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专题五 热化学方程式与盖斯定律的应用
1.了解焓变与反应热的含义，会利用键能计算焓变。
2.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。
3.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关焓变的计算。
考点一 焓变(ΔH)的计算
1.反应热的计算
（1）根据(相对)能量计算ΔH：ΔH＝H(生成物)－H(反应物)
（2）根据键能计算ΔH：ΔH＝∑E(反应物键能)－∑E(生成物键能)
【归纳总结】常见1 mol 物质中化学键数目
物质
金刚石
硅
SiO2
化学键
C—C
Si—Si
Si—O
化学键数
2NA
2NA
4NA
物质
CO2
CH4
S8
化学键
C==O
C—H
S—S
化学键数
2NA
4NA
8NA
（3）根据活化能计算ΔH：ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能
2．活化能与焓变的关系
(1)催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小及平衡转化率。
1
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(2)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，ΔH＝E1－E2，活化能大小影响反应速
率。
(3)起点、终点能量高低判断反应的ΔH，并且物质的能量越低，物质越稳定。
3.燃烧热
(1)101 kPa 时，1_mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，单位：kJ·mol－1。
(2)C 的燃烧热为393.5 kJ·mol－1，表示在25 ℃、101 kPa 条件下，1_mol C 完全燃烧生成CO2放出393.5 kJ
的热量，用热化学方程式表示为C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1。
(3)物质燃烧一定放热，故物质燃烧的ΔH 一定为负值。
4.中和反应的反应热及测定
(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H2O 的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计
算。
(2)实验装置
(3)注意事项
①为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(0.5 mol·L－1 HCl、0.55 mol·L－1 NaOH 溶液等体积混合)。
②实验时不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器。
(4)结论：25 ℃、101 kPa 下，在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成可溶性盐和1_mol_H2O(l)时，放
出57.3 kJ 的热量，热化学方程式可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。
5.燃烧热和中和热的理解
(1)有关燃烧热的判断，一看是否以1 mol 可燃物为标准，二看是否生成指定产物。
(2)中和反应的实质是H＋和OH－反应生成H2O。
①若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质，难电离物质等)，这部分反应热不在中和反应反应热
之内。
②若用浓溶液或固体，还有溶解热，放出热量增多。
③若用弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，由于弱酸或弱碱电离要吸热，则放出热量减小。
2
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(3)对于中和反应反应热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所以描述中不带“－”，但焓变为负
值。
(4)当用热化学方程式表示中和反应反应热时，生成H2O(l)的物质的量必须是1 mol，当用热化学方程式表
示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 mol。
(5)物质完全燃烧生成的指定产物示例：H→H2O(l)，C→CO2(g)，S→SO2(g)，N→N2(g)。
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)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。
(2)H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2中2ΔH1＝ΔH2。
(3)根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571 kJ·mol－1可知氢气的燃烧热为571 kJ·mol－1。
(4)已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生
成1 mol 水时放出57.3 kJ 的热量。
(5)S(s)＋O2(g)===SO3(g) ΔH＝－315 kJ·mol－1(燃烧热)(ΔH 的数值正确)。
(6)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH＝2×(－
57.3 kJ·mol－1)。
1.（2023·新课标卷第29 题）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列
问题：
（1）根据图1 数据计算反应
的
_______
。
2．[2022·广东，19(1)
]
②铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
3
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Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)→Y(g)过程的焓变为____________(列式表示)。
3．(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
4．[2021·湖南，16(1)]氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两
种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键
N≡N
H—H
N—H
键能E/(kJ·mol－1)
946
436.0
390.8
在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：
反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)
ΔH＝______ kJ·mol－1。
5. （2021·浙江卷）相同温度和压强下，关于反应的
，下列判断正确的是
A.
B.
4
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C.
D.
