1.1.1反應(yīng)熱 課件 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課時反應(yīng)熱與焓變

【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，還伴隨著能量的變化。而且能量轉(zhuǎn)化形式是多樣的。熱量的釋放或吸收是化學(xué)反應(yīng)能量變化的常見形式吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)有下列常見的化學(xué)反應(yīng)：①Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)②大多數(shù)的分解反應(yīng)③大多數(shù)的化合反應(yīng)④鋁熱反應(yīng)⑤C和H2O(g)、C和CO2的反應(yīng)⑥中和反應(yīng)⑦可燃物的燃燒⑧金屬與酸的置換反應(yīng)其中屬于放熱反應(yīng)的是______________(填序號，下同)，屬于吸熱反應(yīng)的是__________。③④⑥⑦⑧①②⑤吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。1.所有的燃燒反應(yīng)；2.大多數(shù)的化合反應(yīng)；3.活潑金屬跟酸或水的反應(yīng)；4.酸堿中和反應(yīng)5.物質(zhì)的緩慢氧化常見的放熱反應(yīng)1.大多數(shù)的分解反應(yīng)；2.鹽酸和碳酸氫鈉的反應(yīng)；3.銨鹽與堿的反應(yīng)；

如：Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng)4.以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)常見的吸熱反應(yīng)

在實際應(yīng)用中，人們?nèi)绾味康孛枋龌瘜W(xué)反應(yīng)過程中釋放或吸收的熱量呢？問題來了一、反應(yīng)熱及其測定（1）體系與環(huán)境——以鹽酸與NaOH溶液之間的反應(yīng)為例被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為體系（system）與體系相互影響的其他部分稱為環(huán)境（surrounding）體系環(huán)境物質(zhì)熱量熱量（heat）：是指因溫度不同而在體系與環(huán)境之間交換或傳遞的能量。（2）反應(yīng)熱的定義在等溫條件下，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)，簡稱反應(yīng)熱。等溫：指化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后,使反應(yīng)后體系的溫度恢復(fù)到反應(yīng)前體系的溫度,即反應(yīng)前后體系的溫度相等。（3）反應(yīng)熱的測定方法測量儀器量熱計【探究】中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定反應(yīng)原理Q=cm△t通過實驗用溫度計測定一定量的鹽酸和NaOH溶液在反應(yīng)前后的溫度變化，根據(jù)有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計算反應(yīng)熱。反應(yīng)熱計算公式：Q：中和反應(yīng)放出的_____；m：反應(yīng)混合液的_____；c：反應(yīng)混合液的_______；Δt：反應(yīng)前后溶液_____的差值。熱量質(zhì)量比熱容溫度使反應(yīng)物迅速混合，使反應(yīng)充分進(jìn)行，保持體系的溫度均勻。測量反應(yīng)前后體系的溫度反應(yīng)容器減少熱量散失，降低實驗誤差。減少熱量散失，降低實驗誤差?！緦嶒灉y量】（1）反應(yīng)物溫度的測量①用量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內(nèi)筒中，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度（數(shù)據(jù)填入下表）。用水把溫度計上的酸沖洗干凈，擦干備用。②用另一個量簡量取50mL0.55mol/L.NaOH溶液，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度（數(shù)據(jù)填入下表）。實驗次數(shù)反應(yīng)物的溫度/℃反應(yīng)前體系的溫度鹽酸NaOH溶液t1/℃125.025.2_____224.925.1_____325.625.4_____25.125.025.5【實驗測量】(2)反應(yīng)后體系溫度的測量打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液迅速倒入量熱計的內(nèi)簡中，立即蓋上杯蓋，插入溫度計，用玻璃攪拌器勻速攪拌。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（t2）。(3)重復(fù)上述步驟（1）至步驟（2）兩次。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)行實驗。實驗次數(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)/℃125.025.2_____28.5____224.925.1_____28.3____325.625.4_____29.0____25.13.43.325.025.53.5根據(jù)溫度差和比熱容等計算反應(yīng)熱。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＝cmΔt＝c·[m(鹽酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)≈

kJ，那么生成1molH2O放出的熱量為

＝

＝

。特別提醒大量實驗測得，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，放出57.3kJ的熱量。1.4256.8kJ為了計算簡便，可以近似地認(rèn)為實驗所用酸、堿稀溶液的密度、比熱容與水的相同，并忽略量熱計的比熱容，忽略混合后溶液體積的變化，則:①50mL0.50mol/L鹽酸的質(zhì)量m1=50g,50mL0.55mol/LNaOH溶液的質(zhì)量m2=50g。15（中和反應(yīng)的反應(yīng)熱）中和熱定義：在稀溶液中，強(qiáng)酸跟強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱。要點：

