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第01 讲 化学反应的热效应
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 焓变 热化学方程式.............................................................................................................
知识点1 反应热和焓变................................................................................................................................
知识点2 吸热反应和放热反应....................................................................................................................
知识点3 热化学方程式................................................................................................................................
考向1 考查焓变或反应热的理解及应用....................................................................................................
【思维建模】反应过程能量分析
考向2 考查化学反应能量变化的图像........................................................................................................
【思维建模】三步突破能量变化能垒图
考向3 考查热化学反应方程式的书写与判断............................................................................................
【思维建模】判断热化学方程式正误的“五看”
考点二 燃烧热 中和反应反应热和能源.......................................................................................
知识点1 燃烧热..............................................................................................................................................
知识点2 中和反应反应热的测定..................................................................................................................
知识点3 能源及利用......................................................................................................................................
考向1 考查燃烧热和中和反应反应热概念的理解......................................................................................
【思维建模】燃烧热和中和热的比较
考向2 考查中和反应的反应热测定知识点..................................................................................................
【思维建模】50 mL 0.50 mol·L-1 盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液反应的误差分析
考向3 考查能源的开发及利用
考点三 盖斯定律及应用...................................................................................................................
知识点1 盖斯定律........................................................................................................................................
知识点2 反应热大小的比较方法................................................................................................................
知识点3 反应热的计算.................................................................................................................................
考向1 考查盖斯定律的应用..........................................................................................................................
【思维建模】利用盖斯定律求反应热的流程
考向2 考查利用键能求反应热......................................................................................................................
【思维建模】利用键能求反应热
考向3 考查反应热大小比较..........................................................................................................................
【思维建模】比较反应热大小的原则
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
焓变 热化学方
程式
选择题
非选择题
