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1．化学反应中的能量变化
(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。
(2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。
2．焓变、反应热
(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。
(2)符号：Δ H 。
(3)单位：kJ·mol
－ 1 或kJ/mol。
3．吸热反应和放热反应
第21 讲 化学能与热能
考点导航
考点一 焓变与反应热
重难点辨析
1
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(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析
(3)记忆常见的放热反应和吸热反应
放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓
慢氧化等。
吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 反应；④碳和
水蒸气、C 和CO2的反应等。
1．正确理解活化能与反应热的关系
(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。
2．熟记反应热ΔH 的基本计算公式
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和
3．规避两个易失分点
(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。
(2)常见物质中的化学键数目
规律·方法·技巧·点拔
2
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物质
CO2
(C===O
)
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
SiO2
(Si—O)
石墨
金刚石
S8
(S—S)
Si
键数
2
4
6
4
1.5
2
8
2
(3)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。
(4)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热
就能进行的反应也不一定是放热反应。
(5)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。浓H2SO4、
NaOH 固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。
(6)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。
考向1 焓变、活化能等有关概念与图像分析
【典例1】（2022 秋·江西赣州·高三校联考专题练习）二甲醚(
)被称为21 世纪的“清洁能源”，
科学家研究在酸性条件下，用甲醇可合成二甲醚，反应历程中相对能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A．反应过程中，
是催化剂
B．该历程中最小的能垒(基元反应活化能)为
C．总反应速率由反应
决定
典型例题剖析
3
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D．反应
的
【变式练1】（2022 秋·河南·高三专题练习）某反应的能量变化如图所示，对于该图的理解，一定正确的
是
A．该反应的反应热
B．
为过程I 的活化能
C．从曲线II 可知该反应为放热反应
D．过程I 比过程II 的反应速率快
【变式练2】（2022 秋·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习）在一个密闭容器中发生反应：
，设阿伏加德罗常数的值为
，下列分析正确的是
A．起始时加入
和
各1mol，充分反应后，放出的热量为
B．每消耗
，生成
个HI 分子
C．每形成
个
键，有
个
键断裂
D．消耗
个
的同时消耗
个HI，可说明该反应已达到平衡
考向2 依据共价键数，利用键能计算反应热
【典例2】（2024 秋·内蒙古呼和浩特·高三统考阶段练习）下列说法正确的是
A．反应
在常温下不能自发进行，说明该反应的
4
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B．使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变
C．常温常压下，断开
中的化学键吸收436kJ 的能量，断开
中的化学键吸收243kJ 的能量，
形成2molHCl 中的化学键释放862kJ 的能量，故
和
反应释放能量
D．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，故金刚石比石墨稳定
【变式练3】（2023·辽宁大连·大连八中校考模拟预测）工业上利用
和
制备
，相关化学键
的键能如下表所示：
键
键能
745
436
462.8
413.4
351
已知：①温度为
时，
②实验测得：
，
，
、
为速率常数。
下列说法错误的是
A．反应
B．
时，密闭容器充入浓度均为1mol/L 的
、
，反应至平衡，则
体积分数
为
C．
时，
D．若温度为
时，
，则
【变式练4】（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：
I．
II．
5
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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
1．（2022·福建·统考高考真题）福建多个科研机构经过长期联合研究发现，使用
和改性的
基催化剂，
可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是
A．草酸属于无机物
B．
与石墨互为同分异构体
C．
属于过渡元素
D．催化剂通过降低焓变加快反应速率
2．（2021·浙江·统考高考真题）在298.15 K、100 kPa 条件下，N2(g) +3H2 (g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，
