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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第30 讲 化学能与热能（热化学）
本讲复习目标
1．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。
2．了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。
3．掌握有关燃烧热、中和反应反应热的计算。
4．理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
夯基·知识精讲
一．反应热、焓变
1．化学反应的实质与特征
(1)实质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化，能量的变化通常主要表现为热量的变化，也有光能和电能
等。
2．反应热和焓变
(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。
(2)焓变：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于焓变，其符号为ΔH，单位是kJ/mol(或kJ·mol
－1)。
3．放热反应和吸热反应
(1)化学反应放热和吸热的原因
判断依据
放热反应
吸热反应
反应物总能量与生成物
总能量的相对大小
反应物具有的总能量大于生
成物具有的总能量
反应物具有的总能量小于生
成物具有的总能量
与化学键的关系
生成物分子成键时释放出的
生成物分子成键时释放出的
1
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总能量大于反应物分子断键
时吸收的总能量
总能量小于反应物分子断键
时吸收的总能量
ΔH 的符号
ΔH<0(“－”号)
ΔH>0(“＋”号)
反应过程图示
【注意】
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；稀释浓硫酸、氢氧化钠溶于水等过程虽然放热，但不是化学变
化，因此属于放热过程而不是放热反应。同理，铵盐溶于水属于吸热过程。
②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl 与Ba(OH)2·8H2O 在
常温常压下即可进行。
(2)记忆常见的放热反应和吸热反应
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
①弱电解质的电离
②盐类的水解反应
Ba(OH)
③
2·8H2O 与NH4Cl 的反应
C
④
和H2O(g)、C 和CO2的反应
2
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⑤铝热反应
⑥大多数化合反应
⑤大多数分解反应
4．反应焓变的计算
(1)计算方法
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能
ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能
(2)注意事项
①利用键能计算反应热的关键，是弄清物质中化学键的数目，清楚中学阶段常见单质、化合物中所含
共价键的种类和数目。
物质
(化学键)
CO2
(C===O)
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
SiO2
(Si—O)
1 mol 微粒所含键的物质
的量
2
4
6
4
物质
(化学键)
石墨
(C—C)
金刚石
(C—C)
S8
(S—S)
Si
(Si—Si)
1 mol 微粒所含键数的物
质的量
1.5
2
8
2
②活化能与焓变的关系
a．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。
3
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b．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。
c．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由反应物A 转化为生成物C，需经过两步反应，其反应过程与能量变化如图所示：
a．E3>E1，即第二步决定化学反应速率。
b．能量越低越稳定，稳定性：C>A>B。
c．该反应的反应热为E1－E2＋E3－E4。
【例题1】已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键
H—H
H—O
键能/(kJ·mol－1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·mol－1
则2O(g)===O2(g)的ΔH 为( )
A．428 kJ·mol－1
B．－428 kJ·mol－1
C．498 kJ·mol－1
D．－498 kJ·mol－1
【答案】D
【解析】
2O(g)===O2(g)的过程形成O===O 共价键，是放热过程，其ΔH 等于负的O===O 共价键的键能，A、C 错
误；对于热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－482 kJ·mol－1，根据键能与焓变的关系ΔH＝
2E(H—H)＋E(O===O)－4E(O—H)，可计算得E(O===O)＝－482 kJ·mol－1＋4×463 kJ·mol－1－2×436 kJ·mol－
1＝498 kJ·mol－1，B 错误，D 正确。
【例题2】下列说法中正确的是( )
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应
C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH>0
4
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D．ΔH 的大小与热化学方程式的化学计量数无关
【答案】C
【例题3】CH4与Cl2生成CH3Cl 的反应历程中，中间态物质的能量关系如下图所示(Ea表示活化能)，下列
说法不正确的是( )
A．已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的，该过程可表示为
B．相同条件下，Ea越大反应速率越慢
C．图中ΔH<0，其大小与Ea1、Ea2无关
D．CH4转化为CH3Cl 的过程中，所有C—H 键都发生了断裂
【答案】D
【解析】
Cl· 是由Cl2 在光照条件下化学键断裂生成的，由分子转化为活性原子，该过程可表示为
，选项A 正确；相同条件下，Ea越大，活化分子百分数越少，反应速率越慢，选项B
正确；图中反应物总能量大于生成物总能量，ΔH<0，其大小与Ea1、Ea2无关，选项C 正确；CH4转化为
CH3Cl 的过程中，只有一个C—H 键发生了断裂，选项D 不正确。
【例题4】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
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(1)使用Bi、Bi2O3两种催化剂，哪个更有利于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 。
【答案】
(1)Bi2O3 由图可知，使用Bi2O3催化剂时，相对能量减小得多，趋于更稳定状态
