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大单元五 热化学 化学反应速率与平衡
专题三 物质能量变化与热化学方程式
【真题再现●明考向】
1.(2025·四川卷)乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO＋H2)
为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行：
①HCHO(g)＋CO(g)＋H2(g)===HOCH2CHO(l)
②HOCH2CHO(l)＋H2(g)===HOCH2CH2OH(l)
已知：ΔfHm为物质生成焓，反应焓变ΔH＝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
HCHO(g)
CO(g)
H2(g)
HOCH2CH2OH(l)
ΔfHm/kJ·mol-1
－116
－111
0
－455
生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为_______________________________
_____________________________________________________________________
。
2.(2025·新课标卷节选)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为－874 kJ·mol-1、
－1 367 kJ·mol-1和－2 238 kJ·mol-1，则酯化反应CH3COOH(l)＋C2H5OH(l)===
CH3COOC2H5(l)＋H2O(l)的ΔH＝______kJ·mol-1。
3.(2023·河北卷节选)已知：1 mol 物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
物质
N2(g)
O2(g)
NO(g)
能量/kJ
945
498
631
N2(g)＋O2(g)⥫⥬2NO(g) ΔH1＝________kJ·mol-1。
4.(2024·广东卷)反应a：NO(aq)＋NH(aq)===N2(g)＋2H2O(l)
已知：
则反应a 的ΔH＝______________。
【核心梳理●明方向】
1.计算反应热的方法
(1)根据物质能量的变化计算
①ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)
②从活化能角度分析计算
ΔH＝Ea(正反应的活化能)－Ea(逆反应的活化能)
(2)根据键能数据计算
ΔH＝E(反应物的键能总和)－E(生成物的键能总和)
(3)根据盖斯定律计算
①ΔH 与盖斯定律计算
ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
②思维模型——叠加法
2.热化学方程式书写注意事项
(1)注意ΔH 符号及单位：逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号
相反。
(2)注意热化学方程式中的化学计量数，如果化学计量数加倍，则ΔH 也要加倍。
(3)注意物质的聚集状态：气体用“ g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用
“aq”。对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的
名称。
(4)热化学方程式中可不写反应条件，不用标“↑”和“↓”。
【考点突破●提能力】
1.(2025·吉林省长春市二模)研究CO2、NOx的转化具有重要的意义。
Ⅰ.脱除汽车尾气中NO 和CO 包括以下两个反应：
反应ⅰ 2NO(g)＋CO(g)⥫⥬N2O(g)＋CO2(g)
反应ⅱ N2O(g)＋CO(g)⥫⥬N2(g)＋CO2(g)
反应过程中各物质相对能量如下图(TS 表示过渡态)：写出CO(g)和NO(g)反应生
成
N2(g)
的
热
化
学
方
程
式
为
______________________________________________
______________________________________________。
2.(2025·江西萍乡一模)CO2经催化加氢可合成重要的化工原料乙烯，热化学方程
式为2CO2(g)＋6H2(g)⥫⥬C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH。
已知：几种物质的能量(在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在
生成时所放出或吸收的热量)如下表所示：
物质
H2(g)
CO2(g)
CH2==CH2(g)
H2O(g)
能量(kJ·mol-1)
0
－394
52
－242
则ΔH＝__________________。
3.(2025·河北秦皇岛一模)异丁烷(ⅰC4H10)催化脱氢反应a 可表示为：
ⅰC4H10(g)⥫⥬ⅰC4H8(g)＋H2(g) ΔH1
副反应b 可表示为：
ⅰC4H10(g)⥫⥬CH2===CHCH3(g)＋CH4(g) ΔH2
相关化学键的键能如下表所示：
化学键
C==C
C—C
C—H
H—H
键能/(kJ·mol-1)
615
347.7
413.4
436
根据键能估算ΔH1＝________kJ·mol-1。
4.(2025·河南焦作一模)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法(Ⅰ)和碳氯化法(Ⅱ)。
Ⅰ.TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝＋172 kJ·mol-1
Ⅱ.TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2
已知：C(s)的燃烧热为393.5 kJ·mol-1，CO(g)的燃烧热为283.0 kJ·mol-1，ΔH2＝
______________。
【限时训练】（限时：60 分钟）
物质能量变化与热化学方程式
(满分：60 分)
1.(4 分)(2025·湖北省七市一模联考)含碳化合物的回收是实现碳达峰、碳中和的
有效途径。CO2催化加氢选择合成甲醇的主要反应如下：
反应1：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1<0
反应2：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) ΔH2>0
反应3：CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g) ΔH3
已知在25 ℃、101 kPa 下，由最稳定单质生成 1 mol 某纯物质的焓变，称为该
物质的标准摩尔生成焓。下表为几种常见物质的标准摩尔生成焓。
物质
CO2(g)
H2(g)
CH3OH(g)
H2O(g)
标准摩尔生成焓/(kJ·mol-1)
－393.5
0
－200.7
－241.8
则ΔH1＝___________kJ·mol-1。
2.(4 分)(2025·山西一模)二氧化碳的捕集、利用与储存被国际公认为是实现减排
降碳的关键技术手段。用CO2制备C2H4有利于实现“双碳”目标。该反应分两
步进行
Ⅰ.CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) ΔH1