N2 (g) 、H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9 和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1 mol 反应中，反应物
[N2(g) +3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量随温度T 的变化示意图合理的是
A．
B．
三年真题·两年模拟
6
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C．
D．
3．（2023·浙江·高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知
和
的相对能量为0]，下列说法不正确的是
A．
B．可计算
键能为
C．相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
4．（2022·浙江·统考高考真题）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g)
O
H
HO
HOO
7
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能量/
24
9
218
39
10
0
0
可根据
计算出
中氧氧单键的键能为
。下列说法不正确的是
A．
的键能为
B．
的键能大于
中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：
D．
5．（2021·浙江·统考高考真题）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
6．（2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测）
是锂离子电池的一种电解质，
，
在水中水解的反应历程如图所示。已知：甲分子的P 原子3d 能级参与杂化。TS 代表过渡态，M 代表产
物。下列叙述正确的是
8
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A．总反应的焓变
小于0
B．按照VSEPR 理论，甲分子中P 原子采用
杂化
C．上述分步反应中
的能垒最大
D．丁挥发时要克服极性键
1．概念
表示参加反应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。
如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
表示：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．热化学方程式书写注意事项
(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。
考点二 热化学方程式
重难点辨析
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(3)注意符号单位：ΔH 应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。
(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH 与化学计量数相对应)
(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。
(6)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。
(7)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。
做到“五看”，快速判断热化学方程式的正误
(1)看热化学方程式是否配平。
(2)看各物质的聚集状态是否正确。
(3)看ΔH 的“＋”、“－”符号是否正确。
(4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1。
(5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。
考向1 多角度书写热化学方程式
【典例1】（2023·浙江·校联考模拟预测）某反应分两步进行，其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能
B．该反应过程中，反应速率由反应②决定
C．总反应的热化学方程式为
规律·方法·技巧·点拔
典型例题剖析
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D．增大
的浓度，可以增大活化分子百分数，提高化学反应速率
【变式练1】（2023 秋·河南信阳·高三校联考阶段练习）下列说法或表示方法正确的是
A．若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由“C(石墨)
C(金刚石)
”可知，金刚石比石墨稳定
C．已知：
，则稀
和稀
溶液反应
D．
，则：该反应在高温下能自发进行
【变式练2】（2023·河北秦皇岛·昌黎一中校考模拟预测）液态CS2是一种溶剂，其燃烧热为1077
。含SeO2、SO2的烟气用水吸收后，硒元素全部变为单质硒。工业上制备碲用SO2还原TeCl4溶液或者以石
墨为电极，电解强碱性Na2TeO3溶液。下列化学反应表示正确的是
A．用SO2水溶液吸收溴蒸气的离子方程式：
B．CS2燃烧的热化学方程式：CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)
C．SO2还原TeCl4反应方程式：2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl
D．电解法制备碲的阴极电极方程式：
考向2 判断热化学方程式的正误
【典例2】（2023 秋·江苏泰州·高三泰州中学校考开学考试）在催化剂CuCl2作用下，通过氧气直接氧化氯
化氢制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程式为
。
下列化学反应表示正确的是
A．实验室制氯气：MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
B．电解饱和NaCl 溶液的阴极反应：
C．
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D．氯气溶于水具有漂白性：
【变式练3】（2023·海南·高三统考专题练习）在25 ℃、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的摩尔燃烧
