反應(yīng)熱+焓變++高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)反應(yīng)熱與焓變第一節(jié)反應(yīng)熱與焓變【舊知回顧】常見放熱反應(yīng)③酸堿中和反應(yīng)①燃燒④大部分化合反應(yīng)②金屬與水/酸反應(yīng)⑤鋁熱反應(yīng)常見吸熱反應(yīng)①Ba(OH)2·8H2O

和NH4Cl②C/CO/H2

還原

金屬氧化物③大多分解反應(yīng)如何定量描述反應(yīng)釋放或吸收的能量呢？【舊知回顧】KMnO4環(huán)境體系與體系相互影響的其他部分研究的對象一、反應(yīng)熱以HCl溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例試管、空氣等鹽酸、NaOH溶液、反應(yīng)物質(zhì)交換/熱量交換一、反應(yīng)熱環(huán)境體系T2

＞T1T2T1體系與環(huán)境之間存在_______交換。能量因溫度不同，熱傳遞一、反應(yīng)熱反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或者從環(huán)境吸收的熱量。等溫條件：反應(yīng)前后體系溫度相等如何定量測量真實(shí)的反應(yīng)熱？能否定量估算反應(yīng)的反應(yīng)熱？二、反應(yīng)熱測定以HCl溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例(1)測量工具：量熱計(jì)保溫杯式量熱計(jì)量熱器示意圖二、反應(yīng)熱測定以HCl溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例(1)測量工具：量熱計(jì)說出各組成部分的作用二、反應(yīng)熱測定以HCl溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例(2)測量原理：用溫度計(jì)測量反應(yīng)前后體系的溫度變化，根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計(jì)算反應(yīng)熱Q＝

c

·m·(t2－t1)c—體系比熱容m—體系質(zhì)量t2－t1—體系溫度的變化量思考：測量哪些數(shù)據(jù)？鹽酸&NaOH的溫度反應(yīng)后體系的溫度（最高溫度）(3)測量步驟：(2)反應(yīng)后體系溫度的測量。打開杯蓋，將量簡中的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。(3)重復(fù)上述步驟（1）至步驟（2）兩次。(1)反應(yīng)物溫度的測量。①用量簡量取50mL0.50mol/L監(jiān)酸，打開杯蓋，例入量熱計(jì)的內(nèi)簡中，蓋上杯蓋，插入溫度計(jì)，測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)測量并記錄NaOH溶液的溫度。(3)回答問題：2.為什么實(shí)驗(yàn)至少三次？多次實(shí)驗(yàn)降低誤差3.能否測完酸后直接測量堿的溫度？那如何操作？不能，殘留的酸與堿反應(yīng)，造成酸堿消耗，熱量損失。測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干再測別的溶液。4.能否將NaOH分多次倒入熱量計(jì)中？不能，操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量減少熱量的散失1.玻璃攪拌器攪拌時(shí)如何操作？上下移動(dòng)，使得攪拌面積更大(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)。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）/℃129.529.529.532.532302929.532.53329.529.529.532.23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≈

kJ，那么生成1molH2O放出的熱量為＝

＝

。-50.2kJ?mol-1大量實(shí)驗(yàn)測得，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。(5)思考討論：2.實(shí)驗(yàn)中是否可以更換溫度計(jì)？不能，會(huì)存在儀器誤差為了保證鹽酸完全被中和3.為什么NaOH的濃度稍稍比酸大？4.玻璃攪拌棒能否用金屬攪拌棒代替？不能。原因是金屬質(zhì)攪拌器易導(dǎo)熱，造成熱量損失。1.能否用濃硫酸代替鹽酸？對結(jié)果會(huì)產(chǎn)生什么影響？不能。濃硫酸溶解于水時(shí)放熱，所測數(shù)值會(huì)偏大。[問題與討論]上述過程中，提高測定反應(yīng)熱準(zhǔn)確度的措施有哪些？①反應(yīng)物：a.準(zhǔn)確配制濃度，且NaOH溶液濃度稍大于鹽酸；b.一次性迅速混合，不灑出，且勻速攪拌；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)測定一種溶液后洗凈擦干再測別的溶液；

b.不能用同一個(gè)量筒量取酸堿；④重復(fù)三次，減小誤差。三、中和反應(yīng)熱在25℃和101kPa下，在稀溶液中，酸與堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)的反應(yīng)熱。要點(diǎn)：(4)濃酸和濃堿溶液稀釋會(huì)放熱，中和反應(yīng)熱偏大(3)弱酸弱堿電離吸熱，中和反應(yīng)熱偏小(1)中和反應(yīng)熱與酸、堿的用量無關(guān)。(2)不是所有的中和反應(yīng)放出的熱都叫中和反應(yīng)熱稀溶液1mol液態(tài)水三、中和反應(yīng)熱在25℃和101kPa下，在稀溶液中，酸與堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)的反應(yīng)熱。(3)稀鹽酸與稀氫氧化鋇(2)稀硫酸與稀氫氧化鈉大量實(shí)驗(yàn)測得(1)稀鹽酸與稀氫氧化鈉

