备战2025年高考化学精品教案第六章化学反应与能量变化第1讲化学反应与热能（Word版附解析）

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1.化学反应中能量变化的认识视角
2.热化学方程式
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] 释放 或从环境[2] 吸收 的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。
（2）焓变：在[3] 等压 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] ΔH 表示，单位常用kJ/ml（或kJ·ml－1）。
（3）放热反应的ΔH为负值，吸热反应的ΔH为正值。
2.吸热反应和放热反应
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.ΔH的计算公式[重点]
化学反应ΔH计算ΔH＝生成物的内能－反应物的内能ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能ΔH＝正反应的活化能－逆反应的活化能
4.燃烧热
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ΔH表示燃烧热时，必须带“－”。如某物质的燃烧热是Q kJ·ml－1或ΔH＝－Q kJ·ml－1。
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100 mL 1.0 ml·L－1盐酸，碱为100 mL 1.0 ml·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。（ ✕ ）
（4）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。（ ✕ ）
（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。（ ✕ ）
2.[2023新课标卷]根据如图数据计算反应12N2（g）＋32H2（g） NH3（g）的ΔH＝ －45 kJ·ml－1。
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：
反应2NH3（g）⇌N2（g）＋3H2（g） ΔH＝ ＋90.8 kJ·ml－1。
4.某反应的反应过程与能量关系如图所示：
（1）该反应的ΔH ＜（填“＞”或“＜”）0。
（2）过程 b为有催化剂条件的反应。
（3）写出E1的含义 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→ CO2（g） ；
（2）H→ H2O（l） ；
（3）S→ SO2（g） ；
（4）N→ N2（g） 。
6.[2022海南]已知：电解液态水制备1 ml O2（g），电解反应的ΔH＝＋572 kJ·ml－1。由此计算H2（g）的燃烧热（焓）ΔH＝ －286 kJ·ml－1。
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 放出 （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 偏大 （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 吸热 （填“吸热”或“放热”），使所测中和反应反应热数值的绝对值 偏小 （填“偏大”或“偏小”）。
（3）若中和反应生成沉淀，沉淀的生成会 放热 （填“吸热”或“放热”），使所测中和反应反应热数值的绝对值 偏大 （填“偏大”或“偏小”）。
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 ）
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
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 ab （填序号）。
a.活化能：反应ⅰ＜反应ⅱ
b.ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应
c.CO2（l）＋2NH3（l） CO（NH2）2（l）＋H2O（l） ΔH＝E1－E4
解析 由题图可知，反应ⅰ的活化能E1＜反应ⅱ的活化能E3，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ΔH＝E1－E2＋E3－E4，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1 ml环己烷（）的能量变化如图所示：
下列推理不正确的是（ A ）
A.2ΔH1≈ΔH2，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.ΔH2＜ΔH3，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.3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞0，说明苯分子具有特殊稳定性
解析 含有两个碳碳双键，而2ΔH1＜ΔH3，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，ΔH2＜ΔH3，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；3ΔH1＜ΔH4，说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键，C项正确；ΔH3－ΔH1＜0，ΔH4－ΔH3＞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：
可根据HO（g）＋HO（g） H2O2（g）计算出H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·ml－1。下列说法不正确的是（ C ）
