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备战2025 年高考化学【二轮·突破提升】专题复习讲义
专题19 化学能与热能
讲义包含四部分：把握命题方向►精选高考真题►高效解题策略►各地最新模拟
对于化学反应热效应的考查，主要从三个角度设置题目：
一是在选择题中单独设题，考查反应中的能量变化、反应热的比较及盖斯定律的计算；
二是在选择题中某一选项出现，多与图像分析相结合；
三是在填空题中考查，考查盖斯定律的计算或结合盖斯定律的热化学方程式的书写。
预计2025 年仍保持这种命题趋向。
1．（2024·广东·高考真题）“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法
正确的是
A．“雪龙2”号破冰船极地科考：破冰过程中水发生了化学变化
B．大型液化天然气运输船成功建造：天然气液化过程中形成了新的化学键
C．嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机：燃烧时存在化学能转化为热能
D．神舟十八号乘组带着水和斑马鱼进入空间站进行科学实验：水的电子式为
【答案】C
【详解】A．破冰过程无新物质生成，是物理变化，A 错误；
B．天然气液化的过程是气态变为液态，是物理变化，无新的化学键形成，B 错误；
C．燃烧放热，是化学能转化为热能，C 正确；
D．水是共价化合物，每个H 原子都与O 原子共用一对电子，电子式为
，D 错误；
本题选C。
2．（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
1
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【答案】B
【详解】A．根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS，该反应ΔH＜0、ΔS＜0，温度较低时ΔG＜0，故低温能自发
进行，A 错误；
B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，B 正确；
C．该反应为放热反应，则
，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C 错误；
D．
，根据盖斯定
律，反应①－反应②得到目标反应Na(s)+
Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)，则ΔH=
，由于不能明确
相对大小，则ΔH 不能确定，D 错误；
故选B。
3．（2024·重庆·高考真题）二氧化碳甲烷重整是
资源化利用的重要研究方向，涉及的主要热化学
方程式有：
①
②
③
已知
键能为
，
键能为
，
键能为
，则
中的碳氧键键能(单
位：
)为
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据盖斯定律反应①+
-
②③可得反应：
，该反应
，根据
反应物键能和-生成物
键能和可得：
4c+2b-3a-
中的碳氧键键能=
，
中的碳氧键键能=(
)
，故B 正确；
故选：B。
4．（2024·海南·高考真题）已知
时，
，
的临界温度(能够液化的最高温度)为
，下列说法错误的是
A．氢气燃烧热
2
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B．题述条件下
和
，在燃料电池中完全反应，电功+放热量
C．氢能利用的关键技术在于安全储存与运输
D．不同电极材料电解水所需电压不同，产生
消耗的电功相同
【答案】D
【详解】A．氢气燃烧热为1mol 氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，则由热化学方程式可知，氢气
燃烧热
，故A 正确；
B．由题意可知，氢氧燃料电池中化学能转化为热能和电能，由能量守恒定律可知，
和
，在燃料电池中完全反应，电功+放热量
，故B 正确；
C．氢气是易燃易爆的气体，难于安全储存与运输，所以氢能利用的关键技术在于安全储存与运输，
故C 正确；
D．不同电极材料电解水所需电压不同，说明所需的电流不同，所以产生2g 氢气所需时间不同，消耗
的电功不同，故D 错误；
故选D。
5．（2024·广东·高考真题）对反应
(I 为中间产物)，相同条件下：
①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；
②提高反应温度，
增大，
减小。
基于以上事实，可能的反应历程示意图(——为无催化剂，------为有催化剂)为
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】提高反应温度，
增大，说明反应
的平衡逆向移动，即该反应为放热
反应，
减小，说明S 生成中间产物I 的反应平衡正向移动，属于吸热反应，由此可排除
C、D 选项，加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短，即反应的决速步骤的活化能下降，使得
反应速率大幅加快，活化能大的步骤为决速步骤，符合条件的反应历程示意图为A，故A 正确，
故选A。
6．（2024·安徽·高考真题）某温度下，在密闭容器中充入一定量的
，发生下列反应：
，
，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反
应进程示意图符合题意的是
3
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A．
B．
C．
D．
【答案】B
【分析】由图可知，反应初期随着时间的推移X 的浓度逐渐减小、Y 和Z 的浓度逐渐增大，后来随着
时间的推移X 和Y 的浓度逐渐减小、Z 的浓度继续逐渐增大，说明X(g)
Y(g)的反应速率大于Y(g)
