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考点一：反应热 焓变
1．体系与环境
(1)体系：人为划定的 。
(2)环境：体系 。
2．反应热与内能
(1)反应热(Q)：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所 或 的热量称为该反应在此温度下的热
效应。
(2)内能
3．反应热与焓变
(1)焓(H)。
用于描述物质__ __的物理量。
(2)焓变(ΔH)。
生成物与反应物的内能差，称为焓变，符号为ΔH。
ΔH＝H(__ __)－H(__ __)，单位：__ __。
(3)反应热。
第34 讲 化学反应的热效应
01 了解反应热、内能、焓变的概念，知道化学反应热效应与内能和反应的焓变之间的关系。
02 知道常见的吸热反应和放热反应，能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。
03 了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。
04 了解摩尔燃烧焓的概念及能源利用的意义。
重点·夯基易错
指当化学反应在一定温度下进行时，反应所__ __或__ __的热量，通常用符号Q 表示，单位kJ·mol－
1。
(4)焓变与反应热的关系。
对于恒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，则有如下关系：__
__。
(5)反应热产生的原因。
化学反应过程中旧键断裂__ __的能量与新键形成__ __的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。
(6)催化剂对活化能、焓变的影响
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|或ΔH＝E1－
E2。
4．吸热反应、放热反应
(1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量 反应产物的总能量。反应体系的能量 ，故ΔH
，即ΔH 为 。
(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量 反应产物的总能量。反应体系的能量 ，故ΔH
＞0，即ΔH 为 。
(3)常见的吸热反应和放热反应
吸热反应(ΔH＞0)
放热反应(ΔH＜0)
①Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl 的反应
②大多数的分解反应
③弱电解质的电离
④盐类水解
⑤C 和H2O(g)、C 和CO2的反应
①中和反应
②燃烧反应
③金属与酸或与氧气的反应
④铝热反应
⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应
⑥大多数的化合反应
5.反应热产生的原因
(1)从能量图分析
(2)从化学键变化分析
1．浓H2SO4稀释是放热反应( )
2．放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生( )
3．石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定( )
4．可逆反应的ΔH 表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关( )
5．吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于反应产物形成化学键放出的总能量( )
6．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多( )
7．物质发生化学变化都伴随着能量变化。( )
1．对能量图像的全面剖析
2．熟记常见1 mol 下列物质中化学键数目：
物质
金刚石
SiO2
P4
CO2
CH4
方法·规律总结
化学键
C—C
Si—O
P—P
C==O
C—H
化学键数目
2NA
4NA
6NA
2NA
4NA
1．科学家用X 射线激光技术观察到CO 与O 在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。
回答下列问题：
(1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量，CO 分子________(填“是”或“否”)需
要断键形成C 和O。
(3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是____________________________________________。
(4)将相同物质的量的CO 转化为CO2，CO 与O 比CO 与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”)，
可能的原因是______________________________________________________。
(5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键________(填“一定”或“不一定”)完全断裂，但一定有
新化学键的________。
2．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
435
则该反应的反应热为____________。
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
点拨·能力培养
真题·明考向
2．（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
3．（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σ键的键角相同
C．等质量的石墨和金刚石中，碳碳σ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
4．（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：
考点二：热化学方程式 摩尔燃烧焓
1．热化学方程式的概念和意义
(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 变化，也表明了化学反应中的 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．书写热化学方程式的注意事项
(1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的 ，固体( )、液体( )、气体( )、水溶液( )，若
为同素异形体，还要注明名称。
(2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25 ℃和101 kPa 下测定。
(3)热化学方程式中的化学计量数为 。故化学计量数可以是 ，也可以是 。当化学计量数改变
时，其ΔH 也 的改变。
(4)要注明ΔH 的符号：“＋”代表 、“－”代表 ，以及单位：
。
3．摩尔燃烧焓
(1)概念：在一定反应温度和压强条件下， mol 纯物质 氧化为同温下的指定产物时的焓变。
(2)注意以下几点：①研究条件：298 K、101 kPa。②反应程度：完全氧化，产物是稳定的指定产物。③研
究对象：可燃物，物质的量为 mol。
燃烧元素
C
H
S
N
稳定产物及状态
CO2(g)
H2O(l)
SO2(g)
N2(g)
4.燃料的选择 能源
(1)燃料的选择原则
重点·夯基易错
首先： ；其次： ； 其他：稳定性、来源、价格、运输等。
(2)能源及利用
1．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量( )
