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

反應(yīng)熱焓變冊(cè)別：選擇性必修1學(xué)科：高中化學(xué)（人教版）大情境：新課引入液氫-液氧煤油-液氧怎樣精確計(jì)算能源的用量？問題1：科學(xué)家們是怎樣尋找和選擇火箭推進(jìn)劑的？學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定學(xué)習(xí)任務(wù)2：反應(yīng)熱焓變問題2：科學(xué)上是怎樣定義反應(yīng)熱，如何解讀定義中的相關(guān)概念？學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定⑴定義：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，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。反應(yīng)熱01【注】化學(xué)反應(yīng)后，使反應(yīng)后體系的溫度恢復(fù)到反應(yīng)前體系的溫度。以HCl溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例環(huán)境∶與體系相互影響的其他部分，如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境。體系與環(huán)境之間存在物質(zhì)交換或能量交換體系：在熱學(xué)中，體系是與周圍其他部分區(qū)分開來的根據(jù)需要所研究的對(duì)象。如我們可將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個(gè)反應(yīng)體系，簡稱體系（又稱系統(tǒng)）認(rèn)識(shí)體系和環(huán)境02學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定信息：⑴熱量的計(jì)算公式：Q=cmΔt；⑵已知水的比熱容c=4.18J/(g·℃),稀水

溶液的比熱容近似為c=4.18J/(g·℃)。

問題3：計(jì)算中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí)，需要測定哪些

數(shù)據(jù)？鹽酸和NaOH溶液的質(zhì)量反應(yīng)后體系的溫度學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定鹽酸和NaOH溶液的起始溫度學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定問題4：影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要因素是什么？作為中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定容器，應(yīng)具備哪些特征？保溫隔熱措施體系與環(huán)境的能量交換簡易量熱計(jì)保溫、隔熱、減少熱量損失學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定50mL0.50

mol/L的鹽酸50mL0.55

mol/L氫氧化鈉溶液簡易量熱計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、溫度計(jì)、玻璃攪拌器【實(shí)驗(yàn)試劑】【實(shí)驗(yàn)儀器】問題5：根據(jù)所給試劑和儀器，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測定中和

反應(yīng)的反應(yīng)熱?！緮?shù)據(jù)處理】（1）取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的_______記為反應(yīng)前體系的溫度（t1）。計(jì)算溫度差（t2-t1），將數(shù)據(jù)填入下表。平均值次數(shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差（t2-t1）/℃鹽酸NaOH溶液平均值129.529.532.5230.029.032.3329.529.532.729.529.529.52.83.23.0注：若溫度差出現(xiàn)一組數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)差距很大，應(yīng)當(dāng)舍去！學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定【數(shù)據(jù)處理】（2）鹽酸、氫氧化鈉溶液為稀溶液，其密度近似地認(rèn)為都是1g·cm3，反應(yīng)后生成的溶液的比熱容c=4.18J/（g·℃）。該實(shí)驗(yàn)中鹽酸和NaOH反應(yīng)放出的熱量為

，中和熱為

。

=1.254kJ=—50.16kJ/mol學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定Q=cmΔt

=4.18×100

Δt=

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1mol液態(tài)H2O時(shí)，放出57.3kJ的熱量。中和熱：在稀溶液中，酸堿中和生成1mol水的反應(yīng)熱。50.16kJ/mol57.3kJ/molVS測得的數(shù)據(jù)資料上的數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定實(shí)驗(yàn)過程中有哪些因素會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差？①裝置本身缺陷：②實(shí)驗(yàn)操作：③數(shù)據(jù)處理：酸堿溶液混合不夠快，造成熱量損失量熱計(jì)的保溫絕熱效果不好酸堿溶液的比熱容和密度均大于水采用近似值計(jì)算，【誤差分析】學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定全自動(dòng)等溫量熱計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)1：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定HClNaOHHNO3Ba(OH)2??H2SO4HNO3NH3·H2OBa(OH)2CH3COOHNaOH×××【課堂評(píng)價(jià)】在25℃和101kPa下，下列組合的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)，能放出57.3kJ的熱量打“√”。等壓反應(yīng)熱（焓變）體系內(nèi)能改變產(chǎn)生反應(yīng)熱內(nèi)能(符號(hào)為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。焓(符號(hào)為H)：是物質(zhì)所具有的能量，與內(nèi)能有關(guān)的物理量。單位：kJ·mol-1對(duì)于一個(gè)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(hào)是△H。單位：kJ·mol-1ΔH＝生成物總能量(H生)

-反應(yīng)物總能量(H反)學(xué)習(xí)任務(wù)2：反應(yīng)熱焓變放熱反應(yīng)02

ΔH<0焓(H)反應(yīng)物生成物反應(yīng)進(jìn)程ΔH＝生成物總能量(H生)

-反應(yīng)物總能量(H反)放熱反應(yīng)

[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/molΔH越小，放出熱量越多。學(xué)習(xí)任務(wù)2：反應(yīng)熱焓變放熱反應(yīng)02

①所有的燃燒反應(yīng)，如：木炭、CH4等在空氣或氧氣中的燃燒；

②所有的酸堿中和反應(yīng)，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O③大多數(shù)的化合反應(yīng)，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2

H2＋F2===2HF④鋁熱反應(yīng)，如：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

⑤活潑金屬與水、與酸的反應(yīng)，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑

⑥生成沉淀的反應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù)2：反應(yīng)熱焓變

ΔH>0焓(H)反應(yīng)物生成物反應(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)

[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/molΔH越大，吸收熱量越多。吸熱反應(yīng)03學(xué)習(xí)任務(wù)2：反應(yīng)熱焓變吸熱反應(yīng)03①大多數(shù)分解反應(yīng)，如：NH4ClNH3↑＋HCl↑CaCO3CaO＋CO2↑

②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)

③C和CO2發(fā)生的化合反應(yīng)及C和H2O(g)的反應(yīng)

④以碳、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)：

如：H2＋CuOH2O＋CuC＋H2O(g)CO＋H2學(xué)習(xí)任務(wù)2：反應(yīng)熱焓變CH4H2SCH4Fe2S3,H2OCO，H2CH4（10%）H2O(g)CO，H2N2H2O(g)CO2，H2N2N2，H2KHCO3N2，H2NH3NH3CO2S(硫)空氣二次轉(zhuǎn)化一次轉(zhuǎn)化合成K2CO3(aq)Fe(OH)3O2脫硫接下行左端利用天然氣合成氨的工藝流程示意圖思考:研究反應(yīng)熱的意義CH4(g)+H2O(