第二节 反应热的计算
1.一定条件下，工业合成氨反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92 kJ·mol－1。下列说法正确的是（ ）
A.该反应为吸热反应
B.根据能量守恒定律，反应物的焓＝生成物的焓
C.若生成NH3（l），则ΔH＜－92 kJ·mol－1
D.该条件下，n[NH3（g）]由0到2 mol，最终放出热量小于92 kJ
2.已知如下热化学方程式：
①MnO2（s）＋C（s）MnO（s）＋CO（g）
ΔH1＝＋24.4 kJ·mol－1
②MnO2（s）＋CO（g）MnO（s）＋CO2（g）
ΔH2＝－148.1 kJ·mol－1
③2MnO2（s）＋C（s）2MnO（s）＋CO2（g） ΔH3
则下列判断正确的是（ ）
A.ΔH1＜ΔH2 B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C.ΔH3＝ΔH1－ΔH2 D.反应③是吸热反应
3.某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O转变为H2。其过程如下：
mCeO2（m－x）CeO2·xCe＋xO2，（m－x）CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO
下列说法错误的是（ ）
A.反应①中CeO2既作氧化剂又作还原剂
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3
D.ΔH2＞0
4.已知：氢气和乙烯的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、1 411.0 kJ·mol－1；在25 ℃和101 kPa下，氢气和乙烯的混合气体5 mol完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出5 367.2 kJ，计算该混合气体中氢气和乙烯的体积比为（ ）
A.7∶3 B.3∶7
C.2∶3 D.3∶2
5.下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者小于后者的是（ ）
①S（g）＋O2（g）SO2（g）；S（s）＋O2（g）SO2（g）
②C（s）＋O2（g）CO（g）；C（s）＋O2（g）CO2（g）
③2KOH（aq）＋H2SO4（浓）K2SO4（aq）＋2H2O（l）；2KOH（aq）＋H2SO4（aq）K2SO4（aq）＋2H2O（l）
④2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）；H2（g）＋O2（g）H2O（l）
A.①③④ B.②③④
C.①②③ D.①②③④
6.已知一定温度下的一些热化学方程式：
①N2（g）＋O2（g）2NO（g）
ΔH1＝＋180.5 kJ·mol－1
②2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）
ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
则该温度下H2催化还原22.4 L（标准状况下）NO达到消除环境污染目的的能量变化为（ ）
A.放出376.05 kJ B.放出752.1 kJ
C.吸收376.05 kJ D.吸收752.1 kJ
7.黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸反应为S（s）＋2KNO3（s）＋3C（s）K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g） ΔH。已知：①碳的燃烧热为 ΔH1，②S（s）＋2K（s）K2S（s） ΔH2，③2K（s）＋N2（g）＋3O2（g）2KNO3（s） ΔH3；则 ΔH为（ ）
A.3ΔH1＋ΔH2－ΔH3
B.ΔH3 ＋3ΔH1－ΔH2
C.ΔH1＋ΔH2－ΔH3
D.ΔH3＋ΔH1－ΔH2
8.根据能量变化示意图，下列说法不正确的是（ ）
A.相同质量的NO2（g）和N2O4（g），前者具有的能量较高
B.ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
C.2H2O（g）2H2（g）＋O2（g） ΔH6＝－ΔH5＞0
D.N2H4＋NO2（g）N2（g）＋2H2O ΔH，则ΔH＜ΔH4
9.根据碘与氢气反应的热化学方程式：
（ⅰ）I2（？）＋H2（g）2HI（g）
ΔH＝－9.48 kJ·mol－1；
（ⅱ）I2（？）＋H2（g）2HI（g）
ΔH＝＋26.48 kJ·mol－1。
下列判断正确的是（ ）
A.254 g I2（g）中通入2 g H2（g），反应放热9.48 kJ
B.1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ
C.反应（ⅰ）的产物比反应（ⅱ）的产物稳定
D.反应（ⅰ）中的I2可能为固态，反应（ⅱ）中的I2可能为气态
10.CH4在一定条件下可发生如图所示的一系列反应。下列说法正确的是（ ）
A.ΔH3＝ΔH2－ΔH5
B.ΔH1＞ΔH5
C.ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
D.ΔH4＜0
11.碳的单质及化合物在人类生产生活中起着非常重要的作用。请回答下列问题：
（1）工业上乙烯催化氧化制乙醛的反应原理为
2CH2CH2（g）＋O2（g）2CH3CHO（aq） ΔH，该反应原理可以拆解为如下三步反应：
Ⅰ.CH2CH2（g）＋PdCl2（aq）＋H2O（l）CH3CHO（aq）＋Pd（s）＋2HCl（aq） ΔH1
Ⅱ.……
Ⅲ.4CuCl（s）＋O2（g）＋4HCl（aq）4CuCl2（aq）＋2H2O（l） ΔH3
若第Ⅱ步反应的反应热为ΔH2，且ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2＋ΔH3，则第Ⅱ步反应的热化学方程式为 。
（2）山西是我国最大的炼焦用煤资源基地，炼焦过程的副产品之一焦炉煤气富含H2、CH4和CO，因此可通过甲烷化反应来提高热值，使绝大部分CO、CO2转化成CH4。甲烷化反应的主要化学原理为CO（g）＋3H2（g）CH4（g）＋H2O（g），已知CO分子中的C与O之间为共价三键。下表所列为常见化学键的键能数据（键能指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量）：
化学键 C—C C—H H—H C—O C≡O H—O
键能/（kJ·mol－1） 347.7 413.4 436 351 1 065 462.8
该反应的ΔH＝ kJ·mol－1。
12.已知几种含碳物质间的转化及能量变化关系如图所示。
（1）写出表示CO燃烧热的热化学方程式：
。
（2）反应C（s）＋2H2（g）CH4（g） ΔH＝ kJ·mol－1，该反应中反应物的总键能 （填“大于”“小于”或“等于”）生成物的总键能。若18 g C（s）与H2（g）反应，完全转化成CH4（g），需要 （填“吸收”或“放出”） kJ能量。
（3）在25 ℃、101 kPa下，30 g由CH4和CO组成的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量1 031.8 kJ。则混合气体中CH4和CO的物质的量分别为 mol、 mol。
13.（1）有关研究需要得到反应C3H8（g）3C（石墨，s）＋4H2（g）的ΔH，但测定实验难进行。设计如图可计算得到：
①ΔH （填“＞”“＜”或“＝”）0。
②ΔH＝ （用图中其他反应的反应热表示）。
（2）如表是部分化学键的键能数据：
化学键 P—P P—O OO PO
键能/（kJ·mol－1） 198 360 498 x
已知，白磷在空气中燃烧生成P4O10，白磷的燃烧热为2 982 kJ·mol－1，白磷（P4）、P4O10结构如图所示，则表中x＝ 。
第二节 反应热的计算
1.C 合成氨反应为焓变小于0的放热反应，A错误；化学反应没有热效应为0的反应，所以合成氨反应中反应物的焓不可能等于生成物的焓，B错误；氨气的能量高于液氨，所以若生成液氨，反应放出的热量更多，反应的焓变ΔH小于－92 kJ·mol－1，C正确；由方程式可知，反应生成2 mol氨气时，放出的热量为92 kJ，D错误。
2.B 根据已知热化学方程式①、②可知，ΔH1＞ΔH2，A错误；根据盖斯定律计算①＋②得到③2MnO2（s）＋C（s）2MnO（s）＋CO2（g） ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝（＋24.4 kJ·mol－1）＋（－148.1 kJ·mol－1）＝－123.7 kJ·mol－1，反应③是放热反应，B正确，C、D错误。
3.C 反应①中Ce元素的化合价从＋4价变为0价，氧元素的化合价从－2价变为0价，所以CeO2既作氧化剂又作还原剂，A正确；该过程中利用太阳能实现物质转化，实现了太阳能向化学能的转化，B正确；根据盖斯定律，由图中关系可得ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝0，故ΔH1＝－（ΔH2＋ΔH3），C错误；由液态水到气态水，需要吸收热量，ΔH2＞0，D正确。
4.B 设氢气的物质的量为x，乙烯的物质的量为y，则有x＋y＝5 mol，285.8 kJ·mol－1×x＋1 411.0 kJ·mol－1×y＝5 367.2 kJ，解得x＝1.5 mol，y＝3.5 mol，所以氢气和乙烯的物质的量之比为3∶7；同温同压下，气体物质的量之比等于体积比，所以该混合气体中氢气和乙烯的体积比为3∶7。
