1.1.1 反应热 焓变-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版）

本讲义聚焦反应热与焓变核心知识点，先通过体系与环境概念引入反应热定义，再结合中和反应反应热测定实验（含原理、步骤、数据处理），最后从宏观能量差和微观键能差双视角解释焓变，构建“概念-实验-理论”的学习支架。 该资料以实验探究为特色，详细的中和反应测定步骤与数据处理培养科学探究与实践能力，宏观微观结合分析焓变深化化学观念，配套判断及计算习题助力科学思维发展。课中辅助教师实验教学，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

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 1．体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例)　 2．体系与环境的热量交换——反应热 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 反应热 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 反应热测定 许多反应热可以通过量热计直接测定 3.中和反应反应热的测定 (1)实验原理 通过实验测得反应前后体系的温度变化，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 (3)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：将两溶液迅速混合并匀速搅拌，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。　 [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。 　(1)实验中采用NaOH溶液稍过量的目的是________________________________________________________。 (2)若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应的反应热，则生成1 mol H2O时，放出的热量________(填“>”“<”或“＝”)57.3 kJ，原因是 ___________________________________________________。 答案：(1)保证盐酸完全被中和　(2)>　稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液反应除生成H2O外，生成BaSO4沉淀，还会放出一部分热量 (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)简易量热计中的玻璃搅拌器换成铜制搅拌器效果更好(　　) (3)玻璃搅拌器的环套在温度计上，上下轻轻搅动将混合溶液搅拌均匀(　　) (4)在25 ℃和101 kPa下，浓硫酸与NaOH溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量(　　) (5)同一中和反应中生成1 mol H2O(l)的反应热与酸和碱的用量有关(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 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NaOH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得的放出的热量偏低。 (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。 1．(2026·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1 mol H2O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．中和反应反应热的大小受实验所用酸、碱稀溶液中溶质多少的影响 解析：选C。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，A错误；强酸、强碱的稀溶液反应，当生成可溶性盐和1 mol H2O时放出的热量均相同，B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，使反应充分进行，C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1 mol H2O时放出的热量，其大小与实验所用酸、碱稀溶液中溶质多少无关，D错误。 2．某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1 mol水放出的热量为52.3 kJ，造成这一结果的原因不可能是(　　) A．实验装置保温、隔热效果差 B．用量筒量取盐酸时仰视读数 C．分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中 D．用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度 解析：选B。仰视读数时，实际量取盐酸的体积偏大，导致反应放出的热量变多，B项不可能。 3．(2026·上海静安区高二月考)用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应，实验中测得起始温度为20.1 ℃，终止温度为23.4 ℃，盐酸和NaOH溶液的密度都近似认为是1 g·cm-3，反应后溶液的比热容为4.18 J·g-1·℃-1，则中和反应生成1 mol水时放出的热量约为(　　) A．1.38 kJ B．50.2 kJ C．55.2 kJ D．57.3 kJ 解析：选C。50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液反应，生成水的物质的量为0.05 L×0.50 mol·L-1＝0.025 mol，溶液的质量为100 mL×1 g·cm-3＝100 g，温度变化的值ΔT＝23.4 ℃－20.1 ℃＝3.3 ℃，则生成0.025 mol水放出的热量Q＝mcΔT＝100 g×4.18 J·g-1· ℃-1×3.3 ℃＝1 379.4 J＝1.379 4 kJ，则中和反应生成1 mol水时放出的热量约为≈55.2 kJ。　 知识点二　反应热与焓变 焓变与反应热 (1)从宏观反应体系始末状态的能量视角分析 ΔH＝生成物总能量－反应物总能量。 　1.下列反应中属于放热反应的有__________(填序号，下同)，属于吸热反应的有__________。 ①大多数的分解反应　②大多数的化合反应 ③铝热反应　④C和H2O(g)的反应　⑤中和反应　⑥金属与酸的置换反应　⑦Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应　⑧NaHCO3与盐酸的反应 答案：②③⑤⑥　①④⑦⑧ (2)从微观反应过程中化学键的变化视角分析 以反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化为例说明，如下图所示： ΔH＝(436＋243)_kJ·mol-1－(431＋431)_kJ·mol-1＝－183_kJ·mol-1。 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，ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)。 　2.在光照或点燃条件下，H2(g)和Cl2(g)均可以发生上述反应，ΔH________(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 (1)内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关　(　　) (2)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(　　) (3)浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，属于放热反应(　　) (4)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(　　) (5)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(　　) (6)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)√　(5)×　(6)√ 1．能表示反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)的示意图的是　(　　) A．　　　　　B． C． D． 解析：选A。CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)为甲烷的燃烧反应，为放热反应，反应物的焓大于生成物的焓，故选A。 2．(2026·漳州高二月考)某化学反应的能量变化如下图所示，下列说法正确的是(　　) A.ΔH＝E1－E2 B．该反应为放热反应 C．该图可以表示铝热反应的能量变化 D．反应物的总能量比生成物的总能量高 解析：选A。由题图可知，反应热ΔH＝E1－E2>0，则该反应为吸热反应，A正确，B错误；该反应为吸热反应，而铝热反应为放热反应，C错误；由题图可知，反应物的总能量比生成物的总能量低，D错误。 3．根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g) ===CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH为(　　) 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 A.－1 940 kJ·mol-1 B．＋1 940 kJ·mol-1 C．－485 kJ·mol-1 D．＋485 kJ·mol-1 解析：选A。由ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能可知，ΔH＝(414×4＋155×4－489×4－565×4) kJ·mol-1＝－1 940 kJ·mol-1。 1．下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是(　　) A.木材燃烧 B.谷物酿酒 C.干冰升华 D.鞭炮燃放 解析：选C。干冰升华只有热量变化，无化学能的变化，选项C符合题意。 2．(2026·沈阳高二月考)在化学反应中常伴随能量的释放或吸收。下列说法错误的是(　　) A．化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的 B．等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变 C．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 D．放热反应的ΔH<0，吸热反应的ΔH>0 解析：选A。化学反应中的能量变化有的以热能形式表现出来，有的以光能、电能等形式表现出来，A错误。 3．(2026·北京丰台区高二质检)测定中和反应反应热的装置如下图所示，下列有关该实验的说法不正确的是(　　) A．测定中和反应反应热时，不能选用NaOH溶液和浓硫酸 B．玻璃搅拌器上下搅拌有助于反应充分，碎泡沫塑料起保温作用 C．相同条件下，NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的中和反应反应热不相同 D．实验需要记录反应前的初始温度及反应后溶液达到的最高温度 解析：选C。浓硫酸稀释会放热，测定中和反应反应热时，不能选用NaOH溶液和浓硫酸，故A正确；为了使反应物混合均匀、充分反应，可使用玻璃搅拌器上下搅拌，为了减少热量散失，可使用碎泡沫塑料，保温隔热，故B正确；NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的实质都是氢离子与氢氧根离子的反应，相同条件下，NaOH溶液与盐酸、硝酸反应的中和反应反应热相同，故C错误；测定中和反应反应热时，要测量反应前后的温度差，需要记录反应前的初始温度及反应后溶液达到的最高温度，故D正确。 4．已知部分共价键的键能数据见下表，反应C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)的ΔH为(　　) 共价键 H—H C—H C—C C===C 键能/(kJ· mol-1) 436 413 344 614 A.＋120 kJ·mol-1 B．＋46 kJ·mol-1 C．－120 kJ·mol-1 D．－46 kJ·mol-1 解析：选A。由ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能可得，ΔH＝(413×6＋344－413×4－614－436)kJ·mol-1＝＋120 kJ·mol-1。 5．硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理如下： 粗硅冶炼：(a)SiO2＋2CSi＋2CO↑； 精炼硅：(b)Si＋3HClSiHCl3＋H2； (c)SiHCl3＋H2Si＋3HCl。 化学反应与能量变化如下图所示，回答下列问题： (1)反应(a)是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，反应(b)是________反应，反应(c)是________反应。 (2)反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。 答案：(1)吸热　放热　吸热　(2)小于 学科网（北京）股份有限公司 $