焓依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是
A．C(s)＋
O2(g)=CO(g) ΔH＝－393.5 kJ/mol
B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ/mol
C．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝＋571.6 kJ/mol
D．
C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－1 400 kJ/mol
【变式练4】（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
1．（2023·浙江·高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知
和
的相对能量为0]，下列说法不正确的是
三年真题·两年模拟
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A．
B．可计算
键能为
C．相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
2．（2022·广东·统考模拟预测）Ni 可活化C2H6放出CH4，其反应历程如图所示：
下列有关说法错误的是
A．共有3 步放热过程
B．最大活化能是204.32kJ•mol-1
C．Ni(s)+C2H6(l)=NiCH2(s)+CH4(g) △H=6.57kJ•mol-1
D．Ni－H 键的形成有利于氢原子的迁移
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3．（2023·江苏南京·南京师大附中校考模拟预测）在298K、101kPa 下，由稳定的单质发生反应生成1mol
化合物的反应热叫该化合物的标准摩尔生成热△fHmθ。氧族元素氢化物a、b、c、d 的生成热数据如图。下
列判断正确的是
A．沸点：H2O>H2S>H2Se>H2Te
B．H2S(g)＋
O2(g)＝S(s)＋H2O(1)
H
△＝－265 kJ/mol
C．H2Se(g)＝Se(g)＋H2(g)
H
△＝＋81 kJ/mol
D．反应Te(s)＋H2(g)
H2Te(g)达平衡后升温，平衡常数将减小
4．（2023·江西赣州·统考二模）设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法错误的是
A．室温下，20gKH 固体中所含H-的数目为0.5NA
B．1L0.01mol·L-1的Ca(HCO3)2溶液中含碳粒子总数为0.02NA
C．50g 质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氧原子总数为0.5NA
D．2NH3(g)
3H
⇌
2(g)+N2(g) ΔH=+akJ·mol-1，若参加反应的NH3数目为2NA，反应会吸收akJ 热量
5．（2023·辽宁·校联考模拟预测）下列有关及应热和热化学方程式的描述不正确的是
A．已知：
，则稀氨水和稀
溶液完全反应生成
时，放出热量少于
B．热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数，既表示分子数也表示物质的量
C．
，20℃和25℃时，
的燃烧热不同
D．键能数值为平均值，用键能求出的反应热是估算值
6．（2023·上海长宁·统考二模）常温常压下，1mol CH3OH 与O2发生反应时，生成CO 或HCHO 的能量变
化如图(反应物O2和生成物水略去)，下列说法正确的是
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A．加入催化剂后，生成CO 的热效应变大，生成HCHO 的热效应变小
B．加入催化剂后，生成HCHO 的速率变大，单位时间内生成HCHO 量变多
C．1mol CH3OH 完全燃烧生成液态水和二氧化碳(g)放出393kJ 的热量
D．生成HCHO 的热化学方程式为2CH3OH+O2=2HCHO+2H2O+316kJ
1．燃烧热
(1)概念
在101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的
单位一般用kJ·mol－1表示。
燃烧热的限定词有恒压(101 kPa 时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完
全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。
(2)表示的意义：
例如C 的燃烧热ΔH 为－393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa 时，1 mol C 完全燃烧放出393.5 kJ 的热量。
(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol 纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学
方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)
ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热ΔH 为－5 518 kJ·mol－1。
(4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q 放＝n(可燃物)×|ΔH|。
式中：Q 放为可燃物燃烧反应放出的热量；n 为可燃物的物质的量；ΔH 为可燃物的燃烧热。
2．中和热
①定义及表示方法
考点三 燃烧热、中和热 能源
重难点辨析
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—
②中和热的测定
A．装置
碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是__隔热防止热量散失__。
B．计算公式：ΔH＝－kJ·mol－1
t1——起始温度，t2——终止温度，n——生成水的物质的量，c——中和后生成的溶液的比热容，一般为
4.18 J/(g· ℃)。
C．实验步骤。
——
↓
——
↓
——
↓
——
↓
D．几个注意问题。
a．酸、碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液，因为浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。若用弱酸或弱碱，它
们电离时要吸收一部分热量，会使测得的数值偏小。
