与键能的关系
生成物的总键能
大于反应物的总键能
生成物的总键能
小于反应物的总键能
ΔH的符号
ΔH
<0
（ΔH为“
－”）
ΔH
>0
（ΔH为“
＋”）
反应过程
图示
常见
反应
①大多数化合反应
②所有的燃烧反应
③酸碱中和反应
④金属与水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
⑥铝热反应
①大多数分解反应
②盐类的水解和弱电解质电离
③Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应
④C和CO2、C和H2O（g）的反应
（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）需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
（1）物质发生化学变化不一定伴有能量的变化。
（×）
错因：
物质发生化学变化一定伴有能量的变化。
（2）伴有能量变化的物质变化都是化学变化。
（×）
错因：
物质三态的转变也伴有能量变化，属物理变化。
（3）水变成水蒸气时吸收的能量就是该过程的反应热。
（×）
错因：
水变成水蒸气属于物理过程，物理过程的能量变化不叫反应热。
（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。
（×）
错因：
化学反应中能量变化的形式主要是热量变化，还有光能、电能等。
（5）可逆反应的ΔH与反应是否可逆有关。
（×）
错因：
可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。
（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。
（×）
错因：
燃烧都是放热反应，但也需要加热或点燃以引发反应。
2．如图表示某反应的能量变化，按要求回答下列问题：
（1）该反应是________（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）该反应的ΔH＝________。
（3）使用催化剂________（填“能”或“不能”）影响该反应的反应热。
（4）逆反应的活化能可表示为________。
答案
（1）放热
（2）E2－E1 （3）不能 （4）E3－E2
题组训练
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
2．用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。
利用反应A，可实现氯的循环利用。
反应A：
4HCl＋O2
2Cl2＋2H2O
已知：
①反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ热量。
②
判断下列说法正确的是（ ）
A．反应A的ΔH>－115.6kJ·mol－1
B．H2O中H—O键比HCl中H—Cl键弱
C．由②中的数据判断氯元素的非金属性比氧元素强
D．断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差31.9kJ
答案 D
解析 反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ能量，则反应A的ΔH＝－115.6kJ·mol－1，A错误；反应A中ΔH＝4×E（H—Cl）＋498kJ·mol－1－[2×243kJ·mol－1＋4×E（H—O）]＝－115.6kJ·mol－1，整理可得E（H—O）－E（H—Cl）＝31.9kJ·mol－1，故断裂1molH—O键比断裂1molH—Cl键多吸收31.9kJ能量，故H2O中H—O键比HCl中H—Cl键强，B错误；由断键所需的能量不能比较元素的非金属性强弱，由反应A可知，O2可将HCl氧化为Cl2，则O2的氧化性强于Cl2，故O元素的非金属性强于Cl元素，C错误；由B项分析可知，断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差31.9kJ，D正确。
题组二反应过程中能量变化及图像分析
3．反应A＋B===C（放热）分两步进行：
①A＋B===X（吸热）；②X===C（放热）。
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 B
解析 反应A＋B===C为放热反应，则A、B具有的总能量高于C具有的总能量；A＋B===X为吸热反应，则A、B具有的总能量低于X具有的总能量；X===C为放热反应，则X具有的总能量高于C具有的总能量，综上所述，只有B项符合题意。
4．最新报道：
科学家首次用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下，下列说法中正确的是（ ）
A．CO和O生成CO2是吸热反应
B．在该过程中，CO断键形成C和O
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
答案 C
解析 状态Ⅰ的总能量为反应物的总能量，状态Ⅲ的总能量为生成物的总能量，由题图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应为放热反应，A错误；从状态Ⅰ～Ⅲ的图示可知，反应中CO并未断键形成C和O，C、O原子之间始终存在化学键，B错误；由图示可知，CO与O在催化剂表面形成了CO2，CO2分子内存在C===O极性共价键，C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2反应的过程，D错误。
反应热与反应过程中的各物质的能量变化
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。
该反应的焓变为ΔH＝E1－E2。
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。
考点2 热化学方程式
知识梳理
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。
2．意义
不仅表明了化学反应中的
物质变化，也表明了化学反应中的
能量变化。
如H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH＝－241.8kJ·mol－1表示的意义为在
25℃、
101kPa条件下，
1molH2（g）和
molO2（g）反应生成
1_mol_H2O（g）时
放出241.8kJ的热量。
3．书写
（1）注明反应条件：
绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。
（2）注明物质的聚集状态：
常用s、l、g、aq分别表示
固态、液态、气态、溶液。
（3）注意符号单位：
ΔH应包括
“＋”或“－”、数值和单位（
kJ·mol－1）。
（4）注意对应关系：
ΔH的数值大小与
化学计量数相对应。
（5）区别于普通化学方程式：
一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等反应条件。
（1）物质的聚集状态不同，则其本身具有的能量不同，反应的ΔH也不同。
（2）热化学方程式中各物质化学式前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，若化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。
（3）正反应与逆反应的ΔH数值相等，符号相反。
（4）不管化学反应是可逆反应还是不可逆反应，热化学方程式中的热效应都是指物质按化学方程式完全反应时的热效应。
如2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝－197kJ·mol－1表示的意义为2molSO2（g）和1molO2（g）完全转化成2molSO3（g）时放出197kJ的热量。
