第1章 第1节 第1课时 化学反应的反应热-【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·不定项）

本高中化学讲义聚焦化学反应的反应热核心知识点，系统梳理反应热概念及产生原因，明确吸热与放热反应判断标准，从微观键能角度解析能量变化，再通过中和反应热测定实验构建完整知识脉络，形成递进式学习支架。 资料运用图像法直观呈现能量关系辅助反应类型判断，结合键能计算培养科学思维，设计中和反应热测定实验及误差分析提升科学探究能力，练习题覆盖概念辨析与数据处理，课中助力教学实施，课后帮助学生巩固知识查漏补缺。

第1节　化学反应的热效应 第1课时　化学反应的反应热 【学习目标】　1.了解反应热的概念，并解释反应热产生的原因。　2.正确认识和判断放热反应和吸热反应。　3.能解释中和反应的反应热的测定原理，能根据实验中的数据计算反应热。 知识点一　化学反应的能量变化 1．体系与环境 (1)体系：人为划定的研究对象(物质系统)。 (2)环境：体系以外的其他部分。例如，当我们研究一个在密闭容器中进行的气体反应时，若将容器中的气体作为体系，则容器和容器以外的空气等物质就是环境。 2．常见的吸热反应和放热反应 (1)吸热反应：大多数分解反应、Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl的反应、C和CO2或H2O(g)的反应、碳酸氢钠与柠檬酸的反应等。 (2)放热反应：大多数化合反应、所有的燃烧反应、酸碱中和反应、较活泼金属与酸的反应、活泼金属与水的反应、铝热反应、缓慢氧化反应。 3．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：通常用Q表示。Q取正值时，表示反应吸热；Q取负值时，表示反应放热。 (3)单位：J·mol-1或kJ·mol-1。 (1)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(　　) (2)反应产物的总能量一定低于反应物的总能量(　　) (3)反应热的大小与反应物和反应产物的能量有关(　　) (4)化学反应放热还是吸热与反应条件(是否需要加热等)无关(　　) (5)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)× 1．(2026·海口高二月考)下列属于放热反应的是(　　) A．浓硫酸溶于水 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．氯化铵分解 D．灼热的碳与氧气反应 解析：选D。浓硫酸溶于水为浓硫酸溶解的物理过程，该过程放出热量，无新物质生成，不属于化学反应，A不符合题意；盐酸与碳酸氢钠反应是吸热反应，B不符合题意；氯化铵的分解是吸热反应，C不符合题意；灼热的碳与氧气反应是碳的燃烧，燃烧是典型的放热反应，D符合题意。 2．下列四个选项中，表示吸热反应的是(　　) 解析：选A。E(反应物)<E(反应产物)的反应为吸热反应，故A正确。 　 图像法判断吸热反应与放热反应 吸热反应：E(反应物)<E(反应产物)，Q>0 放热反应：E(反应物)>E(反应产物)，Q<0 3.(1)从微观角度分析化学反应中能量变化的原因： 上图中过程①需________(填“吸收”或“释放”)能量，根据上图的信息可知，生成1 mol H2O(g)时，放出的热量为________。 (2)根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g) ===CF4(g)＋4HF(g)的反应热Q为__________。 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol-1) 414 489 565 155 解析：(1)过程①为化学键的断裂过程，断键吸收能量；1 mol H2和 mol O2断键吸收的总能量为436 kJ＋249 kJ＝685 kJ，生成 1 mol H2O(g)成键放出的能量为930 kJ，所以生成1 mol H2O(g)时，放出的热量为 930 kJ－685 kJ＝245 kJ。 (2)反应热Q＝反应物键能之和－反应产物键能之和＝(414×4＋155×4－489×4－565×4) kJ·mol-1＝－1 940 kJ·mol-1。 答案：(1)吸收　245 kJ　(2)－1 940 kJ·mol-1 　 知识点二　反应热的测定 1．热化学：用实验方法和理论方法研究反应热的化学分支。 2．反应热的测定 (1)主要仪器：量热计。一种简易量热计的结构如下图所示： (2)测定方法：将反应物加入内筒并搅拌使之迅速反应，测量反应前后溶液温度的变化值。 (3)计算公式：Q＝－C(T2－T1)。其中，C表示溶液及量热计的热容，单位是J·K-1；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度，单位是K。 [点拨]　热容(C)与比热容(c)的关系：比热容＝。由此可知Q＝－C(T2－T1)＝－mc(T2－T1)。 3．测定中和反应的反应热 (1)实验原理 实验中通过测定酸碱中和反应中溶液温度的变化，依据Q＝－C(T2－T1)计算中和反应放出的热量。 (2)实验用品 简易量热计、量筒(100 mL)、250 mL烧杯、1.0 mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH溶液。 (3)实验步骤 ①向量热计内筒中加入1.0 mol·L-1的盐酸100 mL，盖上杯盖，插入温度计，匀速搅拌后记录初始温度T1。 ②向250 mL的烧杯中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液100 mL，调节其温度，使之与量热计中盐酸的温度相同。 ③快速地将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系达到的最高温度T2。 ④重复实验操作2～3次，记录每次的实验数据，取平均值作为计算依据。 (4)实验数据的处理 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1 g·cm-3，反应前后溶液的比热容为4.18 kJ·K-1·kg-1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量为0.836(T2－T1)_kJ。 换算为强酸与强碱中和反应生成1 mol H2O(l)的反应热：Q＝－8.36(T2－T1)_kJ·mol-1或 kJ·mol-1。 (1)中和反应的反应热的测定实验中，应将NaOH溶液一次快速倒入量热计的内筒(　　) (2)在298 K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(l)时，放出57.3 kJ的热量，则相同条件下，浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l)时，也放出57.3 kJ的热量(　　) (3)同一中和反应中生成1 mol H2O(l)的反应热与酸碱的用量有关(　　) (4)用温度计测定盐酸的起始温度后，直接测定NaOH溶液的温度(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)× 1．(2026·枣庄高二检测)下列有关中和反应的反应热测定的说法正确的是(　　) A．用搅拌器左右搅拌，有助于反应充分 B．准确测量中和反应的反应热的整个实验过程中，至少测定4次温度 C．可以用相同物质的量的NaOH固体代替NaOH溶液 D．若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸，则测得的反应热变大 解析：选D。用搅拌器上下搅拌，有助于反应充分，A错误；准确测量中和反应的反应热的实验过程中，一般要测量起始酸、碱的温度，反应中的最高温度，为减小误差，实验至少要再重复操作2次，所以至少测定9次温度，B错误；NaOH固体溶于水的过程放出热量，使测得的反应热偏小，C错误；醋酸为弱酸，电离过程会吸热，且中和反应放热，反应热为负值，若用同浓度同体积的醋酸代替盐酸，则测得的反应热变大，D正确。 2．(双选)某学生用50 mL 0.5 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行中和反应，设计的简易装置如右图所示，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。下列说法正确的是(　　) A．从实验装置上看，除了缺少搅拌器外没有其他问题 B．大烧杯上如不盖硬纸板，测得的中和反应的反应热偏大 C．向小烧杯中先加入盐酸，再倒入久置于空气中的NaOH溶液 D．实验中改用60 mL 0.5 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量不相等 解析：选BD。A错，从实验装置上看，除缺少搅拌器外，大、小烧杯不一样高，热量损失大；B对，大烧杯上如不盖硬纸板，会导致热量损失大，使测得的中和反应放出的热量偏小，反应热偏大；C错，久置于空气中的NaOH溶液已变质，影响测定结果；D对，实验中改用60 mL 0.5 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与题给实验相比，生成水的物质的量不相等，故所放出的热量不相等。 　 (1)为了保证盐酸完全被中和，可以采用稍过量的NaOH溶液。 (2)酸碱溶液一次迅速混合。 (3)强酸和强碱的稀溶液发生中和反应，中和反应的反应热是相等的。 (4)强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液发生中和反应时，其反应热偏大，因为弱电解质的电离是吸热的。 (5)中和反应的实质是H＋＋OH－===H2O。若反应过程中有其他物质生成(如生成不溶性物质等)，这部分反应热不包括在中和反应的反应热之内。 1．下列说法正确的是(　　) ①物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热 ②化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化 ③化学反应过程中放出或吸收的热量，都是物质本身所具有的能量变化的表现 ④化学反应总是放出热量 ⑤反应热通常用Q表示，反应放热时，Q为负值，反应吸热时，Q为正值 A．①②③　　　　　　　 B．①④⑤ C．②③⑤ D．①②④ 解析：选C。①化学反应中反应物的总能量大于反应产物的总能量时，反应放出热量，故物质发生反应时放出的热量来源于物质本身，错误；②化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量变化，正确；③物质本身所具有的能量不同，导致化学反应过程中放出或吸收热量，正确；④化学反应均伴随着能量变化，化学反应可能放出或吸收热量，错误；⑤反应热通常用Q表示，反应放热时，Q为负值，反应吸热时，Q为正值，正确。 2．(2026·临沂一中高二检测)下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是(　　) A．氢氧化钠溶液与盐酸混合 B．碳酸钙的分解 C．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合 D．灼热的炭与二氧化碳反应 解析：选A。NaOH溶液和盐酸反应是酸碱中和反应，是放热反应，A符合题意；碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，是吸热反应，B不符合题意；Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合生成氯化钡、氨气和水，是吸热反应，C不符合题意；灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，是吸热反应，D不符合题意。 3．