1.1.1 反应热 焓变-【乐学课堂】2023-2024学年高二化学同步精品讲义+习题（人教版2019选择性必修1）

第一章 化学反应的热效应 第1节 反应热 第1课时 反应热 焓变 1. 熟记常见的吸热反应和放热反应, 将知识应用与证据推理等核心素养有机结合。 2. 理解、掌握化学反应的能量变化及描述方法。 3. 了解反应热、焓、焓变的概念及其表示方法，了解焓变与反应热、物质能量之间的关系。 4. 了解定量测定反应热的基本原理和方法。 一、化学反应的反应热 1.基本概念 2.化学反应的反应热 （1）定义：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，简称为反应热。 【说明】等温条件指化学反应发生后，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同。 （2）表示符号：Q Q>0表示吸热；Q<0表示放热。 3.化学变化中能量变化的原因 （1）化学反应中的物质变化和能量变化 化学反应的反应热是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成分子时，即重新形成化学键时，又需要释放能量。 （2）反应热与键能的关系 化学反应的过程是原子间的重新组合，反应物中化学键的断裂需要吸收能量（E1），形成新的化学化学键时会释放能量（E2）；反应热：Q＝E1－E2或Q＝E4－E3，即Q等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。E1>E2或E4>E3时，反应吸收能量；反之，释放能量。 【衔接扩展】 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化如图所示。由图可知，1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ，1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ，2 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是862 kJ，则H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183 kJ。 3.反应热的测定 （1）仪器——量热计 量热计由内外两个筒组成，内筒是反应容器，外筒起保温作用（如图）。 温度计的作用：测定反应前后溶液的温度变化。 搅拌器的作用：使反应前后充分反应、体系的温度均匀。 外筒作用：保温。 内筒作用：反应容器。 （2）操作——将两种反应物的溶液加入内筒并使之迅速混合，测量反应前后溶液温度的变化值，即可计算反应热。 （3）计算：反应热的计算公式为Q=-C(T2-T1)，式中C代表反应体系的热容，单位是J·K-1，T1、T2分别代表反应前和反应后体系的温度，单位为K。 【知识扩展】T(K)=T(℃)+273.15(T为热力学温度，t为摄氏温度) 二、化学反应的焓变 1.焓 2.焓变 （1）定义：反应产物的总焓与反应物总焓之差。 （2）表达式：ΔH＝ΔH（反应产物）＋ΔH(反应物)，单位kJ·mol-1。 （3）与反应热的关系：等压条件下，反应中的能量变化全部转化为热能时，焓变与化学反应的反应热相等，即ΔH＝Qp(等压条件下化学反应的反应热)。 （4）意义：常用焓变来描述化学反应的反应热；ΔH>0,即反应产物的总焓大于反应物的总焓，反应吸收热量，为吸热反应；ΔH<0，即反应产物的总焓小于反应物的总焓，反应释放热量，为放热反应。 3.焓变的计算 4.吸热反应与放热反应 （1）常见的吸热反应和放热反应 放热反应 吸热反应 ①燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等的燃烧。 ②酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4＝K2SO4+2H2O ③活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ ④多数化合反应。如Na2O+H2O＝2NaOH，SO3+H2O=H2SO4 ⑤物质的缓慢氧化。 ⑥自发进行的氧化还原反应。 ⑦铝热反应 ①多数分解反应，如CaCO3CaO+CO2↑ ②铵盐与碱的反应， 如：2NH4Cl（s）+Ba(OH)2·8H2O （s）＝BaCl2+2NH3 ↑+10H2O ③C(s)+H2O(g)CO+H2 ④CO2+C2CO （2）吸热反应与放热反应的比较 吸热反应 放热反应 能量角度（宏观） 图示 变化 E（反应物）<E（生成物） E（反应物）>E（生成物） 化学键角度（微观） 断键吸收的总能量大于成键释放的总能量 断键吸收的总能量小于成键释放的总能量 三、中和热的含义及测量 1.中和热是指在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热。 2.测量原理：先将反应器置于绝热容器中，然后在反应器内将酸、碱稀溶液混合，发生中和反应，放出的热传入水(稀溶液)中，测量出水(稀溶液)的温度变化，根据水的质量、比热容等即可求出反应放出的热量。 3.实验装置 (1)实验装置中各仪器(或物品)的名称如下图所示 (2)实验过程中，还需要的其他仪器有50 mL量筒(2个)