2025~2026学年高二化学上学期期中考试复习考点大串讲专题01化学反应的热效应复习讲义(教师版)

专题01化学反应的热效应考查重点命题角度反应热及其测定理解中和反应反应热的测定原理和方法，会分析产生误差的原因。焓变认识内能，学会使用焓变表示反应热，会用键能计算焓变。热化学方程式能用热化学方程式表示反应中的能量变化，判断热化学方程式正误。燃烧热和中和热的比较理解燃烧热和中和热的概念并能进行相关计算。盖斯定律理解盖斯定律并能应用分析反应过程中的能量变化。反应热的计算能进行反应热的简单计算，反应热(ΔH)的比较能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析和解决实际问题。一、反应热及其测定1．反应热(1)体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间为例环境：与体系相互影响的其他部分，如试管、空气等。体系：包括盐酸、NaOH溶液、发生的反应。(2)体系与环境的热量交换——反应热热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。【点拨】反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。2．中和反应热的测定【实验原理】通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。【实验装置】【实验步骤】=1\*GB3①往小烧杯中加入50mL0.50mol/L的盐酸，并用温度计测量盐酸的温度，用水把温度计上的酸冲洗干净。=2\*GB3②用量筒量取50mL0.55mol/L的NaOH溶液，并用温度计测量其温度。=3\*GB3③将NaOH溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，并用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，准确读取混合溶液的最高温度记为终止温度。=4\*GB3④重复实验2～3次。【实验数据处理】=1\*GB3①取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。=2\*GB3②计算反应热ΔH50mL0.5mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应生成1molH2O时放出的热量为：其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c为比热容，c＝4.18J·(g·℃)－1；t1、t2分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。【注意事项】=1\*GB3①隔热层(碎泡沫塑料(或纸条))及杯盖的作用是隔热保温，减少热量散失。=2\*GB3②为保证酸、碱完全中和，常使碱稍稍过量。=3\*GB3③实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值偏小。(弱酸、弱碱的电离吸热)特｜别｜提｜醒(1)酸碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液(0.1mol/L～0.5mol/L)①测定中和热时不能用浓酸或浓碱，因浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。②测定中和热时不能用弱酸或弱碱，因弱酸或弱碱在水溶液中不能完全电离，若改用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量。(2)要使用同一支温度计：分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。(3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。(4)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。(5)实验时亦可选用浓度、体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参与中和反应。二、焓变1．内能：体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。符号为U。2．焓：与物质内能有关的物理量，单位为kJ，符号为H。3．焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，单位为kJ/mol。恒压条件下反应的热效应等于焓变。4．焓变与吸热反应、放热反应的关系当ΔH为“负值”或ΔH<0时,为放热反应；当ΔH为“正值”或ΔH>0时,为吸热反应。5．化学反应过程中能量变化的原因A．微观角度(1)化学键与能量的关系化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要释放能量。键能：标况下，将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量，单位：kJ·mol-1。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化如图所示：则：吸收总能量为：436+243=679kJ，释放总能量为：431×2=862kJ，反应中放出的热量：862-679=183kJ。这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。常见1mol物质中化学键数目：物质金刚石SiO2P4CO2CH4化学键C—CSi—OP—PC=OC—H化学键数目2NA4NA6NA2NA4NA(3)化学键与化学反应中能量变化的关系断开化学键要吸收能量，形成化学键要释放能量；化学键的变化是化学反应中能量变化的主要原因。B．宏观角度(1)一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于反应物总能量和生成物总能量相对大小。(2)化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，吸热或者放热。吸热反应和放热反应与反应物和生成物总能量的关系如下：放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量；吸热反应：反应物的总能量小于生成物的总能量(3)以能量为纵坐标，画出放热反应和吸热反应的简单示意图反应物的总能量小于生成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量ΔH<0时,为放热反应；ΔH>0时,为吸热反应。特｜别｜提｜醒正确判断吸、放热反应(1)化学反应总体遵循“分吸合放”规律，即大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热，且化学反应中吸热反应占少数，所以务必记住常见的吸热反应。(2)放热反应或吸热反应必须属于化学变化，物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。如醋酸的电离虽然要吸热，但不能称为吸热反应，只能称为吸热过程；同样，水蒸气转变成液态水，也不能称为放热反应。(3)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热，因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应，其实两者之间无必然联系，常温下进行的反应可能是放热反应，如中和反应；也可能是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应，可能是吸热反应，如C＋CO2==2CO；也可能是放热反应，如C＋O2==CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行，吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见，反应吸热还是放热与反应条件无关，而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。三、热化学方程式1．概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1，表示2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。3．书写要求(1)注明反应的温度和压强(25℃、101kPa下进行的反应可不注明)。(2)注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。(3)各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成整数，也可以写成分数。(4)不用标注“↑”“↓”。(5)热化学方程式能反映该反应已完成的量。由于ΔH与反应物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热的数值相等，符号相反。