第01讲 反应热 -【暑假辅导班】2021年新高二化学暑假精品课程（人教版2019选择性必修1）

第01讲 反应热 知识导航 课前导入 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。例如，燃料的燃烧、酸与碱的中和反应等会放出热量，属于放热反应。而有些反应，如工业上煅烧石灰石的反应等会吸收热量，属于吸热反应。化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产和科学研究中具有广泛的应用。那么，在实际应用中，人们如何定量地描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢? 模块一 反应热及其测定 知识预习 一、体系与环境 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 体系 在热学中体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）。 环境 与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。 关联 体系与环境之间存在_______交换或_______交换。 【答案】物质 能量 二、反应热 1．定义：在等温条件下，化学反应体系向环境_______或从环境_______的_______，称为化学反应的热效应，简称反应热。 【答案】释放 吸收 热量 思考与交流：定义中，“在等温条件下”是什么意思？ 【答案】等温条件下，指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。 2．说明：许多反应热可以通过量热计直接测定。例如，盐酸与NaOH溶液反应的过程中会放出热量，导致体系与环境之间的温度产生差异。在反应前后，如果环境的温度没有变化，则反应放出的热量就会使体系的温度升高，这时可根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。 实验探究——中和反应反应热的测定 【提出问题】 在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据？如何根据测得的数据计算反应热？为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施？ 【实验测量】 请按照下列步骤，用简易量热计测量盐酸NaOH溶液反应前后的温度。 （1）反应物温度的测量。 ①用量筒量取50mL 0.50mol/L盐酸， 打开杯盖， 倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度(数据填入下表)。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。 ②用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液， 用温度计测量并记录NaOH溶液的温度（数据填入下表）。 （2）反应后体系温度的测量。 打开杯盖， 将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒， 立即盖上杯盖， 插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将________温度记为反应后体系的温度（t2）。 【答案】最高 （3）重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。 【数据处理】 （1）取盐酸温度和NaOH溶液温度的__________记为反应前体系的温度（t1） 。计算温度差（t2 - t1），将数据填入下表。 【答案】平均值 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1 / ℃ t1 / ℃ （t2 - t1）/ ℃ 1 2 3 （2）取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。 （3）根据温度差和比热容等计算反应热。 （4）实验数据处理 为了计算简便，盐酸、氢氧化钠稀溶液的密度近似地认为都是1 g·cm-3，反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是_______________，生成1mol H2O时放出的热量为___________________。 【答案】0.418（t2 - t1）kJ 0.418（t2 - t1）/ 0.25 kJ （从单位角度入手引导计算） 酸碱中和反应测定实验的注意事项 （1）为了保证0.50mol· L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。 （2）先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。 （3）实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。 （4）操作时动作要快，尽量减少热量的散失。 （5）实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量少的一种，因为过量的酸/碱并不参加中和反应。 三、中和热 大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液在稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。 对点训练 题型一：化学反应中的能量变化 【例1】（2021·广东惠州市·高二期末）下列