(2)＜
(3)0.38 eV 0.32 eV
(4)*CO＋HCO＋e－===*CO＋*HCOO－
【解析】
(3)使用Bi 催化剂时，*CO2―→*CO 过程中的活化能最大，为－0.51 eV－(－0.89 eV)＝0.38 eV，使用Bi2O3
催化剂时，*CO―→*CO＋*HCOO－过程的活化能最大，为－2.54 eV－(－2.86 eV)＝0.32 eV。
【例题5】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。
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(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 。
【答案】(1)< (2)吸热 放热 (3)E E1 E2＋|ΔH| E＋|ΔH|
二．热化学方程式、燃烧热、中和热、能源
1．概念：表示参与化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，表示25 ℃，101 kPa 下，2 mol 氢气和1 mol
氧气反应生成2 mol 液态水时放出571.6 kJ 的热量。
3．书写热化学方程式注意事项
(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa 下进行
的，可不注明。
(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq 分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号、单位：ΔH 应包括“＋”或“－”、数值和单位(kJ·mol－1)。
(4)区别于普通方程式：一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。
(5)注意热化学方程式的化学计量数：热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的
物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH
也要加倍。
(6)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。
(7)正、逆反应ΔH 的数值相等、符号相反。
4．可逆反应的ΔH 表示反应物完全反应的热量变化。
如N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。
表示在101 kPa、25 ℃时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ 的热量。
但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成 2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量肯定小于
92.4 kJ。
5．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
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ΔH 及其单位
ΔH0，单位均为kJ·mol－1
不同点
反应物的量
1mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成物水为1mol
反应热含义
在101 kPa 时，1mol 纯物质
完全燃烧生成指定产物时所放
出的热量。
【注意】燃烧热中元素所对应
的指定产物：C→CO2(g) ，
H→H2O(l)
，
S→SO2(g)
，
N→N2(g)等。
在稀溶液里，强酸与强碱发生中
和反应生成1mol 水时所放出的热
量
表示方法
燃烧热为a kJ·mol－1或ΔH＝
－a kJ·mol－1(a＞0)
强酸与强碱在稀溶液中反应的中
和热为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－
57.3kJ·mol－1
举例
C
①
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＝－393.5kJ·mol－1。
25 ℃
②
、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＝－57.3kJ·mol－1。
【注意】理解燃烧热和中和反应的反应热
(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。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)。
(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。
(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
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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。
6．中和反应反应热的测定(以稀盐酸与稀NaOH 溶液反应为例)
(1)测定原理
通过量热计测得体系在反应前后的温度变化，再利用有关物质的比热容计算反应热。
(2)实验步骤及装置
实验装置
实验步骤
①测量反应物的温度
②测量反应后体系温度(记录反应后体系的最高温度)
③重复上述步骤①至步骤②两次
④数据处理：取三次测量所得温度差的平均值进行计算，生
成1 mol H2O 时放出的热量为
kJ
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。
大量实验测得，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 时，放出57.3kJ 的热量
【易错点】中和反应反应热的测定实验中的注意事项
(1)实验所用的酸和碱溶液应为稀溶液，否则会造成较大误差。
(2)量取酸溶液和碱溶液时，应当分别使用两个量筒量取。
(3)使用同一支温度计分别先后测量酸、碱溶液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后再测另一种溶液的温度。
(4)取多次实验终止温度(t2)和起始温度(t1)温度差的平均值代入公式计算，计算时应注意
单位的统一。
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(3)注意事项
①为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量(0.5 mol·L－1 HCl、0.55 mol·L－1 NaOH 溶液等体积混
合)。
②因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热，实验中若使用弱酸或弱碱则测得的反应热数值
偏小。
③玻璃搅拌器的作用是使反应物充分接触，实验时不能用铜丝搅拌棒代替玻璃搅拌器，因为铜丝导热
性好，比用玻璃搅拌器误差大。
④隔热层的作用是减少热量的损失。
7．能源
(1)能源分类
(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。
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。
【例题1】油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：