H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)

生成1mol水時(shí)，放出的熱量都是57.3kJ深度思考：2.對弱酸弱堿而言，中和反應(yīng)熱的數(shù)值還是57.3嗎？大多數(shù)弱酸弱堿的稀溶液，電離吸熱1.常見的強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)的中和反應(yīng)熱數(shù)值為何都是57.3？因?yàn)殡x子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)相同。三、中和反應(yīng)熱HF與氫氧化鈉稀溶液，HF電離放熱故生成1mol水放熱<57.3kJ故生成1mol水放熱>57.3kJ深度思考：4.稀硫酸與稀氫氧化鋇反應(yīng)，也是放出57.3KJ熱量嗎？有沉淀生成，數(shù)值變大3.固體氫氧化鈉或濃溶液反應(yīng)生成1mol水，也放出57.3KJ熱量嗎？其溶解需放熱，數(shù)值變大三、中和反應(yīng)熱中和反應(yīng)熱定義為1mol水，與反應(yīng)物的物質(zhì)的量無關(guān)5.100ml0.50mol/L監(jiān)酸和100ml0.55mol/L氫氧化鈉混合，測定的中和熱時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的兩倍嗎？一、反應(yīng)熱反應(yīng)熱：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或者從環(huán)境吸收的熱量。等溫條件：反應(yīng)前后體系溫度相等如何定量測量真實(shí)的反應(yīng)熱？能否定量估算反應(yīng)的反應(yīng)熱？化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會(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？化學(xué)反應(yīng)之所以會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)熱是因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能發(fā)生了變化。內(nèi)能(U):體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。等溫條件：反應(yīng)前后體系溫度相等四、反應(yīng)熱的表示（二）焓變（ΔH）生成物的焓值與反應(yīng)物的焓值之差，用ΔH表示。①計(jì)算：ΔH=H(生成物)-H(反應(yīng)物)②單位：kJ/mol或kJ·mol-1在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變。③規(guī)定：放熱反應(yīng)，體系焓減小，ΔH<0

吸熱反應(yīng)，體系焓增大，ΔH>0（一）焓（H）焓是物質(zhì)所具有的能量，是與內(nèi)能有關(guān)的物理量，用H表示。[例1]在25℃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2]在25℃和101kPa下，1molC(如無特別說明，C均指石墨)與1molH2O(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注意：①必須帶有+或-②單位kJ/mol必須標(biāo)出

ΔH1=-92.3kJ/molΔH1=+263.0kJ/molΔH<0時(shí)，ΔH越小，放出熱量越多。ΔH>0時(shí)，ΔH越大，吸收熱量越多。放熱反應(yīng)—ΔH<0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＝生成物總能量(H生)

-反應(yīng)物總能量(H反)吸熱反應(yīng)—ΔH>0?化學(xué)反應(yīng)中能量變化由反應(yīng)物和生成物的總能量不同決定。五、反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)五、反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)化學(xué)鍵的鍵能變化（微觀）Q吸收=436+243=679kJ/molQ放出=431×2=862kJ/mol

ΔH=679-862=-183kJ/mol?化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因：化學(xué)鍵斷裂和形成時(shí)的能量變化。?H＝反應(yīng)物的總鍵能(E吸)

-生成物的總鍵能(E放)ΔH=Q吸收-Q放出五、反應(yīng)熱的實(shí)質(zhì)?常見物質(zhì)中所含的化學(xué)鍵[應(yīng)用1]焓變的計(jì)算(1)ΔH＝ΔH>0—吸熱反應(yīng)，ΔH<0—放熱反應(yīng)(2)生成物總能量(H生)-反應(yīng)物總能量(H反)(3)ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能(E吸)-生成物的總鍵能(E放)[例]斷開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[應(yīng)用2]物質(zhì)穩(wěn)定性判斷(1)物質(zhì)總能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定(2)化學(xué)鍵能越高,物質(zhì)越穩(wěn)定[例]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。1、(雙選)Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，

下列敘述正確的是()BD3．某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)，探究反應(yīng)中的能量變化。下列判

斷正確的是（）A．由實(shí)驗(yàn)可知，(a)、(b)、(c)所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B．若用NaOH固體測定中和熱，則測定中和熱(ΔH)偏高C．實(shí)驗(yàn)(c)設(shè)計(jì)存在缺陷D．將實(shí)驗(yàn)(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加CP4O105．（2023秋·上海青浦·高二上海市青浦高級中學(xué)?？计谀┫铝姓f法錯(cuò)誤的是A．所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B．由H原子形成1molH－H鍵要放出熱量C．凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)D．在稀溶液中，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)釋放的熱量稱為中和熱CB某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)。I．實(shí)驗(yàn)步驟：a．量取溶液，倒入小燒杯中，測量溫度；c．將NaOH溶液倒入小燒杯中，測