2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)1.1反應(yīng)熱焓變學(xué)案新人教版選擇性必修1

PAGE1-反應(yīng)熱【學(xué)法指導(dǎo)】1．知道內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)的影響。2．了解反應(yīng)熱與焓變的含義，了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，等壓條件下化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以用焓變的表示。3.了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。4.知道中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定方法。【基礎(chǔ)梳理】?新課導(dǎo)入1.化學(xué)鍵與能量改變的關(guān)系:2.反應(yīng)前后物質(zhì)總能量與化學(xué)反應(yīng)中能量改變的關(guān)系3.常見的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)：一、反應(yīng)熱1、反應(yīng)熱及其測(cè)定(1)體系與環(huán)境——以鹽酸與NaOH溶液之間為例環(huán)境：與體系相互影響的其他部分，如試管、空氣等。體系：包括、、。(2)體系與環(huán)境的熱量交換——反應(yīng)熱熱量：因溫度不同而在體系與環(huán)境之間的能量。反應(yīng)熱：在條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境汲取的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。?名師點(diǎn)撥反應(yīng)熱概念中的“等溫條件”是指化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后，使反應(yīng)后體系的溫度復(fù)原到反應(yīng)前體系的溫度，即反應(yīng)前后體系的溫度。(3)中和反應(yīng)熱的測(cè)定【試驗(yàn)原理】通過測(cè)定肯定量的酸、堿溶液在反應(yīng)前后溫度的改變，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，由此求得反應(yīng)熱?！驹囼?yàn)裝置】【試驗(yàn)步驟】留意事項(xiàng)①為了保證酸、堿完全中和，常采納堿稍過量的方法。②中和反應(yīng)的終止溫度是反應(yīng)混合液的最高溫度?！緮?shù)據(jù)處理】50mL0.5mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出的熱量為：其中(m1＋m2)表示溶液質(zhì)量(單位：g)；c為比熱容，c＝4.18J·(g·℃)－1；t1、t2分別為反應(yīng)前、后的溫度(單位：℃)；n(H2O)為反應(yīng)生成的水的物質(zhì)的量(單位：mol)?！締栴}與探討】在上述過程中，提高測(cè)定反應(yīng)熱精確度的措施有哪些？提示：①試驗(yàn)中用溫度計(jì)先后測(cè)量酸溶液、堿溶液及混合溶液的溫度時(shí),運(yùn)用同一支溫度計(jì)可減小試驗(yàn)誤差，且測(cè)量完一種溶液后，溫度計(jì)必需用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計(jì)的水銀球要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時(shí)間后再登記讀數(shù)。②反應(yīng)物應(yīng)一次性快速加入，且避開有液體濺出。③試驗(yàn)操作時(shí)動(dòng)作要快，盡量削減熱量的損失。④重復(fù)試驗(yàn)3次，取3次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值。?名師點(diǎn)撥導(dǎo)致中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定存在誤差的緣由①量取溶液的體積不精確。②溫度計(jì)讀數(shù)有誤(如未讀取到混合溶液的最高溫度，就記為終止溫度)。③試驗(yàn)過程中有液體濺出。④混合酸、堿溶液時(shí)，動(dòng)作緩慢。⑤隔熱層隔熱效果不好,試驗(yàn)過程中有熱量損失。⑥測(cè)過酸溶液的溫度計(jì)未用水清洗便馬上去測(cè)堿溶液的溫度。⑦溶液濃度不精確。⑧沒有進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。二、焓變1、內(nèi)能：體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的，受溫度、和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。符號(hào)為。2、焓：與物質(zhì)有關(guān)的物理量，單位為，符號(hào)為H。3、焓變(ΔH)：與的焓值差，單位為。恒壓條件下反應(yīng)的熱效應(yīng)等于焓變。4、焓變與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系當(dāng)ΔH為“”或ΔH0時(shí),為吸熱反應(yīng);當(dāng)ΔH為“”或ΔH0時(shí),為放熱反應(yīng)。5、化學(xué)反應(yīng)過程中能量改變的緣由(1)微觀角度實(shí)例：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反應(yīng)的能量改變?nèi)鐖D所示：由圖可知1molH2分子中的化學(xué)鍵斷裂汲取的能量是，1molCl2分子中的化學(xué)鍵斷裂汲取的能量是，2molHCl分子中的化學(xué)鍵形成釋放的能量是，則H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)放出的熱量為。分析結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)得的該反應(yīng)的反應(yīng)熱（ΔH=-184.6kJ/mol）很接近。上述分析表明：化學(xué)鍵的斷裂和形成時(shí)的能量改變是化學(xué)反應(yīng)中能量改變的主要緣由。ΔH=。(2)宏觀角度從物質(zhì)內(nèi)能上分析，假如反應(yīng)物所具有的總能量大于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出能量，這就是放熱反應(yīng)。反之，則為吸熱反應(yīng)。如圖所示：ΔH=。思索探討(1)任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱嗎？(2)確定焓變(ΔH)正負(fù)及影響焓變大小的因素有哪些？▏重難謹(jǐn)記▏▎?重難點(diǎn)剖析?