C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋52H2O(l)
已知燃烧1 kg 该化合物释放出3.8×104 kJ 热量，油酸甘油酯的燃烧热为( )
A．3.8×104 kJ·mol－1
B．－3.8×104 kJ·mol－1
C．3.4×104 kJ·mol－1
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D．－3.4×104 kJ·mol－1
【答案】C
【解析】1 mol 油酸甘油酯的燃烧热为×884 g·mol－1≈3.4×104 kJ·mol－1。
【例题2】下列热化学方程式或叙述正确的是( )
A．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
B．12 g 石墨转化为CO 时，放出110.5 kJ 的热量：2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
C．已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol －1，则：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的ΔH＝＋572
kJ·mol－1
D．已知N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol
N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ 的热量
【答案】C
【例题3】下列关于化学反应与能量的说法正确的是( )
A．已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol－1，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)＋
13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－2878 kJ·mol－1
B．已知在一定条件下，2 mol SO2 与1 mol O2 充分反应后，释放出98 kJ 的热量，则其热化学方程式为
2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH＝－98 kJ·mol－1
C．已知稀盐酸与稀NaOH 溶液反应的中和反应反应热为57.3 kJ·mol－1，则表示稀硫酸与稀NaOH 溶液反
应的热化学方程式为H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
D．已知CuSO4(s)＋5H2O(l)===CuSO4·5H2O(s)，该反应为熵增加的反应
【答案】C
【解析】
燃烧热是指1 mol 可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量，则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为
CH3CH2CH2CH3(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－2878 kJ·mol－1，A 错误；不知道该条件下物质的状
态，该反应是可逆反应，2 mol SO2与1 mol O2充分反应后，参加反应的反应物的量不知，所以不能写出热
化学方程式，B 错误；在稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1 mol H2O 放出的热量是中和反应反应热，C 正
确；从液态H2O 到固态CuSO4·5H2O，且物质的量减少，该反应是熵减的反应，D 错误。
【例题4】依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
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(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 。
【答案】
(1)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.4 kJ·mol－1
(2)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s) ΔH＝－177.6 kJ·mol－1
【例题5】分析图像书写热化学方程式。
(1)图甲表示的是NO2和CO 反应生成CO2和NO 过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO 反应的热化学
方程式： 。
(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol 气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定
a、b、c、d 分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解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，
D
①
是 (填离子符号)。
②反应B→A＋C 的热化学方程式为 (用离子符号表示)。
【答案】
(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－234 kJ·mol－1
(2)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ·mol－1
(3)
ClO
①
②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq) ΔH＝－117 kJ·mol－1
【解析】
(1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g) ΔH＝(134－
368) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。
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(2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，能量逐渐增大，则可确定
a、b、c、d 分别代表碲、硒、硫、氧元素。b 代表硒元素，生成1 mol H2Se(g)的ΔH＝＋81 kJ·mol－1，则其
分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g) ΔH＝－81 kJ·
mol－1。
(3)D 中氯元素的化合价为＋7 价，应为ClO；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH＝(63－
60×3) kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。
三．盖斯定律、反应热的计算与比较
1．盖斯定律
(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的
反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
(2)意义：间接计算某些反应的反应热。