A.H2的键能为436 kJ·ml－1
B.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＜H2O2
D.H2O（g）＋O（g） H2O2（g） ΔH＝－143 kJ·ml－1
解析 由气态时H、H2的相对能量可知，H2的键能为218 kJ·ml－1×2＝436 kJ·ml－1，A项正确；由表格中数据可知O2的键能为249 kJ·ml－1×2＝498 kJ·ml－1，而H2O2中氧氧单键的键能为214 kJ·ml－1，214 kJ·ml－1×2＜498 kJ·ml－1，B项正确；HOO中解离O—O键所需能量为249 kJ·ml－1＋39 kJ·ml－1－10 kJ·ml－1＝278 kJ·ml－1，H2O2中解离O—O键所需能量为214 kJ·ml－1，C项错误；ΔH＝－136 kJ·ml－1－（－242 kJ·ml－1＋249 kJ·ml－1）＝－143 kJ·ml－1，D项正确。
考点2 热化学方程式
1.定义
表明[1] 反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫作热化学方程式。
如H2（g）＋12O2（g） H2O（g） ΔH＝－241.8 kJ·ml－1表示的意义：在25 ℃、101 kPa下，[2] = 1 ml H2（g）与0.5 ml O2（g）反应生成1 ml H2O（g）时，释放241.8 kJ的热量。
2.“五步”书写热化学方程式
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（101 kPa、25 ℃时可不标注）；
步骤4 标ΔH——在方程式后写出ΔH；
步骤5 标数值——根据化学计量数计算并写出ΔH的数值及单位。
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ΔH相对应，若化学计量数加倍，则ΔH数值的绝对值也要加倍。焓变的比较和计算要含正、负号。
（3）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中的化学计量数对应的物质的量完全反应时的热效应。如2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g） ΔH＝－197 kJ·ml－1表示的意义为2 ml SO2（g）和1 ml O2（g）完全转化成 2 ml SO3（g）时放出197 kJ的热量。
（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。
（1）CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（l） ΔH＝－890.3 kJ。（ ✕ ）
（2）NaOH（aq）＋HCl（aq） NaCl（aq）＋H2O ΔH＝＋57.3 kJ·ml－1。（ ✕ ）
（3）S（s）＋O2（g） SO2（g） ΔH＝＋296.8 kJ·ml－1。（ ✕ ）
（4）已知：298 K 、101 kPa下，A（g）＋3B（g）⇌2C（g） ΔH＝－92.4 kJ·ml－1。将1.5 ml B（g）和过量的A（g）在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ。（ ✕ ）
2.请写出298 K、101 kPa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2 ml NH3（g），放出92.4 kJ热量。
N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝－92.4 kJ·ml－1
（2）N2（g）与O2（g）反应生成0.5 ml NO（g），吸收34 kJ热量。
12N2（g）＋12O2（g） NO（g） ΔH＝＋34 kJ·ml－1
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） ΔH＝－483.6 kJ·ml－1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·ml－1
B.已知C（石墨，s） C（金刚石，s）的ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定
C.含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则NaOH＋HCl NaCl＋H2O ΔH＝－57.4 kJ·ml－1
D.已知C（s）＋O2（g） CO2（g） ΔH1，C（s）＋12O2（g） CO（g） ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
解析 表示氢气燃烧热时产物中的水应该为液态，A项错误；已知C（石墨，s） C（金刚石，s）的ΔH＞0，则石墨能量较低，更稳定，B项错误；书写热化学方程式时必须标明物质的聚集状态，C项错误；完全燃烧时放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2，D项正确。
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） ΔH＝－（b－a） kJ·ml－1
B.N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g） ΔH＝－（a－b） kJ·ml－1
C.2NH3（l） N2（g）＋3H2（g） ΔH＝2（a＋b－c） kJ·ml－1
D.2NH3（l） N2（g）＋3H2（g） ΔH＝2（b＋c－a） kJ·ml－1
解析 焓变等于反应物中化学键断裂吸收的能量减去生成物中化学键形成释放的能量。由题图可知，12N2（g）＋32H2（g） NH3（g） ΔH＝－（b－a） kJ·ml－1，则N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g） ΔH＝－2（b－a） kJ·ml－1，A、B项错误；由题图可知，12N2（g）＋32H2（g） NH3（l） ΔH＝（a－c－b） kJ·ml－1，则2NH3（l） N2（g）＋3H2（g） ΔH＝2（b＋c－a） kJ·ml－1，C项错误，D项正确。