b．测量酸、碱溶液温度时要过一段时间再读数，测量反应混合液温度时应随时读取温度值以记录最高温
度。
c．溶液混合要迅速，尽量减少热量的散失。
d．为保证实验结果的准确性，重复实验2～3 次，取其平均值。
e．为了保证实验中盐酸完全反应，使用的碱稍微过量，计算中和热时按酸来算。
f．做好保温工作是本实验成功的关键，如为什么用环形玻璃棒，不能用铁质或铜质环形棒，还应注意环形
玻璃棒的使用方法。
3．能源
(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。
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。
1.反应热答题规范指导
(1)描述反应热时，无论是用“反应热”、“焓变”表示还是用ΔH 表示，其后所跟数值都需要带“＋”、
“－”符号。如：某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－Q kJ·mol－1或ΔH＝＋Q kJ·mol－1。
(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号。如：某物质的燃烧热为
ΔH＝－Q kJ·mol－1或Q kJ·mol－1。
2.中和热测定注意事项
(1)碎泡沫塑料(或纸条)及硬纸板(或泡沫塑料板)的作用是保温、隔热，减少实验过程中热量的损失。
(2)为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量。
(3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是
铜传热快，热量损失大。
(4)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。
(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。
3.中和热、燃烧热的焓变均为负值。
4.当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O 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。
5.对能量图像的全面剖析
规律·方法·技巧·点拔
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由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热可不带“－”号。如：某物质的燃烧热为ΔH＝
－Q kJ·mol－1或Q kJ·mol－1。
稳定的氧化物是指：C―→CO2(g)，H2―→H2O(l)，S―→SO2(g)等。
在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应，生成1 mol H2O(l)和可溶性盐时放出的热量为中和热；不同反应
物的中和热大致相同，均约为57.3 kJ·mol－1。
考向1 燃烧热、中和热的含义及正确表述
【典例1】（2023 秋·江苏·高三校联考开学考试）VA 族元素及其化合物应用广泛。以合成氨为基础的化肥
工业对粮食增产的贡献率占40%左右；肼(N2H4)的燃烧热为624kJ/mol，是常用的火箭燃料；白磷是制备含
磷农药中间体的原料，用磷生产的一种化合物次磷酸(H3PO2)是一种一元酸；砷本身森性并不强，而砷的化
合物、盐、有机化合物普遍毒性较强，AsO
比AsO
的毒性更强；Bi5+具有强氧化性，其碱性溶液能氧化
AsO
得到BiAsO4沉淀而降低废水中的砷污染；我国探明的锑(Sb)储量据世界首位，锑与锡、铝、铜的合
金强度高，极耐磨损，是制造轴承、轴衬及齿轮的绝好材料。下列化学反应表示正确的是
A．工业合成氨的反应：
典型例题剖析
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B．N2H4燃烧的热化学方程式：
C．次磷酸(H3PO2)与足量NaOH 反应：
D．Bi5+氧化AsO
的离子方程式：
【变式练1】（2023 秋·河南·高三校联考阶段练习）已知两组稀溶液之间的中和反应：①
；②
，下列说法中正确的是
A．
B．
C．
D．若用稀醋酸代替反应①中稀盐酸，则中和热
【变式练2】（2023 秋·四川成都·高三校联考开学考试）下列说法正确的是
A．已知
，
，则
B．甲烷的燃烧热
，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
C．由反应
可知，醋酸溶液与
溶液恰好反应生成
时，放出的热量小于
D．反应过程中使用催化剂可降低反应热从而提高反应速率
考向2 中和热测定误差分析和数据处理
【典例2】（2023 秋·江苏南通·高三统考开学考试）下列实验能达到目的的是
选
项
实验目的
实验方法或操作
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A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
探究浓度对化学反应速
率的影响
室温下，量取等体积不同浓度的NaClO 溶液，分别加入等体积等浓度的
KI 溶液，观察溶液颜色变化
C
是否具有还原性
向2mL
溶液中滴加2~3 滴酸性
溶液，观察溶液颜色变化
D
检验淀粉是否发生了水
解
向淀粉水解液中加入碘水
A．A
B．B
C．C
D．D
【变式练3】（2023 秋·山东滨州·高三山东省滨州市沾化区第一中学校联考开学考试）实验是化学的基础，
是化学的灵魂。下列有关操作中，正确的是
A．容量瓶用蒸馏水洗净，必须烘干后才能用于溶液的配制
B．蒸发操作时，蒸发皿必须放在石棉网上，并用酒精灯的外焰加热
C．测氯水的pH，用玻璃棒蘸取氯水点在pH 试纸上，待其变色后，与标准比色卡比较
D．测定中和反应反应热的实验中测量终止温度时，应当记录混合溶液的最高温度
【变式练4】（2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测）掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证。
下列有关说法正确的是
A．若将甲中注射器的活塞往右拉，能自动恢复到原位，说明甲装置气密性好
B．将甲虚线框中的装置换为乙装置，滴入稀硫酸后若注射器活塞右移，说明锌与硫酸反应为放热反应
C．用丙装置进行中和反应反应热的测定实验时，
要缓慢倒入稀硫酸中
D．用装置丁制备金属镁，需要先引燃镁条，且反应放出大量的热
考向3 能源的开发和利用
【典例3】（2023 秋·山东·高三校联考开学考试）化学改变了生产生活，推动了社会的进步和科技的发展。
下列说法正确的是