14 题4 分
16 题2 分
燃烧热 中和反
应反应热和能源
选择题
非选择题
盖斯定律及应用
选择题
非选择题
18 题4 分
18 题2 分
16 题2 分
16 题3 分
考情分析：
1．从考查题型和内容上看，高考命题主要以非选择题的形式呈现，考查内容主要有以下三个方面：
（1）反应热的概念及计算；
（2）热化学方程式的书写与正误判断；
（3）盖斯定律及其应用。
2．从命题思路上看：湖南试题多以物质的制备过程为载体进行相关的考察。
复习目标：
1．
化学能可以与
能等其他形式能量之
相互
化，能量的
化遵循能量守恒定律。知道内能是体系内物
认识
热
间
转
转
的各种能量的
和，受温度、
、物
的聚集状
的影响。
质
总
压强
质
态
2．
化学能与
能的相互
化，恒温恒
条件下化学反
的反
可以用
表示。
认识
热
转
压
应
应热
焓变
3．了解
化学方程式的含
，能正确
写
化学方程式。
热
义
书
热
4．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律
行有关反
的
算。
进
应焓变
计
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考点一 焓变 热化学方程式
知识点1 反应热和焓变
1、反应热：化学反应过程中 或 的能量。
2、焓变：恒压条件下的反应热，称之为 ，符号为ΔH，单位 。
得分速记
1、焓是与内能有关的相对抽象的一种物理量，焓变的值只与反应体系的始末状态有关，而与过程无关。
2、物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。
知识点2 吸热反应和放热反应
1、化学反应放热和吸热的原因
（1）从微观的角度说，是旧化学键 吸收的热量与新化学键 放出的热量的差值，如下图所
示
a 表示旧化学键断裂吸收的热量；b 表示新化学键形成放出的热量；c 表示反应热。
（2）从宏观的角度说，是反应物自身的能量与生成物的能量差值，在上图中：a 表示 ；b 表示活
化分子结合成生成物所释放的能量；c 表示 。
（3）反应热与键能的关系
反应热：ΔH ＝E1 －E2 或ΔH ＝E4 －E3 ，即ΔH 等于 减去
，或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。
2．常见的放热反应和吸热反应
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放热反应
吸热反应
常见反应
①可燃物的燃烧
②酸碱中和反应
③金属与酸的置换反应
④物质的缓慢氧化
⑤铝热反应
⑥大多数化合反应
①弱电解质的电离
②盐类的水解反应
③Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 的反应
④C 和H2O(g)、C 和CO2的反应
⑤大多数分解反应
得分速记
1．过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别，有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，
如水结成冰放热，但不属于放热反应。
2．化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件(如是否加热)没有必然的联系，如Ba(OH)2·8H2O 晶体与
NH4Cl 晶体在常温常压下即可发生反应，该反应是吸热反应。
知识点3 热化学方程式
1、概念：表示参加反应物质的量和 的关系的化学方程式。
2、意义：不仅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。例如：H2(g)＋
O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa 下，1 mol H2(g)和 mol O2(g)反应生成
。
得分速记
1．热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数。
2．热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
3．将一个热化学方程式颠倒时，ΔH 的“+”“-”也随之改变，但数值不变。
4．由于反应热是指反应完全反应时的热效应，所以对于可逆反应的热量要小于完全反应时的热量。
3、热化学方程式的书写
①注明反应的 (25 ℃、101 kPa 下进行的反应可不注明)。
②注明反应物和生成物的状态： 。
③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的 ，而不表示分子个数(或原子个数)，故化学
计量数可以是 ，也可以是 。
④热化学方程式中不用 。
⑤由于ΔH 与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH ，如果化
学计量数加倍，则ΔH 也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符
号 。
⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明 。
得分速记
1．漏写物质的聚集状态；
2．忽视反应热ΔH 的正负号；
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3．错写或漏写ΔH 的单位；
4．化学计量数与ΔH 不相匹配，化学计量数加倍，而ΔH 没有加倍等。
5．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(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1
③S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3＝－0.33 kJ·mol－1
考向1 考查焓变或反应热的理解及应用
例1（2024·湖南长沙·模拟预测）MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示(其中•OH 是氢氧自由
基，•CHO 是醛基自由基)，下列叙述正确的是
A．使用MnO2催化时，该反应的△H 会发生变化 B．所有过程均发生氧化还原反应
C．总反应为HCHO+O2
CO2+H2O D．O 为中间产物之一，与Na2O2中所含阴离子相
同
思维建模 反应过程能量分析
【变式训练1】（2024·湖南张家界·二模）下列说法正确的是
A．电解质溶液导电过程是物理变化
B．95℃纯水的
，说明加热可导致水呈酸性
C．断裂化学键需要吸收能量，形成新的化学键会放出能量
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D．同温同压下，
在光照和点燃条件下的
不同
