高考化学一轮复习-化学反应的热效应（复习讲义）（全国通用）（解析版）

这是一份高考化学一轮复习-化学反应的热效应（复习讲义）（全国通用）（解析版），共40页。
02 体系构建·思维可视 \l "_Tc21330" PAGEREF _Tc21330 \h 3
03 \l "_Tc17899" 核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc17899 \h 4
\l "_Tc15431" 考点一 焓变 热化学方程式 PAGEREF _Tc15431 \h 4
\l "_Tc7785" 知识点1 化学反应的实质与特征 PAGEREF _Tc7785 \h 4
\l "_Tc22861" 知识点2 焓变 反应热 PAGEREF _Tc22861 \h 4
\l "_Tc12788" 知识点3 放热反应和吸热反应 PAGEREF _Tc12788 \h 5
\l "_Tc17525" 知识点4 热化学方程式 PAGEREF _Tc17525 \h 6
\l "_Tc20032" 考向1 考查化学反应中能量变化图形探析 PAGEREF _Tc20032 \h 7
思维建模 反应过程能量分析的注意事项
\l "_Tc26853" 考向2 考查热化学方程式的书写与判断 PAGEREF _Tc26853 \h 10
思维建模 判断热化学方程式正误的“五看”
\l "_Tc15638" 考点二 燃烧热 中和反应反应热和能源 PAGEREF _Tc15638 \h 13
\l "_Tc12178" 知识点1 燃烧热和中和反应反应热的比较 PAGEREF _Tc12178 \h 13
\l "_Tc14496" 知识点2 中和反应反应热的测定 PAGEREF _Tc14496 \h 14
\l "_Tc13028" 知识点3 能源及利用 PAGEREF _Tc13028 \h 15
\l "_Tc7936" 考向1 考查燃烧热和中和反应反应热的概念 PAGEREF _Tc7936 \h 15
思维建模 反应热答题规范指导
\l "_Tc14435" 考向2 考查中和反应反应热的测定 PAGEREF _Tc14435 \h 18
思维建模 中和反应反应热的测定实验中的注意事项
\l "_Tc18376" 考向3 考查能源的开发与利用 PAGEREF _Tc18376 \h 22
\l "_Tc26843" 考点三 盖斯定律 反应热计算 PAGEREF _Tc26843 \h 24
\l "_Tc12814" 知识点1 盖斯定律 PAGEREF _Tc12814 \h 24
\l "_Tc17053" 知识点2 反应热的计算 PAGEREF _Tc17053 \h 25
\l "_Tc14378" 知识点3 反应热大小的比较 PAGEREF _Tc14378 \h 25
\l "_Tc24260" 考向1 考查盖斯定律的应用 PAGEREF _Tc24260 \h 27
思维建模 利用盖斯定律求反应热的三步流程
\l "_Tc10664" 考向2 考查反应热的相关计算 PAGEREF _Tc10664 \h 30
思维建模 计算反应热模型构建
\l "_Tc15391" 考向3 考查反应热大小的比较 PAGEREF _Tc15391 \h 32
04 \l "_Tc28645" 真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc28645 \h 35

考点一 焓变 热化学方程式
知识点1 化学反应的实质与特征
1.实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
2.特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。
3.化学反应中的能量转化形式
①吸热反应：热能―→化学能。
②放热反应：化学能―→热能。
③光合作用：光能―→化学能。
④燃烧反应：化学能―→热能，化学能―→光能。
⑤原电池反应：化学能―→电能。
⑥电解池反应：电能―→化学能。
4.化学反应的两大变化和两大守恒
（1）化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。
（2）化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。
得分速记
化学反应中的能量转化形式有热能、光能、电能等。
知识点2 焓变 反应热
1.焓与焓变
①焓(H)：焓是与内能有关的物理量，用于描述物质所具有能量的物理量。
②焓变(ΔH)：ΔH＝生成物的焓与反应物的焓之差，单位kJ·ml－1。
得分速记 关于焓的理解
①焓是与内能有关的相对比较抽象的一个物理量，焓变的值只与始末状态有关而与过程无关。
②物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。
2.反应热：指当化学反应在一定压强下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，
单位kJ·ml－1。
3.焓变与反应热的关系：对于恒压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，则有关系：ΔH＝Qp。
知识点3 放热反应和吸热反应
1.概念
（1）放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量大于生成物的总能量。反应体系的能量降低，故ΔH＜0，即ΔH为负值。