Z(g)的反应速率，则反应X(g)
Y(g)的活化能小于反应Y(g)
Z(g)的活化能。
【详解】A．X(g)
Y(g)和Y(g)
Z(g)的∆H 都小于0，而图像显示Y 的能量高于X，即图像显示
X(g)
Y(g)为吸热反应，A 项不符合题意；
B．图像显示X(g)
Y(g)和Y(g)
Z(g)的∆H 都小于0，且X(g)
Y(g)的活化能小于Y(g)
Z(g)的
活化能，B 项符合题意；
C．图像显示X(g)
Y(g)和Y(g)
Z(g)的∆H 都小于0，但图像上X(g)
Y(g)的活化能大于Y(g)
Z(g)的活化能，C 项不符合题意；
D．图像显示X(g)
Y(g)和Y(g)
Z(g)的∆H 都大于0，且X(g)
Y(g)的活化能大于Y(g)
Z(g)的
活化能，D 项不符合题意；
选B。
7．（2024·浙江·高考真题）下列实验装置使用不正确的是
4
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A．图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B．图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C．图③装置用于测定中和反应的反应热
D．图④装置用于制备乙酸乙酯
【答案】A
【详解】A．图①装置没有加热装置，不适用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气，A 错误；
B．利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知碱溶液，装置和操作正确，B 正确；
C．图③装置用于测定中和反应的反应热，温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用，装置密封、隔热
保温效果好，C 正确；
D．图④装置用于制备乙酸乙酯，导管末端不伸入液面下，利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯，D 正确；
故选A。
8．（2024·广西·高考真题）二氯亚砜(
)是重要的液态化工原料。回答下列问题：
(1)合成
前先制备
。有关转化关系为：
则
的
。
(2)密闭容器中，以活性炭为催化剂，由
和
制备
。反应如下：
Ⅰ
Ⅱ
①反应Ⅱ的
(
为平衡常数)随
(
为温度)的变化如图，推断出该反应为 (填“吸热”或
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“放热”)反应。
【答案】(1)-50 (2)放热
【详解】（1）由盖斯定律可知，
的焓变为
，则
的
；
（2）①由图可知反应Ⅱ的
与
成正比，则温度升高即
减小随之lgK 减小，那么K 值减小，平
衡逆向移动，反应Ⅱ为放热反应；
9．（2024·贵州·高考真题）在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产
品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应：
ⅰ．
ⅱ．
回答下列问题：
(1)反应ⅰ在1000K 时 (选填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的
(用含
的代数
式表示)。
物质
【答案】(1)能 (2)6a-b-9c
【详解】（1）反应ⅰ．
，在
1000K 时，ΔG=ΔH-TΔS=+74.6 kJ·mol-1-1000K×80.84×10-3kJ·mol-1·K-1=-6.24 kJ·mol-1＜0，故反应ⅰ在
6
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1000K 时能自发进行。
（2）ⅱ．
由题给数据可得出以下热化学方程式：
CH
③
4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH=akJ·mol-1
C
④
6H6(l)+7.5O2(g)＝6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=bkJ·mol-1
H
⑤
2(g)+0.5O2(g)＝H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
依据盖斯定律，将反应③×6-
-
×9
④⑤
得，反应ⅱ的
(6a-b-9c) kJ·mol-1。
10．（2024·甘肃·高考真题）
是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
(1)由
制备
：
已知
时，由
制备
硅 (填“吸”或“放”)热
。升
高温度有利于制备硅的原因是 。
【答案】(1)吸 587.02 该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅
【详解】（1）由题给热化学方程式：①
，
；②
，
；则根据盖斯定律可知，①+②，可得热化学
方程式
，
，则制备56gSi，即2molSi，需要
吸收热量为
；该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利
于制备硅。
11．（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：
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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)；
【答案】(1)ΔH1+ΔH2+ΔH3
【详解】（1）根据盖斯定律，总反应HOCH2CH2COOC2H5(g)+NH3(g)→CH2=CHCN(g)+C2H5OH(g)+
