续表
判断依据
放热反应
吸热反应
与化学键的关系
生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
ΔH的符号
ΔH<0（“－”号）
ΔH>0（“＋”号）
反应过程图示
反应类型
①大多数化合反应
②所有的燃烧反应
③酸碱中和反应
④金属与酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②盐类的水解反应
③Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应
④C和CO2、C和H2O（g）的反应
易错警示
（1）物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，但不属于吸热反应或放热反应，在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。
（2）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。
如吸热反应NH4Cl与Ba（OH）2在常温常压下即可进行，而很多放热反应需要在加热的条件下才能进行。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
（1）物质发生化学变化都伴有能量的变化。
（ ）
（2）伴有能量变化的物质变化都是化学变化。
（ ）
（3）水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热。
（ ）
（4）化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。
（ ）
（5）同温同压下，反应H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH不同。
（ ）
（6）放热反应在任何条件下都可以发生，吸热反应不加热就不能发生。
（ ）
提示
（1）√
（2）× （3）× （4）× （5）× （6）×
题组一焓变与反应热的概念
1.伴随下列变化而发生的能量变化中，属于反应热的是（ ）
A．形成1molH—Cl键放出的能量
B．石墨转化成金刚石吸收的能量
C．Na变成Na＋吸收的能量
D．水蒸气变成液态水放出的能量
答案 B
解析 反应热是当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量。
2．下列说法中错误的是（ ）
A．许多化学反应中的能量变化表现为热量的放出和吸收
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．无需加热的反应一定是放热反应
D．恒温、恒压条件下的反应热叫做焓变
答案 C
解析 有些吸热反应无需加热也可以发生，例如Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应。
题组二能量变化图象分析
3.[2014·海南高考]（双选）某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为放热反应，热效应等于ΔH
C．改变催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2
答案 BC
解析 A项，使用催化剂可以降低反应的活化能，曲线b代表有催化剂参与，错误；B项，由曲线知：
反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应是放热反应，反应物与生成物能量的差值即为该反应的热效应，正确；C项，使用不同的催化剂可以改变反应的活化能从而改变反应的速率，正确；D项，活化能是指分子的平均能量与活化分子的能量差，E1＋E2不是活化能，错误。
4．反应A＋B―→C（ΔH<0）分两步进行：
①A＋B―→X（ΔH>0），②X―→C（ΔH<0）。
下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是（ ）
答案 D
解析 A＋B―→C的ΔH<0，说明生成物C的能量应低于反应物A、B的能量之和，A、B两项均错误；由于A＋B―→X的ΔH>0，说明X的能量应高于反应物A、B的能量之和，故C项错误，D项正确。
★总结提升
正确理解反应过程、能量图象
E1：
旧键断裂吸收的能量或称为活化能。
E2：
新键形成放出的能量或称为逆反应的活化能。
ΔH＝E1－E2，为此反应的焓变。
催化剂的作用：
降低E1、E2，但不影响ΔH，反应放热还是吸热取决于起点（反应物）和终点（生成物）能量的高低。
题组三吸热反应和放热反应的特点与判断
5.[2015·黑龙江模拟]下列变化过程，属于放热反应的是（ ）
①生石灰与水反应 ②NH4Cl晶体与Ba（OH）2·8H2O混合搅拌 ③醋酸电离 ④固体氢氧化钠溶于水 ⑤H2在Cl2中燃烧 ⑥浓H2SO4稀释 ⑦酸碱中和反应
A．①②⑤B．①⑤⑦
C．①④⑤⑥⑦D．③⑥⑦
答案 B
解析 ①生石灰与水反应为放热反应；②NH4Cl晶体与Ba（OH）2·8H2O混合搅拌为吸热反应；③醋酸电离为吸热过程，不是化学反应；④固体氢氧化钠溶于水不是化学反应，是放热过程；⑥浓H2SO4稀释是放热过程，不是化学反应。
故B正确。
6．下列图示变化为吸热反应的是（ ）
答案 A
解析 A中，反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应；B中，N2和H2必须先吸收能量断裂旧化学键，再放出能量形成新化学键，由于放出能量大于吸收能量，故B为放热反应；C中为物理变化；D中为放热反应。
题组四反应热的计算
7.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）转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF－F、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－1
C．－450kJ·mol－1D．＋430kJ·mol－1
答案 B
解析 本题考查的是化学键与化学反应中的能量变化。