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 ）
AB
CD
解析 原子半径：Cl＜Br＜I，半径越小，形成分子的原子核间距越小，则原子核间距：Cl2＜Br2＜I2；原子核间距越小，键能越大，形成分子时放出的能量越多，所形成分子的能量越低，故A项正确。
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0.29 eV的能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV
C.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
解析 根据图示，每活化一个氧分子放出能量0.29 eV，A项错误；水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18 eV，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]100 mL 0.200 ml·L－1 CuSO4溶液与1.95 g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4.18 J·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＝ 4.18×103 J。
（2）反应Zn（s）＋CuSO4（aq） ZnSO4（aq）＋Cu（s）的ΔH＝ －4.18×103/1 0000.100×0.200＝－209 kJ·ml－1（列式计算）。
解析 （1）根据Q＝cmΔt可知，反应放出的热量Q＝4.18 J·g－1·℃－1×100 mL×1.00 g·cm－3×（30.1 ℃－20.1 ℃）＝4.18×103 J。（2）n（CuSO4）＝0.1 L×0.200 ml·L－1＝0.02 ml，n（Zn）＝1.95 g65 g·ml－1＝0.03 ml，显然Zn过量，即0.02 ml Zn和0.02 ml CuSO4反应放出的热量为4.18 kJ，故反应Zn（s）＋CuSO4（aq） ZnSO4（aq）＋Cu（s）的ΔH＝－4.18 kJ0.02ml＝－209 kJ·ml－1。

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0.5 ml H2（g）和0.5 ml I2（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） ΔH＝－2a kJ·ml－1
B.在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）＋12O2（g） H2O（l） ΔH＝－285.8 kJ·ml－1
C.S（g）＋O2（g） SO2（g） ΔH1，S（s）＋O2（g） SO2（g） ΔH2，则ΔH1＞ΔH2
D.含1 ml HCl的溶液与含1 ml NaOH的溶液发生中和反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，则含 0.5 ml H2SO4的溶液和足量Ba（OH）2溶液反应的反应热ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
解析 H2（g）与I2（g）生成HI（g）的反应为可逆反应，放热a kJ时，反应的H2（g）小于0.5 ml，热化学方程式为H2（g）＋ I2（g）⇌2HI（g） ΔH＜－2a kJ·ml－1，A项错误；在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2（g）＋12O2（g） H2O（l） ΔH＝ －285.8 kJ·ml－1，B项正确； 气态反应物放热较多，则ΔH1＜ΔH2，C项错误；H2SO4和Ba（OH）2反应，除生成水外，还生成BaSO4沉淀，含 0.5 ml H2SO4的溶液和足量Ba（OH）2溶液反应的反应热ΔH不等于 －57.3 kJ·ml－1，D项错误。
2.[2022上海]反应X（g） Y（g）－Q1，Y（g） Z（g）＋Q2，已知Q2＞Q1，下列图像正确的是（ A ）
AB
CD
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Q2＞Q1可知，A正确。
3.[2024济南联考]H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g）的反应过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是（ B ）
A.光照和点燃条件下的反应热相同
B.H—Cl键的键能为862 kJ·ml－1
C.H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g） ΔH＝－183 kJ·ml－1
D.2 ml气态氢原子的能量高于1 ml氢气的能量
解析 反应热只与反应的始态和终态有关，与反应条件、途径无关，因此该反应在光照和点燃条件下的反应热相同，A项正确；由题图可知2 ml HCl（g）分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量，所以H—Cl键的键能为431 kJ·ml－1，B项错误；由题图可知1 ml H2（g）和1 ml Cl2（g）反应生成2 ml HCl（g）放出（862－679） kJ＝183 kJ能量，因此H2（g）＋Cl2（g） 2HCl（g） ΔH＝－183 kJ·ml－1，C项正确；气态氢原子形成氢气分子时形成化学键，形成化学键释放能量，因此 2 ml 气态氢原子的能量高于 1 ml 氢气的能量，D项正确。
4.[天津高考]理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN（g）⇌HNC（g）异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（ D ）