【变式训练2】（2024·湖南岳阳·二模）氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义，某化学兴趣小
组查阅资料，乙烯酮自由基（HCCO）与
在不同催化剂上反应历程如图所示。
下列叙述错误的是
A．选择合适催化剂能够加快反应速率，提高NO 平衡产率
B．反应途径①比②更易发生
C．按上述反应过程生成1molNO，放热34.78kJ
D．该反应的总方程式为
考向2 考查化学反应能量变化的图像
例2（24-25 高三下·湖南·阶段练习）
催化还原NO 是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如
图甲所示。有氧条件下，
催化
还原NO 的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A．图甲所示热化学方程式为
B．图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成
C．图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D．图乙中总反应为
思维建模 三步突破能量变化能垒图
通览全图，理清坐标含
能量变化能垒图的横坐标一般表示反应的历程，横坐标的不同阶段表示一
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义
个完整反应的不同阶段。纵坐标表示能量的变化，不同阶段的最大能垒即该反
应的活化能
细看变化，分析各段反
应
仔细观察曲线的变化趋势，分析每一阶段发生的反应是什么，各段反应是
放热还是吸热，能量升高的为吸热，能量降低的为放热
综合分析，作出合理判
断
综合整合各项信息，紧扣题目要求，作出合理判断。如利用盖斯定律将各
步反应相加，即得到完整反应；催化剂只改变反应的活化能，不改变反应的反
应热，也不会改变反应物的转化率
【变式训练1】（2024·湖南娄底·模拟预测）McMorris 测定和计算了在
范围内下列反应的平衡
常数
。
得到
和
均为线性关系，如下图所示，下列说法正确的是
A．NOCl 分解为
和
的逆反应的
大于0
B．反应
的
C．反应
的
大于0
D．
的单位为
【变式训练2】（2024·湖南娄底·模拟预测）铜基多向催化剂性能优异，耐受高温，广泛应用于一系列的重
要化工反应中。三甲胺
用于调节动物肝脏对体内脂肪的代谢和促生长。单个三甲胺在
表面的催化作用反应历程如图所示，下列说法不正确的是
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A．该反应历程中最大能量值为
B．该反应为放热反应
C．涉及极性键的断裂与形成
D．升高温度增大单位体积内活化分子百分数，从而增大化学反应速率
考向3 考查热化学反应方程式的书写与判断
例3（2023·湖南岳阳·三模）设[aX+bY]为a 个X 微粒和b 个Y 微粒组成的一个微粒集合体，NA为阿伏加德
罗常数的值。下列说法错误的是
A．已知 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-221kJ·mol-1，则每 1 mol[CO(g)+
O2(g)]完全燃烧放热 110.5kJ
B．2 mol NO 和1 mol O2在密闭容器中充分反应，反应后容器中的分子数为 2NA
C．22 gP4O6(分子结构：
)中的共价键数目为 1.2NA
D．1molCl2与NaOH 稀溶液完全反应，则反应后的溶液中N(ClO-)+N(HClO)=1NA
思维建模 判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH 的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/mol；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
【变式训练1】（2025·湖南娄底·调研）根据下列已知条件，所写热化学方程式正确的是
A．
的燃烧热为
B．
、
完全反应，放出热量
C．
，
则
D．
能量比
的能量低
【变式训练2】（2025·湖南邵阳·模拟预测）下列说法正确的是
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A．31g 白磷固体比31g 红磷固体能量多bkJ，
白磷，s
(红磷，s)
，所以白
磷比红磷稳定
B．500℃、30MPa 下，
，将1.5molH2和过量的N2在
此条件下充分反应，放出热量46.2kJ
C．H2的燃烧热为
，则
D．常温下相同浓度的三种溶液：①
溶液 ②
溶液 ③
溶液，
浓
度大小排序为：②>
>
①③
考点二 燃烧热 中和反应反应热和能源
知识点1 燃烧热
得分速记
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．由于它们的反应放热是确定的，所以描述燃烧热不带“-”，但焓变为负值。
3．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。
4．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)。
知识点2 中和反应反应热的测定
1.中和反应反应热及测定原理
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．装置如图：
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得分速记
1．中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。
2．酸碱溶液应当用稀溶液(0.1～0.5 mol·L-1)。若溶液浓度过大，溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用
就大，电离程度达不到100%，这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量，造成较
大误差。
3．使用两只量筒分别量取酸和碱。
4．使用同一支温度计，分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度，测完一种溶液后，必须用水冲洗干净
并用滤纸擦干。
5．取多次实验t1、t2的平均值代入公式计算，而不是结果的平均值，计算时应注意单位的统一、
6．中和反应中生成1 mol 水放出的热量与酸碱的用量无关。
3.实验步骤
①绝热装置组装―→②量取一定体积酸、碱稀溶液―→③测反应前酸碱液温度―→④混合酸碱液测反应时
最高温度―→⑤重复2～3 次实验―→⑥求平均温度差(t 终－t 始)―→⑦计算中和热ΔH。
4.误差分析：若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH 偏大。