5.A S（g）＋O2（g）SO2（g），S（s）＋O2（g）SO2（g），由于S（g）→S（s）放热，则前者放出的热量多，ΔH前者＜ΔH后者，选①；C（s）＋O2（g）CO（g），C（s）＋O2（g）CO2（g），后者完全反应，放出的热量多，ΔH前者＞ΔH后者，不选②；2KOH（aq）＋H2SO4（浓）K2SO4（aq）＋2H2O（l），2KOH（aq）＋H2SO4（aq）K2SO4（aq）＋2H2O（l），浓硫酸稀释放热，所以ΔH前者＜ΔH后者，选③；2H2（g）＋O2（g）2H2O（l），H2（g）＋O2（g）H2O（l），消耗的氢气越多，放出的热量越多，ΔH前者＜ΔH后者，选④。综上所述，选A。
6.A 反应②－反应①得：2H2（g）＋2NO（g）2H2O（l）＋N2（g） ΔH＝ΔH2－ΔH1＝（－571.6 kJ·mol－1）－（＋180.5 kJ·mol－1）＝－752.1 kJ·mol－1；还原22.4 L（标准状况下）NO放出＝376.05 kJ的能量。
7.A ①的热化学方程式为C（s）＋O2（g）CO2（g） ΔH1，由盖斯定律可得总反应＝3×①＋②－③，故ΔH＝3ΔH1＋ΔH2－ΔH3。
8.C A项，ΔH3＜0，相同质量的NO2（g）和N2O4（g），前者具有的能量较高，正确；B项，由盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，正确；C项，水应为液态，错误；D项，N2H4＋NO2（g）N2（g）＋2H2O ΔH＝ΔH4＋ΔH3，ΔH3＜0，则ΔH＜ΔH4，正确。
9.B 反应（ⅰ）放出能量，反应（ⅱ）吸收能量，故（ⅰ）中I2的能量高，为气态，（ⅱ）中I2为固态，D项错误；254 g I2（g）和2 g H2（g）的物质的量均为1 mol，因反应（ⅰ）是可逆反应，转化率达不到100％，则反应放热小于9.48 kJ，A项错误；根据盖斯定律可知，（ⅱ）－（ⅰ）即得到I2（s）I2（g），ΔH＝＋35.96 kJ·mol－1，说明1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ，B项正确；两反应的产物为相同状态的同种物质，其稳定性相同，C项错误。
10.B 从转化过程可知，反应②＋反应③＝反应⑤，则ΔH3＝ΔH5－ΔH2，A错误；反应①生成气态水，反应⑤生成液态水，生成液态水放出的热量更多，即ΔH1＞ΔH5，B正确；根据转化过程可知，反应④＝反应①－反应②－反应③，ΔH4＝ΔH1－ΔH2－ΔH3，C错误；反应④实质为液态水转化为气态水，液态水转化为气态水吸热，ΔH4＞0，D错误。
11.（1）Pd（s）＋2CuCl2（aq）PdCl2（aq）＋2CuCl（s） ΔH2
（2）－206.2
解析：（1）根据ΔH＝2ΔH1＋2ΔH2＋ΔH3，则有：ΔH2＝，运用盖斯定律，则第Ⅱ步反应的热化学方程式＝（总－2×Ⅰ－Ⅲ）得到：Pd（s）＋2CuCl2（aq）PdCl2（aq）＋2CuCl（s） ΔH2。（2）反应热等于反应物键能总和减去生成物键能总和，故ΔH＝1 065 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－4×413.4 kJ·mol－1－2×462.8 kJ·mol－1＝－206.2 kJ·mol－1。
12.（1）CO（g）＋O2（g）CO2（g） ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
（2）－247.2 小于 放出 370.8
（3）1 0.5
解析：根据题图并给热化学方程式编号，可得：
①C（s）＋2H2（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－1 137.5 kJ·mol－1，②C（s）＋2H2（g）＋2O2（g）CO（g）＋O2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－854.5 kJ·mol－1，③CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。（1）由盖斯定律可知，反应①－②可得CO（g）＋O2（g）CO2（g），则反应ΔH＝（－1 137.5 kJ·mol－1）－（－854.5 kJ·mol－1）＝－283.0 kJ·mol－1。（2）由盖斯定律可知，反应①－③可得反应C（s）＋2H2（g）CH4（g），则反应ΔH＝（－1 137.5 kJ·mol－1）－（－890.3 kJ·mol－1）＝－247.2 kJ·mol－1，所以该反应中反应物的总键能小于生成物的总键能，18 g碳与氢气反应生成甲烷放出的热量为×247.2 kJ·mol－1＝370.8 kJ。（3）设混合气体中甲烷和CO的物质的量分别为a mol和b mol，由混合气体的质量可得：16a＋28b＝30，由燃烧放出的热量可得：890.3a＋283b＝1 031.8，解联立方程可得a＝1，b＝0.5。
13.（1）①＞ ②ΔH1－ΔH2－ΔH3 （2）585
解析：（1）①由图可知1 mol C3H8（g）、5 mol O2（g）的总能量低于3 mol C（石墨，s）、4 mol H2（g）和5 mol O2（g）的总能量，故C3H8（g）3C（石墨，s）＋4H2（g）为吸热反应，ΔH＞0。
②由图可写出下列热化学方程式：
a.C3H8（g）＋5O2（g）3CO2（g）＋4H2O（l） ΔH1
b.3C（石墨，s）＋3O2（g）3CO2（g） ΔH2
c.4H2（g）＋2O2（g）4H2O（l） ΔH3
根据盖斯定律，由a－b－c可得：C3H8（g）3C（石墨，s）＋4H2（g） ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3。
（2）白磷燃烧的方程式为P4＋5O2P4O10，由二者的结构式可知：1 mol白磷完全燃烧需拆开6 mol P—P、5 mol OO，形成12 mol P—O、4 mol PO，白磷的燃烧热为2 982 kJ·mol－1，所以共放出2 982 kJ热量，由于断裂化学键需吸收能量，形成化学键需放出能量，所以12 mol×360 kJ·mol－1＋4 mol×x kJ·mol－1－（6 mol×198 kJ·mol－1＋5 mol×498 kJ·mol－1）＝2 982 kJ，解得x＝585。
4 / 4第二节 反应热的计算
课程 标准 1.了解盖斯定律及其简单应用。 2.认识能量的转化遵循能量守恒定律。 3.能进行反应焓变的简单计算
分点突破（一） 盖斯定律
1.内容
一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是 的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的 有关， 而与 无关。
2.特点
（1）反应的热效应只与始态、终态有关，与 无关。
（2）反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。
则ΔH＝ ＝ 。
3.意义
应用盖斯定律，可以间接计算以下情况（不能直接测定）的反应热：
（1）有些反应进行得很慢。
（2）有些反应不容易直接发生。
（3）有些反应往往伴有副反应发生。
炭在火炉中燃烧很旺时，再往炉膛内红热的炭上喷洒少量水的瞬间，炉子内火会更旺。
炭可通过下列两种途径作为燃料。
途径Ⅰ：
途径Ⅱ：
【交流讨论】
1.写出途径Ⅰ反应的热化学方程式。
2.写出步骤①②③的热化学方程式，途径Ⅱ中最初的反应物和最终的生成物分别是什么？C（s）＋O2（g）CO2（g）的ΔH是多少？
3.途径Ⅰ和途径Ⅱ中相同质量的炭完全燃烧放出的热量有何关系？由此你得出的结论是什么？
应用盖斯定律的常用方法
1.虚拟路径法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：
（1）由A直接变成D，反应热为ΔH；
（2）由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，如图所示：
则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。
2.加合法
即运用所给热化学方程式通过数学运算得到所求热化学方程式。
（1）确定目标热化学方程式。
（2）找出目标热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置（是同侧还是异侧）。
（3）利用同侧相加、异侧相减进行处理。
（4）根据目标方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知反应的化学计量数，并消去中间产物。
（5）实施叠加并确定ΔH的变化。
1.已知：P4（s，白磷）＋5O2（g）P4O10（s） ΔH1
P（s，红磷）＋O2（g）P4O10（s） ΔH2
设计成如下转化路径，请填空：
则ΔH＝ 。
2.工业生产甲醇的常用方法是CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。已知：H2（g）＋O2（g）H2O（g） ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。则CH3OH（g）＋O2（g）CO（g）＋2H2O（g）的ΔH为（ ）
A.－480.8 kJ·mol－1
B.－392.8 kJ·mol－1
C.＋392.8 kJ·mol－1
D.＋480.8 kJ·mol－1
分点突破（二） 反应热的比较
1.看符号比较ΔH
比较ΔH的大小时包含“＋”“－”的比较。
吸热反应ΔH＞0，放热反应ΔH＜0，可判断吸热反应的ΔH＞放热反应的ΔH。
2.看化学计量数比较ΔH
同一化学反应：ΔH与化学计量数成正比。
如：H2（g）＋O2（g）H2O（l）
ΔH1＝－a kJ·mol－1
2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）
ΔH2＝－b kJ·mol－1
可判断：b＝2a，所以ΔH1 ΔH2。
3.看物质的聚集状态比较ΔH
（1）同一反应，生成物的聚集状态不同
