1.1.1 反应热 焓变-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 第1课时 反应热 焓变 【学习目标】1.了解反应热的概念，能从宏观和微观两个角度解释反应热产生的原因。 2.能解释中和反应反应热的测定原理，能根据实验中的数据计算反应热。 知识点一 反应热及其测定 自主预习 新知构建 1.体系（系统）与环境 （1）体系：被研究的物质及发生的反应,又称系统。 （2）环境：与体系相互影响的其他部分。 1．以试管中盐酸与 溶液的反应为例，其体系和环境分别是什么？ 【答案】体系是试管中的盐酸、溶液及发生的反应:；环境是盛溶液的试管和溶液之外的空气等。 2．反应热 （1）热量:因_ _ 不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 （2）反应热：即化学反应的热效应，在等温条件下，化学反应体系_ _ _ _ _ _ _ _ 或_ _ _ _ _ _ _ _ 的热量。 （3）许多反应热可以通过量热计直接测定，即可以根据测得的体系的_ _ _ _ _ _ _ _ 和有关物质的_ _ _ _ _ _ 等来计算反应热。 【答案】温度； 向环境释放； 从环境吸收； 温度变化； 比热容 3．中和反应反应热的测定 （1）实验原理 环境温度不变，通过实验测定盐酸和溶液在反应前后的温度变化，再结合有关物质的比热容等来计算反应放出的热量,计算公式为,其中为反应混合液的质量，为反应混合液的比热容，为反应前后溶液温度的差值。 （2）实验装置及操作步骤 实验装置 操作步骤 ①测量反应物的温度：分别测量盐酸和氢氧化钠溶液的温度； 操作步骤 ②测量反应后体系的温度：酸、碱溶液迅速混合并用⑥_ _ _ _ _ _ _ _ 匀速搅拌，记录⑦_ _ 温度； ③重复上述步骤①至步骤②两次； ④数据处理:取三次测量所得温度差的平均值进行计算,生成液态时，放出的热量为,比热容 （3）实验结论 大量实验测得，在和下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 时，放出的热量。 【答案】玻璃搅拌器； 最高； 2． （1） 实验中使用 溶液与 盐酸反应,而不是选用 溶液的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2） 若用稀硫酸和稀 溶液测定中和反应放出的热量，则测得的数值_ _ （填“ ”“ ”或“”），原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】（1） 碱过量的目的是保证盐酸完全反应 （2） ；稀硫酸和稀溶液反应除生成外还生成沉淀，还会放出一部分热量，使所测得的数值偏大 自我诊断 （1） 对于烧杯中锌粉与稀硫酸的反应,烧杯和稀硫酸可看作环境（ ） （2） 中和反应反应热的测定实验中，可用铝制搅拌器代替玻璃搅拌器（ ） （3） 在和下，浓硫酸与溶液发生中和反应生成时，放出的热量（ ） （4） 同一中和反应中生成的反应热与酸和碱的用量有关（ ） 【答案】（1） × （2） × （3） × （4） × 测定中和反应反应热实验的注意事项 （1）实验中要用强酸、强碱的稀溶液，为了保证酸完全被中和，常采用碱稍过量的方法。 （2）向量热计（已加入酸溶液）中倒入碱溶液时要迅速，尽量减少热量的损失。 （3）实验中用同一支温度计，测量盐酸的温度后，要将温度计用水冲洗干净并擦干后，再测量溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。 （4）测定中和反应反应热时不能用弱酸或弱碱，因为弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。 （5）采用多次测量取平均值的方法，可减小实验误差；若有某一组的实验数据有明显偏差，则应直接舍去。 迁移应用 对点训练 1．某试管中盛有的粉和稀盐酸发生反应，下列有关说法不正确的是（ ） A. 试管、粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系 B. 除反应物、生成物及相关反应外，其他均看作环境 C. 与稀盐酸反应导致体系温度升高，向环境中释放热量 D. 与稀盐酸反应的反应热可以通过量热计测量 【答案】A 【解析】选。粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系，试管属于环境，错误；除反应物、生成物及相关反应外，其他均看作环境，正确；与稀盐酸反应放出热量，体系温度升高，向环境中释放热量，正确；通过量热计中的温度计可测量反应前后体系的温度变化，根据有关物质的比热容及反应物的量来计算反应热，正确。 