大单元四 第一单元 化学反应与能量
第1 讲 反应热 热化学方程式
【高考考向预测】
反应热重点考查吸热、放热判断，焓变含义、影响因素及大小比较，热化学方程式侧重
书写规范、正误判断、状态与系数、ΔH 对应关系，常结合能量图像、键能计算综合命题；近
三年选择、原理大题均高频考查，考频极高；预测2027 年侧重结合真实反应情境考查方程式
书写、反应热计算，强化图像解读与 ΔH 相关辨析。
【双基自测●明考向】
1．（26-27 高三·全国·一轮复习）NaOH (aq)+ HCl(aq)= NaCl(aq)+ H2O Δ H =+57.3kJ⋅mol
−1
。(____)
【答案】错误
【详解】水未注明聚集状态，且酸碱中和反应Δ H <0，正确的应为：
NaOH (aq)+ HCl(aq)= NaCl(aq)+ H2O (l) Δ H =−57.3kJ⋅mol
−1，故错误。
2．（26-27 高三·全国·一轮复习）催化剂能降低反应的活化能，Δ H也会发生变化。(_____)
【答案】错误
【详解】催化剂可通过改变反应历程降低反应的活化能，从而改变化学反应速率。而反应的
焓变Δ H等于生成物总焓与反应物总焓的差值，仅由反应的始态和终态决定，与反应历程无
关，因此催化剂不会改变Δ H的数值，故题干说法错误。
3．（25-26 高三·全国·一轮复习）1mol H2完全燃烧生成H2O (l)时放出243 kJ 的热量，则反应
的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O (l) Δ H =−243kJ⋅mol
−1。(_____)
【答案】错误
【详解】热化学方程式的反应焓变Δ H与化学计量数成正比。已知1mol H 2完全燃烧生成液
态H 2O放出243kJ 热量，题干给出的热化学方程式中H 2的化学计量数为2，即2mol H 2参与
反应，对应放出的热量应为2×243kJ=486kJ，因此反应的ΔH应为−486kJ ⋅mol
−1，题干给出
的焓变数值错误，故表述错误。
4．（25-26 高三·全国·一轮复习）CO (g)的燃烧热是283.0kJ⋅mol
−1，则2CO2(g)=2CO (g)+O2(g)
Δ H =+(2×283.0)kJ⋅mol
−1。(_____)
【答案】正确
【详解】燃烧热是1mol 纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，根据CO 的燃烧热可
写出对应热化学方程式：CO(g)+ 1
2 O2(g)=CO2(g) Δ H =−283.0kJ ⋅mol
−1。热化学方程式的
反应逆向进行时焓变符号相反，且焓变数值与化学计量数成正比，将上述反应逆向书写、化
学计量数扩大为原来的2 倍，即可得到题干给出的反应，对应焓变为+(2×283.0)kJ ⋅mol
−1，
因此题干表述正确。
5．（25-26 高三·全国·一轮复习）放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不
能发生。(_____)
【答案】错误
【详解】反应的吸放热由反应物与生成物的总能量相对大小决定，可用焓变判断：
ΔH = E生成物−E反应物，ΔH <0为放热反应，ΔH >0为吸热反应，吸放热与反应发生的条件无必然
关联，因此题干表述错误。
6．（25-26 高三·全国·一轮复习）研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳
能→电能。(_____)
【答案】正确
【详解】钙钛矿太阳能电池属于光伏发电器件，工作时基于光伏效应，可直接将太阳能转化
为电能，题干描述的能量转化形式符合其工作原理，因此表述正确。
7．（2026 高三·全国·专题练习）已知异丁烷比正丁烷稳定，则异丁烷的燃烧热Δ H 1比正丁烷
的燃烧热Δ H 2大。(____)
【答案】正确
【详解】燃烧热的定义是：1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，由于燃烧反
应放热，ΔH 为负值。异丁烷比正丁烷稳定，说明异丁烷分子的能量较低，燃烧反应的产物相
同（均为CO2和H2O）。由于异丁烷能量低于正丁烷，因此在相同条件下，异丁烷燃烧释放
的热量较少，即ΔH1> ΔH2，故异丁烷的燃烧热ΔH1比正丁烷的燃烧热ΔH2大。
8．（2026 高三·全国·专题练习）由S(单斜，s)=S(正交，s)Δ H =−0.33kJ⋅mol
−1可知，正交硫
比单斜硫稳定。(____)
【答案】正确
【详解】该反应为硫的同素异形体转化：单斜硫（s）→ 正交硫（s），ΔH = -0.33 kJ·mol⁻¹。
ΔH < 0 表明反应为放热反应，即反应过程中体系释放能量。根据能量最低原理，放热反应中
产物的能量低于反应物，因此正交硫（产物）的能量状态比单斜硫（反应物）更低，稳定性
更高。故题干结论正确。
9．（2026 高三·全国·专题练习）需要加热才能发生的反应一定是吸热反应，不需要加热就能
发生的反应一定是放热反应。(____)
【答案】错误
【详解】反应的吸放热只由反应物和生成物的总能量差决定，和反应是否需要加热没有必然
联系。很多放热反应也需要加热才能发生，比如煤的燃烧属于放热反应，但需要加热达到可
燃物的着火点才能引发反应；也有吸热反应不需要加热就能常温发生，比如八水合氢氧化钡
与氯化铵的反应是吸热反应，常温下即可自发进行。 因此题干说法错误。
10．（2026 高三·全国·专题练习）物质的化学变化都伴随着能量的变化，伴有能量变化的物
质变化都是化学变化。(____)
【答案】错误
【详解】化学变化一定伴随能量变化，但并非所有伴有能量变化的物质变化都是化学变化。
例如冰熔化吸热、水蒸气液化放热、氢氧化钠固体溶于水放热等过程都伴随能量变化，但都
属于物理变化，因此该说法错误。
【核心梳理●明考点】
考点一 反应热 焓变
1.反应热、焓变及其关系
(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。
(2)内能、焓和焓变
概念
内能(U)
体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质聚集状态的影响
焓(H)
与内能有关的物理量
焓变(ΔH)
生成物与反应物焓值差,常用单位:kJ·mol-1或kJ/mol
(3)焓变与反应热的关系
等压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有反应热等于反应
的焓变。
2.吸热反应和放热反应
(1)从反应物和生成物的总能量相对大小分析
ΔH=生成物总能量-反应物总能量
(2)从反应过程中化学键变化分析
ΔH=反应物总键能-生成物总键能
3.活化能与反应热的关系
(1)催化剂能降低反应所需的活化能,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。
【考点突破●明方向】
1.CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)+H2(g) ΔH,有关化学键的键能如下表:
化学键
C—H
C==C
C—C
H—H
键能/(kJ·mol-1)
414
615
347
436
则该反应的反应热为 。
【答案】+124 kJ·mol-1
【解析】ΔH=E(C—C)+6E(C—H)-E(C==C)-4E(C—H)-E(H—H)=(347+6×414-615-4×414-436)
kJ·mol-1=+124 kJ·mol-1。
2.有关键能数据如表,SiO2 晶体部分微观结构如图,晶体硅在O2 中燃烧的热化学方程式:Si(s)
+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1,则表中x 值为 。
化学键
Si—O
O==O
Si—Si
键能/(kJ·mol-1)
x
498.8
176
【答案】460
