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第26讲
化学反应的热效应
1.知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的
聚集状态的影响。
2.认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热
可以用焓变表示，了解盖斯定律及其简单应用。
01
考点一 焓变与反应热
02
考点二 热化学方程式
03
考点三 燃烧热 中和反应反应热的测
定 能源
04
考点四 盖斯定律
05
经典真题·明考向
06
作业手册
答案速查【听】
答案速查【作】
考点一
焓变与反应热
1.化学反应的实质与特征
断裂
形成
物质
能量
热量
2.基本概念
（1）体系、环境与热量
反应物
反应
空气
（2）内能、焓变和反应热
释放
吸收
焓变
3.化学反应中能量变化的原因
（1）从能量变化角度分析（宏观角度）
物质能量变化与反应焓变的关系:（生成物的总能量）
（反应物的总能量）。
（2）从化学键变化角度分析（微观角度）
利用键能计算反应焓变 反应物的键能之和-生成物的键能
之和。
吸收
放出
①可燃物的燃烧； ②酸碱中和反应； ③大多数化合反应； ④金属跟酸的置换反应； ⑤物质的缓慢氧化等
（3）常见的吸热反应和放热反应
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）
（1）[2024·广东卷] 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( )
√
（2）[2024·北京卷] 葡萄糖氧化生成和 的反应是放热反应( )
√
（3）黑火药是中国古代四大发明之一，爆炸时吸收热量( )
×
（4） 燃烧过程中热能转化为化学能( )
×
（5）的“每摩尔反应”表示
与反应生成 ( )
√
（6）物质发生化学变化都伴有能量变化,伴有能量变化的物质变化都
是化学变化( )
×
[解析] 任何化学反应都伴随着能量的变化，但物质的状态变化也伴随
能量变化，而物质的状态变化属于物理变化。
题组一 焓变和反应热概念的理解及应用
1.[2025·辽宁辽南名校联考] 下列说法正确的是( )
A.反应 在常温下不能自发进行，说
明该反应的
B.使用合适催化剂能改变反应历程，降低反应的焓变
C.常温常压下，断开中的化学键吸收 的能量，断开
中的化学键吸收的能量，形成 中的化学键释
放的能量，故和 反应释放能量
D.一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，故金刚石比石墨稳定
√
[解析] 反应中 ，因在常温
下不能自发进行，则， 必大于0，A错误；
使用合适的催化剂可以改变反应历程，但不改变反应的焓变，B错误；
反应 反应物总键能-生成物总键能
，故和 反
应释放能量，C正确；
石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，故石墨比金刚石
稳定，D错误。
2.在和下，根据如图所示的和反应生成
过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是( )
A.和生成 的反应热
B.气态氢原子结合生成时，能放出 能量
C.断裂分子中的化学键，
需要吸收 能量
D.和具有的
总能量比 具有的总能
量高
√
[解析] 由题干信息可知，和生成
的反应热为 ，A错误；
断开需要吸收的能量，故 气态氢原子结合生成时，能放出能量，B正确；
断裂 分子中的化学键，需要吸收 能量，C正确；
由A项分析可知，该反应为放热反应，故该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，D正确。
题组二 化学反应中能量变化的图像
3.[2025·湖北武汉重点校联考] 常用于有机合成，其合成原理为
，反应过程中的能量变化如图所示，
下列有关说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应中每生成放出热量
C.该反应只有在加热条件下才能发生
D.含有的总键能为
√
[解析] 图像中反应物能量总和大于生成物能量总和，故该反应为放热
反应，A错误；
该反应热化学方程式为 ，每生成放出热量 ，B正确；
反应的能量变化与反应条件无关，C错误；
图中、 不表示形成化学键释放出的能
量，D错误。
4.铋基催化剂对电化学还原制取 具有高效的选择性。其反
应过程与能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标
注。
（1）使用、两种催化剂中的哪种更有利于 的吸附？
______。简述判断依据：______________________________________
________________。
使用催化剂时，相对能量减小得多，趋于更稳定状态
（2）电化学还原制取的反应___（填“ ”“ ”或“ ”）0。
（3）使用催化剂时，最大能垒是________，使用 催化剂时，
最大能垒是________。
[解析] 使用催化剂时， 过程中的活化能为
，使用 催化剂时，
过程的活化能为
。
（4）由生成 的反应为______________________________
_______。
【规律小结】
正确理解活化能与反应热的关系
为正反应活化能， 为逆反应活化
能， 。
②催化剂能降低反应所需的活化能，但
不影响焓变的大小。
考点二
热化学方程式
1.概念
表示参加反应的__________和________关系的化学方程式，不仅表明
了化学反应中的______变化，也表明了化学反应中的______变化。
物质的量
反应热
物质
能量
2.书写步骤及要求
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）的绝对值均正确
（1） ( )
×
[解析] 反应热的单位应该是 。
（2）
( )
×
[解析] 水未注明聚集状态，且酸碱中和反应的 。
（3） ( )
×
[解析] 燃烧反应是放热反应， 。
（4）若 ，则反应
( )
×
（5）反应， 的“每摩尔反应”表示
和 反应达到平衡状态( )
×
（6）石墨，金刚石， ，说明石墨比金刚石稳定
( )
√
[解析] 能量越低，物质越稳定。
题组 热化学方程式的书写
1.（1）在和时，与反应生成 放热
，写出该反应的热化学方程式：_________________________
______________________。
（2）[2023·天津卷节选] 二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，若每生成
气体三氧化硫，放出 能量，写出生成三氧化硫的反应的热
化学方程式：_ ___________________________________________。
（3）[2023·重庆卷节选] 在银催化下，
乙烯与氧气反应生成环氧乙烷 和
乙醛（AA）。
①中间体生成吸附态 的活
化能为____ 。
83
[解析] 过渡态物质的总能量与反应物
总能量的差值为活化能，中间体生成吸附态 的活化能为
。
②由生成 的热化学方程式为__________________________
_________。
[解析] 环氧乙烷和乙醛互为同分异构体，由图可知，
生成放出热量为 ，放热反
应的焓变为负值，故热化学方程式为
。
2.（1）近年来，研究人员提出利
用含硫物质热化学循环实现太阳能
的转化与存储。过程如下：
反应 Ⅰ
反应 Ⅲ
反应 Ⅱ 的热化学方程式：
________________________________________________________。
[解析] 根据图像，可得反应Ⅱ的化学方程式为
，根据盖斯定律，反应Ⅱ
（反应Ⅰ 反应Ⅲ），则反应Ⅱ的
。
（2）已知：
沸腾炉中加碳氯化生成和 的热化学方程式：__________
____________________________________________________。
[解析] 沸腾炉中的反应为
，根据盖斯定律，已
知两式相加即可。
（3）如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢
气的反应系统原理。
通过计算，可知系统（Ⅰ ）和系统（Ⅱ ）制氢的热化学方程式分别为
_ ___________________________________________、
___________________________________________________。
[解析] 系统（Ⅰ）中最终是水分解制取氢气，系统（Ⅱ）最终是 分
解为硫和氢气。利用盖斯定律，依据反应
、 、
、
，
将上述反应进行如下变形： ，整理可得系统（Ⅰ）的热
化学方程式为 ；
，整理可得系
统（Ⅱ）的热化学方程式为
。
【规律小结】
书写热化学方程式的“四注意”
（1）热化学方程式中需注明各物质的聚集状态，在方程式后面注明
热量变化，吸热反应的，放热反应的。
（2）是一定温度和压强下的反应热，在、下测定的
可不注明温度和压强。
（3）热化学方程式中的化学计量数表示物质的物质的量，可以是整
数也可以是分数，化学计量数改变时，会相应改变。
（4）正反应和逆反应的数值相等，符号相反。
考点三
燃烧热 中和反应反应热的
测定 能源
1.燃烧热
指定产物
微点拨 理解燃烧热的注意事项
①对于燃烧热,由于反应放热是确定的,所以文字描述时可不带“-”,但其
焓变为负值。
②当用热化学方程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必须为 。
③物质完全燃烧生成的指定产物示例:, ,
, 。
2.中和反应反应热的测定
（1）实验目的
测定在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成时所放
出的热量。
（2）测定原理
；为生成的物
质的量。稀溶液的密度用进行计算。
（3）实验装置
简易量热计示意图
微点拨 实验中的注意事项
①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。
②为保证酸完全被中和，常采用碱稍稍过量 盐酸、
溶液等体积混合 。
③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。
（4）实验结论
在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成 时放出
的热量。
3.能源
（1）能源分类
煤
石油
天然气
（2）解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：.改善开采、运输、加工等各个环节； .科
学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新
能源。
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）
（1） 燃烧放出的热量为氢气的燃烧热( )
×
[解析] 氢气的燃烧热是指时 完全燃烧生成液态水时放
出的热量。
（2）硫完全燃烧生成 所放出的热量为硫的燃烧热( )
×
[解析] 完全燃烧生成 时所放出的热量为硫的燃烧热。
（3）（肼）与足量氧气反应生成 和液态水所放出的热
量是肼的燃烧热( )
×
[解析] 完全燃烧生成 和液态水时所放出的热量是肼
的燃烧热。
（4）根据 可知氢
气的燃烧热为 ( )
×
[解析] 热化学方程式中的化学计量数为2，燃烧热对应 可燃物，
因此氢气的燃烧热为 。
（5）稀醋酸与稀溶液反应生成，放出 热量
( )
×
[解析] 醋酸是弱酸，电离过程需要吸热，生成 时放出的
热量小于 。
（6）煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能( )
√
[解析] 地球上矿物燃料都由太阳能转化而来。
题组一 燃烧热的理解
1.[2024·湖南长郡中学模拟] 已知：
下列说法错误的是( )
A.上述反应中属于吸热反应的只有反应①
B.的燃烧热为
C.的燃烧热为
D.
