第48讲　反应热　热化学方程式

大单元五化学反应原理第一单元化学反应与能量第48讲反应热热化学方程式1.认识吸热反应与放热反应，理解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；2.知道恒温恒压条件下反应热可以用焓变表示，能进行反应焓变的简单计算，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。复习要求考点一反应热焓变考点二热化学方程式目录CONTENTS体验真题感知高考分层训练提升考能考点三中和反应反应热与燃烧热考点一反应热焓变知识梳理知能通关1.反应热、焓变及其关系(1)环境、体系和反应热(2)内能、焓和焓变

概念内能(U)体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质聚集状态的影响焓(H)与内能有关的物理量焓变(ΔH)生成物与反应物焓值差，常用单位:kJ·mol-1或kJ/mol(3)焓变与反应热的关系______条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有反应热______反应的焓变。等压等于判断正误，错误的简述理由。(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化________，理由:__________________________________________________________。

(2)所有的化学反应都伴有能量的变化________，

理由:________________。

(3)伴有能量变化的一定是化学反应__________，

理由:_____________________________________________________________。

(4)相同质量的同种物质，其焓的数值相同________，

理由:___________________________________________________________________________________。

×小题对点过反应体系与环境的能量交换形式还可能有光能、电能等形式√×物质发生三态变化时，也会伴随能量变化×体系焓的大小不仅取决于物质的种类和数量，还受聚集状态和体系的温度和压强等因素的影响2.ΔH与吸热反应和放热反应的关系(1)放热反应:体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为______，即ΔH___0。(2)吸热反应:体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为______，即ΔH___0。化学反应中焓的变化示意图负值<正值><>(1)下列变化中，属于放热反应的是_____________。

①液态氮汽化

②浓硫酸溶于水，体系温度升高③氢氧化钠溶液与盐酸反应

④KMnO4分解制O2⑤Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合

⑥氢气在氧气中燃烧③⑥⑧⑨⑩小题对点过

⑧生石灰与水反应生成熟石灰⑨钠块投入到水中

⑩锌与盐酸反应(2)上述变化中属于化学变化，且ΔH>0的有________。

④⑤⑦3.从化学反应中化学键的变化理解能量变化的原因化学反应的实质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成，其过程中的能量变化如下图。吸热><放热科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。放热小题对点过回答下列问题:(1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量，CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。

(3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是____________________。

(4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”)，可能的原因是________________________________________________________________________________________________。吸收否碳氧双键(或C==O)多CO与O2反应生成CO2需要先吸收能量断裂O2分子中的共价键(一)反应热与活化能的关系1.臭氧层中O3分解过程如图所示。回答下列问题。(1)ΔH________(填“>”或“<”)0。

(2)催化反应①是_______(填“吸热”或“放热”，下同)反应，催化反应②是________反应。

(3)总反应的活化能是________，催化反应①的活化能是________，催化反应②对应的逆反应的活化能是________，总反应对应的逆反应活化能为________。

<吸热放热EE1E2+|ΔH|E+|ΔH|(二)反应热与物质能量的关系2.已知:298

K时，某些物质的相对能量如下。

根据ΔH＝生成物总能量-反应物总能量可得ΔH＝4×(-110

kJ·mol-1)+0-(-84

kJ·mol-1)-2×(-393

kJ·mol-1)＝+430

kJ·mol-1物质C2H4(g)H2(g)C2H6(g)CO(g)CO2(g)相对能量/(kJ·mol-1)520-84-110-393请根据相关物质的相对能量计算反应C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)的焓变ΔH＝_______________________________________________________________________________________________________________(写出必要的步骤)。

该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。

吸热(三)反应热与键能的关系3.CH3—CH3(g)===CH2==CH2(g)+H2(g)