【解析】已知Si(s)+O2(g)===SiO2(s) ΔH=-989.2 kJ·mol-1,由图可知,1 mol SiO2晶体中含有4 mol
Si—O,1 mol O2中含有1 mol O==O,1 mol 晶体硅中有2 mol Si—Si,则根据反应热与键能关系可
得:ΔH=2×176 kJ·mol-1+498.8 kJ·mol-1-4x kJ·mol-1=-989.2 kJ·mol-1,解得x=460。
3.一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应历程共分3 步进行
C.第3 步的正反应活化能最小
D.第二步反应的ΔH2大于第三步反应的ΔH3
【答案】B
【解析】A.由图可知反应物总能量比生成物总能量低,该反应为吸热反应,故A 正确;B.由图可
知,该反应历程共分为4 步,故B 错误;C.由题图可知,第三步正反应的活化能最小,故C 正确;D.由
图可知第二步为吸热反应ΔH2>0,第三步为放热反应ΔH3<0,故D 正确。
常见1 mol 下列物质中化学键的数目
物质
金刚石
SiO2
P4
CO2
CH4
化学键
C—C
Si—O
P—P
C==O
C—H
化学键数目
2NA
4NA
6NA
2NA
4NA
考点二 热化学方程式
1.概念和意义
(1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
(2)意义:既表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1表示在25 ℃、101 kPa 条件下,2 mol H2(g)
与
1
mol O2(g)
反应生成
2 mol
液态水时放出的热量为
571.6 kJ
。
2.书写
根据所给信息,书写对应的热化学方程式。
(1)11.2 L( 标准状况)H2 在足量Cl2 中燃烧生成HCl 气体, 放出91.5 kJ 热量:
H 2(g)
+Cl2(g)===2HCl(g)
Δ H =-183 kJ
· mol
-1
。
(2)已知1 mol C(s,石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ 热量:
C(s,
石墨
)
+H2O(g)===CO(g)+H2(g)
Δ H =+131.3 kJ
· mol
-1
。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ 热量:
NH
3(g)+5
4O2(g)===NO(g)
+3
2H2O(g)
Δ H =-226.7 kJ
· mol
-1
。
(4)25 ℃、101 kPa 下,强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时,放出57.3 kJ 热量:
H + (aq)+OH
- (aq)===H
2O(l)
Δ H =-57.3 kJ
· mol
-1
。
(5)已知:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1,请写出1 mol NH3分解对应的热化学方程
式:
NH
3(g)
1
2N2(g)+3
2H2(g)
Δ H =+46 kJ
· mol
-1
。
【考点突破●明方向】
1.判断下列热化学方程式的正误,错误的指明原因。
(1)2NO2===O2+2NO ΔH=+116.2 kJ·mol-1( )
(2)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( )
(3)在一定温度和压强下,1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应后,放出热量a kJ,则气态SO2转化为气
态SO3的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-2a kJ·mol-1( )
(4)若31 g 白磷的能量比31 g 红磷多b kJ,则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s)===4P(s)
ΔH=-4b kJ·mol-1( )
【答案】(1)× 物质未标明聚集状态
(2)× 液态肼的燃烧为放热反应,ΔH 应为“-”号
(3)× SO2与O2的反应为可逆反应,1 mol SO2、0.5 mol O2混合反应,消耗的SO2物质的量小于1
mol
(4)× 同素异形体应指明名称
2.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5 kJ 热量
。
(2)1 g 碳与适量水蒸气反应生成CO 和H2,吸收10.94 kJ 热量
。
(3)23 g 某液态有机物和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成27 g 液态水和22.4 L(标准状
况)CO2并放出683.5 kJ 的热量
。
(4)下图是1 mol NO2和1 mol CO 反应生成CO2和NO 过程中能量变化的示意图,请写出NO2和
CO 反应的热化学方程式:
。
【答案】(1)N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
(2)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.28 kJ·mol-1
(3)C2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·mol-1
(4)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
考点三 中和反应反应热与燃烧热
1.燃烧热和中和反应反应热的比较
燃烧热
中和反应反应热
能量变化
放热
ΔH 及其单位
ΔH<0,单位均为kJ·mol-1
反应物的量
1 mol
不一定为1 mol
生成物的量
不确定
生成物水为1 mol
反应热含义
101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃
烧生成指定产物时所放出的热
量
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
水时所放出的热量
表示方法
燃烧热为ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
强酸与强碱在稀溶液中的中和反应反应
热为57.3 kJ·mol-1或ΔH=-57.3 kJ·mol
-1
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。
2.中和反应反应热的测定
(1)测定原理
通过简易量热计测得体系在反应前后的温度变化,再利用相关物质的比热容计算反应热。
ΔH=-(m酸+m碱)·c·(t 终−t 始)
n
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。
(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重复步骤①、②两次
④数据处理:取三次测量所得温度进行计算,测得的数值取平均值
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57.3 kJ 的热量
(3)注意事项
①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热,减少热量损失。
②温度计测量完盐酸温度后,要用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干备用。
③为保证酸、碱完全中和,常采用碱稍稍过量(0.50 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1 NaOH 溶液等体
积混合)。
