第17讲　反应热　盖斯定律 2027届高三化学一轮复习(学案+教案）

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高考导向
考点1 反应热 ΔH(焓变)
知 识 梳 理
反应热、焓变
1. 反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热(苏教版定义：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，吸收或释放的热)。
2. 焓变：等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变(苏教版定义：在恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热)。
3. 常见的放热反应和吸热反应
(1) 放热反应
① 所有的燃烧反应：
如CH4＋2O2CO2＋2H2O
② 中和反应：
如NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
③ 金属与酸反应：
如Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
④ 铝热反应：
如2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
⑤ 碱性氧化物与水反应：
如CaO＋H2O===Ca(OH)2
⑥ 大多数化合反应：
如N2＋3H2eq \(,\s\up7(高温、高压),\s\d5(催化剂))2NH3
(2) 吸热反应
① 制水煤气：
C＋H2O(g)CO＋H2
② 高炉炼铁中还原气CO的制备：
C＋CO22CO
③ Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
④ 盐类水解：
如NHeq \\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋
⑤ 大多数分解反应：
如CaCO3CaO＋CO2↑
4. 放热、吸热的理论分析
(1) 从能量图的角度分析
① 放热反应

人教版 苏教版
② 吸热反应

人教版 苏教版
(2) 从化学键的角度分析
化学键断裂和形成的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
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(苏教版定义：能够表示反应热的化学方程式)。
2. 意义：例如H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ/ml，表明了1 ml气态H2和1 ml气态Cl2反应生成2 ml气态HCl时，放出184.6 kJ的热量。
3. 书写步骤：
(1) 写化学方程式。
(2) 标各物质的状态。
(3) 标ΔH。
[特别注意]
①需要注明反应时的温度和压强，但一般用25 ℃和101 kPa时的数据，因此可不特别注明；
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 各物质化学式前面的化学计量数表示物质的量，可以是整数，也可以是分数，化学计量数与ΔH数值相对应，ΔH应包括“＋”或“－”、数值和单位(kJ/ml)；
④ 一般不要求写反应条件，不用标“↑”和“↓”，生成符不用“―→”，而用“===”或“”；
⑤ 如果是可逆反应，那么正反应和逆反应ΔH的数值相等，符号相反。
如CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41.2 kJ/ml，
则CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ/ml。
4. 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。如可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ/ml，表示每消耗1 ml N2(g)和3 ml H2(g)完全转化为2 ml NH3(g)放出92.4 kJ热量。
燃烧热
1. 定义：101 kPa，________纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量(苏教版定义：在101 kPa下，________物质完全燃烧的反应热叫作该物质的标准燃烧热)。
2. 指定产物：一般是指稳定产物，即碳元素变为_______，氢元素变为_______，硫元素变为_______，氮元素变为________等。如N2H4(l)完全燃烧生成的指定产物为______________。
中和反应反应热的测定
1. 装置
2. 注意事项
(1) 简易量热计的保温隔热的效果一定要好。
(2) 反应物浓度宜小，不宜大。
(3) 强碱的稀溶液要稍过量，以确保强酸的稀溶液完全反应。
(4) 反应物混合均匀后，测定混合液的最高温度。
(5) 实验操作动作要迅速，以尽量减少热量损失。
(6) 为减小误差，要使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的温度；测量时，温度计的水银球要完全浸入溶液中，且稳定一段时间后再读数；每测定一种溶液后，均要用蒸馏水将温度计冲洗干净，用滤纸擦干备用。
3. 实验结论
在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 ml H2O(l)时放出57.3 kJ热量。
① 用弱酸代替强酸(或用弱碱代替强碱)，因为电离是吸热的过程，所以测得的热量会________(填“增多”或“减少”，下同)。
② 因浓硫酸稀释放热、NaOH固体溶解放热，当用它们作反应物时测得的热量会________。
③ 稀硫酸和Ba(OH)2反应生成1 ml H2O(l)时所释放的热量比57.3 kJ多，原因：除了中和反应放热外，Ba2＋和SOeq \\al(2－,4)结合成BaSO4沉淀也会放热。
标准摩尔生成焓
标准状态下，由稳定的单质生成1 ml该物质的焓变，叫作标准摩尔生成焓。
如CO(g) 标准摩尔生成焓为a kJ/ml，
则C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH＝a kJ/ml；
H2O(g)标准摩尔生成焓为b kJ/ml，
则H2(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===H2O(g) ΔH＝b kJ/ml。
根据键能计算反应的焓变
1. 计算方法：ΔH＝∑E(反应物的键能)－∑E(生成物的键能)
2. 1 ml常见物质中含有的σ键的物质的量
3. 举例，已知：
工业上高纯硅可通过反应：SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)制取，该反应的ΔH＝3E(Si—Cl)＋E(Si—H)＋E(H—H)－2E(Si—Si)－3E(H—Cl)＝(3×360＋318＋436－2×176－3×431)kJ/ml＝＋189 kJ/ml。
典 题 悟 法
放热反应与吸热反应
例1 下列属于氧化还原反应且热量变化与图像一致的是( )
A. 碳酸钙受热分解
B. 钠和H2O反应
C. NH4Cl晶体和氢氧化钡晶体的反应
D. CO2和C反应
利用能量图求反应热
例2 (1) 根据图1，写出该可逆反应的热化学方程式：_______________________________。

