1.1 化学反应的热效应（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修第一册（鲁教版2019）

1.反应热 (1)概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度 下的热效应,简称反应热。 (2)符号:用Q表示,反应吸热时,Q取正值;反应放热时,Q取负值。 第1节 化学反应的热效应 知识点 1 化学反应的反应热 必备知识 清单破 第1章 化学反应与能量转化 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 2.实验测定中和反应的反应热 (1)实验装置——简易量热计 (2)实验原理:Q=-C(T2-T1),式中C表示溶液及量热计的热容(在不发生化学反应和物质聚集状 态不变的条件下,物质吸收热量,温度每升高1 K所吸收的热量,称为该物质的热容),T1、T2分 别表示反应前和反应后体系的温度。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 (3)注意事项 ①实验时动作要迅速,隔热和保温效果要好,尽量减少热量损失。 ②要使用同一支温度计。测量酸、碱溶液及混合液的温度时,测量完一种溶液的温度后,温 度计必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。 ③应当使用强酸、强碱的稀溶液,因为弱酸、弱碱在水溶液中不能完全电离,且弱酸、弱碱 的电离是吸热过程,使所测得的反应热数值偏小。 ④测量中和反应的反应热时不能使用浓的强酸、强碱,因为浓的强酸、强碱溶于水时一般放 热,使测得的反应热数值偏大。 ⑤实验时所用的强酸、强碱溶液配好后要充分冷却至室温后才能使用。 ⑥为了减小误差,重复实验2~3次。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 1.化学反应的内能变化 (1)内能:体系内物质所含各种微观粒子的能量总和。 (2)影响因素:物质的种类、数量及聚集状态,体系的温度、压强等。 (3)符号:U。 (4)内能变化:ΔU=U(反应产物)-U(反应物)。 U(反应产物)>U(反应物),反应吸收能量;U(反应产物)<U(反应物),反应释放能量。 (5)内能变化与反应热的关系 ΔU=Q+W ①化学反应体系与环境进行能量交换可以以热和功的形式呈现。 ②若反应过程中体系没有做功,则ΔU=Q。 知识点 2 化学反应的内能变化与焓变 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 2.化学反应中能量变化的本质 　　化学反应发生时旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成释放的能量不相等,其关系可 用如图表示: 　　若E反<E生或E1>E2,则反应吸收能量,体系内能增加,为吸热反应。若E反>E生或E1<E2,则反应 放出能量,体系内能降低,为放热反应。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 3.化学反应的焓变 (1)焓、焓变 (2)反应热与反应焓变的关系 ①等压条件下,反应热等于焓变。 表达式:ΔH=Qp。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 ②反应焓变与吸热反应和放热反应的关系 4.热化学方程式 (1)意义:不仅表明了化学反应中物质的变化,也表明了化学反应中能量的变化。如: 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 表示在25 ℃、101 kPa条件下,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol液态水时放出571. 6 kJ的能量。 (2)书写热化学方程式的注意事项及正误判断【详见定点2】 知识拓展　摩尔燃烧焓及燃烧热 (1)摩尔燃烧焓:指在一定反应温度和压强条件下,1 mol纯物质完全氧化为同温下的指定产物 时的焓变,并指定物质中所含有的氮元素氧化为N2(g)、氢元素氧化为H2O(l)、碳元素氧化为 CO2(g)。人们常用摩尔燃烧焓来衡量一种燃料燃烧释放热量的多少。 (2)燃烧热:在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。如天然气是清 洁能源,其主要成分是CH4,表示甲烷燃烧热的热化学方程式为: 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 1.从反应途径的角度理解盖斯定律 　　一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步完成的,其反应热是相同的。换句话说,在 一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。 2.从能量守恒角度理解盖斯定律 3.盖斯定律的意义:应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的、不容易直接发生的或者伴有 副反应发生的反应的反应热。 知识点 3 盖斯定律 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 知识拓展    使用催化剂,改变了反应历程,但反应体系的始态和终态不变,反应热不变。如图 所示: 定点 4 焓变的计算【详见定点3】 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 1.