1．（2023·辽宁大连·统考模拟预测）已知：
则下列说法正确的是
A．H2(g)的燃烧热△H=-571.6 kJ·mol-1
B．
C．等质量的H2(g)和CH3OH(I)完全燃烧生成CO2和液态水，H2(g)放出的热量多
D．2molH2(g)在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6kJ
2．（2023·河南·校联考一模）如图1、图2 分别表示
和
分解时的能量变化情况(单位：
kJ)。下列说法错误的是
A．CO 的燃烧热
B．
C．O=O 的键能为
5
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D．无法求得
的反应热
3．（2023·辽宁·校联考模拟预测）下列有关及应热和热化学方程式的描述不正确的是
A．已知：
，则稀氨水和稀
溶液完全反应生成
时，放出热量少于
B．热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，既表示分子数也表示物质的量
C．
，20℃和25℃时，
的燃烧热不同
D．键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值
4．（2023·安徽铜陵·统考二模）已知：
其他数据如下表：
化学键
C=O
O=O
C-H
O-H
C=C
键能/(
)
798
x
413
463
615
下列说法正确的是
A．乙烯的燃烧热为
B．
C．
D．当生成4molO-H 键时，该反应放出热量一定为akJ
5．（2023·广东深圳·联考模拟预测）已知：298K 时，相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的
是。
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A．CO 燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) ∆H=-566kJ∙mol-1
B．H2的燃烧热为∆H=-242kJ∙mol-1
C．C2H6比C2H4稳定
D．CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)是放热反应
考点二 热化学方程式的书写、盖斯定律
1．热化学方程式书写易出现的错误
(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。
(2)反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“＋”号，放热反应未标出“－”号，从而导致错误。
(3)漏写ΔH 的单位，或者将ΔH 的单位写为kJ，从而造成错误。
(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。
(5)对燃烧热的概念理解不到位，忽略其标准是1 mol 可燃物而造成错误。
【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
2．盖斯定律的答题模板——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。这样就不用
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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，反应热也要乘以某个倍数。
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。
3．利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤
如：①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1；
C(s)
②
＋O2(g)===CO(g) ΔH2；
由(①－②)×2 可得
2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝2(ΔH1－ΔH2)。
4．反应热大小的比较
(1)根据化学计量数比较反应焓变大小
H
①
2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1
2H
②
2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2
反应②中H2的量更多，因此放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2。
(2)根据反应进行的程度大小比较反应焓变的大小
C(s)
①
＋O2(g)===CO(g) ΔH1
C(s)
②
＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
反应②中，C 完全燃烧，放热更多，|ΔH1|<|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1>ΔH2。
(3)根据反应物或生成物的状态比较反应焓变的大小
S(g)
①
＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)
②
＋O2(g)===SO2(g) ΔH2
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方法一：图像法
由图像可知：|ΔH1|>|ΔH2|，但ΔH1<0，ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。
方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式
由①－②可得S(g)===S(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。
(4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
2Al(s)
①
＋O2(g)===Al2O3(s) ΔH1
2Fe(s)
②
＋O2(g)===Fe2O3(s) ΔH2
由①－②可得2Al(s)＋Fe2O3(s)===2Fe(s)＋Al2O3(s) ΔH＝ΔH1－ΔH2，已知铝热反应为放热反应，故
ΔH<0，ΔH1<ΔH2。
2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的化学方程式可表示为CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 ( )
(2)已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ba(OH)2反应的ΔH＝2×(－57.3)
kJ·mol－1 ( )
(3)肼(N2H4)是一种高效清洁的火箭燃料。25 ℃、101 kPa 时，0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态
水，放出133.5 kJ 热量。则该反应的热化学方程式为N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·mol－1 ( )
(4)一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多。 ( )
1.（2023·全国甲卷第28 题）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。
回答下列问题：
（1）已知下列反应的热化学方程式：
①
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②
反应③
的
_______
，
2.（2023·浙江选考1 月第19 题） “碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双
碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：
Ⅱ：
请回答：
（2）反应
的
___________
，
3.（2023·湖南卷第16 题）聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。
Ⅰ．苯乙烯的制备
（1）已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算反应④
的
_______
；
4.（2023·浙江卷第19 题）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：
该反应分两步完成：
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请回答：
（1）
_______
。
5．[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__________________________________________________。
1．（2023·天津·统考一模）胶状液氢(主要成分是
和
)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实
验测得：
时，
完全燃烧生成液态水，放出
热量；
完全燃烧生成液态水和
，放出
的热量。下列热化学方程式的书写中正确的是
A．
B．
C．
D．
2．（2023·海南海口·联考模拟预测）某些物质的燃烧热如下表：
物质
氢气
甲烷
乙烷
燃烧热△H(
)
-285.8
-891.0
-1560.8
乙烷与氢气反应生成甲烷的热化学方程式为
A．
B．