√
[解析] 为吸热反应，故三个反应中，只有①为吸热反应，A项正确；
， 的燃烧热应该是
完全燃烧生成指定产物即 所放出的热量，故的燃烧热不是 ，B项错误；
根据盖斯定律，由得反应
，故 的燃烧热为，C项正确；
根据盖斯定律，由 得反应
，D项正确。
2.[2024· 黑吉辽卷节选] 为实现氯资源循环利用，工业上采用 催
化氧化法处理 废气：
结合以下信息，可知的燃烧热________ 。
[解析] 表示氢气燃烧热的热化学方程式为
，已知 ，
，
，则
，因此氢气的燃烧热 。
【易错警示】
对燃烧热概念的理解及应用
（1）对燃烧热概念的理解
①纯物质即纯净物，可以是单质，也可以是化合物。
②完全燃烧生成指定产物：可燃物中的碳元素变为，氢元素变
为，硫元素变为，氮元素变为。
（2）根据燃烧热计算反应放出热量：（可燃物），代
表燃烧热。
题组二 中和反应反应热的测定
3.[2025·北京丰台区统考] 测定中和反应反应热的简易装置如图所示，下
列有关该实验的说法中不正确的是( )
A.测定中和反应的反应热时，不能选用 溶液和浓
硫酸
B.相同条件下， 溶液与盐酸、硝酸反应的反应热
不相同
C.实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最
高温度
D.玻璃搅拌器上下搅拌有助于反应充分，隔热层起保温
作用
√
[解析] 浓硫酸稀释时放出大量的热，选用 溶液和浓硫酸进行实
验，反应放出的热量偏高，A正确；
盐酸、硝酸都是强酸，相同条件下，与溶液反应的实质都是
，故反应热相同，B错误；
实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到
的最高温度，根据 计算反应热，C正确；
玻璃搅拌器上下搅拌，使溶液充分混合，有助于
反应充分，隔热层起保温、隔热作用，防止热量
散失，D正确。
4.利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取 盐酸倒入内筒中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取 溶液，并用同一温度计
测出其温度；
③将 溶液倒入内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，设法使溶
液混合均匀，测得混合液的最高温度。回答下列问题：
（1） 溶液稍过量的原因是____________________。
（2）倒入 溶液的正确操作是________________。
确保盐酸完全被中和
一次性迅速倒入
（3）使盐酸与 溶液混合均匀的正确操作是___。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡简易量热计
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅拌
√
（4）现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别
和的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为 、
、，则、、 的大小关系为_________________。
[解析] 稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的
中和反应反应热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应
中，一水合氨的电离要吸收热量，故反应放热要少一些。
（5）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是 ，又知中和反应
后生成溶液的比热容 。强酸、强碱的稀溶液发生
中和反应生成 时，所释放的热量称为中和热。为了计算
中和热，某学生实验记录数据如下：
实验序号
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热 ____________
______（结果保留一位小数）。
题组三 能源的开发与利用
5.[2024·山东枣庄八中阶段考] “节约集约利用资源，倡导绿色简约生
活”，下列行为不符合以上主题的是( )
A.开发太阳能、水能、风能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
B.实现能源的清洁利用，开发新能源
C.更新采煤、采油技术，提高产量以满足工业生产的快速发展
D.落实“ ”发展观，即减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的
循环再生
√
[解析] 煤、石油等化石燃料是不可再生能源，且使用时会产生环境污
染，所以开发太阳能、水能、风能等新能源，有利于保护自然资源，
保护人类生存环境，A正确；
实现能源的清洁利用，开发新能源，有利于节约自然资源，保护环境，
B正确；
更新采煤、采油技术，提高产量，会造成自然资源的过量开采、过量
使用，不利于保护自然资源和环境，C错误；
减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生，有利于节约
资源，提高资源的利用率，D正确。
6.[2024·全国甲卷] 人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期，
现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是( )
A.木材与煤均含有碳元素 B.石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能 D.太阳能光解水可制氢
√
[解析] 木材的主要成分为纤维素，纤维素中含碳、氢、氧三种元素，
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，A正
确；
石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量
较小、沸点较低的烃的过程，汽油的相对分子质量较小，可以通过石
油裂化的方式得到，B正确；
燃料电池是将燃料的化学能转化成电能的装置，不是将热能转化为电
能，C错误；
在催化剂作用下，利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气，D正确。
考点四
盖斯定律
1.盖斯定律的内容
对于一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热
是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的____________有关，
而与____________无关。如：由反应物A生成产物B可以设计如下两条
途径，则、、 的关系可以表示为________________。
始态和终态
反应的途径
2.盖斯定律的理解
3.盖斯定律的应用
（1）根据盖斯定律计算反应热（虚拟路径法）
转化关系 反应热间的关系
转化关系 反应热间的关系
__________________________________
续表
如已知在、 时：
，
，
则的 为_______________。
（2）根据盖斯定律书写热化学方程式（加和法）
根据已知热化学方程式,运用加减运算法转化为目标热化学方程式。
【对点自测】
判断正误（正确的打“√”,错误的打“×”）
（1）一个反应一步完成或分几步完成，二者相比，经过的步骤越多，
放出的热量越多( )
×
[解析] 一个反应的 大小只与反应体系的始态和终态有关，与途径无关。
（2）由可知， 燃
烧生成放出的热量为 ( )
×
[解析] 完全燃烧生成，放出热量为 。
（3）已知 ；
；
；
；
则 ( )
√
（4）已知 ，
，则 ( )
√
[解析] ，，则 ，又
因，所以 。
题组一 盖斯定律的应用
1.[2025·湖南株洲三校联考] “千畦细浪舞晴空”，氮肥保障了现代农业
的丰收。为探究 的离子键强弱，设计如图所示的循环过程，
可得 为( )
A. B. C. D.
√
[解析] 由图可知，
；
；
；
；
；
；
根据盖斯定律，，得到
，C正确。
2.（1）利用超干重整技术可得到富含 的化工原料。
已知：
②
③
则 _______________。
[解析] 根据盖斯定律， 可得
，则 。
（2）一定条件下，用甲烷可以消除氮的氧化物 的污染。已知：
①
②
则 ___________
_______。
[解析] 根据热化学方程式
、 ，
可知是由 得
到，对应的反应焓变
。
【方法技巧】
利用盖斯定律计算反应热的思维模型
（1）利用盖斯定律计算反应热的三个步骤
（2）运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，的“ ”“-”随之改变，但数值不变。
题组二 反应热大小的比较
3.[2025·浙江金华十校联考] 相同温度和压强下，关于反应的 ，下
列判断正确的是( )
A., B.
C., D.
√
[解析] 环己烷比环己烯、环己二烯稳定，则环己烷能量低，，
，A项错误；
根据反应方程式，结合盖斯定律， ，B项错误；
将反应2减去反应1，得 ，
由于环己烯比环己二烯稳定，则，即 ，同理，
将反应3减去反应2，得反应4： ，
比 稳定，则，即 ，C项正确；
根据盖斯定律， ，D项错误。
4.[2025·湖南长郡中学模拟] 根据以下热化学方程式，和 的大小
比较错误的是( )
A.
，则有
B. ，则
有
C.
，则有
D. ，则
有
√
[解析] 将A项中的热化学方程式依次编号为①②，根据盖斯定律，由
可得 ，即
，A错误；
等量的具有的能量高于等量的 具有的能量，故
与反应生成 放出的热量比与反应生成
放出的热量多，则有 ，B正确；
将C项中的两个反应依次编号为①②，根据盖斯定律，由得
，则有，
即，C正确；
与的反应比 与的反应剧烈，放热更多，故 ，
D正确。
【规律小结】
“四看法”比较反应热的大小
（1）看能 量变化
（2）看物 质状态
（3）看反 应程度
（4）看反 应关系
续表
经典真题·明考向
1.[2024·贵州卷] 与可发生取代反应，反应过程中
的C原子和原子均可进攻，分别生成腈 和异腈
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.从生成和 的反应都是放热反应
B.过渡态是由的C原子进攻的 而形成的
C.Ⅰ 中“”之间的作用力比 Ⅱ 中“ ”之间的作用力弱
D.生成放热更多，低温时 是主要产物
√
[解析] 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，故从生成和 的反应都
是放热反应，A项正确；
与原子直接相连的C原子为 ，由反应历程及能量变化图可知，
过渡态是由的C原子进攻 的 ，形成碳碳键，
B项正确；
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
是和且均形成 ，Ⅱ转化为产物吸收更多的能量，故Ⅰ中
“ ”之间的作用力比Ⅱ中“”之间的作用力弱，C项正确；
由于生成 所需要的活化能高，反应速率慢，故低温时，
为主要产物，D项错误。
2.（1）[2024·河北卷节选] 硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上
制备原理如下： 。
若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 ________
_______（用含 的代数式表示）。
[解析] 根据 正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的
。
（2）[2024·安徽卷节选] 氧化脱氢反应：
计算：______ 。
[解析] 将两个反应依次标号为①和②，反应①-反应 可得目标反
应，则 。
（3）[2024·广东卷节选] 酸催化下与 混合溶液的反应
（反应 ），可用于石油开采中油路解堵。
反应
已知：
则反应的 ______________________。
[解析] 由已知可得：
Ⅰ. ；
Ⅱ. ；
Ⅲ. ；
Ⅳ. ；
由盖斯定律可知，目标方程式
可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ Ⅳ得到，
故 。
3.（1）[2023·湖南卷节选] 已知下列反应的热化学方程式：
①
②
计算反应的
_________ ；
[解析] 根据盖斯定律，将 可得
。
（2）[2023·浙江卷节选] 水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用
于制氢。
水煤气变换反应：
该反应分两步完成：
______
[解析] 对热化学方程式进行编号：
；
； 。
根据盖斯定律可知， ，则
。
1.[2025·黑龙江双鸭山开学联考] 参考如表所示键能数据和晶体硅与二
氧化硅结构模型估算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学
方程式中 的值为( )
化学键
460 498.8 176
A.