特｜别｜提｜醒(1)焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。(2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。(3)在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。四、燃烧热和中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热ΔH及其单位ΔH＜0，单位均为kJ·mol－1不同点反应物的量1mol可燃物不一定为1mol生成物的量不确定生成水的物质的量为1mol反应热的含义101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量表示方法燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1(a＞0)强酸与强碱反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1五、盖斯定律1．盖斯定律的内容对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的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。2．盖斯定律的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)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。3．应用转化关系反应热间的关系aAeq\o(→,\s\up7(ΔH1))B、Aeq\o(→,\s\up7(ΔH2))eq\f(1,a)BΔH1＝aΔH2Aeq\o(,\s\up7(ΔH1),\s\do5(ΔH2))BΔH1＝－ΔH2ΔH＝ΔH1＋ΔH2六、反应热的计算1．根据热化学方程式计算热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如，aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔHabcd|ΔH|n(A)n(B)n(C)n(D)Q则2．根据反应物、生成物的键能计算ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。3．根据物质的燃烧热数值计算Q(放)＝n(可燃物)×|ΔH(燃烧热)|。4．根据盖斯定律计算(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)加合法加合法就是运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。七、反应热(ΔH)的比较1．ΔH大小比较时注意事项(1)吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。(2)放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。2．常见的几种ΔH大小比较方法(1)如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍例如，H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)H2O(l)ΔH1＝－akJ·mol－1；2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)ΔH2＝－bkJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。(2)同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热不同在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑A(g)eq\o(,\s\up7(放热),\s\do5(吸热))A(l)eq\o(,\s\up7(放热),\s\do5(吸热))A(s)，或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。如S(g)＋O2(g)SO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1S(s)＋O2(g)SO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1(3)晶体类型不同，产物相同的反应，反应热不同如C(s，石墨)＋O2(g)CO2(g)ΔH1＝－akJ·mol－1C(s，金刚石)＋O2(g)CO2(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1(4)根据反应进行的程度比较反应热大小①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)CO(g)ΔH1；C(s)＋O2(g)CO2(g)ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1，向密闭容器中通入2molSO2(g)和1molO2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197kJ，但ΔH仍为－197kJ·mol－1。(5)中和反应中反应热的大小不同①浓硫酸和氢氧化钠固体反应生成1mol水时，放出的热量一定大于57.3kJ(浓硫酸稀释和氢氧化钠固体溶解时都会放出热量)。②醋酸和NaOH溶液反应生成1mol水时，放出的热量一定小于57.3kJ(醋酸电离会吸热)。③稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应生成1mol水时，反应放出的热量一定大于57.3kJ(SOeq\o\al(2－,4)和Ba2＋反应生成BaSO4沉淀会放热)。题型一反应热的测定【典例1】(2024-2025·浙江省温州新力量联盟·高二期中)利用图示装置测定中和热的实验步骤如下：①量取50mL0.25mol·L-1H2SO4溶液倒入小烧杯中，测量温度；②量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，测量温度；③打开杯盖，将NaOH溶液倒量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，混合均匀后测量混合液温度。下列说法不正确的是A．仪器A的名称是玻璃搅拌器B．为便于酸碱充分反应，NaOH溶液应分多次加入C．NaOH溶液稍过量的原因是确保硫酸完全被中和D．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，所测中和热ΔH有误差【答案】B【解析】A项，仪器A的名称是玻璃搅拌器，故A正确；B项，测定中和反应的反应热时，为了减少热量散失，氢氧化钠溶液应一次性倒入盛有硫酸的量热器内筒中，不能分多次倒入，否则易导致热量的散失，故B错误；C项，测定中和反应的反应热时，为了保证硫酸完全被中和，加入的氢氧化钠溶液应稍过量，故C正确；D项，用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，会造成H2SO4溶液的起始温度偏高，所测中和热ΔH有误差，故D正确；故选B。方｜法｜点｜拨导致中和反应反应热测定存在误差的原因①量取溶液的体积不准确。②温度计读数有误(如未读取到混合溶液的最高温度，就记为终止温度)。③实验过程中有液体溅出。④混合酸、碱溶液时，动作缓慢。⑤隔热层隔热效果不好，实验过程中有热量损失。⑥测过酸溶液的温度计未用水清洗便立即去测碱溶液的温度。⑦溶液浓度不准确。⑧没有进行重复实验。【变式1-1】取一定浓度的稀硫酸与一定浓度的NaOH溶液各50mL，利用下图装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是A．搅拌器可采用玻璃或铝质材料制备B．酸碱混合后，缓慢搅拌，再迅速盖好杯盖C．酸碱物质的量浓度之比一定是1∶2D．用温度计测量酸的温度后直接测量碱的温度，测得反应热的数值偏低【答案】D【解析】A项，搅拌器可采用玻璃材料，由于金属导热性良好，易造成热量较大损失，增大实验误差，故不能用铝质材料制备，A错误；B项，酸碱混合后，迅速盖好杯盖，快速拉动环形玻璃搅拌棒进行搅拌，使溶液充分反应，防止热量损失，B错误；C项，中和热的测量时，为减小误差，一般保持碱的浓度稍大，则酸碱物质的量浓度之比一般大于1∶2，C错误；D项，温度计上蘸的酸与NaOH溶液反应，导致硫酸和NaOH溶质损失，中和反应实验时放出的热量减少，使测得的反应热数值偏低，因放热反应的焓变是负值，则焓变偏高，D正确；故选D。【变式1-2】如图是一种弹式热量计装置，测量有机物燃烧反应的恒容反应热。通常的使用过程是将样品放入不锈钢氧弹内，并充入氧气进行点火燃烧，整个氧弹放入装有水的内筒中，由温度传感器实时记录温度数据进行热量计算。下列说法不正确的是1-搅拌器；2-水；3-氧弹；4-引燃线；5-温度计；6-绝热套A．装置的绝热套可以尽量减少热量散失B．