1.1.1 化学反应中的热效应
基础知识清单
一、反应热 焓变
1．体系与环境
被研究的物质系统称为 ，体系以外的其他部分称为 或 。
2．内能
内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的 和组成的影响。
3．反应热
在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同 时，吸收或释放的热称为化学反应的 ，
也称 。
4．焓、焓变
(1)焓
焓是与 有关的物理量，用符号 H 表示。
(2)焓变
在恒压的条件下，化学反应过程中 的热即为反应的 ，用 表示，
单位常采用 。
注意：(1)焓变为恒压条件下的反应热。(2)反应热、焓变的单位均为 kJ·mol－1，热量的单位为 kJ。
5．焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系
(1)化学反应过程中的能量变化。
一个化学反应是吸收能量还是释放能量，取决于 和 之间的相对大小。若反应物
的总能量 生成物的总能量，则反应过程中 ；若反应物的总能量 生成物的总
能量，则反应过程中 。
(2)焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系。
ΔH＝ 总能量－ 总能量。
①吸收热的反应称为吸热反应，ΔH 0；
②放出热的反应称为放热反应，ΔH 0。
用图示理解如下：
热反应 热反应
二、热化学方程式
1．概念
能够表示 的化学方程式叫做 。
2．意义
不仅表示化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
实例：已知 25 ℃、101 kPa 下，热化学方程式为 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表
示在 25 ℃、101 kPa 下， 与 完全反应生成 时 的热量是 。
3．热化学方程式的书写方法
(1)写出相应的化学方程式。
热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其 ，可以是整数或分数。
(2)标注反应的 和 。
没有特殊说明是在 25 ℃、101 kPa 条件下的反应热。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质 。
在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“ ”，固体用“ ”，水溶液用“ ”。
(4)标注 ΔH 的正负。
热化学方程式后面空一格标注 ΔH，若为放热反应，ΔH 为“ ”；若为吸热反应，ΔH 为“ ”。
(5)计算 ΔH 的数值。
根据化学方程式中的化学计量数计算写出 ΔH 的数值。ΔH 单位是 。
注意：ΔH 的单位中“mol－1”的含义
对一个热化学反应，ΔH 的单位中“mol－1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。因此 ΔH 必须与
热化学方程式一一对应。
(6)下面是 25 ℃、101 kPa 下的四个热化学方程式：
1
①H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ mol－12
1
②H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ mol－12
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ mol－1
1
④H2O(g)===H2(g)＋ O2(g) ΔH＝241.8 kJ mol－12
①②相比，反应热(焓变)数值不同的原因是 。
②③相比，若化学方程式的化学计量数扩大一倍，则反应热数值 。
①④相比，可得出的结论是正向、逆向反应的焓变数值 ，符号 。
热化学方程式书写的注意事项
(1)注意标明物质的聚集状态：方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s)，不
用标“↑”或“↓”，水溶液用 aq 表示。
(2)注意注明必要的反应条件：焓变与温度和压强等测定条件有关，所以书写时必须在 ΔH 后指明反应的
温度和压强(298 K、101 kPa 时，可不注明)。
(3)注意明确化学计量数的含义：化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示分子个数或原子个数，因
此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。
(4)注意 ΔH 的单位及符号：ΔH 的单位常采用 kJ·mol－1，ΔH 只能写在化学方程式的右边，表示正向反应
的焓变。ΔH＜0 表示为放热反应；ΔH＞0 表示为吸热反应。
(5)注意同一反应中化学计量数与 ΔH 数值的对应关系：化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则 ΔH
的数值也加倍；若反应逆向进行，则 ΔH 的符号改变，但数值不变。
(6)可逆反应的 ΔH 表示的是当反应物按化学计量数完全反应时产生的热效应，实际反应中，若按化学计
量数放入反应物，产生的热量偏小，如 2SO2(g)＋O2(g) 2SO (g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－13 ，若 2 mol SO2
与 1 mol O2反应，放出的热量小于 196.6 kJ。
三、化学反应过程中能量变化的原因
(1)实例
以 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：
由图可知：1 mol N2 分子中的化学键断裂吸收的能量是 ，1 mol O2 分子中的化学键断裂吸收的
能量是 ，2 mol NO 分子中的化学键形成释放的能量是 ，则 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