2．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“产物”，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＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
(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＝E1－E2。
(4)利用盖斯定律计算反应热
热化学方程式
焓变之间的关系
aA === B ΔH1
ΔH1＝aΔH2
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A === B ΔH2
aA ===B ΔH1
B ===aA ΔH2
ΔH1＝－ΔH2
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
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看物质的聚集状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
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②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。
③看化学计量数。当反应物与生成物的聚集状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH 越小，吸
热反应的ΔH 越大。
④看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和聚集状态相同时，反应的程度越大，热量变
化越大。
(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
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
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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。
【例题1】已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：
共价键
H- H
H-O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH=
-482kJ·mol-1
则2O(g)=O2(g)的ΔH 为( )
A．428 kJ·mol-1
B．-428 kJ·mol-1
C．498 kJ·mol-1
D．-498 kJ·mol-1
【答案】D
【分析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。
【详解】反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O 键的
键能为498kJ/mol，2 个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。
【例题2】室温下，将1 mol 的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1 mol 的
CuSO4(s) 溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2 ；CuSO4·5H2O 受热分解的化学方程式为
CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)＋5H2O(l)，热效应为ΔH3。下列判断正确的是( )
A．ΔH2＞ΔH3
B．ΔH1＜ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2
D．ΔH1＋ΔH2＞ΔH3
【答案】B
【解析】
根据题意知，CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液的温度降低，热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===Cu2＋(aq)＋
SO(aq)＋5H2O(l) ΔH1＞0；CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热化学方程式为CuSO4(s)===Cu2＋(aq)＋
SO(aq) ΔH2＜0；根据盖斯定律知，CuSO4·5H2O 受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)
＋5H2O(l) ΔH3＝ΔH1－ΔH2＞0。根据上述分析知，ΔH2＜0，ΔH3＞0，则ΔH2＜ΔH3，A 错误；ΔH1＞0，
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ΔH2＜0，ΔH3＝ΔH1－ΔH2，则ΔH1＜ΔH3，B 正确；ΔH3＝ΔH1－ΔH2，C 错误；ΔH1＞0，ΔH2＜0，ΔH1＋
ΔH2＜ΔH3，D 错误。
【例题3】已知：
CH
①
3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
H
②
2(g)＋O2(g)===H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
则CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的ΔH 为( )
A．＋478.7 kJ·mol－1
B．－764.5 kJ·mol－1
C．－478.7 kJ·mol－1
D．＋764.5 kJ·mol－1
【答案】B
【例题4】已知：
CaO(s)
①
＋H2O(l)
Ca(OH)2(s) ΔH1＝－65.17 kJ·mol－1
Ca(OH)
②
2(s)
Ca2＋(aq)＋2OH－(aq) ΔH2＝－16.73 kJ·mol－1
Al(s)
③
＋OH－(aq)＋3H2O(l)
[Al(OH)4]－(aq)＋H2(g) ΔH3＝－415.0 kJ·mol－1
则CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)的ΔH4＝_______kJ·mol－1。
【答案】－911.9
【解析】
根据盖斯定律，①＋②＋2×③可得反应CaO(s)＋2Al(s)＋7H2O(l)===Ca2＋(aq)＋2[Al(OH)4]－(aq)＋3H2(g)，则
ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋2ΔH3＝(－65.17 kJ·mol－1)＋(－16.73 kJ·mol－1)
＋2×(－415.0 kJ·mol－1)＝－911.9 kJ·mol－1。
【例题5】试比较下列各组ΔH 的大小：
(1)同一反应，生成物的聚集状态不同时
A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1＜0
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2＜0
则ΔH1________(填“>”“＜”或“＝”，下同)ΔH2。
(2)同一反应，反应物的聚集状态不同时
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＜0