化学反应中内能的变化就是化学反应的反应热。这种说法正确吗? (　    ) 如果反应过程中体系没有做功(反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功),化 学反应中内能的变化等于化学反应的反应热;反之,两者不等。 2.在室温下,分别测定等浓度等体积的NaOH溶液与盐酸反应、KOH溶液与盐酸反应、 NaOH溶液与稀硝酸反应的反应热,所测得的上述三个中和反应的反应热相同。这种说法正 确吗? (　    ) 参加反应的物质都是强酸、强碱,三个反应的离子方程式都是H++OH-  H2O,反应 都在室温下进行,且参加反应的n(H+)和n(OH-)都相同,所以反应热也相同。 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ 提示 √ 提示 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 3.热化学方程式中ΔH的单位是 kJ·mol-1,其中 mol-1是指每摩尔反应物或生成物。这种说法正 确吗? (　    ) ΔH的单位是 kJ·mol-1,其中 mol-1不是指每摩尔反应物或生成物,而是指每摩尔反应, 即反应完成时参加反应的各物质的物质的量的数值与热化学方程式中各物质化学式前的化 学计量数相同。 4.对于H2(g)+Cl2(g)  2HCl(g)与H2(g)+Cl2(g)  2HCl(g),点燃和光照的条件下进行反应的 ΔH相同。这种说法正确吗? (　    ) 对于H2(g)+Cl2(g)  2HCl(g)与H2(g) +Cl2(g)  2HCl(g),由于两个反应中生成物和 反应物的状态及化学计量数都相同,只是反应条件不同,而反应条件对反应物、生成物的焓 值无影响,所以同一反应在不同反应条件下的焓变相等,即焓变与反应条件无关。 提示 ✕ √ 提示 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 1.直接比较法 (1)吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大(前者大于0,后者小于0)。 (2)物质燃烧时,可燃物物质的量越大,燃烧放出的热量越多;等量的同种可燃物完全燃烧所放 出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。 (3)生成等量的液态水时,强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱、弱碱和强酸或弱酸和弱 碱的稀溶液反应放出的热量多。 (4)因可逆反应不能进行完全,当按热化学方程式中化学计量数投料时反应放出或吸收的热 量小于相应热化学方程式中焓变的数值。如:N2(g) +3H2(g)  2NH3(g)    ΔH=-92.3 kJ·mol-1, 当向密闭容器中充入1 mol N2、3 mol H2时,反应达到平衡时放出的热量小于92.3 kJ。 关键能力 定点破 定点 1 反应热的大小比较方法 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 2.盖斯定律比较法 (1)同一反应的生成物状态不同时:A(g)+B(g)  C(g)    ΔH1<0,A(g)+B(g)  C(l)    ΔH2<0, 因C(g)  C(l)的ΔH<0,所以ΔH1>ΔH2。 (2)同一反应的反应物状态不同时:4P(g)+5O2(g)  2P2O5(g)    ΔH1<0,4P(s)+5O2(g)  2P2O5 (g)    ΔH2<0,因P(g)  P(s)的ΔH<0,所以ΔH1<ΔH2。 (3)两个有联系的不同反应相比较:C(s)+O2(g)  CO2(g)    ΔH1<0,C(s)+ O2(g)  CO(g)     ΔH2<0,设CO(g)+ O2(g)  CO2(g)    ΔH3,根据盖斯定律,可得ΔH2+ΔH3=ΔH1,因为ΔH3<0,所以 ΔH1<ΔH2。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念   ① 3.图示比较法 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念   ② ①等量的S(g)、S(s)分别与O2(g)反应生成SO2(g),前者放热多,则ΔH1<ΔH2。 ②H2(g)与O2(g)反应分别生成等量的H2O(g)、H2O(l),生成H2O(l)时放出的能量多,则ΔH1<ΔH2。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 1.热化学方程式书写的注意事项 (1)注意反应的ΔH与测定条件(温度、压强)有关,因此书写热化学方程式时应注明ΔH的测定 条件,对于在25 ℃、101 kPa下进行的反应,可不注明温度和压强。 (2)注意热化学方程式中各物质的化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不 表示物质的分子数或原子数,因此化学计量数可以是整数也可以是分数。 (3)热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数改变,则ΔH 也要按比例改变,即化学计量数与ΔH数值的绝对值成正比。 (4)当反应逆向进行时,则ΔH改变符号,但数值的绝对值不变。 (5)注意反应物、生成物的聚集状态不同,ΔH数值以及符号都可能不同,因此必须注明物质的 聚集状态(s、l、g、aq)。