实验前要保证充入足够量的氧气，以保证样品完全燃烧C．内筒的水面要没过氧弹，以保证测量的准确性D．搅拌器是为了保证内筒水温均匀一致，可以用玻璃棒代替【答案】D【解析】A项，绝热套能防止进行热交换，作用是减少热量损失，故A正确；B项，实验测量有机物燃烧反应的反应热，要充入足够量的氧气，以保证样品完全燃烧，故B正确；C项，水面浸没过氧弹都是要保证数据准确性，故C正确；D项，搅拌器是为了保证内筒水温均匀一致，不能用玻璃棒代替，故D错误；故选D。【变式1-3】利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入内筒中，测出盐酸温度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；③将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题：(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。A．沿玻璃棒缓慢倒入B．分三次少量倒入C．一次迅速倒入(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______(填字母。A．用温度计小心搅拌B．揭开杯盖用玻璃棒搅拌C．轻轻地振荡烧杯D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动(3)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ΔH1、ΔH2ΔH3，则ΔH1、ΔH2ΔH3的大小关系为_______。(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成溶液的比热容4．18kJ·kg-1·℃-1。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123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)。(5)若计算生成1molH2O时的放出的热量小于57．3kJ，产生偏差的原因可能是_______(填字母)。a．实验装置保温、隔热效果差b．量取盐酸的体积时仰视读数c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中d．用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度e．使用玻璃搅拌器搅拌不均匀f．实验中用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器【答案】(1)C(2)D(3)ΔH1=ΔH2ΔH3(4)－51．8kJ·mol-1(5)acdef【解析】(1)倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果。故答案为C。(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡内筒，否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能打开杯盖用玻璃棒搅拌，否则会有热量散失。故答案为D。(3)中和热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热57．3kJ；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热程，稀氨水和1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应放热小于57．3kJ，反应焓变是负值，所以ΔH1=ΔH2ΔH3。(4)根据表格数据分析可知，温度差平均值=3．1℃；50mL0.55mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为，溶液的质量为：，温度变化的值为℃，则生成水放出的热量为，即，所以实验测得的中和热；(5)b．仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多；d．实验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时，使用同一支温度计可减小实验误差，且测量完一种溶液后，温度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。测完酸溶液的温度计表面附着酸，未冲洗就直接测定碱溶液的温度，导致测定的碱溶液温度偏高，从而使测定的温度差值偏小，测得的中和热数值偏小；f．铜容易导热，使热量损失，所以测量的中和反应反应热数值偏小；故选acdef。题型二从微观角度探讨反应热的实质【典例2】(2024-2025·浙江省浙里特色联盟·高二期中)A(g)+3B(g)4C(g)反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)，下列有关叙述正确的是A．3molB(g)的能量比4molC(g)的能量高B．若ΔH=-akJ·mol-1，则1molA(g)和3molB(g)充分反应放出的热量一定等于C．D．有催化剂的两步反应中，第二步为该反应的决速步【答案】C【解析】A．由图知，A(g)+3B(g)4C(g)是放热反应，则1molA(g)和3molB(g)的总能量比4molC(g)的能量高，A错误；B．该反应为可逆反应，转化率小于100%，若ΔH=-akJ·mol-1，则1molA(g)和3molB(g)充分反应放出的热量一定小于akJ，B错误；C．焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能，由图可知，ΔH，则，C正确；D．有催化剂的两步反应中，第一步活化能较高，为该反应的决速步，D错误；故选C。方｜法｜点｜拨【变式2-1】某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是()A．两步反应均为吸热反应B．三种化合物中C最稳定C．加入催化剂会改变反应的焓变D．整个反应的ΔH＝E1－E2【答案】B【解析】根据图示可知第一步反应的反应物的能量比生成物的能量低，所以该步反应是吸热反应；而第二步反应中生成物的能量比反应物的能量低，该步反应是放热反应，A错误；根据图示可知三种化合物中C含有的能量最低，故其最稳定，B正确；加入催化剂会改变反应的活化能，但是不能改变反应物、生成物的能量，所以不能改变反应的焓变，C错误；整个反应的ΔH＝E1＋E3－E2－E4，D错误。【变式2-2】化学反应是反应热的必要源泉，可以提供人类生活和生产活动的必要能量。反应A+BCΔH＜0分两步进行，①A+BXΔH＞0，②XCΔH＜0，下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()A．B．C．D．【答案】D【解析】总反应焓变小于0，为放热反应，所以A+B的能量高于C，第一步反应焓变大于0为吸热反应，所以A+B的能量低于X，第二步反应焓变小于0为放热反应，所以X的能量高于C，综上所述图像D符合，故选D。【变式2-3】我国首次实现以CO2为原料人工合成淀粉，该过程涉及CO2加氢(电解水得氢气)转化为甲醇(CH3OH)的过程，其能量变化如图所示。下列叙述错误的是()A．CO2合成甲醇的反应中，反应物总能量比产物总能量高B．CO2合成甲醇的反应中，破坏反应物化学键吸收的能量小于形成产物化学键释放的能量C．CO2合成甲醇的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=—(Q1+Q2)kJ·mol-1D．上述过程中存在电能转化为化学能、化学能转化为热能的能量转化形式【答案】C【解析】由图可知，二氧化碳合成甲醇的反应为反应物总能量比产物总能量高的放热反应，故A正确；由图可知，二氧化碳合成甲醇的反应为反应物总能量比产物总能量高的放热反应，则反应中破坏反应物化学键吸收的能量小于形成产物化学键释放的能量，故B正确；由图可知，二氧化碳合成甲醇的反应为反应物总能量比产物总能量高的放热反应，反应的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

△H=—Q2kJ·mol-1，故C错误；由题意可知，电解水得氢气的过程中存在电能转化为化学能的能量转化形式，二氧化碳加氢转化为甲醇的过程中存在化学能转化为热能的能量转化形式，故D正确；故选C。题型三热化学方程式【典例3】(2024-2025·浙江强基联盟·高二期中)下列有关反应热的描述中正确的是A．S(g)+O2(g)=SO2(g)

ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，则ΔH1＜ΔH2B．H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1，则H2燃烧的热化学方程式可表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-571.6kJ•mol-1C．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1，则NaOH稀溶液与CH3COOH稀溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量为57.3kJD．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216kJ•mol-1，则反应物的总能量小于生成物的总能量【答案】A【解析】A．S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2，气态硫比固态硫能量高，反应放出的热量多，则ΔH1<ΔH2，A正确；B．H2燃烧的热化学方程式产物水应为液态，B错误；C．H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ•mol-1，CH3COOH是弱酸，电离过程吸热，则NaOH稀溶液与CH3COOH稀溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量少于57.3kJ，C错误；D．Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)ΔH=-216kJ•mol-1，该反应是放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，D错误；故选A。方｜法｜点｜拨热化学方程式正误判断的方法【变式3-1】由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放出241.8kJ的热量，1g水蒸气转化为液态水放出2.45kJ的热量，则下列热化学方程式书写正确的是()A．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－285.9kJ·mol－1B．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝－241.8kJ·mol－1C．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH＝285.9kJ·mol－1D．H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝241.8kJ·mol－1【答案】A【解析】放热反应ΔH＜0，C、D错；1mol水蒸气转化为相同条件下的1mol液态水时要放出44.1kJ的热量，可求出生成液态水时ΔH为－285.9kJ·mol－1，B错，故选A项。【变式3-2】(2024-2025·浙江省杭州市等4地·高二期中)下列说法中正确的是()A．已知S(s)＋O2(g)SO2(g)ΔH1；S(g)＋O2(g)SO2(g)ΔH2，则ΔH1＜ΔH2B．由C(s，金刚石)==C(s，石墨)ΔH＝－1.9kJ·mol－1可知，金刚石比石墨稳定C．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，则热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1D．稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)==H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若将1molNaOH固体溶于含0.5molH2SO4的稀硫酸中，放出的热量大于57.3kJ【答案】D【解析】A．因为S(s)S(g)

△H＞0，所以ΔH1＞ΔH2，A不正确；B．由C(s，金刚石)==C(s，石墨)

ΔH＝－1.9kJ·mol－1可知，反应物具有的能量比生成物高，所以石墨比金刚石稳定，B不正确；C．0.5molN2和1.5molH2充分反应，参加反应的N2小于0.5mol，则1molN2完全反应放热大于19.3kJ，热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜－38.6kJ·mol－1，C不正确；D．若将1molNaOH固体溶于含0.5molH2SO4的稀硫酸中，由于NaOH固体溶于水放为，所以放出的热量大于57.3kJ，D正确；故选D。【变式3-3】(2024-2025·浙江省温州环大罗山联盟·高二期中)下列关于热化学反应的描述中正确的是()A．2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH1；2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2；则ΔH1ΔH2B．已知稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热ΔH＝-57.3kJ·mol−1，则稀醋酸溶液和稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出的热量大于57.3kJC．已知在一定条件下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1；则将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应，放出热量46.2kJD．甲烷的标准燃烧热ΔH＝-890.3kJ·mol−1，则CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝-890.3kJ·mol−1【答案】D【解析】A．相同量的碳完全燃烧放出的热量大于不完全燃烧放出的热量，2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g)ΔH1；2C(s)＋O2(g)=2CO(g)ΔH2；则ΔH1ΔH2，故A错误；B．稀盐酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热ΔH＝-57.3kJ·mol−1，醋酸是弱酸，电离吸热，则稀醋酸溶液和稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出的热量小于57.3kJ，故B错误；C．在一定条件下，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1；将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应生成氨气的物质的量小于1mol，放出热量小于46.2kJ，故C错误；D．甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的能量，甲烷的标准燃烧热ΔH＝-890.3kJ·mol−1，则CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝-890.3kJ·mol−1，故D正确；选D。题型四燃烧热【典例4】(2024-2025·浙江省s9联盟·高二期中)下列热化学方程式正确的是()A．已知1g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝-55.625kJ·mol−1B．已知充分燃烧VL乙烯气体生成1mol二氧化碳气体和液态水，放出bkJ热量：C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝-2bkJ·mol−1C．通常状况下，将1g氢气在氯气中完全燃烧，放出92.4kJ热量：H2(g)+(g)2H(g)ΔH＝+184.8kJ·mol−1D．12g碳与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收120kJ的热量：C＋H2OCO＋H2ΔH＝+120kJ·mol−1【答案】B【解析】放热反应，反应热△H＜0，吸热反应的反应热△H＞0。书写热化学方程式要注明物质的聚集状态。热化学方程式中化学计量数仅表示物质的量，反应热的数值要与发生反应的物质的物质的量相对应。A．CH4的摩尔质量是16g/mol，已知1g甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ，则1mol(即16g)甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为55.625kJ/g×16g=890kJ，故表示甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)△H=-890kJ/mol，A错误；B．乙烯分子式是C2H4，充分燃烧VL乙烯气体生成1mol二氧化碳气体和液态水，放出bkJ热量，则燃烧C2H4气体生成2mol二氧化碳气体和液态水，放出热量为2bkJ，故表示乙烯燃烧的热化学方程式为C2H4(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝-2bkJ·mol−1，B正确；C．1g氢气在氯气中完全燃烧，放出92.4kJ，说明反应是放热反应，△H＜0，则2gH2即1mol氢气在氯气中完全燃烧，放出热量为2×92.4kJ=184.8kJ，故其燃烧的热化学方程式应该为：H2(g)+(g)2H(g)ΔH＝-184.8kJ·mol−1，C错误；D．