A．可将地沟油制成生物柴油变废为宝，生物柴油与柴油成分相同
20
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B．“天宫”空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与金刚石互为同分异构体
C．中科院首创用
加聚合成可降解塑料聚二氧化碳，有利于实现“碳达峰、碳中和”
D．采用外加电流阴极保护法对金属防腐，阳极不能为惰性电极
【变式练5】（2023 秋·河南开封·高三开封市第二十五中学校考开学考试）碳酸二甲酯是一种重要的绿色
化工产品。以Nb(OCH3)5催化甲醇和二氧化碳直接合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示。下列有关说法错
误的是
A．化合物X 是H2O
B．反应①中可能有Nb-O 的形成
C．该反应的原子利用率为100％
D．该催化循环过程中Nb 元素的化合价发生了变化
【变式练6】（2024 秋·贵州贵阳·高三统考阶段练习）我国正式提出将在2030 年前实现碳达峰、2060 年前
实现碳中和的目标。下列做法有利于实现此目标的是
A．充分利用新能源
B．推广使用一次性餐具
C．鼓励使用私家车出行
D．向燃煤中加入适量碳酸钙
1．（2023 秋·河南洛阳·高三洛阳市第一高级中学校考开学考试）我国正在积极推进经济绿色转型。下列措
施不能实现绿色转型的是
A．取消自备燃煤锅炉，改用周边燃煤热电厂集中供热
B．大力开发核能、氢能等新能源
三年真题·两年模拟
21
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C．大力发展风力发电、水力发电、光伏发电、生物质能发电
D．加大对茶叶、林业、水电、特色生物等产业的扶持力度
2．（2023·海南·统考高考真题）化学的迅速发展为满足人民日益增长的美好生活需要做出突出贡献。下列
说法不合理的是
A．为增强药效，多种处方药可随意叠加使用
B．现代化肥种类丰富，施用方法其依据对象营养状况而定
C．规范使用防腐制可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值
D．在种植业中，植物浸取试剂类医药也应慎重选用
3．（2023·广东·统考高考真题）劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选
项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐
加热使蛋白质变性
B
环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料
聚乳酸在自然界可生物降解
C
家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈
铁丝在
中燃烧生成
D
学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气
沼气中含有的
可作燃
料
A．A
B．B
C．C
D．D
4．（2021·天津·统考高考真题）最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产
物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是
A．用电石与水制备乙炔的反应
B．用溴乙烷与NaOH 的乙醇溶液共热制备乙烯的反应
C．用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2，4，6－三溴苯酚的反应
D．用乙烯与氧气在Ag 催化下制备环氧乙烷(
)的反应
5．（2023·海南·统考高考真题）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
22
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A．
B．
C．
D．
6．（2022·辽宁·统考高考真题）下列实验能达到目的的是
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
探究浓度对化学反应速率
的影响
量取同体积不同浓度的
溶液，分别加入等体积等浓度的
溶
液，对比现象
C
判断反应后
是否沉淀
完全
将
溶液与
溶液混合，反应后静置，向上层清液中再加1 滴
溶液
D
检验淀粉是否发生了水解
向淀粉水解液中加入碘水
A．A
B．B
C．C
D．D
7．（2023·江苏南京·南京市中华中学校联考一模）下列说法正确的是
A．1 mol N2与4 mol H2混合充分反应，则反应中转移的电子数目小于6 mol
B．反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s) 能自发进行，则该反应的ΔH>0
C．在稀溶液中：H＋(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol−1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与1 L 1.0
mol·L−1 的NaOH 溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ
D．汽车尾气中的NO，主要来源于汽油、柴油的燃烧
8．（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
选项
A
B
实验目
的
制备无水AlCl3固体
测定中和反应的反应热
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实验装
置
选项
C
D
实验目
的
比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
制备溴苯并验证有HBr 产生
实验装
置
A．A
B．B
C．C
D．D
1．ΔH 的比较
比较ΔH 的大小时需考虑正负号，对放热反应，放热越多，ΔH 越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH 越大。
2．反应热的有关计算
(1)根据热化学方程式计算
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。
如：16 g 固体硫完全燃烧放出148.4 kJ 的热量，则1 mol 固体硫完全燃烧放出的热量为296.8 kJ。
(2)根据物质燃烧放热的数值计算：Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH|。