2H2O(g)可以由反应i+反应ii+反应iii 得到，故ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3；
12．（2024·山东·高考真题）水煤气是
的主要来源，研究
对
体系制
的影响，涉及主
要反应如下：
回答下列问题：
(1)
的焓变
(用代数式表示)。
【答案】(1)
+
+
【详解】（1）已知三个反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
设目标反应
为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，所以
+
+
。
13．（2024·全国甲卷·高考真题）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙
烯(
)的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题：
(1)已知如下热化学方程式：
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计算反应
的
。
【答案】(1)-67
【详解】（1）将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，
将方程式①乘以3 再加上方程式②，即①×3+②，故热化学方程式3CH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的
∆H=-29×3+20=-67kJ·mol-1。
14．（2024·安徽·高考真题）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。
回答下列问题：
【乙烷制乙烯】
(1)
氧化脱氢反应：
计算：
【答案】(1)-566
【详解】（1）将两个反应依次标号为反应①和反应②，反应①-反应②×2 可得目标反应，则
ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2)kJ/mol=-566kJ/mol；
15．（2024·吉林·高考真题）为实现氯资源循环利用，工业上采用
催化氧化法处理
废气：
。将
和
分别以不同起始流速
通入反应器中，在
和
下反应，通过检测流出气成分绘制
转化率(
)曲线，如下
图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
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(1)
0(填“>”或“<”)；
℃。
(2)结合以下信息，可知
的燃烧热
。
【答案】(1)＜ 360℃ (2)-285.8
【详解】（1）反应
前后的气体分子数目在减小，所以该反应
<0，该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低的时候，温度越
高，HCl 的转化率越小，故T1代表的温度为440℃，T3为360℃。
（2）表示氢气燃烧热的热化学方程式为④
，设①
，②
，③
，则
，因此氢气的燃烧热
－57.2kJ/mol－184.6kJ/mol－44kJ/mol=-285.8
【策略1】记忆常见的放热反应和吸热反应
常见的放热反应
a．所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，钠、H2在氯气
中燃烧，镁条在CO2中燃烧。
b．所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
c．大多数的化合反应，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2
d．铝热反应，如：2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3
e．活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑
f．生成沉淀的反应
常见的吸热反应
a．大多数分解反应，如：NH4Cl
NH3↑＋HCl↑、CaCO3=====CaO＋CO2↑
b．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 的反应
c．C 和CO2发生的化合反应及C 和H2O(g)的反应
d．以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuO
H2O＋Cu、C＋
H2O(g)=====CO＋H2
e．盐类的水解反应
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【策略2】熟练掌握反应焓变的计算方法
(1)根据化学反应过程中的能量变化来计算
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
图示
意义
a 表示正反应的活化能；b 表示逆反应的活化能；c 表示该反应的反应热
ΔH
图1：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应
图2：ΔH＝(a－b)kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应
(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
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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。
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。