④实验时不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜导热性好,比用玻璃搅拌器误差大。
【考点突破●明方向】
1.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是( )
A.由实验可知,(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器对实验结果没有影响
D.若用NaOH 固体测定中和反应反应热,则测定结果数值偏高
【答案】D
【解析】A 项,Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 的反应属于吸热反应,错误;B 项,铝片更换为等质量的铝
粉,没有改变反应物的本质,放出的热量不变,错误;C 项,铁质搅拌器导热性好,热量损失较大,错
误;D 项,NaOH 固体溶于水时放热,使测定结果数值偏高,正确。
2.实验测得25 ℃、101 kPa 时,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,NaOH 稀溶液与硫酸稀溶液反应的
中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1,下列热化学方程式的书写正确的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D.NaOH(aq)+1
2H2SO4(aq)===1
2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】25 ℃、101 kPa 时,H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,即1 mol 氢气燃烧生成液态水放出的
热量为285.8 kJ,则2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;NaOH 稀溶液与硫酸稀溶液发
生的中和反应反应热为57.3 kJ·mol-1,即氢氧化钠和硫酸反应生成1 mol 水放出的热量是57.3
kJ,热化学方程式为NaOH(aq)+1
2H2SO4(aq)===1
2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
3.在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用
如图简单表示(图中的ΔH 表示生成1 mol 产物的数据)。
(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式:
。
(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式: 。
【答案】(1)S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8a kJ·mol-1 (2)SO3(g)===SO2(g)+1
2O2(g) ΔH=+b
kJ·mol-1
【解析】(1)1 mol S8(s)和O2(g)发生反应转化为SO2(g)时放出的热量为燃烧热,由图可知生成1
mol SO2(g) 放出的热量为a kJ, 则S8 燃烧热的热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)
ΔH=-8a kJ·mol
1。
(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Q kJ·mol-1或ΔH=-Q kJ·mol-1。
本讲感悟
疑点:
盲点:
【真题再现●明考向】
一、单选题
1．（2026·云南·高考真题）合成氨工艺沿革，诠释科学精神传承。几种固氮方式如图，下列
说法正确的是
A．NO 是红棕色、有刺激性气味的气体
B．NH4HCO3易溶于水，其电离方程式为NH4 HCO3= NH4
++ H
++CO3
2−
C．合成氨工业中采用循环操作主要是为了提高N2和H2的利用率
D．新型催化剂能降低N2生成N[Si(CH3)3]3的反应热
【答案】C
【详解】A．NO 是无色、有刺激性气味的气体，NO2为红棕色气体，A 项错误；
B．NH4HCO3为属于盐类，为强电解质，在水中完全电离为NH4
+和HCO3
−，HCO3
−为弱酸酸式根，
不能进一步拆分，因此其电离方程式为NH4HCO3= NH4
++ HCO3
−，B 项错误；
C．合成氨反应N2+3 H2
⇌
催化剂
高温高压
2NH3为可逆反应，反应物的平衡转化率较低，循环操作可将未反
应的N2和H2回收再利用，从而提高原料利用率，C 项正确；
D．催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率，但反应热由反应物和生成物的总能量差决
定，与催化剂无关，因此新型催化剂不能改变N2生成N[Si(CH3)3]3的反应热，D 项错误；
故答案为C。
2．（2025·天津·高考真题）下图是简易量热计装置示意图，下列反应的反应热不适宜用该装
置测定的是
A．BaO 和足量的水
B．Al 和足量的NaOH 溶液
C．ZnO 和足量的稀硫酸
D．KOH 溶液和足量的稀盐酸
【答案】B
【详解】A．BaO 与水反应生成Ba(OH)2，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热
量损失少，适宜用简易量热计测定，A 不符合题意；
B．Al 与NaOH 溶液反应生成H2气体，气体逸出时会带走部分热量，导致热量测量不准确，
不适宜用简易量热计测定，B 符合题意；
C．ZnO 与稀硫酸反应生成ZnSO4和水，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热
量损失少，适宜用简易量热计测定，C 不符合题意；
D．KOH 与稀盐酸的中和反应，为放热反应，无气体生成，反应在溶液中进行，热量损失
少，适宜用简易量热计测定，D 不符合题意；
故选B。
3．（2025·福建·高考真题）在25℃、光照条件下，Cl2产生氯自由基，引发丙烷一氯代反
应：
i．CH3CH2CH3(g)+Cl2(g)=CH3CHClCH3(g)+HCl(g) Δ H 1
ii．CH3CH2CH3(g)+Cl2(g)=CH3CH2CH2Cl(g)+HCl(g) Δ H 2
反应体系中产物n(2-氯丙烷)：n(1-氯丙烷)=3:2。下列说法错误的是
A．活化能：反应i<反应ii
B．丙烷中的键能：-CH3的C-H>-CH2-的C-H
C．当丙烷消耗2 mol 时上述反应体系的焓变为Δ H 1+ Δ H 2
D．相同条件下正丁烷与Cl2发生一氯代反应，产物n(2-氯丁烷)：n(1-氯丁烷)>3:2
【答案】C
【详解】A．由题干可知：反应体系中产物n(2-氯丙烷)：n(1-氯丙烷)=3:2，反应ii 的反应速
率小于i，反应的活化能越低，反应速率越快，故反应ii 的活化能大于i，A 正确；
B．键能越小，越易断裂，反应生成更多的2-氯丙烷，说明丙烷中-CH2-中的C-H键能小于
-CH3的C-H，B 正确；
C．根据产物比例，丙烷消耗2 mol 时，有1.2mol 参与反应i，有0.8mol 参与反应ii，上述反
应体系的焓变为1.2ΔH1+0.8ΔH2，C 错误；
D．正丁烷的结构为：CH3CH2CH2CH3，存在两种类型的C-H，与丙烷类似，中间的C-H更易取
代，且正丁烷中间碳占比更多，因此取代中间的C-H比例更高，D 正确；
综上所述，答案选C。
4．（2025·海南·高考真题）等温等压下，CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) Δ H <0。此反
应放出的热用于火力发电，能量转化效率为η。下列说法错误的是
A．该反应Δ S<0
B．产物为H2O (g)时，反应放出的热量减少
C．该反应在燃料电池模式下进行，反应焓变为Δ H