的反应吸收的热量为 。
(2)结论
化学反应中能量变化的本质：化学键的 和 是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因。
化学反应的本质是旧化学键 和新化学键的 ，旧化学键断裂需要 能量，新化
学键形成需要 能量，在化学键断裂和形成过程中能量变化不相等，则产生了化学反应的焓变。
（3）放热反应、吸热反应分析比较
放热反应 吸热反应
宏
观
角
度 ΔH＜0 体系的能量降低 ΔH＞0 体系的能量升高
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量(E 反应物具有的总能量小于生成物具有的反
＞E ) 总能量(E生 反＜E 生)
吸收能量 E1
微 旧化学键断裂
反应物 ―――― ――→生成物
新化学 键形成观
角
度
放出能量 E2
反应物的键能总和＞生成物的键能总和 ，E1＞E2，吸收热量
反应物的键能总和＜生成物的键能总和，E1＜E2，放出热量
常 ①可燃物的燃烧；
见 ②酸碱中和反应；
①大多数分解反应；
反 ③大多数化合反应；
②Ba(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 的反应；
应 ④金属与(水)酸的置换反应；
③碳和水、C 和 CO2的反应
类 ⑤铝热反应；
型 ⑥酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应
2.任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量变化，化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条
件和反应类型没有直接的因果关系。吸热反应可以不需加热常温下就能进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵
反应，放热反应有的需要加热才能发生如燃烧反应、铝热反应等。
反应，放热反应有的需要加热才能发生如燃烧反应、铝热反应等。
课后培优练
1．下列说法正确的是( )
A．吸热反应使环境的温度升高
B．当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0
C．化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”
D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
2．下列说法错误的是( )
A．热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只代表物质的量
B．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
C．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D．同一化学反应，化学计量数不同，ΔH 不同，化学计量数相同而状态不同，ΔH 也不相同
3．已知热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH，下列有关ΔH的说法正确的是( )
A．与化学方程式的书写形式无关
B．与 H—H键、O==O键、H—O键的键能有关
C．与是否使用催化剂有关
D．与物质的状态无关
4.下列关于 2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的叙述错误的是( )
A．该反应的反应热ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该热化学方程式表示在 25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成 CO2气体和液态水时放出热量
5 800 kJ
D．该反应表明 2 mol丁烷燃烧时一定会放出 5 800 kJ的热量
5.已知化学反应 A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中判断正确的是( )
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．该反应可看作是环境中的热能转化为物质内部的化学能的过程
C．1 mol A2(g)和 1 mol B2(g)的总键能小于 2 mol AB(g)的总键能
D．该反应一定需要加热到很高的温度才可以发生
6.如图是 H2与 Cl2发生反应生成 HCl的途径和三个状态的能量，有关说法错误的是( )
A．步骤 2是放热过程
B．三个状态的能量 E2最大
C．要实现步骤 1的转化，必须加热
D．该反应的ΔH＜0
7．已知 1 mol H2(g)与 1 mol Br2(g)完全反应生成 2 mol HBr(g)时放出 72 kJ的热量，各物质的相关数据如表，
则表中 a 为( )
化学键 H—H Br—Br H—Br
断裂 1 mol化学键需要吸收的热量/kJ 436 a 369
A．404 B．260
C．230 D．200
8．已知断裂 1 mol化学键所需的能量：NN键为 942 kJ、O===O键为 500 kJ、N—N键为 154 kJ，O—H键为
452.5 kJ，则断裂 1 mol N—H键所需的能量是( )
A．194 kJ B．316 kJ
C．391 kJ D．658 kJ
9．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2(g)与适量 H2(g)反应，生成 2 mol NH3(g)，放出 92.4 kJ热量。
(2)1 mol Cu(s)与适量 O2(g)反应，生成 CuO(s)，放出 157 kJ热量。
(3)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成 CO2(g)和 H2O(l)，放出 683.5 kJ的热量。