（2）吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量小于生成物的总能量。反应体系的能量升高，故ΔH＞0，即ΔH为正值。
2.放热反应和吸热反应的判断
（1）从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。

（2）从反应热的量化参数——键能相对大小的角度分析
3.记忆常见的放热反应和吸热反应
4.理解反应历程与反应热的关系
得分速记
（1）化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。
（2）不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，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。
（3）有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。
（4）物质三态变化时，能量的变化形式为固态eq \(,\s\up14(吸热),\s\d14(放热))液态eq \(,\s\up14(吸热),\s\d14(放热))气态。
5.图解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。
知识点4 热化学方程式
1.概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2.意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
得分速记
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·ml－1，表示：2 ml氢气和1 ml氧气反应生成2 ml液态水时放出571.6 kJ的热量。
3.书写要求
①注明反应的温度和压强(25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明)。
②注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。
③热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的物质的量，而不表示分子个数(或原子个数)，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。
④热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
⑤由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
⑥同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。
得分速记
①焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。
②催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
③在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
4.热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点
①热化学方程式不注明反应条件；
②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。
③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。
5.判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/ml；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。
考向1 考查化学反应中能量变化图形探析
例1 （2025·贵州·模拟预测）甲醇（）在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态（TS1~TS5）和中间体，反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是
A．在催化剂表面解离的五个路径中，制约反应速率的是路径⑤
B．不能由图确定甲醇分解为和是吸热还是放热反应
C．该历程中路径③的能垒（反应活化能）为
D．该过程包含键和键的断裂，以及键的形成
【答案】C
【解析】A．决速步骤为能垒最高的路径⑤，A正确；B．由图只能得出 ，为吸热反应，B正确；C．路径③的能垒为，C错误；D．由反应历程可知，反应涉及、键断裂和键形成，D正确；故选C。
【变式训练1·变载体】（2025·吉林长春·模拟预测）CH3CHDBr与NaOH在不同条件下可发生取代或消去反应。两个反应的能量-反应进程图如下图所示（TS表示过渡态，TS1结构已示出）。卤代烃的取代和消去可逆性很差，可认为不存在逆反应、无法达到平衡。下列说法错误的是
A．CH3CHDBr的消去反应：
B．两个反应中均涉及极性键的断裂与生成
C．若底物改为，则取代产物为
D．升高温度能提高消去产物在整体产物中的比例
【答案】C