′，Δ H
′< Δ H
D．该反应在燃料电池模式下做电功，转化效率为η
′，η
′>η
【答案】C
【详解】A．反应中气体物质的量减少（3 mol→1 mol），且生成液态水，系统混乱度降低，
ΔS<0，A 正确；
B．生成H2O(g)时，相比H2O(l)少释放了液化潜热，故放出的热量减少，B 正确；
C．焓变（ΔH）是状态函数，与反应途径无关。燃料电池中反应的焓变ΔH'与原反应ΔH 相
等，C 错误；
D．燃料电池直接将化学能转化为电能，能量损失小于火力发电（需经热能→机械能→电
能），故η'>η，D 正确；
答案选C。
5．（2025·浙江·高考真题）下列反应均能自发进行，相关判断不正确的是
H2SO4(l)+ Fe(OH)2(s)= FeSO4(s)+2H2O(l) Δ H 1
H2SO4(l)+2NaOH(s)= Na2SO4(s)+2H2O(l) Δ H 2
H2SO4(l)+ Na2O(s)= Na2SO4(s)+ H2O(l) Δ H 3
SO3(g)+ Na2O(s)= Na2SO4(s) Δ H 4
SO3(g)+ H2O(l)= H2SO4(l) Δ H 5
A．Δ H 1−Δ H 2>0
B．Δ H 2−Δ H 3>0
C．Δ H 3−Δ H 4<0
D．Δ H 4−Δ H 5<0
【答案】C
【分析】将五个方程式依次编号为①、②、③、④、⑤。
【详解】A．酸碱中和反应为放热反应，Fe(OH)2难溶于水而氢氧化钠易溶于水，已知反应①
H2SO4(l)+ Fe(OH)2(s)= FeSO4(s)+2H2O(l) Δ H 1，
②H2SO4(l)+2NaOH(s)= Na2SO4(s)+2H2O(l) Δ H 2，则反应①放出的热量小于反应②，即
Δ H 1> Δ H 2，故Δ H 1−Δ H 2>0，A 正确；
B．已知反应②H2SO4(l)+2NaOH(s)= Na2SO4(s)+2H2O(l) Δ H 2，
③H2SO4(l)+ Na2O(s)= Na2SO4(s)+ H2O(l) Δ H 3，
利用盖斯定律将反应③-反应②得到H2O(l)+ Na2O(s)=2NaOH(s)，该反应为放热反应，则该反
应的Δ H = Δ H 3−Δ H 2<0，即Δ H 2−Δ H 3>0，B 正确；
C．已知反应⑤SO3(g)+ H2O(l)= H2SO4(l)(化合反应)为放热反应，即Δ H 5<0，利用盖斯定律，
将反应④-反应③得到反应⑤，即Δ H 4−Δ H 3= Δ H 5<0，Δ H 3−Δ H 4>0，C 错误；
D．已知反应③H2SO4(l)+ Na2O(s)= Na2SO4(s)+ H2O(l)为放热反应，Δ H 3<0，结合C 项解析
知：Δ H 4−Δ H 3= Δ H 5<0，则Δ H 4−Δ H 5= Δ H 3<0，D 正确；
故选C。
6．（2025·四川·高考真题）钒催化剂对H2O2氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性，反
应机理如图所示，其中步骤③为放热反应。
下列说法错误的是
A．步骤①反应为VO
2++ H2O2→VO2
++·OH+ H
+
B．步骤③正、逆反应的活化能关系为E正<E逆
C．VO2
+在催化循环中起氧化作用
D．步骤③生成的物质Z 是H2
【答案】D
【分析】结合反应机理图可知VO
2+和H2O2反应生成VO2
+、·OH、H
+，步骤①反应为
VO
2++ H2O2→VO2
++·OH+ H
+
，
·OH
和苯生成
，
和
VO2
+
、
H
+
反应生成
、
VO
2+
和水，据此解答。
【详解】A．结合反应机理图可知VO
2+和H2O2反应生成VO2
+、·OH、H
+，步骤①反应为
VO
2++ H2O2→VO2
++·OH+ H
+，故A 正确；
B．步骤③为放热反应，Δ H = E正−E逆<0，即正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B 正
确；
C．VO2
+在催化循环中V 的化合价由+5 降低到+4，所以起氧化作用，故C 正确；
D．根据分析，步骤③生成的物质Z 是H2O，故D 错误；
答案选D。
7．（2025·河北·高考真题）氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材
料等领域，可利用反应Ga2O3(s)+2NH3(g)⇌2GaN (s)+3 H2O (g)制备。反应历程(TS 代表过渡态)
如下：
下列说法错误的是
A．反应ⅰ是吸热过程
B．反应ⅱ中H2O (g)脱去步骤的活化能为2.69eV
C．反应ⅲ包含2 个基元反应
D．总反应的速控步包含在反应ⅱ中
【答案】D
【详解】A．观察历程图可知，反应ⅰ中Ga2O3(s)+ NH3(g)的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3
完成反应，生成Ga2O2NH (s)和H2O，此时的相对能量为0.05eV，因此体系能量在反应中增加，
则该反应为吸热过程，A 正确；
B．反应ⅱ中因H2O (g)脱去步骤需要经过TS5，则活化能为0.70eV 与TS5 的相对能量差，即
3.39eV-0.70eV=2.69eV，B 正确；
C．反应ⅲ从Ga2ON2H2(s)生成2GaN (s)+ H2O (g)经历过渡态TS6、TS7，说明该反应分两步进
行，包含2 个基元反应，C 正确；
D．整反应历程中，活化能最高的步骤是反应ⅲ中的TS7 对应得反应步骤(活化能为3.07eV)，
所以总反应的速控步包含在反应ⅲ中，D 错误；
故选D。
8．（2025·河南·高考真题）在催化剂a 或催化剂b 作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总
反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)⇌CH3CH =CH2(g)+ H2(g)，反应进程中的相对能量变化如图
所示(*表示吸附态，❑
∗CH3CHCH2+2
∗H→CH3CH =CH2(g)+ H2(g)中部分进程已省略)。
下列说法正确的是
A．总反应是放热反应
B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C．和催化剂b 相比，丙烷被催化剂a 吸附得到的吸附态更稳定
D．①转化为②的进程中，决速步骤为❑
∗CH3CH2CH3→
∗CH3CHCH3+
∗H
【答案】C
【详解】A．由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A 错误；
B．平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B 错误；
C．由图可知，丙烷被催化剂a 吸附后能量更低，则被催化剂a 吸附后得到的吸附态更稳定，
C 正确；
D．活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H
或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H，D 错误；
故选C。
9．（2025·浙江·高考真题）下列说法正确的是
A．常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象，则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)在该条件下不
自发
B．3 H2(g)+ N2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小
C．CO(g)+ H2(g)⇌C(s)+ H2O(g) ΔH<0，则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D．Na (s)+ 1
2 Cl2(g)= NaCl(s) ΔH<0, Na
