第一章 化学反应的热效应（培优复习课件）化学人教版选择性必修1

该高中化学课件系统梳理了化学反应的热效应核心知识，涵盖反应热和焓变、中和反应热测定、热化学方程式与燃烧热、盖斯定律及反应热计算，通过概念、计算、结构体系构建知识网络，展现从基础概念到实验测定再到定量计算的逻辑脉络。 其亮点在于采用“要点精析-题型探究-综合应用”三阶复习策略，如中和热测定实验结合数据处理培养科学探究能力，盖斯定律计算通过虚拟途径法和加和法建构思维模型，分层题型从基础例题到综合应用题，助力学生深化化学观念和科学思维，教师可依托此资料实现精准复习教学。

第一章 化学反应的热效应 人教版必修第一册 高效培优系列 培 优 复 习 01 中和反应反应热的测定 反应热和晗变 热化学方程式和燃烧热 复习导航 02 03 04 盖斯定律和反应热的计算 知识体系 反应热和焓变 01 要点精析 反应热和焓变 (1)化学反应中的两大变化： (2)化学反应中的两大守恒： (3)化学反应中的能量转化形式： 能量守恒和质量守恒 物质变化和能量变化 化学能与 、电等其他形式能量的转化。通常主要表现为 的变化。 热量 热 一、体系与环境 1．化学反应中的能量变化的认识视角 放热反应 吸热反应 ①所有燃烧反应； ②大多数化合反应； ③酸碱中和反应； ⑤金属与酸或水的置换反应； ⑥物质的缓慢氧化； ④铝热反应。 ①大多数分解反应 ③高温条件下C、H2、CO作还原剂的反应。 ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应； 2. 常见的放热反应与吸热反应 要点精析 反应热和焓变 体系与环境之间存在_______交换或_______交换。 物质 能量 以盐酸与NaOH溶液的反应为例 在热学中体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们可将盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（又称系统）。 与体系相互影响的其他部分，如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。 2．认识环境和体系 要点精析 反应热和焓变 3． 为描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量—焓(符号为H)。 1. 内能（符号为U）：体系内物质的各种能量的总和，受______、____和__________________等的影响。 2. 焓（符号为H）：与内能有关的物理量。 3. 焓变：在_______条件下进行的化学反应其反应热等于反应的焓变。 温度 压强 物质的聚集状态 等压 4. 焓变—— 生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号为∆H 表达式：ΔH = H(生成物) - H(反应物) 单位：kJ/mol(或kJ·mol-1) 二、反应热和晗变 要点精析 反应热和焓变 规定： ①当反应体系放热时其焓减小，ΔH为“－”，即ΔH < 0； ②当反应体系吸热时其焓增大，ΔH为“＋”，即ΔH > 0。 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 焓(H) 反应物 生成物 反应进程 4. 焓变—— 生成物的总焓与反应物的总焓之差，符号为∆H 要点精析 反应热和焓变 5. 从宏观和微观了解反应热 ①宏观角度：从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示： 吸热反应 放热反应 要点精析 反应热和焓变 (5)从宏观和微观了解反应热 ②微观角度(反应热的量化参数)：从化学键变化的角度分析  ③反应热ΔH的基本计算公式： ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。 要点精析 反应热和焓变 反应热易错点 1.化学反应热与反应条件无必然关系 (1)放热反应往往也需要加热，吸热反应常温下也能自发进行。 (2)一个反应能否自发进行，主要看在通常环境下是否能达到该反应发生的条件 2.有能量变化不一定是化学变化 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、浓硫酸稀释放热但不属于放热反应。 3.化学反应热与物质的稳定性关系 化学反应热与物质的稳定性：物质的能量越低，键能越大，该物质越稳定；物质的能量越高，键能越小，该物质越不稳定。即A→B，ΔH<0，A具有的能量高于B，B的稳定性强于A。 题型探究 （1）相同物质的不同状态能量不同，固体能量最低，然后液体，最后是气态能量最高。 （2）反应的能量变化是所有参与反应生成物和反应物能量差，不能单独的个体比较。。 易错点睛 题型一 反应过程和能量变化关系 【例1】下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是(　 ) A．由图1知，石墨转变为金刚石是吸热反应 B．由图2知，S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1， S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2 ，则ΔH1＞ΔH2 C．由图3知，白磷比红磷稳定 D．由图4知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH＞0 A 题型探究 吸热反应：生成物的总能量大于反应物的总能量 放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量 易错点睛 题型二 【例2】反应A+B→C(ΔH<0)分两步进行：①A+B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示反应过程中能量变化的是( ) D 02 中和反应反应热的测定 要点精析 中和反应反应热的测定 ①测定中和热使用的若是强酸、强碱的稀溶液(即反应满足H+(aq) + OH-(aq) =H2O(l))，则生成1molH2O放出的热量为定57.3kJ。 