化學反應中的熱（七大題型）原卷版-2024-2025學年高一化學同步訓練（蘇教版必修第二冊）

專題02化學反應中的熱

題型梳理

?題型01放熱反應和吸熱反應的判斷

?題型02熱化學方程式的書寫

?題型03利用熱化學方程式進行能量變化的計算

?題型04反應過程能量變化曲線圖的分析

?題型05利用鍵能估算化學反應中的能量變化

?題型06燃料的熱值問題

?題型07燃料與環(huán)境保護

舉一反三

?題型01放熱反應和吸熱反應的判斷

知識積累

1.放熱反應與吸熱反應的比較:

放熱反應吸熱反應

定義釋放熱量的化學反應吸收熱量的化學反應

形成反應物具有的總能量大于生成物具有的總反應物具有的總能量小于生成物具有的總

原因能量能量

與化學鍵生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應

強弱的關系物分子斷鍵時吸收的總能量物分子斷鍵時吸收的總能量

反應臺匕獸霜［能量

物的t但隹.......

一-

nA匕

反應匕H1*

n量

總昌能吸收/t

過程量量熱量\/1

生j反應y

物物的^~/....，??…

匕

圖示總隼能^贏就

值

匕

反

量

2.常見的放熱反應和吸熱反應

活潑金屬與水或酸的反應，如2Na+2HzO

=2NaOH+H2f

酸堿中和反應，如NaOH+HCl=NaCl+&。

燃燒反應，如C+O?望CO?

多數(shù)化合反應，iDCaO+H:O=Ca(OH)2

多數(shù)分解反應，如CaCCh理CaO+CCht

Ba(OH)2-8H2O+2NH4Cl=

BaCl2+10H2d+2NH3t

常見三個

C+HO=CO+H

特殊反應22

C+CO^=2CO

3.放熱反應和吸熱反應的判斷方法

(1)根據(jù)反應物和生成物的總能量大小判斷。反應物的總能量大于生成物的總能量的反應為放熱反應，反

之為吸熱反應。

(2)根據(jù)化學鍵斷裂和形成時能量變化大小關系判斷。

破壞反應物中化學鍵吸收的能量大于形成生成物中化學鍵放出的能量的反應為吸熱反應，反之為放熱反應。

(3)根據(jù)經(jīng)驗規(guī)律判斷。用常見吸熱和放熱的反應類型來判斷。

【典例1】將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應

劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知()

A.NH4HCO3和鹽酸的反應是放熱反應

B.該反應中，熱能轉(zhuǎn)化為化學能

C.醋酸與NH4HCO3發(fā)生了復分解反應，該反應為吸熱反應

D.該反應的離子方程式為：CO3+2H+=CO2t+H2O

【典例2】下列民俗、詩句、諺語等包含吸熱反應的是()

A.民間焰火之最——確山打鐵花

B.千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑

C.只要功夫深，鐵杵磨成針

D.冰，水為之，而寒于水

【變式1-11下列反應中熱量變化與圖一致的是

A.天然氣的燃燒能量生成物

B.鋅與稀硫酸反應

C.NaOH溶液和HNO3溶液反應反應物

D.Ba(OH『8H2。晶體和NHQ晶體反應

【變式1-21A+B=C+D是化學反應，已知該反應為放熱反應，對該反應的說法正確的是

A.A的能量一定高于C的能量

B.B的能量一定高于D的能量

C.反應物A與B的總能量一定低于生成物C與D的總能量

D.反應物A與B的總能量一定高于生成物C與D的總能量

【變式1-3］已知反應A+BUC+D為放熱反應，對于該反應，下列說法中正確的是

A.ImolA和ImolB的總能量高于ImolC和ImolD的總能量

B.B的能量一定高于D

C.因為該反應為放熱反應，故不加熱反應就可以發(fā)生

D.A的能量一定高于C

【變式1-4】小茗同學所在的化學興趣小組為了探究化學反應的熱效應，進行了如下實驗：

（1）將純固體物質(zhì)X分別裝入有水的錐形瓶里（發(fā)生化學反應），立即塞緊帶U形管的塞子，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)