+(g)+Cl
−(g)= NaCl(s) ΔH<0，则
Na(s)+ 1
2 Cl2(g)= Na
+(g)+Cl
−(g) ΔH<0
【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E正−E逆＜0，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C 错误；
D．①：Na (s)+ 1
2 Cl2(g)= NaCl(s) ΔH1<0,②：Na
+(g)+Cl
−(g)= NaCl(s) ΔH2<0，根据盖斯定
律，反应①－反应②得到目标反应Na(s)+1
2Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)，则ΔH=Δ H 1－Δ H 2，由于不
能明确Δ H 1、Δ H 2相对大小，则ΔH 不能确定，D 错误；
故选B。
10．（2024·重庆·高考真题）二氧化碳甲烷重整是CO2资源化利用的重要研究方向，涉及的主
要热化学方程式有：
①CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ/mol
②CO(g)+H2(g)⇌C(s)+H2O(g) ΔH2=-131kJ/mol
③CO2(g)+2H2(g)⇌C(s)+2H2O(g) ΔH3=-90kJ/mol
已知H-H键能为a kJ/mol，O-H键能为b kJ/mol，C-H键能为c kJ/mol，则CO(g)中的碳氧键键
能(单位：kJ/mol)为
A．-206+3a-2b-4c B．-206-3a+2b+4c C．206+3a-2b-4c
D．206-3a+2b+4c
【答案】B
【详解】根据盖斯定律反应①+
-
②③可得反应：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)，该反应
ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3=247kJ/mol+(-131kJ/mol)-(-90kJ/mol)=206kJ/mol，根据ΔH=反应物键
能和-生成物键能和可得：ΔH=4c+2b-3a-CO(g)中的碳氧键键能=206，CO(g)中的碳氧键键能=(
-206-3a+2b+4c)kJ/mol，故B 正确；
故选：B。
11．（2024·海南·高考真题）已知298K,101kPa时，2H2(g)+O2(g)=2H2O (l) Δ H =−571.6 kJ⋅mol
−1
，H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98K，下列说法错误的是
A．氢气燃烧热ΔH =−285.8kJ⋅mol
−1
B．题述条件下2mol H2和1mol O2，在燃料电池中完全反应，电功+放热量=571.6kJ
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2g H2(g)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ΔH =−571.6kJ⋅mol
−1× 1
2 =−285.8kJ⋅mol
−1，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，2mol H2
和1mol O2，在燃料电池中完全反应，电功+放热量=571.6kJ，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．W=Uq，生成相同质量的氢气转移的电子数相同，即电解池转移的电荷数q 相同，不同电
极材料电解水所需电压U 不同，则W 不同，所以产生2g 氢气消耗的电功不同，故D 错误；
故选D。
12．（2024·贵州·高考真题）AgCN 与CH3CH2Br可发生取代反应，反应过程中CN
−的C 原子和
N 原子均可进攻CH3CH2Br，分别生成腈(CH3CH2CN)和异腈(CH3CH2NC)两种产物。通过量子化学
计算得到的反应历程及能量变化如图(TS 为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物)。
由图示信息，下列说法错误的是
A．从CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2 NC的反应都是放热反应
B．过渡态TS1 是由CN
−的C 原子进攻CH3CH2Br的α−C而形成的
C．Ⅰ中“N--Ag”之间的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之间的作用力弱
D．生成CH3CH2CN放热更多，低温时CH3CH2CN是主要产物
【答案】D
【详解】A．由反应历程及能量变化图可知，两种路径生成的产物的总能量均低于反应物，
故从CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反应都是放热反应，A 项正确；
B．与Br 原子相连的C 原子为α-C，由反应历程及能量变化图可知，过渡态TS1 是由CN-的
C 原子进攻CH3CH2Br的α-C，形成碳碳键，B 项正确；
C．由反应历程及能量变化图可知，后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物，分别断开的是N--Ag和C--Ag
，且后者吸收更多的能量，故Ⅰ中“N--Ag”之间的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之间的作用力
弱，C 项正确；
D．由于生成CH3CH2CN所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时更容易生成CH3CH2NC，为
主要产物，D 项错误；
故选D。
13．（2024·安徽·高考真题）某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：
X(g)⇌Y(g)(ΔH1<0)，Y(g)⇌Z(g)(ΔH2<0)，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。
二、解答题
14．（2025·河北·高考真题）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤
化工等工业路线合成。
(1)石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反
应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。
主反应：EO (aq)+ H2O (l)=EG (aq) ΔH<0
副反应：EO (aq)+ EG (aq)= DEG (aq)
体系中环氧乙烷初始浓度为1.5 mol⋅L
−1，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中
n (EG):n (DEG)=10:1。
0~30min
①
内，v总(EO)=_______mol⋅L
−1⋅min
−1。
②下列说法正确的是_______(填序号)。
a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量
b．0~30min 内，v总(EO)=v总(EG)
c．0~30min 内，v主(EG):v副(DEG)=11:1
d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率
(2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前
景。反应如下：2CO (g)+3 H2(g)⇌HOCH2CH2OH (g)ΔH。按化学计量比进料，固定平衡转化率α
