文档文本内容
专题24 化学反应与能量变化
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点01 化学反
应与能量变化
2025：北京
2024：广东、安徽
2023：广东
2022：天津、浙江
2021：海南、北京、浙江
2016：浙江
注重考查学科核心知识 ：本专题主要以化
学反应与能量的基本概念、热化学方程
式的书写（非选择题，根据盖斯定律或
键能的计算进行书写）及正误判断（选
择题）命题，考查化学反应中能量变化
的核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：能源问
题已成为全球性的热点问题，这几年高
考中该类试题的数目呈上升趋势，考查
的内容不断拓展，难度有所提高。盖斯
定律是热化学的核心知识，以盖斯定律
的应用命题，以非选择题中某一问的形
式考查反应热的计算和热化学方程式的
书写，是常考的题型。对盖斯定律有关
问题的复习，要理解盖斯定律的本质，
熟悉历年高考考查类型(图像型、字母
型、数值型等)。
考点02 热化学
反应方程式的书
写及正误判断
选择题
2025：浙江
2023：海南
2020：北京
2017：浙江
非选择题
2025：北京、四川
2023：重庆
2022：河北、福建、天津
2021：河北
2020：全国** 错误的表达式 **卷
2019：天津
2018：北京
2017：全国I 卷、北京
2016：四川
1．（2025·北京·高考真题）为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想
固体溶于水的过程分两
步实现，示意图如下。
下列说法不正确的是
A．
固体溶解是吸热过程
B．根据盖斯定律可知：
C．根据各微粒的状态，可判断
，
D．溶解过程的能量变化，与
固体和
溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】C
【分析】由图可知，
固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl 固体变为Na+和Cl-，此过程离子
键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成
键过程，为放热过程。
【详解】A．由图可知，
固体溶解过程的焓变为
，为吸热过程，A 正确；
B．由图可知，
固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知
，即
，B 正
确；
C．由分析可知，第一步为NaCl 固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步
为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C 错
误；
D．由分析可知，溶解过程的能量变化，却决于
固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量
有关，即与
固体和
溶液中微粒间作用力的强弱有关，D 正确；
知识点01 化学反应与能量变化
故选C。
2．（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。
3．（2024·广东·高考真题）按下图装置进行实验。搅拌一段时间后，滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现
象及其相应推理均合理的是
A．烧瓶壁会变冷，说明存在
的反应
B．试纸会变蓝，说明有
生成，产氨过程熵增
C．滴加浓盐酸后，有白烟产生，说明有
升华
D．实验过程中，气球会一直变大，说明体系压强增大
【答案】B
【详解】A．烧瓶壁变冷说明八水氢氧化钡与氯化铵的反应是焓变大于0 的吸热反应，故A 错误；
B．试纸会变蓝，说明八水氢氧化钡与氯化铵反应时有氨气生成，该反应是熵增的反应，故B 正确；
C．滴加浓盐酸后，有白烟产生是因为浓盐酸挥发出的氯化氢气体与反应生成的氨气生成了氯化铵，与氯
化铵的升华无关，故C 错误；
D．八水氢氧化钡与氯化铵生成氯化钡和一水合氨的反应是焓变大于0 的吸热反应，烧瓶中温度降低、气
体压强会减小会导致气球变小，后因为一水合氨分解生成氨气导致气体压强增大，气球会变大，滴入盐酸
后，浓盐酸挥发出的氯化氢气体与反应生成的氨气生成了氯化铵，导致气体压强变小，则实验过程中，气
球先变小、后增大，加入盐酸后又变小，故D 错误；
故选B。
4．（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
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。
5．（2023·广东·高考真题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应
。反应历程(下图)中，M 为中间产物。
其它条件相同时，下列说法不正确的是
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行
B．反应达平衡时，升高温度，R 的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【详解】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行，A 正确；
B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R 的浓度增大，B 正确；
C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，
C 错误；
D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率
较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大，D 正确；
故选C。
6．（2022·天津·高考真题）一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法正确
的是
A．金刚石比石墨稳定
B．两物质的碳碳
键的键角相同
C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳
键数目之比为4 3∶
D．可以用X 射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
【答案】D
【详解】A．石墨转化为金刚石吸收能量，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，
故A 错误；
B．金刚石是空间网状正四面体形，键角为109°28′，石墨是层内正六边形，键角为120°，因此碳碳
键的
键角不相同，故B 错误；
C．金刚石是空间网状正四面体形，石墨是层内正六边形，层与层之间通过范德华力连接，1mol 金刚石有
2mol 碳碳
键，1mol 石墨有1.5mol 碳碳
键，因此等质量的石墨和金刚石中，碳碳
键数目之比为3 4∶，
故C 错误；
D．金刚石和石墨是两种不同的晶体类型，因此可用X 射线衍射仪鉴别，故D 正确。
综上所述，答案为D。
7．（2022·浙江·高考真题）相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol 环己烷(