10.(1)图 1是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)过程中的能量变化示意图，该反应的焓
变ΔH＝ kJ mol－1。
图 1 图 2
(2)下表是部分化学键的键能数据：
化学键 P—P P—O O===O P===O
键能/(kJ mol－1) a b c x
已知 1 mol P4(g)完全燃烧生成 P4O10(g)放出的热量为 d kJ，P4和 P4O10的结构如图 2所示，则上表中
x＝ (用含有 a、b、c、d 的代数式表示)。
1．下列有关焓变与反应热的说法，正确的是( )
A．反应热和焓变的单位都是 kJ
B．如果反应是在恒温恒压条件下进行的，可认为此时的反应热和焓变相等
C．如果反应是在恒温恒容条件下进行的，可认为此时的反应热与焓变相等
D．有些化学反应不存在反应热，即焓变可以为“0”
2．下列说法正确的是( )
A．反应热就是反应中放出的热量
B．当反应放热时 ΔH>0，反应吸热时 ΔH<0
C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH 为“－”
D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH 为“＋”
3．下列图示变化为吸热反应的是( )
A B C D
4．CO(g)与 H2O(g)反应的能量变化如图所示，下列有关两者反应的说法正确的是( )
A．该反应为吸热反应
B．1 mol CO(g)和 1 mol H2O(g)具有的总能量大于 1 mol CO2(g)和 1 mol H2(g)具有的总能量
C．该反应不需要加热就能进行
D．1 mol CO2(g)和 1 mol H2(g)反应生成 1 mol CO(g)和 1 mol H2O(g)要放出 41 kJ 热量
5．2020 年 11 月 24 日 4 时 30 分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工
程嫦娥五号探测器，12 月 2 日 4 时 53 分，嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。
长征五号遥五运载火箭推进剂采用的是液氢与液氧，已知在 101 kPa、298 K 条件下，2 mol 氢气燃烧生
成水蒸气放出 484 kJ 热量，下列热化学方程式正确的是( )
1
A．H2O(g)===H2(g)＋ O2(g) ΔH＝－242 kJ·mol－12
1
B．H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝＋484 kJ·mol－12
C．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋484 kJ·mol－1
1
D．H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH＝－484 kJ·mol－12
6．Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如图所示，下列选项不正确的是( )
A．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应
2－ －
B．CO (aq)＋ H
＋(aq)===HCO (aq) ΔH＝－a kJ·mol
－1
3 3
－
C ．HCO (aq)＋H
＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(c－b)kJ·mol－1
3
2－
D CO ． (aq)＋2H
＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(a＋b－c)kJ·mol－1
3
7．溴与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下。
①Br2(g)＋H2(g) 2HBr(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
②Br2(l)＋H2(g) 2HBr(g) ΔH＝－Q －12 kJ·mol
下列说法正确的是( )
A．Q1＜Q2
B．1 mol HBr(g)具有的能量大于 1 mol HBr(l)具有的能量
C．相同条件下，Cl2(g)＋H2(g) 2HCl(g) ΔH＞－Q1 kJ·mol－1
D．向 1 mol Br2(g)中加入 1 mol H2(g)，在该条件下充分反应，放出 Q1 kJ 热量
8．我国科研人员提出了由 CO2和 CH4转化为高附加值产品 CH3COOH 的催化反应历程。该历程示意图
如下：
则下列说法错误的是( )
A．生成 CH3COOH 总反应是化合反应
B．①→②过程形成了 C—C 键
C．CH4→CH3COOH 过程中，没有 C—H 键发生断裂
D．①→②放出能量
9．写出下列反应的热化学方程式：
(1)1 mol C2H2(g)在 O2中完全燃烧生成 CO2和液态水，放出 1 299.6 kJ 热量。
________________________________________________________________。
(2)23 g C2H5OH(l)在 O2中完全燃烧生成 CO2和液态水，放出 683.4 kJ 热量。
________________________________________________________________。
10．化学键的键能是原子间形成(或断裂)1 mol 化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的
数据：H—S：364 kJ·mol－1、S—S：266 kJ·mol－1、S===O：522 kJ·mol－1、H—O：464 kJ·mol－1。
(1)试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q kJ·mol－