Ⅰ、條件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的離子

Ⅱ、反應(yīng)物：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿

Ⅲ、生成1mol水。中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+和OH-化合生成H2O，若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成，這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi)

Ⅳ、放出的熱量：57.3kJ1.25℃和101kPa下，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時，放出57.3kJ的熱量。但是實驗測得的數(shù)據(jù)常小于57.3，原因是什么？深度思考深度思考2.若改用100mL0.50mol·L－1的鹽酸與100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，所測中和反應(yīng)反應(yīng)熱的數(shù)值是否為本實驗結(jié)果的2倍？提示否；中和反應(yīng)反應(yīng)熱是指在稀溶液中強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時的反應(yīng)熱，其數(shù)值與反應(yīng)物的量的多少無關(guān)，故所測結(jié)果應(yīng)與本次實驗結(jié)果基本相同。1、用濃硫酸代替鹽酸對反應(yīng)熱的數(shù)值會產(chǎn)生什么影響？2、用醋酸代替鹽酸對反應(yīng)熱的數(shù)值會產(chǎn)生什么影響？3、若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱，對反應(yīng)熱的數(shù)值會產(chǎn)生什么影響？1、濃硫酸溶于水時放熱，所測反應(yīng)熱的數(shù)值偏大；2、弱酸、弱堿電離吸熱，所測反應(yīng)熱的數(shù)值偏小；3、若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液測定反應(yīng)熱，生成BaSO4沉淀還會多放出一部分熱量，所測反應(yīng)熱的數(shù)值偏大。深度思考3.若用NaOH固體代替NaOH溶液，對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？提示NaOH固體溶于水時放熱，使測得的反應(yīng)熱的數(shù)值偏大。1.實驗過程中是否可以更換溫度計？不能，會存在儀器誤差2.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。3.能否將NaOH分多次倒入熱量計中？為了保證鹽酸完全被中和不能，操作時動作要快，盡量減少熱量的散失4.為什么NaOH的濃度稍稍比酸大？5.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，造成實驗過程中熱量損失。(1)濃硫酸與NaOH溶液反應(yīng)生成1molH2O(l)，放出的熱量為57.3kJ(

)(2)同一中和反應(yīng)的反應(yīng)熱與酸堿的用量有關(guān)(

)(3)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中的玻璃攪拌器換成銅質(zhì)攪拌器效果更好(

)(4)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中，應(yīng)將50mL0.55mol·L－1NaOH溶液分多次倒入小燒杯(

)(5)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實驗中，測定鹽酸后的溫度計沒有沖洗干凈，立即測NaOH溶液的溫度(

)××××正誤判斷×【思考與交流】

化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會產(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)之所以會產(chǎn)生反應(yīng)熱是因為化學(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能（符號為U）發(fā)生了變化。內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強(qiáng)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響?！舅伎肌吭诳茖W(xué)研究和生產(chǎn)實踐中，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？

（4）反應(yīng)熱的表示（1）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，符號是H。（2）焓變（△H）：在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變。對于一個化學(xué)反應(yīng)，生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為焓變，符號是△H。①數(shù)學(xué)表達(dá)式：△H=H(生成物)—H(反應(yīng)物)。②常用單位：kJ/mol（或kJ·mol-1）（3）焓、焓變與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系放熱反應(yīng)反應(yīng)體系對環(huán)境放熱，其焓減小△H為負(fù)值（-），即△H<0，吸熱反應(yīng)反應(yīng)體系從環(huán)境吸熱，其焓增加△H為正值（+），即△H>0，【例1】在25°C和101kPa下，1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl時放出184.6kJ的熱量，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為:△H=-184.6kJ/mol在25°C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:△H=+131.5kJ/mol注：右端的+或-不要省略，單位kJ/mol必須標(biāo)出。大量實驗測得，在250C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，放出57.3kJ的熱量。△H=-57.3kJ/mol