B.
C.
D.
√
[解析] 根据晶体结构模型可知晶体硅中
每个 原子与周围的4个硅原子形成正四
面体，向空间延伸形成共价键三维骨架
结构，每 原子与周围的4个原子形成4个，每个为1个原子提供 个，所以晶体硅中含有 ；二氧化硅晶体中每个原子形成4个， 二氧化硅晶体中含有，反应热 反应物总键能-生成物总键能，所以反应的反应热
。
2.已知：
下列关于上述反应焓变的判断正确的是( )
A.， B.
C. D.
√
[解析] 甲醇燃烧是放热反应，，A项错误；
，放出热量，反应③放出的热量比反应④多，
，B项错误；
根据盖斯定律， ，C项错误；
，
相当于、的燃烧，均为放热反应，则 ，D项正确。
3.[2025·河南洛阳、南阳名校联考] 工业上，以丁烯为原料制备丙烯的
过程涉及反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ： （主反应）
反应Ⅲ： （副反应）
已知三种烃的燃烧热如表所示：
气体
（1）写出表示 燃烧热的热化学方程式：
_________________________________________________________。
（2）根据上述数据计算反应Ⅰ的______ 。
[解析] 根据燃烧热写出热化学方程式：
；
；
。
根据盖斯定律，由Ⅰ Ⅱ-Ⅲ可得反应Ⅰ，则有
。
（3）由表中数据可得，反应的 ______
。
[解析] 结合（2）中的热化学方程式，由 可得反应
，则 。
4.（1）氨热分解法制氢气，一定温度下，利用催化剂将分解为
和 。相关化学键的键能数据如下：
化学键
946 436.0 390.8
反应_______ 。
[解析] （ ）
。
（2）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。 与
重整是 利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
①
②
③
④
⑤
根据盖斯定律，反应①的 ____________________________
（写出一个代数式即可）。
或
[解析] 根据题目所给出的反应方程式可知，
，根据盖斯定律则有
。
（3）大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。
已知 时，相关物质的燃烧热数据如下表：
物质
时和C（石墨，）生成 的热化学方程式为
___________________________________________________。
[解析] 根据表格燃烧热数据可知，存在反应
，
，
，根据盖斯定律， 得反应：
（石墨，）， 。
Exercise
作业手册
考点一 化学反应与热能
1.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.水的汽化需要吸收能量，所以水的汽化属于吸热反应
C.是放热反应，则比 稳定
D.对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量
√
[解析] 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应为放
热反应，但该反应在高温条件下才能进行，故A错误；
吸热反应属于化学反应，水汽化属于物质状态之间的转化,是物理变化，
所以水的汽化不属于吸热反应，故B错误；
是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，能量越低
越稳定，所以比 稳定，故C正确；
吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量，故D错误。
2.某反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.改变催化剂，可改变该反应的活化能
B.该反应为吸热反应，热效应等于
C.反应过程 有催化剂参与
D.在催化剂条件下，反应的活化能等于
√
[解析] 使用不同的催化剂，反应的活化能不同，故A正确；
反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，故B错误；
反应过程 中使用了催化剂，故C错误；
、 分别代表反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能不
是各步反应活化能之和，故D错误。
3.[2024·安徽卷] 某温度下，在密闭容器中充入
一定量的 ，发生下列反应：
, ，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.
√
[解析] 由图可知，反应初期随着时间的推移，
的浓度逐渐减小、 和的浓度逐渐增大且
比的浓度增大程度大，后来随着时间的推移，
和的浓度逐渐减小、 的浓度继续逐渐增大，
说明反应初期的反应速率大于 的反应速率，则
反应的活化能小于反应 的活化能，C、D不正确；
和的 都小于0，A不正确，B正确。
4.[2024·河北唐山一模] 1,丙二醇 单分子解离反
应相对能量如图所示，路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说
法正确的是( )
A.解离过程中，断裂处碳碳键比 处碳碳键所需能量高
B.1, 丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C.从能量的角度分析，、、、四种路径中 路径的速
率最慢
D.脱水生成的四种产物中，
最稳定
√
[解析] 由题图可知， 具有的总能量高于
具有的总能量，说明断裂 处碳碳
键生成所需能量低，A错误；
1, 丙二醇具有的总能量高于和 具有的总能量，此过
程为放热反应，B错误；
图中 路径的活化能最大，则反应速率最慢，C正确；
由题图可知，脱水生成物中 具有的能量最低，其稳定性最
强，D错误。
考点二 热化学方程式 燃烧热 中和反应反应热的测定
5.[2024·辽宁抚顺六校联考] 已知的燃烧热为，
的燃烧热为。现有和组成的混合气体
（标准状况），经充分燃烧后，一共放出热量 ，并生成液态
水。下列说法正确的是( )
A. 燃烧热的热化学方程式为
B. 燃烧热的热化学方程式为
C.燃烧前的混合气体中，的体积分数为
D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应，电子转移总数为
（设 为阿伏伽德罗常数的值）
√
[解析] 的燃烧热为，依据燃烧热概念， 燃烧热的热
化学方程式为 ，A错误；
氢气的燃烧热为， 燃烧热的热化学方程式为
，选项中不是，
B错误；
、燃烧生成 和分别为、和
组成的混合气体 （标准状况），物质的量为，经充分
燃烧后，放出总热量为 ，并生成液态水，依据和燃烧热的
热化学方程式计算，设的物质的量为， 的物质的量为，则
， ，
联立解得，，燃烧前混合气体中 的体积百分数
为，C正确；
与水、 的反应为歧化反应，则该过程转移电子的物质的量为
，电子转移总数为 ，D错误。
6.某实验小组利用如图所示装置测定中和反应的反应热（生成 液
态时，用 表示），通电后，搅拌磁子能高速转动，三次实验数
据如表所示，溶液密度近似为 ，溶液比热容为
。下列说法中错误的是 ( )
盐酸与 溶液反应时体系的温度变化情况：
实验 组号
1 20.8 24.1 3.3
2 20.8 24.2 3.4
3 20.9 24.3 3.4
A.隔一段时间需打开止水夹放出气体，防
止容器内压强过大，但此操作会造成一定
的热量损失
B.的 溶液用注
射器多次缓慢注入，以保证盐酸完全反应
C.相同情况下，用醋酸代替盐酸会使测得
的 偏大
D.该实验测得生成 时放出的
热量约为
√
[解析] 搅拌磁子能高速转动，可能会产生一定量的水蒸气，为防止水
蒸气的产生使得容器内压强过大导致发生意外事故，实验时，应隔一
段时间打开止水夹放出气体，但放出气体时会造成一定的热量损失，
A正确；
实验时，氢氧化钠溶液应一次性快
速注入，防止热量散失，减少实验
误差，B错误；
醋酸是一元弱酸，在溶液中的电离是吸热过程，则相同情况下，用醋
酸代替盐酸会使测得的热量偏小，导致测得的中和反应反应热偏大，
C正确；
盐酸与 氢氧化钠溶液反应时，
盐酸不足量，反应生成 ，由表格数据可知，三次实验测
得温度差的平均值约为 ，反应放出的热量为
，则生成时放出
的热量为 ，D正确。
7.[2024·河北石家庄精英中学调研] 化学反应在有新物质生成的同时，
一定伴随有能量的变化。下列说法正确的是 ( )
A.已知的燃烧热为，则表示 燃烧热的热化学方程
式为
B.已知 ，用含
的浓硫酸与足量稀溶液反应，放出 热量
C.与 充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D.已知，现将
和充入密闭容器中充分反应后，放出的热量为
√
[解析] 氢气的燃烧热为 完全燃烧生成液态水时放出的热量，
则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
，故A正确；
浓硫酸稀释时会放出热量，则含 的浓硫酸与足量稀氢氧化
钠溶液反应放出热量大于 ，故B错误；
气态水比液态水的能量高，则氢气与氧气充分反应生成等量的液态水
比气态水放出的热量更多，故C错误；
氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反
应，所以与 充入密闭容器中充分反应后放出的
热量小于 ，故D错误。
8.[2024·湖北黄冈中学调研] 已知： 完全燃烧生成液态水
和，放出热量；完全燃烧生成液态水和 ，
放出 热量。下列说法中不正确的是( )
A.的燃烧热为， 的燃烧热为
B.和的燃烧热大小关系：
C.等量的完全燃烧生成水蒸气和 放出的热量比生成液态水和
放出的热量多
D.分别燃烧等物质的量的和生成液态水和， 放出的
热量多
√
[解析] 根据燃烧热的定义及题给数据计算燃烧热， 的燃烧热为
； 的燃烧热为
，A正确。
燃烧热均为负值，结合A项分析，和 的燃烧热大小关系：
，B正确。
等量的水蒸气具有的能量高于液态水具有的能量，故等量的完全
燃烧生成水蒸气和 放出的热量比生成液态水和放出的热量少，
C错误。
完全燃烧和 ，放出的热量分别为、
，故燃烧等物质的量的和 生成液态水和，
放出的热量多，D正确。
9.[2024·吉林一中质检] 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为
氢气的两种反应原理如下：
下列说法正确的是( )
A.的燃烧热为
B.反应①中的能量变化如图所示
C.转变成 的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应： 的
√
[解析] 的燃烧热是指 完全燃烧生成二氧化碳
和液态水所放出的热量，不是 ，故A错误；
反应①为吸热反应，图中的能量变化是放热反应，故B错误；
反应①为吸热反应，反应②为放热反应，均为转变成，则
转变成 的过程不一定要吸收能量，故C错误；
液态甲醇转化为气态甲醇需要吸收能量，由于
，则
的 ，
故D正确。
10.[2025·河北省级重点高中联考] 已知反应：
；
。
其他数据如表所示：
化学键
798 413 463 615
下列说法正确的是( )
A.乙烯的燃烧热为
B.上表中的用的代数式表示为
C.反应
D.当有断裂时，反应放出热量一定为
√
[解析] 表示燃烧热时所生成的产物水为液态，A错误；
根据键能计算反应热， ，则有 ，B正确；
反应①②中水的状态不同，根据盖斯定律不能计算反应的 ，C错误；
反应①②中反应，都有 断裂，无法确定放出的热量，D错误。
考点三 盖斯定律 反应热的计算
11.已知、、对应的反应中已略，且 。
下列说法正确的是( )
A.