如：A（g）＋B（g）C（g） ΔH1＜0
A（g）＋B（g）C（l） ΔH2＜0
由物质的能量（E）的大小知热量：Q1 Q2，反应为放热反应，所以ΔH1 ΔH2。
（2）同一反应，反应物的聚集状态不同
如：S（g）＋O2（g）SO2（g） ΔH1
S（s）＋O2（g）SO2（g） ΔH2
由物质的能量（E）的大小知热量：Q1 Q2，反应为放热反应，则ΔH1 ΔH2。
4.看反应之间的联系比较ΔH
如：C（s）＋O2（g）CO2（g） ΔH1
C（s）＋O2（g）CO（g） ΔH2
可判断：C（s）CO2（g），
C（s）CO（g）CO2（g）；
ΔH2＋ΔH3＝ΔH1，又因为ΔH3＜0，所以ΔH2 ΔH1。
5.看可逆反应比较ΔH
如：工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知该反应为可逆反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入密闭容器中充分反应后，放出的热量为98.3 kJ，2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q 98.3。
6.看中和反应的酸碱比较ΔH
生成1 mol H2O时：强酸和强碱的稀溶液的中和反应反应热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应时放出的总热量大于57.3 kJ。
比较ΔH大小的注意事项
（1）比较ΔH的大小时包含“＋”“－”的比较。
（2）物质的聚集状态、化学计量数不同，则ΔH不同。
（3）先画出物质的能量（E）的草图，比较热量的大小，再根据吸、放热加上“＋”“－”，进行比较。
（4）可逆反应的ΔH为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放出的能量一般小于｜ΔH｜。
1.已知：①2H2（g）＋O2 （g）2H2O（g）
ΔH1＝a kJ·mol－1
②4H2（g）＋2O2（g）4H2O（g）
ΔH2＝b kJ·mol－1
③2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）
ΔH3＝c kJ·mol－1
④4H2（g）＋2O2（g）4H2O（l）
ΔH4＝d kJ·mol－1
则a、b、c、d的关系正确的是（ ）
A.2a＝b＜0 B.2c＝d＞0
C.a＜c＜0 D.b＞d＞0
2.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应时的热化学方程式为H＋（aq）＋OH－（aq）H2O（l） ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。进行中和反应反应热的测定时，保持其他条件相同，使用以下4组酸碱组合：①稀盐酸、NaOH溶液；②浓硫酸、NaOH溶液；③醋酸溶液、氨水；④稀硫酸、NaOH溶液，则测得的中和反应反应热ΔH的大小顺序为（ ）
A.②＞①＝④＞③ B.②＞④＞①＞③
C.③＞①＞④＞② D.③＞①＝④＞②
3.已知：
C（s，金刚石）C（s，石墨）
ΔH＝－1.9 kJ·mol－1
C（s，金刚石）＋O2（g）CO2（g） ΔH1
C（s，石墨）＋O2（g）CO2（g） ΔH2
根据上述反应所得出的结论正确的是（ ）
A.ΔH1＝ΔH2 B.ΔH1＞ΔH2
C.ΔH1＜ΔH2 D.金刚石比石墨稳定
热化学方程式的计算（归纳与论证）
【典例】 我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将亚太6E卫星发射升空。
（1）长征二号丙运载火箭的一子级、助推器和二子级使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼（C2H8N2）作为推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2（g）、H2O（g）、N2（g），并放出大量热，已知10.0 g 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，书写该反应的热化学方程式。
（2）长征二号丙运载火箭的三子级使用的是效能更高的液氢和液氧作为推进剂。已知：
①H2（g）H2（l）
ΔH＝－0.92 kJ·mol－1
②O2（g）O2（l）
ΔH＝－6.84 kJ·mol－1
③H2O（l）H2O（g）
ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1
④H2（g）＋O2（g）H2O（l）
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式。
（3）肼（N2H4）常用作火箭燃料。
肼（H2N—NH2）的有关化学反应的能量变化如图所示：
计算下表中的a值。
化学键 N—N OO N≡N O—H N—H
键能/（kJ·mol－1） 154 500 942 463 a
【规律方法】
反应热计算的方法
计算依据 计算方法
根据热化学方程式 计算 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右移项，同时改变正、负号，各物质前面的化学计量数及ΔH的数值可以同时乘以相同的数
根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式（包括ΔH）相加或相减（必要的时候，在热化学方程式相加或相减之前需要乘以或除以一个数），从而得到一个新的热化学方程式
根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热
计算依据 计算方法
根据中和反应 反应热 中和反应放出的热量＝n（H2O）×｜ΔH｜
根据化学键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂时所吸收的总能量－生成物的化学键形成时所释放的总能量
根据反应物和生成物的总能量 ΔH＝E（生成物）－E（反应物）
根据图像 ΔH＝（a－b）kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1 ΔH＝（a－b）kJ·mol－1＝＋c kJ·mol－1
【迁移应用】
1.已知：
①H2O（g）H2（g）＋O2（g）
ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1
②C（s）＋O2（g）CO（g）
ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
③C（s）＋O2（g）CO2（g）
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
下列说法错误的是（ ）
A.上述反应属于吸热反应的是①
B.表示C的燃烧热的热化学方程式是③
C.10 g H2完全燃烧生成水蒸气，放热2 418 kJ
D.CO燃烧的热化学方程式为CO（g）＋O2（g）CO2（g） ΔH＝－283 kJ·mol－1
2.已知几种化学键的键能数据，N≡O：630 kJ·mol－1；Cl—Cl：243 kJ·mol－1；Cl—N：a kJ·mol－1；NO：607 kJ·mol－1。则反应2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g）的ΔH为 （ClNO的结构式为Cl—NO）（ ）
A.（289－2a）kJ·mol－1 B.（a－243）kJ·mol－1
C.（2a＋341）kJ·mol－1 D.（896－2a）kJ·mol－1
1.下列关于盖斯定律的说法不正确的是（ ）
A.不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B.反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
C.有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D.根据盖斯定律，热化学方程式中ΔH直接相加即可得总反应热
2.天然气—水蒸气转化法是目前获取H2的主流方法，反应原理为CH4（g）＋2H2O（g）4H2（g）＋CO2（g） ΔH＝＋165.4 kJ·mol－1，已知该反应需要经过两步反应转化，其能量变化如图所示：
则ΔH2等于（ ）
A.－165.4 kJ·mol－1 B.＋41.0 kJ·mol－1
C.＋165.4 kJ·mol－1 D.－41.0 kJ·mol－1
3.下列两组热化学方程式中，有关ΔH的比较正确的是（ ）
（1）CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（g） ΔH1；
CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l） ΔH2
（2）C（s）＋O2（g）CO（g） ΔH3；
C（s）＋O2（g）CO2（g） ΔH4
A.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＞ΔH4
B.ΔH1＞ΔH2；ΔH3＜ΔH4
C.ΔH1＝ΔH2；ΔH3＜ΔH4
D.ΔH1＜ΔH2；ΔH3＞ΔH4
4.在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当它们混合时，即产生N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式：
。
（2）已知H2O（l）H2O（g） ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 kJ。