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S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＜0
则ΔH1________ΔH2。
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＜0
C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2＜0
则ΔH1________ΔH2。
【答案】(1)> (2)＜ (3)＜
【解析】
(1)因为C(g)===C(l) ΔH3＜0 则ΔH3＝ΔH2－ΔH1，ΔH1＞ΔH2。
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，又ΔH3＜0，所以ΔH1＜ΔH2。
(3)根据常识可知，CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH3＜0，又因为ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，所以ΔH1＜ΔH2。
提能·课后精练
1．（2023·全国·高三专题练习）下列变化过程，属于放热反应的是
①水蒸气变成液态水 ②Ba(OH)2•8H2O 与NH4Cl 晶体混合 ③浓硫酸与水混合 ④碳酸氢
钠与稀盐酸充分混合 ⑤H2在Cl2中燃烧 ⑥食物腐败
A．①③⑤⑥
B．④⑥
C．⑤⑥
D．④⑤⑥
【答案】C
【详解】
①水蒸气变成液态水，属于吸热过程，但不是吸热反应，故①不符合题意；②Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 反
应，属于吸热反应，故②不符合题意；③浓硫酸与水混合是放热过程，但不是放热反应，故③不符合题
意；④碳酸氢钠与稀盐酸反应是吸热反应，故④不符合题意；⑤氢气在氯气中燃烧，属于放热反应，故⑤
符合题意；⑥食物腐败，食物被氧化，属于放热反应，故⑥符合题意；综上所述，⑤⑥正确。
故选C。
2．（2023 春·重庆沙坪坝·高三重庆市凤鸣山中学校考阶段练习）甲醇是重要的化工原料，工业上由CO、
和
合成甲醇的主要反应如下：
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I．
II．
III．
已知：反应Ⅲ中相关化学键的数据如下表
化学键
键能/
436
343
a
465
413
则
键的键能a 为
A．1076
B．826
C．779
D．538
【答案】A
【详解】
反应Ⅱ-Ⅰ得：
，根据H=反应物的总键能-生成物的
总键能=
，解得
。
故选A。
3．（2023·广东汕头·统考三模）用下列装置进行相应的实验，能达到实验目的的是
A
制备无水AlCl3固体
B
测定中和反应的反应
热
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C
比较NaHCO3和
Na2CO3的热稳定性
D
制备溴苯并验证有
HBr 产生
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】
A．HCl 可抑制铝离子的水解，可在HCl 气流中加热制备无水氯化铝，A 正确；
B．图中保温不好，导致热量散失，不能准确测定中和热，B 错误；
C．碳酸氢钠受热温度低，可分解生成碳酸钠，而碳酸钠加热不分解，为对比稳定性的强弱，小试管中应
为碳酸氢钠，C 错误；
D．挥发的溴与硝酸银溶液反应，不能验证有HBr 产生，D 错误；
故答案为：A。
4．（2023·全国·高三专题练习）下列说法中正确的是
A．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)
H
△＞0，则金刚石比石墨稳定
B．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
C．1molH2燃烧生成水时放出的热量是H2的燃烧热
D．已知：500℃、30MPa 下，N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
H=-92.4kJ•mol
△
-1；将1.5molH2和过量的
N2在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ
【答案】B
【详解】
20
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A．该反应吸热，说明石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，A 错误；
B．化学反应中的热效应与物质用量相关，且化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质
的量成正比，B 正确；
C．1molH2燃烧生成液态水放出的热量为H2的燃烧热，所以生成水的状态不知道，不能确定是燃烧热，C
错误；
D．该反应为放热反应，1.5molH2不能完全反应，放出的热量无法计算，D 错误；
故选B。
5．（2023·全国·高三专题练习）
选择性催化还原(
)是目前最有效且应用最广的除去
的
方法，在
催化剂上发生反应的机理如图所示，其中TS 表示过渡态。下列说法正确的是
A．反应历程中最大的能垒为
B．历程中
的
C．该反应分3 步进行
D．在反应历程中有极性共价键和非极性共价键的断裂与形成
【答案】A
【详解】
TS 表示过渡态，由图可知反应一共分作6 步，能垒最大的即活化能最大的是第二步。
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A．由图可知，第二步反应能垒最大，为
，A 项正确；
B．最后一步反应可知反应物的能量小于生成物的能量，该反应为吸热反应，
，B 项错误；
C．TS 表示过渡态，由图可知反应分6 步进行，C 项错误；
D．反应历程中没有非极性共价键的断裂，D 项错误；
答案选A。
6．（2023·全国·高三专题练习）以
、
为原料合成
涉及的主要反应如下：
Ⅰ：
Ⅱ：
Ⅲ：
则反应的焓变
为
A．
B．-40.9
C．＋40.9
D．＋139.9
【答案】C
【详解】
根据盖斯定律，反应Ⅲ=Ⅰ-Ⅱ，
=
，故C 正
确；
故选：C。
7．（2023·全国·高三专题练习）甲酸常用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO 和
，在
无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法不正确的是
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A．可以通过
和
计算HCOOH 的总键能
B．
C．途径Ⅱ中
参与反应，通过改变反应途径加快反应速率
D．途径Ⅰ未使用催化剂，但途径Ⅱ与途径Ⅰ甲酸平衡转化率相同
【答案】A
【详解】
A．由图可知，可以通过E1和E2计算甲酸转化为一氧化碳和水的正反应活化能，但不能计算甲酸的总键
能，故A 错误；
B．催化剂能改变反应途径，但不能改变反应的焓变，则甲酸转化为一氧化碳和水的焓变△H=
，故B 正确；
C．由图可知，途径Ⅱ中氢离子先做反应物，后做生成物，是改变反应途径的催化剂，能加快反应速率，
故C 正确；
D．催化剂能改变反应途径，但不能改变平衡的移动方向，则途径Ⅱ与途径Ⅰ甲酸平衡转化率相同，故D
正确；
故选A。
8．（2023·全国·高三专题练习）氮肥保障了现代农业的丰收。根据下图的循环过程，有关硫酸铵和氯化铵
的说法正确的是
A．
B．硫酸铵晶体中只含离子键不含共价键
C．氯化铵晶体溶于水的过程：
