.化学能与热能、电能等可以相互转化，下列说法正确的是（ ）
A. 图1 所示的装置能将化学能转变为电能
B. 图2 所示的反应为吸热反应
3
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C. 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
D. 中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低
4.关于化学能与热能的叙述，正确的是（ ）
A. 需要加热才能发生的反应，一定是吸热反应
B. 1mol 酸与碱恰好中和时所放出的热量叫中和热
C. 化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
D. 化学反应中的能量变化，主要是由化学键的变化引起的
5.下列关于盖斯定律描述错误的是（ ）
A. 化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B. 盖斯定律遵守能量守恒定律
C. 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
D. 利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
6.一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成，反应热都是一样的。该定律称为盖斯定律。依据图示关
系，下列说法错误的是（ ）
A. 石墨燃烧是放热反应
B. 1 mol C(石墨)和1 mol CO 分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2 ， 后者放热多
C. C(石墨) + 1
2 O2(g) = CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
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
7.下列关于盖斯定律描述不正确的是( )
A. 化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应途径有关
B. 盖斯定律遵守能量守恒定律
C. 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
D. 利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
8.根据盖斯定律判断如下图所示的物质转变过程中，正确的等式是( )
4
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A. ΔH1＝ΔH2＝ΔH3＝ΔH4 B. ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4
C. ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4 D. ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
9.下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据之一的是（阿伏加德罗定律：在同温同压下，相同体积的
任何气体含有相同数目的分子)( )
A
B
C
D
勒夏特列原理
元素周期表
盖斯定律
阿伏加德罗定律
实验
方案
结果左球气体颜色加深右球气体
颜色变浅
烧瓶中冒气泡，试管中出
现浑浊
测得△H 为△H1、△H2
的和
H2与O2的体积比约
为2：1
A. A B. B C. C D. D
10.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。已知3.6g 碳在6.4g 氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出
了X kJ 热量。已知碳完全燃烧的焓变△H= -Y kJ·mol-1 ， 则lmol C 与O2反应生成CO 的反应热△H 为
( ) kJ·mol-1
A. -Y B. -(10X-Y) C. -(5X-0.5Y) D. +(10X-Y)
11.盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分为数步完成，这个过程的热效应是相同的．
已知：H2O（g）=H2O（l）△H1=
Q
﹣
1kJ•mol
1
﹣（Q1＞0）
C2H5OH（g）=C2H5OH（l）△H2=
Q
﹣
2kJ•mol
1
﹣（Q2＞0）
C2H5OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）△H3=
Q
﹣
3kJ•mol
1
﹣（Q3＞0）
若使23g 液态乙醇完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为（kJ）（ ）
A. Q1+Q2+Q3 B. 0.5（Q1+Q2+Q3）
C. 0.5 Q1
1.5 Q
﹣
2+0.5Q3 D. 1.5 Q1
0.5 Q
﹣
2+0.5Q3
12.能源是人类生活和社会发展的基础。化学反应中，能量的测定和利用是关乎可持续发展的重要课题。下
列相关叙述正确的是( )
5
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A. 已知氢气和氯气在混合光照时发生爆炸，而氢气在氯气中点燃能安静燃烧，说明在同温同压下，H2(g)
+ Cl2(g) ═ 2HCl(g)反应条件不同，△H 不同
B. 将锌片直接放入足量稀硫酸中，另取同样的锌片与铜片用导线连接后再放入足量的稀硫酸中，充分反
应后，两者放出的热量相同
