1.1.1+反應(yīng)熱+焓變.++課件++【知識(shí)精研+拓展延伸】高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第一節(jié)反應(yīng)熱第1課時(shí)

反應(yīng)熱

焓變【引入】【回顧】化學(xué)反應(yīng)有哪些特征？

化學(xué)反應(yīng)在生成新物質(zhì)的同時(shí)，還伴隨著能量的變化。而且能量轉(zhuǎn)化形式是多樣的?；瘜W(xué)反應(yīng)既遵守質(zhì)量守恒定律，也遵守能量守恒定律。

放熱反應(yīng)(1)所有燃燒(2)中和反應(yīng)(3)活潑金屬與水、酸反應(yīng)(4)大多數(shù)化合反應(yīng)(5)緩慢氧化(6)鋁熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)(1)大多數(shù)分解反應(yīng)(2)C與CO2/H2O

(3)銨鹽與堿(4)碳酸氫鈉+鹽酸

在實(shí)際應(yīng)用中，人們?nèi)绾味康販?zhǔn)確描述化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中釋放或吸收的熱量呢？一、反應(yīng)熱及其測(cè)定被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為體系(又稱為系統(tǒng))；體系：環(huán)境：與體系相互影響的其他部分稱為環(huán)境；體系體系：反應(yīng)物：鹽酸、NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O生成物：NaCl、H2O環(huán)境：如試管、空氣等環(huán)境1、體系與環(huán)境——以鹽酸與NaOH溶液之間的反應(yīng)為例2、體系與環(huán)境的熱量交換——反應(yīng)熱體系環(huán)境熱量①反應(yīng)熱：②直接測(cè)定反應(yīng)熱的方法：

在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。等溫：即反應(yīng)前后體系的溫度相等。測(cè)量?jī)x器測(cè)定原理量熱計(jì)

用溫度計(jì)測(cè)量反應(yīng)前后體系的溫度變化，根據(jù)測(cè)定體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來(lái)計(jì)算反應(yīng)熱（1）實(shí)驗(yàn)原理：在測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，應(yīng)該測(cè)量哪些數(shù)據(jù)?如何根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)熱?Q=cm△tQ：中和反應(yīng)放出的熱量

m：反應(yīng)混合液的質(zhì)量C：反應(yīng)混合液的比熱容Δt：反應(yīng)前后溶液溫度的差值3、【探究】中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定一、反應(yīng)熱及其測(cè)定

為了計(jì)算簡(jiǎn)便，可以近似地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)所用酸、堿稀溶液的密度、比熱容與水的相同，并忽略量熱計(jì)的比熱容，則:①50mL0.50mol/L鹽酸的質(zhì)量m1=50g,50mL0.55mol/LNaOH溶液的質(zhì)量m2=50g②反應(yīng)后生成的溶液的比熱容c=4.18J/(g.0C)。（上下移動(dòng)）攪拌，使溶液迅速混合均勻。測(cè)量反應(yīng)前后體系的溫度反應(yīng)容器減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。減少熱量散失，降低實(shí)驗(yàn)誤差。（2）測(cè)量工具（量熱計(jì)）：說(shuō)出各組成部分的作用(3)測(cè)量步驟：(2)反應(yīng)后體系溫度的測(cè)量。打開(kāi)杯蓋，將量簡(jiǎn)中的NaOH溶液迅速倒入量熱計(jì)的內(nèi)筒中，立即蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，用攪拌器勻速攪拌。密切關(guān)注溫度變化，將最高溫度記為反應(yīng)后體系的溫度。(3)重復(fù)上述步驟（1）至步驟（2）兩次。(1)反應(yīng)物溫度的測(cè)量。①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開(kāi)杯蓋，倒入量熱計(jì)的內(nèi)簡(jiǎn)中，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，測(cè)量并記錄鹽酸的溫度。用水把溫度計(jì)上的酸沖洗干凈，擦干備用。②用另一個(gè)量筒量取50mL0.55moI/LNaOH溶液中，用溫度計(jì)測(cè)量并記錄NaOH溶液的溫度。1.能否用濃硫酸代替鹽酸？對(duì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？2.實(shí)驗(yàn)中是否可以更換溫度計(jì)？3.能否測(cè)完酸后直接測(cè)量堿的溫度？那如何操作？4.能否將NaOH分多次倒入熱量計(jì)中？5.為什么NaOH的濃度稍稍比酸大？6.玻璃攪拌棒能否用金屬攪拌棒代替？不能，會(huì)存在儀器誤差不能，殘留的酸與堿反應(yīng)，造成酸堿消耗，熱量損失。測(cè)定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干再測(cè)別的溶液。為了保證鹽酸完全被中和不能，操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的散失不能。原因是金屬質(zhì)攪拌器易導(dǎo)熱，造成熱量損失。不能。濃硫酸溶解于水時(shí)放熱，所測(cè)數(shù)值會(huì)偏大。(4)數(shù)據(jù)處理：