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D．可以通过
的受热分解实验测得
的数据
【答案】A
【详解】
A．①
；②
；③
；④
；⑤
；⑥
；则根据盖斯定律
④+
+
-
-
②⑥①③得⑤，得到
，A 项正确；
B．硫酸铵晶体中既含离子键又含共价键，B 项错误；
C．氯化铵晶体溶于水的过程中混乱度增大，即熵增大，
，C 项错误；
D．氯化铵受热分解为氯化氢和氨气，氯化氢和氨气又会重新结合生成氯化铵，不能用氯化铵的受热分解
实验测
的数据，D 项错误；
答案选A。
9．（2023·全国·高三统考专题练习）碳酸钠晶体(
)失水可得到
或
，两个化学反应的能量变化示意图如下：
下列说法不正确的是
A．
B．碳酸钠晶体(
)失水是化学变化
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C．向
中滴加几滴水，温度升高
D．
失水生成
：
【答案】D
【详解】
A．1mol
和9molH2O(g)的总能量大于1mol
(s)的能量，故
，故A 正
确；
B．碳酸钠晶体(
)失水生成新物质，是化学变化，故B 正确；
C．1mol
和9molH2O(g)的总能量大于1mol
(s)，向
中滴加几滴
水，放出能量，温度升高，故C 正确；
D．
根据盖斯定律②－①得
，故D 错误；
选D。
10．（2023·全国·高三专题练习）各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】
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1mol 纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。
A．H2O 应该为液态，A 错误；
B．
，B 错误；
C．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则
，C 错误；
D．
，D 正确；
故选D。
11．（2023·海南·高三统考专题练习）在一定条件下，已知下列物质燃烧的热化学方程式为：
。
在此条件下，下列叙述正确的是
A．
B．相同质量的
和
充分燃烧时，
放出的热量更多
C．
和
燃烧共放热
D．
【答案】B
【详解】
A．根据盖斯定律，ΔH=-393.5kJ mol
⋅
-1−572kJ mol
⋅
-1-(-890kJ mol
⋅
-1)=-75.5kJ mol
⋅
-1，A 项错误；
B．8molH2的质量等于1molCH4，8molH2充分燃烧放出的热量为572kJ×4=2288kJ，1molCH4充分燃烧放出
的热量为890kJ，则H2充分燃烧放出的热量高于等质量CH4，B 项正确；
C．1molH2(g)和1molCH4(g)完全燃烧，共放热
+890kJ=1176kJ，C 项错误；
D．根据盖斯定律，CH4(g)+O2(g)=C(s)+2H2O(l) ΔH=-890kJ mol
⋅
-1-(-393.5kJ mol
⋅
-1)=-496.5kJ·mol-1，D 项错
误；
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故选：B。
12．（2023·全国·高三专题练习）下列说法正确的是
A．
和
反应的中和热为
，则
和
反应的中和热为
B．已知
；
，则
的燃烧热是
C．在一定温度和压强下，将
和
置于密闭容器中充分反应生成
，放出热量
，则其热化学方程式为
D．一定条件下
，
，则
【答案】D
【详解】
A．H2SO3为弱酸，电离时吸收热量，盐酸是强酸，
和
反应的中和热为
，则
和
反应的中和热小于
，故A 错误；
B．已知
；
，水是气态，而
的燃
烧热是1mol
完全燃烧生成液态水、二氧化碳气体放出的热量，则C2H5OH(l)的燃烧热不是
1366.8kJ/mol，故B 错误；
C．N2和H2的反应为可逆反应，不能进行完全，所以
的△H≠-38.6kJ/mol，故C
错误；
D．等物质的量的SO3(g)比SO3(l)的能量高，所以生成2molSO3(g)时放出的热量少，焓变大，即0>
H
△
1＞
△H2，故D 正确；
选D。
13．（2023·全国·高三专题练习）光解水制氢的关键步骤是水的氧化。我国科学家用仿生催化剂[用
表示]实现在NaHCO3溶液中高效催化水的氧化，该过程物质转化及反应能量变化示意图如下：
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下列说法不正确的是
A．步骤①可表示为
B．水的氧化反应为：
C．
D．催化剂参与反应，降低活化能，加快反应速率
【答案】A
【详解】
A．由题干图示信息可知，步骤①可表示为
时H 原子不
守恒，A 错误；
B．由题干图示信息可知，水的氧化反应(总反应)方程式为：
，B 正确；
C．根据盖斯定律结合题干图示信息可知，
，C 正确；
D．根据碰撞理论可知，催化剂参与反应，通过降低活化能，提高活化分子百分含量，从而加快反应速
率，D 正确；
故答案为：A。
14．（2023·全国·高三专题练习）
，有关物质的能量转化图如图，又已知
是
的稳定氧化物，试
分析计算并回答下列说法不正确的是
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A．
时，单质
的标准燃烧热：
B．若
的摩尔质量为
，则
的热值为
C．转化Ⅱ的热化学方程式为：
D．由
的热化学方程式为：
【答案】C
【详解】
A．
时，
的燃烧热为
完全燃烧生成
的稳定氧化物放出的热量，所以
的标准燃烧热：
，故A 正确；
B．转化Ⅱ为
和
生成
放出
热量，若
的摩尔质量为
，则
的热值为
，故B 正确；
C．转化Ⅱ为
和
生成
放出
热量，则
和
生成
放出
热量，则转化Ⅱ的热化学方程式为：
，故C 错误；
D．根据图知，
反应转化为
时放出热量为393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ，所以由
转化为
的
热化学方程式为：
，故D 正确；
故选：
。
15．（2023·全国·高三专题练习）依据下列含硫物质转化的热化学方程式，得出的相关结论正确的是
S(g)+CO
①
2(g)
SO2(g) ΔH1
S(s)+CO
②
2(g)
SO2(g) ΔH2
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2H
③
2S(g)+ O2(g)
2S(s)+ H2O(1) ΔH3
2H
④
2S(g)+3 O2(g)
2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4
2H
⑤
2S(g)+SO2(g)
3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5
A．ΔH1>ΔH2
B．ΔH3<ΔH4
C．ΔH4=ΔH2+ΔH3
D．2ΔH5=3ΔH3-ΔH4
【答案】D
【详解】
A． 气态S 的能量比固体S 的大，所以气态S 燃烧时放出的热量多，放热反应的ΔH 为负数，绝对值大的
ΔH 反而小，故A 错误；
B．反应③是H2S 的不完全燃烧，反应④是H2S 的完全燃烧，完全燃烧放出的热量多，放热反应的ΔH 为负
数，绝对值大的ΔH 反而小，所以ΔH3>ΔH4，故B 错误；
C．根据盖斯定律，②×2＋③得2H2S(g)+3O2(g)
2SO2(g)+ H2O(1) ΔH4=2ΔH2+ΔH3，故C 错误；
D．根据盖斯定律[
×3-
]
③
④
得
，即2ΔH5=3ΔH3-
ΔH4，故D 正确；
故选：D。
16．（2023·全国·高三专题练习）
(1)在催化剂作用下，用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