化学式相同的同素异形体或同分异构体除标明状态外还需标明其 定点 2 书写热化学方程式的注意事项及正误判断 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 名称,如金刚石应表示为“C(s,金刚石)”,葡萄糖应表示为“C6H12O6(s,葡萄糖)”,这是因为同 素异形体或同分异构体的化学式虽然相同,但结构不同,因此具有的能量也不同。 (6)热化学方程式一般不写点燃、加热、高温等反应条件。由于已经注明了物质的聚集状 态,所以在热化学方程式中不再用“↑”“↓”来标记气体生成物和难溶生成物。 (7)在书写某物质的摩尔燃烧焓的热化学方程式时,一要注意可燃物的化学计量数应为1,且以 燃烧1 mol该物质为标准来配平其余物质的化学计量数;二要注意有关元素是否完全燃烧生 成指定产物,如碳元素转化为CO2(g)、氢元素转化为H2O(l)、硫元素转化为SO2(g)。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 2.热化学方程式正误判断的“六看” (1)看方程式是否配平。 (2)看各物质的聚集状态是否正确。 (3)看ΔH的“+”“-”是否正确。 (4)看反应热的单位是否正确。 (5)看ΔH的数值与化学计量数是否对应。 (6)看是否符合概念,如表示摩尔燃烧焓的热化学方程式中可燃物的化学计量数必须是1。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 典例　按要求书写热化学方程式。 (1)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时,反应的能量变化示意 图。写出该反应的热化学方程式:　　　　　　　　　    。 (2)已知25 ℃,101 kPa时:1 mol葡萄糖[C6H12O6(s)]完全反应生成CO2(g)和H2O(l),放出2 804 kJ 热量。则25 ℃时,CO2(g)与H2O(l)经光合作用生成葡萄糖[C6H12O6(s)]和O2(g)的热化学方程式为　　　　　　　　　　　    。 (3)298 K时,1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 mol H2O(l)蒸发吸热44 kJ,表示H2燃烧热的热 化学方程式为　　　　　　　　　　    。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 解析： (1)根据图像中反应物与生成物的能量,得合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    ΔH=-(a-b) kJ·mol-1。 (2)分析题给条件,掌握正、逆反应的ΔH数值的绝对值相同,符号相反是解题关键。 (3)阅读题给信息,联系燃烧热的概念解答本题。 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念   第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 答案： (1)N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    ΔH=-(a-b) kJ·mol-1 (2)6CO2(g)+6H2O(l)  C6H12O6(s)+6O2(g)    ΔH=+2 804 kJ·mol-1 (3)H2(g)+ O2(g)  H2O(l)    ΔH=-286 kJ·mol-1 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 1.根据热化学方程式进行计算 　　根据热化学方程式计算焓变时常用的方法有关系式法、差量法、方程组法等,在列比例 式时,一定要做到两个量的单位“上下一致,左右相当”。 例如对于反应:aA(g)+bB(g)  cC(g) +dD(g)    ΔH=-q kJ·mol-1,有: = = = = (n为物质的量变化量,Q指反应 过程中能量变化的数值)。 2.根据反应物和生成物的总能量计算 ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。 3.根据反应物和生成物的化学键计算 ΔH=断裂反应物中化学键吸收的总能量-形成生成物中化学键释放的总能量。计算焓变时一 些常考物质中所含化学键的信息如下表(化学键的物质的量均为1 mol物质所含): 定点 3 焓变的计算 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 常考物质 化学键 化学键的物质的量/mol CH4 C—H 4 N2H4 N—N 1 N—H 4 石墨 C—C 1.5 金刚石 C—C 2 CO2 C O 2 SiO2 O—Si 4 Si Si—Si 2 P4(白磷) P—P 6 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 4.根据盖斯定律进行计算 (1)虚拟途径法:先根据题意虚拟转化过程,然后根据盖斯定律列式求解,即可求得待求反应的 反应热。如:求C(s)+ O2(g)  CO(g)的ΔH,可根据如图所示转化过程,ΔH=ΔH1-ΔH2。 (2)加和法:将所给热化学方程式进行简单运算得到所求的热化学方程式,反应热也作相应的 运算。流程如图: 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 $$