图1 图2
(2) 根据图2，写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：________________________________________________________。
键能、燃烧热以及中和反应反应热的相关判断
例3 用E表示键能，判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) (2025·南京考前模拟)反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的ΔH＝E(N—N)＋3E(H—H)－6E(N—H)( )
(2) (2025·苏北七市考前模拟)已知反应：4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g) ΔHΔH1。
2. 同一反应中，反应物(或生成物)不同状态：常用的比较方法有：①运用盖斯定律直接计算，有时还需结合物质的状态来比较ΔH的大小；②利用能量图来进行比较。如：
a. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1ΔH2。
方法二：由能量图可直接看出|ΔH|的相对大小，若是放热反应，|ΔH|越大，ΔH越小；若是吸热反应，|ΔH|越大，ΔH越大。
3. 两个有联系的不同反应的比较：常利用已知的知识进行比较。如：
a. C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＜0，
b. C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH2＜0。
反应a为C的完全燃烧，反应b为C的不完全燃烧，则ΔH1＜ΔH2。
典 题 悟 法
利用盖斯定律求解反应热
例4 (1) (2025·南京、盐城一模)H2S、CH4热解重整制H2过程中的主要反应如下：
Ⅰ. 2H2S(g)2H2(g)＋S2(g) ΔH1＝＋170 kJ/ml
Ⅱ. 2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g) ΔH2＝＋234 kJ/ml
则 反应CH4(g)＋S2(g)CS2(g)＋2H2(g)的ΔH＝______________。
(2)(2021·江苏卷)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为如下：
反应Ⅰ.CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋246.5 kJ/ml
反应Ⅱ.H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.2 kJ/ml
反应Ⅲ.2CO(g)===CO2(g)＋C(s) ΔH3＝－172.5 kJ/ml
在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)===4CO(g)＋8H2(g)的ΔH4＝________。
利用途径图求反应热
例5 (2024·广东卷)已知反应a为NOeq \\al(－,2)(aq)＋NHeq \\al(＋,4)(aq)===N2(g)＋2H2O(l) ΔH，发生如下反应途径：
则反应a的ΔH＝________________________________________________________。
利用燃烧热求反应热
例6 (2025·海安高级中学)已知H2和CH4的燃烧热分别是－285.8 kJ/ml，－890.3 kJ/ml，H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44 kJ/ml。则CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝________。
利用标准摩尔生成焓求反应热
例7 已知CO(g)、CO2(g)、H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为a kJ/ml、b kJ/ml、c kJ/ml，则水煤气变换反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的焓变ΔH＝________ kJ/ml。
利用盖斯定律比较反应热的大小
例8 在同温同压下，下列各组热化学方程式中ΔH1＞ΔH2的是( )
A. 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1；2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH2
B. N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH1；CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH2
C. C(s)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO(g) ΔH1；C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2
D. H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1；eq \f(1,2)H2(g)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===HCl(g) ΔH2
利用反应历程中活化能求反应热
例9 以NH3和CO2为原料合成化肥——尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如图所示：
(1) 写出合成CO(NH2)2(s)的热化学方程式：__________________________。
(2) 已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测E1________E3(填“>”“