高三化学一轮复习 化学反应与能量变化之化学反应与热能

2025届高考化学一轮复习讲义

化学反应与能量变化之化学反应与热能考点1反应热焓变

1.

反应热、焓变(1)反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境[1]

或从环境[2]

⁠

的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。(2)焓变：在[3]

⁠条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。对于一

个化学反应，生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变，用[4]

⁠表示，单

位常用kJ/mol(或kJ·mol－1)。(3)放热反应的Δ

H

为负值，吸热反应的Δ

H

为正值。释放吸收等压Δ

H

2.

吸热反应和放热反应放热反应吸热反应概念释放热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物的内能[5]

(填“＞”

或“＜”，下同)生成物的内能反应物的内能[6]

⁠生成物的内能与化学键的关系生成物成键时释放的总能量

[7]

⁠反应物断键时吸收的总

能量生成物成键时释放的总能[8]

⁠反应物断键时吸收的总能量＞

＜

＞

＜

放热反应吸热反应图示

E

1为正反应的活化能，

E

2为逆反应的活化能；①放热反应(Δ

H

＜0)：

E

1＜

E

2②吸热反应(Δ

H

＞0)：

E

1＞

E

2放热反应吸热反应常见反应(1)所有的燃烧反应；(2)酸碱中和反应；(3)金属与酸或水的反应；(4)原电池反应；(5)大多数化合反应；(6)用电石制乙炔的反应；(7)铝热反应(1)大多数分解反应；(2)大多数以H2、CO、C为还原剂

的氧化还原反应；(3)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；(4)盐的水解；(5)碳酸氢钠与盐酸的反应注意内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。内能的大小除了与物质的

种类、数量及聚集状态有关外，还与体系的温度、压强有关。3.

Δ

H

的计算公式[重点]

4.

燃烧热反应热类型燃烧热能量变化放热；Δ

H

＜0标准[9]

⁠纯物质反应热的含义101kPa时，1mol纯物质[10]

燃烧生成[11]

⁠时

放出的热量；不同的可燃物，其燃烧热一般不同表示方法燃烧热为

akJ·mol－1，其对应反应的Δ

H

＝－

akJ·mol－11mol

完全指定产物注意由于燃烧反应均是放热反应，用文字表述燃烧热时可不带“－”，但用Δ

H

表示燃烧热时，必须带“－”。如某物质的燃烧热是

QkJ·mol－1或Δ

H

＝－

QkJ·mol－1。装置

试剂50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH溶液中和反应反应热的计算反应后生成的溶液的比热容

c

近似为4.18J·(g·℃)－1，两溶液的质量均

近似为50g放出热量

Q

＝Δ

t

×

m

×

c

反应热Δ

H

＝－(

m

酸＋

m

碱)×

c

×(

t

终－

)5.

中和反应反应热的测定注意

(1)鲁科选必1，中和反应反应热的测定实验中，酸碱的用量相同，其中酸为

100mL1.0mol·L－1盐酸，碱为100mL1.0mol·L－1NaOH溶液。(2)实验中最好使用同一支温度计测酸、碱、混合溶液的温度以减小误差。

1.

易错辨析。(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化。

(

√

)(2)放热反应中，生成物的总能量高于反应物的总能量。

(

✕

)(3)放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生。

(

✕

)

(5)物质的物理变化过程中，也会有能量变化，但不属于吸热反应和放热反应。

(

√

)(6)在测定中和反应反应热的实验中，应把NaOH溶液分多次倒入。

(

✕

)√✕✕✕√✕(7)对于同一反应来说，中和反应的反应热的测定结果与所用酸、碱溶液的用量有

关。

(

✕

)✕

－45

3.[2021湖南改编]在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。相关化学键的

键能数据如下：化学键N≡NH—HN—H键能

E

/(kJ·mol－1)946436.0390.8

＋90.8

4.

某反应的反应过程与能量关系如图所示：(1)该反应的Δ

H

(填“＞”或“＜”)0。(2)过程

⁠为有催化剂条件的反应。(3)写出

E

1的含义

⁠。＜

b

使用催化剂降低的活化能5.