2．[（2025·郑州高二统考）]某实验小组利用如右图所示装置进行稀溶液与稀盐酸中和反应反应热的测定。下列说法正确的是（ ） A. 可为铁制搅拌器 B. 用温度计测量稀溶液的温度后可直接测量稀盐酸的温度 C. 隔热层的作用是减小实验过程中的热量损失 D. 为使反应更充分，应将稀溶液缓缓加入稀盐酸中 【答案】C 【解析】选。铁制搅拌器导热性好，会造成热量散失，引起误差，应为玻璃搅拌器，错误；用温度计测量稀 溶液的温度后，应将温度计用蒸馏水冲洗干净并擦干后再测量稀盐酸的温度，错误；为了减小实验过程中的热量损失，可在装置中加隔热层，减小实验误差，正确；为了减小实验过程中的热量损失，应将稀 溶液一次性快速加入稀盐酸中，错误。 3．某实验小组用盐酸与溶液在简易量热计中反应，测定中和反应反应热。实验数据见下表： 实验次数 反应物的温度/ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差 盐酸 溶液 / 1 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4 2 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3 3 25.6 25.4 25.5 29.0 3.5 （1） 已知溶液的密度近似为水的密度，比热容，生成液态水时放出的热量是_ _ _ _ _ _ 。 （2） 若将盐酸换为浓硫酸，则测得反应放出的热量_ _ （填“偏大”或“偏小”，下同）。若将盐酸换为醋酸，则测得反应放出的热量_ _ 。 【答案】（1） 56.848 （2） 偏大；偏小 【解析】 （1） 三次反应前后体系温度差的平均值为，生成 液态水时放出的热量为。 （2） 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，电离吸热，导致测得反应放出的热量偏小。 知识点二 反应热与焓变 自主预习 新知构建 1．内能：体系内物质的各种能量的总和，受_ _ 、_ _ 和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 等影响。 【答案】温度； 压强； 物质的聚集状态 2．焓与焓变 【答案】； 生成物； 反应物； （生成物）； （反应物）； ； 3．反应热产生的原因 （1）从宏观反应体系始末状态的能量视角分析 ㉑  总能量-㉒  总能量。 【答案】放热； 负； ； 放热； 减小； 吸热； 正； ； 吸热； 增加； 生成物； 反应物 1． （1） 有下列常见的化学反应： ①大多数的分解反应 ②大多数的化合反应 ③铝热反应 和 的反应 ⑤中和反应 ⑥可燃物的燃烧 ⑦金属与酸的置换反应 其中属于放热反应的是_ _ _ _ （填序号，下同），属于吸热反应的是。 （2） “放热反应不需要加热就能发生,吸热反应不加热就不能发生”。这种说法对吗？请简述原因：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】（1） ②③⑤⑥⑦；①④ （2） 不对，有的放热反应需要加热甚至高温才能发生,如木炭燃烧、铝热反应等；有的吸热反应不加热也能发生，如晶体和晶体、和盐酸的反应等 （2） 从微观反应过程中化学键的变化视角分析以反应的能量变化为例说明，如下图所示： ㉓_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因，（㉔_ _ _ _ _ _ 的总键能）（㉕_ _ _ _ _ _ 的总键能）。 【答案】； 反应物； 生成物 2．在光照或点燃条件下，和 均可以发生上述反应，_ _ （填“相同”或“不同”）,原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】相同； 化学反应的焓变与反应条件无关 自我诊断 （1） 化学反应产生反应热的原因是反应前后体系的内能发生变化（ ） （2） 浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，属于放热反应（ ） （3） 伴有能量变化的过程不一定是化学反应，但化学反应都伴有能量变化（ ） （4） 石墨转化为金刚石需要吸收能量，说明石墨更稳定（ ） 【答案】（1） √ （2） × （3） √ （4） √ 迁移应用 对点训练 1．下列关于内能和焓变的说法正确的是（ ） A. 化学反应过程中内能的变化等于焓变 B. 气态水和液态水所具有的内能一定不相同 C. 焓的大小受体系的温度、压强等因素的影响 D. 