，探究温度与压强的关系。α分别为0.4、0.5 和0.6 时，温度与压强的关系如图：
①代表α=0.6的曲线为_______(填“L1”“L2”或“L3”)；原因是_______。
②ΔH_______0(填“>”“<”或“=”)。
③已知：反应aA (g)+ bB (g)⇌yY (g)+zZ(g)，Kx=x
y(Y)x
z(Z)
x
a (A)x
b(B) ，x 为组分的物质的量分数。M、N
两点对应的体系，Kx(M)_______Kx(N)(填“>”“<”或“=”)，D 点对应体系的Kx的值为_______。
④已知：反应aA (g)+ bB (g)⇌yY (g)+zZ(g)，Kp=p
y(Y)p
z(Z)
p
a (A)p
b(B) ，p 为组分的分压。调整进料比为
n (CO):n(H2)= m :3，系统压强维持p0 MPa，使α(H2)=0.75，此时Kp=_______MPa
−4(用含有m 和
p0的代数式表示)。
【答案】(1) 0.05 cd
(2) L1 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平
衡转化率增大 < = 12
1
(
m-1.5
m
p0MPa)
2
(
0.75
m
p0MPa)
2
【详解】（1）①0~30min 内，环氧乙烷完全转化，
v总(EO)= Δc总(EO)
Δt
= 1.5 mol⋅L
−1
30min
=0.05 mol⋅L
−1⋅min
−1；
a
②．ΔH = 生成物总能量−反应物总能量，主反应中，ΔH<0，则生成物总能量低于反应物
总能量，a 错误；
b．由题中信息可知主反应伴随副反应发生，EG 作为主反应的生成物同时也是副反应的反应
物，即EG 浓度的变化量小于EO 浓度的变化量，0~30min 内，v总(EO)>v总(EG)，b 错误；
c．主反应中，v主(EG)=v主(EO)，副反应v副(EG)=v副(DEG)，同一反应体系中物质一量变化量之
比等于浓度变化量之比，产物中n (EG):n (DEG)=10:1，即c(EG):c(DEG)=10:1，
v总(EG)=v主(EG)−v副(EG)，反应时间相同，则v总(EG)：v副(DEG)=10:1，
v主(EG)−v副(EG)
v副(DEG)
=10:1，则v主(EG):v副(DEG)=11:1，c 正确；
d．选择适当催化剂可提高主反应的选择性，可提高 乙二醇的最终产率，d 正确；
故选cd；
（2）①2CO (g)+3 H2(g)⇌HOCH2CH2OH (g)ΔH该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增
大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，p(L1)>p(L2)>p(L3)，故L1、L2、L3对应α 为0.6、
0.5、0.4；
②由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正
反应为放热反应，Δ H<0；
M
③
、N 的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则Kx(M)=Kx(N)
；D 点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入
2molCO 和3molH2，列三段式：
2CO (g)
+
3H2(g)
⇌
HOCH2CH2OH (g)
起始（mol）
2
¿3
¿
¿
1¿¿1.5¿¿0.5¿平衡（mol）¿1¿¿1.5¿¿0.5¿
，平衡时，CO、H2、HOCH2CH2OH的物质的量分数分别为1
3 、1
2 、1
6，Kx=
1
6
(
1
2)
3
(
1
3)
2 =12；
④设起始加入mmolCO 和3molH2，此时α(H2)=0.75，列三段式：
2CO (g)
+
3H2(g)
⇌
HOCH2CH2OH (g)
起始（mol）
m
¿3
¿
¿
1.5¿¿2.25¿¿0.75¿平衡（mol）¿ m-1.5¿¿0.75¿¿0.75¿
，平衡时，气体总的物质的量为mmol，CO、H2、HOCH2CH2OH平衡分压分别
m-1.5
m
p0MPa、0.75
m
p0 MPa、0.75
m
p0MPa，
Kp=
0.75
m
p0 MPa
(
m-1.5
m
p0 MPa)
2
(
0.75
m
p0 MPa)
3 =1
(
m-1.5
m
p0 MPa)
2
(
0.75
m
p0 MPa)
2 MPa
−4。
15．（2024·河北·高考真题）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的
生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：
SO2(g)+Cl2(g)⇌SO2Cl2(g) ΔH=-67.59kJ⋅mol
-1。
①若正反应的活化能为E正kJ⋅mol
-1，则逆反应的活化能E逆=_______kJ⋅mol
-1(用含E正的代数
式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2(g)和其Cl2(g)，测定T1、T2、T3温度下体系达平衡
时的Δp(Δp=p0-p,p0为体系初始压强，p0=240kPa，P 为体系平衡压强)，结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为_______，判断依据为_______。M 点Cl2的转化率为_______，
T1温度下用分压表示的平衡常数Kp=_______kPa
-1。
③下图曲线中能准确表示T1温度下Δp随进料比变化的是_______(填序号)。
(2)1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对
二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为v=kc(A)c(B)，其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应
物的浓度，k 为速率常数(k1~k5分别对应反应①~
)
⑤。某温度下，反应器中加入一定量的X，
保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已
知该温度下，k1:k2:k3:k4:k5=100:21:7:4:23。
①30min时，c(X)=6.80mol⋅L
-1，且30~60min内v(X)=0.042mol⋅L
-1⋅min
-1，反应进行到60min
时，c(X)=_______mol⋅L
-1。
②60min时，c(D)=0.099mol⋅L
-1，若0~60min产物T 的含量可忽略不计，则此时c(G)=_______
mol⋅L
-1;60min后，随T 的含量增加，c(D)
c(G) _______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) E正+67.59 T3>T2>T1 该反应正反应放热，且气体分子数减小，反
应正向进行时，容器内压强减小，从T3到T1平衡时Δp增大，说明反应正向进行程度逐渐增
大，对应温度逐渐降低 75% 0.03 D
(2) 5.54 0.033 增大
【详解】（1）①根据反应热Δ H与活化能E 正和E 逆关系为ΔH=正反应活化能-逆反应活化能
可知，该反应的E逆=E正kJ⋅mol
-1-ΔH=(E正+67.59)kJ⋅mol
-1。
②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强
越小，Δp即越大。从T3到T1，Δp增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放
热反应，则温度由T3到T1逐渐降低，即T3>T2>T1。由题图甲中M 点可知，进料比为