5.注意事项
①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是 。
②为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍 。
③中和热是强酸强碱的稀溶液生成 H2O 放出的热量，为 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成
1 mol H2O 时放出的热量 。若用浓硫酸发生中和反应生成1 mol H2O 时放出的热量 。
④中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用 代替玻璃搅
拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。
⑤计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。
知识点3 能源及利用
1.能源分类
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2.解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，
燃料的选择原则:
。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
3. 化学反应中能源的转化
①吸热反应：热能―→ 能。
②放热反应：化学能―→ 能。
③燃烧反应：化学能―→ 能，化学能―→ 能。
④原电池：化学能―→ 能。
⑤电解池：电能―→ 能。
⑥光合作用：光能―→ 能。
考向1 考查燃烧热和中和反应反应热概念的理解
例1 （2024·湖南·模拟预测）化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达正确的是
A．亚硫酸氢根的水解离子方程式：
+H2O⇌H3O++
B．NH3的VSEPR 模型：
C．H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol−1，则：2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ∆H =+571.6 kJ·mol−1
D．用
溶液吸收少量Cl2：
思维建模 燃烧热和中和热的比较
燃烧热
中和热
相同
点
能量变化
放热
ΔH 及其单位
ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1
不同
点
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成水的量为1 mol
反应热的含义
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
在稀溶液里，强酸与强碱发生
中和反应生成1 mol 水时所放
出的热量
表示方法
燃烧热ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞
0)
中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
【变式训练1】（2024·湖南衡阳·模拟预测）下列关于热化学反应的描述中正确的是
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A．HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－
57.3)kJ/mol
B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2(g) ＝2CO(g)＋O2(g)反应的ΔH＝+2×283.0kJ/mol
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
【变式训练2】（2024·湖南长沙·一模）下列关于反应能量的说法正确的是( )
A．一定条件下2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
H
△
1 ，2SO2(g)+O2(g)
2SO3(l)
H
△
2 则△H1>
H
△
2
B．相同条件下，如果1 mol 氢原子所具有的能量为E1,1 mol 氢分子所具有的能量为E2，则2E1＝E2
C．甲烷的燃烧热为890.3 kJ•mol﹣1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： CH4（g）+2O2（g）=CO2
（g）+2H2O（g） △H=
890.3 kJ•mol
﹣
﹣1
D．已知H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则含1 mol NaOH 的氢氧化钠溶液与含
0.5 mol H2SO4的浓硫酸混合放出57.3 kJ 的热量
考向2 考查中和反应的反应热测定
例2（24-25 高二下·湖南郴州·开学考）下列实验中，能达到实验目的的是
A．由海水制取蒸馏水
B．测定稀硫酸溶液和稀氢氧化钠溶液反应的中和
热
C．实验室制备乙酸乙酯
D．由
制取无水
固体
A．A
B．B
C．C
D．D
思维建模50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH 溶液反应的误差分析
引起误差的实验操作
t 终-t 始
|ΔH|
保温措施不好
偏小
偏小
搅拌不充分
偏小
偏小
所用酸、碱浓度过大
偏大
偏大
用同浓度的氨水代替NaOH 溶液
偏小
偏小
用同浓度的醋酸代替盐酸
偏小
偏小
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用50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH 溶液
偏小
偏小
【变式训练1】（2025·湖南常德·二模）下列实验装置能达到相应实验目的的是
A．中和反应反应热的测
定
B．测定未知
溶液的浓度
C．测定化学反应速率
D．钢闸门电化学防腐
A．A
B．B
C．C
D．D
【变式训练2】（2024·湖南永州·模拟预测）某学生用50 mL 0.50 mol∙L−1 盐酸、50 mL 0.55 mol∙L−1 NaOH
溶液在图示装置中进行中和反应，最终计算出中和热为ΔH1.下列说法错误的是
A．使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀，减小实验误差
B．NaOH 溶液浓度略高于盐酸，是为了确保盐酸完全反应
C．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，记录反应后体系的温度