已知200 ℃时：i.3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g) ΔH1＝－32.9 kJ·mol－1；
ii.N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g) ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1。
①写出肼的电子式：______________。
200 ℃
②
时，肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为_________________________。
(2)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。工业上利用废气中的CO2合成CH3OH，主要有
以下反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.0 kJ·mol－1
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反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH2
反应Ⅲ：CH3OCH3(g)＋H2O(g)
2CH3OH(g) ΔH3＝＋23.4 kJ·mol－1
已知某些化学键的键能数据如下：
化学键
C==O
C—O
O—H
键能/
750
343
465
氢气中的H—H 比甲醇中的C—H____( 填“ 强” 或“ 弱” ) 。用盖斯定律计算反应Ⅱ中的ΔH2 ＝
________kJ·mol－1。
(3)基于Al2O3载氮体的碳基化学链合成氨技术示意图如下。
总反应3C(s)＋N2(g)＋3H2O(l)===3CO(g)＋2NH3(g) ΔH＝__________kJ·mol－1。
(4)[2021·全国乙卷，28(4)]Kistiakowsky 曾研究了NOCl 光化学分解反应，在一定频率(ν)光的照射下机理
为：
NOCl＋hν―→NOCl*
NOCl＋NOCl*―→2NO＋Cl2
其中hν 表示一个光子能量，NOCl* 表示NOCl 的激发态。可知，分解1 mol 的NOCl 需要吸收
____________mol 的光子。
【答案】
(1)①
②N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g) ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1
(2)强 －121.4
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(3)＋434.0 (4)0.5
【详解】
(1)②根据盖斯定律i－2×ii 得肼分解成氮气和氢气的热化学方程式：N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g) ΔH＝－
32.9 kJ·mol－1－(－41.8 kJ·mol－1)×2＝＋50.7 kJ·mol－1。
(2)ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，根据反应Ⅰ，ΔH1＝2EC＝O＋3EH—H－(3EC—H＋EC－O＋3EO—H)，
代入题表数据可得EH—H－EC—H＝63 kJ·mol－1>0，故氢气中的H—H 比甲醇中的C—H 强。根据盖斯定律可
知，反应Ⅱ＝反应Ⅰ×2－反应Ⅲ，故ΔH2＝2ΔH1－ΔH3＝
－121.4 kJ·mol－1。
(3)将反应ⅰ和反应ⅱ相加，即可得到总反应3C(s)＋N2(g)＋3H2O(l)===3CO(g)＋2NH3(g) ΔH＝＋708.1
kJ·mol－1＋(－274.1 kJ·mol－1)＝＋434.0 kJ·mol－1
(4)Ⅰ.NOCl＋hν―→NOCl*
Ⅱ.NOCl＋NOCl*―→2NO＋Cl2
Ⅰ＋Ⅱ得总反应为2NOCl＋hν―→2NO＋Cl2，因此分解2 mol NOCl 需要吸收1 mol 光子能量，则分解1
mol 的NOCl 需要吸收0.5 mol 的光子。
17．（2023·全国·高三专题练习）氯及其化合物在生产、生活中应用广泛。
(1)已知：
Cl
①
2(g)＋2NaOH(aq)===NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l) ΔH1＝－101.1 kJ·mol－1
3NaClO(aq)
②
===NaClO3(aq)＋2NaCl(aq) ΔH2＝－112.2 kJ·mol－1
则反应3Cl2(g)＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq)＋NaClO3(aq)＋3H2O(l)的ΔH＝____kJ·mol－1。
(2)几种含氯离子的相对能量如下表所示：
离子
Cl－(aq)
ClO－(aq)
ClO(aq)
ClO(aq)
ClO(aq)
相对能量/
(kJ·mol－1)
0
60
101
63
38
①在上述五种离子中，最不稳定的离子是________(填离子符号)。
②反应3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝______________。
③写出由ClO 反应生成ClO 和Cl－的热化学方程式：___________________。
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(3)以HCl 为原料，用O2氧化制取Cl2，可提高效益，减少污染，反应如下：
4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.4 kJ·mol－1。
上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl 转化率接近100%。其基本原
理如图所示：
已知过程Ⅰ的反应为2HCl(g)＋CuO(s)
CuCl2(s)＋H2O(g) ΔH1＝－120.4 kJ·mol－1。
①过程Ⅱ反应的热化学方程式为____________________________________。
②过程Ⅰ流出的气体通过稀NaOH 溶液(含少量酚酞)进行检测，氯化初期主要为不含HCl 的气体，判断氯
化结束时溶液的现象为___________________。
【答案】
(1)－415.5 (2)
ClO
①
②－117 kJ·mol －1 ③4ClO(aq)===3ClO(aq)＋Cl －(aq) ΔH＝－138 kJ·mol －1
(3)
2CuCl
①
2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH＝＋125.4 kJ·mol－1
②溶液由红色变为无色(或溶液红色变浅)
【详解】
(1) 分析题给热化学方程式，根据盖斯定律，由①×3 ＋②可得3Cl2(g) ＋6NaOH(aq)===5NaCl(aq) ＋
NaClO3(aq)＋3H2O(l) ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝(－101.1 kJ·mol－1)×3＋(－112.2 kJ·mol－1)＝－415.5 kJ·mol－1。
(2)①物质具有的能量越高，其稳定性越弱，故最不稳定的离子是ClO。
Δ
②H＝生成物的总能量－反应物的总能量，则反应3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝63 kJ·mol－1－