2．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3 kJ( )
3．根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 可知，氢气的摩尔燃烧焓为－571.6 kJ·mol－1(
)
4．对于SO2(g)＋O2(g)
SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH
减小( )
5．已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1，则NH3(g)===N2(g)＋H2(g) ΔH＝＋46 kJ·mol－1(
)
6．2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)和4SO2(g)＋2O2(g)===4SO3(g)的ΔH 相等。( )
7．500 ℃、30 MPa 下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，
则该反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－38.6 kJ·mol－1。( )
8．C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＞0，说明石墨比金刚石稳定。( )
9．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2，则ΔH1＝ΔH2。( )
10．碳在空气燃烧生成 CO2，该反应中化学能全部转化为热能。( )
1．热化学方程式的书写
(1)书写步骤。
—
↓
—
方法·规律总结
↓
—
↓
—
↓
—
2．热化学方程式与化学(离子)方程式的3 个不同点
①热化学方程式一般不注明反应条件；
②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq 等标出物质的聚集状态；
③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH 必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。
3．ΔH 与反应的“可逆性”
可逆反应的ΔH 表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－
92.4 kJ·mol－1，表示在298 K 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小于92.4
kJ。
4．“五审”判断热化学方程式的正误
—
↓
—
↓
—
↓
—
↓
—
1．油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)＋80O2(g)===57CO2(g)＋
52H2O(l)
已知燃烧1 kg 该化合物释放出3.8×104 kJ 热量，油酸甘油酯的摩尔燃烧焓为( )
A．3.8×104 kJ·mol－1 B．－3.8×104 kJ·mol－1 C．3.4×104 kJ·mol－1 D．－3.4×104 kJ·mol－1
2．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)已知2.0 g 燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ 的热量，则表示肼燃烧的热化学
方程式为__________________________________________________________。
(2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa 下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)
放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是______________________________。
点拨·能力培养
1．（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．
2．（2023·浙江·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
3．（2022·浙江·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
H2O
真题·明考向
能量/
249
21
8
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．
1．（2024·贵州·模拟预测）利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两
种情况。下列判断正确的是
A．该反应的ΔH=＋91kJ·mol-1
B．加入催化剂，该反应的ΔH 变小
C．反应物的总能量大于生成物的总能量
D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH 增大
2．（2024 高三上·全国·专题练习）下表为某些化学键的键能
化学键
键能(kJ/mol)
154
500
942
a
演练·提能力
已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化为：
且N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g) ΔH=-534kJ·mol−1，则下列说法正确的是
A．表中的a=391
B．相同条件下O2比N2稳定
C．N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l) ΔH>-534kJ·mol−1
D．图中的ΔH3=-2218kJ·mol−1
3．（2024 高三上·全国·专题练习）25 ℃、101 kPa 时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热ΔH
为-57.3 kJ·mol-1，辛烷的燃烧热ΔH 为-5518 kJ·mol-1.下列热化学方程式书写正确的是
A．2H+(aq)+S
(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
B．KOH(aq)+
H2SO4(aq)=
K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
C．C8H18(l)+
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5518 kJ·mol-1
D．2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5518 kJ·mol-1
4．（2024 高三上·全国·专题练习）下列有关热化学方程式的评价合理的是。
选
项
实验事实
热化学方程式
评价
A
若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
H2SO4(aq)+2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)
正确
ΔH=-57.3 kJ· mol-1，将稀硫酸
和NaOH 溶液混合
ΔH=-57.3 kJ· mol-1
B
醋酸和稀NaOH 溶液混合
CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ· mol-1
不正确，因为
醋酸的状态为
“l”，而不是
“aq”
C
160 g SO3气体与足量液态水
反应生成H2SO4放出热量
260.6 kJ
SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq) ΔH=-130.3 kJ· mol-1