某小組用50mL0.5mol·L－1的鹽酸與50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取三次測(cè)量所得溫度差的平均值作為計(jì)算依據(jù)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)反應(yīng)物的溫度/℃反應(yīng)前體系的溫度反應(yīng)后體系的溫度溫度差鹽酸NaOH溶液t1/℃t2/℃（t2-t1）/℃120.020.020.023.53.5220.020.020.022.82.8320.020.020.023.33.3

設(shè)溶液的密度均為1g·cm－3，反應(yīng)后溶液的比熱容c＝4.18J·g－1·℃－1，

則反應(yīng)放出的熱量Q=(m酸+m堿)﹡c﹡(t2-t1)≈

kJ，那么生成1molH2O放出的熱量為＝

。

特別提醒：大量實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)，放出57.3kJ的熱量。將差異明顯的數(shù)據(jù)舍去。1.42（5）問(wèn)題與討論：上述過(guò)程中，提高測(cè)定反應(yīng)熱準(zhǔn)確度的措施有哪些？①反應(yīng)物：a.用強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液；b.準(zhǔn)確配制濃度，且NaOH溶液濃度稍大于鹽酸；②減少熱量損失：a.量熱計(jì)保溫隔熱；b.不能用銅制攪拌器代替玻璃攪拌器；c.酸堿混合要迅速，并蓋上蓋子；③儀器：a.溫度計(jì)測(cè)定一種溶液后洗凈擦干再測(cè)別的溶液；

b.不能用同一個(gè)量筒量取酸堿；④重復(fù)三次，減小誤差。二、中和反應(yīng)熱（簡(jiǎn)稱中和熱）

在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)的反應(yīng)熱。(4)濃酸和濃堿溶液稀釋會(huì)放熱，中和熱偏大(3)弱酸弱堿電離吸熱，中和熱偏小(1)中和熱與酸、堿的用量無(wú)關(guān)。(2)不是所有的中和反應(yīng)放出的熱都叫中和熱要點(diǎn)：（1）條件：稀溶液（2）（強(qiáng)）酸與（強(qiáng)）堿（3）生成1mol液態(tài)水。若反應(yīng)過(guò)程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi)（4）放出的熱量：57.3kJ1、下列有關(guān)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（已知弱酸電離吸熱）()A.使用玻璃攪拌器是為了加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差B.為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與內(nèi)筒底部接觸C.測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱實(shí)驗(yàn)中，讀取混合溶液不再變化的溫度為終止溫度D.用0.55mol/LNaOH溶液分別與0.50mol/L的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，若所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱的絕對(duì)值相同A隨堂小練2.當(dāng)50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。回答下列問(wèn)題：（1）從實(shí)驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是

。（2）燒杯間填滿碎紙條的作用是

。（3）大燒杯上如不蓋硬紙板，求得的中和熱數(shù)值

（填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）。環(huán)形玻璃攪拌棒減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的熱量損失偏小（4）實(shí)驗(yàn)中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量

（填“相等”或“不相等”），所求中和熱

（填“相等”或“不相等”），簡(jiǎn)述理由：

（5）用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì)

