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大单元五 化学反应与能量变化
第17 讲 反应热 盖斯定律
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核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 反应热 ΔH(焓变) ★★★☆☆
考点2 盖斯定律★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 反应热 ΔH(焓变)★★★☆☆
知识点一 反应热、焓变
1. 反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简
称反应热(苏教版定义：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热)。
2. 焓变：等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变(苏教版定义：在恒压的条件下，化学反
应过程中吸收或释放的热)。
3. 常见的放热反应和吸热反应
(1) 放热反应
①所有的燃烧反应：
如CH4＋2O2=====CO2＋2H2O
②中和反应：
如NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
③金属与酸反应：
如Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
④铝热反应：
如2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe
⑤碱性氧化物与水反应：
如CaO＋H2O===Ca(OH)2
⑥大多数化合反应：
如N2＋3H22NH3
(2) 吸热反应
①制水煤气：
C＋H2O(g)=====CO＋H2
②高炉炼铁中还原气CO 的制备：
C＋CO2=====2CO
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③Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
④盐类水解：
如NH＋H2ONH3·H2O＋H＋
⑤大多数分解反应：
如CaCO3=====CaO＋CO2↑
4. 放热、吸热的理论分析
(1) 从能量图的角度分析
①放热反应
②吸热反应
(2) 从化学键的角度分析
化学键断裂和形成的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
知识点二 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(苏教版定义：能够表示反应热的化学方程式)。
2. 意义：例如H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ/mol，表明了1 mol 气态H2和1 mol 气态Cl2反应
生成2 mol 气态HCl 时，放出184.6 kJ 的热量。
3. 书写步骤：
(1) 写化学方程式。
(2) 标各物质的状态。
(3) 标ΔH。
【名师点拨】
2
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①需要注明反应时的温度和压强，但一般用25 ℃和101 kPa 时的数据，因此可不特别注明；
②注明物质的聚集状态：常用s、l、g、aq 分别表示固态、液态、气态、溶液；
③各物质化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以是整数，也可以是分数，化学计量数与ΔH 数值相
对应，ΔH 应包括“＋”或“－”、数值和单位(kJ/mol)；
④一般不要求写反应条件，不用标“↑”和“↓”，生成符不用“―→”，而用“===”或“”；
⑤如果是可逆反应，那么正反应和逆反应ΔH 的数值相等，符号相反。
如CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
ΔH＝－41.2 kJ/mol，
则CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
ΔH＝＋41.2 kJ/mol。
4. 热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式完全反应时的热效应。如可逆反应：N2(g)＋
3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/mol，表示每消耗1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全转化为2 mol NH3(g)放
出92.4 kJ 热量。
吸收 放出
知识点三 燃烧热
1. 定义：101 kPa，1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量(苏教版定义：在101 kPa 下，1
mol 物质完全燃烧的反应热叫做该物质的标准燃烧热)。
2. 指定产物：一般是指稳定产物，即碳元素变为CO2(g)，氢元素变为H2O(l)，硫元素变为SO2(g)，氮元
素变为N2(g)等。如N2H4(l)完全燃烧生成的指定产物为H2O(l)
和
N 2(g)。
知识点四 中和反应反应热的测定
1. 装置
2. 注意事项
(1) 简易量热计的保温隔热的效果一定要好。
(2) 反应物浓度宜小，不宜大。
(3) 强碱的稀溶液要稍过量，以确保强酸的稀溶液完全反应。
(4) 反应物混合均匀后，测定混合液的最高温度。
(5) 实验操作动作要迅速，以尽量减少热量损失。
(6) 为减小误差，要使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的温度；测量时，温度计的水银球
要完全浸入溶液中，且稳定一段时间后再读数；每测定一种溶液后，均要用蒸馏水将温度计冲洗干净，
3
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用滤纸擦干备用。
3. 实验结论
在25 ℃和101 kPa 下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时放出57.3 kJ 热
量。
【考法归纳】
①用弱酸代替强酸(或用弱碱代替强碱)，因为电离是吸热的过程，所以测得的热量会减少(填“增多”或