不正确，因为
反应热
ΔH=-260.6 kJ·
mol-1
D
1 mol C6H14(l)在O2(g)中燃
烧，生成CO2(g)和H2O(l)，放
出2082 kJ 的热量
2C6H14(l)+19O2(g)=12CO2(g)+14H2O(l) ΔH=-4164
kJ· mol-1
正确
A．A
B．B
C．C
D．D
5．（2024 高三·全国·专题练习）几种物质的能量关系如图所示。下列说法正确的是
A．C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH=-965.1 kJ·mol-1
B．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=＋221.2 kJ·mol-1
C．由图可知，甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1
D．通常由元素最稳定的单质生成1 mol 纯化合物时的反应热称为该化合物的标准生成焓，由图可知，
CH4(g)的标准生成焓为＋74.8 kJ·mol-1
6．（2024 高三·全国·专题练习）CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其
反应历程示意图如下：
下列说法不正确的是
A．合成气的主要成分为CO 和H2
B．①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成
C．①→②放出能量
D．Ni 在该反应中没有参与反应
7．（2024 高三·全国·专题练习）下列说法正确的是
A．葡萄糖的燃烧热是2800 kJ·mol-1，则
C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=-1400 kJ·mol-1
B．在一定条件下将1 mol SO2和0.5 mol O2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化
学方程式为2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH=-158.4 kJ·mol-1
C．已知稀溶液中，H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸溶液反应生成1
mol 水时放出57.3 kJ 的热量
D．已知HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1 mol 水时
放出的热量为57.3 kJ
8．（2024 高三·全国·专题练习）一些烷烃的燃烧热如下表：
化合
物
燃烧热
化合物
燃烧热
甲烷
-890.3
正丁烷
-2878.0
乙烷
-1559.8
异丁烷
-2869.6
丙烷
-2219.9
2-甲基丁烷
-3531.3
下列表达正确的是
A．乙烷燃烧的热化学方程式为
B．稳定性：正丁烷> 异丁烷
C．正戊烷的燃烧热
D．相同质量的烷烃，碳元素的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
9．（2024 高三·全国·专题练习）下列热化学方程式中ΔH 的数值表示可燃物燃烧热的是
A．CO(g)＋
O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJ· mol-1
B．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ· mol-1
C．H2(g)＋
O2(g)=H2O(g) ΔH=-285.8 kJ· mol-1
D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-184.6 kJ· mol-1
10．（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．
11．理论研究表明，在101 kPa 和298 K 下，HCN(g)HNC(g)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ΔH＝＋59.3 kJ·mol－1
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
12．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
H2
O2
H2O2
H2O
能量/(kJ·mol－1)
249
218
39
10
0
0
－136
－242
可根据HO(g)＋HO(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．H2的键能为436 kJ·mol－1
B．O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2
D．H2O(g)＋O(g)===H2O2(g) ΔH＝－143 kJ·mol－1
13．臭氧层中O3分解过程如图所示，回答下列问题。
(1)ΔH________(填“>”或“<”)0。
(2)催化反应①是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是________反应。
(3)总反应的活化能是________，催化反应①的活化能是________，催化反应②对应的逆反应的活化能是
______，总反应对应的逆反应活化能为________。
14．分析图像书写热化学方程式。
(1)图甲表示的是NO2和CO 反应生成CO2和NO 过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO 反应的热化学
方程式：__________________________________________________________。
(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol 气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定
a、b、c、d 分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：
____________________________________________________________。
(3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量相对大小，
①D 是____________________(填离子符号)。
②反应B―→A＋C 的热化学方程式为______________________________________(用离子符号表示)。
15．乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g) ΔH1，相关物质的摩尔燃烧焓数据如下
表所示：
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
摩尔燃烧焓ΔH/(kJ·mol－1)
－1 560
－1 411
－286
则ΔH1＝________ kJ·mol－1。
16．按要求书写热化学方程式。
(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，表示H2摩尔燃烧焓的热化
学方程式为_______________________________________。
(2)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)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_______________________________________________。
