考点21 化学反应的热效应（核心考点精讲精练）-2025年高考化学一轮复习讲练专题（新高考通用）（解析版）

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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc32062" PAGEREF _Tc32062 \h 1
\l "_Tc13609" 1.高考真题考点分布 PAGEREF _Tc13609 \h 1
\l "_Tc20226" 2.命题规律及备考策略 PAGEREF _Tc20226 \h 1
\l "_Tc20059" PAGEREF _Tc20059 \h 2
\l "_Tc29838" 考法01 反应热 焓变 PAGEREF _Tc29838 \h 2
\l "_Tc13419" 考法02 燃烧热和中和热 能源8
\l "_Tc16355" 考法03 盖斯定律及应用13
\l "_Tc21759" PAGEREF _Tc21759 \h 16
1.高考真题考点分布
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看，吸热反应和放热反应判断、热化学方程式正误判断、盖斯定律、燃烧热和中和热仍是高考命题的热点。
【备考策略】利用盖斯定律计算反应热的“思维步骤”
【命题预测】
预计2025年高考会以新的情境载体考查热化学方程式书写及正误判断、盖斯定律的应用，以图象、图表为背景考查能量变化等知识，题目难度一般适中。
考法01 反应热 焓变
1.化学反应的实质与特征
(1)实质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化，通常主要表现为热量的变化。
2.反应热和焓变
(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。
(2)焓变：在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于焓变，其符号为ΔH，单位是kJ/ml(或 kJ·ml－1)。
3.吸热反应和放热反应
(1)从能量高低角度理解
(2)从化学键角度理解
(3)常见放热反应
①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化；⑥铝热反应。
(4)常见吸热反应
①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。
4.热化学方程式
(1)概念
表示参与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
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·ml－1，表示25 ℃，101 kPa下，2ml氢气和1ml氧气反应生成2ml液态水时放出571.6kJ的热量。
(3)热化学方程式的书写
【易错提醒】
(1)查热化学方程式是否配平。
(2)查各物质的聚集状态是否正确。
(3)查ΔH的“＋”“－”符号是否正确。
(4)查反应热的单位是否为kJ·ml－1。
(5)查反应热的数值与化学计量数是否对应。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
1.正误判断(正确打“√”，错误打“×”)。
(1)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。( )
(2)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。( )
(3)需加热才能进行的反应是吸热反应，不需加热就能进行的反应是放热反应。( )
(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相同。( )
(5)CO(g)＋eq \f(1,2)O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Q kJ·ml－1表示标准状况下1 ml CO(g)和eq \f(1,2) ml O2(g)反应生成1 ml CO2(g)时放出Q kJ的热量。( )
(6)热化学方程式中的化学计量数与ΔH成正比( )
(7)物质的状态不同ΔH的数值也不同( )
(8)当反应逆向进行时，其反应热与正反应热的反应热数值相等，符号相反( )
(9)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH>0( )
(10)C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)√ (8)√ (9)√ (10)√

考向01 考查反应过程中物质能量变化图像
【例1】（2024·广东江门·三模）某复合石墨烯基催化剂催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图，图中TS表示过渡态，吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，下列说法中正确的是
A．整个反应历程包含五个基元反应
B．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程
C．该反应的决速步骤为：
D．反应过程中，涉及非极性键的断裂和形成
【答案】C
【解析】A．从微观上看，反应物分子一般总是经过若干的简单反应步骤，才最后转化为产物分子的。每一个简单的反应步骤，就是一个基元反应。基元反应步骤要求反应物一步变成生成物，没有任何中间产物，由图可知，整个反应历程中有四个基元反应，A错误；
B．由图可知，吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量，为放热过程，B错误；
C．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应决速步为慢反应，由图可知，反应活化能最大，反应速率最慢，C正确；
D．根据反应历程图可知，第一步基元反应中涉及H-H非极性键的断裂，但是整个过程中没有非极性键的生成，D错误；故选C。
【思维建模】掌握解答能量变化图像四步骤
(1)明确图像纵横坐标的含义：一般是横轴表示反应过程，纵轴表示能量变化。
(2)细致观察各个步骤的变化：起始态、过渡态、最终态等
(3)理清图像变化与概念间的关系：吸热反应和放热反应、活化能、ΔH、稳定性等的正确判断。
(4)结合题意正确书写或判断：热化学方程式的书写、ΔH的计算、决速的步骤等。
考向02 考查热化学方程式的书写与判断
【例2】（2024·江苏南京·二模）25 ℃、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热ΔH为-57.3 kJ·ml-1，辛烷的燃烧热ΔH为-5518 kJ·ml-1.下列热化学方程式书写正确的是
A．2H+(aq)+S(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1