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C．
D．
3．（2023·浙江绍兴·统考一模）HCl(g)溶于大量水的过程放热，循环关系如图所示：下列说法不正确的是
A．
，
B．若将循环图中
元素改成
元素，相应的
C．
D．
4．（2024·山东济南·校考一模）关于如图所示转化关系，下列说法正确的是
A．△H2>0
B．△H1>△H3
C．△H3 =△H1+△H2
D．△H1=△H2+△H3
5．（2023·河北衡水·统考三模）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，则含1molNaOH 的稀溶液与稀醋酸完全
中和，放出热量小于57.3kJ
B．已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1
C．已知2C(s)+ O2(g)=2CO2(g) ΔH=a 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b，则a>b
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D．已知P(白磷，s)=P(红磷，s) ΔH<0，则白磷比红磷稳定
1．（2024·河北衡水·校联考一模）氢能是清洁能源之一，工业制取氢气涉及的重要反应之一是：
已知：①
②
③
下列叙述正确的是
A．
的燃烧热为
B．
C．12gC(s)不完全燃烧全部生成CO(g)时放出热量为221kJ
D．
平衡常数表达式为
2．（2023·陕西宝鸡·统考三模）在25 ℃、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧焓依次是
393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是
A．C(s)＋
O2(g)=CO(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝＋571.6 kJ/mol
D．
C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 400 kJ/mol
3．（2023·江苏南京·统考三模）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下：
①
kJ⋅mol
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②
kJ⋅mol
下列说法正确的是
A．
的燃烧热
kJ⋅mol
B．反应①中的能量变化如图所示
C．
转变成
的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应
kJ⋅mol
4．（2023·山东菏泽·校考三模）已知
、
、
可作为燃料电池的燃料，其相关热化学
方程式如下。
①
②
③
④
下列说法正确的是
A．
B．反应③的
C．反应①中若生成
，则
D．反应②中的
能表示甲烷的燃烧热
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5．（2023·江苏连云港·校考模拟预测）
的燃烧热为
。下列化学反应表示正确的是
A．在空气中煅烧
的反应：
B．在弱碱性条件下，FeS 与
反应：
C．FeS 与
反应的离子方程式：
D．
的燃烧：
6．（2023·湖南衡阳·统考一模）下列热化学方程式书写正确的是(
的绝对值均正确)
A．
(燃烧热)
B．
(中和热)
C．
(反应热)
D．
(反应热)
7．（2023·广东广州·校考模拟预测）下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A．若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1，则H2的标准燃烧热为-241.8kJ·mol-1
B．若C(石墨；s)=C(金刚石，s) ΔH>0，则石墨比金刚石稳定
C．已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1，则20.0gNaOH 固体与稀盐酸完全中和，
放出28.7kJ 的热量
D．已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔHl；2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔHl>ΔH2
8．（2023·江西上饶校考一模）下列说法中正确的是
A．若 2NO2(g)
N2O4(g) ∆H =+56.9kJ·mol-1 ，则
置于密闭容器中充分反应吸收的热量为
56.9kJ
B．表示中和热的热化学方程式：
C．在稀溶液中，强酸与强碱反应的中和热为ΔH=-57.3kJ·mol-1，若将含有0.5mol H2SO4的浓硫酸和含有
1molNaOH 的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ
D．H2(g)的燃烧热是285.8kJ·mol-1，则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ∆H =+571.6kJ·mol-1
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9．（2024·新疆乌鲁木齐·校考一模）已知C2H4(g)+H2O(1)=C2H5OH(l)
=-44.2kJ•mol-1。若C2H5OH(l)燃
烧热
=-QkJ/mol，则C2H4(g)的燃烧热△H 为
A．-(44.2+Q)kJ•mol-1
B．-(Q-44.2)kJ•mol-1
C．+(44.2+Q)kJ•mol-1
D．-(44.2-Q)kJ•mol-1
10．（2023·浙江温州·统考二模）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．H2O(l)的△H>-241.8kJ·mol-1
B．NH3比N2H4稳定
C．N2H4(l)标准燃烧热为534.2kJ·mol-1
D．NO(g)的键能大于N2(g)与O2(g)的键能之和
11．（2023·重庆·重庆南开中学校考三模）将2 mol
和3 mol
置于密闭容器中，在250℃下只发生如
下两个反应：
kJ/mol
kJ/mol
一段时间后，
和
恰好全部消耗，共放出303 kJ 热量。
已知：部分化学键的键能如下表所示
化学键
(ClF 中)
(
中)
键能/(kJ/mol)
157
243
248
X
则X 的值为
A．172
B．202
C．238
D．258
12．（2023·上海奉贤·统考二模）N2(g)与H2(g)化合生成NH3(g)的过程能量变化如下图所示，有关说法正确
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的是
A．使用催化剂会改变反应的热效应
B．反应的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)+2bkJ
C．1molN(g)和3molH(g)生成1molNH3(g)时，放出bkJ 热量
D．1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和小于2molNH3(g)的能量
13．（2023·浙江绍兴·校考模拟预测）镁和氯气反应生成氯化镁的能量关系图如图所示。已知，气态的卤
素原子得电子生成气态的卤离素子是放热过程。下列说法正确的是
A．∆H6=∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5
B．Ca(g)–2e-=Ca2＋(g) ∆H7，则∆H7>∆H3
C．I(g)+e-=I-(g) ∆H8，则∆H8>∆H4
D．MgCl2(s)=Mg2＋(aq)+2Cl-(aq) ∆H9，则∆H9>∆H5
14．（2023·河北秦皇岛·校考模拟预测）通过以下反应均可获取H2。下列有关说法不正确的是
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6kJ•mol–1
②焦炭与水反应制氢：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3kJ•mol–1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH3=+206.1kJ•mol–1
A．H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1
B．反应②中E(反应物键能总和)＞E(生成物键能总和)
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C．反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的ΔH=+74.8kJ•mol–1
D．2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH＜+571.6kJ•mol-1
15．（2023·重庆九龙坡·统考二模）火箭发射时可以用液态肼作燃料，
作氧化剂。相关物质的能量转
化关系如下。已知
，则
的
反应热
为
A．
B．
C．
D．
16．（2023·浙江金华·校联考模拟预测）某小组为测定NaCl 晶体中离子键断裂时所需要的能量(△H4)，设
计了如图所示的转化关系，则△H4可表示为
A．△H1+△H2-△H3-△H5+△H6
B．△H1+△H2+△H3-△H5+△H6
C．△H1+△H2+△H3-△H5-△H6
D．△H3+△H5-△H1-△H2-△H6
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