紅墨水的液面高度如圖所示。

圖1圖2

①若如圖1所示，發(fā)生的反應（假設沒有氣體生成）是（填“放熱”或“吸熱”）反應，X可以是（填

化學式，只填一種即可）。

②若如圖2所示，發(fā)生的反應（假設沒有氣體生成）是（填“放熱”或“吸熱”）反應，以下選項中與其能量

變化相同的是（填字母）。

A.CO還原CuO的反應B.CaCC>3的分解反應C.A1和FezCh的反應

（2）如圖3所示，把試管放入盛有25。（2飽和澄清石灰水的燒杯中，試管中開始放幾小塊鋁片，再滴入5mL

NaOH溶液。試回答下列問題：

實驗中觀察到的現(xiàn)象是：大試管中鋁片逐漸溶解、有大量氣泡產(chǎn)生、燒杯中澄清的石灰水變渾濁，其中“石

灰水變渾濁”的主要原因是。

?題型02熱化學方程式的書寫

知識積累

1.概念：表示參加反應物質(zhì)的量和反應熱的關系的化學方程式。

2.意義：表明了化學反應中的物質(zhì)變化和能量變化。

1

例如：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mob,表示2mol氫氣和1mol氧氣反應生成2mol液態(tài)水時

放出571.6kJ的熱量。

3.書寫要求

(1)注明反應的溫度和壓強(25。(2、101kPa下進行的反應可不注明)。

(2)注明反應物和生成物的狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(1)、水溶液(aq)、氣態(tài)(g)。

(3)各物質(zhì)的化學計量數(shù)只表示物質(zhì)的物質(zhì)的量,而不表示分子個數(shù)(或原子個數(shù))，因此可以寫成整數(shù)，也可以

寫成分數(shù)。

(4)不用標注“廣”廣。

(5)熱化學方程式能反映該反應已完成的量。由于AH與反應物質(zhì)的量有關，所以熱化學方程式中物質(zhì)的化學

計量數(shù)必須與A”相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則也要加倍。當反應向逆反應方向進行時，其反應熱與正

反應的反應熱的數(shù)值相等,符號相反。

4.“五看”法判斷熱化學方程式的正誤

一看方程式是否配平；二看各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；三看A77的“+”“一”符號是否正確；四看反應熱

的單位是否為“kJmoL"；五看反應熱的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應。

【典例3】用0.5molCu(s)與適量O?(g)反應，生成CuO(s),放出78.5kJ的熱量，該反應的熱化學方程式表

達正確的是

A.2CU+O2=2CUOAH=-314.0kJ/mol

B.2Cu⑸+C)2(g)=2CuO(s)AH=+314.0kJ/mol

C.2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)AH=-78.5kJ/mol

D.2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s)AH=-314.0kJ/mol

【典例4】依據(jù)事實，寫出下列反應的熱化學方程式。

(1)1molN2(g)與適量比@起反應，生成NH3(g),放出92.2kJ熱量__________?

(2)衛(wèi)星發(fā)射時可用期(N2H4)作燃料，ImolN2H4(1)在O2(g)中燃燒，生成N2(g)和H?。。)，放出622kJ熱

量__________O

(3)1molCu(s)與適量O2(g)起反應，生成CuO(s),放出157kJ熱量__________。

(4)1molC(s)與適量H2O(g)起反應，生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ熱量__________。

(5)汽油的重要成分是辛烷(C8Hl8)，1molC8Hl8(1)在C)2(g)中燃燒,生成CCh(g)和H2O(1),放出5518kJ

熱量__________。

【變式2-1】0.5molCH4完全燃燒生成CO?和液態(tài)時，放出445kJ熱量，則下列熱化學方程式正確的是

A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)AH=-1780kJ-mor'

B.CH4(g)+2O2(g)=C02(g)+2H,O(1)AH=+890kJ

C.|CH4(g)+O2(g)=1C02(g)+H2O(g)AH=-445kJ

1

D.CH4(g)+2O2(g)=C02(g)+2H2O(g)AH=-890kJ.mol

【變式2-2】汽車發(fā)動機工作時，會引發(fā)N?和O?反應生成NO,其能量變化如圖所示。下列表示圖中對應

反應的熱化學方程式書寫正確的是

A.N2(g)+O2(g)=2NO(g)A/7=812kJ-mor'