如：已知H2的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，则1 g H2完全燃烧生成液态水放出的热量为142.9 kJ。
(3)根据盖斯定律计算、比较。根据下列反应过程，试判断ΔH 的关系：
①aA――→B
A――→B
则Δ H 1＝
a Δ H 2；
②A――→B
aB――→aA
则Δ H 2＝－
a Δ H 1；
考点四 有关反应热的比较与计算
重难点辨析
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③
则Δ H ＝
Δ H 1＋
Δ H 2。
注意 在反应过程设计中，会遇到同一物质的三态(固、液、气)的相互变化，状态由固→液→气变化时，
会吸热；反之会放热。
1.利用状态，迅速比较反应热的大小
(1)若反应为放热反应，当反应物(物质的量相同)状态相同、反应产物状态不同时，生成固体放热最多，生
成气体放热最少。
(2)若反应为放热反应，当反应物(物质的量相同)状态不同、反应产物状态相同时，固体反应放热最少，气
体反应放热最多。
(3)在比较反应热(ΔH)的大小时，应带符号比较。对于放热反应，放出的热量越多，ΔH 反而越小。
(4)同一物质，状态不同，对应反应的反应热也不同。
如A(g)
A(l)
A(s)。
(5)对于可逆反应，因反应不能进行完全，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
的绝对值。
2.反应热的计算
(1)根据燃烧热数据，求算反应放出的热量
利用公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
如已知H2 的燃烧热ΔH＝－285.8 kJ·mol －1，燃烧H2 的物质的量为2 mol，则H2 燃烧放出的热量为2
mol×285.8 kJ·mol－1＝571.6 kJ。
(2)依据反应物与生成物的能量计算
ΔH＝E 生成物－E 反应物
(3)根据键能数据计算
①熟记反应热ΔH 的基本计算公式。
ΔH=反应产物的总能量-反应物的总能量
ΔH=反应物的键能之和-反应产物的键能之和
②规避两个易失分点
A.旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的,缺少任何一个过程都不是化学变化。
B.常见物质中的化学键数目:
规律·方法·技巧·点拔
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1mo
l
物
质
CO
2
(C
O
)
CH4
(C—
H)
P4
(P—
P)
SiO2
(Si—
O)
石墨
(C—
C)
金刚
石
(C—
C)
Si
(Si—
Si)
S8
(S—
S)
化
学
键
数
2NA4NA
6NA
4NA
1.5NA 2NA
2NA
8NA
3.利用盖斯定律书写热化学方程式
4.利用盖斯定律计算反应热
(1)运用盖斯定律的技巧——“三调一加”。
一调:根据目标热化学方程式,调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置,改写已知的热化学方程
式。
二调:根据改写的热化学方程式调整相应ΔH 的符号。
三调:调整中间物质的化学计量数。
一加:将调整好的热化学方程式及其ΔH 相加。
(2)运用盖斯定律的三个注意事项。
①热化学方程式乘以某一个数时,焓变ΔH 也必须乘上该数。
②热化学方程式相加减时,物质之间相加减,焓变ΔH 也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时,ΔH 的“+”“-”随之改变,但绝对值不变。
考向1 利用盖斯定律书写热化学方程式、计算反应热
【典例1】（2023 秋·全国·高三统考开学考试）由金属镁和氧气生成氧化镁的相关反应及其热效应
典型例题剖析
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(kJ·mol⁻¹)如下图所示。由此可判断ΔH 等于
A．725 kJ∙mol−1
B．−725 kJ∙mol−1
C．1929 kJ∙mol−1
D．−1929 kJ∙mol−1
【变式练1】（2023 秋·陕西·高三校联考开学考试）
和
都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如
图转化关系。下列叙述正确的是
已知：在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)、反应(2)，反应体系的温度均升高。
A．
B．
C．
中，
最大
D．
分子中每个原子最外层都达到8 电子结构
【变式练2】（2022 秋·安徽合肥·高三合肥市第八中学校考阶段练习）SO2的排放主要来自煤的燃烧，用石
灰石脱硫的总反应为
。
已知：
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下列说法错误的是
A．该方案产生的废渣可用作建筑材料
B．总反应能发自进行的原因为
C．
D．
考向2 利用键能计算反应热
【典例2】（2023·重庆·重庆南开中学校考三模）将2 mol
和3 mol
置于密闭容器中，在250℃下只
发生如下两个反应：
kJ/mol
kJ/mol
一段时间后，
和
恰好全部消耗，共放出303 kJ 热量。
已知：部分化学键的键能如下表所示
化学键
(ClF 中)
(
中
)
键能/(kJ/mol)
157
243
248
X
则X 的值为
A．172
B．202
C．238
D．258
【变式练3】（2023 春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）2022 年，我国220/120 吨级烧氢液氧发动
机试车成功，为我们探索星辰大海再添助力。航空航天兴趣小组查资料得知：
2H
①
2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝−483.6kJ∙mol−1
H
②
2O(g)＝H2O(l) △H＝−44kJ∙mol−1
H−H
③
、O=O、H−O 键能分别为436 kJ∙mol−1、496 kJ∙mol−1、462 kJ∙mol−1。 经讨论得出以下结论，正确的
是
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A．若只用以上的键能数据，使可估算出H2的燃烧热
B．若1 mol H2(1)燃烧生成H2O(g)时，放出的热量将高于241.8 kJ
C．若用上图所示装置，即可测出H2的燃烧热：△H=−285.8 kJ∙mol−1
D．化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
【变式练4】（2023·全国·高三专题练习）肼(