内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关 【答案】C 【解析】选。在恒压条件下生成物的内能与反应物的内能差等于焓变，错误；等质量的气态水和液态水所具有的内能一定不相同，但题干未说明水的质量是否相同，因此不能比较二者内能的大小，错误；内能除了与物质的种类、数量以及聚集状态有关外，还与体系的温度、压强有关，错误。 2．[（2025·龙岩高二质检）]化学反应过程中产生的热量在科学研究中具有广泛的应用。下列反应属于放热反应的是（ ） A. 天然气的燃烧 B. 高温煅烧大理石 C. 稀盐酸与碳酸氢钠的反应 D. 二氧化碳和C反应生成一氧化碳 【答案】A 【解析】选。天然气的燃烧为放热反应，项符合题意；高温煅烧大理石是分解反应，为吸热反应，项不符合题意；稀盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，项不符合题意；二氧化碳和 反应生成一氧化碳为吸热反应，项不符合题意。 3．已知形成中的化学键需要释放的能量，断裂中的化学键需要吸收的能量，断裂中的化学键需要吸收的能量。与足量的氧气反应，生成的为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】选。与足量的氧气反应，生成 的化学方程式为，则。 课堂检测 巩固落实 1．[（2025·西安高二月考）]下列有关反应热、焓变的说法错误的是（ ） A. 任何条件下的反应热均等于焓变 B. 焓变是一个与内能变化量有关的物理量 C. 吸热反应的，放热反应的 D. 反应热数值与反应物的量有关 【答案】A 【解析】选。在恒压条件下，化学反应的焓变等于化学反应的反应热，故 错误；焓变是一个与内能变化量有关的物理量，决定了化学反应是吸热反应还是放热反应，故 正确；反应吸热时，反应的焓变，反应放热时，反应的焓变，故 正确；反应热数值的大小与反应物的聚集状态和量有关，故 正确。 2．[（2025·天津河北区高二期末）]反应的能量变化关系如下图所示。下列关于该反应的说法正确的是（ ） A. 的能量一定低于的，的能量一定低于的 B. 、的总能量一定低于、的总能量 C. 因为该反应为吸热反应，所以一定要加热才可发生 D. 断裂、的化学键所吸收的能量小于形成、的化学键所放出的能量 【答案】B 【解析】选。由题图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，即、的总能量低于、的总能量，但 的能量不一定低于 的，的能量也不一定低于 的，错误、正确；反应是否需要加热与该反应是放热反应还是吸热反应无关，有些吸热反应不需要加热即可发生，错误；断裂反应物的化学键吸收的总能量-形成生成物的化学键释放的总能量，由 为吸热反应可知，断裂、的化学键所吸收的能量大于形成、的化学键所放出的能量，错误。 3．[（2025·郑州高二月考）]关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是（ ） A. 酸碱混合后，要等温度计的读数稳定不变时，记录反应最终温度 B. 强酸、强碱的稀溶液反应，当生成时放出的热量均相同 C. 为了反应充分，溶液混合后，通常需要用玻璃搅拌器搅拌溶液 D. 中和反应反应热数值的大小受实验所用酸、碱稀溶液中溶质多少的影响 【答案】C 【解析】选。酸碱混合后，随着中和反应的进行，反应放热，温度升高，应读取混合后反应的最高温度并记录，错误；强酸、强碱的稀溶液反应，当生成可溶性盐和 时放出的热量均相同，错误；在测定中和反应反应热的实验中，溶液混合后，用玻璃搅拌器搅拌溶液，能使反应充分，正确；中和反应反应热是一定条件下强酸和强碱的稀溶液反应生成可溶性盐和 时放出的热量，其数值的大小与实验所用酸、碱稀溶液中溶质多少无关，错误。 4．部分共价键的键能数据见下表,则的为（ ） 共价键 键能/ 436 413 344 614 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】选。由（反应物的总键能）（生成物的总键能）可得，。 5．已知反应过程中的能量变化如下图所示，回答下列问题。 （1） 、、分别代表什么意义？ ：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； ：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； ：_ _ _ _ _ _ 。 （2） 该反应是_ _ （填“放热”或“吸热”）反应，_ _ （填“ ”或“ ”）0。 【答案】（1） 旧化学键断裂时吸收的能量；新化学键形成时释放的能量；反应热 （2） 放热； 学科网（北京）股份有限公司 $