（3）已知N2（g）＋2O2（g）2NO2（g） ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1，N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－534 kJ·mol－1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式
。
第二节 反应热的计算
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
师生互动
1.相同 始态和终态 反应的途径
2.（1）途径 （2）ΔH1＋ΔH2 ΔH3＋ΔH4＋ΔH5
探究活动
交流讨论
1.提示：C（s）＋O2（g）CO2（g）
ΔH＝－393.5 kJ· mol－1。
2.提示：①C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）
ΔH1＝＋131.5 kJ· mol－1；
②CO（g）＋O2（g）CO2（g）
ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1；
③H2（g）＋O2（g）H2O（g）
ΔH3＝－242 kJ· mol－1。
将三个步骤中的化学方程式相加可得C（s）＋O2（g）CO2（g），故最初的反应物是C（s）和O2（g），最终的生成物是CO2（g）；ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝－393.5 kJ· mol－1。
3.提示：途径Ⅰ与途径Ⅱ中相同质量的炭完全燃烧放出的热量相等。化学反应中能量的变化只与反应体系的始态和终态有关，与中间过程无关。
自主练习
1.ΔH1－4ΔH2
2.B ①CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH＝－90.8 kJ·mol－1，②H2（g）＋O2（g）H2O（g） ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，根据盖斯定律，2×②－①得出ΔH＝2×（－241.8 kJ·mol－1）－（－90.8 kJ·mol－1）＝－392.8 kJ·mol－1，B正确。
分点突破（二）
师生互动
2.＞ 3.（1）＜ ＞ （2）＞ ＜ 4.＞ 5.＞
自主练习
1.A 反应②的系数是反应①的2倍，所以反应②的反应热为反应①的2倍，即2a＝b，燃烧反应放热，所以ΔH＜0，即2a＝b＜0，A正确；反应④的系数是反应③的2倍，所以反应④的反应热为反应③的2倍，即2c＝d，燃烧反应放热，所以ΔH＜0，即2c＝d＜0，B错误；等物质的量的氢气，生成液态水比生成气态水放热多，a、c为负值，所以0＞a＞c，C错误；等物质的量的氢气，生成液态水比生成气态水放热多，b、d为负值，所以d＜b＜0，D错误。
2.D ②中浓硫酸稀释过程中会放热，放出热量最多，ΔH最小；③中醋酸和一水合氨电离吸收热量，放出热量最少，ΔH最大；①和④放出的热量理论上相等；所以ΔH的大小顺序为③＞①＝④＞②，选D。
3.C 已知：C（s，金刚石）C（s，石墨） ΔH＝－1.9 kJ·mol－1，则等量的金刚石和石墨相比，金刚石的能量高，燃烧放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2＜0；能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定。
【关键能力·细培养】
【典例】 提示：（1）N2O4与偏二甲肼反应的产物为CO2、N2和气态水，1 mol 即60 g C2H8N2（l）与N2O4（l）完全燃烧放出的热量为×60 g＝2 550.0 kJ。该反应的热化学方程式为C2H8N2（l）＋2N2O4（l）2CO2（g）＋4H2O（g）＋3N2（g） ΔH＝－2 550.0 kJ·mol－1。
（2）根据盖斯定律，由④＋③－①－②×得：H2（l）＋O2（l）H2O（g） ΔH＝－237.46 kJ·mol－1。
（3）由能量变化图示可知，反应N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g）的ΔH1＝－576 kJ·mol－1，根据反应热与键能的关系可知ΔH1＝ΔH3－ΔH2＝（4a kJ·mol－1＋154 kJ·mol－1＋500 kJ·mol－1）－（942 kJ·mol－1＋4×463 kJ·mol－1）＝－576 kJ·mol－1，解得a＝391。
迁移应用
1.C 吸热反应的ΔH＞0，属于吸热反应的是①，A正确；根据燃烧热的定义判断，B正确；根据反应①可知，10 g H2完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为5 mol×241.8 kJ·mol－1＝1 209 kJ，C错误；根据盖斯定律，由③－②得CO燃烧的热化学方程式，即CO（g）＋O2（g）CO2（g） ΔH＝－283 kJ·mol－1，D正确。
2.A 焓变＝反应物的总键能－生成物的总键能。2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g） ΔH＝630 kJ·mol－1×2＋243 kJ·mol－1－（607 kJ·mol－1＋a kJ·mol－1）×2＝（289－2a） kJ·mol－1，选A。
【教学效果·勤检测】
1.D 热化学方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和，错误。
2.D 由题图可知，第一步反应为CH4（g）＋H2O（g）3H2（g）＋CO（g） ΔH1＝＋206.4 kJ·mol－1；第二步反应为CO（g）＋H2O（g）H2（g）＋CO2（g） ΔH2，由盖斯定律，第一步反应＋第二步反应＝总反应，即ΔH1＋ΔH2＝ΔH，则ΔH2＝ΔH－ΔH1＝＋165.4 kJ·mol－1－206.4 kJ·mol－1＝－41.0 kJ·mol－1，D正确。
3.A （1）CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（g） ΔH1、CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l） ΔH2，两个反应都是放热反应，后者生成液态水，放出的热量大于前者，故ΔH1＞ΔH2；（2）C（s）＋O2（g）CO（g） ΔH3、C（s）＋O2（g）CO2（g） ΔH4，两个反应都是放热反应，后者完全反应，放出的热量大于前者，故ΔH3＞ΔH4；综上所述，选A。
4.（1）N2H4（l）＋2H2O2（l）N2（g）＋4H2O（g）
ΔH＝－641.625 kJ·mol－1
（2）408.812 5
（3）2N2H4（g）＋2NO2（g）3N2（g）＋4H2O（g）
ΔH＝－1 135.7 kJ·mol－1
解析：（1）0.4 mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量，1 mol液态肼与足量H2O2反应时放出的热量为641.625 kJ，则热化学方程式为N2H4（l）＋2H2O2（l）N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝－641.625 kJ·mol－1。（2）因①N2H4（l）＋2H2O2（l）N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝－641.625 kJ·mol－1，②H2O（l）H2O（g） ΔH＝＋44 kJ·mol－1，根据盖斯定律，①－②×4，得N2H4（l）＋2H2O2（l）N2（g）＋4H2O（l） ΔH＝－817.625 kJ·mol－1，所以16 g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时，放出的热量为408.812 5 kJ。（3）①N2（g）＋2O2（g）2NO2（g） ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1，②N2H4（g）＋O2（g）N2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－534 kJ·mol－1，依据盖斯定律计算②×2－①得到：2N2H4（g）＋2NO2（g）3N2（g）＋4H2O（g） ΔH＝－1 135.7 kJ·mol－1。
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第二节 反应热的计算
课程 标准 1.了解盖斯定律及其简单应用。
2.认识能量的转化遵循能量守恒定律。
3.能进行反应焓变的简单计算
目 录
1、基础知识·准落实
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
4、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 盖斯定律
1. 内容
一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热
是 的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的
有关， 而与 无关。
相同
始态
和终态
反应的途径
2. 特点
（1）反应的热效应只与始态、终态有关，与 无关。
（2）反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。
则Δ H ＝ ＝ 。
途径
Δ H1＋Δ H2
Δ H3＋Δ H4＋Δ H5
3. 意义
应用盖斯定律，可以间接计算以下情况（不能直接测定）的反
应热：
（1）有些反应进行得很慢。
（2）有些反应不容易直接发生。
（3）有些反应往往伴有副反应发生。
炭在火炉中燃烧很旺时，再往炉膛内红热的炭上喷洒少量水的瞬间，
炉子内火会更旺。