D．用等浓度、等体积的氨水代替NaOH 溶液得到中和热ΔH2，则ΔH1<ΔH2
考向3 考查能源的开发与利用
例3（24-25 高三下·湖南·开学考试）下列古诗词中蕴含着一定的化学知识或原理，下列有关说法正确的是
A．“纷纷灿烂如星陨，㸌㸌喧豗似火攻”中涉及的金属焰色试验属于化学变化
B．“丹霞地貌令人奇，七彩花纹似羽衣”中所描写的丹霞地貌的岩层中含有
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C．“何意百炼刚，化为绕指柔”，经“百炼”的钢的硬度比纯铁的硬度小
D．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”中的能量转化方式只有热能转化为化学能
【变式训练1】（2024·湖南长沙·三模）化学助力科技。下列说法正确的是
A．“蛟龙号”载人深潜器采用钛合金材料，钛为第Ⅳ A 族元素
B．“碲化镉薄膜太阳能电池”能有效地将化学能转化为电能
C．“核磁共振波谱法”使用的
15N 与空气中的N2互为同位素
D．“祝融号”火星车上采用的新型碳化硅材料为共价晶体
【变式训练2】（2025·湖南长沙·二模）化学让我们的生活更美好，为减少化石能源依赖、缓解环境污染，
如何清洁能源氢气的研究特别重要。2025 年4 月8，中国科学院金属研究所通过在二氧化钛中掺入
价的
金属钪，成功研发出金红石相二氧化钛光催化材料，分解水产生氢气。该材料在模拟太阳光下的产氢效率
比传统二氧化钛高出15 倍。下列说法错误的是
A．催化剂二氧化钛中掺杂的钪元素属于稀土金属元素
B．光催化分解水是将太阳能转化为化学能
C．化石能源包括煤、石油、天然气，是不可再生能源
D．煤中加入生石灰，能有效缓解因为二氧化碳过度排放而导致的“温室效应”
考点三 盖斯定律及应用
知识点1 盖期定律
1．定律内容：不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同，即化学反应的反应热只与反应
体系的 和 有关，而与反应的 无关。
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
得分速记
利用盖斯定律计算反应热的两种方法
1．虚拟途径法：先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求反应的反应热。
2．加和法：将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。 流程
如下：
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知识点2 反应热大小的比较方法
1．利用盖斯定律比较。
2．同一反应的生成物状态不同时，如A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1，A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2，则ΔH1＞
ΔH2。
3．同一反应物状态不同时，如A(s)＋B(g)===C(g) ΔH1，A(g)＋B(g)===C(g) ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。
4．两个有联系的反应相比较时，如C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1①，C(s)＋1/2O2(g)===CO(g) ΔH2②。
比较方法：利用反应①(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH2)乘以某计量数，即得出ΔH3＝ΔH1×某
计量数－ΔH2×某计量数，根据ΔH3大于0 或小于0 进行比较。
得分速记
看物质状态
物质的气、液、固三态转化时的能量变化
看ΔH 的符号
比较反应热大小时，不要只比较ΔH 数值的大小，还要考虑其符号
看化学计量数
当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH 越
小，吸热反应的ΔH 越大
看反应的程度
对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，
热量变化越大
知识点3 反应热的计算
1、利用热化学方程式进行有关计算
根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当
作 ，计算反应放出或吸收的热量。
2、根据燃烧热数据，计算反应放出的热量
计算公式：Q＝
3、根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝ 。
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4、利用键能计算反应热的方法
（1）熟记反应热ΔH 的计算公式:ΔH＝
（2）注意特殊物质中键数的判断
物质(1 mol)
P4
C(金刚石)
石墨
Si
SiO2
CO2
CH4
化学键
P—P
C—C
C—C
Si—Si
Si—O
C==O
C—H
键数(mol)
5、利用盖斯定律计算
考向1 考查盖斯定律的应用
例1（2025·湖南长沙·二模）CO2的回收与利用是科学家研究的热点课题，可利用CH4与CO2制备“合成
气”(CO、H2)。科学家提出制备“合成气”反应历程分两步：
反应①：CH4(g)
C(ads)+2H2 (g)
H1
反应②：C(ads)+ CO2(g)
2CO(g)
H2
上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A．增大压强，能加快反应速率，但需要改进设备、增加动力、增大投资，经济效益差，且“合成
气”产率降低
B．CH4与CO2制备“合成气”的热化学方程式为CH4(g)+ CO2(g)
2CO(g)+2H2 (g)
H= +(E1-
E3)kJ·mol-1
C．升高温度有利于提高“合成气”的产率
D．能量变化图中：E4+E2>E5+E1
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思维建模 利用盖斯定律求反应热的流程
【变式训练1】（23-24 高二上·湖南衡阳·期末）在一定温度和压强下，由指定的单质生成
纯物质的热
效应为生成热，可以用物质生成热表示物质的相对能量。几种物质的生成热如表所示。
物质
生成热
0
128
已知键能是指气态分子中
化学键解离成气态原子所吸收的能量。
键能为
，假设
中
键能相等。下列叙述正确的是
A．
的生成热大于
B．
C．稳定性：
D．上述物质中，
键能为
【变式训练2】（2024·湖南岳阳·三模）2024 年上海国际碳中和技术博览会以“中和科技、碳素未来”为
主题，重点聚焦二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。回答下列问题：
Ⅰ.
