第五章化学反应与能量第1讲 反应热-2025年高考化学 一轮复习

第五章 化学反应与能量 第1讲 反应热 目录 CONTENTS 反应热 01 燃烧热 中和热 02 反应热 一、反应热 1．放热反应和吸热反应 （1）放热反应： 把释放热量的化学反应称为放热反应。 常见的放热反应： ①所有的燃烧反应 ②所有的酸碱中和反应 ③金属和酸或水的反应 ④大多数化合反应 ⑤铝热反应 ⑥缓慢氧化 一、反应热 1．放热反应和吸热反应 （2）吸热反应： 把吸收热量的化学反应称为吸热反应。 常见的吸热反应 ①大多数分解反应 ②某些以C、CO、H2为还原剂还原氧化物的反应 ③NaHCO3+HCl ④NH4Cl+Ba(OH)2∙8H2O ⑤盐类的水解反应 一、反应热 化学反应的实质 旧键断裂 新键形成 吸热 放热 断键吸收能量E1＞成键释放能量E2 该反应为吸热反应 断键吸收能量E1＜成键释放能量E2 该反应为放热反应 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 1．放热反应和吸热反应 一、反应热 2.焓变、反应热 （1）反应热 （2）焓变 等压条件下的反应热也可称为“焓变” 符号：∆H 单位：kJ/mol 规定：当∆H<0时，为放热反应；当∆H>0时，为吸热反应 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 一、反应热 2.焓变、反应热 △H =E(生成物总能量)—E(反应物总能量) △H =Σ(反应物总键能)—Σ(生成物总键能) △H =E(反应物断裂化学键吸收的能量)—E(形成化学键放出的能量) （3）焓变的计算方法 △H =Ea正—Ea逆 一、反应热 3热化学方程式 （1）概念 表示参加反应的物质的量与反应热的关系的化学方程式。 （2）意义 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 表示：__________________________________________ __ ___________________________________。 2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量 一、反应热 4.热化学方程式 （3）书写 ①必须在化学方程式的右边标明反应热ΔH的符号、数值和单位 (ΔH与最后一种生成物之间留一空格)： ②ΔH与测定条件(温度、压强等)有关、因此应注明ΔH的测定条件。绝大多数ΔH是在25 ℃、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。 一、反应热 4.热化学方程式 （3）书写 ④热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量而不表示分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。 ③反应热与物质的聚集状态有关，因此必须注明物质的聚集状态(s，l，g)，溶液中的溶质标明“aq”。化学式相同的同素异形体除标明状态外还需标明其名称[如C(金刚石，s)]。热化学方程式中不标“↑”和“↓”，不写“点燃、△、高温、催化剂”等条件。 一、反应热 4.热化学方程式 （4）书写热化学方程式常见错误 漏写物质的聚集状态(漏一种就全错)； ΔH的符号“＋”、“－”标示错误； ΔH的值与各物质化学计量数不对应； ΔH后不带单位或单位写错(写成kJ、kJ·mol等)。 一、反应热 4.热化学方程式 （5）热化学方程式正误判断方法 热化学方程式是否已配平，是否符合客观事实； 各物质的聚集状态是否标明； 反应热ΔH的数值与该热化学方程式的化学计量数是否对应； 反应热ΔH的符号是否正确，放热反应的ΔH为“－”，吸热反应的ΔH为“＋”。 燃烧热 中和热 二、燃烧热 中和热 1．燃烧热 101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 单位：kJ/mol 指定产物：碳元素变为CO2(g) 氢元素变为H2O(l) 硫元素变为SO2(g) 氮元素变为N2(g) 注意:中文叙述燃烧热、中和热时可以不带“负号”， 但凡用ΔH表示时一定要有“负号” 已知，2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(l) △H=－11036kJ/mol ①1molC8H18燃烧时放出了多少热? ②C8H18(辛烷)的燃烧热是多少? 辛烷的燃烧热为5518KJ/mol 或 △H=－5518kJ/mol 1．燃烧热 5518kJ 微提醒 二、燃烧热 中和热 1．燃烧热 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.31 kJ/mol 反应的热化学方程式为 。 例如,CH4的燃烧热为_____________,表示在25 ℃、101 kPa时, ______CH4(g)完全燃烧生成______________时放出890.31 kJ的热量。 CO2(g)和H2O(l) 890.31 kJ•mol-1 1 mol 燃烧热表示的意义: 衡量燃料燃烧时放出热量的多少 二、燃烧热 中和热 0.3mol的气态高能燃料乙炔在氧气中完全燃烧，生成气态CO2和液态水，放出389.88kJ热量，其热化学方程式为： . 其燃烧热为： . 表示燃烧热的热化学方程式为： . 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2599.2kJ/mol 1299.6kJ/mol C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H= -1299.6kJ/mol 表示燃烧热的热化学方程式中，可燃物前面系数为1，其他物质以此为前提配平，通常出现分数(一般的热化学方程式无此要求)。 微提醒 二、燃烧热 中和热 2．中和热 在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热。 H+(aq)+OH-(aq) == H2O(l) ΔH = -57.3 kJ•mol-1 (1)若弱酸与弱碱稀溶液反应，因为电离吸热， 故生成1molH2O放热 < 57.3 kJ ，则ΔH > -57.3 kJ•mol-1 (2)若强酸与强碱浓溶液反应，因为稀释放热， 故生成1molH2O放热 >57.3 kJ，则ΔH < -57.3 kJ•mol-1 (3)若中和反应生成沉淀，因为形成沉淀放热， 故生成1molH2O放热 >57.3 kJ，则ΔH < -57.3 kJ•mol-1 二、燃烧热 中和热 2.中和热的测定 ●实验用品 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL） 温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、玻璃搅拌器。 0.50 mol/L 盐酸、0.55 mol/L NaOH溶液 二、燃烧热 中和热 二、燃烧热 中和热 2.中和热的测定 Q =m c Δt Q:中和反应放出的热量。 m：反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值。 m的质量为所用酸、碱的质量和，测出参加反应的酸、碱质量相加即可；c 需要查阅，Δt可用温度计测出反应前后的温度相减得到。 ●实验原理 二、燃烧热 中和热 2.中和热的测定 Q =（V酸ρ酸＋V碱ρ碱）·c·（t2－t1） 已知 V酸=V碱=50 mL。 c酸=0.50 mol/L c碱=0.55 mol/L。 ρ酸=ρ碱=1 g/cm3 c=4.18 J/（g·℃） 　　Q = 0.418（t2－t1）kJ ΔH= － 　0.418 （t2－t1） 0.025 kJ/mol 二、燃烧热 中和热 2.中和热的测定 可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差） 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。 二、燃烧热 中和热 3.能量 标准 按转 换过 程分 按转 换过 程分 分类 一次 能源 二次 能源 定义 举例 从自然界直接取得的自然资源 一次能源经过加工转换后获得的能源 煤、原油、天然气等化石能源，水能、风能、生物质能、太阳能等 各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能、沼气等 二、燃烧热 中和热 3.能量 标准 按性质分 按性质分 分类 可再生能源 非可再生能源 定义 可持续再生，永远利用的一次能源 经过亿万年形成的短期内无法恢复的能源 举例 风能、水能、生物质能、太阳能、潮汐能等 石油、煤、天然气等化石能源，核能 二、燃烧热 中和热 3.能量 标准 按利 用历 史分 按利 用历 史分 分类 常规能源 新能源 定义 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源 随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源 举例 煤、石油、天然气、水能、生物质能等 地热能、氢能、核能、风能、太阳能、海洋能等