【策略3】掌握热化学方程式的书写
1．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。
如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1
(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，如C(s，金刚石)、C(s，石
墨)。
(7)正、逆反应ΔH 的数值相等、符号相反。
2．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。
【策略4】明晰燃烧热、中和热的概念
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燃烧热
中和热
相同点
能量变化
放热
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 H2O(l)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。
【策略5】掌握中和热的测定实验
(1)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。
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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
(2)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。
(3)中和热测定的误差分析——以50mL 0.50mol·L－1盐酸与50mL 0.55mol·L－1 NaOH 反应为例
引起误差的实验操作
温度差
|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
【策略6】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：
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
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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
①同一反应，生成物状态不同时
A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1<0，
A(g)＋B(g)===C(l) ΔH2<0，
因为C(g)===C(l) ΔH3<0，
则ΔH3＝ΔH2－ΔH1<0，
所以ΔH2<ΔH1
②同一反应，反应物状态不同时
S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1<0
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2<0
ΔH2 ＋ΔH3 ＝ΔH1 ，则ΔH3 ＝ΔH1 －ΔH2 ，又ΔH3<0 ，所以
ΔH1<ΔH2
(4)根据特殊反应的焓变情况比较反应焓变的大小
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。
(5)与“同素异形体”相关的反应热比较
15
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C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1
C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
因为C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0
所以ΔH1>ΔH2
1．（2025·安徽阜阳·模拟预测）
与HBr 加成可得到1，2-产物和1，4-产物，其
能量与反应进程如下图所示：
下列说法正确的是
A．生成1，2-产物的两步反应均为放热
B．加入催化剂可使正、逆反应的活化能降低
C．加入催化剂可以增大反应的焓变
D．1，2-产物比1，4-产物更稳定
【答案】B
【详解】A．由图知生成1，2-产物第一步吸热，第二步放热，A 项错误；
B．催化剂可以降低正、逆反应所需能量，增加活化分子百分数，B 项正确；
C．加入催化剂反应的焓变不变，C 项错误；
D．1，4-产物比1，2-产物能量更低，更稳定，D 项错误；
答案选B。
2．（2024·陕西延安·一模）在某温度和催化剂作用下，
和
同时发生如下反应：
反应1(主反应)：
反应2(副反应)：
且主反应的速率大于副反应，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是
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A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】反应1 为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，反应2 为吸热反应，则反应物
的总能量低于生成物的总能量，B、C 两项均错误；反应1 的速率大于反应2 的速率，说明反应1 的
活化能小于反应2 的活化能，A 项正确，D 项错误；
答案选A。
3．（2025·吉林长春·模拟预测）下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A．甲烷的燃烧热为
，则甲烷燃烧的热化学方程式为：
B．若
，则
C．
、
完全反应，放出热量
，则
D．
；
，则有
【答案】D
【详解】A．甲烷的燃烧热为