同一物质，物质的聚集状态不同，含有的能量多少不同，因此书写热化学方程式要注明物质的聚集状态，12g碳即1molC与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收120kJ的热量，其相应的热化学方程式应该为：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＝+120kJ·mol−1，D错误；故选B。方｜法｜点｜拨书写或判断表示物质燃烧热的热化学方程式要做到“三看”一看可燃物的化学计量数是否为1。二看燃烧后是否生成指定产物：即看碳元素完全燃烧生成的氧化物是否为CO2(g)，看氢元素完全燃烧生成的氧化物是否为H2O(l)，看硫元素完全燃烧生成的氧化物是否为SO2(g)等。三看ΔH符号是否为“-”及单位是否正确。【变式4-1】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。标准状况下将1L纯净的CH4在空气中完全燃烧，生成CO2和液态水，放出39.5kJ热量，则CH4燃烧的热化学方程式为()A．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-39.75kJ·mol-1B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+890.4kJ·mol-1C．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.4kJ·mol-1D．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+39.75kJ·mol-1【答案】C【解析】标准状况下1LCH4的物质的量是122．4mol，则1molCH4在空气中完全燃烧生成CO2和液态水，放出的热量是【变式4-2】已知3.0g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155．98kJ，则下列表示乙烷标准燃烧热的热化学方程式书写正确的是()A．2C2H6(g)＋7O2(g)=4CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2119.6kJ·mol－1B．C2H6(g)＋eq\f(5,2)O2(g)=2CO(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ·mol－1C．C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1559.8kJ·mol－1D．C2H6(g)＋eq\f(7,2)O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1559.8kJ·mol－1【答案】D【解析】1mol乙烷完全燃烧放出的热量为eq\f(30,3)×155．98kJ＝1559.8kJ，则其标准燃烧热为1559.8kJ·mol－1，A项中C2H6是2mol，B项中C2H6未完全燃烧，C项中水是气态，故A、B、C项均不正确。【变式4-3】25℃、101kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是ΔH＝－393．5kJ·mol－1、ΔH＝－285.8kJ·mol－1、ΔH＝－890.31kJ·mol－1、ΔH＝－2800kJ·mol－1，则下列热化学方程式正确的是()A．C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－571.6kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.31kJ·mol－1D．eq\f(1,2)C6H12O6(s)＋3O2(g)=3CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－1400kJ·mol－1【答案】D【解析】根据燃烧热的概念中生成指定产物的含义可知，C→CO2(g)，H→H2O(l)，D正确。题型五盖斯定律及其应用【典例5】已知下列热化学方程式：(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－25kJ·mol－1(2)3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝－47kJ·mol－1(3)Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝19kJ·mol－1写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：________________。【答案】FeO(s)＋CO(g)=Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝－11kJ·mol－1【解析】本题主要考查了盖斯定律的应用。根据题目中所给的有关热化学方程式进行分析：从方程式(3)与方程式(1)可以看到我们需要的有关物质。但方程式(3)必须通过方程式(2)才能和方程式(1)结合在一起。将方程式(3)×2＋方程式(2)得：2Fe3O4(s)＋2CO(g)＋3Fe2O3(s)＋CO(g)=6FeO(s)＋2CO2(g)＋2Fe3O4(s)＋CO2(g)ΔH＝19kJ·mol－1×2＋(－47kJ·mol－1)，整理得：(4)Fe2O3(s)＋CO(g)=2FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝－3kJ·mol－1。将(1)－(4)得：2CO(g)=2Fe(s)＋2CO2(g)－2FeO(s)ΔH＝－25kJ·mol－1－(－3kJ·mol－1)，整理得：FeO(s)＋CO(g)=Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝－11kJ·mol－1。方｜法｜点｜拨【变式5-1】发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧，已知下列热化学方程式：①H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(l)ΔH1＝－285.8kJ·mol－1②H2(g)=H2(l)ΔH2＝－0.92kJ·mol－1③O2(g)=O2(l)ΔH3＝－6.84kJ·mol－1④H2O(l)=H2O(g)ΔH4＝44.0kJ·mol－1则反应H2(l)＋eq\f(1,2)O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为()A．237.46kJ·mol－1B．－474.92kJ·mol－1C．－118.73kJ·mol－1D．－237.46kJ·mol－1【答案】D【解析】根据盖斯定律，将反应①－②－③×eq\f(1,2)＋④可得目标反应的热化学方程式，其反应热ΔH＝ΔH1－ΔH2－ΔH3×eq\f(1,2)＋ΔH4＝－237.46kJ·mol－1。【变式5-2】含氮化合物在现代工业、环境治理中有重要地位。用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574kJ/mol②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160kJ/mol③H2O(g)=2H2O(l)ΔH=-44kJ/mol写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式______________。【答案】(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-955kJ/mol【解析】(1)已知：①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-574kJ/mol；②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-1160kJ/mol；③H2O(g)=2H2O(l)

ΔH=-44kJ/mol；根据盖斯定律：(①+②)+③×2得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)ΔH=(-574-1160)kJ/mol-44kJ/mol×2=-955kJ/mol，CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)