)的能量变化如图
所示：
下列推理不正确的是
A．2ΔH1≈ΔH2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B．ΔH2＜ΔH3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定
C．3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D．ΔH3-ΔH1＜0，ΔH4-ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
【答案】A
【详解】A．虽然2ΔH1≈ΔH2，但ΔH2≠ΔH3，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目、双键的位
置有关，不能简单的说碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比，A 错误；
B．ΔH2＜ΔH3，即单双键交替的物质能量低，更稳定，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，
有利于物质稳定，B 正确；
C．由图示可知，反应I 为：
(l)+H2(g)→
(l) ΔH1，反应IV 为：
+3H2(g)→
(l) ΔH4，
故反应I 是1mol 碳碳双键加成，如果苯环上有三个完全独立的碳碳双键，则3ΔH1=ΔH4，现3ΔH1＜ΔH4，说
明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C 正确；
D．由图示可知，反应I 为：
(l)+H2(g)→
(l) ΔH1，反应III 为：
(l)+2H2(g) →
(l) ΔH3，
反应IV 为：
+3H2(g)→
(l) ΔH4，ΔH3-ΔH1＜0 即
(l)+H2(g) →
(l) ΔH＜0，ΔH4-ΔH3＞0
即
+H2(g)→
(l) ΔH＞0，则说明
具有的总能量小于
，能量越低越稳定，则说明
苯分子具有特殊稳定性，D 正确；
故答案为：A。
8．（2021·海南·高考真题）元末陶宗仪《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄为纸，熔硫磺涂木
片顶端分许，名日发烛……，盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是
A．将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B．“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D．硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
【答案】D
【详解】A．将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积，有助于发火和燃烧，A 正确；
B．发烛具有可燃性，“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性，B 正确；
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化，如化学能转化为光能、热能等，C 正确；
D．硫磺也燃烧，不是催化剂，D 错误；
选D。
9．（2021·北京·高考真题）NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)
N
⇌
2O4(g)
H<0
△
。下列分析正确的是
A．1 mol 平衡混合气体中含1 mol N 原子
B．断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【详解】A．1molNO2含有1molN 原子，1molN2O4含有2molN 原子，现为可逆反应，为NO2和N2O4的混合
气体,1 mol 平衡混合气体中所含N 原子大于1 mol 小于2mol ，A 项错误；
B．反应2NO2(g)
N
⇌
2O4(g)为放热反应，反应热=反应物总键能-生成物总键能，故完全断开2molNO2分子中
的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少，B 项正确；
C．气体体积压缩，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C 项错误；
D．放热反应，温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，D 项错误；
答案选B。
10．（2021·浙江·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．
C．
D．
【答案】B
【详解】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的
比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4 个图象B 符合
题意，故答案选B。
11．（2020·天津·高考真题）理论研究表明，在101kPa 和298K 下，
异构化反应过程的
能量变化如图所示。下列说法错误的是
A．HCN 比HNC 稳定
B．该异构化反应的
C．正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．使用催化剂，可以改变反应的反应热
【答案】D
【详解】A．根据图中信息得到HCN 能量比HNC 能量低，再根据能量越低越稳定，因此HCN 比HNC 稳定，
故A 正确；
B．根据焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，因此该异构化反应的
，故B 正确；
C．根据图中信息得出该反应是吸热反应，因此正反应的活化能大于逆反应的活化能，故C 正确；
D．使用催化剂，不能改变反应的反应热，只改变反应路径，反应热只与反应物和生成物的总能量有关，
故D 错误。
综上所述，答案为D。
12．（2020·浙江·高考真题）在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。
下列说法正确的是
A．Ea为逆反应活化能，E 为正反应活化能
B．该反应为放热反应，ΔH＝Ea
’－Ea
C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
【答案】D
【分析】由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。
【详解】A．由图可知， Ea为正反应活化能，E 为逆反应活化能，故A 错误；
B．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热ΔH＝—（Ea
'－Ea），故B
错误；
C．在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，称为活化分子，则
所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，故C 错误；