1，反应产物中的 S 实为 S8，实际分子是一个 8 元环状分子(即 )，则 Q＝________。
(2)H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，试写出 H2S 和 SO2 反应生成 H2O(g)的热化学方程式：
______________________。1.1.1 化学反应中的热效应
基础知识清单
一、反应热 焓变
1．体系与环境
被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境或外界。
2．内能
内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。
3．反应热
在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称
反应热。
4．焓、焓变
(1)焓
焓是与内能有关的物理量，用符号 H 表示。
(2)焓变
在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热即为反应的焓变，用 ΔH 表示，单位常采用 kJ·mol－1。
注意：(1)焓变为恒压条件下的反应热。(2)反应热、焓变的单位均为 kJ·mol－1，热量的单位为 kJ。
5．焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系
(1)化学反应过程中的能量变化。
一个化学反应是吸收能量还是释放能量，取决于反应物总能量和生成物总能量之间的相对大小。若反应
物的总能量小于生成物的总能量，则反应过程中吸收能量；若反应物的总能量大于生成物的总能量，则
反应过程中释放能量。
(2)焓变(ΔH)与吸热反应和放热反应的关系。
ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。
①吸收热的反应称为吸热反应，ΔH＞0；
②放出热的反应称为放热反应，ΔH＜0。
用图示理解如下：
吸热反应 放热反应
二、热化学方程式
1．概念
能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。
2．意义
不仅表示化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
实例：已知 25 ℃、101 kPa 下，热化学方程式为 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表
示在 25 ℃、101 kPa 下，2_mol_H2(氢气)与 1_mol_O2(氧气)完全反应生成 2_mol_液态水时放出的热量是
571.6_kJ。
3．热化学方程式的书写方法
(1)写出相应的化学方程式。
热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数。
(2)标注反应的温度和压强。
没有特殊说明是在 25 ℃、101 kPa 条件下的反应热。不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(3)标注各物质聚集状态。
在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，水溶液用“aq”。
(4)标注 ΔH 的正负。
热化学方程式后面空一格标注 ΔH，若为放热反应，ΔH 为“－”；若为吸热反应，ΔH 为“＋”。
(5)计算 ΔH 的数值。
根据化学方程式中的化学计量数计算写出 ΔH 的数值。ΔH 单位是 kJ·mol－1。
注意：ΔH 的单位中“mol－1”的含义
对一个热化学反应，ΔH 的单位中“mol－1”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。因此 ΔH 必须与
热化学方程式一一对应。
(6)下面是 25 ℃、101 kPa 下的四个热化学方程式：
1
①H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ mol－12
1
②H (g)＋ O (g)===H O(l) ΔH＝－285.8 kJ mol－12 2 2 2
③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ mol－1
1
④H2O(g)===H2(g)＋ O2(g) ΔH＝241.8 kJ mol－12
①②相比，反应热(焓变)数值不同的原因是生成物中水的状态不同。
②③相比，若化学方程式的化学计量数扩大一倍，则反应热数值扩大一倍，符号不变。
①④相比，可得出的结论是正向、逆向反应的焓变数值相同，符号相反。
热化学方程式书写的注意事项
(1)注意标明物质的聚集状态：方程式中每种物质的化学式后面用括号注明物质的聚集状态(g、l、s)，不
用标“↑”或“↓”，水溶液用 aq 表示。
(2)注意注明必要的反应条件：焓变与温度和压强等测定条件有关，所以书写时必须在 ΔH 后指明反应的
温度和压强(298 K、101 kPa 时，可不注明)。
(3)注意明确化学计量数的含义：化学计量数只表示该物质的物质的量，不表示分子个数或原子个数，因
此热化学方程式中化学计量数也可以是分数。
(4)注意 ΔH 的单位及符号：ΔH 的单位常采用 kJ·mol－1，ΔH 只能写在化学方程式的右边，表示正向反应
的焓变。ΔH＜0 表示为放热反应；ΔH＞0 表示为吸热反应。
(5)注意同一反应中化学计量数与 ΔH 数值的对应关系：化学方程式中各物质的化学计量数加倍，则 ΔH
的数值也加倍；若反应逆向进行，则 ΔH 的符号改变，但数值不变。
(6)可逆反应的 ΔH 表示的是当反应物按化学计量数完全反应时产生的热效应，实际反应中，若按化学计
量数放入反应物，产生的热量偏小，如 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1，若 2 mol SO2
与 1 mol O2反应，放出的热量小于 196.6 kJ。
三、化学反应过程中能量变化的原因
(1)实例