的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-955kJ/mol。【变式5-3】(2025-20265·东北三省高二第一次月考)由金属单质和氯气反应得到CaCl2和BaCl2的能量关系如图所示(M=Ca、Ba)。下列说法不正确的是()A．∆H1+∆H30B．∆H4＞∆H5C．∆H2(Ba)∆H2(Ca)D．∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6=∆H【答案】A【解析】A项，∆H2和∆H3分别代表M元素的第一电离能和第二电离能，均大于0，所以∆H1+∆H3＞0，A错误；B项，Cl2(g)断键形成两个气态氯原子，该过程吸热，所以∆H4＞0，气态氯原子得到一个电子可以形成稳定的8电子结构，该过程放热，所以∆H50，因此∆H4＞∆H5，B正确；C项，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：BaCa，即∆H2(Ba)∆H2(Ca)，C正确；D项，由盖斯定律可知：∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5+∆H6=∆H，D正确。故选A。题型六利用反应物和生成物能量的计算【典例6】化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应过程如图所示。下列说法错误的是()A．过程①、②均放出热量B．光照和点燃条件下的反应热是相同的C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)

ΔH＝－183kJ·mol－1D．2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量【答案】A【解析】A项，过程①为化学键断裂的过程，需要吸收能量，A错误；B项，反应热和反应物、生成物的能量有关，光照和点燃条件下的反应热是相同的，B正确；C项，由图可知，1mol氢气、氯气反应生成2mol氯化氢气体放出热量862kJ-679kJ=183kJ，故反应热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－183kJ·mol－1，C正确；D项，由图可知，2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量，D正确。故选A。方｜法｜点｜拨焓变的两种计算方法(1)根据物质具有的能量来计算ΔH＝E(总生成物)－E(总反应物)(2)根据化学键来计算ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量【变式6-1】下列有关能量转化的说法不正确的是()A．反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=(b-a)kJ·mol-1B．该反应过程中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量C．1molC和1molH2O反应生成1molCO和1molH2吸收的热量一定为(b-a)kJD．1molC(g)、2molH(g)、1molO(g)转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ【答案】C【解析】由图可知，该反应为吸热反应，反应的热化学方程式可表示为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=(b-a)kJ·mol-1，A项正确；该反应过程中反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B项正确；没有指明水的状态，C项错误；由图可知，1molC(g)、2molH(g)、1molO(g)转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ，D项正确。【变式6-2】根据下图所得判断正确的是()已知：I2(g)=I2(s)ΔH=-62.4kJ/molA．图1反应为吸热反应B．图2反应的热化学方程式为2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH=+9.4kJ/molC．图2中若I2的状态为固态，则能量变化曲线可能为①D．断裂1molH2(g)和1molI2(g)中化学键需要的能量大于断裂2molHI(g)中化学键需要的能量【答案】B【解析】A项，图1中，反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，A错误；B．根据图1，可知H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=－9.4kJ·mol－1，根据盖斯定律，可知2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH=＋9.4kJ·mol－1，B正确；C．根据已知I2(g)=I2(s)ΔH=－62.4kJ/mol，以及H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH=－9.4kJ·mol－1，可知2HI(g)H2(g)+I2(s)ΔH=－53.0kJ/mol。曲线①表示是吸热反应，而HI(g)分解生成H2(g)和I2(s)是放热反应，C错误；D．根据△H=反应物的总键能－生成物的总键能。根据图1，H2(g)和I2(g)反应生成HI(g)是放热反应，△H＜0，可知断裂1molH2(g)和1molI2(g)中化学键需要的能量小于断裂2molHI(g)中化学键需要的能量，D错误；故选B。【变式6-3】当今世界，能源的发展日益成为全人类共同关心的问题。乙烷、二甲醚燃烧热较大，可用作燃料，下图是乙烷、二甲醚燃烧过程的能量变化图。请回答下列问题：(1)乙烷的燃烧热ΔH=________kJ·mol-1。(2)等物质的量的液态乙烷完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量比气态乙烷________(填“多”或“少”)。(3)根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：________________________________________。(4)二氧化碳是主要的温室气体，从环保角度分析，放出相同的热量时，选择________(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的CO2较少。【答案】(1)-1560(2)少(3)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-1455kJ·mol-1(4)乙烷【解析】以产物1molH2O(l)作基准，确定a=13，b=76，c=1，d=23，得13C2H6(g)+76O2(g)=23CO2(g)+H2O(l)ΔH1=-520kJ·mol-1，13CH3OCH3(g)+O2(g)=23CO2(g)+H2O(l)ΔH2=-485kJ·mol-1，所以乙烷的燃烧热ΔH题型七利用热化学方程式的计算【典例7】把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径I：C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1<0①途径II：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H2>0②再燃烧水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3<0③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H4<0④请回答下列问题：(1)途径I放出的热量_____________(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量。(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是_______________。(3)12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为_______________。【答案】(1)等于(2)△H1=△H2+(△H3+△H4)(3)C(s)+O2(g)=CO(g)△H=－110.35kJ/mol【解析】(1)由盖斯定律可知：若是一个反应可以分步进行，则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同；(2)根据盖斯定律，反应1=反应2+反应3×+反应4×，所以△H1=△H2+(△H3+△H4)；(3)12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110．35kJ热量，即1mol炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量，热化学方程式为：C(s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.35kJ•mol-1。方｜法｜点｜拨【变式7-1】以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水制氢流程如图。已知氢气燃烧热△H=-286kJ/mol，△H3为()A．+172kJ/molB．+400kJ/molC．+29kJ/molD．