B.的值是 的燃烧热
C.
D.稳定性：正丁烷 异丁烷
√
[解析] 、分别表示异丁烷与正丁烷的燃烧热，因 ，
则燃烧 两种物质时，前者释放的热量比后者少，据此可知正丁烷
转化为异丁烷是放热反应，，A错误；
燃烧热是 纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，含 元素
的物质燃烧生成的指定产物为液态水，故 的值不是正丁烷的燃烧
热，B错误；
和 的始态和终态相同，由盖斯定律可知，
，C正确；
相同条件下，能量越低越稳定，则稳定性：正丁烷 异丁烷，D错误。
12.[2025·湖北T8联盟联考] 选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟
的 控制处理方法，主要反应如下：
副反应：
根据以上反应，可以计算出反应的 为
( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 将题给三个热化学方程式依次编号为①②③，由
可得反应： ；根据盖
斯定律，该反应的
。
13.[2025·河北邢台名校联盟联考]
和 都是重要的化工产品。
磷与氯气反应有如图所示转化关系。
已知：在绝热恒容密闭容器中发生反应（1）、反应（2），反应体系
的温度均升高。
下列叙述正确的是( )
A.
B.
C.、、中， 最大
D. 分子中每个原子最外层都达到8电子结构
√
[解析] 在绝热恒容密闭容器中发生反应（1）和（2），反应体系的温
度均升高，则两反应均为放热反应。根据盖斯定律可知，
，A正确；
液态汽化时吸收热量，故 ，B错误；
反应（1）和反应（2）均是放热反应，故反应（3）也是放热反应，
结合盖斯定律，最小，C错误；
分子中 原子最外层有10个电子，D错误。
14.（1）[2024·广东卷节选] 反应
已知：
则反应的 ______________________。
[解析] 由已知可得：
Ⅰ. ；
Ⅱ. ；
Ⅲ. ；
Ⅳ. ；
由盖斯定律可知，目标方程式
可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ Ⅳ得到，
故 。
（2）[2024·甘肃卷节选] 由制备
已知
时，由制备 硅____
（填“吸”或“放”）热_______ 。升高温度有利于制备硅的原因是
________________________________________________________。
吸
587.02
该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，有利于制备硅
[解析] 由题给热化学方程式：
，
，
根据盖斯定律可知， 可得热化学方程式
，
则制备硅，即 ，需要吸收热量为
；该反应为吸热反应，升高温度，
平衡正向移动，有利于制备硅。
15.低碳经济已成为人们一种新的生活理念，二氧化碳的捕捉和利用是
能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题：
（1）用 催化加氢可以制取乙烯：
，
该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的 _______
___________（用含、 的式子表示）。
相关化学键的键能如下表，实验测得上述反应的
，则表中的 _____。
800
化学键
436 764 413 463
[解析] 根据反应热等于正反应的活化能-
逆反应的活化能分析，该反应的反应热为
。根据反应热 反应物
的键能总和-生成物的键能总和计算，有
，解得 。
（2）工业上用和 反应合成二甲醚。
已知：
则 ________
。
[解析]
，
，根据
盖斯定律分析，由 得
。
（3）用表示阿伏伽德罗常数的值，在完全燃烧生成 和
液态水的反应中，每有个电子转移时，放出 的热量。则
的热值为____ 。
50
[解析] 用表示阿伏伽德罗常数的值，在完全燃烧生成
和液态水的反应中，每有个电子转移时，说明有
反应，放出的热量，则 完全燃烧放出的热量为
，的热值为 。
快速核答案
使用建议
第26讲 化学反应的热效应
考点一 焓变与反应热
夯实必备知识
1.断裂 形成 物质 能量 热量
2.（1）反应物 反应 空气 （2） 释
放 吸收 焓变
3.吸收 放出
【对点自测】
（1）√ （2）√ （3）× （4）× （5）√ （6）×
提升关键能力
题组一 焓变和反应热概念的理解及应用
1.C 2.A
题组二 化学反应中能量变化的图像
3.B
4.（1） 使用催化剂时，相对能量减小得多，趋于更稳定
状态 （2） （3）
（4）
考点二 热化学方程式
夯实必备知识
1.物质的量 反应热 物质 能量
【对点自测】
（1）× （2）× （3）× （4）× （5）× （6）√
提升关键能力
题组 热化学方程式的书写
1.（1）
（2）
（3）①83 ②
2.（1）
（2）
（3）
考点三 燃烧热 中和反应反应热的测定 能源
夯实必备知识
1. 指定产物
3.煤 石油 天然气
【对点自测】
（1）× （2）× （3）× （4）× （5）× （6）√
提升关键能力
题组一 燃烧热的理解
1.B 2.
题组二 中和反应反应热的测定
3.B
4.（1）确保盐酸完全被中和 （2）一次性迅速倒入 （3）D
（4） （5）
题组三 能源的开发与利用
5.C 6.C
考点四 盖斯定律
夯实必备知识
1.始态和终态 反应的途径
3.
【对点自测】
（1）× （2）× （3）√ （4）√
提升关键能力
题组一 盖斯定律的应用
1.C 2.（1） （2）
题组二 反应热大小的比较
3.C 4.A
经典真题·明考向
1.D 2.（1） （2） （3）
3.（1） （2）
教师备用习题
1.A 2.D
3.（1）
（2）
（3）
4.（1） （2）或
（3）
作业手册
考点一 化学反应与热能
1.C 2.A 3.B 4.C
考点二 热化学方程式 燃烧热 中和反应反应热的测定
5.C 6.B 7.A 8.C 9.D 10.B
考点三 盖斯定律 反应热的计算
11.C 12.D
13.A
14.（1）
（2）吸 587.02 该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，
有利于制备硅
15.（1） 800
（2） （3）50第26讲 化学反应的热效应
考点一
● 夯实必备知识
1.断裂 形成 物质 能量 热量
2.(1)反应物 反应 空气
(2)H ΔH kJ/mol kJ·mol-1 释放 吸收 焓变
3.(2)吸收 放出 > > < <
【对点自测】
(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
[解析] (6)任何化学反应都伴随着能量的变化,但物质的状态变化也伴随能量变化,而物质的状态变化属于物理变化。
● 提升关键能力
题组一
1.C [解析] 反应3C(s)+CaO(s)CaC2(s)+CO(g)中ΔS>0,因在常温下不能自发进行,则ΔG=ΔH-TΔS>0,ΔH必大于0,A错误;使用合适的催化剂可以改变反应历程,但不改变反应的焓变,B错误;反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=反应物总键能-生成物总键能=(436+243-862) kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1<0,故H2和Cl2反应释放能量,C正确;石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,故石墨比金刚石稳定,D错误。
2.A [解析] 由题干信息可知,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)生成2 mol HCl(g)的反应热为ΔH=436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1-2×431 kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1,A错误;断开1 mol H—H需要吸收436 kJ的能量,故2 mol气态氢原子结合生成H2(g)时,能放出436 kJ能量,B正确;断裂1 mol HCl(g)分子中的化学键,需要吸收431 kJ能量,C正确;由A项分析可知,该反应为放热反应,故该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,D正确。
题组二
3.B [解析] 图像中反应物能量总和大于生成物能量总和,故该反应为放热反应,A错误;该反应热化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH=-(180-104) kJ·mol-1=-76 kJ·mol-1 ,每生成2 mol NOCl(g)放出热量76 kJ,B正确;反应的能量变化与反应条件无关,C错误;图中E1、E2不表示形成化学键释放出的能量,D错误。
4.(1)Bi2O3 使用Bi2O3催化剂时,相对能量减小得多,趋于更稳定状态
(2)<
(3)0.38 eV 0.32 eV
(4)*C+HC+e-C+*HCOO-
[解析] (3)使用Bi催化剂时,*CO2→*C过程中的活化能为-0.51 eV-(-0.89 eV)=0.38 eV,使用Bi2O3催化剂时,*C→*C+*HCOO-过程的活化能为-2.54 eV-(-2.86 eV)=0.32 eV。
考点二
● 夯实必备知识
1.物质的量 反应热 物质 能量
【对点自测】
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
[解析] (1)反应热的单位应该是kJ·mol-1。
(2)水未注明聚集状态,且酸碱中和反应的ΔH<0。
(3)燃烧反应是放热反应,ΔH<0。
(6)能量越低,物质越稳定。
● 提升关键能力
题组
1.(1)2Na(s)+O2(g)Na2O2(s) ΔH=-510.9 kJ·mol-1
(2)SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
(3)①83 ②EO(g)AA(g) ΔH=-102 kJ·mol-1
[解析] (3)①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,中间体OMC生成吸附态EO(ads)的活化能为(-93 kJ·mol-1)-(-176 kJ·mol-1)=83 kJ·mol-1。
②环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)互为同分异构体,由图可知,EO(g)生成1 mol AA(g)放出热量为(-117 kJ)-(-219 kJ)=102 kJ,放热反应的焓变为负值,故热化学方程式为EO(g)AA(g) ΔH=-102 kJ·mol-1。
2.(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)
ΔH=-254 kJ·mol-1
(2)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(g)+2CO(g)
ΔH=-45.5 kJ·mol-1
(3)H2O(l)H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·mol-1
H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ·mol-1
[解析] (1)根据图像,可得反应Ⅱ的化学方程式为3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),根据盖斯定律,反应Ⅱ=-(反应Ⅰ+反应Ⅲ),则反应Ⅱ的ΔH=-551 kJ·mol-1+297 kJ·mol-1=-254 kJ·mol-1。(2)沸腾炉中的反应为TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g),根据盖斯定律,已知两式相加即可。(3)系统(Ⅰ)中最终是水分解制取氢气,系统(Ⅱ)最终是H2S分解为硫和氢气。利用盖斯定律,依据反应①H2SO4(aq)SO2(g)+H2O(l)+O2(g) ΔH1=+327 kJ·mol-1、②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)2HI(aq)+H2SO4(aq) ΔH2=-151 kJ·mol-1、③2HI(aq)H2(g)+I2(s) ΔH3=+110 kJ·mol-1、④H2S(g)+H2SO4(aq)S(s)+SO2(g)+2H2O(l) ΔH4=+61 kJ·mol-1,将上述反应进行如下变形:①+②+③,整理可得系统(Ⅰ)的热化学方程式为H2O(l)H2(g)+O2(g) ΔH=+286 kJ·mol-1;②+③+④,整理可得系统(Ⅱ)的热化学方程式为H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ·mol-1。
考点三
● 夯实必备知识
1.1 mol 指定产物 1 mol C(s) CO2(g)
3.(1)煤 石油 天然气
【对点自测】
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
[解析] (1)氢气的燃烧热是指101 kPa时1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量。
(2)1 mol S完全燃烧生成SO2(g)时所放出的热量为硫的燃烧热。
(3)1 mol N2H4完全燃烧生成N2(g)和液态水时所放出的热量是肼的燃烧热。
(4)热化学方程式中H2的化学计量数为2,燃烧热对应1 mol 可燃物,因此氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1。
(5)醋酸是弱酸,电离过程需要吸热,生成1 mol H2O(l)时放出的热量小于57.3 kJ。
(6)地球上矿物燃料都由太阳能转化而来。
● 提升关键能力
题组一
1.B [解析] ΔH>0为吸热反应,故三个反应中,只有①为吸热反应,A项正确;H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=
-241.8 kJ·mol-1,H2的燃烧热应该是1 mol H2(g)完全燃烧生成指定产物即H2O(l)所放出的热量,故H2的燃烧热不是241.8 kJ·mol-1,B项错误;根据盖斯定律,由③-②得反应CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1-(-110.5 kJ·mol-1)=-283 kJ·mol-1,故CO的燃烧热为283 kJ·mol-1,C项正确;根据盖斯定律,由①+②得反应C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,D项正确。