1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
（1）C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH>0，说明石墨没有金刚石稳定。
（×）
错因：
能量越低越稳定，石墨能量低更稳定。
（2）已知：
500℃、30MPa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，放出热量46.2kJ。
（×）
错因：
由于可逆反应不能进行到底，故达到平衡时，参与反应的H2物质的量小于1.5mol，则反应放出热量小于46.2kJ。
（3）已知相同条件下2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH1，反应2SO2（s）＋O2（g）2SO3（g） ΔH2，则ΔH1>ΔH2。
（×）
错因：
由于固体转化为气体需要吸收能量，故第二个反应放出的热量小于第一个反应放出的热量，但因为ΔH＜0，故ΔH1<ΔH2。
（4）H2（g）＋
O2（g）===H2O（l） ΔH1和2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH2中的ΔH1＝ΔH2。
（×）
错因：
依据ΔH的数值与系数成正比，故ΔH2＝2ΔH1。
2．
（1）1.6g液态化合物N2H4与液态H2O2恰好完全反应生成两种对环境友好的气体，此时放出75kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式：
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。
（2）已知：
①中和热为57.3kJ·mol－1；②Ba2＋（aq）＋SO
（aq）===BaSO4（s） ΔH＝－akJ·mol－1（视a为已知数）。
请写出稀硫酸与稀Ba（OH）2溶液反应的热化学方程式：
_______________________________________________________________
_________________________________________________________________。
（3）已知2NH3（g）N2（g）＋3H2（g） ΔH＝＋92.4kJ·mol－1，把1molN2（g）和3molH2（g）充入密闭容器中充分反应，测得放出的热量始终小于92.4kJ。
请简述其原因：
_______________________________________________________________
________________________________________________________________。
答案
（1）N2H4（l）＋2H2O2（l）===N2（g）＋4H2O（g）ΔH＝－1500kJ·mol－1
（2）H2SO4（aq）＋Ba（OH）2（aq）===BaSO4（s）＋2H2O（l）ΔH＝－（a＋114.6）kJ·mol－1
（3）可逆反应转化率小于100%，消耗的N2（g）一定小于1mol，放出的热量就一定小于92.4kJ
题组训练
题组一热化学方程式正误判断
1．已知断裂1molH2（g）中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1molO2（g）中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O（g）中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。
下列说法正确的是（ ）
A．断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）
ΔH＝－480.4kJ·mol－1
C．2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）
ΔH＝471.6kJ·mol－1
D．H2（g）＋
O2（g）===H2O（l）
ΔH＝－240.2kJ·mol－1
答案 B
解析 断裂1molH—O键吸收的能量与形成1molH—O键放出的能量相等，1molH2O（g）中含有2molH—O键，断裂1molH2O（g）中的化学键需要吸收925.6kJ的能量，但题目未标注H2O的状态，A错误。
根据题给信息可知，反应2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）中断裂反应物中化学键吸收的热量为2×436.4kJ＋498kJ＝1370.8kJ，形成生成物中化学键放出的热量为4×462.8kJ＝1851.2kJ，则该反应的ΔH＝－（1851.2－1370.8）kJ·mol－1＝－480.4kJ·mol－1，B正确。
题目未指明生成H2O（l）中1molH—O键放出的能量，无法计算C、D项中反应的ΔH，故C、D错误。
2．下列热化学方程式或叙述正确的是（ ）
A．1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642kJ的热量：
N2H4（l）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）ΔH＝＋642kJ·mol－1
B．12g石墨转化为CO时，放出110.5kJ的热量：
2C（石墨，s）＋O2（g）===2CO（g）ΔH＝－110.5kJ·mol－1
C．已知：
H2（g）＋
O2（g）===H2O（l）ΔH＝－286kJ·mol－1，
则：
2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g）的ΔH＝＋572kJ·mol－1
D．已知N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92.4kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5molN2（g）和1.5molH2（g）充分反应放出46.2kJ的热量
答案 C
解析 A项，放热反应，ΔH<0，错误；B项，12gC的物质的量为1mol，2C（石墨，s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－221.0kJ·mol－1，错误；D项，反应是可逆反应，0.5molN2和1.5molH2不能完全反应，错误。
题组二热化学方程式的书写
3．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）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____________________。
（2）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____________________________________。
（3）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_______________________________________________________。
（4）已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。
室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。
该反应的热化学方程式为___________________________________________________________。
答案
（1）SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）
ΔH＝－1427.2kJ·mol－1