“减少”，下同)。
②因浓硫酸稀释放热、NaOH 固体溶解放热，当用它们作反应物时测得的热量会增多。
③稀硫酸和Ba(OH)2反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量比57.3 kJ 多，原因：除了中和反应放热外，
Ba2＋和SO 结合成BaSO4沉淀也会放热。
【解题技巧】根据键能计算反应的焓变
1. 计算方法：ΔH＝∑E(反应物的键能)－∑E(生成物的键能)
2. 1 mol 常见物质中含有的σ 键的物质的量
常见物质
金刚石
硅
SiO2
P4
S8
化学键
C—C
Si—Si
Si—O
P—P
S—S
n(σ 键)/mol
2
2
4
6
8
3. 举例，已知：
化学键
Si—H
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
键能/(kJ/mol)
318
360
436
431
176
工业上高纯硅可通过反应：SiHCl3(g)＋H2(g)=====Si(s)＋3HCl(g)制取，该反应的ΔH＝3E(Si—Cl)＋E(Si—
H)＋E(H—H)－2E(Si—Si)－3E(H—Cl)＝(3×360＋318＋436－2×176－3×431)kJ/mol＝＋189 kJ/mol。
考点2 盖斯定律★★★☆☆
知识点一 盖斯定律含义
一个化学反应，不管是一步完成的，还是分几步完成的，其反应热是相同的(苏教版定义：一个化学反
应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相等的)。
知识点二 盖斯定律意义
利用盖斯定律可以间接计算某些反应的反应热。现有如下关系图，则ΔH1＝Δ H 2＋
Δ H 3。
【考法归纳】比较ΔH 大小的方法
1. 放热反应和吸热反应的比较：因为ΔH 带“＋”和“－”，所以吸热反应的反应热大于放热反应的反
应热。如：
4
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2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1<0，
2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH2>0。
则ΔH2>ΔH1。
2. 同一反应中，反应物(或生成物)不同状态：常用的比较方法有：①运用盖斯定律直接计算，有时还需
结合物质的状态来比较ΔH 的大小；②利用能量图来进行比较。如：
a. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1<0，
b. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2<0。
方法一：a－b，可得2H2O(l)===2H2O(g) ΔH＝ΔH1－ΔH2>0，即可知ΔH1>ΔH2。
方法二：由能量图可直接看出|ΔH|的相对大小，若是放热反应，|ΔH|越大，ΔH 越小；若是吸热反应，|ΔH|
越大，ΔH 越大。
3. 两个有联系的不同反应的比较：常利用已知的知识进行比较。如：
a. C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＜0，
b. C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2＜0。
反应a 为C 的完全燃烧，反应b 为C 的不完全燃烧，则ΔH1＜ΔH2。
【解题技巧】反应热的计算方法
计算依据
计算方法
反应物的总能量和生成物的总能量
ΔH＝∑E(生成物的能量)－∑E(反应物的能量)
化学键的键能
ΔH＝∑反应物的键能－∑生成物的键能
反应历程正、逆反应的活化能
ΔH＝∑正反应的活化能－∑逆反应的活化能
燃烧热
可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热
热化学方程式
热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒，同时改
变正、负号，各项的系数(包括ΔH 的数值)可以同时扩大或缩小
相同的倍数
盖斯定律
根据盖斯定律，可以将两个或若干个热化学方程式进行代数运
算(包括ΔH 运算)，得到一个新的热化学方程式
【真题挑战】
一、单选题
1．（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，
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中部分进程已省略)。
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
2．（2025·北京·高考真题）依据下列事实进行的推测正确的是
事实
推测
A
固体与浓硫酸反应可制备
气体
固体与浓硫酸反应可制备HI 气体
B
难溶于盐酸，可作“钡餐”使用
可代替
作“钡餐”
C
盐酸和
溶液反应是吸热反应
盐酸和
溶液反应是吸热反应
D
的沸点高于
的沸点高于
A．A
B．B
C．C
D．D
3．（2025·湖北·高考真题）如图所示的物质转化关系中，固体A 与固体B 研细后混合，常温下搅拌产生
气体C 和固体D，温度迅速下降。气体C 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G 是一种强酸。H 是白色固体，
常用作钡餐。下列叙述错误的是
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A．在C 的水溶液中加入少量固体A，溶液
升高
B．D 为可溶于水的有毒物质
C．F 溶于雨水可形成酸雨
D．常温下可用铁制容器来盛装G 的浓溶液
4．（2025·重庆·高考真题）肼（
）与氧化剂剧烈反应，释放大量的热量，可作火箭燃料。已知下列
反应：
①
②
③
则反应
的
为
A．
B．
C．
D．
5．（2025·浙江·高考真题）下列说法正确的是
A．常温常压下
和
混合无明显现象，则反应
在该条件下不自发
B．
，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小
C．
，则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．
，则
二、解答题
6．（2025·云南·高考真题）我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙
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酸(沸点118℃)的生产，主要反应为：
Ⅰ．
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)乙醇可由秸秆生产，主要过程为
秸秆
纤维素
乙醇
(2)对于反应Ⅰ：
①已知
则
。
②一定温度下，下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A．容器内的压强不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．
的体积分数不再变化
D．单位时间内生成
，同时消耗
③反应后从混合气体分离得到
，最适宜的方法为 。
(3)恒压100kPa 下，向密闭容器中按
投料，产氢速率和产物的选择性随温度变
化关系如图1，关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如：乙酸选择性
]
①由图1 可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为 。
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②由图中信息可知，乙酸可能是 (填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
270℃
③
时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则
，平衡常数
(列出计算式即可；用平衡分压代替平
衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
7．（2025·山东·高考真题）利用
循环再生可将燃煤尾气中的
转化生产单质硫，涉及的主要反应如
下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
恒容条件下，按
和
投料反应。平衡体系中，各气态物种的
随温度的变化关
系如图所示，n 为气态物种物质的量的值。
已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数
基本不变。
回答下列问题：
(1)反应
的焓变
(用含
的代数式表示)。
(2)乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变
0(填“>”“<”或“=”)。
(3)
温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为
，则
为
(用含a 的代数式表示)；此时，
与
物质的量的差值
(用含a
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的最简代数式表示)。
(4)
温度下，体系达平衡后，压缩容器体积
产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，
与
物质
的量之比
(填“增大”“减小”或“不变”)，
物质的量
(填“增大”
“减小”或“不变”)。
8．（2025·河北·高考真题）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路
线合成。
(1)石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二
醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应：
副反应：
体系中环氧乙烷初始浓度为
，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中
。
0~30min
①
内，
。
②下列说法正确的是 (填序号)。
a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量
b．0~30min 内，
c．0~30min 内，
d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
(2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：
。按化学计量比进料，固定平衡转化率
，探究温度与压强的
关系。
分别为0.4、0.5 和0.6 时，温度与压强的关系如图：
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①代表
的曲线为 (填“
”“
”或“
”)；原因是 。
②
0(填“>”“<”或“=”)。
③已知：反应
，
，x 为组分的物质的量分数。M、N 两
点对应的体系，
(填“>”“<”或“=”)，D 点对应体系的
的值为 。
④已知：反应
，
，p 为组分的分压。调整进料比为
，系统压强维持
，使
，此时
(用含有m 和
的代数式表示)。
9．（2025·甘肃·高考真题）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程
包括以下两个主要反应：
反应1：
反应2：
(1)25℃，101kPa 时，反应
。
(2)一定条件下，使用某含Co 催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的
量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。
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①在
范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 (任写一条)，当温度由220℃升高
至260℃，乙炔转化率减小的原因可能为 。
②在120~240℃范围内，反应1 和反应2 乙炔的转化速率大小关系为
(填“>”“<”或“=”)，理
由为 。
(3)对于反应1，反应速率
与
浓度
的关系可用方程式
表示(k 为常
数)。
时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当
时，
。
实验组
一
二
(4)以Pd/W 或Pd 为催化剂，可在常温常压
下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚线为生