2.-285.8 [解析] 表示氢气燃烧热的热化学方程式为④H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH,已知①2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·mol-1,②H2O(l)H2O(g) ΔH2=+44.0 kJ·mol-1,③H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH3=-184.6 kJ·mol-1,则④=①+③-②,因此氢气的燃烧热ΔH=-57.2 kJ·mol-1-184.6 kJ·mol-1-44 kJ·mol-1=-285.8 kJ·mol-1。
题组二
3.B [解析] 浓硫酸稀释时放出大量的热,选用NaOH溶液和浓硫酸进行实验,反应放出的热量偏高,A正确;盐酸、硝酸都是强酸,相同条件下,与NaOH溶液反应的实质都是OH-(aq)+H+(aq)H2O(l),故反应热相同,B错误;实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度,根据Q=cmΔt计算反应热,C正确;玻璃搅拌器上下搅拌,使溶液充分混合,有助于反应充分,隔热层起保温、隔热作用,防止热量散失,D正确。
4.(1)确保盐酸完全被中和
(2)一次性迅速倒入
(3)D (4)ΔH1=ΔH2<ΔH3
(5)-51.8 kJ·mol-1
[解析] (4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离,它们的中和反应反应热相同,稀氨水中的溶质是弱电解质,它与盐酸的反应中,一水合氨的电离要吸收热量,故反应放热要少一些。
题组三
5.C [解析] 煤、石油等化石燃料是不可再生能源,且使用时会产生环境污染,所以开发太阳能、水能、风能等新能源,有利于保护自然资源,保护人类生存环境,A正确;实现能源的清洁利用,开发新能源,有利于节约自然资源,保护环境,B正确;更新采煤、采油技术,提高产量,会造成自然资源的过量开采、过量使用,不利于保护自然资源和环境,C错误;减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生,有利于节约资源,提高资源的利用率,D正确。
6.C [解析] 木材的主要成分为纤维素,纤维素中含碳、氢、氧三种元素,煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,A正确;石油裂化是将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程,汽油的相对分子质量较小,可以通过石油裂化的方式得到,B正确;燃料电池是将燃料的化学能转化成电能的装置,不是将热能转化为电能,C错误;在催化剂作用下,利用太阳能光解水可以生成氢气和氧气,D正确。
考点四
● 夯实必备知识
1.始态和终态 反应的途径 ΔH=ΔH1+ΔH2
3.(1)aΔH2 -ΔH2 ΔH1+ΔH2 -283 kJ·mol-1
【对点自测】
(1)× (2)× (3)√ (4)√
[解析] (1)一个反应的ΔH大小只与反应体系的始态和终态有关,与途径无关。
(2)1 g H2完全燃烧生成0.5 mol H2O(g),放出热量为0.5a kJ。
(4),ΔH2+ΔH3=ΔH1,则ΔH3=ΔH1-ΔH2,又因ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。
● 提升关键能力
题组一
1.C [解析] 由图可知,①NH4Cl(s)N(g)+Cl-(g) ΔH1=+698 kJ·mol-1;
②NH4Cl(s)N(aq)+Cl-(aq)
ΔH2=+15 kJ·mol-1;
③Cl-(g)Cl-(aq) ΔH3=-378 kJ·mol-1;
④(NH4)2SO4(s)N(g)+S(g) ΔH4;
⑤(NH4)2SO4(s)N(aq)+S(aq)
ΔH5=+3 kJ·mol-1;
⑥S(g)(aq) ΔH6=-530 kJ·mol-1;
根据盖斯定律,①+③+⑤-②-⑥=④,得到ΔH4=
+838 kJ·mol-1,C正确。
2.(1)+247 kJ·mol-1 (2)-867.35 kJ·mol-1
[解析] (1)根据盖斯定律,①+×(②-③)可得CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),则ΔH=+206 kJ·mol-1+×(-484 kJ·mol-1+566 kJ·mol-1)=+247 kJ·mol-1。(2)根据热化学方程式①CH4(g)+4NO2(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.1 kJ·mol-1、②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1 160.6 kJ·mol-1,可知CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)是由得到,对应的反应焓变ΔH===-867.35 kJ·mol-1。
题组二
3.C [解析] 环己烷比环己烯、环己二烯稳定,则环己烷能量低,ΔH1<0,ΔH2<0,A项错误;根据反应方程式,结合盖斯定律,ΔH3=ΔH2+ΔH4,B项错误;将反应2减去反应1,得(g)+H2(g)(g) ΔH=ΔH2-ΔH1,由于环己烯比环己二烯稳定,则ΔH2-ΔH1<0,即ΔH2 <ΔH1,同理,将反应3减去反应2,得反应4:(g)+H2(g)(g) ΔH4=ΔH3-ΔH2,比稳定,则ΔH3-ΔH2>0,即ΔH3>ΔH2,C项正确;根据盖斯定律,ΔH2=ΔH3-ΔH4,D项错误。
4.A [解析] 将A项中的热化学方程式依次编号为①②,根据盖斯定律,由①-②可得2S(s)+2O2(g)2SO2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2<0,即ΔH1<ΔH2,A错误;等量的Br2(g)具有的能量高于等量的Br2(l)具有的能量,故1 mol Br2(g)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量比1 mol Br2(l)与H2(g)反应生成HBr(g)放出的热量多,则有ΔH1<ΔH2,B正确;将C项中的两个反应依次编号为①②,根据盖斯定律,由①-②得4Al(s)+2Fe2O3(s)2Al2O3(s)+4Fe(s),则有ΔH=ΔH1-ΔH2<0,即ΔH1<ΔH2,C正确;Cl2与H2的反应比Br2与H2的反应剧烈,放热更多,故ΔH1<ΔH2,D正确。
经典真题·明考向
1.D [解析] 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;与Br原子直接相连的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;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且均形成AgBr,Ⅱ转化为产物吸收更多的能量,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;由于生成CH3CH2CN所需要的活化能高(TS1),反应速率慢,故低温时,CH3CH2NC为主要产物,D项错误。
2.(1)(E正+67.59)
(2)-566
(3)ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4
[解析] (1)根据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)将两个反应依次标号为①和②,反应①-反应②×2可得目标反应,则ΔH3=ΔH1-2ΔH2=(-209.8-178.1×2) kJ·mol-1=-566 kJ·mol-1。(3)由已知可得:
Ⅰ.NaNO2(s)+NH4Cl(s)N2(g)+NaCl(s)+2H2O(l) ΔH1;
Ⅱ.NaNO2(s)Na+(aq)+N(aq) ΔH2;
Ⅲ.NH4Cl(s)Cl-(aq)+N(aq) ΔH3;
Ⅳ.NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq) ΔH4;
由盖斯定律可知,目标方程式N(aq)+N(aq)N2(g)+2H2O(l)可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4。
3.(1)+118
(2)+6.0
[解析] (1)根据盖斯定律,将①-②-③可得C6H5C2H5(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g) ΔH4=-4 386.9 kJ·mol-1-(-4 263.1 kJ·mol-1)-(-241.8 kJ·mol-1)= +118 kJ·mol-1。(2)对热化学方程式进行编号:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1;②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH1=
-47.2 kJ·mol-1;③2Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g) ΔH2。根据盖斯定律可知,③=①-②,则ΔH2=ΔH-ΔH1=(-41.2 kJ·mol-1)-(-47.2 kJ·mol-1)=+6.0 kJ·mol-1。第26讲 化学反应的热效应
1.C [解析] 需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应为放热反应,但该反应在高温条件下才能进行,故A错误;吸热反应属于化学反应,水汽化属于物质状态之间的转化,是物理变化,所以水的汽化不属于吸热反应,故B错误;X(s)Y(s)是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量,能量越低越稳定,所以Y(s)比X(s)稳定,故C正确;吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量,故D错误。
2.A [解析] 使用不同的催化剂,反应的活化能不同,故A正确;反应物的总能量高于生成物的总能量,为放热反应,故B错误;反应过程b中使用了催化剂,故C错误;E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能,整个反应的活化能不是各步反应活化能之和,故D错误。
3.B [解析] 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的浓度逐渐增大且Y比Z的浓度增大程度大,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,说明反应初期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,C、D不正确;X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的ΔH都小于0,A不正确,B正确。
4.C [解析] 由题图可知,CH2HOH+H3具有的总能量高于CH3HOH+H2OH具有的总能量,说明CH2OHCHOHCH3断裂a处碳碳键生成CH3HOH+H2OH所需能量低,A错误;1,2-丙二醇具有的总能量高于CH3COCH3和H2O具有的总能量,此过程为放热反应,B错误;图中TS4路径的活化能最大,则反应速率最慢,C正确;由题图可知,脱水生成物中CH3COCH3具有的能量最低,其稳定性最强,D错误。
5.C [解析] CO的燃烧热为282.8 kJ·mol-1,依据燃烧热概念,CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=-282.8 kJ·mol-1,A错误;氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,选项中不是H2O(l),B错误;H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况),物质的量为2.5 mol,经充分燃烧后,放出总热量为710 kJ,并生成液态水,依据H2和CO燃烧热的热化学方程式计算,设H2的物质的量为x,CO的物质的量为y,则x+y=2.5 mol,285.8 kJ·mol-1×x+282.8 kJ·mol-1×y=710 kJ,联立解得x=1 mol,y=1.5 mol,燃烧前混合气体中H2的体积百分数为×100%=40%,C正确;1 mol H2、1.5 mol CO燃烧生成H2O和CO2分别为1 mol、1.5 mol,Na2O2与水、CO2的反应为歧化反应,则该过程转移电子的物质的量为2.5 mol,电子转移总数为2.5NA,D错误。
6.B [解析] 搅拌磁子能高速转动,可能会产生一定量的水蒸气,为防止水蒸气的产生使得容器内压强过大导致发生意外事故,实验时,应隔一段时间打开止水夹放出气体,但放出气体时会造成一定的热量损失,A正确;实验时,氢氧化钠溶液应一次性快速注入,防止热量散失,减少实验误差,B错误;醋酸是一元弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,则相同情况下,用醋酸代替盐酸会使测得的热量偏小,导致测得的中和反应反应热ΔH偏大,C正确;50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液反应时,盐酸不足量,反应生成0.025 mol H2O,由表格数据可知,三次实验测得温度差的平均值约为3.37 ℃,反应放出的热量为0.1 kg×4.18 kJ·kg-1·℃-1×3.37 ℃≈1.409 kJ,则生成1 mol H2O(l)时放出的热量为1.409 kJ×40≈56.4 kJ,D正确。