B.N2+O2=2NOA〃=-812kJ-mo『

1

C.N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH^lSOkJ-mol-

D.N2(g)+O2(g)=2NO(g)A//=180kJmor'

【變式2-3］研究化學反應中的能量變化有重要意義，請回答下列問題。

(1)Cb和H21D(g)通過灼熱的炭層，生成HC1和CO2,當有1molCb參與反應時釋放出145kJ熱量，寫出

該反應的熱化學方程式：=

(2)火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煨燒，所得

1

物質(zhì)可作耐高溫材料：4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)AH=-1176kJ-mol,則反應過程中，每

轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為kJo

(3)已知25。(3、101kPa時，1g甲烷不完全燃燒生成CO和液態(tài)水時放出37.96kJ熱量，則該條件下反應

2cH4(g)+3C)2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的=kJmol1=

?題型03利用熱化學方程式進行能量變化的計算

【典例5】火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煨燒,

所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s)A77=-1176kJ-mo「，則反

應過程中，每轉(zhuǎn)移Imol電子時放出的熱量為0

【變式3-1］坨氏燃燒生成液態(tài)水，放出142.9kJ的熱量，下列熱化學方程式正確的是

1

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=+571.6kJ-mor

1

B.H2(g)+O2(g)=H2O(l)AH=-142.9kJ-moI-

C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-571.6kJ-mor'

1

D.2H2(g)+02(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ-mol

【變式3-2】已知：2H2(g)+C)2(g尸2H2O(1)AH=-57L6kJmoH,2co(g)+C)2(g尸2CO2(g)AH=-565.8kJ-moH。

某H2和CO的混合氣體完全燃燒時放出113.74kJ熱量，同時生成8.8gCC>2,則原混合氣體中H2和CO的物

質(zhì)的量之比為

A.2：1B.1：2C.1：1D.2：3

【變式3-3］已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=437.3kJ-mol

H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AH=-285.8kJ-mol

CO(g)+1o2(g)=CO2(g)AH=-283.0kJ-mol

①寫出煤氣化(碳和水蒸氣反應生成一氧化碳和氨氣)的熱化學方程式。

②計算10m3(標準狀況下)水煤氣完全燃燒放出的熱量為kJ(結(jié)果保留小數(shù)點后一位)。

【變式3-4］依據(jù)事實書寫熱化學方程式。

(1)1g碳與適量水蒸氣反應生成CO和H2，需要吸收10.94kJ熱量，此反應的熱化學方程式

為o

(2)已知2.0g燃料月井(N2H4)氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時，放出33.4kJ的熱量，則表示月井燃燒的熱化學方

程式為o

(3)CuCl(s)與。2反應生成CuCbG)和一種黑色固體。在25。或101kPa下，已知該反應每消耗1molCuCl(s)放

熱44.4kJ,該反應的熱化學方程式是o

?題型04反應過程能量變化曲線圖的分析

占燃

【典例6】反應Hz+Cb^ZHCl的總能量變化如圖所示。下列說法正確的是

”總能量

??

反應過程

A.過程1釋放能量B.過程2吸收能量

C.該反應是放熱反應D.過程1的能量變化大于過程2

【典例7］習近平總書記在2023年新年賀詞中點贊中國航天新成就一神舟十三號、十四號、十五號接力騰

飛，中國空間站全面建成。長征運載火箭采用液氫、液氧等無毒無污推進劑。分解水獲得氫氣的能量變化

如圖所示，下列說法正確的是

能量

反應進程

A.斷開H-0鍵放出能量B.形成H-H鍵吸收能量

C.該反應為吸熱反應D.反應物總能量大于生成物總能量

【變式4-1】自然界中臭氧形成反應3O2(g)=2O3(g)的能量變化如如圖所示。下列說法中錯誤的是

A.2。3=3。2為放熱反應B.氧氣比臭氧穩(wěn)定

C.反應物的能量低于生成物D.反應熱為當一團

【變式4-2】航天飛船可用游(N2H。做動力源，已知液態(tài)期與液態(tài)H2O2反應時放出大量的熱量，下列說法

錯誤的是

A.Imol朋2HQ分子中含有4moiN-H鍵

B.該反應中的熱量變化如圖所示

C.該反應的反應物總鍵能小于生成物總鍵能

D.該反應的化學方程式為：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),其產(chǎn)物對環(huán)境無污染