，燃烧热是在101kPa，1mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时
放出的热量，氢元素应该变为
，则甲烷燃烧的热化学方程式为：
，A 错误；
B．
还有沉淀生成，生成2mol 水时放热大于
114.6kJ，
，B 错误；
C．若
和
完全反应放热
，则2molSO2(g)在O2中完全反应放热
196.6kJ，所以热化学方程式为：
，但是二氧化硫与氧
气的反应是可逆反应，反应不可能完全进行，C 错误；
D．氢气与氧气反应是放热反应，焓变小于0，
放出的热量大于
，所以
，D 正确；
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故选D。
4．（2025·宁夏银川·模拟预测）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者
发现
时，甲醇与水(各物质均为气态)在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下：
下列说法正确的是
A．反应Ⅱ的热化学方程式为：
B．
和
的总能量大于
和
的总能量
C．选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，有利于减少过程中的能耗
D．
在反应中生成又消耗，
可认为是催化剂
【答案】C
【详解】A．结合能量图可知，反应Ⅱ为放热反应，根据反应机理图可知，反应Ⅱ的热化学方程式
为：CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=-akJ/mol(a>0)，A 错误；
B．结合反应机理和能量图可知，EⅡ生＞EⅠ反，即1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于
1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量，B 错误；
C．选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能，加快反应速率，减少过程中的能耗，C 正确；
D．
在反应机理中先生成后消耗且量相等，因此CO(g)属于中间产物，不是催化剂，D 错误；
故选C。
5．（2025·浙江·模拟预测）实验，是化学离不开的主题。下列说法中正确的是
A．图1 装置用
和
测定中和反应的反应热
B．图2 表示盐酸与
溶液的反应的体系与环境
C．图3 装置可用于卤代烃的水解反应
18
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D．图4 装置可用于简单的电镀实验
【答案】B
【详解】A．
为弱酸，电离吸热，测定中和热会产生误差，A 错误；
B．盐酸与
溶液的反应为放热反应，图示为反应的体系和环境，体系与环境之间无物质交换，
但有能量交换，B 正确；
C．卤代烃在碱性条件下水解产生醇、盐和水，用酸性高锰酸钾溶液不能检验卤代烃水解产物，C 错
误；
D．该装置为电镀装置，与正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极，该实验的目的是在铁表面镀
铜，应将铜放在阳极，铁放在阴极，D 错误；
故选B。
6．（2025·河北·模拟预测）热力学规定：在298.15K 时，由最稳定单质生成1mol 化合物时的焓变，
叫做该物质的标准摩尔生成焓
；最稳定单质的标准摩尔生成焓规定为零。将等物质的量的
和
充入真空恒容密闭容器中，在有催化剂的条件下发生反应：
。相关物质的标准摩尔生成焓数据如下表所示。我国学者通过
计算机模拟进行理论研究，认为在
合金或
合金催化下，该反应以甲烷逐级脱氢开始反
应。脱氢阶段的反应历程如下图所示(*表示吸附在催化剂表面)。下列说法正确的是
物质
0
A．该反应正向为放热反应
B．容器内气体密度不变时，反应达到平衡状态
C．甲烷逐级脱氢历程中最大能垒(活化能)
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D．两种催化剂比较，脱氢反应阶段催化效果更好的是
合金
【答案】D
【详解】A．由题给数据可知，反应物的标准摩尔生成焓之和为
，生成物的标准摩尔生成焓之和为
，则该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，A
项错误；
B．该反应在恒容密闭容器中进行，反应中容器体积不变，混合气体的密度始终不变，B 项错误；
C．从图中可以看出，正反应的活化能最大的为形成过渡态2 的活化能，
，C 项错误；
D．据图可知使用
合金作催化剂时，整个过程中的每一步反应的活化能都较小，反应速率较
快，催化效果更好，D 项正确；
故答案选D。
7．（2024·陕西延安·一模）已知：
①
②
③
下列说法不正确的是
A．石墨的燃烧热
B．
C．反应①②③均为放热反应
D．若将反应①设计成原电池，则22.4L
在正极反应时转移2mol 电子
【答案】D
【详解】A．燃烧热是指1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，A 正确；
B．生成CO 时放出的热量减小，故
，B 正确；
C．反应①②③的
均小于0，均为放热反应，C 正确；
D．将反应①设计成原电池，1 mol
在正极发生还原反应时转移2 mol 电子，但题中没有说明气体
是否在标准状况下，故无法计算，D 错误；
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故选D。
8．（2025·河南·模拟预测）下列热化学方程式中正确的是
A．
在
催化下分解生成
放热
：
B．
和
发生中和反应生成
的反应热为
：
C．
的燃烧热为
，
完全燃烧的热化学方程式：
D．在浓硫酸作用下，
和
发生酯化反应放热25.6kJ：
【答案】C