【解析】A．由图可知，CH3CHDBr的消去反应中，反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应，ΔH>0，消去反应生成气体，混乱度增加，ΔS>0，A正确；B．取代反应中，C-Br键断裂，C-O键生成，消去反应中C-Br键、C-H键断裂，C=C键、H-O键生成，C-Br、C-O、C-H、H-O键都是极性键，所以两个反应均涉及极性键的断裂与生成，B正确；C．根据取代反应机理，若底物改变，取代产物中羟基应取代溴原子位置，与所给结构不符，C错误；D．消去反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热方向（消去反应方向）移动，能提高消去产物在整体产物中的比例，D正确；故选C。
【变式训练2·变考法】（2025·湖北武汉·模拟预测）一定温度下，在存在下与等物质的量的反应，主要产物为和。、和的物质的量分数随时间的变化如图1所示，反应过程中能量变化示意图如图2所示。
下列说法错误的是
A．由图1可知，的活化能大于的活化能
B．时，由于，所以Y线升高
C．的过程中，存在键的断裂与形成、键的旋转
D．此温度下，为动力学产物，为热力学产物
【答案】B
【解析】A．开始反应时，Y的含量迅速上升，说明生成Y的速率快，活化能越低，反应速率越快，则的活化能大于的活化能，A正确；B．时，Z的浓度很低，说明主要发生的反应，而的速率很慢，即的活化能大，则可以用来解释，B错误；C．键的键能大于键，在的过程中，先通过键的断裂，而键保持稳定，再通过单键旋转将从下端调整到上断，最后再重新形成键，C正确；D．在多步基元反应中，动力学产物生成速率快但稳定性低，在低温或未达平衡时优先形成，多数出现在中间过渡产物中；热力学产物稳定性高但生成速率慢，常在高温或平衡后成为主要产物，多数出现在最终产物中，结合图2可知，此温度下，为中间过渡产物，则为动力学产物，为最终产物，则热力学产物，D正确；故答案为：B。
【变式训练3·】【氢能新技术与学科知识结合】（2025·广西南宁·模拟预测）氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得。在催化剂作用下，单个HCOOH释氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。研究发现，其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH释氢的效果更佳。下列叙述错误的是

A．HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B．其他条件不变时，以HCOOK水溶液代替HCOOH可以提高释放氢气的纯度
C．在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更困难
D．HCOOH催化释氢的热化学方程式为
【答案】D
【解析】A．在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2，转化过程中，涉及N-H键的断裂和形成、O-H键的断裂以及H-H键的形成，故A正确；B．其他条件不变时，若用HCOOK溶液代替HCOOH，反应生成KOH能吸收CO2，所以最终所得气体中CO2的量会减少，提高释放氢气的纯度，故B正确；C．由图2的能量变化曲线可知，物质Ⅱ到Ⅲ的变化是解离O-H键活化能小于解离C-H键的活化能，所以解离C-H键比解离O-H键更困难，故C正确；D．图2表示1个分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV，而热化学方程式中为1ml反应的热量变化，故D错误；故答案选D。
【思维建模】反应过程能量分析的注意事项
❶焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。
❷催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。
❸在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。
❹有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热，但不属于放热反应。
考向2 考查热化学方程式的书写与判断
例2 （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．稀硫酸和反应的热化学方程式：
B．的燃烧热，则反应的
C．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 则该反应高温下为自发过程，低温下为非自发过程
【答案】D
【解析】A．稀硫酸和反应生成H2O和BaSO4沉淀，其反应热不等于中和热，A错误；B．燃烧热是1ml纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量，CO(g)的燃烧热，则表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ，B错误；C．需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应，如铝热反应，需要加热，但属于放热反应，铁粉与硫粉需要加热才能发生反应，但该反应位放热反应，C错误；D．反应的ΔH > 0，且为气体体积增大的反应，ΔS > 0，根据ΔG = ΔH – TΔS 0，非自发，D正确；故选D。