以 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：
由图可知：1 mol N2分子中的化学键断裂吸收的能量是 946_kJ，1 mol O2分子中的化学键断裂吸收的能量
是 498_kJ，2 mol NO 分子中的化学键形成释放的能量是 1_264_kJ，则 N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的反应吸
收的热量为 180_kJ。
(2)结论
化学反应中能量变化的本质：化学键的断裂和形成是化学反应过程中伴随能量变化的根本原因。化学反
应的本质是旧化学键断裂和新化学键的形成，旧化学键断裂需要吸收能量，新化学键形成需要放出能量，
在化学键断裂和形成过程中能量变化不相等，则产生了化学反应的焓变。
（3）放热反应、吸热反应分析比较
放热反应 吸热反应
宏
观
角
度 ΔH＜0 体系的能量降低 ΔH＞0 体系的能量升高
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量(E 反应物具有的总能量小于生成物具有的反
＞E ) 总能量(E 反＜E生 生)
吸收能量 E1
微 旧化学键断裂
反应物 ―――― ――→生成物
新化学 键形成观
角
度
放出能量 E2
反应物的键能总和＞生成物的键能总和 ，E1＞E2，吸收热量
反应物的键能总和＜生成物的键能总和，E1＜E2，放出热量
常 ①可燃物的燃烧；
见 ②酸碱中和反应；
①大多数分解反应；
反 ③大多数化合反应；
②Ba(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 的反应；
应 ④金属与(水)酸的置换反应；
③碳和水、C 和 CO2的反应
类 ⑤铝热反应；
型 ⑥酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应
2.任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量变化，化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条
件和反应类型没有直接的因果关系。吸热反应可以不需加热常温下就能进行，如氢氧化钡晶体与氯化铵
反应，放热反应有的需要加热才能发生如燃烧反应、铝热反应等。
课后分层练
1．下列说法正确的是( )
A．吸热反应使环境的温度升高
B．当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0
C．化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”
D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
【答案】C
【解析】吸热反应一般使周围环境的温度降低，A 项错误；放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，B项错
误；铝热反应是放热反应，但需要在加热(高温)条件下才能进行，D项错误。
2．下列说法错误的是( )
A．热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只代表物质的量
B．化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比
C．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
D．同一化学反应，化学计量数不同，ΔH不同，化学计量数相同而状态不同，ΔH 也不相同
【答案】C
【解析】反应热只与物质的始态和终态有关，与反应条件无关，因此在同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
在光照和点燃条件下的ΔH 相同，C错误。
3．已知热化学方程式 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH，下列有关ΔH 的说法正确的是( )
A．与化学方程式的书写形式无关
B．与 H—H键、O==O键、H—O键的键能有关
C．与是否使用催化剂有关
D．与物质的状态无关
【答案】B
【解析】化学计量数不同时，反应的焓变不同，A项错误；化学反应的焓变与键能的相对大小有关，与反应
条件无关，B项正确、C项错误；同一物质的状态不同时，自身具有的能量也不同，从而导致反应的焓变不
同，D项错误。
4.下列关于 2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的叙述错误的是( )
A．该反应的反应热ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放热反应
B．该反应的ΔH 与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该热化学方程式表示在 25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成 CO2气体和液态水时放出热量
5 800 kJ
D．该反应表明 2 mol丁烷燃烧时一定会放出 5 800 kJ的热量
【答案】D
【解析】由热化学方程式表示的意义可知，A、B 项正确；在热化学方程式没有标明温度、压强的情况下，
对应的温度、压强为常温、常压，C项正确；2 mol丁烷在常温常压下完全燃烧生成液态水时放出的热量才
是 5 800 kJ，D项错误。
5.已知化学反应 A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中判断正确的是( )
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．该反应可看作是环境中的热能转化为物质内部的化学能的过程
C．1 mol A2(g)和 1 mol B2(g)的总键能小于 2 mol AB(g)的总键能
D．该反应一定需要加热到很高的温度才可以发生
【答案】B