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·ml－1
C.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ΔH＝＋59.3 kJ·ml－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。
5.[2024惠州调研]可逆反应NO2（g）＋CO（g）⇌CO2（g）＋NO（g）反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是（ C ）
A.1 mlNO2与1 ml CO混合经充分反应放热234 kJ
B.若反应开始时加入催化剂，则E1、E2都变大
C.正反应的活化能是134 kJ·ml－1
D.该反应的反应热ΔH＝E2－E1
解析 此反应是可逆反应，不能进行到底，因此1 ml NO2与1 ml CO混合经充分反应放出的热量小于234 kJ，A项错误；使用催化剂可降低反应活化能，即E1和E2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134 kJ·ml－1，C项正确；ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能＝E1－E2，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.31 g白磷比31 g红磷的能量多b kJ，则P4（白磷，s） 4P（红磷，s） ΔH＝－4b kJ·ml－1
B.1 ml N2（g）和3 ml H2（g）在一定条件下反应放出热量86 kJ，则N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝－86 kJ·ml－1
C.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） ΔH＝－57.3 kJ·ml－1
D.S的燃烧热ΔH＝－a kJ·ml－1，则2S（s）＋3O2（g） 2SO3（g） ΔH＝－2a kJ·ml－1
解析 31 g白磷比31 g红磷的能量多b kJ，则由白磷转化为红磷时会放出热量，热化学方程式为P4（白磷，s） 4P（红磷，s） ΔH＝－4b kJ·ml－1，A项正确；该反应为可逆反应，若1 ml N2（g）和3 ml H2（g）在一定条件下完全反应，将放出更多热量，则ΔH＜－86 kJ·ml－1，B项错误；醋酸为弱酸，电离时吸热，则用CH3COOH溶液和NaOH溶液反应来测定中和反应的反应热时，该热化学方程式中的ΔH＞－57.3 kJ·ml－1，C项错误；S（s）＋O2（g） SO2（g） ΔH＝－a kJ·ml－1，D项错误。
7.[标准摩尔生成焓][2024重庆九龙坡考试]已知：在标准压强、298 K下，由最稳定的单质合成1 ml物质B的反应焓变，叫作物质B的标准摩尔生成焓，用ΔfHmθ（单位为kJ·ml－1）表示。部分物质的ΔfHmθ如图所示。H2（g）、N2（g）、O2（g）的标准摩尔生成焓为0。下列有关判断错误的是（ C ）
A.2 ml NO（g）的键能小于1 ml N2（g）与1 ml O2（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） ΔH＝－91.8 kJ·ml－1
C.NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3（g）＋5O2（g） 4NO（g）＋6H2O（g） ΔH＝＋902 kJ·ml－1
D.NO与NH3反应的热化学方程式为6NO（g）＋4NH3（g） 5N2（g）＋6H2O（g） ΔH＝－1 815 kJ·ml－1
解析 NO（g）的标准摩尔生成焓为＋91.3 kJ·ml－1，则①N2（g）＋O2（g） 2NO（g） ΔH＝＋182.6 kJ·ml－1，由ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，可知2 ml NO（g）的键能小于1 ml N2（g）与1 ml O2（g）的总键能，A项正确；已知NH3（g）的标准摩尔生成焓为－45.9 kJ·ml－1，则氮气和氢气反应生成 2 ml NH3（g）时放出91.8 kJ能量，合成氨的热化学方程式为②N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝－91.8 kJ·ml－1，B项正确；由H2O（g）的标准摩尔生成焓为－241.8 kJ·ml－1可知③H2（g）＋12O2（g） H2O（g） ΔH＝－241.8 kJ·ml－1，根据盖斯定律可知，2×①－2×②＋6×③可得出NH3催化氧化的热化学方程式为4NH3（g）＋5O2（g） 4NO（g）＋6H2O（g） ΔH＝－902 kJ·ml－1，C项错误；根据盖斯定律，由6×③－3×①－2×②可得出NO与NH3反应的热化学方程式为6NO（g）＋4NH3（g） 5N2（g）＋6H2O（g） ΔH＝－1 815 kJ·ml－1，D项正确。
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 N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝－（a－b） kJ·ml－1 。
从能量角度分析，铁触媒的作用是 降低反应活化能 。
（2）[2021湖北改编]丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢[C3H8（g） C3H6（g）＋H2（g） ΔH1＝＋125 kJ·ml－1]制备。已知键能：E（C—H）＝416 kJ·ml－1，E（H—H）＝436 kJ·ml－1，由此计算生成1 ml碳碳π键放出的能量为 271 kJ。