D．该反应为放热反应，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡向吸热的逆反应方向移动，故
D 正确；
故选D。
【点睛】活化分子发生有效碰撞，要求能量高、碰撞方向正确，发生有效碰撞的分子是活化分子，活化能
是活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差是解答关键。
13．（2016·浙江·高考真题）2A(g)
B(g) ΔH1(ΔH1<0); 2A(g)
B(l) ΔH2;下列能量变化示意图正
确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】已知：2A(g)⇌B(g)△H1(△H1＜0)；2A(g)⇌B(l)△H2；△H＜0 的反应为放热反应，反应物的总能量大
于生成物的总能量，则2A(g)的总能量大于B(g)的总能量，B(g)的总能量大于B(l)的总能量，所以B 图象符合；
故选B。
【点睛】本题考查化学反应中能量变化图，放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量，相同物质的
量的同种物质，气态时能量大于液态时的能量大于固态时的能量。
14．（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
【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；
知识点02 热化学方程式的书写及正误判断
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。
15．（2023·海南·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
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【分析】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。
【详解】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。
16．（2020·北京·高考真题）依据图示关系，下列说法不正确的是
A．石墨燃烧是放热反应
B．1molC(石墨)和1molCO 分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，前者放热多
C．C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-ΔH2
D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关
【答案】C
【详解】A．所有的燃烧都是放热反应，根据图示，C(石墨)+O2(g)= CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，ΔH1＜0，则石
墨燃烧是放热反应，故A 正确；
B．根据图示，C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，CO(g)+
O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，根据反应可
知都是放热反应，1molC(石墨)和1molCO 分别在足量O2中燃烧，全部转化为CO2，1molC(石墨)放热多，故
B 正确；
C．根据B 项分析，①C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol，②CO(g)+
O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol，
根据盖斯定律①-②ｘ2 可得：C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2，故C 错误；
D．根据盖斯定律可知，化学反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，故D 正确；
答案选C。
17．（2017·浙江·高考真题）根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是
A．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-(b-a)kJ·mol-1
B．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-(a-b)kJ·mol-1
C．2NH3(l)=N2(g)+3H2(g) ΔH=2(a+b-c)kJ·mol-1
D．2NH3(l)=N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a)kJ·mol-1
【答案】D
【分析】由图中信息可知，0.5N2(g)+1.5H2(g)=NH3(g) ΔH= -(b-a)kJ·mol-1，0.5N2(g)+1.5H2(g)=NH3(l) ΔH= -(b+c-
a)kJ·mol-1。
【详解】A．由0.5N2(g)+1.5H2(g)=NH3(g) ΔH= -(b-a)kJ·mol-1可得出，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH= -2(b-
a)kJ·mol-1，A 不正确；
B．由A 选项中的分析可知，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH= -2(b-a)kJ·mol-1，B 不正确；
C．由0.5N2(g)+1.5H2(g)=NH3(l) ΔH= -(b+c-a)kJ·mol-1可知，2NH3(l)=N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a)kJ·mol-1，C 不正
确；
D．由C 选项的分析可知，2NH3(l)=N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a)kJ·mol-1，D 正确；
故选D。
18．（2025·北京·高考真题节选）利用工业废气中的
制备焦亚硫酸钠(
)的一种流程示意图如下。
已知：
物质
、
(1)制
已知：
由
制
的热化学方程式为 。
【答案】(1)
【详解】（1）已知：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将Ⅰ×2+
×2
Ⅱ
得：
，
所以由
制
的热化学方程式为
。
19．（2025·四川·高考真题节选）乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(
)为原料制
备乙二醇，反应按如下两步进行：
①
②
已知：
为物质生成焓，反应焓变
产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表
所示。
物质
0
回答下列问题：
(1)生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为 ，
0(填“>”“<”或“=”)，反应在
(填“高温”或“低温”)自发进行。
【答案】(1)
＜ 低温
【详解】（1）将反应①和②相加，消去中间产物
，得到总反应：
，反应焓变公式：
：