1. 定义：在稀溶液中，稀的强酸与稀的强碱发生中和反应生成1mol 液态水和可溶性盐时所释放的热量。 2. 注意事项： ②测定中和热使用的若是弱酸、弱碱的稀溶液，由于弱酸、弱碱在电离时会吸热，所以生成1molH2O放热小于57.3kJ。 ③测定中和热使用的若是酸、碱的浓溶液，由于酸、碱的浓溶液在稀释时会放热，所以生成1molH2O放热大于57.3kJ。 一、中和热 要点精析 中和反应反应热的测定 一、中和反应反应热的测定 1.测定原理 2.实验装置 c：水的比热容 m ：溶液的总质量 t始、t终：反应前和反应后体系的温度 n ：生成液态水的物质的量 迅速混合 充分反应 隔热防止热量散失 OH- (aq) + H+ (aq) = H2O(l) 3.计算公式 常温下，液态水的比热容为 4.18 J/(g· ℃ ) 要点精析 中和反应反应热的测定 4.实验数据处理 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系温度 反应后体系温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t1－t2)/℃ 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 设溶液的密度均为1 g/cm3，中和后溶液的比热容c＝4.18 J/g·℃，则反应放出的热量：Q＝cmΔt＝c · [m(盐酸)＋m(NaOH溶液)] · (t2－t1) ≈ 1421J ≈ 1.42 kJ，那么生成1 mol H2O放出的热量为：＝ ＝56.8 kJ 3.中和反应反应热的测定步骤。 注意：为保证酸完全中和，采取的 措施是碱稍过量。 要点精析 中和反应反应热的测定 中和热的测定易错点 1．酸、碱溶液应当用强酸、强碱的稀溶液，因为浓酸或浓碱溶于水一般都要放热。若用弱酸或弱碱，它们电离时要吸收一部分热量，会使测得的数值偏小。 2．测量酸、碱溶液温度时要过一段时间再读数，测量反应混合液温度时应随时读取温 度值以记录最高温度。 3．溶液混合要迅速，尽量减少热量的散失。 4．为保证实验结果的准确性，重复实验2～3次，取其平均值。 5．为了保证实验中盐酸完全反应，使用的碱稍微过量，计算中和热时按酸来算。 6．做好保温工作是本实验成功的关键，如为什么用环形玻璃棒，不能用铁质或铜质环形棒，还应注意环形玻璃棒的使用方法。 题型探究 1.中和热：用离子方程式可表示为OH- (aq) + H+ (aq) = H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1 中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应 弱酸弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3kJ·mol-1 浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于57.3kJ·mol-1 思维建模 题型一 中和热测定 【例1】在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热可测定中和反应的反应热。下列关于该实验的说法正确的是( ) D A．烧杯间的碎泡沫塑料的作用是固定烧杯的位置 B．如果没有玻璃搅拌器，酸碱混合后可用温度计轻轻搅拌 C．测定时，为防止溶液飞溅损失导致测定不准，应将稀盐酸缓慢加入稀氢氧化钠 D．若用浓硫酸测定中和反应的反应热，则测定的ΔH偏低 03 热化学方程式和燃烧热 要点精析 热化学方程式和燃烧热 一、热化学方程式 1. 定义: 热化学方程式表示____________________ 和_________ 的关系的化学方程式。 参加反应物质的量　 反应热 H2(g)+I2(g)====2HI(g) △H=－14.9kJ/mol 200℃ 101kPa 物质变化 能量变化 2. 意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 3. 实例：上述方程式表示的意义为1mol氢气与1mol碘蒸气完全反应生成2mol碘化氢气体，放出14.9 kJ的热量。 要点精析 热化学方程式和燃烧热 二、热化学方程式书写 一写方程式 二标状态 三标条件 四标ΔH 五标数值 写出配平的化学方程式 用s、l、g、aq表明物质的聚集状态不标“↑”“↓” 表明反应的温度和压强（常温常压时可不标注） 在方程式后写出ΔH，并根据信息注明ΔH的+/- 根据化学计量数计算写出ΔH的值，并注明单位 1. 热化学方程式书写规则 要点精析 热化学方程式和燃烧热 二、热化学方程式书写 一审ΔH符号的 正误与单位 二审物质聚集状态 三审数值 四审是否符合概念 放热反应ΔH为负；吸热反应ΔH为正，单位是kJ·mol－1，逆反应的ΔH与正反应的ΔH数值相同，符号相反 必须注明每种反应物和生成物的聚集状态，同一个化学反应，物质的聚集状态不同，ΔH数值不同 ΔH的大小与反应物的物质的量的多少有关，相同的反应，化学计量数不同时，ΔH不同。 如表示燃烧热、中和热的热化学方程式 2. 热化学方程式书正误判断 要点精析 热化学方程式和燃烧热 一、中和热 3. 燃烧热 (1)概念: 101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。 ①研究条件: ②反应物及其物质的量: ③反应程度: ④生成物: ⑤燃烧热与物质的多少无关，只与物质的种类有关 ⑥符号: 单位: 101kPa 如:C→CO2，H→H2O(l)，S→SO2等。 