n(SO2):n(Cl2)=2，平衡时Δp=60kPa，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压
强之比，可据此列出“三段式”。
SO2(g)
+
Cl2(g)
⇌
SO2Cl2(g)
¿Δp
起始压强/kPa
160
¿80
¿
¿
¿
60¿¿60¿¿60¿¿60¿平衡压强/kPa¿100¿¿20¿¿60¿¿
可计算得α(Cl2)=60kPa
80kPa ×100%=75%，Kp=p(SO2Cl2)
p(SO2)⋅p(Cl2) =60kPa
100kPa×20kPa =0.03kPa
-1。
③由题图甲中M 点可知，进料比为2 时，Δp=60kPa，结合“三段式”，以及T1时化学平衡常
数可知，进料比为0.5 时，Δp也为60kPa，曲线D 上存在（0.5，60）。本题也可以快解：根
据“等效平衡”原理，该反应中SO2和Cl2的化学计量数之比为1:1，则SO2和Cl2的进料比互为
倒数(如2 与0.5)时，Δp相等。
（2）①根据化学反应速率的计算公式时，v(X)=Δc(X)
Δt
，60min时，
c(X)=6.80mol⋅L
-1-v(X)⋅Δt=6.80mol⋅L
-1-0.042mol⋅L
-1⋅min
-1×30min=5.54mol⋅L
-1。
②已知v(D)
v(G) =
Δc(D)
t
Δc(G)
t
=Δc(D)
Δc(G) ，又由题给反应速率方程推知，
v(D)
v(G) =k2⋅c(M)·c(Cl2)
k3⋅c(M)·c(Cl2)
=k2
k3
=3，则Δc(G)=1
3 ×Δc(D)=0.033mol⋅L
-1，即60min后
c(G)=0.033mol⋅L
-1。60min后，D 和G 转化为T 的速率比为
k4⋅c(D)⋅c(Cl2)
k5⋅c(G)⋅c(Cl2) =4×0.099
23×0.033 = 12
23，G 消耗得更快，则c(D)
c(G) 增大。
高考热点总结
【限时训练】
（60 分钟）
基础落实
选择题只有1 个选项符合题意
1.已知2H2(g)+CO(g)===CH3OH(g)为放热反应,下列对该反应的说法正确的是( )
A.因该反应为放热反应,故不加热就可发生
B.相同条件下,2 mol H2(g)的能量或1 mol CO(g)的能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量
C.相同条件下,2 mol H2(g)和1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的总能量
D.达到平衡时,CO 的浓度与CH3OH 的浓度一定相等
【答案】C
【解析】放热反应与反应条件无关,可能需要加热才能发生,A 错误;由该反应为放热反应可知,
相同条件下,2 mol H2(g)与1 mol CO(g)的总能量一定高于1 mol CH3OH(g)的能量,B 错误、C 正
确;平衡时,各物质的浓度是否相等与起始量、转化率有关,D 错误。
2.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关,下列说法正确的是( )
A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同
B.天然气、水能属于一次能源,水煤气、电能属于二次能源
C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量,而吸热反应没有利用价值
D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源
【答案】B
【解析】A 项,将煤进行深加工后,脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体,提高燃烧效率,
燃烧的效果好,错误;C 项,有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度,有利用价值,错误;D 项,天
然气是化石燃料,不属于新能源,错误。
3.下列过程的能量变化与图相符的是( )
A.氯化铵和Ba(OH)2·8H2O 反应
B.锌与稀硫酸反应
C.NaOH 溶液与盐酸反应
D.氢气在氯气中燃烧
【答案】A
【解析】从图中可以看出,反应物的总能量小于生成物的总能量,则该反应为吸热反应。氯化铵
和Ba(OH)2·8H2O 反应时吸收热量,A 符合题意;锌与稀硫酸发生置换反应,NaOH 溶液与盐酸发
生中和反应,氢气在氯气中燃烧,均放出热量,B、C、D 不符合题意。
4.下列有关反应热ΔH 的正、负判断错误的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH<0
B.石墨比金刚石稳定:C(金刚石)===C(石墨) ΔH<0
C.温度越高,颜色越深:2NO2(g)
N2O4(g) ΔH>0
D.2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)===BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l) ΔH>0
【答案】C
【解析】可逆反应2NO2(g)
N2O4(g)达到平衡后,温度越高,颜色越深,说明升高温度平衡逆向
移动,则ΔH<0,C 错误。
5.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】根据反应热与反应物键能、生成物键能的关系,反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的
ΔH=2E(H—H)+E(O==O)-4E(H—O),即-482 kJ·mol-1=2×436 kJ·mol-1+E(O==O)-4×463 kJ·mol-1,解
得E(O==O)=498 kJ·mol-1,断裂1 mol O2 中O==O 要吸收498 kJ 热量,据此可得热化学方程
式:O2(g)===2O(g) ΔH=+498 kJ·mol-1,从而可得:2O(g)===O2(g)的ΔH=-498 kJ·mol-1。
6.反应N2(g)+O2(g)===2NO(g)的能量变化如图所示。已知:断开1 mol N2(g)中化学键需吸收946
kJ 能量,断开1 mol O2(g)中化学键需吸收498 kJ 能量。下列说法正确的是( )
A.上述反应中产物比反应物更稳定
B.断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收812 kJ 能量
C.NO(g)===1
2N2(g)+1
2O2(g) ΔH=+90 kJ·mol-1
D.上述反应中反应物化学键中储存的总能量比生成物化学键中储存的总能量高
【答案】D
【解析】由题图可知,该反应是吸热反应,则2 mol NO 的能量大于1 mol N2和1 mol O2的总能
量,产物的稳定性小于反应物的稳定性,A 错误;设断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收x kJ 能量,
由题图可知,反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1,则有+180
kJ·mol-1=946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2x kJ·mol-1,x=632,即断开1 mol NO(g)中化学键需要吸收632
kJ 能量,B 错误;反应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol-1,则NO(g)===
1
2N2(g)+1
2O2(g) ΔH=-90 kJ·mol-1,C 错误;N2(g)+O2(g)===2NO(g)为吸热反应,焓变ΔH>0,焓变=反
应物的总键能-生成物的总键能>0,所以该反应中反应物化学键中储存的总能量比生成物化学