中和熱的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)在相同條件下，由原子形成1mol化學(xué)鍵時所

，與斷開1mol相同化學(xué)鍵所

是相等的。放出的能量吸收的能量反應(yīng)熱的實質(zhì)H2+Cl2=2HClQ吸收=436+243=679kJ/molQ放出=431×2=862kJ/mol

H（kJ/mol）反應(yīng)歷程H2+Cl22H+2Cl2HCl-183kJ/mol436kJ/mol(H2)243kJ/mol(Cl2)2×(-431kJ)=862kJ/mol反應(yīng)熱△H=679-862=-183kJ/mol1.已知：H2(g)＋

O2(g)===H2O(g)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題。步步高P3深度思考(1)a、b、c分別代表什么意義？a：___________________；b：___________________；c：_______。舊鍵斷裂吸收的能量新鍵形成放出的能量反應(yīng)熱（焓變）(2)該反應(yīng)是_____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，ΔH___(填“>”或“<”)0。放熱<ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能)－E(生成物的總鍵能)

△H的計算方法(1)ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)。(2)ΔH＝E(反應(yīng)物的總鍵能)－E(生成物的總鍵能)?；瘜W(xué)反應(yīng)的實質(zhì)反應(yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂生成物新化學(xué)鍵形成化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因?；瘜W(xué)反應(yīng)的能量變化的本質(zhì)2.根據(jù)圖像回答下列問題：(1)金剛石和石墨誰更穩(wěn)定？深度思考

內(nèi)能越低越穩(wěn)定，則石墨更穩(wěn)定。(2)ΔH1與ΔH2相比，哪一個較大？

ΔH1較大，因為兩者都是放熱反應(yīng)，放熱越多，則焓變越小。宏觀：石墨的能量比金剛石的能量更低，石墨更穩(wěn)定；微觀：石墨的總鍵能比金剛石的總鍵能更大，石墨更穩(wěn)定。1.(2023·保定高二檢測)反應(yīng)A2(g)＋2BC(g)===2BA(g)＋C2(g)過程中體系的能量變化如圖所示，下列說法錯誤的是A.E1等于拆開1molA2(g)中化學(xué)鍵和2molBC(g)中化學(xué)鍵所需能量之和B.該反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔH＝E1－E2C.該反應(yīng)的ΔH<0D.該反應(yīng)既有極性鍵和非極性鍵的斷裂又有極性鍵和非極性鍵的形成√P5：3、SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F。已知：1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則反應(yīng)S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為A.－1780kJ·mol－1

B.－1220kJ·mol－1C.－450kJ·mol－1

D.＋430kJ·mol－1√解析利用ΔH＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和進(jìn)行計算，ΔH＝280kJ·mol－1＋3×160kJ·mol－1－6×330kJ·mol－1＝－1220kJ·mol－1。(1)化學(xué)變化中的能量變化都是化學(xué)能與熱能間的相互轉(zhuǎn)化(

)(2)所有的化學(xué)反應(yīng)都伴有能量的變化(

)(3)伴有能量變化的一定是化學(xué)反應(yīng)(

)(4)加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)(

)(5)在一個化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物總焓大于生成物的總焓時，反應(yīng)放熱，ΔH為負(fù)值(

)(6)濃硫酸溶于水，體系的溫度升高，該過程屬于放熱反應(yīng)(

)×√××√×下列說法正確的是()A.反應(yīng)熱是1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時的能量變化B.當(dāng)反應(yīng)放熱時△H>0，反應(yīng)吸熱時△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D第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第一節(jié)反應(yīng)熱

第2課時熱化學(xué)方程式燃燒熱

【例1】在25°C和101kPa下，1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl時放出184.6kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:H2(g)

+Cl2

(g)

=2HCl(g)△H=-184.6kJ/mol【思考】我們已經(jīng)知道了該如何表示化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，又知道了如何表示反應(yīng)熱。該怎樣將這兩者同時表示出來呢？熱化學(xué)方程式：能表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。請根據(jù)上述例子嘗試寫出以下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。（1）在250C和101kPa下，1mol氣態(tài)H2與0.5mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成1mol氣態(tài)H2時，放出241.8kJ的熱量。思考：如果反應(yīng)是其他溫度、壓強(qiáng)下進(jìn)行的