ΔH＝－（生成物成键释放的总能量－反应物断键吸收的总能量）＝－（6×330－3×160－1×280）kJ·mol－1＝－1220kJ·mol－1。
8．如图，已知E1＝134kJ·mol－1、E2＝368kJ·mol－1，根据要求回答问题。
上图是1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是_____（填“增大”“减小”或“不变”，下同），ΔH的变化是______。
请写出NO2和CO反应的热化学方程式：
______________。
答案 减小 不变 NO2（g）＋CO（g）===CO2（g）＋NO（g） ΔH＝－234kJ·mol－1
解析 观察图象，E1应为反应的活化能，加入催化剂反应的活化能降低，但是ΔH不变；1molNO2（g）和1molCO（g）反应生成CO2和NO的反应热数值即反应物和生成物的能量差，因此该反应的热化学方程式为NO2（g）＋CO（g）===CO2（g）＋NO（g） ΔH＝－234kJ·mol－1。
★总结提升
反应热的计算
（1）根据化学键计算
ΔH＝反应物断键所吸收的能量总和－生成物成键所释放的能量总和。
根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，注意晶体结构中化学键的情况。
常见物质中的化学键数目
（2）根据反应物和生成物的能量计算
ΔH＝生成物具备的总能量－反应物具备的总能量。
常见题型如下。
图Ⅰ：
ΔH＝E2－E1<0，该反应为放热反应；
图Ⅱ：
ΔH＝E3－E1<0，该反应为放热反应；
图Ⅲ：
ΔH＝（508－600）kJ·mol－1<0，该反应为放热反应。
考点
热化学方程式
1．概念
表示参加化学反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
例如：
在200℃、101kPa时，H2与碘蒸气作用生成2molHI气体时，放出14.9kJ热量，其热化学方程式为H2（g）＋I2（g）
2HI（g） ΔH＝－14.9kJ·mol－1。
2．意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
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
（1）注明反应条件：
反应热与测定条件（温度、压强等）有关。
绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。
（2）注明物质状态：
常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
（3）注意符号单位：
ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位（kJ·mol－1）。
（4）注意守恒关系：
①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。
（ΔH与化学计量数相对应）
（5）区别于普通方程式：
一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等反应条件。
（6）注意热化学方程式的化学计量数
热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。
且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。
易错警示
（1）对于同素异形体，除注明聚集状态外，还要注明名称。
因为同素异形体虽然构成元素相同，但属于不同物质，其本身具有的能量不同，所以反应中的ΔH也不同。
（2）物质本身具有的能量与物质的聚集状态有关。
聚集状态不同，反应热ΔH的数值以及符号都可能不同。
等量的同一物质，气态时能量最大，其次为液态，最小的为固态。
（3）不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH表示反应进行到底（完全转化）时的能量变化。
如：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝－197kJ·mol－1是指2molSO2（g）和1molO2（g）完全转化为2molSO3（g）时放出的能量。
1．ΔH的单位“kJ·mol－1”的含义和影响ΔH的因素是什么？
提示 “kJ·mol－1”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化，而是指给定形式的具体反应的能量变化。
如2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－483.6kJ·mol－1，此反应的反应热是指每摩尔反应[2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）]放出的热量为483.6kJ。
ΔH与化学反应方程式的写法有关，如H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH＝－241.8kJ·mol－1。
另外反应热还与反应物、生成物的状态有关，如2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－571.6kJ·mol－1。
2．已知N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.2kJ·mol－1，若把1molN2与3molH2混合充分反应时，放出热量为92.2kJ。
这种说法对吗？
提示 不对。
此反应为可逆反应，1molN2和3molH2不可能完全反应，故放出的热量小于92.2kJ。
题组一热化学方程式的书写
1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）18g葡萄糖与适量O2反应，生成CO2和液态水，放出280.4kJ热量。
葡萄糖燃烧的热化学方程式为________________。
（2）SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。
