第28讲　反应热　热化学方程式

第28讲反应热热化学方程式复习目标1.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。2.认识恒温、恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示，能进行反应焓变的简单计算。3.能从物质变化、能量变化等视角综合分析化学在解决能源危机中的重要作用。

CONTENTS考点一反应热焓变考点二热化学方程式燃烧热真题演练课时跟踪检测考点一反应热焓变

必备知识

1.

从宏观和微观两个角度认识反应热和焓变（1）体系与环境（2）化学反应的实质和特征（3）焓和焓变2.

反应过程中能量变化的原因（1）从化学键变化角度分析（2）从反应过程能量图理解放热反应（ΔH＜0）吸热反应（ΔH＞0）图

示

说

明①E1代表反应物断键吸收的能量，即反应物的键能之和。过渡态理论

认为E1为正反应的活化能；②E2代表形成化学键时释放的能量，即生成物的键能之和。过渡态理

论认为E2为逆反应的活化能物质能量变化与焓变的关系：ΔH＝E（生成物的总能量）－E（反应

物的总能量）

有下列常见的化学反应：①Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应；②大多

数的分解反应；③大多数的化合反应；④大多数的盐类水解反应；⑤C和

H2O（g）的反应、C和CO2的反应；⑥中和反应；⑦可燃物的燃烧；⑧金

属与酸的置换反应；⑨铝热反应；⑩NaHCO3与盐酸的反应。其中属于放

热反应的是

（填序号，下同），属于吸热反应的是

⁠

⁠。提醒：①C与CO2高温下生成CO的反应是化合反应，但属于吸热反应。②

H2O2的分解反应是放热反应。③⑥⑦⑧⑨

①②

④⑤⑩

易错辨析（1）放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。

（

×

）（2）弱电解质的电离是吸热反应，浓硫酸溶于水是放热反应。

（

×

）（3）反应体系的焓就是体系的内能。

（

×

）（4）石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定。

（

√

）（5）吸热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量。

（

×

）（6）吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学

键放出的总能量。

（

√

）×××√×√

关键能力

考向1反应历程与能量变化的图示分析

下列叙述正确的是（

）A.

不同催化剂作用下使该反应的焓变不同B.

基元反应②和③的正反应ΔH＞0C.

其他条件相同，P2比P1更稳定D.

其他条件不变，升温能提高X的平衡转化率√解析：

不同催化剂不改变反应的焓变，只能降低反应的活化能，改变

反应速率，A错误；根据图像可知，基元反应②和③的正反应均是放热反

应，B错误；P2比P1能量更低，P2比P1更稳定，C正确；总反应是放热反

应，升高温度，平衡逆向移动，X的平衡转化率降低，D错误。2.

我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水

煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种

用*标注。可知水煤气变换的ΔH

（填“大于”“等于”或“小于”）0。该

历程中最大能垒（活化能）E正＝

eV，写出该步骤的化学方程式：

⁠。小于

2.02

OH*）

反应热与活化能的关系

（1）在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化

能，ΔH＝E1－E2。（2）催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。考向2根据能量变化图或键能计算ΔH3.

如图是N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化。

A.

ΔH＝＋139

kJ·mol－1B.

ΔH＝－139

kJ·mol－1C.

ΔH＝－209

kJ·mol－1D.

ΔH＝－348

kJ·mol－1√解析：

ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能＝209

kJ·mol－1－348

kJ·mol－1＝－139

kJ·mol－1，B正确。

√

（1）ΔH计算的三个基本公式①ΔH＝反应物的化学键键能总和－生成物的化学键键能总和。②ΔH＝

E（生成物总能量）－

E（反应物总能量）＝H（生成物总

焓）－H（反应物总焓）。③ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能。（2）常考物质（1

mol）中的共价键数目物质CH4（C—H）P4（P—P）SiO2（Si—O）化学键数目/NA2464物质石墨（C—C）金刚石

（C—C）S8（S—S）Si（Si—Si）化学键数目/NA1.5282考点二热化学方程式燃烧热

必备知识

1.

热化学方程式（1）概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。

2

mol气态H2与1

mol气态O2反应

生成2

mol液态H2O时，放出571.6

kJ的热量

（3）书写

写出下列反应的热化学方程式：（1）1

mol

C2H5OH（l）完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出1

366.8

kJ热量：

⁠

⁠。（2）1

mol

C（石墨，s）与适量H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g），

吸收131.3

kJ热量：

⁠

⁠。提醒：对于互为同素异形体的物质（如白磷与红磷、金刚石与石墨等），

除了要注明物质的聚集状态之外，还要注明物质的名称。

－1

366.8

kJ·mol－1

ΔH＝＋131.3

kJ·mol－12.