7.A [解析] 氢气的燃烧热为1 mol H2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,故A正确;浓硫酸稀释时会放出热量,则含49.0 g H2SO4的浓硫酸与足量稀氢氧化钠溶液反应放出热量大于57.3 kJ,故B错误;气态水比液态水的能量高,则氢气与氧气充分反应生成等量的液态水比气态水放出的热量更多,故C错误;氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应为可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以1 mol H2(g)与1 mol I2(g)充入密闭容器中充分反应后放出的热量小于11 kJ,故D错误。
8.C [解析] 根据燃烧热的定义及题给数据计算燃烧热,CH4的燃烧热为ΔH1=-(55.6×16) kJ·mol-1=-889.6 kJ·mol-1;C2H2的燃烧热为ΔH2=-(99.6×) kJ·mol-1=-1 294.8 kJ·mol-1,A正确。燃烧热(ΔH)均为负值,结合A项分析,CH4和C2H2的燃烧热大小关系:ΔH1>ΔH2,B正确。等量的水蒸气具有的能量高于液态水具有的能量,故等量的C2H2完全燃烧生成水蒸气和CO2放出的热量比生成液态水和CO2放出的热量少,C错误。完全燃烧1 mol CH4和1 mol C2H2,放出的热量分别为889.6 kJ、1 294.8 kJ,故燃烧等物质的量的CH4和C2H2生成液态水和CO2,C2H2放出的热量多,D正确。
9.D [解析] CH3OH(l)的燃烧热是指1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成二氧化碳和液态水所放出的热量,不是192.9 kJ·mol-1,故A错误;反应①为吸热反应,图中的能量变化是放热反应,故B错误;反应①为吸热反应,反应②为放热反应,均为CH3OH转变成H2,则CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量,故C错误;液态甲醇转化为气态甲醇需要吸收能量,由于CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1,则CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1,故D正确。
10.B [解析] 表示燃烧热时所生成的产物水为液态,A错误;根据键能计算反应热,ΔH1=(413×4+3x+615) kJ·mol-1-(798×4+463×4) kJ·mol-1=-a kJ·mol-1,则有x=,B正确;反应①②中水的状态不同,根据盖斯定律不能计算反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH,C错误;反应①②中1 mol C2H4反应,都有4 mol C—H断裂,无法确定放出的热量,D错误。
11.C [解析] ΔH2、ΔH5分别表示异丁烷与正丁烷的燃烧热,因ΔH2>ΔH5,则燃烧1 mol两种物质时,前者释放的热量比后者少,据此可知正丁烷转化为异丁烷是放热反应,ΔH1<0,A错误;燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量,含H元素的物质燃烧生成的指定产物为液态水,故ΔH3的值不是正丁烷的燃烧热,B错误;ΔH1+ΔH2和ΔH3+ΔH4的始态和终态相同,由盖斯定律可知,ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4,C正确;相同条件下,能量越低越稳定,则稳定性:正丁烷<异丁烷,D错误。
12.D [解析] 将题给三个热化学方程式依次编号为①②③,由①×-②+③×可得反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g);根据盖斯定律,该反应的ΔH=a kJ·mol-1×-b kJ·mol-1+c kJ·mol-1×= kJ·mol-1。
13.A [解析] 在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)和(2),反应体系的温度均升高,则两反应均为放热反应。根据盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+ΔH2,A正确;液态PCl3汽化时吸收热量,故ΔH<ΔH2,B错误;反应(1)和反应(2)均是放热反应,故反应(3)也是放热反应,结合盖斯定律,ΔH3最小,C错误;PCl5分子中P原子最外层有10个电子,D错误。
14.(1)ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4
(2)吸 587.02 该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,有利于制备硅
[解析] (1)由已知可得:
Ⅰ.NaNO2(s)+NH4Cl(s)N2(g)+NaCl(s)+2H2O(l) ΔH1;
Ⅱ.NaNO2(s)Na+(aq)+N(aq) ΔH2;
Ⅲ.NH4Cl(s)Cl-(aq)+N(aq) ΔH3;
Ⅳ.NaCl(s)Na+(aq)+Cl-(aq) ΔH4;
由盖斯定律可知,目标方程式N(aq)+N(aq)N2(g)+2H2O(l)可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ+Ⅳ得到,故ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3+ΔH4。
(2)由题给热化学方程式:①SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g) ΔH1=+74.22 kJ·mol-1,②SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g) ΔH2=+219.29 kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,①+②可得热化学方程式SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) ΔH=ΔH1+ΔH2=+74.22 kJ·mol-1+(+219.29 kJ·mol-1)=+293.51 kJ·mol-1,则制备56 g硅,即2 mol Si,需要吸收热量为293.51 kJ·mol-1×2 mol=587.02 kJ;该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,有利于制备硅。
15.(1)-(b-a) kJ·mol-1 800 (2)-121.4 (3)50
[解析] (1)根据反应热等于正反应的活化能-逆反应的活化能分析,该反应的反应热为-(b-a) kJ·mol-1。根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算,有2x kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1-×(764 kJ·mol-1+413 kJ·mol-1×4)-4×463 kJ·mol-1=-152 kJ·mol-1,解得x=800。
(2)①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49 kJ·mol-1,②CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ΔH2=+23.4 kJ·mol-1,根据盖斯定律分析,由①×2-②得2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3=(-49 kJ·mol-1)×2-23.4 kJ·mol-1=-121.4 kJ·mol-1。(3)用NA表示阿伏伽德罗常数的值,在C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,说明有0.5 mol C2H2(g)反应,放出650 kJ的热量,则1 mol C2H2(g)完全燃烧放出的热量为1300 kJ,C2H2的热值为=50 kJ·g-1。第26讲 化学反应的热效应
1.知道内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。
2.认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示,了解盖斯定律及其简单应用。
考点一 焓变与反应热
1.化学反应的实质与特征
2.基本概念
(1)体系、环境与热量
(2)内能、焓变和反应热
3.化学反应中能量变化的原因
(1)从能量变化角度分析(宏观角度)
物质能量变化与反应焓变的关系:ΔH=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)。
(2)从化学键变化角度分析(微观角度)
利用键能计算反应焓变(ΔH):ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和。
(3)常见的吸热反应和放热反应
放热反应(ΔH<0) 吸热反应(ΔH>0)
①可燃物的燃烧; ②酸碱中和反应; ③大多数化合反应; ④金属跟酸的置换反应; ⑤物质的缓慢氧化等 ①大多数分解反应; ②盐类的水解; ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应; ④碳和水蒸气、C和CO2的反应等
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)[2024·广东卷] 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( )
(2)[2024·北京卷] 葡萄糖氧化生成CO2和H2O的反应是放热反应 ( )
(3)黑火药是中国古代四大发明之一,爆炸时吸收热量 ( )
(4)H2燃烧过程中热能转化为化学能 ( )
(5)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH的“每摩尔反应”表示1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g) ( )
(6)物质发生化学变化都伴有能量变化,伴有能量变化的物质变化都是化学变化 ( )
题组一 焓变和反应热概念的理解及应用
1.[2025·辽宁辽南名校联考] 下列说法正确的是 ( )
A.反应3C(s)+CaO(s)CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
B.使用合适催化剂能改变反应历程,降低反应的焓变
C.常温常压下,断开1 mol H2中的化学键吸收436 kJ的能量,断开1 mol Cl2中的化学键吸收243 kJ的能量,形成2 mol HCl中的化学键释放862 kJ的能量,故H2和Cl2反应释放能量
D.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量,故金刚石比石墨稳定
2.在25 ℃和101 kPa下,根据如图所示的H2(g)和Cl2(g)反应生成HCl(g)过程中能量变化情况,判断下列说法错误的是 ( )
A.1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)生成2 mol HCl(g)的反应热ΔH=+183 kJ·mol-1
B.2 mol气态氢原子结合生成H2(g)时,能放出436 kJ能量
C.断裂1 mol HCl(g)分子中的化学键,需要吸收431 kJ能量
D.1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)具有的总能量比2 mol HCl(g)具有的总能量高
题组二 化学反应中能量变化的图像
3.[2025·湖北武汉重点校联考] NOCl常用于有机合成,其合成原理为2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g),反应过程中的能量变化如图所示,下列有关说法正确的是 ( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应中每生成2 mol NOCl(g)放出热量76 kJ
C.该反应只有在加热条件下才能发生
D.1 mol NOCl(g)含有的总键能为180 kJ
4.铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应过程与能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。
CO2CHCOO-HCOOH
(1)使用Bi、Bi2O3两种催化剂中的哪种更有利于CO2的吸附 。简述判断依据: 。
(2)CO2电化学还原制取HCOOH的反应ΔH (填“>”“<”或“=”)0。
(3)使用Bi催化剂时,最大能垒是 ,使用Bi2O3催化剂时,最大能垒是 。
(4)由*C生成*HCOO-的反应为 。
规律小结
正确理解活化能与反应热的关系
①E1为正反应活化能,E2为逆反应活化能,ΔH=E1-E2。
②催化剂能降低反应所需的活化能,但不影响焓变的大小。
考点二 热化学方程式
1.概念
表示参加反应的 和 关系的化学方程式,不仅表明了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化。
2.书写步骤及要求
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(ΔH的绝对值均正确)
(1)CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ ( )
(2)NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O ΔH=+57.3 kJ·mol-1 ( )
(3)S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH=+296.8 kJ·mol-1 ( )
(4)若2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1,则反应H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 ( )
(5)反应O2(g)+2SO2(g)2SO3(g),ΔH的“每摩尔反应”表示1 mol O2(g)和2 mol SO2(g)反应达到平衡状态 ( )
(6)C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定 ( )
题组 热化学方程式的书写