炭可通过下列两种途径作为燃料。
途径Ⅰ：
途径Ⅱ：
1. 写出途径Ⅰ反应的热化学方程式。
提示：C（s）＋O2（g） CO2（g）
Δ H ＝－393.5 kJ· mol－1。
【交流讨论】
1. 写出途径Ⅰ反应的热化学方程式。
提示：C（s）＋O2（g） CO2（g）
Δ H ＝－393.5 kJ· mol－1。
2. 写出步骤①②③的热化学方程式，途径Ⅱ中最初的反应物和最终
的生成物分别是什么？C（s）＋O2（g） CO2（g）的Δ H
是多少？
提示：①C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）
Δ H1＝＋131.5 kJ· mol－1；
②CO（g）＋ O2（g） CO2（g）
Δ H2＝－283.0 kJ·mol－1；
③H2（g）＋ O2（g） H2O（g）
Δ H3＝－242 kJ· mol－1。
将三个步骤中的化学方程式相加可得C（s）＋O2（g） CO2
（g），故最初的反应物是C（s）和O2（g），最终的生成物是CO2
（g）；Δ H ＝Δ H1＋Δ H2＋Δ H3＝－393.5 kJ· mol－1。
3. 途径Ⅰ和途径Ⅱ中相同质量的炭完全燃烧放出的热量有何关系？由此
你得出的结论是什么？
提示：途径Ⅰ与途径Ⅱ中相同质量的炭完全燃烧放出的热量相等。化
学反应中能量的变化只与反应体系的始态和终态有关，与中间过程
无关。
应用盖斯定律的常用方法
1. 虚拟路径法
若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：
（1）由A直接变成D，反应热为Δ H ；
（2）由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为Δ H1、
Δ H2、Δ H3，如图所示：
则有Δ H ＝Δ H1＋Δ H2＋Δ H3。
2. 加合法
即运用所给热化学方程式通过数学运算得到所求热化学方程式。
（1）确定目标热化学方程式。
（2）找出目标热化学方程式中各物质出现在已知方程式中的位置
（是同侧还是异侧）。
（3）利用同侧相加、异侧相减进行处理。
（4）根据目标方程式中各物质的化学计量数通过乘除来调整已知
反应的化学计量数，并消去中间产物。
（5）实施叠加并确定Δ H 的变化。
1. 已知：P4（s，白磷）＋5O2（g） P4O10（s） Δ H1
P（s，红磷）＋ O2（g） P4O10（s） Δ H2
设计成如下转化路径，请填空：
则Δ H ＝ 。
Δ H1－4Δ H2
2. 工业生产甲醇的常用方法是CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g）
Δ H ＝－90.8 kJ·mol－1。已知：H2（g）＋ O2（g） H2O（g）
Δ H ＝－241.8 kJ·mol－1。则CH3OH（g）＋O2（g） CO（g）＋
2H2O（g）的Δ H 为（ ）
A. －480.8 kJ·mol－1 B. －392.8 kJ·mol－1
C. ＋392.8 kJ·mol－1 D. ＋480.8 kJ·mol－1
解析： ①CO（g）＋2H2（g） CH3OH（g） Δ H ＝－90.8
kJ·mol－1，②H2（g）＋ O2（g） H2O（g） Δ H ＝－241.8
kJ·mol－1，根据盖斯定律，2×②－①得出Δ H ＝2×（－241.8 kJ·mol
－1）－（－90.8 kJ·mol－1）＝－392.8 kJ·mol－1，B正确。
分点突破（二） 反应热的比较
1. 看符号比较Δ H
比较Δ H 的大小时包含“＋”“－”的比较。
吸热反应Δ H ＞0，放热反应Δ H ＜0，可判断吸热反应的Δ H ＞放热
反应的Δ H 。
2. 看化学计量数比较Δ H
同一化学反应：Δ H 与化学计量数成正比。
如：H2（g）＋ O2（g） H2O（l）
Δ H1＝－ a kJ·mol－1
2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）
Δ H2＝－ b kJ·mol－1
可判断： b ＝2 a ，所以Δ H1 Δ H2。
＞
3. 看物质的聚集状态比较Δ H
（1）同一反应，生成物的聚集状态不同
如：A（g）＋B（g） C（g） Δ H1＜0
A（g）＋B（g） C（l） Δ H2＜0
由物质的能量（ E ）的大小知热量： Q1 Q2，反应为放
热反应，所以Δ H1 Δ H2。
＜
＞
（2）同一反应，反应物的聚集状态不同
如：S（g）＋O2（g） SO2（g） Δ H1
S（s）＋O2（g） SO2（g） Δ H2
由物质的能量（ E ）的大小知热量： Q1 Q2，反应为放
热反应，则Δ H1 Δ H2。
＞
＜
4. 看反应之间的联系比较Δ H
如：C（s）＋O2（g） CO2（g） Δ H1
C（s）＋ O2（g） CO（g） Δ H2
可判断：C（s） CO2（g），
C（s） CO（g） CO2（g）；
Δ H2＋Δ H3＝Δ H1，又因为Δ H3＜0，所以Δ H2 Δ H1。
＞
5. 看可逆反应比较Δ H
如：工业生产硫酸过程中，SO2在接触室中被催化氧化为SO3，已知
该反应为可逆反应，现将2 mol SO2、1 mol O2充入密闭容器中充分
反应后，放出的热量为98.3 kJ，2SO2（g）＋O2（g） 2SO3（g）
Δ H ＝－ Q kJ·mol－1，则 Q 98.3。
6. 看中和反应的酸碱比较Δ H
生成1 mol H2O时：强酸和强碱的稀溶液的中和反应反应热Δ H ＝－
57.3 kJ·mol－1；弱酸、弱碱电离时吸热，反应时放出的总热量小于
57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，反应时放出的总热量大于57.3 kJ。
＞
比较Δ H 大小的注意事项
（1）比较Δ H 的大小时包含“＋”“－”的比较。
（2）物质的聚集状态、化学计量数不同，则Δ H 不同。
（3）先画出物质的能量（ E ）的草图，比较热量的大小，再根据吸、
放热加上“＋”“－”，进行比较。
（4）可逆反应的Δ H 为完全反应时的值，因不能完全反应，吸收或放
出的能量一般小于｜Δ H ｜。
1. 已知：①2H2（g）＋O2 （g） 2H2O（g）
Δ H1＝ a kJ·mol－1
②4H2（g）＋2O2（g） 4H2O（g）
Δ H2＝ b kJ·mol－1
③2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）
Δ H3＝ c kJ·mol－1
④4H2（g）＋2O2（g） 4H2O（l）
Δ H4＝ d kJ·mol－1
A. 2 a ＝ b ＜0 B. 2 c ＝ d ＞0
C. a ＜ c ＜0 D. b ＞ d ＞0
则 a 、 b 、 c 、 d 的关系正确的是（ ）
解析： 反应②的系数是反应①的2倍，所以反应②的反应热
为反应①的2倍，即2 a ＝ b ，燃烧反应放热，所以Δ H ＜0，即2
a ＝ b ＜0，A正确；反应④的系数是反应③的2倍，所以反应④
的反应热为反应③的2倍，即2 c ＝ d ，燃烧反应放热，所以Δ H
＜0，即2 c ＝ d ＜0，B错误；等物质的量的氢气，生成液态水比
生成气态水放热多， a 、 c 为负值，所以0＞ a ＞ c ，C错误；等
物质的量的氢气，生成液态水比生成气态水放热多， b 、 d 为负
值，所以 d ＜ b ＜0，D错误。
2. 强酸与强碱的稀溶液发生中和反应时的热化学方程式为H＋（aq）＋
OH－（aq） H2O（l） Δ H ＝－57.3 kJ·mol－1。进行中和反应
反应热的测定时，保持其他条件相同，使用以下4组酸碱组合：①
稀盐酸、NaOH溶液；②浓硫酸、NaOH溶液；③醋酸溶液、氨水；
④稀硫酸、NaOH溶液，则测得的中和反应反应热Δ H 的大小顺序为
（ ）
A. ②＞①＝④＞③ B. ②＞④＞①＞③
C. ③＞①＞④＞② D. ③＞①＝④＞②
解析： ②中浓硫酸稀释过程中会放热，放出热量最多，Δ H 最
小；③中醋酸和一水合氨电离吸收热量，放出热量最少，Δ H 最
大；①和④放出的热量理论上相等；所以Δ H 的大小顺序为③＞①
＝④＞②，选D。
3. 已知：
C（s，金刚石） C（s，石墨） Δ H ＝－1.9 kJ·mol－1
C（s，金刚石）＋O2（g） CO2（g） Δ H1
C（s，石墨）＋O2（g） CO2（g） Δ H2
根据上述反应所得出的结论正确的是（ ）
A. Δ H1＝Δ H2 B. Δ H1＞Δ H2
C. Δ H1＜Δ H2 D. 金刚石比石墨稳定
解析： 已知：C（s，金刚石） C（s，石墨） Δ H ＝－1.9
kJ·mol－1，则等量的金刚石和石墨相比，金刚石的能量高，燃烧放
出的热量多，则Δ H1＜Δ H2＜0；能量越高越不稳定，则石墨比金刚
石稳定。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
热化学方程式的计算（归纳与论证）
【典例】 我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭，成功将
亚太6E卫星发射升空。
（1）长征二号丙运载火箭的一子级、助推器和二子级使用液态四氧
化二氮和液态偏二甲肼（C2H8N2）作为推进剂。N2O4与偏二甲
肼燃烧产物只有CO2（g）、H2O（g）、N2（g），并放出大量
热，已知10.0 g 液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出
425 kJ热量，书写该反应的热化学方程式。
提示：N2O4与偏二甲肼反应的产物为CO2、N2和气态水，1 mol
即60 g C2H8N2（l）与N2O4（l）完全燃烧放出的热量为
×60 g＝2 550.0 kJ。该反应的热化学方程式为C2H8N2（l）＋
2N2O4（l） 2CO2（g）＋4H2O（g）＋3N2（g） Δ H ＝－2
550.0 kJ·mol－1。
（2）长征二号丙运载火箭的三子级使用的是效能更高的液氢和液氧