ΔH，有关化学键的键能如下表:则该反应的反应热为______________。

+124

kJ·mol-1化学键C—HC==CC—CH—H键能/(kJ·mol-1)414615347436解析

ΔH＝E(C—C)+6E(C—H)-E(C==C)-4E(C—H)-E(H—H)＝(347+6×414-615-4×414-436)

kJ·mol-1＝+124

kJ·mol-1。4.有关键能数据如表，晶体硅在O2中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)===SiO2(s)

ΔH＝-989.2

kJ·mol-1，则表中x值为________。

解析

已知Si(s)+O2(g)===SiO2(s)

ΔH＝-989.2

kJ·mol-1，由图可知，1

mol

SiO2晶体中含有4

mol

Si—O，1

mol

O2中含有1

mol

O==O，1

mol晶体硅中有2

mol

Si—Si，则根据反应热与键能关系可得:ΔH＝2×176

kJ·mol-1+498.8

kJ·mol-1-4x

kJ·mol-1＝-989.2

kJ·mol-1，解得x＝460。460化学键Si—OO==OSi—Si键能/(kJ·mol-1)x498.8176反应焓变计算的3种方法(1)ΔH＝生成物总焓-反应物总焓。(2)ΔH＝反应物总键能-生成物总键能。(3)ΔH＝正反应活化能-逆反应活化能。考点二热化学方程式知识梳理知能通关1.概念和意义(1)概念:表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。(2)意义:既表明了化学反应中的______变化，也表明了化学反应中的______变化。如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝-571.6

kJ·mol-1表示在25

℃、101

kPa条件下，_______________________________________________________________。

物质能量2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2mol液态水时放出的热量为571.6kJ2.书写判断下列热化学方程式的正误，错误的指明原因。(1)2NO2===O2+2NO

ΔH＝+116.2

kJ·mol-1________，原因:___________________________。

(2)1

mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642

kJ的热量:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)

ΔH＝+642

kJ·mol-1________，原因:___________________________________________。

×小题对点过物质未标明聚集状态×液态肼的燃烧为放热反应，ΔH应为“-”号×SO2与O2的反应为可逆反应，1

mol

SO2、0.5

mol

O2混合反应，消耗的SO2物质的量小于1

mol×同素异形体应指明名称1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)已知1

mol

C(s，石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3

kJ热量:_________________________________________________________。(2)23

g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全反应，生成27

g液态水和22.4

L(标准状况)CO2并放出683.5

kJ的热量:_____________________________________________________________。C(s，石墨)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)

ΔH＝+131.3

kJ·mol-1C2H6O(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH＝-1

367

kJ·mol-1(3)下图是1

mol

NO2和1

mol

CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式:___________________________________________________。NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g)

ΔH＝-234

kJ·mol-12.回答下列问题。(1)(2025·苏州高新区一中月考)我国科学家实现了在铜催化剂条件下将(CH3)2NCHO转化为N(CH3)3。计算机模拟单个分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)===N(CH3)3(g)+H2O(g)ΔH＝-1.02NA

eV·mol-1该反应的热化学方程式为__________________________________________________________________。(用相对能量的变化来表示ΔH)写出第二步反应的热化学方程式:________________________________________________________；通入1

mol

SO2、0.51

mol

O2充分反应，放出热量________99

kJ(填“>”“<”或“＝”)。ΔH＝-222

kJ·mol-1<考点三中和反应反应热与燃烧热知识梳理知能通关1.中和反应的反应热2.燃烧热1mol(1)概念:在101

kPa时，____________纯物质______燃烧生成指定产物时所放出的热量。(2)意义:衡量燃料燃烧时放出热量的多少。(3)熟记常见元素完全燃烧生成的指定物质元素CHSN指定产物及状态CO2(g)H2O(l)SO2(g)N2(g)完全(1)(2022·河北卷)298

