专题一 化学反应的热效应 （知识串讲）-2023-2024学年高二化学期末知识串讲+专题检测一遍过（人教版2019）

专题一 化学反应的热效应 一、反应热及其测定 1．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。 2．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。即利用公式Q＝cmΔt进行计算。 (2)实验装置 ①将如图实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。 ②各部分仪器的作用 a．玻璃搅拌器的作用是使反应物混合均匀充分接触。 b．隔热层的作用是减少热量的散失。 c．温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。 (3)实验步骤 ①反应物温度测量(t1)：测量混合前50 mL 0.50 mol·L－1盐酸、50 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度t1。 ②反应后体系温度测量(t2)：将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记录为终止温度t2。 ③重复实验操作两次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。 (4)实验数据处理 某实验小组测定数据如下，请填写表中空白 　　温度 实验次数　　 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2－t1)/℃ 盐酸 NaOH 平均值 温差 平均值 1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 设溶液的密度均为1 g·cm－3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，根据实验数据计算出该反应放出的热量Q≈1.42 kJ，则生成1 mol H2O时放出的热量为56.8 kJ。 (5)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。 【方法技巧】提高中和反应反应热的测定准确度的措施 (1)原理方面 ①为使测得的数据更准确，酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液。测定实验中若用弱酸或弱碱，因其电离吸热使测定数值偏小；若用浓酸或浓碱，因其溶解放热使测定数值偏大。 ②为保证盐酸被完全中和，碱的浓度应稍大。 (2)操作方面 ①酸碱溶液混合要迅速，防止热量散失。 ②在测量反应混合液的温度时，温度计不要贴在容器壁上或插入容器底部，要随时读取温度值，记录下最高温度值。 (3)仪器方面 ①不可将温度计当搅拌器使用；玻璃搅拌器应上下移动。 ②应使用玻璃搅拌器，不能用金属质搅拌器代替。 【例1】（2023上·黑龙江齐齐哈尔·高二统考期末）为了测定酸碱反应的中和反应反应热，计算时至少需要的数据是 ①酸的浓度和体积  ②反应后溶液的质量  ③比热容  ④碱的浓度和体积  ⑤生成水的物质的量  ⑥反应前后溶液温度变化  ⑦操作所需的时间。 A．①②③⑥ B．①③④⑥ C．③④⑤⑥ D．全部 【变式探究】（2023上·浙江宁波·高二统考期末）用如图装置测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热。下列说法不正确的是 A．将盐酸、NaOH溶液及发生的反应看成体系 B．盐酸与NaOH溶液反应放热使体系温度升高 C．碎泡沫塑料的作用是保温、隔热 D．反应时将NaOH溶液分多次倒入量热计中 二、反应热与焓变 1．内能 内能是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) (2)反应热与焓变的关系 在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变，因此常用ΔH表示反应热。 (3)焓变与吸热反应和放热反应的关系 ①放热反应：反应体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为负值，即ΔH<0。 ②吸热反应：反应体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为正值，即ΔH>0。 3．从微观角度理解反应热的实质 以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示： 由图可知： 化学键 反应中能量变化 断裂或形成1 mol化学键的能量变化 断裂或形成化学键的总能量变化 H—H 吸收436 kJ 共吸收679 kJ Cl—Cl 吸收243 kJ H—Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝－183 kJ·mol－1 ①图示：化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示： 其中，E1表示反应物断裂化学键吸收的总热量，E2表示生成物形成化学键放出的总热量，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。 ②焓变计算公式：ΔH＝E总(断键)－E总(成键) 【特别提醒】 (1)任