(2026·三亚高二月考)氯胺(NH2Cl)能与水反应生成强氧化性的物质，可作长效缓释消毒剂。制备氯胺的反应为NH3(g)＋Cl2(g)===NH2Cl(g)＋HCl(g)，已知部分化学键的键能见下表： 化学键 N—H Cl—Cl N—Cl H—Cl 键能/ (kJ·mol-1) 391 243 200 431 上述反应的反应热为(　　) A．＋3 kJ·mol-1 B．－3 kJ·mol-1 C．＋370 kJ·mol-1 D．－370 kJ·mol-1 解析：选A。反应热＝反应物的键能之和－反应产物的键能之和＝(3×391 kJ·mol-1＋243 kJ·mol-1)－(2×391 kJ·mol-1＋200 kJ·mol-1＋431 kJ·mol-1)＝＋3 kJ·mol-1，A正确。 4．如右图所示为反应Br·＋H2HBr＋H·的能量与反应过程的示意图，下列叙述正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．该反应为放热反应 C．反应物的总能量高于反应产物的总能量 D．断裂反应物中化学键吸收的能量小于形成反应产物中化学键释放的能量 解析：选A。由题图可知，反应物的总能量低于反应产物的总能量，该反应为吸热反应，断裂反应物中化学键吸收的能量大于形成反应产物中化学键释放的能量。 5．(2026·江淮名校高二联考)某小组同学利用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行中和反应的反应热的测定，得到如下数据。已知：假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3，中和反应后生成溶液的比热容c＝4.18 J·g-1·℃-1。回答下列问题： 实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃ 盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液 1 20.0 20.1 23.2 2 20.2 20.4 23.4 3 20.5 20.6 24.6 4 20.3 20.4 23.4 (1)向盐酸中倒入NaOH溶液的正确操作是 __________(填字母)。所用NaOH溶液要稍过量的原因是________________________________ _______________。 A．沿玻璃棒缓慢倒入　 B．分三次倒入 C．一次迅速倒入 (2)反应前后温度平均变化量为__________℃。依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和反应的反应热为__________kJ·mol-1(结果保留一位小数)。在实验过程中，如果不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，则测得的反应热Q__________(填“偏高”或“偏低”)。 (3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为Q1、Q2、Q3，则Q1、Q2、Q3由大到小的关系为____________________________________。 (4)测定中和反应的反应热时，不能选用浓硫酸，原因是____________________________________________________。 解析：(1)向盐酸中倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速地倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，故选C。(2)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05 ℃，反应后温度为23.2 ℃，反应前后温度差为3.15 ℃；第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3 ℃，反应后温度为23.4 ℃，反应前后温度差为3.1 ℃；第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55 ℃，反应后温度为24.6 ℃，反应前后温度差为4.05 ℃；第4次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.35 ℃，反应后温度为23.4 ℃，反应前后温度差为3.05 ℃；第三次误差较大，应舍去，平均温度差为3.1 ℃；50 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.025 mol，溶液的质量为100 mL×1 g·mL-1＝100 g，温度变化的值为3.1 ℃，则生成0.025 mol水放出的热量为c×m×ΔT＝4.18 J·g-1·℃-1×100 g×3.1 ℃＝1 295.8 J＝1.295 8 kJ，所以实验测得的中和反应的反应热＝－≈－51.8 kJ·mol-1；如果不把温度计上的酸用水冲洗干净直接测量NaOH溶液的温度，则温度计上的酸会与NaOH溶液发生中和反应，导致测得的NaOH溶液起始温度偏高，计算出的温度差偏小，使测得的Q偏高(即绝对值偏小)。(3)中和反应的反应热是强酸强碱稀溶液完全反应生成1 mol水放出的热量，一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和1 L 1 mol·L-1稀盐酸恰好完全反应放出相同的热量；一水合氨是弱电解质，存在电离平衡，电离过程是吸热过程，稀氨水和稀盐酸恰好完全反应放出的热量小于中和反应放出的热量，反应热是负值，所以Q3>Q1＝Q2。(4)测定中和反应的反应热时，不能选用浓硫酸，原因是浓硫酸溶于水会放出热量，影响实验结果。 答案：(1)C　确保盐酸被完全中和 (2)3.1　－51.8　偏高　(3)Q3>Q1＝Q2 (4)浓硫酸在稀释过程中要放出热量，影响中和反应的反应热的测定 学科网（北京）股份有限公司 $