K时，1

g

H2燃烧生成H2O(g)放热121

kJ，1

mol

H2O(l)蒸发吸热44

kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为_____________________________________________。(2)油酸甘油酯(相对分子质量为884)在体内代谢时可发生如下反应:C57H104O6(s)+80O2(g)===57CO2(g)+52H2O(l)。已知燃烧1

kg该化合物释放出3.8×104

kJ热量，油酸甘油酯的燃烧热为____________________。

小题对点过3.4×104

kJ·mol-1

3.能源与利用判断正误。(1)开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量。(

)(2)使用氢气作燃料有助于控制温室效应。(

)(3)燃料燃烧阶段，可通过改进锅炉的炉型、燃料空气比等提高燃料的燃烧效率。(

)(4)空气燃料比越大，燃料燃烧越充分，则燃烧效率一定越高。(

)√小题对点过√√×(5)浓硫酸与NaOH溶液发生中和反应，生成1

mol水所放出的热量为中和热。(

)(6)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

ΔH＝-57.3

kJ·mol-1，则Ca(OH)2和HCl反应的反应热ΔH＝2×(-57.3)

kJ·mol-1。(

)××1.实验测得25

℃、101

kPa时，H2的燃烧热为285.8

kJ·mol-1，NaOH稀溶液与硫酸稀溶液反应的中和反应反应热为57.3

kJ·mol-1，下列热化学方程式的书写正确的是(

)

D

2.(2023·海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是(

)

D物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)ΔH/(kJ·mol-1)-1

559.8-1

411-285.8

3.在一定条件下，S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1

mol产物的数据)。(1)写出表示S8燃烧热的热化学方程式:______________________________________________________________。(2)写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式:______________________________________________________________。S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)

ΔH＝-8a

kJ·mol-1

解析

(1)1

mol

S8(s)和O2(g)发生反应转化为SO2(g)时放出的热量为燃烧热，由图可知生成1

mol

SO2(g)放出的热量为a

kJ，则S8燃烧热的热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g)

ΔH＝-8a

kJ·mol-1。体验真题感知高考1.(2025·北京卷)为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。下列说法不正确的是(

)A.NaCl固体溶解是吸热过程B.根据盖斯定律可知:a+b＝4C.根据各微粒的状态，可判断a>0，b>0D.溶解过程的能量变化，与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关C解析

由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+(g)和Cl-(g)，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，为放热过程。A.由图可知，NaCl固体溶解过程的焓变为ΔH3＝+4

kJ·mol-1，为吸热过程，A正确；B.由图可知，NaCl固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知ΔH3＝ΔH2+ΔH1，即a+b＝4，B正确；C.由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+(g)和Cl-(g)，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a>0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b<0，C错误；D.由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于NaCl固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量的相对大小，即与NaCl固体和NaCl溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确。2.(2024·海南卷)已知298

K，101

kPa时，2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝-571.6

kJ·mol-1，H2的临界温度(能够液化的最高温度)为32.98

K，下列说法错误的是(

)A.氢气燃烧热ΔH＝-285.8

kJ·mol-1B.题述条件下2

mol

H2和1

mol

O2在燃料电池中完全反应，电功+放热量＝571.6

kJC.氢能利用的关键技术在于安全储存与运输D.不同电极材料电解水所需电压不同，产生2

g

H2(g)消耗的电功相同D

3.(2023·重庆卷)乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题: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_____________________________________。83分层训练提升考能基础落实1.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是(

)A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没有利用价值D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源B解析

A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误；C项，有时需通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，错误；D项，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。A.因该反应为放热反应，故不加热就可发生B.相同条件下，2

mol

H2(g)的能量或1

mol

CO(g)的能量一定高于1

mol

CH3OH(g)的能量C.相同条件下，2

mol

H2(g)和1

mol

CO(g)的总能量一定高于1

mol

CH3OH(g)的总能量D.达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等C解析

放热反应与反应条件无关，可能需要加热才能发生，A错误；由该反应为放热反应可知，相同条件下，2

mol

H2(g)与1

mol

CO(g)的总能量一定高于1

mol

CH3OH(g)的能量，B错误、C正确；平衡时，各物质的浓度是否相等与起始量、转化率有关，D错误。3.(2025·安徽二模)能源的开发与利用促进了人类发展和社会进步，下列有关能源及利用说法正确的是(