作为推进剂。已知：
①H2（g） H2（l） Δ H ＝－0.92 kJ·mol－1
②O2（g） O2（l） Δ H ＝－6.84 kJ·mol－1
③H2O（l） H2O（g） Δ H ＝＋44.0 kJ·mol－1
④H2（g）＋ O2（g） H2O（l）
Δ H ＝－285.8 kJ·mol－1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式。
提示：根据盖斯定律，由④＋③－①－②× 得：H2（l）＋ O2
（l） H2O（g） Δ H ＝－237.46 kJ·mol－1。
（3）肼（N2H4）常用作火箭燃料。
肼（H2N—NH2）的有关化学反应的能量变化如图所示：
计算下表中的 a 值。
化学键 N—N O O N≡N O—H N—H
键能/ （kJ·mol－
1） 154 500 942 463 a
提示：由能量变化图示可知，反应N2H4（g）＋O2（g） N2
（g）＋2H2O（g）的Δ H1＝－576 kJ·mol－1，根据反应热与键能
的关系可知Δ H1＝Δ H3－Δ H2＝（4 a kJ·mol－1＋154 kJ·mol－1＋
500 kJ·mol－1）－（942 kJ·mol－1＋4×463 kJ·mol－1）＝－576
kJ·mol－1，解得 a ＝391。
【规律方法】
反应热计算的方法
计算依据 计算方法
根据热化 学方程式 计算 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右移项，同时改变正、负号，各物质前面的化学计量数及Δ H 的数值可以同时乘以相同的数
根据盖斯定律计算 将两个或两个以上的热化学方程式（包括Δ H ）相加或相减（必要的时候，在热化学方程式相加或相减之前需要乘以或除以一个数），从而得到一个新的热化学方程式
计算依据 计算方法
根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的
量×其燃烧热
根据中和反应反应热 中和反应放出的热量＝ n （H2O）×｜Δ H ｜
根据化学键的变化 Δ H ＝反应物的化学键断裂时所吸收的总能量
－生成物的化学键形成时所释放的总能量
根据反应物和生成物
的总能量 Δ H ＝ E （生成物）－ E （反应物）
计算依
据 计算方法 根据 图像 Δ H ＝（ a － b ）kJ·mol－1＝－
c kJ·mol－1
Δ H ＝（ a － b ）kJ·mol－1＝
＋ c kJ·mol－1
1. 已知：
①H2O（g） H2（g）＋ O2（g）
Δ H ＝＋241.8 kJ·mol－1
②C（s）＋ O2（g） CO（g）
Δ H ＝－110.5 kJ·mol－1
③C（s）＋O2（g） CO2（g）
Δ H ＝－393.5 kJ·mol－1
【迁移应用】
A. 上述反应属于吸热反应的是①
B. 表示C的燃烧热的热化学方程式是③
C. 10 g H2完全燃烧生成水蒸气，放热2 418 kJ
下列说法错误的是（ ）
解析： 吸热反应的Δ H ＞0，属于吸热反应的是①，A正确；根
据燃烧热的定义判断，B正确；根据反应①可知，10 g H2完全燃烧
生成水蒸气，放出的热量为5 mol×241.8 kJ·mol－1＝1 209 kJ，C错
误；根据盖斯定律，由③－②得CO燃烧的热化学方程式，即CO
（g）＋ O2（g） CO2（g） Δ H ＝－283 kJ·mol－1，D正确。
2. 已知几种化学键的键能数据，N≡O：630 kJ·mol－1；Cl—Cl：243
kJ·mol－1；Cl—N： a kJ·mol－1；N O：607 kJ·mol－1。则反应
2NO（g）＋Cl2（g） 2ClNO（g）的Δ H 为 （ClNO的结构式为
Cl—N O）（ ）
A. （289－2 a ）kJ·mol－1
B. （ a －243）kJ·mol－1
C. （2 a ＋341）kJ·mol－1
D. （896－2 a ）kJ·mol－1
解析： 焓变＝反应物的总键能－生成物的总键能。2NO（g）＋
Cl2（g） 2ClNO（g） Δ H ＝630 kJ·mol－1×2＋243 kJ·mol－1－
（607 kJ·mol－1＋ a kJ·mol－1）×2＝（289－2 a ） kJ·mol－1，选A。
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下列关于盖斯定律的说法不正确的是（ ）
A. 不管反应是一步完成还是分几步完成，其反应热相同
B. 反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关
C. 有些反应的反应热不能直接测得，可通过盖斯定律间接计算得到
D. 根据盖斯定律，热化学方程式中Δ H 直接相加即可得总反应热
解析： 热化学方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数
比加和，错误。
2. 天然气—水蒸气转化法是目前获取H2的主流方法，反应原理为
CH4（g）＋2H2O（g） 4H2（g）＋CO2（g） Δ H ＝＋
165.4 kJ·mol－1，已知该反应需要经过两步反应转化，其能量变
化如图所示：
则Δ H2等于（ ）
A. －165.4 kJ·mol－1 B. ＋41.0 kJ·mol－1
C. ＋165.4 kJ·mol－1 D. －41.0 kJ·mol－1
解析： 由题图可知，第一步反应为CH4（g）＋H2O（g）
3H2（g）＋CO（g） Δ H1＝＋206.4 kJ·mol－1；第二步反应为CO
（g）＋H2O（g） H2（g）＋CO2（g） Δ H2，由盖斯定律，
第一步反应＋第二步反应＝总反应，即Δ H1＋Δ H2＝Δ H ，则Δ H2＝
Δ H －Δ H1＝＋165.4 kJ·mol－1－206.4 kJ·mol－1＝－41.0 kJ·mol－1，
D正确。
3. 下列两组热化学方程式中，有关Δ H 的比较正确的是（ ）
（1）CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（g） Δ H1；
CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（l） Δ H2
（2）C（s）＋ O2（g） CO（g） Δ H3；
C（s）＋O2（g） CO2（g） Δ H4
A. Δ H1＞Δ H2；Δ H3＞Δ H4
B. Δ H1＞Δ H2；Δ H3＜Δ H4
C. Δ H1＝Δ H2；Δ H3＜Δ H4
D. Δ H1＜Δ H2；Δ H3＞Δ H4
解析： （1）CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O
（g） Δ H1、CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O
（l） Δ H2，两个反应都是放热反应，后者生成液态水，放
出的热量大于前者，故Δ H1＞Δ H2；（2）C（s）＋ O2（g）
CO（g） Δ H3、C（s）＋O2（g） CO2（g） Δ
H4，两个反应都是放热反应，后者完全反应，放出的热量大
于前者，故Δ H3＞Δ H4；综上所述，选A。
4. 在火箭推进器中装有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂（H2O2），当
它们混合时，即产生N2和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态
肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。
解析：0.4 mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，
放出256.65 kJ的热量，1 mol液态肼与足量H2O2反应时放出的
热量为641.625 kJ，则热化学方程式为N2H4（l）＋2H2O2（l）
N2（g）＋4H2O（g） Δ H ＝－641.625 kJ·mol－1。
N2H4（l）＋2H2O2（l） N2
（g）＋4H2O（g） Δ H ＝－641.625 kJ·mol－1
（2）已知H2O（l） H2O（g） Δ H ＝＋44 kJ·mol－1，则16 g液
态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是 kJ。
解析：因①N2H4（l）＋2H2O2（l） N2（g）＋4H2O（g）
Δ H ＝－641.625 kJ·mol－1，②H2O（l） H2O（g） Δ H ＝
＋44 kJ·mol－1，根据盖斯定律，①－②×4，得N2H4（l）＋
2H2O2（l） N2（g）＋4H2O（l） Δ H ＝－817.625 kJ·mol－
1，所以16 g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水
时，放出的热量为408.812 5 kJ。
408.812 5
（3）已知N2（g）＋2O2（g） 2NO2（g） Δ H ＝＋67.7 kJ·mol－
1，N2H4（g）＋O2（g） N2（g）＋2H2O（g） Δ H ＝－
534 kJ·mol－1，根据盖斯定律写出肼与NO2完全反应生成氮气和
气态水的热化学方程式
。
2N2H4（g）＋2NO2（g） 3N2（g）
＋4H2O（g） Δ H ＝－1 135.7 kJ·mol－1
解析：①N2（g）＋2O2（g） 2NO2（g） Δ H ＝＋67.7
kJ·mol－1，②N2H4（g）＋O2（g） N2（g）＋2H2O（g）
Δ H ＝－534 kJ·mol－1，依据盖斯定律计算②×2－①得到：
2N2H4（g）＋2NO2（g） 3N2（g）＋4H2O（g） Δ H ＝－
1 135.7 kJ·mol－1。
学科素养·稳提升
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内化知识 知能升华