C. 应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应的焓变
D. 为了充分利用热能，可在燃烧时通入大量的空气以确保燃料完全燃烧
13.下列有关反应热的叙述中正确的是（ ）
①已知2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=
483.6kJ•mol
﹣
1
﹣ ， 则氢气的燃烧热为△H=
241.8kJ•mol
﹣
1
﹣
②由单质A 转化为单质B 是一个吸热过程，由此可知单质B 比单质A 稳定
X
③（g）+Y（g）═Z（g）+W（s）△H＞0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X，上述反应的△H 增大
④已知：
共价键
C
C
﹣
C═C
C
H
﹣
H
H
﹣
键能/（kJ•mol
1
﹣）
348
610
413
436
上表数据可以计算出
（g）+3H2（g）→
（g）的反应热；
⑤由盖斯定律，推知在相同条件下，金刚石或石墨燃烧生成1molCO2固体时，放出的热量相等；
25℃
⑥
，101kPa 时，1mol 碳完全燃烧生成CO2所放出的热量为碳的燃烧热．
A. ①②③④ B. ③④⑤ C. ④⑤ D. ⑥
14.工业上处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为S 和CO2。已知：2CO(g)
+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol； S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol；则该条件下2CO(g)+SO2(g)=S(s)
+2CO2(g)的ΔH 等于( )
A. - 270 kJ/mol B. +26 kJ/mol C. -582 kJ/mol D. +270 kJ/mol
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答案解析
1.【答案】 D
【解析】A、木柴燃烧发生了化学变化，化学能转化为热能，故A 不符合题意；
B、白磷自燃是发生的氧化还原反应，放出热量，化学能转化为热能，故B 不符合题意；
C、炸药爆炸过程中 有化学反应发生，有化学能和热能变化，故C 不符合题意；
D、干冰气化只有热量变化，无化学能的变化，故D 符合题意；
故答案为：D。
【分析】发生化学反应过程中一定伴随化学能与热能的转化。
2.【答案】 D
【解析】能源按照转换过程分为一次能源和二次能源，一次能源是指直接从自然界中获取的能源，二次能
源是指通过一次能源转化而来的能源，据此解题：
①石油是直接从自然界中获取的能源，故属于一次能源，②电力不管是水电、风电还是火力发电均为通过
一次能源转化而来的，属于二次能源，③风能是直接从自然界中获取的能源，属于一次能源，④天然气是
直接从自然界中获取的能源，属于一次能源，⑤水煤气是以煤为原料，通过反应C+H2O
高温
¿
¿
¿
CO+H2转
化而来的能源，属于二次能源，⑥氢能也是通过转化而来的能源，属于二次能源，故属于二次能源的有：
②⑤⑥，
故答案为：D。
3.【答案】 C
【解析】A.图1 所示的装置没有形成闭合回路，没有电流通过，不能形成原电池，所以不能把化学能转变
为电能，A 不符合题意；
B.图2 所示的反应，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，B 不符合题意；
C.化学反应时断键要吸收能量，成键要放出能量，所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与
生成，C 符合题意；
D.中和反应为放热反应，则反应物的总能量比生成物的总能量高，D 不符合题意；
故答案为：C
4.【答案】D
【解析】解：A．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如铝热反应，需要加热，但属于放热
反应，故A 错误； B．中和热是强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol 水放出的热量，酸碱分强弱，一
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元、二元之分，1mol 酸与碱恰好中和时不一定生成1mol 水，故B 错误；
C．化学反应中的能量多数主要以热的形式释放，但还可表现为热能、光能、电能、机械能等多种，故C
错误；
D．化学反应的实质是旧化学键断裂，新化学键的形成过程，一定伴随能量变化，则化学反应中的能量变
化主要是由化学键变化引起的，故D 正确；
故选D．
5.【答案】 A
【解析】A. 化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，A 符合题意；
B. 盖斯定律也遵守能量守恒定律，B 不符合题意；
C. 利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热，C 不符合题意；
D. 利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热，D 不符合题意；
故答案为：A。
6.【答案】 B
【解析】A. 根据ΔH1<0 可知，石墨燃烧是放热反应，A 不符合题意；
B. 根据反应热大小比较，ΔH1<ΔH2 ， 即1 mol C(石墨)和1 mol CO 分别在足量O2中燃烧，全部转化为
CO2 ， 后者放热少，B 符合题意；
C. 根据盖斯定律，C(石墨) + 1
2 O2(g) = CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2 ， C 不符合题意；
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，D 不符合题意。
故答案为：B。
7.【答案】 A