；反应中气体分子数减少（4 mol 气体 → 1 mol 液体），
混乱度降低，故ΔS < 0；自发性条件：根据ΔG = ΔH - TΔS，ΔH 为负、ΔS 为负时，低温（T 较小）使ΔG <
0，反应自发；故答案为：
；＜；低温；
20．（2023·重庆·高考真题节选）银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
(1)在银催化下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题：
①中间体
生成吸附态
的活化能为
。
②由
生成
的热化学方程式为 。
【答案】(1) 83
【详解】（1）①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，中间体
生成吸附态
的
活化能为
。
②由图可知，
生成
放出热量
，放热焓变为负值，
故热化学方程式为
；
21．(2022·河北·高考真题节选)氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用
前景。
(1)
时，
燃烧生成
)放热
，
蒸发吸热
，表示
燃烧热的热化学方程
式为_______。
【答案】(1)H2(g)+
O2 (g)=H2O(1) △H= -286 kJ•mol-1
【解析】(1)298K 时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，1 mol H2O(1)蒸发吸热44kJ，则1mol H2燃烧生成
1 mol H2O(1) 放热286kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+
O2 (g)=H2O(1) △H= -286
kJ•mol-1；
22．(2022·福建·高考真题节选)异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯
的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)已知
，则
燃烧生成
和
的热化学方程式为_______。
【答案】(1)
【解析】(1)设Ⅲ
，根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ得
。
23．(2022·天津·高考真题节选)天津地处环渤海湾，海水资源丰富。科研人员把铁的配合物
(L 为配体)
溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体
转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶
段：①
的吸收氧化；②
的再生。反应原理如下：
①
②
回答下列问题：
(1)该工艺的总反应方程式为___________。1mol
发生该反应的热量变化为___________，
在
总反应中的作用是___________。
【答案】(1)
(或
)
放出
热量 作催化剂或降低反应活化能
【解析】(1)将第一个方程式2 倍加上第二个方程式得到该工艺的总反应方程式为
(或
)，该反应的热化学方程式
，因此1mol
发生该反应的热量变
化为放出
热量，
参与了化学反应，但反应前后量没有改变，因此
在总反应中的作用是
作催化剂或降低反应活化能；故答案为：
(或
)；放出
热量；作催化剂或降低反应活化能。
24．(2021·河北·高考真题节选)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化
碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据
如表：
物质
H2(g)
C(石墨，s)
C6H6(l)
燃烧热△H(kJ•mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
(1)则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为________。
【答案】(1)6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) ∆H=49.1kJ mol-1
【解析】(1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ∆H1=-393.5kJ mol-1，②H2(g)
+
O2(g)=H2O(l) ∆H2=-285.8kJ mol-1，③C6H6(l)+
O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H3=-3267.5kJ mol-1，根据盖
斯定律，[①12+②6]
-③得反应：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l)，∆H=[(-393.5kJ mol-1)
+(-285.8kJ
mol-1) 6]
-(-3267.5kJ mol-1)=49.1kJ mol-1，故：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) ∆H=49.1kJ mol-1；
25．(2020·全国I卷·高考真题节选)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2
的催化氧化：SO2(g)+
O2(g)
SO3(g) ΔH=−98 kJ·mol−1。回答下列问题：
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式
为：_________。
【答案】(1)2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌ 2VOSO4(s)+ V2O4(s) ∆H= -351 kJ∙mol-1
【解析】(1)由题中信息可知：
①SO2(g)+
O2(g)⇌SO3(g) ∆H= -98kJ∙mol-1
②V2O4(s)+ SO3(g)⇌V2O5(s)+ SO2(g) ∆H2= -24kJ∙mol-1
③V2O4(s)+ 2SO3(g)⇌2VOSO4(s) ∆H1= -399kJ∙mol-1
根据盖斯定律可知，③-②2 得2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌ 2VOSO4(s)+ V2O4(s)，则∆H= ∆H1-
2∆H2=( -399kJ∙mol-1)-( -24kJ∙mol-1)2= -351kJ∙mol-1，所以该反应的热化学方程式为：2V2O5(s)+ 2SO2(g)⇌
2VOSO4(s)+ V2O4(s) ∆H= -351 kJ∙mol-1；
26．(2019·天津·高考真题节选)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与
在300℃时反应生成
气体和
，放出
热量，该反应的热化学方程式
为________________________。
的电子式为__________________。
【答案】
【解析】I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HCl，生成的是气态的SiHCl3和氢气，反应条件是300℃，