燃烧热（1）概念：在101

kPa时，

mol纯物质完全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。1

（3）对“完全燃烧”的理解燃烧元素CHSN指定产物及状态

⁠

⁠

⁠SO2（g）

⁠已知甲烷的燃烧热为890.3

kJ·mol－1，表示甲烷燃烧热的热化学方程式

为

⁠

⁠。CO2

（g）H2O

（l）N2（g）

kJ·mol－1

〔人教选择性必修1〕我国航天事业取得重大成就，火箭推进剂功不可没。（1）液态四氧化二氮和液态偏二甲肼（C2H8N2）作推进剂。N2O4与偏二

甲肼的燃烧产物只有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，该反

应的热化学方程式为

⁠

⁠。

（g）＋3N2（g）

ΔH＝－2

550.0

kJ·mol－1（2）长征五号B运载火箭采用以液氧、液氢和煤油作为燃料推进剂。已知

1

mol水蒸气完全液化放出44

kJ的热量，如图表示H2与O2反应生成H2O

（g）的能量变化示意图。写出表示H2燃烧热的热化学方程式

⁠

⁠。

ΔH＝－286

kJ·mol－13.

能源及利用

易错辨析（1）101

kPa时，1

mol碳燃烧的焓变为碳的燃烧热。

（

×

）（2）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。

（

√

）

（5）理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点。

（

√

）×√××√

关键能力

考向1热化学方程式的书写与正误判断1.

下列说法正确的是（

）√

2.

（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。该反应的热化学方程式为

⁠

。（用相对能

量的变化来表示ΔH）

（CH3）3（g）＋H2O（g）

ΔH＝－1.02NA

eV·mol－1

（2）（2025·安徽六安月考）CO的燃烧热为283

kJ·mol－1，则CO2分解

生成CO和O2的热化学方程式为

⁠

⁠。

ΔH＝＋283

kJ·mol－1

“五审法”正确判断、书写热化学方程式考向2燃烧热的判断与计算3.

（2025·湖北模拟）物质的燃烧推动了文明的进步和科技的发展，部分

物质的燃烧热数据如表：物质H2（g）CO（g）CH3OH（l）N2H4（l）ΔH/

（kJ·mol－1）－285.8－283.0－726.5－622.0下列热化学方程式正确的是（

）√

4.

（1）已知：电解液态水制备1

mol

O2

（g），电解反应的ΔH＝＋572

kJ·mol－1。由此计算H2（g）的燃烧热ΔH＝

kJ·mol－1。

－286

（2）

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

⁠

⁠。

H2O（l）

ΔH＝－286

kJ·mol－1（3）已知2.0

g气态燃料肼（N2H4）完全燃烧生成N2（g）和水蒸气时，放

出33.4

kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为

⁠

⁠。

N2H4（g）＋O2（g）

真题演练1.

判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。（1）（2025·北京高考）NaCl固体溶解是吸热过程。

（

√

）

（3）（2024·北京高考）葡萄糖氧化生成CO2和H2O的反应是放热反应。

（

√

）（4）（2024·江苏高考）SO2与O2反应中，V2O5能减小该反应的焓变。

（

×

）（5）（2024·广东高考）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。

（

√

）（6）（2024·广东高考）向适量NH4Cl与Ba（OH）2·8H2O中滴加浓盐

酸，烧瓶壁会变冷，说明存在ΔH＜0的反应。

（

×

）√×√×√×

下列说法正确的是（

）A.

总反应是放热反应B.

两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同C.

和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定√解析：

3.

按要求填空：（1）（2024·河北高考节选）工业制备硫酰氯的原理如下：

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）。（E正＋

67.59）

解析：ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能＝E正－E逆＝－67.59

kJ·mol－1，则E逆＝（E正＋67.59）kJ·mol－1。（2）（2023·天津高考节选）SO2（g）被氧化生成80

g

SO3（g）放出热

量98.3

kJ，该反应的热化学方程式为

⁠

⁠。

ΔH＝－196.6

kJ·mol－1

（3）（2023·重庆高考节选）乙烯与氧气反应生成环氧乙烷（EO）和乙

醛（AA），其图示如下：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

＝－102

kJ·mol－1

课时跟踪检测

1.

科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源，目前，有人提出一

种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如图所示。下列说法错误的是（

）A.

在氢能的利用过程中，H2O可循环使用B.

开发和利用“氢能”，减少煤炭等化石

能源的使用有助于控制臭氧层空洞的形成C.

该法制氢的关键是寻找光分解催化剂D.

利用光电转化可将太阳能转化为电能用于电解水而获得氢气√123456789解析：

开发和利用“氢能”，减少煤炭等化石能源的使用，可大大减

少二氧化碳、二氧化硫的产生，有利于控制酸雨和温室效应，而臭氧层空

洞与氟利昂有关，与化石燃料无关，B错误。1234567892.

科学研究表明N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。下列说法错误的是（

）A.

该反应为放热反应B.

反应过程中每生成1

mol

N2，转移4

mol电子C.

反应过程中每生成2

mol

N2（g）释放278

kJ热量D.1

mol

N2O（g）和1

mol

NO（g）的总能量比1

mol

N2（g）和1

mol

NO2

（g）的总能量高√123456789

123456789

√123456789解析：

总反应为放热反应，则生成物的总能量小于反应物的总能量；

第一步为慢反应，第二步为快反应，则第一步反应的活化能大于第二步活

化能。生成物的总能量等于反应物的总能量，A错误；第一步活化能大于

第二步活化能，且生成物的总能量小于反应物的总能量，B正确；第一步

活化能小于第二步活化能，且生成物的总能量等于反应物的总能量，C错

误；第一步活化能小于第二步活化能，D错误。1234567894.