)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所
示。已知断裂1mol 化学键所需的能量(kJ)：N
N 键为942、O=O 键为500、N-N 键为154，则断裂1molN-
H 键所需的能量是
A．194kJ
B．391kJ
C．516kJ
D．658kJ
考向3 反应热大小的比较
【典例3】（2023 秋·浙江·高三校联考开学考试）根据HX 的水溶液能量循环图：
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下列说法不正确的是
A．由于氢键的存在，
B．相同条件下，1mol HF(g)的熵=1mol HCl(g)的熵
C．相同条件下，
D．相同条件的HX(aq)中，HI(aq)酸性最强，可推测HI 电离的
最小
【变式练5】（2023 秋·全国·高三专题练习）对于反应a：C2H4(g)=C2H2(g)＋H2(g)，反应b：
2CH4(g)=C2H4(g)＋2H2(g)，当升高温度时平衡都向右移动。①C(s)＋2H2(g)=CH4(g) ΔH1；②2C(s)＋
H2(g)=C2H2(g) ΔH2；③2C(s)＋2H2(g)=C2H4(g) ΔH3.则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是
A．ΔH1>ΔH2>ΔH3
B．ΔH2>ΔH3>2ΔH1
C．ΔH2>2ΔH1>ΔH3
D．ΔH3>ΔH2>ΔH1
【变式练6】（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
①S(g)+O2(g)
SO2(g) ΔH1
S(s)+O
②
2(g)
SO2(g) ΔH2
2H
③
2S(g)+ O2(g)
2S(s)+ 2H2O(1) ΔH3
2H
④
2S(g)+3O2(g)
2SO2(g)+ 2H2O(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
1.（2023·江苏·统考高考真题）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
三年真题·两年模拟
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在密闭容器中，
、
时，
平衡转化率、在催化剂作用下反应相同
时间所测得的
实际转化率随温度的变化如题图所示。
的选择性可表示为
。下列
说法正确的是
A．反应
的焓变
B．
的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D．450℃时，提高
的值或增大压强，均能使
平衡转化率达到X 点的值
2．（2023·江苏·统考高考真题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是氢
元素的3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成
、
、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得
，如水煤气法
制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。
在金属冶炼、
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新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与
反应可得到
。我国科学
家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是
A．水煤气法制氢：
B．
催化加氢生成
的反应：
C．电解水制氢的阳极反应：
D．
与水反应：
3．（2023·浙江·统考高考真题）一定条件下，
苯基丙炔(
)可与
发生催化加成，反应如
下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的
是
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C．增加
浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
4．（2022·重庆·统考高考真题）“千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的
离子键强弱，设计如图所示的循环过程，可得△H4/(kJ•mol-1)为
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A．+533
B．+686
C．+838
D．+1143
5．（2023·浙江·高考真题）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知
和
的相对能量为0]，下列说法不正确的是
A．
B．可计算
键能为
C．相同条件下，
的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：
6．（2021·吉林长春·东北师大附中校考一模）氢卤酸的能量关系如图所示：下列说法正确的是
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A．已知HF 气体溶于水放热，则HF 的
B．相同条件下，HCl 的
比HBr 的小
C．相同条件下，HCl 的(
)比HI 的大
D．一定条件下，气态原子生成1mol H-X 键放出a kJ 能量，则该条件下
7．（2022·浙江绍兴·统考一模）HCl(g)溶于大量水的过程放热，循环关系如图所示：下列说法不正确的是
A．
，
B．若将循环图中
元素改成
元素，相应的
C．
D．
8．（2023·上海普陀·统考二模）在生产、生活、科技中，氢能已获得越来越多的关注，是非常重要的能源。
已知：
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下列推断正确的是
A．H2O(l)吸收能量后，分子中氢氧键断裂而生成H2O(g)
B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)
=－484 kJ
C．若2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)＋Q1；2H2(g)＋O2(l)=2H2O(g)＋Q2；则Q1＞Q2
D．将2 mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g)，吸收4×463 kJ 的热量
35