+254kJ/mol【答案】A【解析】①SO2(g)＋I2(g)＋H2O(l)=H2SO4(aq)+2HI(g)ΔH1＝-213kJ·mol−1；②H2SO4(aq)=SO2(g)＋1/2O2(g)＋H2O(l)ΔH2＝+327kJ·mol−1；由盖斯定律可知，①+②得：④I2(g)＋H2O(l)=2HI(g)＋1/2O2(g)ΔH＝+114kJ·mol−1；燃烧热是在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；氢气燃烧热△H=-286kJ/mol，则⑤H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)ΔH＝-286kJ·mol−1；由盖斯定律可知，-④-⑤得：③；故选A。【变式7-2】化学反应：C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1<0CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2<0C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3<0；下列说法中不正确的是(相同条件下)()A．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量B．12gC所具有的能量一定大于28gCO所具有的能量C．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3D．将两份质量相等的碳燃烧，生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多【答案】B【解析】A项由CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO2(g)ΔH2<0得2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝2ΔH2<0，为放热反应，说明56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量，A正确；B项由C(s)＋eq\f(1,2)O2(g)=CO(g)ΔH1<0，不能判断C与CO能量的相对大小，B错；C项由盖斯定律知ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，C正确；D项质量相等的碳完全燃烧时比不完全燃烧时放出的热量多，D正确。【变式7-3】下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。下列说法不正确的是()A．通过计算，可知系统(Ⅰ)制备氢气的热化学方程式为：H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g)ΔH=286kJ·mol-1B．通过计算，可知系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为：H2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=20kJ·mol-1C．若反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)

ΔH=－akJ·mol-1，则a>286D．制得等量H2所需能量较少的是热化学硫碘循环硫化氢分解法【答案】C【解析】A项，根据盖斯定律进行方程式的加合，①式+②式+③式，得系统(Ⅰ)制备氢气的热化学方程式为：H2O(l)=H2(g)+12O2(g)

ΔH

=+286kJ·mol-1，A正确，故A不符合题意；B项，根据盖斯定律进行方程式的加合，②式+③式+④式，得系统(Ⅱ)制备氢气的热化学方程式为：H2S(g)=H2(g)+S(s)

ΔH=+20kJ·mol-1，B正确，故B不符合题意；C项，若反应H2(g)+12O2(g)=H2O(g)

生成气体水，放出的热量小，故a<286，C不正确，故C符合题意；D项，根据系统(Ⅰ)(Ⅱ)总的热化学方程式得出：放出的热量较少的是硫碘循环硫化氢分解法，D正确，故D不符合题意。故选题型八依据键能计算化学反应的反应热【典例8】标准状态下，1mol纯物质的相对能量及解离为气态原子时所消耗的能量如下表所示：物质O2(g)N2(g)NO2g)C(s，石墨)CH4(g)CO2(g)相对能量/kJ·mol−100x0-75-393.5解离总耗能/kJ4989466327171656y下列说法正确的是()A．x=180B．逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量均为414kJC．解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为239kJD．根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能【答案】D【解析】A项，焓变=生成物总能量-反应物总能量，则N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH=2xkJ·mol−1，焓变=反应物总键能-生成物总键能，即498+946-632×2=2x，x=90，故A错误；B项，逐级断开CH4(g)中的每摩尔C—H所消耗的能量不相等，故B错误；C项，石墨晶体中每个碳原子形成3条共价键，两个碳原子形成1条键，则1mol石墨含有1.5molC-C键，解离每摩尔C(s，石墨)中的碳碳键平均耗能为478kJ，故C错误；D项，焓变=反应物总键能-生成物总键能，C(s，石墨)+O2(g)CO2(g)的ΔH可计算出y值，再根据NO(g)＋CH4(g)CO2(g)＋N(g)+2H2O(g)的ΔH可计算出H—O键能，故D正确；故选D。方｜法｜点｜拨(1)熟记反应热ΔH的基本计算公式ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)(2)规避两个易失分点①旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任一个过程都不是化学变化。②常见物质中的化学键数目物质CO2(C=O)CH4(C—H)P4(P—P)SiO2(Si—O)石墨金刚石S8(S—S)Si键数24641.5282【变式8-1】P4S3可用于制造安全火柴，相关物质的结构及键能如表所示。共价键S—SP—PP—S键能(kJ·mol-1)abc则反应S8(s)+P4(s)=P4S3(s)的△H为()A．(a+b-c)kJ·mol-1B．(c-a-b)kJ·mol-1C．(3a+3b-6c)kJ·mol-1D．3(2c-b-a)kJ·mol-1【答案】C【解析】根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能，反应S8(s)+P4(s)=P4S3(s)△H=ｘ8ｘakJ·mol-1+6ｘbkJ·mol-1-(6ｘckJ·mol-1+3ｘbkJ·mol-1)=(3a+3b-6c)kJ·mol-1，故选C。【变式8-2】SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子时吸收能量280kJ，断裂1molF—F键、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热ΔH为()A．-1780kJ·mol-1B．+1220kJ·mol-1C．-1220kJ·mol-1D．+1780kJ·mol-1【答案】C【解析】反应热就是断键吸收的能量和成键所放出的能量的差值，根据有关的键能和化学方程式可知，该反应的反应热ΔH=280kJ·mol-1+3×160kJ·mol-1-6×330kJ·mol-1=-1220kJ·mol-1。【变式8-3】工业上，在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。反应原理：CH2=CH2(g)+H2O(g)=CH3CH2OH(g)△H。已知几种共价键的键能如下：化学键C—HC=CH—OC—CC—O键能/kJ•mol-1413615463348351下列说法错误的是()A．上述合成乙醇的反应原子利用率为100%B．由表中的C—H、C—C、C—O的键能可推知C—H最牢固C．碳碳双键的键能大于碳碳单键键能，但碳碳单键更稳定D．上述反应式中，ΔH=+34kJ•mol-1【答案】D【解析】A项，为加成反应，没有副产品生成，则合成乙醇的反应原子利用率为100%，故A正确；B项，键能越大，共价键越稳定，根据表中数据可知C－H最牢固，故B正确；C项，碳碳双键的键能为61kJ•mol-1，碳碳单键键能为348kJ•mol-1，则碳碳双键的键能大于碳碳单键键能，碳碳双键不稳定，易断裂，碳碳单键更稳定，故C正确；D项，焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则ΔH=(615+413×4+463×2)kJ•mol-1-(348+351+463+413×5)kJ•mol-1=－34kJ•mol-1，故D错误；故选D。基础通关练(测试时间：20分钟)1．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是()A．燃烧属于放热反应B．