键中储存的总能量高,D 正确。
7.一定条件下,在水溶液中每摩尔含氯微粒的相对能量大小如图所示,B――→A+C 反应的热化
学方程式为3ClO-(aq)===ClO3
−(aq)+2Cl-(aq) ΔH,ΔH 为( )
A.117 kJ·mol-1
B.-117 kJ·mol-1
C.7 kJ·mol-1
D.-7 kJ·mol-1
【答案】B
【解析】ClO-、ClO3
−、Cl-中氯元素化合价分别为+1、+5、-1 价,则反应的焓变为2×(0)+(63
kJ·mol-1)-3×(60 kJ·mol-1)=-117 kJ·mol-1。
8.根据下列已知条件,所写热化学方程式正确的是( )
A.H2的燃烧热为a kJ·mol-1,则H2(g)+Cl2(g)
2HCl(g) ΔH=-a kJ·mol-1
B.1 mol SO2、0.5 mol O2 完全反应,放出热量98.3 kJ,则2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH=-98.3
kJ·mol-1
C.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1, 则
H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)===BaSO4(s)
+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1
D.96 g O2(g)能量比96 g O3(g)的能量低b kJ,则3O2(g)
2O3(g) ΔH=+b kJ·mol-1
【答案】D
9.按要求书写热化学方程式。
(1)(2022·河北卷)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·海南卷)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·天津卷)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)+1
2O2(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
【解析】(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)+1
2O2(g)===H2O(l)
ΔH=-286 kJ·mol-1。
能力提升
10.标准状态下,1 mol 物质气态时的相对能量如图:
可根据OH(g)+OH(g)===H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·mol-1。下列说法不正
确的是( )
A.OH(g)+H(g)===H2O(g) ΔH=-499 kJ·mol-1
B.断裂氧氧单键所需能量:HOO>H2O2
C.H2的键能为436 kJ·mol-1
D.稳定性:H2O2>H2O
【答案】D
【解析】反应热=生成物的总能量-反应物的总能量,OH(g)+H(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1-
39 kJ·mol-1-218 kJ·mol-1=-499 kJ·mol-1,A 正确;OH(g)+O(g)===HOO(g) ΔH=10 kJ·mol-1-39
kJ·mol-1-249 kJ·mol-1=-278 kJ·mol-1,则断裂1 mol HOO 中氧氧键需要的能量大于214 kJ,断裂氧氧
单键所需能量:HOO>H2O2,B 正确;根据图中数据可知,H2的键能为218 kJ·mol-1×2=436 kJ·mol-1,C
正确;能量越低越稳定,稳定性:H2O2<H2O,D 错误。
11.下列示意图表示正确的是( )
A.甲图表示Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+26.7 kJ·mo1-1反应的能量变化
B.乙图表示碳的燃烧热
C.丙图表示实验的环境温度为20 ℃,将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2 的H2SO4、
NaOH 溶液混合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60 mL)
D.已知稳定性顺序:B<A<C,反应由两步反应A→B→C 构成,反应过程中的能量变化曲线如丁图
【答案】D
【解析】甲图中反应物总能量高于生成物总能量,是放热反应,故A 错误;乙图体现的是CO2转
化成CO 的能量变化,而碳的燃烧热是1 mol C 全部转化成CO2放出的热量,故B 错误;丙图中V2
为20 mL 时,温度最高,说明此时酸碱反应完全,又因为实验中始终保持V1+V2=60 mL,则V1=40
mL,由酸碱中和关系式:2NaOH~H2SO4可知,H2SO4和NaOH 溶液的浓度不同,故C 错误。
12.C2H6在Ni 的活化下可放出CH4,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是( )
A.该转化过程ΔH＞0
B.在此反应过程中Ni 的成键数目未发生变化
C.该反应过程中,最大能垒(活化能)为204.32 kJ·mol-1
D.整个过程中,Ni 是该反应的催化剂
【答案】C
【解析】据反应物和生成物所具有的能量可以判断出,该反应为放热反应,故A 错误;根据图示,
过渡态1 中Ni 的成键数目为2,过渡态2 中Ni 的成键数目为3,反应过程中Ni 的成键数目发生
了变化,故B 错误;根据图示,中间体2 到过渡态2 的能垒(活化能)最大,为204.32 kJ·mol-1,故C 正
确;根据图示,Ni 是反应物不是催化剂,故D 错误。
13.(1)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5 kJ·mol-1,CH3OH(l)+1
2O2(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
写出该反应的热化学方程式:
。
【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
【解析】(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1 176.0
12
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
则该反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) 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。
14.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:
。
(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)+25
2 O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1
(2)5.56×104 kJ·kg-1 (3)H2
【解析】(2)由于CH4 的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,则其热值约为890.3 kJ
16 g
×103 g·kg-1≈5.56×104
kJ·kg-1
。
(3)H2
、
CO
、
C8H18
的
热
值
分
别
为
285.8 kJ
2 g
×103 g·kg−1≈1.43×105 kJ ·kg−1、283.0 kJ
28 g
×103 g·kg−1≈1.01×104 kJ ·kg−1、5 5
11
×103 g·kg-1≈4.84×104 kJ·kg-1,所以热值最大的是氢气。