【解析】A.盖斯定律表明化学反应的反应热与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，选项错误，
A 符合题意；
B.盖斯定律遵循能量守恒定律，选项正确，B 不符合题意；
C.利用盖斯定律可间接求得某些实验过程难以测得的反应的反应热，选项正确，C 不符合题意；
D.利用盖斯定律可计算有副反应发生的反应的反应热，选项正确，D 不符合题意；
故答案为:A
8.【答案】 D
【解析】根据能量守恒定律可知，反应热与反应途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 ，
故答案为：D。
9.【答案】 B
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【解析】A.NO2气体中存在可逆反应2NO2(g)=N2O4(g) ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，因此颜色加深，
选项正确，A 不符合题意；
B.由酸性强弱得出非金属性强弱时，需比较最高价氧化物对应水化物的酸性，因此不能用浓盐酸，应该用
HClO4 溶液，选项错误，B 符合题意；
C.根据盖斯定律可得，ΔH=ΔH1+ΔH2 ， 选项正确，C 不符合题意；
D.同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，由公式N=n×NA可得，所含分子数之比等于物质的量之
比，选项正确，D 不符合题；
故答案为：B
10.【答案】 C
【解析】碳在氧气中燃烧，氧气不足发生反应2C+O2 点燃
¿
2CO，氧气足量发生反应C+O2 点燃
¿
CO2
， 3.6g 碳的物质的量为n(C)=3.6g÷12g/mol=0.3mol，6.4g 的氧气的物质的量为
n(O2)=6.4g÷32/mol=0.2mol，n（C）：n(O2)=3：2，介于2：1 与1：1 之间，所以上述反应都发生。假设生
成的CO 为xmol，CO2为ymol，根据碳元素守恒有x+y=0.3，根据氧元素守恒有x+2y=0.2×2，联立方程，
解得x=0.2，y=0.1.单质碳的燃烧热为Y kJ/mol，所以生成0.1mol 二氧化碳放出的热量为0.1mol×Y
kJ/mol=0.1YkJ，所以生成0.2molCO 放出的热量为XkJ-0.1YkJ.由于碳燃烧为放热反应，所以反应热△H 的
符号为“—”，故1mol C 与O2反应生成CO 的反应热△H=-(XkJ−0.1YkJ)÷0.2mol=-(5X-0.5Y)kJ/mol，
故答案为：C
11.【答案】 D
【解析】三个已知方程式为H2O（g）=H2O（l）△H1=
Q
﹣
1kJ•mol
1
﹣（1）
C2H5OH（g）=C2H5OH（l）△H2=
Q
﹣
2kJ•mol
1
﹣（2）
C2H5OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）△H3=
Q
﹣
3kJ•mol
1
﹣（3）
乙醇燃烧生成液态水时的化学方程式为C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）△H
利用盖斯定律求得目标方程式=3（1）﹣（2）+（3），
即△H=3
H
△
1
H
△
﹣
2+
H
△
3=﹣（3Q1
Q
﹣
2+Q3），
23 克乙醇的物质的量为
23 g
46 g/mol =0.5mol，
所以放出的热量为0.5×（3Q1
Q
﹣
2+Q3），所以选D．
12.【答案】 C
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【解析】A、根据盖斯定律，反应的焓变只与始态和终态有关，与过程无关，同温同压下，反应H2（g）
+Cl2（g）═2HCl（g）在光照和点燃条件下的△H 相同，选项A 不符合题意；
B. 将锌片直接放入足量稀硫酸中，发生反应，化学能主要转化为热能；另取同样的锌片与铜片用导线连
接后再放入足量的稀硫酸中，化学能主要转化为电能，转化为热能的较少，故充分反应后，前者放出的热
量多，选项B 不符合题意；
C、反应的焓变与 变化过程无关，只与初始和终了状态有关，对某些难以直接测量的反应焓变，可以根据
盖斯定律设计过程利用已知反应焓变计算，选项C 符合题意；
D、燃料燃烧时要通入适量的空气，但若空气量过多，则会导致带走部分热量，不一定能确保燃料完全燃
烧，选项D 不符合题意；
故答案为：C。
13.【答案】 D
【解析】解：①燃烧热是1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，氢气燃烧生成液态水，由热
化学方程式可知，氢气的燃烧热＜﹣241.8kJ•mol
1
﹣ ， 故错误；②单质A 转化为单质B 是一个吸热过
程，则B 的能量比A 的高，能量越高越不稳定，故错误；③一定条件下，反应热与平衡移动无关，与化学
计量数与物质的状态有关，故错误；④反应热=反应物总键能﹣生成物总键能，由于苯环中不存在碳碳双
键，不能计算反应热，故错误；⑤金刚石与石墨的结构不同，能量不相同，在相同条件下，金刚石或石墨
燃烧生成1molCO2固体时，放出的热量不相等，故错误；⑥碳的燃烧热指：25℃，101kPa 时，1mol 碳完
全燃烧生成CO2所放出的热量，故正确，
故选D．
14.【答案】 A
【解析】已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol； ②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ/mol，根据盖
斯定律，将①－②，整理可得2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2(g) ΔH=- 270 kJ/mol，
故答案为：A。
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