第一章 第一节 第1课时 反应热 焓变-【高考领航】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步核心辅导与测评（人教版）

第一节　反应热 第1课时　反应热　焓变 [课标解读]　1.知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质聚集状态的影响。2.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。3.能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学变化中能量变化的本质。 知识点一　反应热及其测定 1．体系与环境 体系与环境示意图 以盐酸与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，简称体系(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 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。 [实验探究]　中和反应反应热的测定 (1)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。 (2)实验装置 (3)实验数据测定及处理 测定反应前体系的温度和反应后体系的温度，重复三次，代入公式 Q＝，计算生成1 mol H2O时放出的热量。 (4)实验结论：大量实验测得，在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。 (5)问题和讨论 50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液在简易量热计中反应，测定中和反应的反应热。回答下列问题： ①在实验过程中，玻璃搅拌器能否用铜制搅拌器代替？为什么？ ②反应前后体系温度差的三次平均值为3.4 ℃，已知溶液的密度近似为水的密度，比热容c＝4.18 J/(g·℃)，则生成1 mol液态H2O时放出的热量是多少？ ③若将盐酸换为浓硫酸，则测得反应放出的热量偏大还是偏小？若将盐酸换为醋酸呢？ 提示：①不能。因为铜传热快，热量损失大，所以不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器。 ②Q＝ ＝ ＝56.848 kJ·mol－1。 ③浓硫酸溶于水放热，导致测得反应放出的热量偏大；醋酸为弱酸，其电离吸热，导致测得反应放出的热量偏小。 　50 mL 1.0 mol·L－1盐酸与50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应，并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。 请回答下列问题： (1)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是____________________。 (2)大烧杯上若不盖硬纸板，对求得中和反应反应热数值的影响是________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (3)如果改用60 mL 1.0 mol·L－1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L－1氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所放热量________(填“增加”“减少”或“不变”)，理由是____________________________。 [解析]　中和反应反应热测定实验中为了提高准确度常采用碱稍过量的方法；量热计中隔热层盖上硬纸板，玻璃搅拌器等使酸碱充分反应，均是为了减少热量的散失。酸碱中和反应放出的热量与酸或碱的量有关，但是中和反应反应热不变，中和反应反应热与酸碱的量无关。 [答案]　(1)减少热量损失　(2)偏低　(3)增加　反应消耗的酸、碱增多，放出热量增加 [拓展探究] 1．该题(3)中测定的中和反应反应热如何变化？ 提示：中和反应反应热不变，中和反应反应热与酸和碱的量无关。 2．把50 mL 1.1 mol·L－1的氢氧化钠溶液换成50 mL 1.1 mol·L－1的氨水所测反应热数值会如何变化？ 提示：反应热的数值减小，弱碱氨水电离需要吸收热量。 [对点训练1]　 50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和反应反应热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是____________。 (2)隔热层的作用是________________________________________。 (3)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。 a．沿玻璃棒缓慢倒入 b．分三次少量倒入 c．一次迅速倒入 (4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热数值__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下： 实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度t2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20