。（均填“偏大”“偏小”“無(wú)影響”）不相等相等

因?yàn)橹泻蜔崾侵杆岣鷫A發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的能量，與酸堿的用量無(wú)關(guān)偏小化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中為什么會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)熱？為什么有的化學(xué)反應(yīng)釋放熱量，有的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量？【分析】因?yàn)榉磻?yīng)前后體系的內(nèi)能(符號(hào)為U)發(fā)生變化。（1）內(nèi)能(U)：體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定?！舅伎肌吭诳茖W(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，化學(xué)反應(yīng)通常是在等壓條件下進(jìn)行的。如何描述等壓條件下的反應(yīng)熱？

1、內(nèi)能、焓、焓變?nèi)⒎磻?yīng)熱與焓變1、內(nèi)能、焓、焓變（2）焓：符號(hào)為H焓是物質(zhì)所具有的能量，與內(nèi)能有關(guān)的物理量（只有正值）（3）焓變（符號(hào)為△H）：

①定義：

②數(shù)學(xué)表達(dá)式：

③常用單位：

④與反應(yīng)熱關(guān)系：三、反應(yīng)熱與焓變生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為焓變。△H=H（生成物）-H（反應(yīng)物）kJ/mol（或kJ·mol-1）等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)熱等于焓變?！纠}1】在250C和101kPa下，1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時(shí)放出184.6kJ的熱量，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:ΔH=－184.6kJ/mol【例題2】在250C和101kPa下，1molC(如無(wú)特別說(shuō)明，C均指石墨)與1molH20(g)反應(yīng)，生成1molCO和1molH2,需要吸收131.5kJ的熱量，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:ΔH=+131.5kJ/mol【練習(xí)】請(qǐng)用△H表示出中和熱的準(zhǔn)確值？ΔH=－57.3kJ/mol【注意】ΔH右端的+或-不可省略，單位kJ/mol必須標(biāo)出。2、焓變的表示放熱反應(yīng)，焓減小，ΔH<0吸熱反應(yīng)，焓增大，ΔH>0（1）反應(yīng)物與生成物總能量變化（宏觀）焓(H)反應(yīng)物生成物反應(yīng)進(jìn)程焓(H)生成物反應(yīng)物反應(yīng)進(jìn)程ΔH＝E(生成物)—E(反應(yīng)物)3、反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)放熱反應(yīng)，△H為“-”，即△H<0，反應(yīng)體系對(duì)環(huán)境放熱，其焓減小吸熱反應(yīng)，△H為“+”，即△H>0，反應(yīng)體系從環(huán)境吸熱，其焓增大能量反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)物生成物E吸E放能量反應(yīng)進(jìn)程生成物反應(yīng)物E放E吸放熱反應(yīng)（ΔH<0）放熱反應(yīng)

（ΔH>0）（2）化學(xué)鍵的鍵能變化（微觀）?H＝E(反應(yīng)物總鍵能)—E(生成物總鍵能)=Q吸-Q放化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：舊鍵的斷裂（吸熱），新鍵的形成（放熱）。(1)ΔH>0→吸熱反應(yīng)，ΔH<0→放熱反應(yīng)(2)ΔH＝E(生成物總能量)—E(反應(yīng)物總能量)(3)?H＝E(反應(yīng)物總鍵能)—E(生成物總鍵能)=Q吸-Q放4、ΔH的計(jì)算【例題】斷開(kāi)1molH－H鍵、1molN－H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為

，則1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為

。－92.0kJ/mol－30.67kJ/mol（4）應(yīng)用：物質(zhì)穩(wěn)定性判斷①物質(zhì)鍵能越高，越穩(wěn)定②物質(zhì)總能量越低，越穩(wěn)定?！纠}】C(石墨s)=C(金剛石s)ΔH=+1.9kJ/mol，石墨、金剛石哪個(gè)更穩(wěn)定？試分析物質(zhì)穩(wěn)定性與鍵能的關(guān)系。?H>0，吸熱反應(yīng)，石墨鍵能大，總能量低，更穩(wěn)定。金剛石石墨1、下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)熱是1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化B.當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)△H>0，反應(yīng)吸熱時(shí)△H<0C.任何條件下，化學(xué)反應(yīng)的焓變都等于化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱D.在一定條件下，某一化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，由生成物與反應(yīng)物的焓值差決定隨堂小練D2、下列反應(yīng)既屬于放熱反應(yīng)