【变式训练1·变载体】（2025·吉林·模拟预测）下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A．甲烷的燃烧热为，则甲烷燃烧的热化学方程式为：
B．若 ，则
C．、完全反应，放出热量，则
D． ； ，则有
【答案】D
【解析】A．甲烷的燃烧热为，燃烧热是在101kPa，1ml纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，氢元素应该变为，则甲烷燃烧的热化学方程式为： ，A错误；B．还有沉淀生成，生成2ml水时放热大于114.6kJ，，B错误；C．若和完全反应放热，则2mlSO2(g)在O2中完全反应放热196.6kJ，所以热化学方程式为： ，但是二氧化硫与氧气的反应是可逆反应，反应不可能完全进行，C错误；D．氢气与氧气反应是放热反应，焓变小于0，放出的热量大于，所以，D正确；故选D。
【变式训练2·变考法】（24-25高三上·安徽·月考）下列说法正确的是
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．葡萄糖的燃烧热为，则
C．已知冰的熔化热为，冰中氢键键能为。假设每摩尔冰中有氢键，且熔化热完全用于打破冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键
D．在一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，则该反应的热化学方程式
【答案】C
【解析】A．相同条件下，同一物质在气态时具有的能量最多，液体时次之，固态时最少，反应放出的热量等于反应物所具有的能量减去生成物所具有的能量，因为生成物是一样的，所以等量的硫蒸气燃烧时放出的热量会比硫固体放出的要多，故A错误；B．燃烧热为负值，故B错误；C．冰是由水分子通过氢键形成的分子晶体，冰的熔化热为6.0kJ•ml−1，1ml冰变成0℃的液态水所需吸收的热量为6.0kJ，全用于打破冰的氢键，冰中氢键键能为20.0kJ•ml−1，1ml冰中含有2ml氢键，需吸收40.0kJ的热量，6.0kJ/40.0kJ×100%＝15%，由计算可知，最多只能打破1ml冰中全部氢键的15%，故C正确；D．和置于密闭容器中充分反应生成，放出热量，则完全反应反应时放出的热量大于158.4kJ，故D错误； 故答案选C。
【变式训练3·】【太阳能新技术与学科知识结合】研究人员提出利用含硫物质的热化学循环实现太阳能的转化与存储，其原理如图所示。
已知：①液态完全分解生成三种气体时吸收热量；②固态硫完全燃烧放出热量为。下列叙述错误的是
A．上述循环至少涉及四种能量转化方式
B．反应Ⅰ：
C．反应Ⅲ：
D．反应Ⅱ：
【答案】D
【解析】A．上述循环过程至少涉及四种能量转化方式：太阳能→热能→化学能→热能→电能，A项正确；B．结合已知条件可知，完全分解为二氧化硫、氧气和水蒸气，吸收热量，热化学方程式表示为： ，B项正确；C．相当于，已知固态硫完全燃烧放出热量为，则完全燃烧放出热量，热化学方程式为： ，C项正确；D．根据盖斯定律，-(反应Ⅰ+反应Ⅲ)=反应Ⅱ，，D项错误；故选：D。
【思维建模】判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态―→看各物质的聚集状态是否正确；
二看符号―→看ΔH的“＋”“－”是否正确；
三看单位―→看反应热的单位是否为kJ/ml；
四看数值―→看反应热数值与化学计量数是否相对应；
五看概念―→看燃烧热、中和热的热化学方程式。

考点二 燃烧热 中和反应反应热和能源
知识点1 燃烧热和中和反应反应热的比较
得分速记
对完全燃烧的理解
知识点2 中和反应反应热的测定
1.实验装置
2.测定原理
ΔH＝－eq \f(（m酸＋m碱）·c·（t终－t始）,n)
得分速记
公式中的物理量：c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用1 g·mL－1进行计算。
3.实验步骤
①绝热装置组装―→②量取一定体积酸、碱稀溶液―→③测反应前酸碱液温度―→④混合酸碱液测反应时最高温度―→⑤重复2～3次实验―→⑥求平均温度差(t终－t始)―→⑦计算中和热ΔH。
4.误差分析
若实验时有热量损失，所测中和热偏小，ΔH偏大。
5.注意事项
①泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温。
②为保证酸完全中和，采取的措施是若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体积稍过量。
③中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 ml H2O放出的热量，为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 ml H2O时放出的热量小于57.3 kJ。若用浓硫酸发生中和反应生成1 ml H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
④中和热测定实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下搅动，不能用金属丝搅拌棒代替玻璃搅拌棒的理由是金属传热快，热量损失大。
⑤计算时应注意单位的统一，且要注意数据的取舍，无效数据要舍去。
得分速记
（1）中和热是强酸强碱的稀溶液生成1 ml H2O放出的热量为57.3 kJ，弱酸弱碱电离时吸热，生成1 ml H2O时放出的热量小于57.3 kJ。浓硫酸稀释时放热，生成1 ml H2O时放出的热量大于57.3 kJ。