【解析】从图中可以看出，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故 A 错误；该反应中反应物的
总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，可看作是环境中的热能转化为物质内部的化学能的过程，
故 B 正确；反应物中化学键断裂需要吸收能量，生成物中化学键的形成会放出能量，该反应为吸热反应，
故断裂反应物中的化学键吸收的能量大于形成生成物中的化学键放出的能量，即 1 mol A2(g)和 1 mol B2(g)
的总键能大于 2 mol AB(g)的总键能，故 C错误；吸热反应不一定需要加热到很高温度才可以发生，如氢氧
化钡晶体与氯化铵的反应是吸热反应，该反应常温下即可发生，故 D错误。故选 B。
6.如图是 H2与 Cl2发生反应生成 HCl的途径和三个状态的能量，有关说法错误的是( )
A．步骤 2是放热过程
B．三个状态的能量 E2最大
C．要实现步骤 1的转化，必须加热
D．该反应的ΔH＜0
【答案】C
【解析】步骤 2 是由 H、Cl 通过形成共价键结合成 HCl 分子，是放热过程，A 正确；步骤 1 是断裂共价键，
由分子转化为原子，需要吸收能量，步骤 2是形成共价键，能够放出能量，所以三个状态的能量 E2最大，B
正确；要实现步骤 1的转化，需要吸收能量，此能量可能是光照，不一定需要加热，C错误；此反应的总反
应为 H2＋Cl2===2HCl，属于 H2在 Cl2中燃烧的化合反应，反应放出能量，所以该反应的ΔH＜0，D 正确。故
选 C。
7．已知 1 mol H2(g)与 1 mol Br2(g)完全反应生成 2 mol HBr(g)时放出 72 kJ的热量，各物质的相关数据如表，
则表中 a 为( )
化学键 H—H Br—Br H—Br
断裂 1 mol化学键需要吸收的热量/kJ 436 a 369
A．404 B．260
C．230 D．200
【答案】C
【解析】1 mol H2(g)与 1 mol Br2(g)完全反应生成 2 mol HBr(g)时放出 72 kJ的热量，反应的热化学方程
式为 H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g) ΔH＝－72 kJ mol－1，ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能＝436 kJ
mol－1＋a kJ mol－1－2×369 kJ mol－1＝－72 kJ mol－1，解得 a＝230，故选 C。
8．已知断裂 1 mol化学键所需的能量：NN键为 942 kJ、O===O键为 500 kJ、N—N键为 154 kJ，O—H键为
452.5 kJ，则断裂 1 mol N—H键所需的能量是( )
A．194 kJ B．316 kJ
C．391 kJ D．658 kJ
【答案】C
【解析】依据题图分析，反应为 N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，反应的焓变ΔH＝－534 kJ mol－1，设断
裂 1 mol N—H键吸收的能量为 x kJ，则(154＋4x＋500) kJ mol－1－(942＋4×452.5)kJ mol－1＝－534 kJ
mol－1，解得 x＝391。
9．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2(g)与适量 H2(g)反应，生成 2 mol NH3(g)，放出 92.4 kJ热量。
(2)1 mol Cu(s)与适量 O2(g)反应，生成 CuO(s)，放出 157 kJ热量。
(3)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成 CO2(g)和 H2O(l)，放出 683.5 kJ的热量。
【答案】 (1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
1
(2)Cu(s)＋ O2(g)===CuO(s) ΔH＝－157 kJ·mol－1
2
(3)C2H6O(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1 367 kJ·mol－1
【解析】此类题的思路：首先根据题意写出物质的变化过程，如(1)中：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，并定
N2前化学计量数为 1，此时的ΔH 即为－92.4 kJ·mol－1，再在前部分的基础上加上ΔH＝－92.4 kJ·mol－1
即可。
10.(1)图 1是 1 mol NO2(g)和 1 mol CO(g)反应生成 CO2(g)和 NO(g)过程中的能量变化示意图，该反应的焓
变ΔH＝ kJ mol－1。
图 1 图 2
(2)下表是部分化学键的键能数据：
化学键 P—P P—O O===O P===O
键能/(kJ mol－1) a b c x
已知 1 mol P4(g)完全燃烧生成 P4O10(g)放出的热量为 d kJ，P4和 P4O10的结构如图 2所示，则上表中
x＝ (用含有 a、b、c、d的代数式表示)。
1
【答案】(1)－234 (2) (d＋6a＋5c－12b)
4
【解析】(1)由图可知，1 mol NO2和 1 mol CO反应生成 CO2和 NO放出热量为 368 kJ－134 kJ＝234 kJ，则
反应的焓变ΔH＝－234 kJ mol－1。
(2)白磷燃烧的方程式为 P4＋5O2===P4O10，1 mol白磷完全燃烧需断裂 6 mol P—P、5 mol O===O，形成 12 mol
P—O、4 mol P===O，所以(6×a kJ mol－1＋5×c kJ mol－1)－(12×b kJ mol－1＋4×x kJ mol－1)＝－d kJ
1
mol－1，x＝ (d＋6a＋5c－12b)。
4
1．下列有关焓变与反应热的说法，正确的是( )
A．反应热和焓变的单位都是 kJ