重難點(diǎn)剖析反應(yīng)熱、焓、焓變的比較反應(yīng)熱焓變焓概念在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境汲取的熱量化學(xué)反應(yīng)中生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差物質(zhì)所具有的能量符號(hào)ΔQΔHH單位kJ/mol數(shù)值正值表示反應(yīng)吸熱；負(fù)值表示反應(yīng)放熱只有正值聯(lián)系反應(yīng)熱=焓變（等壓）；ΔH=H(生成物)－H(反成物)留意焓變、焓、反應(yīng)熱代表的意義不同。任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱。物質(zhì)三態(tài)之間改變的焓變不能叫反應(yīng)熱，反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)的焓變。【課后練習(xí)】1.下列改變過程屬于放熱反應(yīng)的有()①鋁熱反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③稀釋濃硫酸④固體氫氧化鈉溶于水⑤在中燃燒⑥液態(tài)水變成水蒸氣⑦晶體與混合攪拌⑧工業(yè)制取水煤氣A.①②③④⑤ B.①②⑤ C.②③④⑤ D.①⑥⑦⑧2.將鐵粉和硫粉充分混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生應(yīng)馬上停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。此現(xiàn)象說明()A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.鐵粉和硫粉在常溫下簡(jiǎn)單發(fā)生反應(yīng)D.生成物硫化亞鐵的總能量高于反應(yīng)物鐵粉和硫粉的總能量3.在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的試驗(yàn)中，下列說法正確的是（已知弱酸電離時(shí)吸熱）()A.運(yùn)用玻璃攪拌器是為了加快反應(yīng)速率，減小試驗(yàn)誤差B.為了精確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，試驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與內(nèi)筒底部接觸C.用0.55NaOH溶液分別與0.50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)熱的肯定值相同D.在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的試驗(yàn)中，將NaOH溶液緩緩倒入裝有鹽酸的內(nèi)筒中4.下列有關(guān)測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱試驗(yàn)的說法正確的是()A.用銅絲代替玻璃攪拌器，測(cè)得的偏大B.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol的均為C.測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的試驗(yàn)中，混合溶液的溫度不再改變時(shí)，該溫度為終止溫度D.某同學(xué)通過試驗(yàn)測(cè)出稀鹽酸和稀NaOH溶液反應(yīng)的中和反應(yīng)反應(yīng)熱，造成這一結(jié)果的緣由不行能是用測(cè)量過稀鹽酸溫度的溫度計(jì)干脆測(cè)量NaOH溶液的溫度5.已知某化學(xué)反應(yīng)（、、的分子結(jié)構(gòu)分別為B—A—B、A=A、B—B）的能量改變?nèi)鐖D所示，下列有關(guān)敘述不正確的是()A.該反應(yīng)的進(jìn)行肯定須要加熱B.該反應(yīng)的C.由2molA(g)和4molB(g)形成1molA=A鍵和2molB—B鍵，放出kJ能量D.該反應(yīng)中，反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和6.下列試驗(yàn)現(xiàn)象或圖象信息不能充分說明對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是()選項(xiàng)ABCD反應(yīng)裝置或圖像試驗(yàn)現(xiàn)象或圖像信息反應(yīng)起先后，針筒活塞向右移動(dòng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量反應(yīng)起先后，甲處液面低于乙處液面溫度計(jì)的水銀柱不斷上升A.A B.B C.C D.D7.將mL1.0的HCl溶液和mL未知濃度的NaOH溶液混合勻稱，測(cè)量并記錄溶液的溫度，試驗(yàn)結(jié)果如圖所示（試驗(yàn)中始終保持）。下列敘述正確的是()A.試驗(yàn)時(shí)溶液初始溫度為22℃ B.該試驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能C.NaOH溶液的濃度為1.0 D.該試驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)8.為探究、與鹽酸（濃度為1）反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)，試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示：序號(hào)35mL試劑固體混合前溫度/℃混合后溫度/℃①水2.5g20.018.5②水3.2g20.024.3③鹽酸2.5g20.016.2④鹽酸3.2g20.025.1由此得出的結(jié)論正確的是()A.固體與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.固體與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)C.20.0℃時(shí)，含3.2g的飽和溶液和35mL鹽酸混合后的溫度將低于25.1℃D.20.0℃時(shí)，含2.5g的飽和溶液和35mL鹽酸混合后的溫度將低于16.2℃9.溶液與鹽酸反應(yīng)過程中的能量改變?nèi)鐖D所示，下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是()A.是放熱反應(yīng)B.是放熱反應(yīng)C.是放熱反應(yīng)D.是吸熱反應(yīng)10.反應(yīng)A+B=C（）分兩步進(jìn)行：①A+B=X（），②X=C（）。下列圖象能正確表示該反應(yīng)過程中的能量改變的是()A. B.C. D.11.科學(xué)家已獲得了極具理論探討意義的分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體（如圖所示），與白磷分子的結(jié)構(gòu)相像。