（2）对于中和热、燃烧热，由于它们反应放热是确定的，所以描述中不带“一”，但其焓变为负值。
（3）当用热化学方程式表示中和热时，生成H2O的物质的量必须是1 ml，当用热化学方程式表示燃烧热时，可燃物的物质的量必须为1 ml。
知识点3 能源及利用
1.能源分类
2.解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，燃料的选择原则:。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
考向1 考查燃烧热和中和反应反应热的概念
例1 （2025·吉林·一模）下列关于能量的说法或表示方法正确的是
A．催化剂能有效降低反应的活化能，但不影响反应热
B．已知2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH=-565.2kJ·ml-1，则CO的燃烧热为565.2 kJ·ml-1
C．H＋(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·ml-1，则相同条件下含0.5 ml H2SO4的浓硫酸与含1 ml NaOH的氢氧化钠溶液混合后放出57.3 kJ的热量
D．某吸热反应在一定温度时能自发进行，因此该反应是熵减反应
【答案】A
【解析】A．催化剂能有效降低反应的活化能，加快反应速率，但不影响反应热，故A正确；B．一氧化碳的燃烧热为1ml一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量，由热化学方程式可知，一氧化碳的燃烧热为282.6 kJ·ml-1，故B错误；C．浓硫酸稀释的过程是放热过程，所以相同条件下含0.5 ml 硫酸的浓硫酸与含1 ml氢氧化钠的氢氧化钠溶液混合后放出的热量大于57.3 kJ，故C错误；
D．熵减的吸热反应在任何温度下反应的ΔH-TΔS恒大于0，不能自发进行，该反应应该是熵增反应，故D错误；故选A。
【变式训练1·变载体】（2025·陕西·一模）已知：①
②
③
下列说法不正确的是
A．石墨的燃烧热
B．
C．反应①②③均为放热反应
D．若将反应①设计成原电池，则22.4L 在正极反应时转移2ml电子
【答案】D
【解析】A．燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，A正确；B．生成CO时放出的热量减小，故 ，B正确；C．反应①②③的均小于0，均为放热反应，C正确；D．将反应①设计成原电池，1 ml 在正极发生还原反应时转移2 ml电子，但题中没有说明气体是否在标准状况下，故无法计算，D错误；故选D。
【变式训练2·变考法】（2025·湖北·模拟预测）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下表：
下列热化学方程式正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【分析】燃烧热是在101 kPa时，1 ml物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；
【解析】A．燃烧热为-283.0，则 ，A正确；B．反应为生成液体水，而不是气态水，B错误；C．反应为生成液体水，而不是气态水，C错误；D．由盖斯定律可知，氢气燃烧热×2+一氧化碳燃烧热-甲醇燃烧热得反应：，则，D错误；故选A。
【变式训练3·】【实验与学科知识结合】（23-24高三上·山西临汾·期中）化学反应常伴随能量变化，是人类获得能量的重要途径。
（1）一种即热饭盒的结构如图所示，这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭菜就变热了。
①下层物质可以是由镁粉、铁粉和食盐组成的混合物，则镁粉的作用为 。
②化学能转化为热能在生产或生活中的应用还有 (填一种)。
③某种冷敷袋盛装的物质是硝酸铵，加少量水即可达到冷却效果，该冷敷袋的主要工作原理为 热(填“吸”或“放”)的 变化(填“物理”或“化学”)。
（2）借鉴中和反应反应热的测定方法，某同学测定放热反应Zn(s) + CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)的焓变H(忽略温度对焓变的影响，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。近似的认为溶液的密度、比热容与水的相同，已知水的比热容为4.18kJ/Kkg)。实验结果见下表。
则温度：b c(填“>”“ -41.8(c-a)
（3）C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/ml -3267.5
【解析】（1）①下层物质中Mg、Fe和食盐水组成原电池，其中Mg为还原剂与H2O反应放出热量。
②化学能转化为热能在生产或生活中应用还有燃料燃烧等。
③硝酸铵溶于水吸收热量，但是没有新物质生成，属于物理变化。
（2）硫酸铜物质的量为0.02ml，1.36gZn物质的量为0.021ml，0.65gZn物质的量为0.01ml，根据化学方程式可知，i反应中Zn稍过量，硫酸铜完全反应，放出热量更多，ii中Zn不足，硫酸铜未反应完，放出热量少，因此b>c。ii实验中体系温度升高(c-a)℃，则放出热量为100g×4.18kJ/K·kg×(c-a)=0.418(c-a)kJ，这是反应掉0.01mlZn放出的热量，则反应的ΔH=-41.8(c-a)kJ/ml。