【详解】A．H2O2(1)在 MnO2催化下分解生成16gO2 (g)放热106 kJ，则生成1mol 氧气放出热量为
212kJ，其热化学方程式为2H2O2 (1)=2H2O(1)+O2 (g)
H=-212kJ·mol
△
-1，A 错误；
B．未标明各物质的聚集状态，B 错误；
C．N2H4 (g)的燃烧热为622 kJ·mol-1，则 N2H4 (g)完全燃烧的热化学方程式为N2H4 (g)+O2(g)= N2(g)
+2H2O(1)
H=-622 kJ·mol
△
-1，C 正确；
D．酯化反应为可逆反应，反应热应表示完全转化的热效应，D 错误；
故选C。
9．（2025·河南·模拟预测）已知
和
经过两种途径转化为
的反应如下：
途径Ⅰ：①
；②
；
途径Ⅱ：③
；④
。其反应过程的能量变化如图所
示，已知
的单位为
。
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下列说法错误的是
A．途径Ⅰ中反应
的
B．途径Ⅱ中
转化为
的反应速率是由反应③决定的
C．途径Ⅰ和途径Ⅱ总反应的焓变：
D．途径Ⅱ过程中，物质
很难大量积累
【答案】C
【详解】A．由图可知，反应
的
，A 正确；
B．由图可知，反应③的活化能大于反应④的活化能，活化能越大反应速率越慢，决速步骤由最慢的
步骤决定，故途径Ⅱ中 A(g)转化为 E(g)的反应速率是由反应③决定的，B 正确；
C．根据盖斯定律，途径I 和途径Ⅱ总反应的焓变相等，即
，C 错误；
D．由图可知，途径Ⅱ中反应④的活化能低于反应③的活化能，活化能越低反应速率越快，故反应④
的反应速率大于反应③的反应速率，物 质N(g)很难大量积累，D 正确；
故选C。
10．（2025·全国·模拟预测）CO 的利用是当下研究的热门方向。下图为常温、常压下各物质转化关
系及其反应热示意图(
表示热化学方程式中各物质间化学计量数为最简整数比时的反应热)，已知
CH4 的燃烧热为a，则反应
的反应热为
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A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】由题图和题目信息可得以下热化学方程式，
，
，
，
，根据盖斯定律，结合目标热化学方程
式
–可知，总反应的反应热为
；
A 符合题意。
11．（2024·四川自贡·一模）碳酸二甲酯
是一种低毒、性能优良的有机合成中
间体，科学家提出了新的合成方案（吸附在固体催化剂表面上的物种用*标注），反应机理如图所
示。
下列说法正确的是
A．反应过程中除固体催化剂外，还使用了
做催化剂
B．反应进程中决速步骤的能垒为
C．第3 步的基元反应方程式为：
D．升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动
【答案】A
【详解】A．HO·在反应前参与反应，反应后又生成，作催化剂，A 正确；
B．反应进程中经过渡态Ⅰ的反应能垒最大，是决速步骤，其能垒为[103.1-
(-22.6)]×102eV=1.257×104eV，B 错误；
C．第3 步的基元反应方程式为：
，C 错误；
D．由图可以看出，2CH3OH+CO2→CH3OCOOCH3+H2O
H
△＞0，升高温度，合成碳酸二甲酯反应速
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率增加，平衡向正反应方向移动，D 错误；
故答案为：A。
12．（2024·河南·三模）研究人员提出利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储，其原理
如图所示。
已知：①
液态
完全分解生成三种气体时吸收热量
；
②
固态硫完全燃烧放出热量为
。下列叙述错误的是
A．上述循环至少涉及四种能量转化方式
B．反应Ⅰ：
C．反应Ⅲ：
D．反应Ⅱ：
【答案】D
【详解】A．上述循环过程至少涉及四种能量转化方式：太阳能→热能→化学能→热能→电能，A 项
正确；
B．结合已知条件可知，
完全分解为二氧化硫、氧气和水蒸气，吸收热量
，热化
学方程式表示为：
，B 项正确；
C．
相当于
，已知
固态硫完全燃烧放出热量为
，则
完全燃烧放出热量
，热化学方程式为：
，C 项正确；
D．根据盖斯定律，-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)=反应Ⅱ，
，D
项错误；
故选：D。
13．（2025·云南昆明·一模）根据伯恩哈勃循环图，部分反应的
如下表所示，K 的第一电离能是
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数值
+89
+121.5
-349
-717
-436.5
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据盖斯定律：
+
+
+
+
=
，解得
=
；
故选B；
14．（2025·重庆·一模）甲醇的用途非常广泛。科学家通过
合成甲醇的反应为：
。
已知：
若合成甲醇的反应中正反应的活化能为
，逆反应的活化能为
，则
一定等于
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】反应I
，反应Ⅱ
，根据盖斯定律，反应
可以由反应Ⅰ×3-反应Ⅱ得到，则ΔH1=3ΔH2-ΔH3=(3a-
b)kJ·mol-1，ΔH1=E 正-E 逆=(3a-b)kJ·mol-1，则
；
答案选B。
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15．（2024·湖北·一模）苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料和橡胶。工业
常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理如下：