1.(1)在25 ℃和101 kPa时,Na与O2反应生成1 mol Na2O2放热510.9 kJ,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)[2023·天津卷节选] 二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,若每生成80 g气体三氧化硫,放出98.3 kJ能量,写出生成三氧化硫的反应的热化学方程式: 。
(3)[2023·重庆卷节选] 在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。
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 。
2.(1)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)
ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g)
ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式: 。
(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1
沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式: 。
(3)如图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为 、 。
规律小结
书写热化学方程式的“四注意”
(1)热化学方程式中需注明各物质的聚集状态,在方程式后面注明热量变化,吸热反应的ΔH>0,放热反应的ΔH<0。
(2)ΔH是一定温度和压强下的反应热,在 25 ℃、101 kPa下测定的ΔH可不注明温度和压强。
(3)热化学方程式中的化学计量数表示物质的物质的量,可以是整数也可以是分数,化学计量数改变时,ΔH会相应改变。
(4)正反应和逆反应的ΔH数值相等,符号相反。
考点三 燃烧热 中和反应反应热的测定 能源
1.燃烧热
[微点拨1] 理解燃烧热的注意事项
①对于燃烧热,由于反应放热是确定的,所以文字描述时可不带“-”,但其焓变为负值。
②当用热化学方程式表示燃烧热时,可燃物的物质的量必须为1 mol。
③物质完全燃烧生成的指定产物示例:H→H2O(l),C→CO2(g),S→SO2(g),N→N2(g)。
2.中和反应反应热的测定
(1)实验目的
测定在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所放出的热量。
(2)测定原理
ΔH=-
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。
(3)实验装置
简易量热计示意图
[微点拨2] 实验中的注意事项
①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热,减少热量损失。
②为保证酸完全被中和,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)。
③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。
(4)实验结论
在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时放出57.3 kJ的热量。
3.能源
(1)能源分类
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率:a.改善开采、运输、加工等各个环节;b.科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
②开发新能源:开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1 mol H2燃烧放出的热量为氢气的燃烧热 ( )
(2)1 mol 硫完全燃烧生成SO3所放出的热量为硫的燃烧热 ( )
(3)1 mol N2H4(肼)与足量氧气反应生成NO和液态水所放出的热量是肼的燃烧热 ( )
(4)根据2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 可知氢气的燃烧热为571.6 kJ·mol-1 ( )
(5)稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l),放出57.3 kJ热量 ( )
(6)煤、石油、天然气等燃料的最初来源都可追溯到太阳能 ( )
题组一 燃烧热的理解
1.[2024·湖南长郡中学模拟] 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.上述反应中属于吸热反应的只有反应①
B.H2的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
C.CO的燃烧热为283 kJ·mol-1
D.C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
2.[2024·黑吉辽卷节选] 为实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:
2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g) ΔH1=-57.2 kJ·mol-1 ΔS K
结合以下信息,可知H2的燃烧热ΔH= kJ·mol-1。
H2O(l)H2O(g) ΔH2=+44.0 kJ·mol-1
H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH3=-184.6 kJ·mol-1
易错警示
对燃烧热概念的理解及应用
(1)对燃烧热概念的理解
①纯物质即纯净物,可以是单质,也可以是化合物。
②完全燃烧生成指定产物:可燃物中的碳元素变为CO2(g),氢元素变为H2O(l),硫元素变为SO2(g),氮元素变为N2(g)。
(2)根据燃烧热计算反应放出热量:Q=n(可燃物)×|ΔH|,ΔH代表燃烧热。
题组二 中和反应反应热的测定
3.[2025·北京丰台区统考] 测定中和反应反应热的简易装置如图所示,下列有关该实验的说法中不正确的是 ( )
A.测定中和反应的反应热时,不能选用NaOH溶液和浓硫酸
B.相同条件下,NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的反应热不相同
C.实验需要记录反应前初始温度及反应后溶液达到的最高温度
D.玻璃搅拌器上下搅拌有助于反应充分,隔热层起保温作用
4.利用如图所示装置测定中和反应反应热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入内筒中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入内筒中,立即盖上杯盖,插入温度计,设法使溶液混合均匀,测得混合液的最高温度。回答下列问题:
(1)NaOH溶液稍过量的原因是 。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 。
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开杯盖用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡简易量热计
D.用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅拌
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。强酸、强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O(l)时,所释放的热量称为中和热。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验 序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.5 20.6 23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。
题组三 能源的开发与利用
5.[2024·山东枣庄八中阶段考] “节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”,下列行为不符合以上主题的是 ( )
A.开发太阳能、水能、风能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
B.实现能源的清洁利用,开发新能源
C.更新采煤、采油技术,提高产量以满足工业生产的快速发展
D.落实“3R”发展观,即减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生
6.[2024·全国甲卷] 人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 ( )
A.木材与煤均含有碳元素
B. 石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能
D. 太阳能光解水可制氢
考点四 盖斯定律
1.盖斯定律的内容
对于一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的 有关,而与 无关。如:由反应物A生成产物B可以设计如下两条途径,则ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为 。
2.盖斯定律的理解
3.盖斯定律的应用
(1)根据盖斯定律计算反应热(虚拟路径法)
转化关系 反应热间的关系
aAB、AB ΔH1=
AB ΔH1=
ΔH=
如已知在25 ℃、101 kPa时:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1,
2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,
则CO(g)+O2(g)CO2(g)的ΔH为 。
(2)根据盖斯定律书写热化学方程式(加和法)
根据已知热化学方程式,运用加减运算法转化为目标热化学方程式。
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)一个反应一步完成或分几步完成,二者相比,经过的步骤越多,放出的热量越多 ( )
(2)由H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1可知,1 g H2燃烧生成H2O(g)放出的热量为a kJ ( )
(3)已知C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1;
C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH2;
H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH3;
CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH4;
则ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 ( )
(4)已知S(g)+O2(g)SO2(g) ΔH1<0,S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH2<0,则ΔH1<ΔH2 ( )
题组一 盖斯定律的应用
1.[2025·湖南株洲三校联考] “千畦细浪舞晴空”,氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强弱,设计如图所示的循环过程,可得ΔH4/(kJ·mol-1)为 ( )
A.+533 B.+686 C.+838 D.+1143
2.(1)利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206 kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2=-484 kJ·mol-1
③2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3=-566 kJ·mol-1
则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH= 。
(2)一定条件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574.1 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1 160.6 kJ·mol-1
则CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH= 。
方法技巧
利用盖斯定律计算反应热的思维模型
(1)利用盖斯定律计算反应热的三个步骤
(2)运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时,反应热的数值必须也乘上该数。
②热化学方程式相加减时,物质之间相加减,反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时,ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。
题组二 反应热大小的比较
3.[2025·浙江金华十校联考] 相同温度和压强下,关于反应的ΔH,下列判断正确的是 ( )
(g)+H2(g)(g) ΔH1
(g)+2H2(g)(g) ΔH2
(g)+3H2(g)(g) ΔH3
(g)+H2(g)(g) ΔH4
A.ΔH1>0,ΔH2>0
B.ΔH3=ΔH1+ΔH2
C.ΔH1>ΔH2,ΔH3>ΔH2
D.ΔH2=ΔH3+ΔH4
4.[2025·湖南长郡中学模拟] 根据以下热化学方程式,ΔH1和ΔH2的大小比较错误的是 ( )
A.2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(l) ΔH1
2H2S(g)+O2(g)2S(s)+2H2O(l) ΔH2,
则有ΔH1>ΔH2
B.Br2(g)+H2(g)2HBr(g) ΔH1
Br2(l)+H2(g)2HBr(g) ΔH2,