)A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁，其中木炭的作用只是燃烧供热B.《世说新语》记载“……用蜡烛作炊”，其中蜡烛的主要成分是油脂，属于天然高分子化合物C.植物油、煤油等都曾用于提供照明，二者组成元素相同，其中煤油主要来自煤的干馏D.天然气不仅是一种清洁的化石燃料，还可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等D解析

A.古代曾使用木炭、铁矿石熔炼铸铁，木炭燃烧放热，木炭不完全燃烧产生的CO把铁矿石还原为铁单质，故A错误；B.油脂属于大分子，不属于高分子，故B错误；C.植物油、煤油等都曾用于提供照明，植物油的组成元素是C、H、O，煤油的组成元素是C、H，二者组成元素不相同，煤油主要来自石油的分馏，故C错误；D.天然气主要成分是甲烷，可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇等，故D正确。4.(2026·安徽六安高三月考)借助盐酸与NaOH溶液反应，用如图所示装置测定中和反应的反应热。下列说法正确的是(

)A.所需的仪器有烧杯、温度计、铜制搅拌器、量筒B.为了保证完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行上述实验，计算所得反应热ΔH偏小D.溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度B解析

A.中和反应的反应热测定所需玻璃仪器有烧杯用作反应容器，玻璃搅拌器用于搅拌混合液体，温度计测量温度，A错误；B.为了测定数据更准确，采用稍过量的NaOH溶液，使HCl完全反应，B正确；C.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，由于醋酸电离吸热，反应放热更少，则计算所得反应热数值偏小，ΔH偏大，故C错误；D.需要测定并记录的实验数据有反应前盐酸、氢氧化钠溶液的温度和反应后混合溶液的最高温度，故D错误。5.(2026·呼和浩特质监)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<0B.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436kJ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C解析

A.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，那么ΔH必大于0，故A错误；B.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，故B错误；C.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，故C正确；D.石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，所以石墨比金刚石稳定，故D错误。6.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如下图所示。已知:几种物质中化学键的键能如下表所示:化学键H—OO==OH—HO—O键能/(kJ·mol-1)463496436138D7.(2025·河北沧州二模)下列关于热化学反应的描述中正确的是(

)A.稀硫酸和0.1

mol·L-1

Ba(OH)2反应的热化学方程式:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)

ΔH＝-57.3

kJ·mol-1B.CO(g)的燃烧热ΔH＝-283.0

kJ·mol-1，则2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应的ΔH＝-566.0

kJ·mol-1C.铁粉与硫粉需要加热才能发生反应，则此反应是吸热反应D.已知FeO(s)+C(s)===CO(g)+Fe(s)

ΔH>0则该反应高温下为自发过程，低温下为非自发过程D

8.按要求书写热化学方程式。(1)0.25

mol

N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5

kJ热量:_________________________________________________________________。(2)(2021·海南卷)已知25

℃，100

kPa时:1

mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出2

804

kJ热量。则25

℃时，CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为_________________________________________________________________。N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)

ΔH＝-534

kJ·mol-16CO2(g)+6H2O(l)===C6H12O6(s)+6O2(g)

ΔH＝+2

804

kJ·mol-1(3)(2021·天津卷)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式:_____________________________________________________________。从能量角度分析，铁触媒的作用是_______________________________。降低反应的活化能能力提升9.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燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝+282.8

kJ·mol-1B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝-571.6

kJ·mol-1C.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2NAC

10.C2H6在Ni的活化下可放出CH4，其反应历程如图所示:下列关于活化历程的说法正确的是(

)A.该转化过程ΔH>0B.在此反应过程中Ni的成键数目未发生变化C.该反应过程中，最大能垒(活化能)为204.32

kJ·mol-1D.整个过程