反应Ⅰ：
(1)近期有科技工作者结合是实验与计算机模拟结果，研究了单个乙苯分子在催化剂表面脱氢制苯乙烯
的反应历程如下图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)：
①
(计算结果保留整数)。
②该反应历程的决速步骤的反应式为 。
③依据上述反应历程，推测乙苯脱氢反应产生的副产物可能是 (填结构简式)。
【答案】(1)130 C6H5-CH2CH2*+H*=C6H5-CHCH2*+2H* 或C6H5-CH2CH2*=C6H5-CHCH2*+H*
【详解】（1）①根据反应历程图可知每1 个苯乙烯分子脱氢产生1 分子苯乙烯， 需要吸收1.35eV 的
能量， 如果有苯乙烯分子脱氢的热化学方程式为C6H5-CH2CH3(g)
C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)ΔH＝
+1.35NAeV/mol； 1.35NAeV=1.35×6.02×1023×1.6×10-19=130kJ， 所以热化学方程式还可表示为C6H5-
CH2CH3(g)
C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)ΔH＝+130kJ/mol；
②决速步指的是活化能最大的步骤， 即反应历程中C6H5-CH2CH2*+H*=C6H5-CHCH2*+2H* 或C6H5-
CH2CH2*=C6H5-CHCH2*+H*。
③反应历程中含有基团
， 两个基团结合能够产生
。
16．（2025·广西·模拟预测）先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过
剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氯制备乙醇，反应原理如下：
主反应：
；
副反应：
。
回答下列问题：
(1)如下表所示，一定温度下，将不同量的原料通入到恒压密闭容器中，反应平衡时，热量的变化情
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况。已知副反应热效应小，可忽略，则该温度下主反应的
。
实验编号
反应物投入量
平衡时，热量变化
Ⅰ
0.5mol
1mol
0
0
放热x kJ
Ⅱ
0
0
1mol
1mol
吸热y kJ
【答案】(1)-(2x+y)
【详解】（1）0.5mol
与1mol
发生反应，达到平衡时放热x kJ，1mol
与1mol
发生反应，达到平衡时吸热y kJ，则1mol
与2mol
完全反应生成1mol
与1mol
，放热
，即
；
17．（2024·河南·三模）几种物质的燃烧热如下表所示。
可燃物
燃烧热
回答下列问题：
(1)写出表示
燃烧热的热化学方程式： 。
(2)
。
(3)某水煤气含
、
、
和
，其中
、
体积分数分别为
、
。标准状况下，
这种水煤气完全燃烧生成液态水和二氧化碳时放出的热量为
。该水煤气中
、
的
物质的量分别为 、 。
(4)在如图1 坐标系中补全
燃烧反应的能量变化图 。
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(5)已知：
催化氢化制
的反应历程及能量变化如图2 所示。
①控速反应式为 。
②下列叙述正确的是 (填字母)。
A．升高温度，总反应平衡常数变大
B．正反应在任何温度下都能自发
C．总反应分六个基元反应
【答案】(1)
(2)-128.1
(3) 0.4mol 0.4mol
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(4)
(5)
C
【详解】（1）甲烷的燃烧热指
完全燃烧生成
、
时放出的热量，故表示
燃烧热的热化学方程式：
；
（2）根据燃烧热写出热化学方程式，再根据盖斯定律计算：
①
②
③
得目标反应：
；
（3）依题意，混合气体为
，其中
为
，
为
，
和
共
。设
的
物质的量为
，则
，解
，即
和
都为
；
（4）由
的燃烧热可知，
燃烧反应的能量变化图如图所示：
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（5）①能垒最大的反应对应的是③到④，最慢反应就是控速反应，反应方程式为
；
②总反应为
A．总反应是放热反应，升温，平衡常数减小，A 项错误；
B．正反应是熵减、焓减反应，在较低温度下能自发进行，B 项错误；
C．总反应分六个过渡态，即有6 个基元反应，C 项正确，
故选C。
18．（2024·吉林长春·模拟预测）按要求回答下列问题
Ⅰ.制取甲胺的反应为
。已知该反应中相关化学键
的键能数据如下：
共价键
键能（
）
351
463
393
293
(1)则该反应的
。
Ⅱ.由金红石
制取单质
，涉及的步骤为
。已知：
①
②
③
(2)则反应
的
（含
、
、
的关系
式表示）。
【答案】(1)-12 (2)ΔH3+2ΔH1－ΔH2
【详解】（1）△H=反应物总键能-生成物总键能，故△H=[3E(C-H)+E(C-O)+E(H-O)+3E(N-H)]-[3
E(C-H)+E(C-N)+2E(N-H)+2E(H-O)]=(351+393-293-463)kJ/mol=-12kJ/mol，故答案为：-12；
（2）根据盖斯定律，由
可得：
，所以
ΔH3+2ΔH1－ΔH2，故答案为：ΔH3+2ΔH1－ΔH2；
19．（2024·辽宁沈阳·三模）回答下列问题。
(1)
(反应I)
(反应Ⅱ)
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假设某温度下，反应I 的速率
大于反应Ⅱ的速率
，则说明I 的活化能 Ⅱ的活化能
(填>、<或=)，下列反应过程能量变化示意图正确的是 。
(2)已知25℃时中和热的
，反应
，写出
固体的溶解平衡的热化学方程式： 。