B．如果反应是在恒温恒压条件下进行的，可认为此时的反应热和焓变相等
C．如果反应是在恒温恒容条件下进行的，可认为此时的反应热与焓变相等
D．有些化学反应不存在反应热，即焓变可以为“0”
【答案】B
【解析】反应热和焓变的单位都是 kJ·mol－1，A 错误；恒温恒压时的反应热与焓变相等，B 正确、C 错
误；任何化学反应都有反应热，即 ΔH≠0，D 错误。
2．下列说法正确的是( )
A．反应热就是反应中放出的热量
B．当反应放热时 ΔH>0，反应吸热时 ΔH<0
C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH 为“－”
D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH 为“＋”
【答案】C
【解析】反应热也指反应中吸收的热量，A 错；在反应中，生成物比反应物所具有的总能量小，反应
就放热，反之就吸热，C 对；化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断键时吸收能量即
反应物键能，成键时放出能量即生成物键能，后者大，则反应为放热反应，ΔH 为“－”，D 错。
3．下列图示变化为吸热反应的是( )
A B C D
【答案】A
【解析】A.反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，故 A 正确；B.反应物总能量大于生成物总
能量，为放热反应，故 B 错误；C.浓硫酸溶于水放热，为放热过程，故 C 错误；D.活泼金属与酸的反
应，为放热反应，故 D 错误。
4．CO(g)与 H2O(g)反应的能量变化如图所示，下列有关两者反应的说法正确的是( )
A．该反应为吸热反应
B．1 mol CO(g)和 1 mol H2O(g)具有的总能量大于 1 mol CO2(g)和 1 mol H2(g)具有的总能量
C．该反应不需要加热就能进行
D．1 mol CO2(g)和 1 mol H2(g)反应生成 1 mol CO(g)和 1 mol H2O(g)要放出 41 kJ 热量
【答案】B
【解析】由能量变化示意图可知，生成物的总能量比反应物的总能量低，该反应为放热反应，但并不
是不需要加热；当 1 mol CO2(g)和 1 mol H2(g)反应生成 1 mol CO(g)和 1 mol H2O(g)时，要吸收 41 kJ 热
量。
5．2020 年 11 月 24 日 4 时 30 分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工
程嫦娥五号探测器，12 月 2 日 4 时 53 分，嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装。
长征五号遥五运载火箭推进剂采用的是液氢与液氧，已知在 101 kPa、298 K 条件下，2 mol 氢气燃烧生
成水蒸气放出 484 kJ 热量，下列热化学方程式正确的是( )
1
A．H2O(g)===H2(g)＋ O2(g) ΔH＝－242 kJ·mol－12
1
B．H2(g)＋ O2(g)===H2O(l) ΔH＝＋484 kJ·mol－12
C．2H －12O(g)===2H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋484 kJ·mol
1
D．H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH＝－484 kJ·mol－12
【答案】C
【解析】A.2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484 kJ 热量，则 1 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 242 kJ 热量，
1
其逆过程就要吸收这些热量，有 H2O(g)===H2(g)＋ O2(g) ΔH＝＋242 kJ·mol－1，故 A 错误；B.生成的2
水应该为气态，而不是液态，且氢气的燃烧为放热反应，反应热应该为负值，故 B 错误；C.2 mol 氢气
燃烧生成水蒸气放出 484 kJ 热量，则 2 mol 水蒸气分解吸收 484 kJ 热量，故有 2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋484 kJ·mol－1，故 C 正确；D.2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484 kJ 热量，则 1 mol 氢气燃烧生
1
成水蒸气放出 242 kJ 热量，故有 H2(g)＋ O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1，故 D 错误。2
6．Na2CO3(aq)与盐酸反应过程中的能量变化示意图如图所示，下列选项不正确的是( )
A．H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应
2－ －
B CO ． (aq)＋ H＋ (aq)===HCO
(aq) ΔH＝－a kJ·mol
－1
3 3
－
C．HCO (aq)＋H
＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(c－b)kJ·mol－1
3
2－
D CO ． (aq)＋2H
＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝(a＋b－c)kJ·mol－1
3
【答案】D
【解析】[根据 H2CO3(aq)和 CO2(g)、H2O(l)的能量高低可知，H2CO3(aq)===CO2(g)＋H2O(l)为吸热反应，
2－ － －
A CO 项正确； (aq)＋ H
＋(aq)===HCO (aq) ΔH＝－a kJ·mol
－1，B 项正确；HCO (aq)＋H
＋(aq)===CO2(g)
3 3 3
2－
＋H2O(l)此反应为吸热反应，ΔH＞0，故 ΔH＝(c－b)kJ·mol
