1.1 反应热（知识清单）化学人教版选择性必修1

该高中化学知识清单系统梳理了化学反应热效应的核心知识。从反应热基础概念（体系与环境、吸热放热反应）出发，通过中和反应反应热测定实验掌握测量方法，进而从能量和微观化学键视角理解焓变，最终学习热化学方程式书写及燃烧热应用，形成完整知识链。 知识链路按“概念-实验-理论-应用”逻辑递进，通过吸热放热反应实例对比培养科学思维，结合中和热测定实验步骤与数据处理强化科学探究与实践，融入焓变微观分析构建物质能量变化的化学观念，习题设计注重概念辨析和实际应用，助力学生建立系统认知。

第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 一、反应热及相关概念 1.体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例) （1）环境：与体系相互影响的其他部分，如试管、空气等。 （2）体系：被研究的物质及发生的反应，如HCl(aq)、NaOH(aq)及其反应。 2.热量 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 3.吸热反应和放热反应 有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应 其中属于放热反应的是_③④⑥⑦⑧__(填序号，下同)，属于吸热反应的是_①②⑤_。 4.反应热 （1）概念：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）意义：定量的描述化学反应过程中释放或吸收的热量。 （3）反应热的测定：在环境温度不变的条件下，许多反应热可通过量热计测定体系反应前后温度的差值，应用有关物质的比热容等计算反应热。 二、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：Q＝cmΔt。 2.实验装置 玻璃搅拌器的作用是 使反应物混合均匀充分接触 。 隔热层的作用是 减少热量的散失 。 温度计的作用是测定反应前后 反应体系的温度。 3.实验操作步骤 （1）反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。 （2）反应后体系的温度：迅速混合并搅拌，记录最高温度。 （3）重复操作两次，取温度差的平均值作为计算依据。 4.数据处理 某化学小组用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行实验。 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 NaOH溶液 t1 t2 (t2－t1) 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 取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据(注意误差太大的数据要舍去)。 设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)≈1.42 kJ，生成1 mol H2O放出的热量为＝＝56.8_kJ。 三、反应热与焓变 1.焓和焓变　反应热与焓变的关系 （1）内能 ()→ 体系内物质的各种能量的总和。 （2）焓 ()→ 与内能有关的物理量。 （3）焓变 ()→ 定义：生成物与反应物的焓值差。 常用单位：(或)。 （4）反应热→ 中学阶段认为，等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变。 2.反应热产生的原因分析 （1）从反应体系始末状态的能量视角分析 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。 ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。 （2）从微观化学反应过程化学键的变化视角分析 以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示： ΔH＝(436＋243)kJ·mol－1－(431＋431)kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1。 计算结果表明：1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时，放出183kJ的能量。 四、热化学方程式 1.热化学方程式 （1）概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 （2）意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 例：在25 ℃、101 kPa下，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表示在25 ℃、101 kPa下，2mol气态H2与1mol气态O2完全反应生成2mol液态H2O时放出571.6kJ的热量。 2.热化学方程式的书写 （1）注明反应时的温度和压强，25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明。 （2）注明反应物和生成物的聚集状态：固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 （3）热化学方程式的化学计量数，可以是整数或分数。 （4）ΔH必须与化学方程式一一对应。 ΔH的单位中“mol－1”，指的是“每摩尔反应”，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。 五、燃烧热 1.燃烧热 （1）概念：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，叫做该物质的燃烧热。单位：kJ·mol－1。 （2）熟记常见元素完全燃烧生成的指定产物 元素 C H S N 指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 2.燃烧热的热化学方程式 书写燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。 例如：在101 kPa下，汽油的成分之一辛烷(C8H18)燃烧的热化学方程式为2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－11 036 kJ·mol－1。 则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为__C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)　ΔH＝－5 518 kJ·mol－1_。 特别提醒： （1）为了保证盐酸完全被中和 （2）不能，金属搅拌器易导热，会造成实验过程中热量损失 （3）否，不同的温度计会存在仪器误差 （4）不能，残留的酸会与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测另一种溶液 （5）为了减少热量的损失 （6）不能，操作要迅速，尽量减少热量的散失 特别提醒： 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。 特别提醒：反应过程能量分析的注意事项 （1）焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。 （2）催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。 （3）在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。 （4）有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热，但不属于放热反应。 归纳总结： 判断热化学方程式的正误注意“五看” 一看方程式是否配平； 二看各物质的聚集状态是否正确； 三看ΔH的“＋”“－”符号是否正确； 四看反应热的单位是否为“kJ·mol－1”； 五看反应热的数值与化学计量数是否对应。 拓展延伸：火箭推进剂的发展历史与类型 （1）最早的火箭推进剂：中国古代发明的黑火药。 （2）第二代固体推进剂：聚硫橡胶、高氯酸铵(NH4ClO4)、铝粉(Al)复合推进剂，20世纪50年代研制出高分子固体推进剂。 （3）20世纪60年代，开始使用液氧、四氧化二氮(N2O4)、液氢(H2)和混肼等液体推进，其特点是相对易存储。 （4）液氧液氢推进剂——被称为火箭推进剂的皇冠，但控制好液氢燃烧的难度极高。多用作高空航行中高能末级火箭推进剂。 1.焓是与内能有关的相对比较抽象的一个物理量，焓变的值只与始末状态有关而与过程无关。 2.物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。 3.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 4.不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 5.有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。 6.物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 7.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，表示25 ℃，101 kPa下，2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。 8.焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。 