(3)一定条件下，由稳定单质反应生成1mol 化合物的反应热叫该化合物的生成热(
)。下图为Ⅵ A
族元素氢化物a、b、c、d 的生成热数据示意图：
硫化氢发生分解反应的热化学方程式为 。
(4)利用
可制备乙烯及合成气(CO、
)。有关化学键键能(E)的数据如表：
化学键
H-H
C=C
C-C
C-H
E(kJ/mol)
436
a
348
413
①已知
，则
。
②制备合成气反应历程分两步，步骤Ⅰ：
；
步骤Ⅱ：
。
上述反应中
为吸附性活性炭，反应历程的能量变化如图：
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表示步骤①正反应的 ，决定制备合成气反应速率的是 (填“步骤Ⅰ”
或“步骤Ⅱ”)。
③已知
，
当放出的热量为nkJ 时，该反应转移的电子数为 (用含m、n 的代数式表示)。
【答案】
(1)< C
(2)BaSO4(s)
Ba2+(aq)+ SO
(aq) ΔH=+40kJ/mol
(3)H2S(g)=S(s)+H2(g) ΔH=+20 kJ/mol
(4)613 活化能 步骤Ⅰ
【详解】（1）反应的活化能越大，反应速率越慢，则某温度下，反应I 的速率大于反应Ⅱ的速率，
说明反应I 的活化能小于反应Ⅱ；反应I 是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应Ⅱ是反
应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则反应过程能量变化示意图为
，故
选C，故答案为：<；C；
（2）由题意可得如下热化学方程式：
H
①
+(aq)+ OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
Ba
②
2+(aq) +2OH-(aq)+ SO
(aq)+2H+(aq)=BaSO4(s)+2 H2O(l) ΔH=-154.6kJ/mol
由盖斯定律可知，反应①×2-反应②得到硫酸钡固体的溶解平衡BaSO4(s)
Ba2+(aq)+ SO
(aq)则
ΔH=(-57.3kJ/mol)×2-(-154.6kJ/mol)=+40kJ/mol，固体溶解的热化学方程式为BaSO4(s)
Ba2+(aq)+ SO
32
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(aq) ΔH=+40kJ/mol，故答案为：BaSO4(s)
Ba2+(aq)+ SO
(aq) ΔH=+40kJ/mol；
（3）同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，气态氢化物的热稳定性依次减弱，生成气态氢化物
的焓变ΔH 依次增大，则点c 表示硫化氢，由图可知，生成硫化氢的热化学方程式为S(s)+H2(g)=
H2S(g) ΔH=-20 kJ/mol，所以硫化氢发生分解反应的热化学方程式为H2S(g)=S(s)+H2(g) ΔH=+20
kJ/mol，故答案为：H2S(g)=S(s)+H2(g) ΔH=+20 kJ/mol；
（4）①反应ΔH=反应物总键能－生成物总键能，则2×4×413kJ/mol-(a+4×413kJ/mol+2×436kJ/
mol)=+167kJ/mol，解得a=613kJ/mol，故答案为：613；
②由图可知，E4—E1表示步骤①正反应的活化能；反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应
的决速步，步骤Ⅰ反应的活化能大于步骤Ⅱ，所以决定制备合成气反应速率的是步骤Ⅰ，故答案为：
步骤Ⅰ；
③由热化学方程式可知，反应转移电子的物质的量为60mol 时，反应对应放出的热量为mkJ，则放出
的热量为n kJ 时，转移的电子数为
，故答案为：
。
20．（2025·上海松江·一模）氨是最基本的化工原料之一，用途广泛。自1913 年合成氨工业化以来，
科学家一直致力于合成氨技术的研究和发展。已知：
。
(1)有关温度对该反应自发性的影响，下列说法正确的是_______。
A．低温自发
B．高温自发
C．任何温度下均自发
D．任何温度下均不自发
(2)合成氨反应中部分共价键的键能如下表所示：
共价
键
键能(
)
H—H
436
946
计算N-H 的键能为_______
。
A．1173
B．782
C．391
D．360
(3)下图为使用铁催化剂和未使用催化剂合成氨反应历程的一部分。
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①上图反应历程中，表示使用了铁催化剂的是 线，基元反应有 个。
②上图反应历程中，控速步骤的反应为 。
A．
B．
C．
D．
③工业合成氨采用铁催化剂，需将反应温度控制在500℃左右的主要原因是 。
【答案】
(1)A
(2)C
(3)实 4 A 铁催化剂的最佳活性温度为500℃左右
【详解】（1）合成氨反应为
，其ΔS＜0，ΔH＜0，
要使反应自发进行，应使ΔH-TΔS＜0，所以需采用低温条件，故选A。
（2）合成氨反应的
，则
，
，所以N-H 的键能为391
，故选C。
（3）①催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应物和生成物的总能量，所以曲线中表示使用了
铁催化剂的线是实线，图中每个过渡态都是一个基元反应，图中共有4 个过渡态，则图中基元反应有
4 个，故答案为：实；4；
②控速反应是活化能最大的反应，从图中可以看出，反应历程中，第一个过渡态发生的反应为
，其活化能最大，所以控速步骤的反应为A；
③工业合成氨采用铁催化剂，其正反应为放热反应，温度低有利于提高反应物的平衡转化率，但由于
催化剂在500℃左右活性最大，所以需将反应温度控制在500℃左右的主要原因是：铁催化剂的最佳
活性温度为500℃左右。
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