解析 （1）由题图知，合成氨反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，故该反应的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＝－（a－b） kJ·ml－1；铁触媒的作用是降低活化能，从而加快反应速率。（2）题给反应中断裂2 ml C—H键、形成1 ml碳碳π键和1 ml H—H键，故416 kJ·ml－1×2－E（碳碳π键）－436 kJ·ml－1＝ ＋125 kJ·ml－1，解得E（碳碳π键）＝271 kJ·ml－1。
9.[2021海南]碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25 ℃，100 kPa时：
①1 ml葡萄糖[C6H12O6（s）]完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l），放出2 804 kJ热量。
②CO（g）＋12O2（g） CO2（g） ΔH＝－283 kJ·ml－1
回答问题：
（1）25 ℃时，CO2（g）与H2O（l）经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6（s）]和O2（g）的热化学方程式为 6CO2（g）＋6H2O（l） C6H12O6（s）＋6O2（g） ΔH＝＋2 804 kJ·ml－1 。
（2）25 ℃，100 kPa时，气态分子断开1 ml化学键的焓变称为键焓。已知O O、C O键的键焓分别为495 kJ·ml－1、799 kJ·ml－1，CO（g）分子中碳氧键的键焓为 1 067.5 kJ·ml－1。
解析 （1）由已知①可得C6H12O6（s）＋6O2（g） 6CO2（g）＋6H2O（l） ΔH＝－2 804 kJ·ml－1，则CO2（g）与H2O（l）经光合作用生成葡萄糖和氧气的热化学方程式为6CO2（g）＋6H2O（l） C6H12O6（s）＋6O2（g） ΔH＝＋2 804 kJ·ml－1。（2）设CO中碳氧键的键焓为x kJ·ml－1，根据键焓定义，由已知②可得x＋4952－799×2＝－283，解得x＝1 067.5。
10.[结合反应历程考查能量变化][2023辽宁丹东五校联考]1，2－丙二醇（CH2OHCHOHCH3）单分子解离反应相对能量如图所示。路径包括碳碳键断裂解离和脱水过程。下列说法正确的是（ C ）
A.解离过程中，断裂a处碳碳键比b处碳碳键所需能量高
B.1，2－丙二醇单分子脱水过程均为吸热反应
C.从能量的角度分析，TS1、TS2、TS3、TS4四种路径中TS4路径的速率最慢
D.脱水生成的四种产物中，丙烯醇最稳定
解析 由题图可知，断裂a处碳碳键所需能量（83.7 kJ·ml－1）小于断裂b处碳碳键所需能量（85.1 kJ·ml－1），A项错误；1，2－丙二醇单分子脱水生成丙酮为放热反应，B项错误；TS4路径正反应活化能最高，故从能量的角度分析，四种路径中TS4路径的速率最慢，C项正确；由题图可以看出四种产物中丙酮能量最低，最稳定，D项错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.认识物质具有能量，认识吸热反应与放热反应，了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。
2.能基于化学键解释某些化学反应的热效应。
3.认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律。
4.知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响
反应热
焓变
2023北京，T16；2023新课标卷，T29；2023年1月浙江，T14、T19；2022湖南，T12；2021全国甲，T28；2020上海，T10
1.宏观辨识与微观探析：能将温度与能量、物质结构关联起来；能正确书写热化学方程式；能从微观角度说明体系能量变化的原因；能从物质能量、键能等角度，分析反应中的能量变化。
2.证据推理与模型认知：能列举典型的吸热反应、放热反应；知道同种物质不同状态时具有的能量不同；能说明产物状态不同时焓变不同的原因；能结合数据，分析燃料的选择等实际问题
热化学方
程式
2023重庆，T13；2023海南，T7；2022河北T16；2021天津，T13；2021海南，T16；2021河北，T16；2020全国Ⅰ，T28
命题分析预测
1.以化学反应与能量的基本概念为载体命题，考查化学反应中能量转化的形式和反应热的有关计算。
2.近年来，有关反应热的考查常结合活化能、反应历程能量转化图示进行命题，考查微观图示中的能量变化的判断或计算，预计2025年高考会延续这种命题形式
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量[8] ＜ 反应物断键时吸收的总能量
图示
图示
E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能；
①放热反应（ΔH＜0）：E1＜E2
②吸热反应（ΔH＞0）：E1＞E2
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
反应热类型
燃烧热
能量变化
放热；ΔH＜0
标准
[9] 1 ml 纯物质
反应热
的含义
101 kPa时，1 ml纯物质[10] 完全 燃烧生成[11] 指定产物 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a kJ·ml－1，其对应反应的ΔH＝－a kJ·ml－1
装置
试剂
50 mL 0.50 ml·L－1盐酸与50 mL 0.55 ml·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4.18 J·（g·℃）－1，两溶液的质量均近似为50 g
放出热量
Q＝Δt×m×c
反应热
ΔH＝－（m酸＋m碱）×c×（t终－t始酸＋t始碱2）
化学键
H—H
N—H
键能E/（kJ·ml－1）
946
436.0
390.8
物质（g）
O
H
HO
HOO
H2
O2
H2O2
H2O
能量/
（kJ·ml－1）
249
218
39
10
0
0
－136
－242