写出下列燃烧元素对应的稳定产物及状态(1)C→

⁠；(2)H→

⁠；(3)S→

⁠；(4)N→

⁠。CO2(g)

H2O(l)

SO2(g)

N2(g)

6.

[2022海南]已知：电解液态水制备1molO2(g)，电解反应的Δ

H

＝＋572kJ·mol－1。由此计算H2(g)的燃烧热(焓)Δ

H

＝

kJ·mol－1。－286

7.

关于中和反应反应热的测定实验，请回答下列问题：(1)反应试剂若使用浓酸、浓碱溶液，浓酸或浓碱溶液稀释时

(填“吸收”

或“放出”)大量的热，使所测中和反应反应热数值的绝对值

(填“偏大”

或“偏小”)。(2)反应试剂若使用弱酸、弱碱溶液，弱酸或弱碱电离时

(填“吸热”或

“放热”)，使所测中和反应反应热数值的绝对值

(填“偏大”或“偏

小”)。(3)若中和反应生成沉淀，沉淀的生成会

(填“吸热”或“放热”)，使所测

中和反应反应热数值的绝对值

(填“偏大”或“偏小”)。放出偏大吸热偏小放热偏大

命题点1

吸热反应与放热反应的判断1.

[结合反应能量变化图示判断][北京高考]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：下列说法正确的是(

C

)CA.

CO和O生成CO2是吸热反应B.

在该过程中，CO断键形成C和OC.

CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.

状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程[解析]根据能量变化示意图可知，CO和O(状态Ⅰ)→CO2(状态Ⅲ)过程中放出热量，

A项错误；根据反应过程的示意图可以看出CO中的碳氧键没有断裂，B项错误；

CO2中含有极性共价键，C项正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O形成CO2的过程，D项

错误。2.

[2023北京]二十世纪初，工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿

素。反应分两步：ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4；ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是

(填序号)。ab

a.活化能：反应ⅰ＜反应ⅱb.ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应

Δ

H

＝

E

1－

E

4[解析]由题图可知，反应ⅰ的活化能

E

1＜反应ⅱ的活化能

E

3，a项正确；从题图中反

应物和生成物能量的相对大小可看出，反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，b项正

确；根据盖斯定律，可知该反应的Δ

H

＝

E

1－

E

2＋

E

3－

E

4，c项错误。命题点2

化学键与焓变的关系3.

[2022浙江]相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷(

)的能量变

化如图所示：下列推理不正确的是(

A

)AA.

2Δ

H

1≈Δ

H

2，说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比B.

Δ

H

2＜Δ

H

3，说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定C.

3Δ

H

1＜Δ

H

4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键D.

Δ

H

3－Δ

H

1＜0，Δ

H

4－Δ

H

3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性[解析]

含有两个碳碳双键，而2Δ

H

1＜Δ

H

3，说明碳碳双键加氢放出的热量与

分子内碳碳双键数目不一定成正比，A项错误；

与

加氢均生成

时，Δ

H

2＜

Δ

H

3，说明

稳定性较强，对比二者结构知，单双键交替的两个碳碳双键之间存

在有利于物质稳定的相互作用，B项正确；3Δ

H

1＜Δ

H

4，说明苯分子中不存在三个

完全独立的碳碳双键，C项正确；Δ

H

3－Δ

H

1＜0，Δ

H

4－Δ

H

3＞0，说明苯分子比

单双键交替的结构稳定，具有特殊的稳定性，D项正确。4.

[2022浙江]标准状况下，下列物质气态时的相对能量如下表：物质(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O能量/(kJ·mol－1)249218391000－136－242

CA.

H2的键能为436kJ·mol－1B.

O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍C.

解离氧氧单键所需能量：HOO＜H2O2D.

H2O(g)＋O(g)

H2O2(g)

Δ

H

＝－143kJ·mol－1[解析]由气态时H、H2的相对能量可知，H2的键能为218kJ·mol－1×2＝436kJ·mol－1，A项正确；由表格中数据可知O2的键能为249kJ·mol－1×2＝498kJ·mol－1，而

H2O2中氧氧单键的键能为214kJ·mol－1，214kJ·mol－1×2＜498kJ·mol－1，B项正

确；HOO中解离O—O键所需能量为249kJ·mol－1＋39kJ·mol－1－10kJ·mol－1＝278

kJ·mol－1，H2O2中解离O—O键所需能量为214kJ·mol－1，C项错误；Δ

H

＝－136

kJ·mol－1－(－242kJ·mol－1＋249kJ·mol－1)＝－143kJ·mol－1，D项正确。考点2热化学方程式

1.