－1，C 项正确；CO (aq)＋2H
＋(aq)===CO2(g)
3
＋H2O(l)为放热反应，ΔH＜0，故 ΔH＝(c－a－b)kJ·mol－1，D 项错误。
7．溴与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下。
①Br2(g)＋H2(g) 2HBr(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
②Br2(l)＋H2(g) 2HBr(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．Q1＜Q2
B．1 mol HBr(g)具有的能量大于 1 mol HBr(l)具有的能量
C．相同条件下，Cl2(g)＋H －12(g) 2HCl(g) ΔH＞－Q1 kJ·mol
D．向 1 mol Br2(g)中加入 1 mol H2(g)，在该条件下充分反应，放出 Q1 kJ 热量
【答案】B
【解析】由于溴蒸气变成液溴的过程放热，将热化学方程式①和②相减得到 Br2(g) Br2(l) ΔH＝
Q2－Q1＜0，则 Q1＞Q2，A 项错误；物质由气态变为液态要放出热量，所以 1 mol HBr(g)具有的能量大
于 1 mol HBr(l)具有的能量，B 项正确；因为 Cl2 比 Br2 活泼，则相同物质的量的 Cl2(g)比 Br2(g)具有的
能量高，相同物质的量的 HCl(g)比 HBr(g)具有的能量低，Cl2(g)＋H2(g) 2HCl(g) ΔH＜－Q1，C 项
错误；由于溴和氢气的反应为可逆反应，故向 1 mol Br2(g)中加入 1 mol H2(g)反应生成的 HBr(g)的物质
的量小于 2 mol，放出的热量小于 Q1 kJ，D 项错误。
8．我国科研人员提出了由 CO2和 CH4转化为高附加值产品 CH3COOH 的催化反应历程。该历程示意图
如下：
则下列说法错误的是( )
A．生成 CH3COOH 总反应是化合反应
B．①→②过程形成了 C—C 键
C．CH4→CH3COOH 过程中，没有 C—H 键发生断裂
D．①→②放出能量
【答案】C
【解析】据图可知，甲烷和二氧化碳反应生成乙酸，总反应的原子利用率为 100%，所以总反应是化合
反应，故 A 正确；据图可知，①→②的过程有 C—C 键形成，故 B 正确；由图中变化可知甲烷在催化
剂作用下经过选择性活化，其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一个新的共价键，必有 C—H 键发生
断裂，故 C 错误；据图可知，①→②的过程中焓值降低，该过程放出热量，故 D 正确。
9．写出下列反应的热化学方程式：
(1)1 mol C2H2(g)在 O2中完全燃烧生成 CO2和液态水，放出 1 299.6 kJ 热量。
________________________________________________________________。
(2)23 g C2H5OH(l)在 O2中完全燃烧生成 CO2和液态水，放出 683.4 kJ 热量。
________________________________________________________________。
[答案] (1)2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 599.2 kJ/mol
(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ/mol
[解析] (1)1 mol C2H2(g)在氧气中完全燃烧生成 CO2 和液态水放出 1 299.6 kJ 热量，所以 2 mol C2H2(g)
在氧气中完全燃烧生成 CO2 和液态水放出热量 2 599.2 kJ，则热化学方程式为： 2C2H2(g)＋
5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－2 599.2 kJ/mol。
(2)23 g 乙醇完全燃烧生成 CO2和液态水时放出热量 683.4 kJ，则 1 mol 乙醇质量为 46 g，完全燃烧生成
稳定的氧化物放出的热量为 2×683.4 kJ＝1 366.8 kJ，热化学方程式为：C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋
3H2O(l) ΔH＝－1 366.8 kJ/mol。
10．化学键的键能是原子间形成(或断裂)1 mol 化学键时释放(或吸收)的能量。以下是部分共价键键能的
数据：H—S：364 kJ·mol－1、S—S：266 kJ·mol－1、S===O：522 kJ·mol－1、H—O：464 kJ·mol－1。
(1)试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l) ΔH＝－Q kJ·mol－
1，反应产物中的 S 实为 S8，实际分子是一个 8 元环状分子(即 )，则 Q＝________。
(2)H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ·mol－1，试写出 H2S 和 SO2 反应生成 H2O(g)的热化学方程式：
______________________。
[答案] (1)154 (2)2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g) ΔH＝－66 kJ·mol－1
3
[解析] (1)反应可以改写成：2H2S(g)＋SO2(g)=== S8(s)＋2H2O(l)，根据公式：ΔH＝反应物的键能总和－8
生成物的键能总和＝4×364 kJ·mol－1＋2×522 kJ·mol－1－3×266 kJ·mol－1－4×464 kJ·mol－1＝－154 kJ·mol
－1。
(2)1 mol 液态水变成气态水需吸热 44 kJ，则由第(1)题可知生成 2 mol H2O(g)时共放热(154－2×44)kJ＝
66 kJ。