【注意事项】 完全燃烧 △H<0 kJ/mol 纯物质 1mol(以燃烧1mol纯物质为标准来配平) 指定产物，没有特别说明，一般是在氧气中进行，且产物为稳定氧化物 要点精析 中和反应反应热的测定 热化学方程式易错点 1.热化学方程式各物质前的化学计量数可以是整数，也可以是分数，当化学计量数不同时，其ΔH 也不同。但单位始终为 kJ/mol 2.特殊反应热 （1）书写表示燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数为1；产物应为完全燃烧生成稳定的化合物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧生成的是H2O（l），而不是H2O（g）。 （2）书写表示中和热的热化学方程式时，H2O的化学计量数为1，并以此配平其余物质的化学计量数。 3.可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小 4.中文叙述燃烧热、中和热时可以不带“负号”，但凡用ΔH表示时一定要有“负号” 题型探究 1.物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。 2.热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量(可以是整数，也可以是分数) 3.正逆反应的ΔH绝对值相等，符号相反 4.由于ΔH与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与 ΔH　相对应。 思维建模 题型一 热化学方程式正误判断 【例1】下列热化学方程式或叙述正确的是(　　) A.1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量： N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝＋642 kJ·mol-1 B.12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量： 2C(石墨，s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol-1 C.已知：H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol-1，则：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g) 的ΔH＝＋572 kJ·mol-1 D.已知N2(g)＋3H2(g) ⇌2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量 C 题型探究 热化学反应方程式书写要注意物质的状态、△H 的符号、△H 的大小与物质计量系数的关系。 易错警示 题型二 热化学方程式书写 【例1】在25℃和101kPa 下，1g H2 燃烧生成液体水放出142.9 kJ 的热量，则下列热化学方程式中正确的是 （ ） A. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l) △H=-142.9 kJ/mol B. H2(g) + 1/2O2(g) = H2O (l) △H=-285.8 kJ/mol C. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) △H=-571.6 kJ/mol D. H2(g) + 1/2O2(g) = H2O (g) △H=+285.8 kJ/mol B 04 盖斯定律和反应热的计算 要点精析 盖斯定律和反应热的计算 一、盖斯定律 1.从反应途径的角度理解盖斯定律 一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 ΔH = _____________________ ΔH =_______________________________ ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 ΔH1+ΔH2 = ΔH3+ΔH4+ΔH5 要点精析 盖斯定律和反应热的计算 一、盖斯定律 2. 盖斯定律在生产和科学研究中的意义：有些反应，因为某些原因，导致反应热难以直接测定，如： （1）有些反应进行得很慢 （2）有些反应不容易直接发生 （3）有些反应的产品不纯（有副反应发生） 但这些反应的反应热都可以用盖斯定律间接求得。 从始态S→终态L 体系放出热量，∆H1 <0 从终态L→始态S，体系吸收热量，∆H2>0 根据能量守恒，∆H1 + ∆H2 = 0 始态(S) 终态(L) 3. 能量守恒 要点精析 盖斯定律和反应热的计算 一、盖斯定律 4. 利用盖斯定律书写热化学方程式的一般步骤 目标 查找 调整 加减 计算 检查 先确定待求的方程式 找出代求方程式中各物质在已知方程式中的位置 根据代求方程式调整已知方程式的计量数 “同向相加、异向相减” 计算并写出待求的热化学方程式 检查得出的热化学方程式是否正确 要点精析 盖斯定律和反应热的计算 二、反应热的计算 1. 根据键能计算反应热 △H=E反应物总键能－E生成物总键能 2. 根据能量变化计算反应热 △H=E反应物断键吸收总能量－E生成物成键释放总能量 △H=E生成物总能量－E反应物总能量 要点精析 盖斯定律和反应热的计算 二、反应热的计算 3. 根据化学方程式计算反应热 反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的ΔH求反应热，热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比 【例如】 aA(g)＋bB(g) = cC(g)＋dD(g) ΔH a b c d |ΔH| n(A) n(B) n(C) n(D) Q 则： 要点精析 盖斯定律和反应热的计算 二、反应热的计算 4. 