，反應(yīng)熱一樣嗎?熱化學(xué)方程式書寫注意事項一：需注明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)，若不注明條件，即指:25℃，101kPa。對于25℃、101kPa時進(jìn)行的反應(yīng)可不注明.普通化學(xué)方程式不需注明溫度和壓強(qiáng).HH2O(l)ΔH2＝-285.8kJ/molΔH1＝-241.8kJ/mol

H2(g)＋O2(g)12H2O(g)思考：如果生成的是H2O(l)，反應(yīng)熱一樣嗎?熱化學(xué)方程式書寫注意事項二：需注明物質(zhì)聚集狀態(tài)(s、l、g、aq），因為聚集狀態(tài)不同，內(nèi)能、焓均不同如果H2與O2消耗量增倍,反應(yīng)熱一樣嗎?熱化學(xué)方程式書寫注意事項三：1.化學(xué)計量數(shù)不表示分子數(shù)，僅表示物質(zhì)的量（可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)）

但普通化學(xué)方程式不能是分?jǐn)?shù)2.?H數(shù)值與化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng)2H2(g)+

O2(g)=2H2O(l)

?H2

＝-285.8×2=-483.6kJ/mol

如果以1molH2O作為反應(yīng)物生成1molH2和0.5molO2,反應(yīng)熱一樣嗎?熱化學(xué)方程式書寫注意事項四：當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的ΔH數(shù)值相等，符號相反★書寫熱化學(xué)方程式的注意事項1、化學(xué)方程的右邊必須寫上△H，

△H：吸熱用“+”，放熱用：“－”，單位是kJ/mol2、需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，如不注明條件，

即指:

25℃,1.01×105Pa；3、物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài)（s、l、g、aq）4、化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)5、若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則△H的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則△H改變符號，但絕對值不變留意：熱化學(xué)方程式一般不需要寫反應(yīng)條件，不需標(biāo)“↓”、“↑”5.按要求規(guī)范書寫熱化學(xué)方程式(1)11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2在足量Cl2中燃燒生成HCl氣體，放出91.5kJ熱量：___________________________________________。(2)已知1molC(s，石墨)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ熱量：________________________________________________________。(3)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出22.67kJ熱量：_____________________________________________________。思考交流H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)

ΔH＝－183kJ·mol－1C(s，石墨)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3kJ·mol－1返回步步高P54.判斷下列熱化學(xué)方程式的正誤，錯誤的指明原因。(1)2NO2===O2＋2NO

ΔH＝＋116.2kJ·mol－1(

)___________________。思考交流物質(zhì)未標(biāo)明聚集狀態(tài)(2)3.2gCH4完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放出178kJ的熱量，其熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890kJ(

)__________________________。數(shù)值正確，單位應(yīng)為kJ·mol－1××步步高P4(3)已知N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH＝－92kJ·mol－1，則NH3(g)

ΔH＝＋46kJ·mol－1(

)思考交流√(4)2molHgO分解生成液態(tài)汞和氧氣時，吸收181.4kJ的熱量，HgO(s)===Hg(l)＋

O2(g)

ΔH＝－90.7kJ·mol－1(

)____________________________?！猎摲磻?yīng)吸熱，ΔH應(yīng)為“＋”值深度思考2.已知：N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)

ΔH＝－92kJ·mol－1，kJ·mol－1的含義是什么？若1molN2和3molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，放出的熱量等于92kJ嗎？提示kJ·mol－1表示每摩爾反應(yīng)反應(yīng)完全后所放出的熱量。該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能進(jìn)行完全，1molN2和3molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)放出的熱量小于92kJ。熱化學(xué)方程式正誤判斷的方法由于反應(yīng)的情況不同，反應(yīng)熱可分為多種。其中，與燃料品質(zhì)相關(guān)的燃燒熱在實際中應(yīng)用較廣。定義：在101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，單位是kJ/mol。3.指定產(chǎn)物：指可燃物中的碳元素變?yōu)镃O2(g),氫元素變?yōu)镠2O(1)，硫元素變?yōu)镾O2(g),氮元素變?yōu)镹2