（3）根据表格数据可知①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/ml，②C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/ml，③C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=akJ/ml，则石墨燃烧热的热化学方程式为C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/ml。将小问中的热化学方程式标号为④，则反应③=反应①×3+反应②×6-反应④，a=(-285.8×3-393.5×6-49.1)kJ/ml=-3267.5kJ/ml
【思维建模】反应热答题规范指导
（1）描述反应热时，无论是用“反应热”“焓变”表示还是用ΔH表示，其后所跟数值都需要带“＋”“－”符号。如：某反应的反应热(或焓变)为ΔH＝－Q kJ·ml－1或ΔH＝＋Q kJ·ml－1。
（2）由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“－”号。如：某物质的燃烧热为ΔH＝－Q kJ·ml－1或Q kJ·ml－1。
考向2 考查中和反应反应热的测定
例2 （24-25高三上·安徽六安月考）借助盐酸与溶液反应，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
【答案】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，环形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，则计算所得反应热偏小，所得反应热偏大，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；故选：B。
【变式训练1·变载体】（2025高三·全国·月考）在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是
A．使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用0.5 ml·L-1 NaOH溶液分别与0.5 ml·L-1的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积都相等，则测得的中和反应反应热数值相同
D．在测定中和反应反应热的实验中，需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计、玻璃搅拌器
【答案】A
【解析】A．玻璃搅拌器起搅拌作用，加快反应速率，减小实验误差，选项A正确；B．温度计水银球应浸入溶液中但不能与烧杯底部接触，选项B错误；C．盐酸是强酸，醋酸是弱酸，醋酸电离吸热，测得数值不同，选项C错误；D．在测定中和反应反应热的实验中，不需要滴定管、天平，选项D错误；答案选A。
【变式训练2·变考法】（24-25高三上·山西·月考）用一定浓度的NaOH溶液与稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验时，测得生成1ml液态水时的 -，产生这种偏差的原因不可能是
A．实验用NaOH溶液的浓度过大
B．实验时搅拌速度慢
C．分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
D．用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液
【答案】A
【解析】A．NaOH溶液稀释过程释放热量，导致中和热 -，故A符合题意；B．实验时搅拌速度慢，导致热量散失，测得中和热 -，故B不符合题意；C．分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中，导致热量散失，测得中和热 -，故C不符合题意；D．用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液，氢氧化钠被部分反应，导致测得中和热 -，故D不符合题意。故选A。
【变式训练3·】【实验与学科知识结合】（24-25高三上·广东·期中）回答下列问题：
Ⅰ．某实验小组用0.50 ml·L-1 NaOH溶液和0.50 ml·L-1硫酸溶液进行中和反应反应热的测定。实验装置如图所示：
（1）
仪器A的名称为 。
（2）取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表。
①请填写表中的空白：
②近似认为0.50 ml·L-1 NaOH溶液和0.50 ml·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3，中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1.则中和反应反应热 (取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与-57.3 kJ·ml-1有偏差，产生偏差的原因可能是 (填字母)。
a．实验装置保温、隔热效果差
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的内筒中