已知斷裂1molN—N鍵汲取193kJ熱量，斷裂1molN≡N鍵汲取941kJ熱量，則下列說法正確的是()A.是一種新型化合物B.1mol轉(zhuǎn)化為2mol的反應(yīng)的C.比更穩(wěn)定D.1mol轉(zhuǎn)化為2mol的反應(yīng)的12.50mL0.50鹽酸與50mL0.55NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和反應(yīng)反應(yīng)熱?；卮鹣铝袉栴}：（1）從試驗(yàn)裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃儀器是_____________。（2）假如不蓋杯蓋，所求得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱的肯定值將會(huì)__________（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。（3）試驗(yàn)中改用60mL0.50鹽酸跟50mL0.55NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)，調(diào)整反應(yīng)物用量后所放出的熱量與原試驗(yàn)________________（填“相等”或“不相等”，下同）；所求中和反應(yīng)反應(yīng)熱與原試驗(yàn)_____________，簡(jiǎn)述理由：_______________________。答案及解析1.答案：B解析：①鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故①正確；②酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故②正確；③稀釋濃硫酸的過程中放熱，但其屬于物理改變，故③錯(cuò)誤；④NaOH固體溶于水的過程中放熱，但其屬于物理改變，故④錯(cuò)誤；⑤在中燃燒是放熱反應(yīng)，故⑤正確；⑥液態(tài)水變成水蒸氣屬于物理改變，故⑥錯(cuò)誤；⑦與的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故⑦錯(cuò)誤；⑧工業(yè)制取水煤氣屬于吸熱反應(yīng)，故⑧錯(cuò)誤。綜上所述，B項(xiàng)正確。2.答案：B解析：依據(jù)反應(yīng)條件及現(xiàn)象可推斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。鐵粉和硫粉充分混合后加熱，反應(yīng)一發(fā)生馬上停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進(jìn)行，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量。3.答案：A解析：溫度計(jì)水銀球應(yīng)浸入溶液中但不能與內(nèi)筒底部接觸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鹽酸是強(qiáng)酸，醋酸是弱酸，醋酸電離吸熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱的試驗(yàn)中，NaOH溶液應(yīng)快速倒入裝有鹽酸的內(nèi)筒中，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.答案：A解析：銅為熱的良導(dǎo)體，簡(jiǎn)單導(dǎo)致熱量散失，使測(cè)定結(jié)果大于，A項(xiàng)正確；部分強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)不止生成，還生成沉淀，如肯定量的稀硫酸與溶液反應(yīng)生成1mol時(shí)還有0.5mol沉淀生成，與結(jié)合生成時(shí)放熱，則該反應(yīng)的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；測(cè)定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時(shí)，混合溶液的最高溫度為終止溫度，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用測(cè)量過稀鹽酸溫度的溫度計(jì)干脆測(cè)量NaOH溶液的溫度會(huì)導(dǎo)致部分酸堿提前反應(yīng)，從而使測(cè)得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱的肯定值偏小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.答案：A解析：A項(xiàng)，由圖可知，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，某些吸熱反應(yīng)在常溫下也可發(fā)生，A項(xiàng)錯(cuò)誤。6.答案：A解析：A項(xiàng)，稀硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氣體，可導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，活塞右移不能判定反應(yīng)放熱；B項(xiàng)，由圖示可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C項(xiàng)，甲處液面低于乙處，說明反應(yīng)放熱導(dǎo)致空氣受熱膨脹；D項(xiàng)，溫度計(jì)示數(shù)增大，說明反應(yīng)放熱。7.答案：B解析：由圖可知，加入5mL鹽酸時(shí)混合液的溫度為22℃，故試驗(yàn)時(shí)溶液初始溫度應(yīng)低于22℃，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，B項(xiàng)正確；二者恰好完全反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)放出的熱量最多，此時(shí)，，則NaOH溶液的濃度為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；有水生成的反應(yīng)不肯定是放熱反應(yīng)，如是吸熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.答案：C解析：試驗(yàn)②④說明固體與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；試驗(yàn)①③說明固體與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由試驗(yàn)②可知，碳酸鈉固體溶于水會(huì)放熱，而C項(xiàng)中未涉及碳酸鈉固體溶解的過程，因而放出的熱量少于試驗(yàn)④，則混合后溶液的溫度低于25.1℃，C項(xiàng)正確；同理，由試驗(yàn)①③推斷，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.