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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，理解反应热、焓变及相关概念。2.了解中
和反应反应热的测定方法。3.能正确书写热化学方程式。4.会分析化学反应过程中能量变化
图像。5.了解燃烧热的含义和能源及其利用的意义。
考点一 反应热 焓变
1．反应热和焓变及相关概念
(1)反应热
(2)焓和焓变
2．识记常见的吸热反应和放热反应
有下列常见的化学反应：
①Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 的反应 ②大多数的分解反应 ③大多数的化合反应 ④大多数
的盐类水解 ⑤C 和H2O(g)、C 和CO2的反应 ⑥中和反应 ⑦可燃物的燃烧
⑧金属与酸的置换反应 ⑨铝热反应
1
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其中属于放热反应的是______________(填序号，下同)，属于吸热反应的是__________。
3．反应过程中能量变化的原因
(1)从化学键变化分析
(2)从反应过程能量图理解
放热反应(ΔH<0)
吸热反应(ΔH>0)
图示
解释与说明
①E1代表反应物断键吸收的能量，即反应物的键能之和。过渡态理论认
为E1为正反应的活化能
②E2代表形成化学键时释放的能量，即生成物的键能之和。过渡态理论
认为E2为逆反应的活化能
③ΔH 为该反应过程的反应热
ΔH＝∑E (生成物)－∑E(反应物)
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
ΔH＝E(正反应活化能)－E(逆反应活化能)
1．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( )
2．弱电解质的电离是吸热反应，浓硫酸溶于水是放热反应( )
3．反应体系的焓就是体系的内能( )
4．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多( )
一、中和反应反应热测定
1．某化学实验小组用简易量热计(装置如图)，采用50 mL 0.50 mol· L－1盐酸与50 mL 0.55
mol·
L－1 NaOH 溶液反应，测量中和反应的反应热。
2
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测定操作
Ⅰ.用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸倒入量热计内筒中，测出盐酸的温度；
Ⅱ.用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，并用同一温度计测出其温度；
Ⅲ.将NaOH 溶液倒入量热计内筒中，使之混合均匀，测得混合液最高温度。
重复上述步骤，记录数据。
回答下列问题：
(1)NaOH 溶液与盐酸混合均匀的正确操作是________(填字母)。
a．把NaOH 溶液分多次倒入量热计内筒小烧杯中与盐酸反应
b．用温度计小心搅拌
c．揭开杯盖用玻璃棒搅拌
d．用套在温度计上的玻璃搅拌器上下轻轻地搅动
e．实验时可用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器
(2)NaOH 溶液稍过量的原因：______________________________________________。
(3)稀盐酸和氢氧化钠溶液的密度都视为1 g·cm－3，溶液的比热容c＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－
1。某学生实验记录数据如下：
实验序号
起始温度t1/ ℃
最高温度t2/ ℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
计算生成1 mol 水的反应热。
ΔH＝－＝__________(保留小数点后一位)。
(4)问题讨论
①在中和反应反应热的测定实验中，使用弱酸或弱碱会使测得的中和反应反应热数值
____(
填
“
偏
高
”
“
不
变
”
或
“
偏
低
”
)
，
其
原
因
是
_________________________________________
______________________________________________________________________________。
②有两组实验：ⅰ.50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH 溶液，ⅱ.60 mL 0.50
mol·
L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH 溶液。实验ⅰ、ⅱ反应放出的热量______(填“相等”
或“不相等”，下同)，测得的中和反应反应热________，原因是_____________________
3
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______________________________________________________________________________。
二、反应过程中物质能量变化图像
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____________。
3．铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH 具有高效的选择性。其反应历程与相对能量
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，哪种更有利于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
______________________________________________________________________________。
(4)由*CO 生成*HCOO－的反应为__________________________________________________
______________________________________________________________________________。
三、化学反应的焓变与键能的相互计算
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
436
4
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则该反应的反应热为____________。
5．有关键能数据如表，SiO2晶体部分微观结构如图，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式：
Si(s)＋O2(g)===SiO2(s) ΔH＝－989.2 kJ·mol－1，则表中的x 值为________。
化学键
Si—O
O==O
Si—Si
键能/(kJ·mol－1)
x
498.8
176
考点二 热化学方程式
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________变化，也表明了化学反应中的________变化。
如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol －1 表示在25 ℃、101 kPa 条件下，
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
一、热化学方程式的书写及注意事项
1．判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。
(1)2NO2===O2＋2NO ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1( )
______________________________________________________________________________
(2)3.2 g CH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出178 kJ 的热量，其热化学方程式为CH4(g)
＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ( )
______________________________________________________________________________
(3)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( )
______________________________________________________________________________
(4)在一定温度和压强下，1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后，放出热量a kJ，则气态SO2转
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化为气态SO3的热化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－2a kJ·mol－1( )
______________________________________________________________________________
(5) 若31 g 白磷的能量比31 g 红磷多b kJ ，则白磷转化为红磷的热化学方程式为
P4(s)===4P(s) ΔH＝－4b kJ·mol－1( )
______________________________________________________________________________
(6)1 mol 液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ 的热量：N2H4(l)＋
O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋642 kJ·mol－1( )
______________________________________________________________________________
2．计算反应热书写热化学方程式。
(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______________________________
______________________________________________________________________________。
(3)断开1 mol H—H,1 mol N—H,1 mol N≡N 分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，写
出
2
mol
NH3
分
解
的
热
化
学
方
程
式
：
_________________________________________________
______________________________________________________________________________。
二、提取反应过程图像信息书写热化学方程式
3．分析下列图像，按要求书写热化学方程式。
(1)图甲表示的是NO2(g)和CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)的过程中能量变化示意图，请写出
NO2(g)和CO(g)反应的热化学方程式：_____________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)我国科学家研究化合物M(s)催化CO2氢化生成甲酸的机理，其中由化合物M(s)生成化合
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物N(s)的反应过程和相对能量曲线如图乙所示，TS1、TS2 均为过渡态(已知：1 eV＝96 kJ·mol
－1)。写出该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)。
②B→A＋C 反应的热化学方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________( 用离子
符号表示)。
考点三 燃烧热 能源
1．燃烧热
(1)概念：在101 kPa 时，____ mol 纯物质____________生成指定产物时所放出的热量。
(2)意义：衡量燃料燃烧时放出热量的多少。
(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质
元素
C
H
S
N
指定产物及状态
CO2(g)
H2O(l)
SO2(g)
N2(g)
2.燃料的选择、能源
(1)燃料选择的原则要综合考虑
①环境保护；②热值大小；③其他因素，如来源、价格、运输、稳定性等。
(2)能源分类及利用
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．使用氢气作燃料有助于控制温室效应( )
3．101 kPa 时，1 mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热( )
4．煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能( )
5．燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率( )
6．空气燃料比越大，燃料燃烧越充分，则燃烧效率一定越高( )
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7．氢气的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则电解水的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋
O2(g) ΔH＝＋285.8 kJ·mol－1( )
1．在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系
可用如图简单表示(图中的ΔH 表示生成1 mol 产物的数据)。
(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式：____________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式：____________________________________。
2．长征系列部分火箭采用了肼(N2H4)作燃料，N2H4与NH3有相似的化学性质，回答下列问
题：
(1) 已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构，则肼的结构式为
_______________________________________________________________________________。
(2)下表是常见的键能数据：
化学键
N—H
N—N
O==O
N≡N
O—H
H—H
键能/ (kJ·mol－1)
386
167
498
946
460
a
已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH＝－92 kJ·mol－1，则a 为________，肼蒸气在O2(g)中燃烧生成N2(g)与H2O(g)时的热化学
方程式为________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)火箭推进剂通常选择液态的H2O2作氧化剂，混合后会产生大量的气体从而推动火箭升空，
试写出该反应的化学方程式：____________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)已知每12.8 g 的液态肼与足量的液态过氧化氢反应生成气态产物时放出热量256 kJ，已知
1 mol 液态水转化为水蒸气需要吸收44 kJ 的热量，则1 mol 的液态肼发生反应生成液态水放
出的热量为Q＝________。
(5)常见的助燃剂有O2、H2O2、NO2，若消耗等物质的量的肼，消耗物质的量最多的助燃剂
为____________________，实际中火箭选择的助燃剂是NO2，主要考虑的因素可能是
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________________________________________________________________________。
1．(2023·湖北，1)2023 年5 月10 日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进
入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
A．液氮－液氢
B．液氧－液氢
C．液态NO2－肼
D．液氧－煤油
2．[2023·北京，16(2)]二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿
素。反应分两步：
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；
ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是____________(填序号)。
a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应
c．CO2(l)＋2NH3(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l) ΔH＝E1－E4
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．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
________________________________________________。
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(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)
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_______________________________________________
_____________________________________________________________________________。
10