c．用温度计测定NaOH溶液的起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
d．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
（3）实验中改用30 mL 0.50 ml·L-1的硫酸溶液跟60 mL 0.50 ml·L-1的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
Ⅱ．为探究化学反应速率的影响因素，设计的实验方案如下表：(已知溶液、溶液、淀粉三种溶液混合，无明显现象)
（4）该实验能观察到的实验现象为： 。
（5）表中的V= ，、、由小到大的顺序为 。
（6）对比实验①②可推测实验结论为 。
【答案】（1）环形玻璃搅拌器
（2）4.0 -53.5 kJ·ml-1 abc
（3）不相等
（4）溶液变为蓝色
（5）5 ＜＜
（6）相同条件下，温度越高，反应速率越快
【分析】进行酸、碱反应的中和热测定时，关键性的操作是反应前后溶液的温度测定，尤其是中和反应发生时的最高温度，既要求装置的保温效果好、实验操作规范，又要求观察温度时敏捷。
【解析】（1）仪器为环形玻璃搅拌器；（2）①第一次测定的温度差为，第二次测定的温度差为，第三次测定的温度差为，第四次测定的温度差为，实验2的误差太大要舍去，三次温度差的平均值为。
②50 mL 0.50 ml·L-1 NaOH氢氧化钠溶液与30 mL 0.50 ml·L-1硫酸溶液进行中和反应，硫酸是过量的，生成水的物质的量和消耗氢氧化钠的物质的量相等，所以生成水的物质的量为，溶液的质量为，温度变化的值，则生成0.025 ml水放出的热量，即1.3376 kJ，所以实验测得的中和热。
③a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和反应反应热偏大；b．分多次把溶液倒入盛有硫酸的内筒中，热量散失较多，测得温度偏低，中和反应反应热偏大；c．用温度计测定溶液的起始温度后直接测定溶液的温度，导致温度计上残留的碱液与稀硫酸反应，起始温度偏高，中和反应反应热偏大；d．量取溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠溶液体积偏大，放出的热量偏高，中和反应反应热偏小。
故答案为：abc；（3）实验中改用30 mL 0.50 ml·L-1硫酸溶液跟60 mL 0.50 ml·L-1氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，生成的水的物质的量不同，所放出的热量不相等。
（4）混合溶液中滴入溶液，双氧水氧化碘离子生成单质碘，则该实验能观察到的实验现象为：溶液变为蓝色。
（5）①③是研究双氧水浓度对反应速率的影响，而整个溶液的体积要相同，则表中的V=5，③中双氧水浓度比①中双氧水浓度小，反应速率慢，出现蓝色现象需要的时间长，①②探究温度对反应速率的影响，②的温度高，反应速率快，出现蓝色需要的时间短，因此、、，由小到大的顺序为＜＜。
（6）对比实验①②，②溶液变为蓝色比①快，②的温度高，反应速率快，因此可推测实验结论为相同条件下，温度越高，反应速率越快。
【思维建模】中和反应反应热的测定实验中的注意事项
（1）实验所用的酸和碱溶液应当用稀溶液，否则会造成较大误差。
（2）量取酸和碱时，应当分别使用不同的量筒量取。
（3）使用同一温度计分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度时，测完一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干再测另一种溶液的温度。
（4）取多次实验起始温度(t1)、终止温度(t2)的平均值代入公式计算，计算时应注意单位的统一。
考向3 考查能源的开发与利用
例3 （24-25高三下·江苏·开学考试）由于化石燃料的长期大量消耗，传统能源逐渐枯竭，而人类对能源的需求量越来越高，氢能源和化学电源的开发与利用成为全球发展的重要问题。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、环保获取氢能源的方法，其反应过程如下：
已知反应1：
反应2：
反应3：
下列说法错误的是
A．该过程实现了将太阳能转化为化学能
B．该过程降低了水分解制氢反应的活化能，可加快反应速率
C．热化学硫碘循环分解水的总反应为
D．升高热源温度可使上述三个反应的平衡常数均增大
【答案】D
【解析】由图可知，总反应为2H2O=2H2+O2，该过程中利用太阳能使化学反应发生，实现了将太阳能转化为化学能，故A正确；B．该过程利用和作催化剂，改变反应进行途径，降低了水分解制氢反应的活化能，可加快反应速率，故B正确；C．反应反应反应3得，即是，故C正确；D．由于反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，而反应Ⅱ、Ⅲ是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，故D错误；故选D。
【变式训练1·变载体】（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
【答案】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．蜡烛的主要成分是固体烷烃，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；选D。