定义表明[1]

⁠的化学方程式，叫作热化学方程式。

反应所释放或吸收的热量1molH2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(g)时，释放241.8kJ的热

量步骤1写方程式——写出配平的化学方程式；步骤2标状态——用“s”“l”“g”“aq”标明物质的聚集状态；步骤3标条件——标明反应的温度和压强(101kPa、25℃时可不标注)；步骤4标Δ

H

——在方程式后写出Δ

H

；步骤5标数值——根据化学计量数计算并写出Δ

H

的数值及单位。2.

“五步”书写热化学方程式注意

(1)区别于普通化学方程式：一般不标“↑”“↓”，不写“点燃”“

加热”

等反应条件。(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Δ

H

相对应，若化学计量数加倍，则Δ

H

数值的绝对值也要加倍。焓变的比较和计算要含正、负号。

(4)同素异形体之间的转化，其热化学方程式除了注明物质的聚集状态外，还要注明

名称。

1.

易错辨析。

✕✕✕✕2.

请写出298K、101kPa时，下列反应的热化学方程式。(1)一定量N2(g)与一定量H2(g)反应生成2molNH3(g)，放出92.4kJ热量。

⁠(2)N2(g)与O2(g)反应生成0.5molNO(g)，吸收34kJ热量。

⁠

命题点

热化学方程式的正误判断1.

下列有关热化学方程式的叙述正确的是(

D

)A.

2H2(g)＋O2(g)

2H2O(g)

Δ

H

＝－483.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为241.8

kJ·mol－1B.

已知C(石墨，s)

C(金刚石，s)的Δ

H

＞0，则金刚石比石墨稳定C.

含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则NaOH＋HCl

NaCl＋H2O

Δ

H

＝－57.4kJ·mol－1D.

已知C(s)＋O2(g)

CO2(g)

Δ

H

1，C(s)＋

O2(g)

CO(g)

Δ

H

2，则Δ

H

1＜

Δ

H

2D

2.

[结合能量变化图示判断][浙江高考]根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确

的是(

D

)A.

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

Δ

H

＝－(

b

－

a

)kJ·mol－1B.

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

Δ

H

＝－(

a

－

b

)kJ·mol－1C.

2NH3(l)

N2(g)＋3H2(g)

Δ

H

＝2(

a

＋

b

－

c

)kJ·mol－1D.

2NH3(l)

N2(g)＋3H2(g)

Δ

H

＝2(

b

＋

c

－

a

)kJ·mol－1D

1.

[化学键形成过程中的能量变化以及原子核间距变化][2020上海]卤素原子在形成分

子的过程中能量变化和原子核间距变化如图所示，其中Cl2、Br2、I2均为气态分子，

表示正确的是(

A

)ABACD

2.

[海南高考改编]炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子，生成

活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化

硫。下列说法正确的是(

D

)A.

每活化一个氧分子吸收0.29eV的能量B.

水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVC.

氧分子的活化是O—O的断裂过程D.

炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂D[解析]根据图示，每活化一个氧分子放出能量0.29eV，A项错误；水可使氧分子

活化反应的活化能降低0.18eV，B项错误；根据图示，氧分子的活化是O—O键的断

裂和C—O键的生成过程，C项错误；大气中二氧化硫转化为三氧化硫，炭黑颗粒不

参与总反应，为该反应的催化剂，D项正确。3.

[反应热的测定][2020浙江]100mL0.200mol·L－1CuSO4溶液与1.95g锌粉在量热计

中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18J·g－1·℃－1、溶液的密度均近似为1.00

g·cm－3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：(1)反应放出的热量

Q

＝

J。[解析]根据

Q

＝

cm

Δ

t

可知，反应放出的热量

Q

＝4.18J·g－1·℃－1×100

mL×1.00g·cm－3×(30.1℃－20.1℃)＝4.18×103J。4.18×103

1.