已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。
SiH4自燃的热化学方程式为____________________。
（3）已知拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为____________________。
（4）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为__________________。
（5）用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2（g）完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，当有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量，其热化学方程式为__________________。
答案
（1）C6H12O6（s）＋6O2（g）===6H2O（l）＋6CO2（g）
ΔH＝－2804kJ·mol－1
（2）SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）
ΔH＝－1427.2kJ·mol－1
（3）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
ΔH＝－92kJ·mol－1
（4）C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）
ΔH＝－2QkJ·mol－1
（5）C2H2（g）＋
O2（g）===2CO2（g）＋H2O（l）
ΔH＝－1300kJ·mol－1
解析
（1）18g葡萄糖的物质的量为0.1mol，故1mol葡萄糖燃烧生成CO2和液态水放出2804kJ热量，反应的热化学方程式为C6H12O6（s）＋6O2（g）===6H2O（l）＋6CO2（g） ΔH＝－2804kJ·mol－1。
（2）2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,1molSiH4自燃放出热量1427.2kJ，故热化学方程式为SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）
ΔH＝－1427.2kJ·mol－1。
（3）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
ΔH＝（946＋436×3－391×6）kJ·mol－1＝－92kJ·mol－1。
（4）根据C原子守恒有C2H5OH～2CO2～2CaCO3。
生成100gCaCO3沉淀，则乙醇为0.5mol，据此可写出反应的热化学方程式。
（5）1molC2H2燃烧时转移10mol电子，则1molC2H2完全燃烧生成CO2和液态水放出热量为1300kJ。
2．图象法是研究化学反应的焓变的一种常用方法。
（1）已知化学反应A2（g）＋B2（g）===2AB（g）的能量变化曲线如图1所示，判断下列叙述中正确的是________。
A．每生成2molAB时吸收bkJ热量
B．该反应热ΔH＝＋（a－b）kJ·mol－1
C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂1molA—A和1molB—B键时放出akJ能量
（2）在微生物作用的条件下，NH
经过两步反应被氧化成NO
。
两步反应的能量变化如图2所示：
1molNH
（aq）全部氧化成NO
（aq）的热化学方程式是____________________________________________。
答案
（1）B
（2）NH
（aq）＋2O2（g）===2H＋（aq）＋NO
（aq）＋H2O（l） ΔH＝－346kJ·mol－1
解析
（1）由图1可写出热化学方程式A2（g）＋B2（g）===2AB（g） ΔH＝（a－b）kJ/mol，利用热化学方程式的意义可知B正确。
（2）由图2可写出①NH
（aq）＋1.5O2（g）===NO
（aq）＋2H＋（aq）＋H2O（l） ΔH＝－273kJ/mol，②NO
（aq）＋0.5O2（g）NO
（aq） ΔH＝－73kJ/mol，利用盖斯定律①＋②可得。
题组二热化学方程式正误判断
3.[2015·洛阳统考]下列热化学方程式书写正确的是（ΔH的绝对值均正确）（ ）
A．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）
ΔH＝－1367.0kJ·mol－1（燃烧热）
B．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）
ΔH＝＋57.3kJ·mol－1（中和热）
C．2NO2===O2＋2NO
ΔH＝＋116.2kJ·mol－1（反应热）
D．S（s）＋O2（g）===SO2（g）
ΔH＝－296.8kJ·mol－1（反应热）
答案 D
解析 燃烧热必须是可燃物生成稳定的化合物对应的热效应，产物H2O应为液态，故A错误；中和反应是放热反应，ΔH<0，故B错误；书写热化学方程式时必须标明物质的状态，C错误。
4．[2015·甘肃模拟]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．CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－725.76kJ·mol－1
B．2CH3OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋4H2O（l） ΔH＝＋1451.52kJ·mol－1
C．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O ΔH＝－22.68kJ·mol－1
D．CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－725.76kJ·mol－1
答案 A