Ⅱ.2CO(g)＋4H2(g)⥫⥬C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－1 308 kJ·mol-1
已知部分共价键的键能如下表所示：
化学键
C==O
C≡O
H—H
C==C
C—H
O—H
键能(kJ·mol-1)
803
1 071
436
611
414
464
则ΔH1＝________kJ·mol-1。
3.(8 分)(2023·重庆卷节选)银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
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OMC 生成吸附态EO(ads)的活化能为________kJ·mol-1。
(2)由EO(g)生成AA(g)的热化学方程式为_________________________________
______________________________________________。
4.(4 分)(2025·四川巴中一模)CO2与H2反应合成HCOOH，是实现“碳中和”的
有效途径。反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)===HCOOH(g) ΔH＝－31.4 kJ·mol-1
已知：HCOOH(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝＋72.6 kJ·mol-1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH3＝－241.8 kJ·mol-1
ΔH2＝__________kJ·mol-1。
5.(4 分)(2025·广西来宾一模)工业上可以利用CO2合成CH3OH，主要涉及以下两
个反应。
反应Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1 K1
反应Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) ΔH2 K2
已知反应Ⅲ的平衡常数K3＝，则反应Ⅲ的ΔH3＝______(用含ΔH1、ΔH2的式子
表示)。
6.(8 分)(2025·河南新发展联盟一模)工业合成氨的原料气包括N2、H2。传统合成
氨工业中，H2来源于化石燃料的综合利用。如甲烷的重整反应(重整反应时伴随
积碳副反应)：
重整反应：
CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g) ΔH1；
积碳副反应：
Ⅰ.2CO(g)⥫⥬CO2(g)＋C(s) ΔH2＝－172 kJ·mol-1；
Ⅱ.CH4(g)⥫⥬C(s)＋2H2(g) ΔH3＝＋75 kJ·mol-1。
重整反应的焓变ΔH1＝________，若该反应正反应的活化能为E1、逆反应的活
化能为E2，则E1________(填“>”“<”或“＝”)E2。
7.(4 分)(2025·黑吉辽蒙3 月联考)目前，选择性催化还原(SCR)技术因其经济性和
高效性而成为减少NOx排放的主要方法。SCR 技术主要涉及的反应如下：
4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)===4N2(g)＋6H2O(g) ΔH1
2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)===2N2(g)＋3H2O(g) ΔH2
8NH3(g)＋6NO2(g)===7N2(g)＋12H2O(g) ΔH3
已知N2(g)＋O2(g)⥫⥬2NO(g) ΔH＝＋180.5 kJ·mol-1
2NO(g)＋O2(g)⥫⥬2NO2(g) ΔH＝－57.15 kJ·mol-1
4NH3(g)＋5O2(g)⥫⥬4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－930.74 kJ·mol-1
则ΔH1和ΔH2之间的关系可以用等式表示为______________。
8.(8 分)(2025·四川省部分高中一模联考)1，6己二硫醇[HS(CH2)6SH]在铜的作用
下可制得环己烷。涉及的反应有：
Ⅰ.HS(CH2)6SH(g)＋Cu(s)⥫⥬CuS(s)＋CH3(CH2)5SH(g) ΔH1
Ⅱ.CH3(CH2)5SH(g)＋Cu(s)⥫⥬CuS(s)＋CH3(CH2)4CH3(g) ΔH2
Ⅲ.CH3(CH2)4CH3(g)⥫⥬C6H12(环己烷，g)＋H2(g) ΔH3
已知：几种物质的燃烧热如表所示。
物质
C6H12(环己烷，g)
CH3(CH2)4CH3(g)
H2(g)
燃烧热/(kJ·mol-1)
－3 952.9
－4 192.1
－285.8
则ΔH3＝____________kJ·mol-1，反应Ⅲ在__________(填“高温”“低温”或
“任意温度”)下能自发进行。
9.(4 分)(2025·江西赣州一模)复旦大学郑耿锋教授团队合成了CeO2@PdO@FeO2
空心多层纳米球催化剂，并利用该催化剂光催化O2氧化CH4制乙醇。相关反应
如下：
反应Ⅰ：2CH4(g)＋O2(g)⥫⥬C2H5OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－327.3 kJ·mol-1
反应Ⅱ：2CH4(g)＋O2(g)⥫⥬2CH3OH(g) ΔH2＝－252.4 kJ·mol-1
反应Ⅲ：2CH3OH(g)⥫⥬C2H5OH(g)＋H2O(g) ΔH3
根据上述反应，ΔH3＝________kJ·mol-1。
10.(4 分)(2025·八省联考四川卷)甲烷氧化偶联制乙烯是提高甲烷附加值的一项重
要研究课题，其涉及的反应如下：
①4CH4(g)＋O2(g)⥫⥬2C2H6(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－354 kJ·mol-1
②2CH4(g)＋O2(g)⥫⥬C2H4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－282 kJ·mol-1
③CH4(g)＋2O2(g)⥫⥬CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－803 kJ·mol-1
C2H6氧化生成C2H4的热化学方程式④为__________________________________
______________________________________________。
11.(8 分)丙烷价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因
此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①直接脱氢：CH3CH2CH3(g)===CH2==CHCH3(g)＋H2(g) ΔH1＝＋123.8 kJ·mol-1
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2＝－483.6 kJ·mol-1
计算O2氧化丙烷脱氢反应③CH3CH2CH3(g)＋O2(g)===CH2==CHCH3(g)＋H2O(g)
的ΔH3＝________kJ·mol-1。
(2) 已知下列键能数据，结合反应①数据，计算C==C 的键能是
________kJ·mol-1。
化学键
C—C
C—H
H—H
键能/(kJ·mol-1)
347.7
413.4
436.0