配平后发现SiHCl3的化学计量数恰好是1，由此可顺利写出该条件下的热化学方程式：Si(s)+3HCl(g)
SiHCl3(g)+H2(g) ∆H=-225kJ·mol-1；SiHCl3中硅与1 个H、3 个Cl 分别形成共价单键，由此可写出
其电子式为：
，注意别漏标3 个氯原子的孤电子对；
27．(2018·北京·高考真题节选)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
过程如下：
(1)反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：_________________________________________。
【答案】(1)3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4 (l)+S(s) ΔH2=−254 kJ·mol−1
【解析】(1)根据过程，反应II 为SO2催化歧化生成H2SO4和S，反应为3SO2+2H2O=2H2SO4+S。应用盖斯
定律，反应I+反应III 得，2H2SO4(l)+S(s)=3SO2(g)+2H2O(g)ΔH=ΔH1+ΔH3=(+551kJ/mol)+(-297kJ/
mol)=+254kJ/mol，反应II 的热化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH=-254kJ/mol。
28．(2017·全国I 卷·高考真题节选)近期发现，H2S 是继NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它
具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为______________、______________，制得等量
H2所需能量较少的是_____________。
【答案】(2) H2O(l)=H2(g)+
O2(g) ΔH=+286 kJ/mol H2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol
【解析】(1)根据盖斯定律，把系统(Ⅰ)的三个热化学方程式相加可得：H2O(l)＝H2(g)+
O2(g) ΔH＝286
kJ•mol-1；把系统(Ⅱ)的三个热化学方程式相加可得：H2S(g)＝H2(g)+S(s) ΔH＝20 kJ•mol-1；由上述两个热化
学方程式可得，制得1mol H2，系统(Ⅰ)需要吸收286kJ 能量，系统(Ⅱ) 需要吸收20kJ 能量，所以制得等量
H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。
29．(2017•北京·高考真题节选)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4
的流程示意图如下：
(1)氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO 和CO2可使反应得以进行。
已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
① 沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：_______________________。
【答案】(1)①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=-45.5 kJ/mol
【解析】(1)①生成TiCl4和CO 的反应方程式为TiO2＋2Cl2＋2C=TiCl4＋2CO，根据盖斯定律，两式相加，
得到TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=ΔH1+ΔH2=(-220.9 kJ·mol-1)+(+175.4 kJ·mol-1)=-45.5kJ·mol
－1。
30．(2017•天津·高考真题节选)(3)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成
TiO2·xH2O 的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为__________。
【答案】(3)2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)＝TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=−85.6 kJ·mol−1
【解析】(3)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O 的液态化合
物，放热4.28 kJ，配平方程式，可知2 mol Cl2反应放热85.6 kJ·mol−1，由此可得该反应的热化学方程式为
2Cl2(g)+ TiO2(s)+2C(s)===TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=−85.6 kJ·mol−1。
31．(2016·四川·高考真题节选)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿
主要含Ca5(PO4)3F 和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用
途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：
已知：①Ca5(PO4)3F 在950℃不分解；
②4Ca5(PO4)3F+18SiO2+30C
2CaF2+30CO+18CaSiO3+3P4
请回答下列问题：
(5)工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25℃，101kPa 时：
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271kJ/mol
5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH=-937kJ/mol
则Ca5(PO4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是_________________。
【答案】(5)Ca5(PO4)3F (s)+ 5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =-418kJ/mol
【解析】(5)已知25℃，101kPa 时：
①CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l) ΔH =-271kJ/mol
②5 CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)= Ca5(PO4)3F (s)+5H2O(l) ΔH =-937kJ/mol
根据盖斯定律：①×5-②得Ca5(PO4)3F 和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO4)3F (s)+
5H2SO4(l)=5CaSO4(s) +H3PO4(l)+HF(g) ΔH =-418kJ/mol 。