[2024江苏南通考试改编]化学反应中的能量转化通常主要表现为热量的变化。下

列表述正确的是(

B

)A.

一定条件下，将0.5molH2(g)和0.5molI2(g)置于密闭容器中充分反应生成HI(g)放

热

a

kJ，其热化学方程式为H2(g)＋I2(g)

2HI(g)

Δ

H

＝－2

a

kJ·mol－1B.

在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示氢气燃烧热的

热化学方程式为H2(g)＋

O2(g)

H2O(l)

Δ

H

＝－285.8kJ·mol－1C.

S(g)＋O2(g)

SO2(g)

Δ

H

1，S(s)＋O2(g)

SO2(g)

Δ

H

2，则Δ

H

1＞Δ

H

2D.

含1molHCl的溶液与含1molNaOH的溶液发生中和反应的反应热Δ

H

＝－57.3

kJ·mol－1，则含0.5molH2SO4的溶液和足量Ba(OH)2溶液反应的反应热Δ

H

＝－57.3kJ·mol－1B

ABACD[解析]由题目信息可知，X(g)→Y(g)为吸热反应，Y(g)→Z(g)为放热反应，结合

Q

2＞

Q

1可知，A正确。

A.

光照和点燃条件下的反应热相同B.

H—Cl键的键能为862kJ·mol－1C.

H2(g)＋Cl2(g)

2HCl(g)

Δ

H

＝－183kJ·mol－1D.

2mol气态氢原子的能量高于1mol氢气的能量B

A.

HCN比HNC稳定B.

该异构化反应的Δ

H

＝＋59.3kJ·mol－1C.

正反应的活化能大于逆反应的活化能D.

使用催化剂，可以改变反应的反应热[解析]

HNC的能量比HCN高，能量越低物质稳定性越好，则稳定性较好的是

HCN，A项正确；该异构化反应的Δ

H

＝＋59.3kJ·mol－1，为吸热反应，则正反应的

活化能大于逆反应的活化能，B、C项正确；使用催化剂只能改变反应的历程，不影

响反应的反应热，D项错误。D

A.

1molNO2与1molCO混合经充分反应放热234kJB.

若反应开始时加入催化剂，则

E

1、

E

2都变大C.

正反应的活化能是134kJ·mol－1D.

该反应的反应热Δ

H

＝

E

2－

E

1C[解析]此反应是可逆反应，不能进行到底，因此1molNO2与1molCO混合经充分

反应放出的热量小于234kJ，A项错误；使用催化剂可降低反应活化能，即

E

1和

E

2

都减小，B项错误；由题给能量变化图可知，正反应的活化能是134kJ·mol－1，C项

正确；Δ

H

＝正反应活化能－逆反应活化能＝

E

1－

E

2，D项错误。6.

[2023重庆部分学校考试改编]下列热化学方程式书写正确的是(

A

)A.

31g白磷比31g红磷的能量多

b

kJ，则P4(白磷，s)

4P(红磷，s)

Δ

H

＝－4

b

kJ·mol－1B.

1molN2(g)和3molH2(g)在一定条件下反应放出热量86kJ，则N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

Δ

H

＝－86kJ·mol－1C.

用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应来测定中和反应的反应热，其热化学方程式为

CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)

CH3COONa(aq)＋H2O(l)

Δ

H

＝－57.3kJ·mol－1D.

S的燃烧热Δ

H

＝－

a

kJ·mol－1，则2S(s)＋3O2(g)

2SO3(g)

Δ

H

＝－2

a

kJ·mol－1A

2molNO(g)的键能小于1molN2(g)与1molO2(g)的总

键能B.

合成氨反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

Δ

H

＝－91.8kJ·mol－1C.

NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3(g)＋5O2(g)

4NO(g)＋6H2O(g)

Δ

H

＝＋902kJ·mol－1D.

NO与NH3反应的热化学方程式为6NO(g)＋4NH3(g)

5N2(g)＋6H2O(g)

Δ

H

＝－1815kJ·mol－1C

8.

(1)[2021天津]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

⁠