第一章 第一节 第1课时 反应热 焓变（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】同步导学（人教2019 双选版）

第一节　反应热

第1课时　反应热　焓变

[学习目标]　1.认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量之间相互转化，能量的转化遵循能量守恒定律。2.知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。3.认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。

一、反应热及其测定

1．体系与环境

以盐酸与NaOH溶液的反应为例。

(1)体系(又称系统)：包括试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等。

(2)环境：与体系相互影响的其他部分，如盛溶液的试管和溶液之外的空气等。

2．反应热

在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。

3．中和反应反应热的测定

(1)分别量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，测其温度的平均值记为t1 ℃，迅速将上述两溶液在量热计中混合后，测得最高温度值记为t2 ℃。[比热容c＝4.18 J·(g·℃)－1，盐酸、氢氧化钠溶液密度近似认为都是1 g·cm－3。]

①上述反应放出的热量Q＝0.418(t2－t1)kJ。

②上述反应生成H2O的物质的量n(H2O)＝0.025 mol。

③上述反应生成1 mol H2O时，放出的热量为： kJ。

(2)大量实验测得，25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。

二、反应热与焓变

1．焓变

(1)内能：符号为U。

①体系内物质各种能量的总和。

②受温度、压强和物质的聚集状态等影响。

(2)焓：与内能有关的物理量，符号为H。

(3)焓变：用符号ΔH表示，常用单位是kJ/mol(或kJ·mol－1)。

①ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。

②在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。

2．焓变与吸热反应、放热反应的关系

(1)放热反应：ΔH符号为“－”或ΔH＜0。

(2)吸热反应：ΔH符号为“＋”或ΔH＞0。

1．(2021·山东潍坊高二期中)有利于实现“碳达峰、碳中和”的是(　　)

A．风能发电

B．掩埋废弃电池

C．开采可燃冰作为新能源

D．石油裂化

答案：　A

2．下列变化过程ΔH>0的是(　　)

A．氢气球发生燃烧爆炸

B．向污染的河水中投入生石灰

C．

D．

答案：　D

3．(双选)下列有关物质内能的说法正确的是(　　)

A．内能的符号为U

B．内能只与物质的种类、数量、聚集状态有关

C．内能的单位是kJ·mol－1

D．U(反应物)<U(生成物)，反应吸热

答案：　AD

4．下列说法正确的是(　　)

A．焓变单位是kJ·mol－1，是指1 mol物质参加反应时的能量变化

B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0

C．一个化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，ΔH为“－”

D．一个化学反应中，生成物总键能大于反应物的总键能时，反应吸热，ΔH为“＋”

答案：　C

5．1 mol H2与0.5 mol O2完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量，则该反应的焓变ΔH＝_____________。

答案：　－285.8 kJ/mol

 

探究一　中和反应反应热的测定

[实验目的]

测定强酸与强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。

[实验原理]

通过实验测量一定量的强酸、强碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q＝cmΔt计算放出的热量，由此再求得中和热。

[实验用品]

简易量热计、量筒(50 mL)两个、0.50 mol·L－1盐酸、0.55 mol·L－1 NaOH溶液

简易量热计由温度计、玻璃搅拌器、内筒、外壳及隔热层等组成，内筒是反应容器，内筒与外壳之间的隔热层起保温作用。

[实验测量]

①酸溶液温度的测量：用量筒量取50 mL 0.50 mol·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后测量并记录盐酸的初始温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。

②碱溶液温度的测量：用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。

③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中，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，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。

④重复步骤①～③两次，记录数据。

[问题导思]

1．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？