成乙烷的路径)。以 为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因为 。(图中“*”表示吸附态；数
值为生成相应过渡态的活化能)
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10．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）
/
循环在
捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员
设计了利用
与
反应生成
的路线，主要反应如下：
I．
II．
III．
回答下列问题，
(1)计算
。
(2)提高
平衡产率的条件是_______。
A．高温高压
B．低温高压
C．高温低压
D．低温低压
(3)高温下
分解产生的
催化
与
反应生成
，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面
的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号)，生成水的基元反应方程式为 。
(4)
下，在密闭容器中
和
各
发生反应。反应物(
、
)的平衡转化率和
生成物(
、
)的选择性随温度变化关系如下图(反应III 在
以下不考虑)。
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注：含碳生成物选择性
①表示
选择性的曲线是 (填字母)。
②点M 温度下，反应Ⅱ的
(列出计算式即可)。
③在
下达到平衡时，
。
，随温度升高
平衡转化率下降的原因可
能是 。
11．（2025·湖北·高考真题）
粉末可在较低温度下还原
。回答下列问题：
(1)已知一定温度下：
则
的
(用m 和n 表示)。
(2)图1 分别是
和
下
还原
过程中反应体系电阻
随反应时间
变化的曲线，可用 (填标号)表示反应的快慢。
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a．
b．
c．
d．
(3)图1 中曲线 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的反应温度最高。
(4)研究发现
对
的还原性主要来自于其产生的
。一般认为
在
表面被氧化成
有两种可能途径，图2 是理论计算得到的相对能量变化图，据此推测途径 (填“a”或“b”)是
主要途径。
(5)
产生
的可能反应：①
或②
。
将
放在含微量水的
气流中，在
至
的升温过程中固体质量一直增加，由此可断定
的来源之一是反应 (填“①”或“②”)。若要判断另一个反应是否是
的来源，必须进行的实验
是 。
(6)已知
。研究表明，在相同温度下，用
还原
比直
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接用
还原更有优势，从平衡移动原理角度解释原因： 。
12．（2025·广东·高考真题）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
(1)基态Ti 原子的价层电子排布式为 。
(2)298K 下，反应
的
、
，则298K 下该反应
(填“能”或“不能”)自发进行。
(3)以
为原料可制备
。将
与10.0molTi 放入容积为
的恒容密闭容器中，反应体系
存在下列过程。
编
号
过程
(a)
(b)
(c)
(d)
①
kJ/mol。
②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为 。
③温度
下，
，反应(c)的平衡常数
(列出算式，无须化简)。
(4)钛基催化剂可以催化储氢物质肼
的分解反应：
(e)
(f)
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为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含
的物质的量为
)，进行实验，得
到
、
随时间t 变化的曲线如图。其中，
为
与
的物质的量之和；
为剩余
的物质
的量。设
为0~t 时间段内反应(e)消耗
的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用
表示。
①
内，
的转化率为 (用含
的代数式表示)。
②
内，催化剂的选择性为 (用含
与
的代数式表示，写出推导过程)。
13．（2025·安徽·高考真题）I．通过甲酸分解可获得超高纯度的
。甲酸有两种可能的分解反应：
①
②
(1)反应
的
。
(2)一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的
，发生上述两个分解反应下列说法中能表明
反应达到平衡状态的是 (填标号)。
a．气体密度不变 b．气体总压强不变
c．
的浓度不变 d．
和
的物质的量相等
(3)一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图，反应①的选择性接近
，原因是 ；升高温
度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是 。
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Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(
和
)的重要方法，主要反应有：
③
④
⑤
(4)恒温恒容条件下，可提高
转化率的措施有 (填标号)。
a．增加原料中
的量 b．增加原料中
的量 c．通入
气
(5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的
/
/
混合气，投料组成与
和
的平衡
转化率之间的关系如下图。
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i．投料组成中
含量下降，平衡体系中
的值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
ii．若平衡时
的分压为
，根据a、b 两点计算反应⑤的平衡常数
(用含p 的代数
式表示，
是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
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