9.催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 10.在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 化学反应的热效应 第一节 反应热 一、反应热及相关概念 1.体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例) （1）环境：与体系相互影响的其他部分，如试管、空气等。 （2）体系：被研究的物质及发生的反应，如HCl(aq)、NaOH(aq)及其反应。 2.热量 因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。 3.吸热反应和放热反应 有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　②大多数的分解反应　③大多数的化合反应　④铝热反应　⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应　⑥中和反应　⑦可燃物的燃烧　⑧金属与酸的置换反应 其中属于放热反应的是_③④⑥⑦⑧__(填序号，下同)，属于吸热反应的是_①②⑤_。 4.反应热 （1）概念：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）意义：定量的描述化学反应过程中释放或吸收的热量。 （3）反应热的测定：在环境温度不变的条件下，许多反应热可通过量热计测定体系反应前后温度的差值，应用有关物质的比热容等计算反应热。 二、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：Q＝cmΔt。 2.实验装置 玻璃搅拌器的作用是 使反应物混合均匀充分接触 。 隔热层的作用是 减少热量的散失 。 温度计的作用是测定反应前后 反应体系的温度。 3.实验操作步骤 （1）反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。 （2）反应后体系的温度：迅速混合并搅拌，记录最高温度。 （3）重复操作两次，取温度差的平均值作为计算依据。 4.数据处理 某化学小组用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行实验。 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 NaOH溶液 t1 t2 (t2－t1) 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 取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据(注意误差太大的数据要舍去)。 设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1，反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)≈1.42 kJ，生成1 mol H2O放出的热量为＝＝56.8_kJ。 三、反应热与焓变 1.焓和焓变　反应热与焓变的关系 （1）内能 ()→ 体系内物质的各种能量的总和。 （2）焓 ()→ 与内能有关的物理量。 （3）焓变 ()→ 定义：生成物与反应物的焓值差。 常用单位：(或)。 （4）反应热→ 中学阶段认为，等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变。 2.反应热产生的原因分析 （1）从反应体系始末状态的能量视角分析 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。 ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。 （2）从微观化学反应过程化学键的变化视角分析 以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示： ΔH＝(436＋24－5 518 －5 518 －5 518 －5 518 －1。 计算结果表明：1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时，放出183kJ的能量。 四、热化学方程式 1.热化学方程式 （1）概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 （2）意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 例：在25 ℃、101 kPa下，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，其表示在25 ℃、101 kPa下，2mol气态H2与1mol气态O2完全反应生成2mol液态H2O时放出571.6kJ的热量。 2.热化学方程式的书写 （1）注明反应时的温度和压强，25 ℃、101 kPa下进行的反应可不注明。 （2）注明反应物和生成物的聚集状态：固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 （3）热化学方程式的化学计量数，可以是整数或分数。 （4）ΔH必须与化学方程式一一对应。 ΔH的单位中“mol－1”，指的是“每摩尔反应”，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。 五、燃烧热 1.燃烧热 （1）概念：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，叫做该物质的燃烧热。单位：kJ·mol－1。 （2）熟记常见元素完全燃烧生成的指定产物 元素 C H S N 指定产物及状态 CO2(g) H2O(l) SO2(g) N2(g) 2.燃烧热的热化学方程式 书写燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。 例如：在101 kPa下，汽油的成分之一辛烷(C8H18)燃烧的热化学方程式为2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)　ΔH＝－11 036 kJ·mol－1。 则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为__C8H18(l)＋－5 518 CO2(g)＋9H2O(l)　－5 518 －5 518 －5 518 －1_。 特别提醒： （1）为了保证盐酸完全被中和 （2）不能，金属搅拌器易导热，会造成实验过程中热量损失 （3）否，不同的温度计会存在仪器误差 （4）不能，残留的酸会与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干后再测另一种溶液 （5）为了减少热量的损失 （6）不能，操作要迅速，尽量减少热量的散失 特别提醒： 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。 特别提醒： 反应过程能量分析的注意事项 （1）焓变与反应发生的条件、反应是否彻底无关。 （2）催化剂能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。 （3）在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。 （4）有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热，但不属于放热反应。 归纳总结： 判断热化学方程式的正误注意“五看” 一看方程式是否配平； 二看各物质的聚集状态是否正确； 三看ΔH的“＋”“－”符号是否正确； 四看反应热的单位是否为“kJ·mol－1”； 五看反应热的数值与化学计量数是否对应。 拓展延伸： 火箭推进剂的发展历史与类型 （1）最早的火箭推进剂：中国古代发明的黑火药。 （2）第二代固体推进剂：聚硫橡胶、高氯酸铵(NH4ClO4)、铝粉(Al)复合推进剂，20世纪50年代研制出高分子固体推进剂。 （3）20世纪60年代，开始使用液氧、四氧化二氮(N2O4)、液氢(H2)和混肼等液体推进，其特点是相对易存储。 （4）液氧液氢推进剂——被称为火箭推进剂的皇冠，但控制好液氢燃烧的难度极高。多用作高空航行中高能末级火箭推进剂。 1.焓是与内能有关的相对比较抽象的一个物理量，焓变的值只与始末状态有关而与过程无关。 2.物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。 3.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 4.不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 5.有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。 6.物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 7.2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，表示25 ℃，101 kPa下，2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。 8.焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。 9.催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 10.在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $