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微专题13 有关热化学方程式中△H 计算的归类赏析
专题微突破
化学反应与能量是高考必考内容，其中反应热△H（焓变）的计算是近几年高考考查反
应热的高频考点，就有关热化学方程式中△H 计算的进行归类赏析，以期能熟悉题目类型、
明晰解题思路、掌握解题技巧，从而提高考试成绩。
一、
根据物质的量n 来计算热化学方程式中的△H
解题指导：热化学方程式中各物质的化学计量系数只表示物质的量，可以是分数或小数，
方程式书写不同，△H 不同，△H 与系数（各物质的n）等比例的增加或减少，因此可将题
干信息中的质量m、微粒个数N、标准状况下的气体体积V、溶液中溶质的物质的量浓度
CB与物质的量n 进行相互转化从而解答关于△H 的相关计算。
典型例题：
1.在25℃、101kpa 下，1g 甲烷完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出55.64KJ 的热量，写出甲
烷燃烧的热方程式
【解析】：甲烷燃烧的化学方程式为：
CH4 + 2O2 =CO2 + 2H2O
设1mol 甲烷完全燃烧放出的热量为X,则有：
1g : (1mol ×16g／mol)=55.64KJ: X
解得X=890.2KJ
则该反应的热化学方程式为：
CH4（g）+ 2O2 （g） =CO2（g）+ 2H2O（l）△H=-890.2kJ／mol
2.在25℃、101 kPa 下，1 g 甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式
正确的是（ ）
A.CH3OH（l）+3/2O2（g）= CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=+725.8 kJ/mol
B.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=－1452 kJ/mol
C.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=－725.8 kJ/mol
D.2CH3OH（l）+3O2（g） = 2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=+1452 kJ/mol
【解析】：设当热化学方程式中CH3OH 系数为1（1mol）时,放热为x,则：1g : (1mol × 32g／
mol)=22.68KJ: x,x=725.8KJ, ΔH=－725.8 kJ/mol ;当系数为2（2mol）时ΔH=－725.8 ×
2=-1452kJ/mol 故正确选项为 B。
变式练习：
4.关于热化学方程式
C2H2(g)+ 5/2 O2 （g） =2CO2（g）+ H2O（l）△H=-1300kJ／mol
阿伏加德罗常数为NA，下列说法正确的是：（ ）
A、当有10NA 电子转移时，该反应放出1300KJ 的热量
B、当有18g 水生成时，该反应吸收1300 KJ 的热量
C、当有标准状况下22.4L CO2 生成时，该反应放出1300KJ 的热量
1
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D、当有8NA碳氧共用电子对生成时，该反应放出1300KJ 的热量
【解析】：由热化学方程式建立如下关系：
C2H2 ~ ~ ~ H2O ~ ~ 2CO2 ~ ~ 2O=C=O ~ ~ 转移电子数~ ~ ~放出热量
1mol ~ ~ ~ 质量m= 标况下体积V= 碳氧共用电子对数= 10mol NA 1300 KJ
1mol x 18g/mol 2mol x 22.4L/mol =4mol x NA
=18g =22.4L
故正确选项AD.
二、根据键能来计算热化学方程式中的△H
解题指导：化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成，之所以反应过程中有能量变化的
本质原因是因为断键吸收的能量与成键所释放的能量不等，当不考虑其他能量转化的前提
下，可根据吸收和释放的能量的相对大小来计算反应的焓变△H，同时注意物态变化过程
中的能量变化：物质由固体（s）→液态（l）→气态（g）吸收能量，反之释放能量。
典型例题：
4.下表列出了几种化学键的键能
化学键
H-H
Cl-Cl
H-Cl
键能／kJ／mol
436
243
431
请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式。
【解析】：氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的化学方程式为：
H2 + Cl2 = 2HCl
断裂1mol H-H 要吸收能量436KJ ；断裂1mol Cl-Cl 要吸收能量243KJ ；共吸收
436+243=679KJ
形成1mol H-Cl 要释放431KJ×2=862 KJ 的能量，释放大于吸收，故放热，放出的热量
=862-679=183KJ,
H=-183 kJ
△
／mol。
热化学方程式为H2（g）+ Cl2（g） = 2HCl（g）△H=-183 kJ／mol
或1/2H2（g）+ 1/2Cl2（g） = HCl（g）△H=-91.5 kJ／mol。
变式练习5.已知H2(g)＋Br2(g) = 2HBr(g)
H=
△
－72kJ·mol－1 蒸发1mol Br2（l）需要吸收
的能量为30kJ，其它相关数据如下表：
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ
436
a
369
则表中a 为
A．404 B．260 C．230 D．200
【解析】：该反应共吸收能量为（436+a +30）KJ,共释放能量为369×2=738KJ,由
△H=－72kJ·mol－1得E（释放）-E(吸收)=72KJ,738-（436+a +30）=72,a=200,正确选项为D。若
未考虑1molBr2(l)汽化吸收30KJ 热量，会误选C。
6.用Cl2 生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。
反应A：4HCl＋O2 2Cl2＋2H2O
(1)已知:Ⅰ反应A 中， 4mol HCI 被氧化，放出115.6kJ 的热量。
CuO/CuC l2
400℃
2
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Ⅱ
H
①
2O 的电子式是_______________.
②反应A 的热化学方程式是_______________。
③断开1 mol H—O 键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为__________KJ，H2O 中
H—O 键比HCl 中H—Cl 键（填“强”或“若”）_______________。
【解析】: ①
；②4HCl(g) ＋O2(g) 2Cl2(g) ＋2H2O(g)
H=
△
115.6kJ/mol；③设 1 mol H—Cl 键能为aKJ, 1 mol H—O 键能为bKJ，由热化学方
程式可得（243×2+4b-498-4a=115.6KJ,得b-a=56.9KJ, H2O 中H—O 键比HCl 中H—Cl 键
强。
7.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F 键，已知1mol S(s)转化为气态硫原
子吸收能量280kJ，断裂1mol F—F、S—F 键需吸收的能量分别为160 kJ、330kJ，则S(s)
+ 3F2(g) = SF6(g)的反应热△H 为 （ ）
A．—1780kJ/mol B．—1220kJ/mol C．—
450kJ/mol D．+430kJ/mol
【解析】：E（释放）-E(吸收)=330×6-160×3-280=1220KJ,因放热△H=-1220 kJ/mol，正确选项
为B。
8.汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下:
N2(g) 2N(g)
2NO(g)
O2(g) 2O(g)
写出该反应的热化学方程式: _ .
答案：N2(g)+O2（g）=2NO(g)
H=+183KJ/mol
△
；
三、
根据盖斯定律来计算热化学方程式中的△H
解题指导:盖斯定律表明：“一个化学反应，不论是一步完成还是分步完成其总的热效应是
完全相同的”，即化学反应的焓变△H 仅与反应的始态与终态有关与途径无关，因此根据
盖斯定律可以利用已知反应的焓变去求未知反应、不易测得的反应焓变。解题时注意掌握
运用对相关联的热化学方程式的处理技巧: ①改变热化学方程式系数等比例的改变△H，
颠倒反应物与生成物的顺序，△H+ -符号改变，数值不变；②热化学方程式相加减，△H
随之相加减。
典型例题 9.已知下列反应的热化学方程式：
CuO/CuC l2
400℃
498kJ·mol －1
945kJ·mol －1
2×(-630kJ·mol －
1
)
3
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6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)＝2C3H5(ONO2)3(l)
H
△
1 ①
2 H2(g)+ O2(g)＝2H2O(g) △H2 ②
C(s)+ O2(g)＝CO2(g) △H3 ③
则反应 ④ C3H5(ONO2)3(l)＝12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H 为（ ）
A．12
H
△
3+5
H
△
2－2
H
△
1
B．2
H
△
1－5
H
△
2－12
H
△
3
C．12
H
△
3－5
H
△
2
－2
H
△
1
D．△H1－5
H
△
2－12
H
△
3
【解析】：联立①②③可得目标热化学方程式④=-①×2+②×5+③×12，故△H4=－2
H
△
1
+5
H
△
2+12
H
△
3，正确选项为A.
变式练习10.在298K、100kPa 时，已知：2H2O(g)＝ O2(g)＋2H2(g)
H
△
1 Cl2(g)＋H2(g)
＝2HCl(g)
H
△
2 2Cl2(g)＋2H2O(g)＝4HCl(g)＋O2(g) H
⊿
3 则⊿H3与⊿H1和⊿H2间
的关系正确的是（ ）
A．⊿H3= H
⊿
1+2 H
⊿
2 B．⊿H3= H
⊿
1+ H
⊿
2
C．⊿H3= H
⊿
1−2 H
⊿
2 D．⊿H3= H
⊿
1−H
⊿
2
答案：A
11.已知：P4(g)+6Cl2(g)＝4PCl3(g) △H＝a kJ∙mol—1 ①
P4(g)+10Cl2(g)＝4PCl5(g) △H＝b kJ∙mol—1 ②
P4 具有正四面体结构，PCl5 中P－Cl 键的键能为c kJ∙mol—1，PCl3 中P－Cl 键的键能为
1.2c kJ∙mol—1。下列叙述正确的是（ ）
A．P－P 键的键能大于P－Cl 键的键能
B．可求Cl2(g)+ PCl3(g)＝4PCl5(g)的反应热△H
C．Cl－Cl 键的键能为(b－a+5.6c)/4 kJ∙mol—1
D．P－P 键的键能为(5a－3b+12c)/8 kJ∙mol—1
【解析】：本题集键长、键能、盖斯定律、反应热于一体，综合考查学生的分析推理、知
识运用和数据处理等能力。原子半径P＞Cl,因此P-P 键键长大于P-Cl 键键长，则P-P 键键
能小于P-Cl 键键能，A 项错误；利用“盖斯定律”，结合题中给出①②两个热化学方程式
可求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)
H
△＝（b-a）/4KJ·mol-1，但不知PCl5(g)＝PCl5(s)的△H，因
此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(s)的△H，B 项错误；利用Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)
H
△＝
（b-a）/4KJ·mol-1 可得E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c＝（b-a）/4，因此可得E(Cl-Cl)＝(b-a+5.6c)/
4kJ·mol-1，C 项正确；由P4是正四面体可知P4中含有6 个P-P 键，由题意得6E(P-P)+10×(b-
a+5.6c)/4－4×5c＝b，解得E(P-P)＝（2.5a-1.5b+6c）/6 kJ·mol-1，D 项错误。
四、
根据能量变化图来计算热化学方程式的△H
解题指导:解图像题要注重三看，一看面：分清横纵坐标，曲线各表示什么物理量；二看线：
看线的走向，是升是降还是不变；三看点：起点、终点、转折点所对应的横纵坐标数值。
对于能量变化图首先要读懂图意，图像中往往将一个反应拆分成几步进行，最终得到目标
产物，建立不同的反应途径，看图时既要细致入微，分清每条线、看清每个点；也要总揽
全局，关注化学反应始态与终态， 因能量变化与始态与终态有关，与变化路径无关。要做
到思路清晰，视角转换自如。
4
能
量
E
增
加
1 mol N ＋3 mol H
3
2
E1
△
＝a kJ
E2
△
＝b kJ
1 mol NH3(l)
E3
△
＝c kJ
△H2= －
2752KJ/mol
△H
3
△H1= －
534KJ/mol
2N(g)+4H(g)+2O(g)
N2H4(g)
+O2(g)
N2(g)+2H2O(g)
生成物
的总能
量
反应物
的总能
量
假想中
间物质
的总能
量
能
量
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典型例题
12.化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是 （ ）
A. N2(g)+3H2(g)=2NH3(1) △H=2(a-b-c)kJ·mol-1
B. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=2(b-a)kJ·mol-1
C.1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(1) △H=(b+c-a)kJ·mol-1
D. 1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g) △H=(a+b)kJ·mol-1
【解析】:通过观察图像可得△E1＝a kJ 表示1/2mol N2(g)＋3/2mol H2(g)断裂价键所吸收的
能量变为1 mol N、3 mol H 原子；△E2＝b kJ 表示原子重新组合形成价键所释放的能量；
△E3＝c kJ 表示1 mol NH3(g)→1 mol NH3(l)物态变化所释放的能量，共释放的能量大于吸收
的能量，故该反应放热△H=-(b+c-a)kJ·mol-1=(a-b-c)kJ·mol-1,热化学方程式
1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(1) △H=(a-b-c)kJ·mol-1 或系数扩大2 倍为： N2(g)+3H2(g)=2NH3(1)
△H=2(a-b-c)kJ·mol-1。正确选项为A.
变式练习：13.肼（H2N-NH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如题图所示，已
知断裂1mol 化学键所需的能量（kJ）：N≡N 为942、O=O 为500、N−N 为154，则断裂
1molN−H 键所需的能量（kJ）是（ ）
A．194 B．391 C．516 D．658
【解析】：这是一个考察化学能量改变与放热反应、吸热反应、键能的相互关系的选择题
主要考察图像分析能力与热化学知识运用能力。从图像分析可得断键所吸收的△H3=
H
△
2—
H
△
1= －2752+534=2218KJ/mol ，则4E(N—H) ＋E(N—N) ＋E(O=O)=2218KJ/mol ，将
E(O=O)=500KJ/mol 、E(N—N)=154KJ/mol 代入就可以得到N—H 键的键能E(N—
5
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H)=391KJ/mol ；正确选项为B。
五、反应热△H 与混合燃料比例的相互换算
解题指导：由于反应的情况不同，反应热ΔH 可分多种情况，如燃烧热、中和热、溶解热
等，其中燃烧热实际应用较广，燃烧热指25℃，101kpa 时，1mol 纯物质燃烧生成稳定化
合物时所放出的热量。关键词:①指1mol 纯可燃物质；②稳定化合物，意味着它们不能再
燃烧而且能稳定存在，C→CO2(非CO),H→H2O(液态而非气态)。对于混合燃料要分别考虑
再综合分析。
典型例题14. 已知：2H2（g）+ O2(g)=2H2O(l) ΔH= -571.6KJ· mol-1
CH4（g）+ 2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH= -890KJ· mol-1
现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测
得反应放热3695KJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是
A．1 1 B
∶
．1 3∶
C．1 4 D
∶
．2 3∶
【解析】方法一、设H2、CH4的物质的量分别为x、ymol。则x + y =5，571.6x/2 + 890y = 3
695,解得x=1.25mol; y=3.75mol，两者比为1：3，故选B 项。
方法二、十字交叉法，平均每mol 放热ΔH=3695/5=739KJ
285.8 151
739
890 453.2 151 ：453.2 = 1:3
变式练习
15.工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2 和
CO 的燃烧热(
H)
△
分别为−890.3kJ∙mol−1、−285. 8 kJ∙mol−1 和−283.0 kJ∙mol−1，则生成1m3
（标准状况）CO 所需热量为 ：
【解析】：由题中燃烧热可得CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g)+H2O(l) ΔH= -890.3KJ· mol-1①；
H
②
2（g）+ 1//2O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8KJ· mol-1;
CO
③
（g）+1/2 O2(g)=CO2(g)
ΔH= -283.0KJ· mol-1。联立①②③，根据盖斯定律①-
×2-
×2
②
③
得CH4(g)+CO2(g)=CO(g)
+2H2(g) ΔH=- -890.3KJ· mol-1-(-285.8KJ· mol-1×2)-(-283.0KJ· mol-1×2)=247.3KJ· mol-1,也就是
生成2mol CO ，需要吸热247.3 KJ ，那么要得到1 立方米的CO ，放热为
(1000/22.4)×247.3/2=5.52×103KJ
专题微检测
1．2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的反应历程由两步基元反应组成，相关信息如下(E 为活化能，
v 为反应速率，k 为速率常数)：
2NO(g)
N2O2(g) E1=82kJ/mol v=k1c2(NO)
N2O2(g)
2NO(g) E-1=205kJ/mol v=k-1c(N2O2)
N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g) E2=82kJ/mol v=k2c(N2O2)·c(O2)
2NO2(g)
N2O2(g)+O2(g) E-2=72kJ/mol v=k-2c2(NO2)
6
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则2NO(g)
N2O2(g) △H1= kJ·mol-1，其平衡常数K 与上述速率常数k1、k-1的关系
式为K= 。2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) △H= kJ·mol-1.
【答案】 123
-113
【解析】由题意可知，反应①2NO(g)
N2O2(g)的正反应的活化能为E1=82kJ/mol，逆反应
的活化能E-1=205kJ/mol，则△H1=E1-E-1=82kJ/mol—205kJ/mol=-123kJ/mol；当反应达到平
衡时，正逆反应速率相等，则k1c2(NO)=k-1c(N2O2)，反应的平衡常数K=
=
；反
应②N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g)的正反应的活化能为E2=82kJ/mol，逆反应的活化能
E-2=72kJ/mol，则△H2=+10kJ/mol，由盖斯定律可知，①-②可得反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)，则△H=
H
△
1-
H
△
2=(-123kJ/mol)-(+10kJ/mol)=-133kJ/mol。
2．氢气既是一种优质的能源，又是一种重要化工原料，高纯氢的制备是目前的研究热点。
甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，甲烷和水蒸气反应的热化学方程式是：
CH4(g)＋2H2O(g)
CO2(g)＋4H2(g) ΔH=＋165.0kJ·mol-1
已知反应器中存在如下反应过程：
I．CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g) ΔH1=＋206.4kJ·mol-1
Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH2
化学键
H-H
O-H
C-H
C
O
键能E/(kJ·mol-1)
436
465
a
1076
根据上述信息计算：a= ，ΔH2= 。
【答案】 415.1 -41.4kJ·mol-1
【解析】反应CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋3H2(g)△H1==4akJ·mol-1+2×465kJ·mol-1-
(1076kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1)=+206.4kJ·mol-1，解得a=415.1kJ·mol-1；Ⅲ．CH2(g)＋2H2O(g)
CO2(g)＋4H2(g)△H=+165.0kJ·mol-1，I．CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)＋
3H2(g)△H1=+206.4kJ·mol-1，根据盖斯定律可知Ⅱ=Ⅲ-I，所以△H2=△H-
△H1=+165.0kJ·mol-1-206.4kJ·mol-1=-41.4kJ·mol-1.。故答案为：415.1；-41.4kJ·mol-1。
3．已知下列热化学方程式：
CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(g) ΔH1=akJ·mol−1
CuSO4·xH2O(s)=CuSO4(s)+xH2O(g) ΔH2=bkJ·mol−1
CuSO4·yH2O(s)=CuSO4(s)+yH2O(g) ΔH3=ckJ·mol−1
则CuSO4·5H2O(s)+CuSO4·yH2O(s)=2[CuSO4·xH2O(s)]的△H= kJ/mol。
【答案】(a+c-2b)
【解析】①CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(g) ΔH1=akJ·mol−1；
7
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②CuSO4·xH2O(s)=CuSO4(s)+xH2O(g) ΔH2=bkJ·mol−1；③CuSO4·yH2O(s)=CuSO4(s)
+yH2O(g) ΔH3=ckJ·mol−1；根据盖斯定律：①+
-2×
③
②可得CuSO4·5H2O(s)
+CuSO4·yH2O(s)=2[CuSO4·xH2O(s)]的的△H=(a+c-2b)kJ·mol-1；
4．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：H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1
该反应分两步完成：
3Fe2O3(s)＋CO(g)
2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1=-47.2kJ·mol-1
2Fe3O4(s)＋H2O(g)
3Fe2O3(s)＋H2(g) ΔH2
ΔH2= kJ·mol-1.
【答案】+6
【解析】设方程式①H2O(g)+CO(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1
3Fe
②
2O3(s)＋CO(g)
2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH1=-47.2kJ·mol-1
2Fe
③
3O4(s)＋H2O(g)
3Fe2O3(s)＋H2(g)ΔH2
根据盖斯定律可知，③=
-
①②，则ΔH2=ΔH-ΔH1=(-41.2kJ·mol-1)-(-47.2kJ·mol-1)=+6kJ·mol-1.
5．“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：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ∆H1=+247kJ•mol-1，K1
Ⅱ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41kJ•mol-1，K2
反应CH4(g)+3CO2(g)
4CO(g)+2H2O(g)的∆H= kJ•mol-1，K= (用K1、K2表示)。
【答案】 +329 K1•K
【解析】(2)已知：I：
；
Ⅱ：
；
根据盖斯定律，由Ⅰ+Ⅱ2 得反应
；故
。
6．亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可由NO 与Cl2在通常条件下反应得到，化
学方程式为2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g)。
(1)已知亚硝酰氯的结构为Cl-N=O，几种化学键的键能数据如下表：
化学键
N≡O
Cl-Cl
Cl-N
N=O
键能/(kJ/mol)
630
243
a
607
则2NO(g) +Cl2(g)⇌2ClNO(g) 的ΔH= kJ/mol。(用含a 的代数式表示)
(2)反应Cl2(g) +2NO(g)⇌2ClNO(g)的速率方程式可表示为v 正=k 正·c(Cl2)c(NO)， v 逆=k 逆
·c2(ClNO)，其中k 正、k 逆代表正、逆反应的速率常数，其与温度、催化剂等有关，与浓度
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无关。已知：pk=-lgk。如图所示有2 条直线分别代表pk 正、pk 逆与
的关系，若该反应
为放热反应，其中代表pk 正与
关系的直线是 (填字母)，理由是 。
【答案】(1)289-2a
(2) b 该可逆反应的正反应是放热反应，降温，平衡常数增大，正反应速率常数
减小的程度小于逆反应速率常数减小的程度
【解析】（1）2NO(g) +Cl2(g)
2ClNO(g)
⇌
的ΔH=反应物的键能之和－生成物的键能之和=
（2×630+243）kJ·mol－1－（2a+2×607）kJ·mol－1=（289－2a）kJ·mol－1；
（2）速率常数均为正值，温度升高时，其值变大，温度降低时，其值变小，因此，当温度
降低时，pk 变大；由于该反应为放热反应，若降低温度，平衡向正反应方向移动，反应的
平衡常数增大；平衡常数K=
，则正反应速率常数减小的程度小于逆反应速率常数减小
的程度，所以代表pk 与
关系的直线是为b；理由是：该可逆反应的正反应是放热反应，
降温，平衡常数增大，正反应速率常数减小的程度小于逆反应速率常数减小的程度。
7．铁触媒催化合成氨经历下图所示①⑧步基元反应(从状态I 至状态Ⅶ)：
上图中“ad”表示吸附在催化剂表面的物质。完成下列问题：
(1)催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。
其中，“吸附”过程是上图中的第 步基元反应，“脱附”过程是 (填
“吸热”或“放热”)过程。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变：
△H= 。
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【答案】(1)
①
吸热
(2)-92kJ/mol
【解析】（1）图中分析可知ad 表示吸附在催化剂表面的物质，从Ⅰ到Ⅱ的过程中N2和H2
变成N2ad和H2ad，代表N2和H2吸附在催化剂表面，则吸附过程是上图中的第①步基元反应，
图中能量变化可知NH3da转化为NH3即脱附过程吸收了能量，则脱附过程为吸热过程，故
答案为：①；吸热；
（2）图中能量变化可知
molN2，
molH2反应生成NH3时放出热量46kJ，合成氨反应的
焓变：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol，故答案为：-92kJ/mol。
8．汽车发动机代用燃料包括乙醇、氢气和甲烷等。回答下列问题：
(1)在25℃、
下，一定质量的无水乙醇完全燃烧，转移6mol 电子，放出热量
，则乙醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)根据图甲中的能量关系，可求得
键的键能为
。
(3)甲烷完全燃烧反应的能量关系如图乙所示。
①
(用含
和
的关系式表示)。
②为提高燃料利用率，加入甲烷燃烧的催化剂，则
(填“变大”、“变小”
或“不变”，下同)，该反应的
。
(4)已知氢气的燃烧热为
，甲烷的燃烧热为
，根据乙醇、氢气和
甲烷的燃烧热，说明氢气作为能源的优点： 。
(5)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO 被CO 还原的化
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学方程式： 。
②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如
下：12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是 ，元素的金属性逐渐增强，金属氧化
物对NOx的吸收能力逐渐增强。
【答案】(1)
(2)463.4
(3)
变小 不变
(4)相同质量的氢气、甲烷和乙醇燃烧，氢气燃烧后放出热量最多，燃烧产物无污染
(5)
根据Mg、Ca、Sr 和Ba 的质子数，得知它们均为
IIA 族元素，同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大
【解析】（1）乙醇燃烧反应方程式为：
，该反
应中1mol
完全反应转移12mol 电子，由题意：转移6mol 电子，放出热量
，
则1mol
完全反应放出热量为
，反应的热化学方程式为：
。
（2）由图中转化得热化学方程式：
，根据反应
热等于反应物键能和减生成物键能和得：
=
=
，解得：
（3）①由图可知
正反应活化能逆反应活化能
−
；
②催化剂能降低反应活化能，但不影响反应的
。
（4）对比三者的燃烧热数值可知相同质量的氢气、甲烷和乙醇燃烧，氢气燃烧后放出热量
最多，且氢气燃烧产物为水，不污染环境。
（5）①在催化剂条件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被还原生成氮气，所以
其反应方程式为：
；
②根据Mg、Ca、Sr 和Ba 的质子数，得知它们均为ⅡA 族元素。同一主族的元素，从上到
下，原子半径逐渐增大，原子半径越大，反应接触面积越大，则吸收能力越大，答案为：
根据Mg、Ca、Sr 和Ba 的质子数，得知它们均为ⅡA 族元素，同一主族的元素，从上到下，
原子半径逐渐增大。
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