解析 1mol甲醇的质量是32g，则1mol甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O，同时放出22.68kJ×32＝725.76kJ热量，所以1mol甲醇完全燃烧的热化学方程式为CH3OH（l）＋
O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－725.76kJ·mol－1，A正确。
★总结提升
判断热化学方程式正误的“五审”
热点题型的解题技巧：
反应热的比较
反应热与热化学方程式的书写是近几年常考知识点，出题点有反应热的比较、能量变化的分析等，整体难度不会太大。
[方法指导]
1．根据反应物的本性比较
等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，性质不同其反应热不同，一般情况，等物质的量的不同金属或非金属与同一物质发生反应，金属或非金属越活泼，反应就越容易，放出的热量就越多，ΔH越小。
如：
（1）2K（s）＋H2O（l）===2KOH（aq）＋H2（g） ΔH1
2Na（s）＋H2O（l）===2NaOH（aq）＋H2（g） ΔH2
ΔH1<ΔH2
（2）H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH3
H2（g）＋Br2（g）===2HBr（g） ΔH4
ΔH3<ΔH4
2．依据反应物或产物的状态比较
同一反应，反应物或生成物状态不同时要考虑A（g）
A（l）
A（s），或者从三种状态自身的能量比较：
E（g）>E（l）>E（s），可以判断反应热的大小。
（或利用盖斯定律得三态变化的热效应，从而判断ΔH大小）
如：
（1）S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH1
S（g）＋O2（g）===SO2（g） ΔH2
ΔH1>ΔH2
（2）2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH3
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH4
ΔH3>ΔH4
3．依据反应进行的程度比较
对于燃烧反应，燃烧越充分放出的热量就越多，ΔH越小。
如：
2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH1
2C（s）＋2O2（g）===2CO2（g） ΔH2
ΔH1>ΔH2
对于可逆反应，若正反应为放热反应，反应正向进行的程度越大，则反应放出的热量就越多，若正反应为吸热反应，反应程度越大，则反应吸收的热量就越多。
[典例] [2014·课标全国卷Ⅱ]室温下，将1mol的CuSO4·5H2O（s）溶于水会使溶液温度降低，热效应为ΔH1，将1mol的CuSO4（s）溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔH2；CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为
CuSO4·5H2O（s）
CuSO4（s）＋5H2O（l），热效应为ΔH3。
则下列判断正确的是（ ）
A．ΔH2>ΔH3B．ΔH1<ΔH3
C．ΔH1＋ΔH3＝ΔH2D．ΔH1＋ΔH2>ΔH3
[答案] B
[解析] 根据题意知，CuSO4·5H2O（s）溶于水温度降低，反应为CuSO4·5H2O（s）===Cu2＋（aq）＋SO
（aq）＋5H2O（l） ΔH1>0，CuSO4（s）溶于水温度升高，反应为CuSO4（s）===Cu2＋（aq）＋SO
（aq） ΔH2<0，根据盖斯定律知，CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O（s）
CuSO4（s）＋5H2O（l） ΔH3＝ΔH1－ΔH2>0。
ΔH2<0，ΔH3>0，所以A错误；由ΔH1＝ΔH3＋ΔH2可知B正确，C、D错误。
[考题集训]
1．[2016·扬州质检]下列各组变化中，化学反应的反应热前者小于后者的一组是（ ）
①CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l） ΔH1；
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g） ΔH2；
②2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH1；
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH2；
③t℃时，在一定条件下，将1molSO2和1molO2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2；
④CaCO3（s）===CaO（s）＋CO2（g） ΔH1；
CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（s） ΔH2；
A．①②③B．②④
C．②③④D．③④
答案 A
解析 ①中ΔH1和ΔH2均小于零，由于H2O（l）===H2O（g）吸收能量，故|ΔH1|>|ΔH2|，因此ΔH1<ΔH2。
②中ΔH1＝2ΔH2，又ΔH1、ΔH2均小于零，所以ΔH1<ΔH2。
③中在恒压容器中建立平衡后SO2的转化率大于恒容容器中SO2的转化率，故Q1④中ΔH1>0，ΔH2<0，所以ΔH1>ΔH2。
2．根据以下三个热化学方程式：
①2H2S（g）＋3O2（g）===2SO2（g）＋2H2O（l）ΔH＝－Q1kJ/mol，
②2H2S（g）＋O2（g）===2S（s）＋2H2O（l）ΔH＝－Q2kJ/mol，
③2H2S（g）＋O2（g）===2S（s）＋2H2O（g）ΔH＝－Q3kJ/mol。
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（ ）
A．Q1>Q2>Q3B．Q1>Q3>Q2
C．
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