（2025·广东潮州月考）多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸

过程进行的。我国学者发现T

℃时（各物质均为气态），甲醇与水在铜催

化剂上的反应机理和能量变化如图。下列说法不正确的是（

）A.

该反应一共分为两步，其中第一步为该反应的决速步B.

反应Ⅱ是放热反应，但是反应Ⅰ和Ⅱ总的反应过程是吸热的C.

增大压强和加入催化剂都能增大活化分子百分数√123456789

123456789

化学键H—HO—H键能/（kJ·mol－1）808436464A.CO中C≡O的键能为1

082.8

kJ·mol－1B.

该反应为吸热反应，吸热反应必须加热才能进行C.

当4.48

L

CO2完全反应时转移的电子数为0.4NAD.1

mol

CO2（g）和1

mol

H2（g）充分反应生成CO（g）和H2O（g）吸

收41.2

kJ的热量√123456789解析：

设CO中C≡O的键能为x

kJ·mol－1，ΔH＝反应物键能之和－生

成物键能之和＝（2×808＋436－x－2×464）kJ·mol－1＝＋41.2

kJ·mol

－1，解得x＝1

082.8，即CO中C≡O的键能为1

082.8

kJ·mol－1，A正确；

焓变和反应条件无关，因此吸热反应不一定加热才能进行，B错误；由于

未告知CO2所处的状态，无法计算4.48

L

CO2的物质的量，也就无法计算

完全反应时转移的电子总数，C错误；该反应是可逆反应，所以1

mol

CO2

（g）和1

mol

H2（g）充分反应生成CO（g）和H2O（g）吸收的热量小于

41.2

kJ，D错误。1234567896.

已知：①H2的燃烧热ΔH为－285.8

kJ·mol－1；②中和反应生成1

mol水时的反应热ΔH为－57.3

kJ·mol－1；③水的汽化热ΔH为＋44.0

kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是（

）√123456789

123456789

7.

（2025·山东济南模拟）我国科学家研究化合物M（s）催化CO2氢化机

理。由化合物M（s）生成化合物N（s）过程的机理和相对能量曲线如图所

示（已知l

eV＝1.6×10－19J）。TS1、TS2均为过渡态。下列说法错误的是

（

）123456789A.

过渡态TS1比TS2更稳定B.

过程P→TS2为化合物M生成化合物N的决速步骤C.

化合物M催化CO2氢化反应过程中一定有Fe—O键的断裂√123456789解析：

由题图可知，过渡态TS2比TS1能量高，则过渡态TS1更稳定，A

正确；由图可知，过程P→TS2为两步反应中活化能较大的反应，为慢反

应，即为化合物M生成化合物N的决速步骤，B正确；

M为催化剂，整个反

应前后M的结构不会发生改变，对比M和N的结构特点可知，当N中Fe—O

键断裂，重新连接H原子才能生成M，所以化合物M催化CO2氢化反应过程

中一定有Fe—O键的断裂，C正确；图示为一个CO2分子反应的过程，据图

可知该过程能量变化ΔE＝－11.63

eV，所以当1

mol

CO2参与反应时能量

变化为－11.63×1.6×10－19

J×6.02×1023≈1.12×106

J＝1

120

kJ，所以

该反应的焓变ΔH＝－1

120

kJ·mol－1，D错误。123456789

解析：该反应中CH3OH未完全燃烧，生成的氢气燃烧还要放出热量，则a＜726.5。＜

123456789（2）将Cl2和H2O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1

mol

Cl2参

与反应时释放出145

kJ热量，写出该反应的热化学方程式：

⁠

⁠。

2Cl2（g）＋

1123456789

98

kJ

123456789（4）CO2与H2在某催化剂的作用下反应如图所示：化学键

键能/

（kJ·mol－1）436326803464414写出该反应的热化学方程式：

⁠

⁠。

H2O（g）

ΔH＝－46

kJ·mol－1123456789解析：由反应图示可知图形与化学键对应关系为

H—HC—OO—HC—HΔH＝反应物总键能－生成物总键能＝2×803

kJ·mol－1＋3×436

kJ·mol－1－3×414

kJ·mol－1－326

kJ·mol－1－3×464

kJ·mol－1＝－46

kJ·mol－1。H—HC—O

O—HC—H1234567899.

长征系列部分火箭采用了肼（N2H4）作燃料，N2H4与NH3有相似的化学

性质，回答下列问题：（1）已知肼分子中所有原子最外层都满足稀有气体原子结构，则肼的结

构式为

⁠。123456789（2）下表是常见的键能数据：化学键N—HN—NN≡NO—HH—H键能/

（kJ·mol－1）386167498946460a

ΔH＝－92

kJ·mol－1，则a为

，肼蒸气在O2（g）