中和反应是吸热反应C．断裂化学键放出能量D．反应物总能量与生成物总能量可能相等【答案】A【解析】物质燃烧时向外界释放能量，属于放热反应，A项正确;中和反应都是放热反应，B项错误;化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，C项错误;化学反应中的物质变化一定伴随着能量变化，反应物总能量与生成物总能量一定不相等，D项错误。2．下列有关叙述正确的是()A．测定中和反应的反应热时，需要用到天平B．若用50mL0.55mol·L-1的氢氧化钠溶液，分别与50mL0.50mol·L-1的盐酸和50mL0.50mol·L-1的硝酸充分反应，两中和反应的反应热不相等C．用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差D．只需做一次实验，再根据公式即可得出中和反应的反应热【答案】C【解析】氢氧化钠溶液稍过量，能使反应进行完全，由于参加反应的n(H+)和n(OH-)相等，测得的反应热也相等，B项错误;为了减小误差，需做2~3次实验求平均值，D项错误。3．已知羰基硫(COS)是硫循环的重要中间体，反应H2(g)+COS(g)H2S(g)+CO(g)的能量变化如图所示。下列说法错误的是()A．ΔHB．加入催化剂，的值不变C．反应物的总能量大于生成物的总能量D．反应物的键能总和大于生成物的键能总和【答案】D【解析】A项，由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应ΔH，故A正确；B项，加入催化剂，能降低反应的活化能，但不能改变反应ΔH的值，故B正确；C项，由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，故C正确；D项，由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应物的键能总和小于生成物的键能总和，故D错误；故选D。4．已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表：共价键H-HH-O键能/(kJ·mol-1)436463热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1则2O(g)=O2(g)的ΔH为()A．428kJ·mol-1B．-428kJ·mol-1C．498kJ·mol-1D．-498kJ·mol-1【答案】D【解析】根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算。反应的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O键的键能为498kJ/mol，2个氧原子结合生成氧气的过程需要释放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。5．已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g)、2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应，下列说法中不正确的是(其他条件相同)()A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多【答案】A【解析】对于放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，C和CO的燃烧反应都是放热反应。由于CCO放热，COCO2放热，所以CCO2比CCO放出的热量要多。反应2C(s)+O2(g)2CO(g)中，C并不是反应物的全部，所以12gC所具有的能量不一定高于28gCO所具有的能量，故A项不正确。6．如图为中和热测定实验装置。下列说法错误的是()A．使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应更充分B．用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，测得的中和热数值相同C．温度计测量过盐酸的温度后，应先把温度计上的酸用水冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度D．小烧杯和大烧杯的杯口相平【答案】B【解析】A项，使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应物充分混合，反应更充分，故A正确；B项，用硫酸和Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液，除了发生中和反应，还生成了BaSO4沉淀，生成沉淀的过程会放热，使测得的中和热数值偏大，故B错误；C项，温度计上残留的酸需要清洗干净，否则会和NaOH溶液反应，使测得NaOH溶液的温度偏高，故C正确；D项，两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量散失，故D正确；故选B。7．热化学方程式C(s)＋H2O(g)==CO(g)＋H2(g)△H＝+131.3kJ·mol－1表示()A．碳和水反应吸收131.3kJ能量B．1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJD．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ【答案】C【解析】依据反应热的概念，表示按照方程式系数的物质的量反应时吸收或放出的热量，单位是kJ·mol－1，该方程式表示：1mol碳和1mol水蒸气反应生成1mol一氧化碳气体和1mol氢气，并吸收131.3kJ的热量；特别要指明水的状态。8．今有如下三个热化学方程式：H2(g)+l/2O2(g)=H2O(g)△H=akJ/molH2(g)+l/2O2(g)=H2O(l)△H=bkJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=ckJ/mol关于它们的下列表述正确的是()A．2b=cB．a、b和c均为正值C．a=bD．它们都是吸热反应【答案】A【解析】A项，热化学方程式中的化学计量数与反应热成正比，所以2b=c，故A正确；B项，燃烧反应是放热反应，所以a、b和c均为负值，故B错误；C项，H2O(g)成为H2O(l)放热，所以a>b，故C错误；D项，它们都是放热反应，故D错误。9．下列热化学方程式中△H的值能表示可燃物的燃烧热的是()A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ·mol-1B．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802．3kJ·mol-1C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1D．CO(g)+O2(g)CO2(g)△H=-283kJ·mol-1【答案】D【解析】燃烧热表示1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量。A项，可燃物H2的物质的量不是1mol，且H2O的稳定状态是液态而不是气态，因此不能表示燃烧热，A错误；B项，可燃物CH4的物质的量是1mol，但反应产生的水是气态，不是稳定状态—液态，因此不能表示燃烧热，B错误；C项，可燃物是2molH2，因此该反应不能表示燃烧热，C错误；D项，可燃物CO的物质的量是1mol，燃烧产生气态CO2是其稳定存在形式，故该方程式能够表示燃烧热，D正确；故选D。10．25℃、101kPa时，1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22．68kJ热量。下列表示该反应的热化学方程式中正确的是()A．2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=+1451.52kJ·mol-1B．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ·mol-1C．2CH3OH+O2=2CO2+4H2O△H=-22.68kJ·mol-1D．CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-725.76kJ·mol-1【答案】B【解析】已知25℃、101kPa时，1g液态甲醇(CH3OH)，其物质的量为mol，完全燃烧生成CO2和液态水，放出22.68kJ的热量，则1molCH3OH完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量为22．68kJ32=725.76kJ。A项，燃烧反应为放热反应，反应焓变为负值，A错误；B项，根据上述分析可知甲醇的燃烧热的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ·mol-1，B正确；C项，热化学方程式中各物质需标明状态，C错误；D项，题干描述“1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出2