【變式4-3］已知反應NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的能量變化如圖所示。下列說法正確的是

p

A.圖中A—B為放熱過程

B.該反應為吸熱反應

C.斷裂1molNO,和1molCO的化學鍵吸收的能量總和小于形成1molNO和1molCO2的化學鍵所釋放

的能量的總和

D.1molNC）2（g）和1molCO（g）的總能量低于1molNO（g）和1molCC）2（g）的總能量

?題型05利用健能估算化學反應中的能量變化

知識積累

1.化學鍵與能量變化的關系

化學鍵的形成蘊涵著能量變化，在進行反應時化學鍵要斷裂，吸收能量，反應后形成新化學鍵要放出能量,

反應前反應物能量與反應后生成物能量不相等。

吸收能量￡1,

反若"〉&,吸熱反應

應

物若&＜心，放熱反應

放出能量E?

2.計算公式

用0（吸）表示反應物分子化學鍵斷裂時吸收的總能量，。（放）表示生成物分子化學鍵形成時放出的總能量。

公式：AQ=0（吸）—0（放）

利用化學鍵形成和斷裂時的能量變化計算化學反應中的能量變化：

△0=0（吸）_。（放）/A。＜°'為放熱反應

,團見以取為吸熱反應

3.實例（以H2+C12=2HC1為例）：

（1）圖示分析：

U吸收436kJ-moir,

H—H----＞ri?H

C1-C1吸收243藝。「Cl+C1

放出［|放出436kJ-moL

H—ClH—Cl

(2)計算分析:

反應中能量變化

化學鍵

1molA一B化學鍵反應中能量變化

H—H吸收436kJ

共吸收679kJ

Cl—C1吸收243kJ

H—C1放出431kJ共放出862kJ

結(jié)論679kJ-862kJ=-183kJ,即反應放出183kJ熱量

【點撥】反應熱與化學鍵鍵能的關系

(1)鍵能：

標準狀況下，將1mol氣態(tài)分子AB(g)解離為氣態(tài)原子A(g)、B(g)所需的能量，用符號E表示，單位為

kJmol'o

(2)反應熱與化學鍵鍵能的關系：

反應熱0=反應物的鍵能之和一生成物的鍵能之和,。<0,反應放熱,Q>0,反應吸熱。以反應H2+C12=2HC1

為例：H—H鍵、Cl—C1鍵和H—C1鍵的鍵能分別為436kJ-moL、243k/moL、431kJ-moL,則反應熱

0=(436kJmolT+243kJmol-1)—2x431kJ,molT=-183kJmol^^O,反應放熱。

【典例8】在25。(3和101kPa條件下，斷開1mol也能)中的化學鍵要吸收436kJ的能量，斷開1molCl2(g)

中的化學鍵要吸收243kJ的能量，形成2moiHCl(g)中的化學鍵要釋放862kJ的能量。下列說法不正確

的是

A

V

A.Cl(g)形成Cb(g)的過程會釋放能量

B.等質(zhì)量的HC1(1)具有的能量高于HCl(g)具有的能量

C.H2(g)+Cb?=2HCl(g)的能量關系可用如圖表示

D.在此和Cb的反應過程中，斷開化學鍵吸收的總能量小于形成化學鍵釋放的總能量

1

【典例9］已知：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+130kJ-mor,2C(s)+O2(g)=2C0(g)

A2/=akJ-mor1；H-H>0=0和O-H鍵的鍵能(kJ.moL)分別為436、496和462,則a為

A.+130B.-220C.+350D.-332

【變式5-1】中國研究人員研制出一種新型復合光催化劑，利用太陽光在催化劑表面實現(xiàn)高效分解水，其主

要過程如圖所示。

oocMo—?-oo??oo0氧原子

亮。7序”。不

m?氧原子

已知：幾種物質(zhì)中化學鍵的鍵能如下表所示:

HO中。2中氏中氏。2中氏。2中

化學鍵2

H—O0=0H—H0—00—H

鍵能/(kJ-moL)463496436138463

若反應過程中分解了2moi水，則下列說法不正確的是（）

A.總反應為2H2。蓋r2H2f+O2TB.過程I吸收了926kJ能量

c.過程n放出了574kJ能量D.過程in屬于放熱反應

【變式5-2】化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能

量不同引起的，如圖為N2（g）和02（g）反應生成NO（g）過程中的能量變化。則下列說法正確的是

N2（g）和。2值）反應生成NO（g）過程中能量變化

A.形成1個NO分子會放出632kJ的熱量

B.常溫下，N2（g）和混合就能直接生成NO（g）

C.ImoINz?和lmolC）2（g）反應吸收的能量為180kJ

D.lmolN2（g）和lmolO2（g）具有的總能量大于2moiNO（g）具有的總能量

【變式5-3］研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN與CNH兩種分子的互變反應過程能量變化如圖所示。下

列說法正確的是

O

0。

Imol

_U(b>0-0-0o||

1mol

Imo)

反應mFJ

A.CNH(g)比HCN(g)更穩(wěn)定

B.HCN(g)轉(zhuǎn)化為CNH(g)一定要加熱

C.斷開1molHCN(g)中所有的化學鍵需要放出127.2kJ的熱量

D.1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為ImolCNH(g)需要吸收59.3kJ的熱量

【變式5-4］脫(N2H4)又稱聯(lián)氨，在航空航天方面應用廣泛，可用作火箭燃料。已知N-H鍵、0=0鍵鍵

能分另(1為3911<1711017、4971<17110尸，N2H“(g)與0z(g)反應的能量變化如圖所示：

焰2N(g)+4H(g)+2O(g)

AH2=2752kJ/mol

N2H2(g)+O2(g)

AH3=-534kJ-mor'

N2(g)+2H2O(g)

(1)N2H4(g)中N-N鍵的鍵能為________kJ?mo「。

(2)一定條件下，NRKg)與O?(g)反應的熱化學方程式為：o

?題型06燃料的熱值問題

知識積累

燃料的熱值：在一定條件下單位質(zhì)量的可燃物完全燃燒所放出的熱，單位是kJ-gT。

【典例10】在lOlkPa下，1g物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量叫做該物質(zhì)的熱值。已知lOlkPa及25。(3時，四種

烷燒的燃燒熱如表：

化合物甲烷(CH“乙烷(C2H6)丙烷(C3H8)丁烷(C4H10)

△H/kJ-mol-1-890.3-1559.8-2219.9-2878.0

則甲烷、乙烷、丙烷、丁烷四種烷燒中熱值最高的是

A.甲烷B.乙烷C.丙烷D.丁烷

【變式6-1］熱值指單位質(zhì)量的燃料在氧氣中完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量，燃燒熱是指Imol

的可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量。已知：

可燃物

H2(g)CH4(g)C2H50H(1)CO(g)

燃燒熱(kJ?mori)-285.8-890.3-1366.8-283.0

下列判斷正確的是

A.C2H50H(1)的熱值最高

B.上表的四種可燃物中，最環(huán)保的是甲烷

1

C.氫氣燃燒的熱化學方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJmor,此處AH代表印的燃燒熱

D.燃燒熱的絕對值越大，熱值不一定越大

【變式6-2】已知碳酸鈣分解的熱化學方程式為：(“「一、<5，J」J

欲使1長“㈠,完全分解，需要提供多少熱？若通過煤炭燃燒來提供熱，則至少需要燃燒千克煤

炭？(已知煤炭的熱值為33kJ，g)

?題型07燃料與環(huán)境保護

知識積累

1.燃料使用的現(xiàn)狀與問題

(1)當前我國使用最多的能源：化石燃料，即煤、石油、天然氣。

(2)化石燃料需亟待解決的問題：

不完全燃燒》產(chǎn)生大量的煙塵和co。

g——型煤一灰分含量大，水分多,