根据燃烧热计算 Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|(燃烧热) 5. 根据盖斯定律计算反应热 方法一：虚拟途径法 则有：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 方法二：加和法 ①找唯一：目标反应的物质在已知反应只出现一次的位置 ②加：反应同加异减，焓变随之加减 题型探究 ①唯一入手（唯一：目标方程式中的物质，在给出的已知方程式中只出现一次） ②热化学方程式同乘以一个数时，反应热数值也必须同乘以该数值； ③同加异减（目标方程式中的物质，与给定方程式中物质若在方程式等号的同侧，则加起来，反之，则减去） 易错点睛 题型一 盖斯定律应用 【例1】已知肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料，已知 ①2H2O(l)+O2(g)=2H2O2(l) △H1=+108.3kJ/mol ②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H2=－534.0kJ/mol。 则有反应：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H3，则ΔH3是（ ) A．＋425.7kJ·mol－1 B．－425.7kJ·mol－1 C．＋642.3kJ·mol－1 D．－642.3kJ·mol－1 D 题型探究 △H=E反应物总键能－E生成物总键能 △H=E反应物断键吸收总能量－E生成物成键释放总能量 △H=E生成物总能量－E反应物总能量 思维建模 题型一 盖斯定律应用 【例1】根据能量变化示意图，下列说法正确的是（ ) A．反应2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)，反应物的总能量小于生成物的总能量 B．可推测，断开1 mol O－H键共放出463 kJ能量 C．1 mol H2O(g)分解生成H2(g)和O2(g)吸收484 kJ能量 D．H2(g)和O2(g)生成2 mol H2O(l)放出的能量大于484 kJ D 1．甲烷燃烧的热化学方程式为： kJ·mol-1，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 综合应用 B    A．反应物的总能量低于生成物的总能量 B．反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关 C．断开 键放出能量 D．该反应是吸热反应 综合应用 2. 在生产和生活中，人们广泛利用着化学反应释放的能量。下列说法正确的是 A．若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B．用实验方法和理论方法研究反应热的化学称为热化学 C．只要有能量变化的都是化学变化 D．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 B 3. 理论研究表明，在101kPa和298K下， 异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 综合应用 A A．1molHCN(g)的能量小于1molHNC(g)的能量 B．1molHCN(s)转化为1molHNC(g)需吸收59.3kJ热量 C．该异构化反应只有在加热条件下才能进行 D．该反应为吸热反应，1molHNC的总键能比1molHCN的总键能大 综合应用 B ，则下列说法正确的是 A．金刚石比石墨稳定 B．反应②表示石墨的燃烧热的热化学方程式 C． D． 综合应用 5. 已知① ，② ③ ，④ D 综合应用 D B．已知氢在氯气中燃烧的热化学方程式为 ，所以H2(g) 7. 党的二十大提出要加快发展方式绿色转型，而氢能源作为一种绿色能源在日常生活中的应用越来越广泛。下列有关说法正确的是 A．研制新型催化剂，降低水分解时的 是氢能发展的方向之一 综合应用 的燃烧热是 C．已知： ，则氢气的燃烧热 D．反应 ，则反应物的总键能小于生成物的总键能 C 综合应用 8. 中和反应是化学中的一种重要反应，酸、碱在互相交换成分的过程中，也产生了能量的变化。 (1)下列与中和反应热量变化相同的是___________(填标号)。 A．铝热反应 B． 与 混合 C．碳酸氢钠分解 D．浓硫酸溶于水 (2)中和热的理论数值为 。用如下图所示的装置进行中和热测定。 ①有同学认为该装置存在缺陷，请指出该装置的不足之处___________。 ②若小烧杯与大烧杯未在同一平面，求得的焓变 ___________(填“偏大”、 “偏小”或“无影响”)，该实验现使用 盐酸和50mL0.50mol/L NaOH溶液进行反应，则放出的热量___________57.3kJ(忽略测量误差，填“>”或“<”或“=”)。 ③关于中和热的测定实验，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液 B．实验中应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。 C．完成一次中和热测定实验，最少需测两次温度 综合应用 (3)将 盐酸和 未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示，实验中始终保持 。下列叙述正确的是___________(填标号)。 A．做该实验时环境温度低于22oC B．V1=30mL时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 C．NaOH溶液的浓度约为 D．强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定 (1)AD (2) 缺少玻璃环形搅拌器 偏大 < B (3)AB 感谢观看 人教版必修第一册 高效培优系列 $