B．KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·ml-1
C．C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) ΔH=-5518 kJ·ml-1
D．2C8H18(g)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5518 kJ·ml-1
【答案】B
【解析】A．所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1 ml H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成1 ml H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ，故A错误；
B．中和热是指反应生成1 ml H2O(l)时的反应热，故B正确；
C．燃烧热是指1 ml 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，产物中的水应为液态水，故C错误；
D．当2 ml辛烷完全燃烧时，产生的热量为11036 kJ，且辛烷应为液态，故D错误；
答案选B。
【易错警示】
(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)，因此可以写成分数。
(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。
考向03 考查化学反应的焓变与键能的计算
【例2】（2024·山东·模拟预测）硅和碳是重要的非金属元素，有关化学键键能如下表所示：
下列说法正确的是
A．热稳定性：B．金刚石的熔点低于晶体硅
C．由表可知化学键键能与键长成反比D．硅烷在种类和数量上都不如烷烃多
【答案】D
【解析】A．C与Si是同主族元素，同种主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，简单氢化物的热稳定性逐渐减弱，所以热稳定性CH4＞SiH4，A项错误；
B．金刚石与晶体硅都是共价晶体，共价晶体的熔沸点主要与共价键强度有关，由表可知，C-C键的键能大于Si-Si键，说明C-C键更稳定，金刚石的熔点比晶体硅高，B项错误；
C．共价键的键能与成键原子的核间距及成键原子的种类均有关，C项错误；
D．由表可知，C-C键的键能大于Si-Si键且C-H键的键能大于Si-H键，说明C-C键和C-H键更稳定，因而所形成的烷烃更稳定，种类和数量也更多，而Si-Si键和Si -H键键能低，易断裂，导致长链硅烷难以生成，限制了硅烷的种类和数量，D项正确；
答案选D。
【对点1】（2024·黑龙江·三模）无催化剂作用下，以乙二醛和为原料制取乙醛酸、甲酸、乙二酸的可能反应历程如图所示，其中表示过渡态，表示中间体，下列说法错误的是
A．反应很短一段时间内，多于
B．乙二醛制乙醛酸的最大能垒为
C．选择合适的催化剂可提高乙二酸的选择性
D．乙二醛氧化生成甲酸、乙醛酸或乙二酸均为放热反应
【答案】B
【解析】A．反应很短一段时间内，生成的能垒高于，故多于，A正确；
B．乙二醛制乙二酸的最大能垒为，B错误；
C．选择合适的催化剂可提高乙二酸的选择性，使反应向有利于生成乙二酸的方向进行，C正确；
D．由图可知，三个反应的生成物总能量均低于反应物总能量，均为放热反应，D正确；
答案选B。
【对点2】（2024高三下·浙江·竞赛）已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B=C+3D+4E。现将mg相对分子质量为M的A气体与适量的B气体充入一密闭容器中，恰好完全反应且有少量液滴生成。在相同温度下测得反应前后容器内的压强为6.06×106Pa和1.01×107Pa，且测得反应共放出热量QkJ。则该反应的热化学方程式为：
A．2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)＋4E(g) △H=-kJ/ml
B．2A(g)+B(g)=C(l)+3D(g)＋4E(g) △H=-kJ/ml
C．2A(g)+B(g)=C(g)+3D(g)＋4E(l) △H=-kJ/ml
D．2A(g)+B(g)=C(g)+3D(l)＋4E(g) △H=-kJ/ml
【答案】D
【解析】该反应放热，所以△H-534kJ·ml−1
D．图中的ΔH3=-2218kJ·ml−1
【答案】A
【解析】A．根据能量变化可知，△H3=(-△H2)-(-△H1)=(2752-534)kJ∙ml-1=2218 kJ∙ml-1；结合肼与氧气反应断键可知，△H3=(154+4a+500)kJ∙ml-1=2218 kJ∙ml-1，则a=391，A正确；
B．根据表中数据，O=O键的键能小于N≡N键的键能，键能越大，共价键越牢固，分子越稳定，则相同条件下N2比O2稳定，B错误；
C．反应N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)的焓变，相当于反应N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)和反应2H2O(g)=2H2O(l)的焓变相加，由于水液化放热，所以反应N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(l)的焓变ΔH历程I
D．历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ∆H=(E5-E4)kJ•ml-1
【答案】C
【解析】对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。A项，催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此E6-E3=E5-E2，A正确；B项，已知Cl2(g)的相对能量为0，对比两个历程可知，Cl(g)的相对能量为(E2-E3)kJ•ml-1，则Cl-Cl键能为2(E2-E3)kJ•ml-1，B正确；C项，催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C错误；D项，活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ∆H=(E5-E4)kJ•ml-1，D正确；故选C。
7．(2023·湖北，1)2023年5月10日，天舟六号货运飞船成功发射，标志着我国航天事业进入到高质量发展新阶段。下列不能作为火箭推进剂的是( )
A．液氮－液氢 B．液氧－液氢
C．液态NO2－肼 D．液氧－煤油
【答案】A
【解析】液氮较稳定，氢气不能在氮气中燃烧，液氮－液氢不能作为火箭推进剂，A符合题意。
8．(2022·浙江6月选考，18)标准状态下，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( )
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