是典型的温室气体，Sabatier 反应可实现
转化为甲烷，实现
的资源化利用。合成
过程中
涉及如下反应：
甲烷化反应(主反应)：①
逆变换反应(副反应)：②
(1)反应③
，该反应在 (填“高温”
“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)下列叙述中能说明反应①达到平衡状态的是 (填字母)。
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A．断裂4mol
的同时断裂1mol
B．恒温恒容条件下，体系压强不再变化
C．恒温恒容条件下，气体的密度不再变化
D．
E．绝热恒容条件下，
不再变化
(3)科研小组按
进行投料，下面探究影响
选择性的一些因素。
①若在恒容容器中进行反应(初始压强为0.1MPa)，平衡时各气体的物质的量分数随温度变化的曲线如图所
示。图中表示
的物质的量分数随温度变化的曲线是 (填“曲线1”“曲线2”或“曲线
3”)。曲线1 和曲线3 交叉点处
的平衡分压为 MPa(该空忽略副反应逆变换反应)。
②积碳会使催化剂的活性降低，从而影响甲烷的选择性，各积碳反应的平衡常数与温度关系如下表所示：
温
度
℃
800
21.6
0
0.13
6
0.13
3
850
33.9
4
0.05
8
0.06
7
900
51.3
8
0.02
7
0.03
6
反应a：
反应b：
反应c：
由表中数据可知，积碳反应主要由反应 引起(填“a”“b”或“c”)。
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Ⅱ.完成下列问题
(4)一定条件下，向4L 恒容密闭容器中充入2mol
和6mol
，发生反应
。已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为
150kPa，该温度下反应的标准平衡常数
。(该反应标准平衡常数的表达式为
，其中p 为分压，分压=总压×物质的量分数，
)
考向2 考查利用键能求反应热
例2（2024·湖南益阳·模拟预测）中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面
实现高效分解水蒸气，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如下表所示。
化学键
键能/(
)
463
496
436
138
若反应过程中分解了2mol 水蒸气，下列说法错误的是
A．过程Ⅰ吸收了926kJ 能量
B．过程Ⅱ涉及非极性键的生成
C．过程Ⅲ属于放热反应
D．总反应的热化学方程式为
思维建模 利用键能求反应热
1．计算公式：ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
2．常见物质中的化学键数目
物质
CO2(C=O)
CH4(C—H)
P4(P—P)
SiO2(Si—O)
键数
2
4
6
4
物质
石墨(单层)
金刚石
S8(S—S)
Si
键数
1.5
2
8
2
【变式训练1】（2025·湖南湘西·三模）铁触媒催化合成氨的反应可表示为
N2(g)+
H2(g)
NH3(g)，
该反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示。下列说法错误的是
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A．氨气在催化剂表面的脱附是放热过程
B．该反应的ΔH=-46 kJ/mol
C．历程中只涉及到共价键的断裂与形成
D．反应
在历程中速率最慢
【变式训练2】（2024·湖南娄底·模拟预测）2023 年9 月23 日，杭州亚运会开幕式采用“数字融合”方式
点燃主火炬塔，燃料首次使用零碳甲醇。二氧化碳加氢合成甲醇是化学固碳的一种有效途径，不仅可以有
效减少空气中的CO2排放，而且可以制备出甲醇清洁能源。以
为原料合成
涉及的主
要反应如下：
①
②
③
回答下列问题：
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
化学键
C
O
436
343
1076
465
413
由此计算
，已知
，则
。
(2)合成总反应在起始物
时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为
，在
的
，在
下的
如图所示。
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①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp= 。
②图中对应等压过程的曲线是 ，判断的理由是 。
③当
时，CO2的平衡转化率α= ，反应条件可能为 或 。
考向3 考查反应热大小比较
例3（2025·湖南衡阳·二模）室温下，
和
溶于水及
受热分解的能量
变化如图所示，下列说法不正确的是
A．将
溶于水会使溶液温度降低
B．将
溶于水会使溶液温度升高
C．
D．
思维建模 比较反应热大小的原则
（1）比较ΔH 的大小时，必须把反应热的“＋”“－”与反应热的数值看作一个整体进行比较；比较反
应放出或吸收的热量时只比较数值的大小；比较“标准燃烧热”“中和热”时，只需比较数值的大小。
（2）反应物的状态、化学计量数不同，则ΔH 不同。
（3）ΔH 是带符号进行比较的，所有吸热反应的ΔH 均比放热反应的ΔH 大；放热反应的ΔH<0，放热越
多，ΔH 越小，但|ΔH|越大。
（4）同一物质，状态不同，反应热亦不同。
。
