第一章 化学反应的热效应-2022-2023学年高二化学期中期末复习知识汇总（人教版2019选择性必修1）

第一章 化学反应的热效应 考点01 反应热及其测定 1．体系与环境 以研究盐酸与NaOH溶液的反应为例，我们将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系(又称系统)，盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。 2．反应热 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量是热量。 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)中和热的概念： 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量称为中和热。 在25 ℃和101 kPa下，一般强酸和强碱的稀溶液混合生成可溶性盐和水的中和热基本上是相等的，为57.3 kJ·mol－1或ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 (2)测定原理 环境温度不变时，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。Q＝cmΔt。 (3)实验装置： (4)实验步骤及注意事项 ①反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。 ②反应后体系的温度：迅速混合并搅拌记录最高温度。 ③重复操作两次，取温度差的平均值作为计算依据。 (5)数据处理： 假设溶液的比热与水的比热相等，溶液的密度与水的密度相等，忽略量热计的比热。 ①反应体系的温度变化：Δt= t3-/(℃) ②反应体系的热容：C=(VHCl·ρHCl+ VNaOH·ρNaOH)×4.18/(J·℃-1) ③反应热ΔH= —/(kJ·mol-1) (6)反应热的测量实验要点 ①使用隔热层（碎泡沫塑料或纸条）及杯盖——减少热量损失。 ②量取反应物，测反应前温度——要用NaOH稀溶液、稀盐酸。 ③混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的最高温度。 ④重复实验2~3次，减小系统误差。 (7)问题讨论 ①若使用浓硫酸或浓碱会对实验结果有什么影响？ 浓硫酸或浓碱稀释时会放出热量，使最终温度偏高。 ②使用弱酸或弱碱会对实验结果有什么影响？ 弱酸或弱碱电离时吸热，使最终温度偏低。 ③若分别使用0.25mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液，测得的反应热的数值是否相同？ 理论上相同，因为反应热与化学方程式中化学计量数相关，与实际反应的物质的物质的量无关。本实验中测得的反应热是生成1molH2O(l)时的反应热。 ④若取用的溶液的体积较少，对实验结果有什么影响？ 温度差变小，会造成系统误差增大。 考点02 反应热与焓变 1．焓和焓变 (1)内能 体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。 (2)焓与焓变 ①焓是与内能有关的物理量，用符号“H”表示。 ②化学反应的焓变：生成物与反应物的焓值差，符号：ΔH，单位kJ·mol－1。 (3)反应热与焓变 等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。 2．化学反应中的焓变 (1)吸热反应：ΔH>0或ΔH为正值，体系的能量升高。 (2)放热反应：ΔH<0或ΔH为负值，体系的能量降低。 考点03 放热反应和吸热反应 1．从宏观角度认识吸热反应与放热反应 宏观角度，ΔH为反应物总能量和生成物总能量的差值，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，ΔH<0；反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，ΔH>0。 2．从化学键的断裂和生成的角度分析 (1)化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因。 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热； 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热。 (2)从微观角度，ΔH为反应物断开化学键吸收的总能量与生成物形成化学键放出的总能量的差值，ΔH＝E(反应物断键吸收的总能量)－E(生成物成键放出的总能量)。 (3)能量越低越稳定，物质中的化学键断裂形成原子，要吸收能量，能量升高；原子结合成新物质，形成新的化学键，要放出能量，能量降低。 3．常见的放热反应、吸热反应 根据反应过程中放出或吸收能量，可将化学反应分为放热反应和吸热反应。 常见的放热反应有：①燃烧反应；②中和反应；③金属与水或酸反应放出氢气；④大多数化合反应；⑤铝热反应。 常见的吸热反应有：①大多数分解反应；②需要持续加热的反应；③CO2+C2CO，C+H2OCO+H2；④铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2、Ca(OH)2与NH4Cl的反应。 4．放热过程和吸热过程 物质在发生物理变化时，也会放出或吸收能量。 常见的放热过程有：①浓硫酸稀释、NaOH溶于水；②物态变化：气态→液态→固态 常见的吸热过程有：①NH4NO3溶于水；②弱电解质的电离；③物态变化：固态→液态→气体 4．放热反应和吸热反应的判断 (1)ΔH为“－”或ΔH＜0是放热反应，ΔH为“＋”或ΔH＞0是吸热反应 (2)若生成物的总能量大于反应物的总能量，则为吸热反应 (3)由