则有ΔH1<ΔH2
C.4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH1
4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s) ΔH2,
则有ΔH1<ΔH2
D.Cl2(g)+H2(g)2HCl(g) ΔH1
Br2(g)+H2(g)2HBr(g) ΔH2,
则有ΔH1<ΔH2
规律小结
“四看法”比较反应热(ΔH)的大小
(1)看能 量变化 看是吸热反应还是放热反应,吸热反应的ΔH>0,放热反应的ΔH<0,且吸热反应的ΔH大于放热反应的ΔH
(2)看物 质状态 等量的同一物质,处于气态、液态和固态时,所具有的能量依次减小。比较ΔH大小时,要考虑物质状态的影响
(3)看反 应程度 对于同一反应物,反应进行的程度不同,如等量的C(s)燃烧生成CO2(g)或CO(g),ΔH不同
(4)看反 应关系 对于不同的反应,若含有相同的反应物或生成物,可结合质量守恒定律和盖斯定律分析ΔH的大小
经典真题·明考向
1.[2024·贵州卷] 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CH3CH2NC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
2.(1)[2024·河北卷节选] 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=-67.59 kJ·mol-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)[2024·安徽卷节选] C2H6氧化脱氢反应: 2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)
ΔH1=-209.8 kJ·mol-1
C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g) ΔH2=+178.1 kJ·mol-1
计算:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH3= kJ·mol-1。
(3)[2024·广东卷节选] 酸催化下NaNO2与NH4Cl混合溶液的反应(反应a),可用于石油开采中油路解堵。
反应a:N(aq)+N(aq)N2(g)+2H2O(l)
已知:
则反应a的ΔH= 。
3.(1)[2023·湖南卷节选] 已知下列反应的热化学方程式:
①C6H5C2H5(g)+O2(g)8CO2(g)+5H2O(g) ΔH1=-4 386.9 kJ·mol-1
②C6H5CHCH2(g)+10O2(g)8CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=-4 263.1 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH3=-241.8 kJ·mol-1
计算反应④C6H5C2H5(g)C6H5CHCH2(g)+H2(g)的ΔH4= kJ·mol-1;
(2)[2023·浙江卷节选] 水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。
水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1
该反应分两步完成:
3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH1=-47.2 kJ·mol-1
2Fe3O4(s)+H2O(g)3Fe2O3(s)+H2(g) ΔH2= kJ·mol-1 第26讲 化学反应的热效应
考点一 化学反应与热能
1.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 ( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.水的汽化需要吸收能量,所以水的汽化属于吸热反应
C.X(s)Y(s)是放热反应,则Y(s)比X(s)稳定
D.对于吸热反应,生成物总能量一定低于反应物总能量
2.某反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.改变催化剂,可改变该反应的活化能 B.该反应为吸热反应,热效应等于ΔH
C.反应过程a有催化剂参与 D.在催化剂条件下,反应的活化能等于E1+E2
3.[2024·安徽卷] 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 ( )
4.[2024·河北唐山一模] 1,2-丙二醇 (CH2OHCHOHCH3)单分子解离反应相对能量如图所示,路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是 ( )
A.解离过程中,断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高
B.1,2-丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C.从能量的角度分析,TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢
D.脱水生成的四种产物中,CH3C(OH)CH2最稳定
考点二 热化学方程式 燃烧热 中和反应反应热的测定
5.[2024·辽宁抚顺六校联考] 已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,CO的燃烧热为282.8 kJ·mol-1。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况),经充分燃烧后,一共放出热量710.0 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是 ( )
A.CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH=+282.8 kJ·mol-1
B.H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
C.燃烧前的混合气体中,H2的体积分数为40%
D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应,电子转移总数为2NA(设NA为阿伏伽德罗常数的值)
6.某实验小组利用如图所示装置测定中和反应的反应热(生成1 mol 液态H2O时,用ΔH表示),通电后,搅拌磁子能高速转动,三次实验数据如表所示,溶液密度近似为1 g·mL-1,溶液比热容为4.18 kJ·kg-1·℃-1。下列说法中错误的是 ( )
盐酸与NaOH溶液反应时体系的温度变化情况:
实验 组号 反应前体系的 温度T1/℃ 反应后体系的 温度T2/℃ 温度差 (T2-T1)/℃
1 20.8 24.1 3.3
2 20.8 24.2 3.4
3 20.9 24.3 3.4
A.隔一段时间需打开止水夹放出气体,防止容器内压强过大,但此操作会造成一定的热量损失
B.50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液用注射器多次缓慢注入,以保证盐酸完全反应
C.相同情况下,用醋酸代替盐酸会使测得的ΔH偏大
D.该实验测得生成1 mol H2O(l)时放出的热量约为56.4 kJ
7.[2024·河北石家庄精英中学调研] 化学反应在有新物质生成的同时,一定伴随有能量的变化。下列说法正确的是 ( )
A.已知H2的燃烧热为285.8 kJ·mol-1,则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
B.已知H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,用含49.0 g H2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应,放出57.3 kJ热量
C.H2(g)与O2(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D.已知I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-11 kJ·mol-1,现将1 mol I2(g)和1 mol H2(g)充入密闭容器中充分反应后,放出的热量为11 kJ
8.[2024·湖北黄冈中学调研] 已知:①1.00 g CH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出55.6 kJ热量;②2.00 g C2H2完全燃烧生成液态水和CO2,放出99.6 kJ热量。下列说法中不正确的是 ( )
A.CH4的燃烧热为ΔH1=-889.6 kJ·mol-1,C2H2的燃烧热为ΔH2=-1 294.8 kJ·mol-1
B.CH4和C2H2的燃烧热大小关系:ΔH1>ΔH2
C.等量的C2H2完全燃烧生成水蒸气和CO2放出的热量比生成液态水和CO2放出的热量多
D.分别燃烧等物质的量的CH4和C2H2生成液态水和CO2,C2H2放出的热量多
9.[2024·吉林一中质检] 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)
ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是 ( )
A.CH3OH(l)的燃烧热为192.9 kJ·mol-1
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1
10.[2025·河北省级重点高中联考] 已知反应:
①C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=-a kJ·mol-1(a>0);
②C2H4(g)+2O2(g)2CO(g)+2H2O(l)
ΔH2=-b kJ·mol-1(b>0)。
其他数据如表所示:
化学键 CO OO C—H O—H CC
键能/ (kJ·mol-1) 798 x 413 463 615
下列说法正确的是 ( )
A.乙烯的燃烧热为a kJ·mol-1
B.上表中的x用a的代数式表示为
C.反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-(a-b) kJ·mol-1
D.当有4 mol C—H断裂时,反应放出热量一定为b kJ
考点三 盖斯定律 反应热的计算
11.已知ΔH2、ΔH3、ΔH5对应的反应中O2(g)已略,且ΔH2>ΔH5。
下列说法正确的是 ( )
A.ΔH1>0 B.ΔH3的值是CH3CH2CH2CH3(g)的燃烧热
C.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4 D.稳定性:正丁烷>异丁烷
12.[2025·湖北T8联盟联考] 选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法,主要反应如下:
4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)3N2(g)+6H2O(g) ΔH2=b kJ·mol-1
副反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1
根据以上反应,可以计算出反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH为 ( )
A. kJ·mol-1 B. kJ·mol-1 C. kJ·mol-1 D. kJ·mol-1
13.[2025·河北邢台名校联盟联考] PCl3和PCl5都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图所示转化关系。
已知:在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)、反应(2),反应体系的温度均升高。
下列叙述正确的是 ( )
A.ΔH3=ΔH1+ΔH2
B.4PCl3(g)+4Cl2(g)4PCl5(s) ΔH>ΔH2
C.ΔH1、ΔH2、ΔH3中,ΔH3最大
D.PCl5分子中每个原子最外层都达到8电子结构
14.(1)[2024·广东卷节选] 反应a:N(aq)+N(aq)N2(g)+2H2O(l)
已知:
则反应a的ΔH= 。
(2)[2024·甘肃卷节选] 由SiCl4制备SiHCl3:
SiCl4(g)+H2(g)SiHCl3(g)+HCl(g)
ΔH1=+74.22 kJ·mol-1(298 K)
已知SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)
ΔH2=+219.29 kJ·mol-1(298K)
298 K时,由SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)制备56 g硅 (填“吸”或“放”)热 kJ。升高温度有利于制备硅的原因是 。
15.低碳经济已成为人们一种新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。回答下列问题:
(1)用CO2催化加氢可以制取乙烯:CO2(g)+3H2(g)C2H4(g)+2H2O(g),该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的ΔH= (用含a、b的式子表示)。
相关化学键的键能如下表,实验测得上述反应的ΔH=-152 kJ·mol-1,则表中的x= 。
化学键 CO H—H CC C—H H—O
键能/ (kJ·mol-1) x 436 764 413 463
(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH1=-49 kJ·mol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)
ΔH2=+23.4 kJ·mol-1
则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3= kJ·mol-1。
(3)用NA表示阿伏伽德罗常数的值,在C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量。则C2H2的热值为 kJ·g-1。