3×60 kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1。
③由ClO 生成ClO 和Cl－的反应为4ClO(aq)===3ClO(aq)＋Cl－(aq)，该反应的ΔH＝3×
38 kJ·mol－1－4×63 kJ·mol－1＝－138 kJ·mol－1。
(3)①由图可知，过程Ⅱ(氧化)发生的反应为2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g)，将题给O2氧化HCl 的
热化学方程式编号为ⅰ，将过程Ⅰ反应的热化学方程式编号为ⅱ，根据盖斯定律，由ⅰ－ⅱ×2 可得
2CuCl2(s)＋O2(g)===2CuO(s)＋2Cl2(g) ΔH＝(－115.4 kJ·mol－1)－
(－120.4 kJ·mol－1)×2＝＋125.4 kJ·mol－1。
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18．（2023·全国·高三专题练习）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 。
(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 。
【答案】
(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1 (2)6CO2(g)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)＋6O2(g) ΔH＝＋2 804
kJ·mol－1 (3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－(a－b) kJ·mol－1 降低反应的活化能
【详解】
(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，则1 mol H2燃烧生成1 mol
H2O(l)放热286 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋
O2(g)===H2O(l) ΔH＝－286 kJ·mol－1。
19．（2023·全国·高三专题练习）燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量，其常用单位为
kJ·kg－1。已知下列物质的燃烧热(25 ℃、101 kPa)：
燃料
H2
CO
CH4
C8H18(辛烷)
燃烧热/ (kJ·mol－1)
285.8
283.0
890.3
5 518
据上表数据回答下列问题：
(1)试写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式： 。
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(2)CH4的热值约为 (保留3 位有效数字)。
(3)上表所列燃料的热值最大的是 (填化学式)。
【答案】
(1)C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
(2) 5.56×104 kJ·kg－1
(3)H2
【详解】
(2)由于CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，则其热值约为×103 g·kg－1≈5.56×
104 kJ·kg－1。
(3)H2、CO、C8H18的热值分别为×103 g·kg－1≈1.43×105 kJ·kg－1、×103 g·
kg－1≈1.01×104 kJ·kg－1、×103 g·kg－1≈4.84×104 kJ·kg－1，所以热值最大的是氢气。
20．（2023·全国·高三专题练习）
(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－a kJ·mol－
1，则a (填“＞”“＜”或“＝”)726.5。
(2)将Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl 和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145.0 kJ 热量，写
出该反应的热化学方程式： 。
(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物
质可作耐高温材料：4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝
－1 176.0 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol 电子放出的热量为 。
(4)CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示：
化学键
键能/ (kJ·mol－1)
436
326
803
464
414
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写出该反应的热化学方程式： 。
(5)CO2催化加氢制CH3OH 的一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如CO 表示CO2吸
附在催化剂表面)。
该反应历程中决速步反应的化学方程式为 。
【答案】
(1)＜
(2)2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290.0 kJ·mol－1
(3)98.0 kJ
(4)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－46 kJ·mol－1
(5)CO2(g)＋2H*＋2H2(g)===COOH*＋H*＋2H2(g)[或CO2(g)＋2H*===COOH*＋H*或CO2(g)＋H*===COOH*]
【详解】
(1)所述反应未完全燃烧，生成的氢气燃烧还要放出热量，则a＜726.5。
(2) 当有1 mol Cl2 参与反应时释放出145.0 kJ 热量，该反应的热化学方程式：2Cl2(g) ＋2H2O(g) ＋
C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－145.0 kJ·mol－1×2＝－290.0 kJ·mol－1。
(3)4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s) ΔH＝－1 176.0 kJ·mol－1，每转移12 mol 电子放出的热量
为1 176.0 kJ，则反应过程中，每转移1 mol 电子放出的热量为 kJ＝ 98.0 kJ。
(4)由反应图示可知图形与化学键对应关系为
H—H
C—O
C==O
O—H
C—H
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ΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝2×803 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－3×414 kJ·mol－1－326 kJ·mol－1－
3×464 kJ·mol－1＝－46 kJ·mol－1。
(5)据图可知CO2(g)＋2H*＋2H2(g)===COOH*＋H*＋2H2(g)活化能最大，是决速步骤。
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