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（5）对于可逆反应，因反应不能进行到底，实际反应过程中放出或吸收的能量要小于热化学方程式中反
应热的数值。
【变式训练1】（2024·湖南株洲·调研）甲醇作为新型清洁可再生燃料，可通过反应：
来合成，反应过程中的能量变化如图所示。已知
、
的燃烧热(
)依次为
、
。下列说法正确的是
A．
B．若产物为
，相应的焓变为
，则
C．相同条件下，
完全燃烧比
完全燃烧放出的热量少
D．若反应
的焓变为
，则
【变式训练2】（2024·湖南邵阳·调研）氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是
A．已知
气体溶于水放热，则
的
B．相同条件下，
的
比
的小
C．相同条件下，
的
比
的大
D．
1．（2025·湖北·高考真题）下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是
选项
A
B
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实验目的
用量热计测定反应热
分离乙酸乙酯和饱和食盐
水
实验示意
图
选项
C
D
实验目的
在铁片上镀镍
转移热蒸发皿至陶土网
实验示意
图
A．A
B．B
C．C
D．D
2．（2025·河北·高考真题）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域，可
利用反应
制备。反应历程(TS 代表过渡态)如下：
下列说法错误的是
A．反应ⅰ是吸热过程
B．反应ⅱ中
脱去步骤的活化能为2.69eV
C．反应ⅲ包含2 个基元反应
D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中
3．（2025·河南·高考真题）在催化剂a 或催化剂b 作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方
程式为
，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，
中部分进程已省略)。
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下列说法正确的是
A．总反应是放热反应
B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C．和催化剂b 相比，丙烷被催化剂a 吸附得到的吸附态更稳定
D．①转化为②的进程中，决速步骤为
4．（2024·湖南·高考真题）丙烯腈(
)是一种重要的化工原料。工业上以
为载气，用
作
催化剂生产
的流程如下：
已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定：
②反应釜Ⅰ中发生的反应：
ⅰ：
③反应釜Ⅱ中发生的反应：
ⅱ：
ⅲ：
④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。
回答下列问题：
(1)总反应
(用
含
、
、和
的代数式表示)；
(2)进料混合气中
，出料中四种物质(
、
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、
、
)的流量，(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图：
①表示
的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；
②反应釜Ⅰ中加入
的作用是 。
③出料中没有检测到
的原因是 。
④反应
后，a、b、c 曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是 。
(3)催化剂
再生时会释放
，可用氨水吸收获得
。现将一定量的
固体(含
水)置于密闭真空容器中，充入
和
，其中
的分压为
，在
℃下进行干燥。为保证
不分解，
的分压应不低于
(已知
分解的平衡常数
)；
(4)以
为原料，稀硫酸为电解液，Sn 作阴极，用电解的方法可制得
，其阴极
反应式 。
5．（2022·湖南·高考真题）2021 年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列
问题：
(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的
和
，起始压强为
时，发生
下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列说法正确的是 ；
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时
的体积分数可能大于
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D．将炭块粉碎，可加快反应速率
②反应平衡时，
的转化率为
，CO 的物质的量为
。此时，整个体系 (填“吸收”
或“放出”)热量 kJ，反应Ⅰ的平衡常数
(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(2)一种脱除和利用水煤气中
方法的示意图如下：
①某温度下，吸收塔中
溶液吸收一定量的
后，
，则该溶液的
(该温度下
的
)；
②再生塔中产生
的离子方程式为 ；
③利用电化学原理，将
电催化还原为
，阴极反应式为 。
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