【变式训练2·变考法】（24-25高三下·河北·月考）由于化石燃料的长期大量消耗，传统能源逐渐枯竭，而人类对能源的需求量越来越高，氢能源和化学电源的开发与利用成为全球发展的重要问题。水合肼是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为。下列装置和操作不能达到实验目的的是
【答案】C
【解析】A．浓氨水与碱石灰混合，可使氨气逸出，图中固液反应装置可制备氨气，故A正确；B．氨气极易溶于水，导管短进短出，可防止倒吸，且储存气体，图中装置可作安全瓶，故B正确；C．反应原理为，则从a口通入，便于氨气的溶解，故C错误；D．球形结构可防止倒吸，图中装置可吸收尾气且防止倒吸，故D正确；故选C。
【变式训练3·】【新能源开发与学科知识结合】（2025高三·全国·月考）太阳光普照大地，没有地域的限制，可直接开发和利用，便于采集，且无须开采和运输。开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属于现今世界上可以开发的最大能源。利用太阳能分解制氢，若光解0.02ml水，下列说法正确的是

A．可生成H2的质量为0.02g
B．可生成氢的原子数为2.408×1023个
C．可生成H2的体积为0.224L(标准状况)
D．生成H2的量理论上等于0.04mlNa与水反应产生H2的量
【答案】D
【解析】A．根据方程式：2H2O2H2↑+O2↑，根据物质的量之比等于系数比可知，光解0.02mlH2O，可产生0.02mlH2和0.01mlO2.则可得：0.02mlH2的质量为0.04g，选项A错误；B．0.02mlH2的氢原子数为2.408×1022个，选项B错误；C．0.02mlH2在标准状况下的体积为0.448L，选项C错误；D．根据反应方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，0.04mlNa与水反应产生0.02mlH2，选项D正确；答案选D。
【思维建模】新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等。

考点三 盖斯定律 反应热计算
知识点1 盖斯定律
1.内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
2.意义：间接计算某些反应的反应热。
3.“盖斯定律”型反应热(焓变)的运算规则
知识点2 反应热的计算
1.利用热化学方程式进行有关计算
根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量或反应吸收或放出的热量，可以把反应热当作“产物”，计算反应放出或吸收的热量。
2.根据燃烧热数据，计算反应放出的热量
计算公式：Q＝燃烧热×n(可燃物的物质的量)
3.根据旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算焓变
若反应物旧化学键断裂吸收能量E1，生成物新化学键形成放出能量E2，则反应的ΔH＝E1－E2。
4.利用键能计算反应热的方法
（1）熟记反应热ΔH的计算公式:ΔH＝E(反应物的总键能之和)－E(生成物的总键能之和)
（2）注意特殊物质中键数的判断
5.利用盖斯定律计算
（1）运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。
二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调：调整中间物质的化学计量数。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
（2）运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
知识点3 反应热大小的比较
1.看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：
2.看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
3.看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。
4.看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。
5.比较方法
（1）直接比较法
①物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。
②等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。
③生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。
④对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反应热数值。例如：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·ml－1，表示2 ml SO2(g)和1 ml O2(g)完全反应生成2 ml SO3(g)时，放出的热量为197 kJ，实际上向密闭容器中通入2 ml SO2(g)和1 ml O2(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。
（2）盖斯定律比较法
①同一反应，生成物状态不同时
如A(g)＋B(g)===C(g) ΔH1