1.1 反应热 第1课时（图文版知识清单）化学人教版选择性必修1

第1课时 反应热焓变 1.体系与环境 在研究反应热时，需要先明确体系与环境。被研究的 热量交换 物质系统称为体系，与体系相互影响的其他部分称为环境。 如：将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一 HCI →H.O 个反应体系；盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。 体系 热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的 环境 能量。 体系与环境不是固定不变的，因研究的对象变化而变化，如把盐 酸、氢氧化钠溶液及发生的反应作为研究的对象，则盐酸、氢氧 【特别提醒】 化钠溶液及→发生的反应为体系，而试管与空气为环境，如果把盐 酸、氧氧化钠溶液及发生的反应和试管作为研究对象，则盐酸、氢 氧化钠溶液及发生的反应和试管为体系，空气为环境。 2.反应热与热量 (1)反应热 吸收热量反应热释放热量 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 等温条件 ,简称反应热。 (2)热量 指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量，可以是吸收能量也 可以是放出能量。 能量传递 T>T 热量 T 因温度不同 高校中化学知识卓卡 中和反应反应热的测定·知识清单 #1.实验基本信息 (1)实验目的：测定强酸与强碱反应的反应热。 【特别提醒] 为保证实验准确性，实验装置的 (2)实验装置： 保温、隔热效果要好，以流少 温度计 环形玻璃搅拌捧 热量散失。 ←一盖板 小烧杯 隔热层 大烧杯 #2.实验仪器的作用： 玻璃搅拌器：使反应物混合均匀充分接触 【特别提] ②同隔热层：减少热量的散失。 为了保证盐酸完全中和，NaOH 落液的浓度(0.55mo/L)应稍 温度计：测定反应前后反应体系的温度。 大于盐酸的波度(0.50mol/儿)。 #3.实验数据测量 ①初始温度(，)： 量取50ml 倒入 量取50mL 用蒸馏水 计算平均值 0.50mol/L 盐酸 小烧杯 测温(c 0.55mol/L 测温(aotL NaOH 洗净温度计 =(HC+OH)/2 ②终止温度t2: 「特别提醒] 测量方法是把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒 测量完酸的温度后，温度计必须用蒸馏水 选净并擦干，再测重碱的温度，防止酸碱 放入盛有盐酸的小烧杯中，并把量筒中的NaOH溶 在温度计上反应而影响结果， 液一次性倒入小烧杯中。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液， 并准确读取混合溶液的最 高温度，记录终止温度为 ③重复实验操作，记泉莓次的实验数据， 取其平均值作为计算依据。 ④实验数据处理 反应物的温度/℃ 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差 次数 盐酸NaOH溶液 h/C. tu℃ (6·)℃ 25.0 252 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 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地取1gcm3,反应后溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。 反应放出的热量9=cm·△t=4.18J/g·℃)·(50+50)g·(62-4)℃=0.418(5-1)kJ。 中和热△H=一 n(H,O) 0.41852-t2kmol。 0.025 代入示例数据可得：生成1molH,0放出的热量约为56.8kJ(即△H≈-57.3kJ/mol) ● 反应热的测定一 误差分析与中和热 1.误差分析 ①量取溶液的体积有误差（测量结果是按50mL 【特别提醒】①中和热 的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50mL 的测量中碱稍过量的原 或少于50mL都会造成误差)。 因是保证酸能完全反应 ②温度计的读数有误。 计算时应以不足的酸作 为计算标准。 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。 【特别提醒】②实验中 使用的酸和碱不能是浓 ⑤隔热措施不到位，致使实验过程中热量 酸或浓碱，若用浓酸或 损失而导致误差。 浓碱，由于稀释过程中 放出热量，会使测得的 ⑥测量酸后的温度计未用水清洗而立即去 中和热数值偏高。 测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 2.中和热 (1)定义：在25℃和101KPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生 中和反应生成1molH2O时的反应热。 (2)表示方法：H+(aq)+OH(aq)=H2O0 △H=-57.3kJ/mol 易错提醒一对中和热的理解 ①中和热不包括物质的溶解热、离子在水溶液中的生成热、电解 质电离的吸热所伴随的热效应。 ②中和反应的本质是H+和OH结合生成H2O,若反应过程中有其 他物质生成，例如生成沉淀，这部分反应热不包括在中和热内。 ③弱酸弱碱电离要吸收能量，故弱酸弱碱的稀溶液生成1mol H20的△H>-57.3kJ/mol。 ④浓酸浓碱稀释时会放热故浓酸浓碱混合H<-57.3kJ/mol。 ⑤对于中和热来说，因为中和都是放热反应，所以提到中和 中和热：57.3k/mol 热只需要说明数值即可，不需要写出正负，但是△H有正负号。 △H:-57.3kU/mol 高中化学知识卡片 高中化学知识清单：焓与焓变 #知识点三 焓变 ##1.焓与焓变的概念 (1)内能 ①内能是体系内物质的各种能量的总和。 ②符号：U ③影响因素：温度、压强和物质的聚集状态。 体系内微粒动能与势能之和 (2)焓及焓变 ①焓的意义：焓是一个物理量，用来表示物质所具有的能量，符号为日，用焓的 变化来描述与反应热有关的能量变化。 ②焓变：表示反应产物的总焓与反应物的总焓之差，符号用△H表示。 A数学表达式：△H=H(反应产物)-H(反应物) B.单位：[kJ/mol或(kJ.mol)] C意义：在一定条件下，可以通过焓变 (△H)来确定一个反应是吸热反应还是 放热反应。 y 放热反应 吸热反应 D.焓变正负的规定：当反应体系放热时 反应物 △HKO AP0-品物 其焓减小，△H为负值即△H<O。当反 △HK0 △HPO 应体系吸热时其焓增大，△H为正值， 即△H>0。 产品物 反应物 ③影响焓变的因素 A.发生变化的物质的焓变，在其他条件一定时，与变化 物质的物质的量成正比。 B.焓变与反应物、生成物之间的温度、压强有关。 C.物质在固态、液态、气态之间进行转换时也伴随能量 的变化，所以焓变与物质的聚集状态有关。 生成 ##2.反应热与焓变的关系 反应热 焓变 含义 化学反应中吸收或放出的热量 化学反应中生成物所具有的焓与反 应物所具有的焓之差 AH是化学反应在恒定压强下（即敞口 容器中进行的化学反应)且不与外界进 【特别提醒：恒压条件】 联系 行电能、光能等其他能量的转化时的 △H=Q仅适用于恒压条 反应热，即恒压条件下进行的反应的 件下且无非体积功的反应 恒压 反应热等于焓变△H (如敞口烧杯中的反应)。（敞口容器） 高中化学知识清单：化学反应过程中的能量变化 1.化学反应过程中能量变化的表现形式 化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有能量的 变化。这种能量的变化常以热能、电能、光能等 形式表现出来。 热能 电能 光能 2.化学反应中的能量变化 (1)从键能的角度分析化学反应中能量的变化（微观角度） H2+C2→2HCl A、化学键断裂时需要吸收能量， 吸收的 B、化学键形成时需要释放能量，释 总能量为436kJ+143kJ=679kJ 放的总能量为2×431kJ=862kJ。 C、反应热：862kJ-679kJ=183kJ,即放出183kJ的能量，和实验值184.6 kJ.mol 接近，一般用实验数据表示反应热。 结论：△H=反应物总键能一生成物总键能=断键吸收总能量一成键释放总能量 (2）从物质所具有的能量角度分析化学反应中能量的变化 (宏观角度) 反应物总能量 生成物总能量 放出热量 吸收热量 生成物总能量 反应物总能量 放热反应 吸热反应 ①如果反应物所具有的总能量大于生成 反之，如果反应物所具有的总能量小于 物所具有的总能量.…这是放热反应。 生成物所具有的总能量…这是吸热反应。 ②焓变公式：△H=E(产物的总能量)-E(反应物的总能量) ③图解反应热与活化能的关系 蝴 无催化剂 有催化剂 E2 E 能 无催化剂 △H 生成物 反应物 反应物 。生成物 反应过程 A.在无催化剂的情况下，E,为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，△H=E1-E9 B.催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 常见吸放热反应&核心方法总结-知识清单 1.常见的吸热反应和放热反应 对比项 放热反应 吸热反应 反应物总能量>生成物总能量 反应物总能量<生成物总能量 个反应物 产品物 能量特点 释放能量 产品物 反应物 吸收能量 焓变 △H<0 凸 8r △H>0 8 ①大多数化合反应 ①大多数分解反应 (eg,H2+CL2→2HCl) (eg,CaC03→Ca0+C02t) ②燃烧反应(eg,C+02→C02) ②Ba(OH)28H20与NH,Cl的反应 ③金属与酸或水的反应 (固体混合吸热，产生NH3↑) (e.g,Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑， ③以C、C0作还原剂的氧化还原反应 实例 Na+H,0→NaOH+H2↑) $ ④中和反应 (eg,C+H20(g)→C0+H2) (e.g.,HCl+NaOH NaCl+H2O) ⑤铝热反应 (e.g.Fe2O3+2Al-AlzO3+2Fe) ⑥缓慢氧化 (e.g,铁生锈，食物腐败) 核心总结 可1.概念辨析 ①反应热是化学反应中吸收或放出的热量，焓变是化学反应中生成物与反应物所具有的焓之差 ②二者的相互联系：△H是化学反应在恒定压强下（即敞口容器中进行的化学反应）且不与外界进行 电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行的反应的反应热等于焓变△H 园2.反应热的计算（四个核心公式） (1)△H=生成物总能量-反应物总能量 (4)△H=正反应活化能-逆反应活化能 Energy(Products) Energy(Reactants) (2)△H=反应物总键能-生成物总键能 △H (3)△H=断键吸收能量 成键释放能量 Energy Absorbed Energy Released 规律提醒 (Breaking Bonds) (Forming Bonds) 破坏反应物中的化学键吸收的能量越小， 说明反应物越不稳定，本身能量越高，形 成生成物的化学键放出的能量越多，说明 生成物越稳定，本身能量越低（能量越低 越稳定)。