（2）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＝－92kJ·mol－1
（3）C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）
ΔH＝－2QkJ·mol－1
（4）AX3（l）＋X2（g）===AX5（s） ΔH＝－123.8kJ·mol－1
解析 （3）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。
（4）由题目信息可知，常温时AX3为液体，AX5为固体，从而可写出该反应的热化学方程式为AX3（l）＋X2（g）===AX5（s） ΔH＝－123.8kJ·mol－1。
“五审”突破热化学方程式的正误判断
考点3 燃烧热与中和热 能源
知识梳理
1.燃烧热
（1）概念：
在101kPa时，
1_mol纯物质完全燃烧生成
稳定氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
单位一般用
kJ·mol－1（或kJ/mol）表示。
注意：
①可燃物的物质的量必须为1mol。
②完全燃烧生成稳定氧化物：
C→
CO2（g），H→
H2O（l），S→
SO2（g）等。
（2）意义：
例如，C的燃烧热是393.5kJ·mol－1，表示在25℃，101kPa条件下
1_mol_C完全燃烧放出393.5_kJ的热量。
（3）燃烧热热化学方程式的书写原则
燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。
例如：
C8H18（l）＋
O2（g）===8CO2（g）＋9H2O（l） ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热为5518kJ·mol－1。
2．中和热
（1）概念：
在
稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成
1_mol_H2O时所放出的热量叫做中和热。
注意：
几个关键词：
①稀溶液。
②生成1molH2O。
（2）中和热热化学方程式的书写原则
中和热是以稀的酸和碱溶液反应生成1mol水时所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数，如硫酸与氢氧化钠溶液反应，用热化学方程式可表示为
H2SO4（aq）＋NaOH（aq）===
Na2SO4（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.3kJ·mol－1。
（3）中和热的测定实验
①装置如图
②注意事项
a．碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是
保温隔热，防止热量散失。
b．为保证酸、碱完全中和，常使
碱（或酸）稍稍过量。
c．实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值
偏小。
（4）测定原理
ΔH＝－
（其中：
c＝4.18J·g－1·℃－1＝4.18×10－3kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量）
3．能源
（1）能源的分类
（2）提高能源的使用效率
①改善开采、运输、加工等各个环节。
②科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
一是保证燃烧时有
足够的空气，如鼓入适当过量的空气、增大O2浓度等。
二是保证燃料与空气有
足够大的接触面积，如将固体
粉碎成粉末，使液体
喷成雾状等。
（1）中和反应的实质是H＋和OH－化合生成H2O。
若反应过程中有其他物质生成（如生成不溶性物质、难电离物质等），这部分反应热不在中和热之内。
（2）用文字表述燃烧热和中和热时，不用带“－”，而用ΔH表示时，必须带“－”。
如甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol－1或甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3kJ·mol－1。
（3）中和反应的对象为稀溶液，稀的强酸与稀的强碱溶液发生中和反应，生成易溶盐和水时，ΔH＝－57.3kJ·mol－1。
由于弱酸弱碱电离时吸热，故弱酸或弱碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量小于57.3kJ。
浓硫酸稀释时放热，故浓硫酸发生中和反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。
1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
（1）向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变。
（×）
错因：
反应热不同，等质量时放出的热量不同，热值不同。
（2）1molH2燃烧放出的热量为H2的燃烧热。
（×）
错因：
1molH2完全燃烧（即生成1mol液态H2O）放出的热量为H2的燃烧热。
（3）甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－890.3kJ·mol－1。
（×）
错因：
应生成液态水。
（4）已知H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则Ca（OH）2和HCl反应的反应热ΔH＝2×（－57.3）kJ·mol－1。
（×）
错因：
Ca（OH）2和HCl的状态及物质的量未确定。
2．下列关于热化学反应的描述中正确的是（ ）
A．已知NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出57.3kJ的热量
B．CO（g）的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则反应2CO2（g）===2CO（g）＋O2（g）的ΔH＝＋（2×283.0）kJ·mol－1
C．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
D．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－285.8kJ·mol－1
答案 B
题组训练
题组一燃烧热、中和热的含义及正确表述
1．25℃、101kPa时，酸与碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH＝－57.3kJ/mol，石墨的燃烧热ΔH＝－393.5kJ/mol，乙醇的燃烧热ΔH＝－1366.8kJ/mol。
下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．2H＋（aq）＋SO
（aq）＋Ba2＋（aq）＋2OH－（aq）===BaSO4（s）＋2H2O（l） ΔH＝－57.3kJ/mol
B．KOH（aq）＋
H2SO4（aq）===
K2SO4（aq）＋H2O（l）
ΔH＝－57.3kJ/mol
C．C（石墨）＋
O2（g）===CO（g）
ΔH＝－393.5kJ/mol
D．C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）
ΔH＝－1366.8kJ/mol
答案 B
题组二中和热的测定
2．为了测量某酸碱反应生成1mol水时的反应热，在计算时至少需要的数据有（ ）
①酸的浓度 ②碱体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间
A．①②③④B．①③④⑤
C．③④⑤⑥D．全部
答案 C
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