1. 一定条件下，工业合成氨反应：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）
Δ H ＝－92 kJ·mol－1。下列说法正确的是（ ）
A. 该反应为吸热反应
B. 根据能量守恒定律，反应物的焓＝生成物的焓
C. 若生成NH3（l），则Δ H ＜－92 kJ·mol－1
D. 该条件下， n [NH3（g）]由0到2 mol，最终放出热量小于92 kJ
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解析： 合成氨反应为焓变小于0的放热反应，A错误；化学反应
没有热效应为0的反应，所以合成氨反应中反应物的焓不可能等于
生成物的焓，B错误；氨气的能量高于液氨，所以若生成液氨，反
应放出的热量更多，反应的焓变Δ H 小于－92 kJ·mol－1，C正确；由
方程式可知，反应生成2 mol氨气时，放出的热量为92 kJ，D错误。
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2. 已知如下热化学方程式：
①MnO2（s）＋C（s） MnO（s）＋CO（g）
Δ H1＝＋24.4 kJ·mol－1
②MnO2（s）＋CO（g） MnO（s）＋CO2（g）
Δ H2＝－148.1 kJ·mol－1
③2MnO2（s）＋C（s） 2MnO（s）＋CO2（g） Δ H3
则下列判断正确的是（ ）
A. Δ H1＜Δ H2 B. Δ H3＝Δ H1＋Δ H2
C. Δ H3＝Δ H1－Δ H2 D. 反应③是吸热反应
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解析： 根据已知热化学方程式①、②可知，Δ H1＞Δ H2，A错
误；根据盖斯定律计算①＋②得到③2MnO2（s）＋C（s）
2MnO（s）＋CO2（g） Δ H3＝Δ H1＋Δ H2＝（＋24.4 kJ·mol－1）
＋（－148.1 kJ·mol－1）＝－123.7 kJ·mol－1，反应③是放热反应，B
正确，C、D错误。
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3. 某科学家利用二氧化铈（CeO2）在太阳能作用下将H2O转变为H2。
其过程如下：
m CeO2 （ m － x ）CeO2· x Ce＋ x O2，
（ m － x ）CeO2· x Ce＋ x H2O＋ x CO2 m CeO2＋ x H2＋ x CO
下列说法错误的是（ ）
A. 反应①中CeO2既作氧化剂又作还原剂
B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化
C. 图中Δ H1＝Δ H2＋Δ H3
D. Δ H2＞0
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解析： 反应①中Ce元素的化合价从＋4价变为0价，氧元素的化
合价从－2价变为0价，所以CeO2既作氧化剂又作还原剂，A正确；
该过程中利用太阳能实现物质转化，实现了太阳能向化学能的转
化，B正确；根据盖斯定律，由图中关系可得Δ H1＋Δ H2＋Δ H3＝
0，故Δ H1＝－（Δ H2＋Δ H3），C错误；由液态水到气态水，需要
吸收热量，Δ H2＞0，D正确。
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4. 已知：氢气和乙烯的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、1 411.0 kJ·mol－
1；在25 ℃和101 kPa下，氢气和乙烯的混合气体5 mol完全燃烧生成
二氧化碳和液态水，放出5 367.2 kJ，计算该混合气体中氢气和乙烯
的体积比为（ ）
A. 7∶3 B. 3∶7
C. 2∶3 D. 3∶2
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解析： 设氢气的物质的量为 x ，乙烯的物质的量为 y ，则有 x ＋ y
＝5 mol，285.8 kJ·mol－1× x ＋1 411.0 kJ·mol－1× y ＝5 367.2 kJ，解
得 x ＝1.5 mol， y ＝3.5 mol，所以氢气和乙烯的物质的量之比为
3∶7；同温同压下，气体物质的量之比等于体积比，所以该混合气
体中氢气和乙烯的体积比为3∶7。
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5. 下列各组热化学方程式中，化学反应的Δ H 前者小于后者的是
（ ）
①S（g）＋O2（g） SO2（g）；S（s）＋O2（g） SO2
（g）
②C（s）＋ O2（g） CO（g）；C（s）＋O2（g） CO2
（g）
③2KOH（aq）＋H2SO4（浓） K2SO4（aq）＋2H2O（l）；
2KOH（aq）＋H2SO4（aq） K2SO4（aq）＋2H2O（l）
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④2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）；H2（g）＋ O2（g）
H2O（l）
A. ①③④ B. ②③④
C. ①②③ D. ①②③④
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解析： S（g）＋O2（g） SO2（g），S（s）＋O2（g）
SO2（g），由于S（g）→S（s）放热，则前者放出的热量多，Δ H前
者＜Δ H后者，选①；C（s）＋ O2（g） CO（g），C（s）＋O2
（g） CO2（g），后者完全反应，放出的热量多，Δ H前者＞Δ H
后者，不选②；2KOH（aq）＋H2SO4（浓） K2SO4（aq）＋
2H2O（l），2KOH（aq）＋H2SO4（aq） K2SO4（aq）＋2H2O
（l），浓硫酸稀释放热，所以Δ H前者＜Δ H后者，选③；2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l），H2（g）＋ O2（g） H2O（l），消耗的氢气越多，放出的热量越多，Δ H前者＜Δ H后者，选④。综上所述，选A。
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6. 已知一定温度下的一些热化学方程式：
①N2（g）＋O2（g） 2NO（g）
Δ H1＝＋180.5 kJ·mol－1
②2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）
Δ H2＝－571.6 kJ·mol－1
则该温度下H2催化还原22.4 L（标准状况下）NO达到消除环境污染
目的的能量变化为（ ）
A. 放出376.05 kJ B. 放出752.1 kJ
C. 吸收376.05 kJ D. 吸收752.1 kJ
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解析： 反应②－反应①得：2H2（g）＋2NO（g） 2H2O
（l）＋N2（g） Δ H ＝Δ H2－Δ H1＝（－571.6 kJ·mol－1）－（＋
180.5 kJ·mol－1）＝－752.1 kJ·mol－1；还原22.4 L（标准状况下）
NO放出 ＝376.05 kJ的能量。
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7. 黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸反应为S（s）＋2KNO3
（s）＋3C（s） K2S（s）＋N2（g）＋3CO2（g） Δ H 。已
知：①碳的燃烧热为 Δ H1，②S（s）＋2K（s） K2S（s） Δ
H2，③2K（s）＋N2（g）＋3O2（g） 2KNO3（s） Δ H3；则
Δ H 为（ ）
A. 3Δ H1＋Δ H2－Δ H3
B. Δ H3 ＋3Δ H1－Δ H2
C. Δ H1＋Δ H2－Δ H3
D. Δ H3＋Δ H1－Δ H2
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解析： ①的热化学方程式为C（s）＋O2（g） CO2（g） Δ
H1，由盖斯定律可得总反应＝3×①＋②－③，故Δ H ＝3Δ H1＋Δ H2
－Δ H3。
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8. 根据能量变化示意图，下列说法不正确的是（ ）
A. 相同质量的NO2（g）和N2O4（g），前者具有的能量较高
B. Δ H5＝Δ H1＋Δ H2＋Δ H3＋Δ H4
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解析： A项，Δ H3＜0，相同质量的NO2（g）和N2O4（g），前
者具有的能量较高，正确；B项，由盖斯定律可知，Δ H5＝Δ H1＋Δ
H2＋Δ H3＋Δ H4，正确；C项，水应为液态，错误；D项，N2H4
＋NO2（g） N2（g）＋2H2O Δ H ＝Δ H4＋Δ H3，Δ H3＜
0，则Δ H ＜Δ H4，正确。
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9. 根据碘与氢气反应的热化学方程式：
（ⅰ）I2（？）＋H2（g） 2HI（g）
Δ H ＝－9.48 kJ·mol－1；
（ⅱ）I2（？）＋H2（g） 2HI（g）
Δ H ＝＋26.48 kJ·mol－1。
下列判断正确的是（ ）
A. 254 g I2（g）中通入2 g H2（g），反应放热9.48 kJ
B. 1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ
C. 反应（ⅰ）的产物比反应（ⅱ）的产物稳定
D. 反应（ⅰ）中的I2可能为固态，反应（ⅱ）中的I2可能为气态
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解析： 反应（ⅰ）放出能量，反应（ⅱ）吸收能量，故（ⅰ）中
I2的能量高，为气态，（ⅱ）中I2为固态，D项错误；254 g I2
（g）和2 g H2（g）的物质的量均为1 mol，因反应（ⅰ）是可逆
反应，转化率达不到100％，则反应放热小于9.48 kJ，A项错
误；根据盖斯定律可知，（ⅱ）－（ⅰ）即得到I2（s） I2
（g），Δ H ＝＋35.96 kJ·mol－1，说明1 mol固态碘与1 mol气态
碘所含的能量相差35.96 kJ，B项正确；两反应的产物为相同状
态的同种物质，其稳定性相同，C项错误。
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10. CH4在一定条件下可发生如图所示的一系列反应。下列说法正确的
是（ ）
A. Δ H3＝Δ H2－Δ H5
B. Δ H1＞Δ H5
C. Δ H4＝Δ H1＋Δ H2＋Δ H3
D. Δ H4＜0
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解析： 从转化过程可知，反应②＋反应③＝反应⑤，则Δ H3＝
Δ H5－Δ H2，A错误；反应①生成气态水，反应⑤生成液态水，生
成液态水放出的热量更多，即Δ H1＞Δ H5，B正确；根据转化过程
可知，反应④＝反应①－反应②－反应③，Δ H4＝Δ H1－Δ H2－Δ
H3，C错误；反应④实质为液态水转化为气态水，液态水转化为气
态水吸热，Δ H4＞0，D错误。
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11. 碳的单质及化合物在人类生产生活中起着非常重要的作用。请回
答下列问题：
（1）工业上乙烯催化氧化制乙醛的反应原理为
2CH2 CH2（g）＋O2（g）
2CH3CHO（aq） Δ H ，
该反应原理可以拆解为如下三步反应：
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Ⅰ.CH2 CH2（g）＋PdCl2（aq）＋H2O（l） CH3CHO（aq）＋
Pd（s）＋2HCl（aq） Δ H1
Ⅱ.……
Ⅲ.4CuCl（s）＋O2（g）＋4HCl（aq） 4CuCl2（aq）＋2H2O
（l） Δ H3
Pd（s）＋2CuCl2（aq） PdCl2（aq）＋
2CuCl（s） Δ H2
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解析：根据Δ H ＝2Δ H1＋2Δ H2＋Δ H3，则有：Δ H2＝ ，
运用盖斯定律，则第Ⅱ步反应的热化学方程式＝ （总－2×Ⅰ－Ⅲ）得
到：Pd（s）＋2CuCl2（aq） PdCl2（aq）＋2CuCl（s） Δ H2。
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（2）山西是我国最大的炼焦用煤资源基地，炼焦过程的副产品之一
焦炉煤气富含H2、CH4和CO，因此可通过甲烷化反应来提高热
值，使绝大部分CO、CO2转化成CH4。甲烷化反应的主要化学原
理为CO（g）＋3H2（g） CH4（g）＋H2O（g），已知CO分
子中的C与O之间为共价三键。下表所列为常见化学键的键能数
据（键能指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能
量）：
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化学键 C—C C—H H—H C—O C≡O H—O
键能/ （kJ·mol－1） 347.
7 413.4 436 351 1 065 462.8
该反应的Δ H ＝ kJ·mol－1。
解析：反应热等于反应物键能总和减去生成物键能总和，故Δ H
＝1 065 kJ·mol－1＋3×436 kJ·mol－1－4×413.4 kJ·mol－1－
2×462.8 kJ·mol－1＝－206.2 kJ·mol－1。
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12. 已知几种含碳物质间的转化及能量变化关系如图所示。
（1）写出表示CO燃烧热的热化学方程式：
。
CO（g）＋ O2（g）
CO2（g） Δ H ＝－283.0 kJ·mol－1
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解析：根据题图并给热化学方程式编号，可得：
①C（s）＋2H2（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（l）
Δ H ＝－1 137.5 kJ·mol－1，②C（s）＋2H2（g）＋2O2（g）
CO（g）＋ O2（g）＋2H2O（l） Δ H ＝－854.5
kJ·mol－1，③CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O
Δ H ＝－890.3 kJ·mol－1。（1）由盖斯定律可知，反应①－②可得CO（g）＋ O2（g） CO2（g），则反应Δ H ＝（－1 137.5 kJ·mol－1）－（－854.5 kJ·mol－1）＝－283.0 kJ·mol－1。
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（2）反应C（s）＋2H2（g） CH4（g） Δ H ＝
kJ·mol－1，该反应中反应物的总键能 （填“大
于”“小于”或“等于”）生成物的总键能。若18 g C（s）与
H2（g）反应，完全转化成CH4（g），需要 （填“吸
收”或“放出”） kJ能量。
－ 247.2
小于
放出
370.8
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解析：由盖斯定律可知，反应①－③可得反应C（s）＋2H2
（g） CH4（g），则反应Δ H ＝（－1 137.5 kJ·mol－1）－
（－890.3 kJ·mol－1）＝－247.2 kJ·mol－1，所以该反应中反应物
的总键能小于生成物的总键能，18 g碳与氢气反应生成甲烷放出
的热量为 ×247.2 kJ·mol－1＝370.8 kJ。
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（3）在25 ℃、101 kPa下，30 g由CH4和CO组成的混合气体完全燃烧
生成CO2和液态水，放出热量1 031.8 kJ。则混合气体中CH4和
CO的物质的量分别为 mol、 mol。
解析：设混合气体中甲烷和CO的物质的量分别为 a mol和 b
mol，由混合气体的质量可得：16 a ＋28 b ＝30，由燃烧放出的
热量可得：890.3 a ＋283 b ＝1 031.8，解联立方程可得 a ＝1， b
＝0.5。
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0.5
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13. （1）有关研究需要得到反应C3H8（g） 3C（石墨，s）＋4H2
（g）的Δ H ，但测定实验难进行。设计如图可计算得到：
①Δ H （填“＞”“＜”或“＝”）0。
②Δ H ＝ （用图中其他反应的反应热表示）。
＞
Δ H1－Δ H2－Δ H3
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解析：①由图可知1 mol C3H8（g）、5 mol O2（g）的总能量低于3
mol C（石墨，s）、4 mol H2（g）和5 mol O2（g）的总能量，故
C3H8（g） 3C（石墨，s）＋4H2（g）为吸热反应，Δ H ＞0。
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②由图可写出下列热化学方程式：
a.C3H8（g）＋5O2（g） 3CO2（g）＋4H2O（l） Δ H1
b.3C（石墨，s）＋3O2（g） 3CO2（g） Δ H2
c .4H2（g）＋2O2（g） 4H2O（l） Δ H3
根据盖斯定律，由a－b－c可得：C3H8（g） 3C（石墨，s）＋
4H2（g） Δ H ＝Δ H1－Δ H2－Δ H3。
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（2）如表是部分化学键的键能数据：
化学键 P—P P—O
键能/
（kJ·mol－1） 198 360 498 x
已知，白磷在空气中燃烧生成P4O10，白磷的燃烧热为2 982
kJ·mol－1，白磷（P4）、P4O10结构如图所示，则表中 x ＝ 。
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解析：白磷燃烧的方程式为P4＋5O2 P4O10，由二者的结
构式可知：1 mol白磷完全燃烧需拆开6 mol P—P、5 mol O
O，形成12 mol P—O、4 mol P O，白磷的燃烧热为2 982
kJ·mol－1，所以共放出2 982 kJ热量，由于断裂化学键需吸收能
量，形成化学键需放出能量，所以12 mol×360 kJ·mol－1＋4
mol× x kJ·mol－1－（6 mol×198 kJ·mol－1＋5 mol×498 kJ·mol－
1）＝2 982 kJ，解得 x ＝585。
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感谢欣赏
THE END
