1.1 第1课时 反应热 焓变(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

第一章　化学反应的热效应 第一节　反应热 第1课时　反应热　焓变 ◆ 学习任务一　反应热及其测定 【课前自主预习】 1.体系与环境(以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例) 2.反应热 在　　　　条件下,化学反应体系向环境　　　　或从环境　　　　的热量,称为化学反应的热效应,简称反应热。  3.中和反应反应热的测定 (1)仪器:　　　　　　。   (2)原理:根据体系的　　　　　　　和有关物质的　　　等来计算反应热。   (3)实验装置及作用(如图所示) (4)实验测量数据 ①反应前体系温度(t1)的测量 用一个量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内筒,盖上杯盖,插入温度计,测量并记录盐酸的温度。用水把温度计冲洗干净,擦干备用。用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,用温度计测量并记录NaOH溶液的温度,取两温度平均值为t1。用水把温度计冲洗干净,擦干备用。 ②反应后体系温度(t2)的测量 打开杯盖,将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速搅拌。准确读取混合溶液的　 ,记录为t2。用水把温度计冲洗干净,擦干备用。 ③重复实验操作,记录每次的实验数据,取测量所得温度差(t2-t1)的平均值作为计算依据。 ④实验数据处理 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,反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1· ℃-1。 该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是　　　　　　　　　。生成1 mol H2O时放出的热量为　　　　　　　　　　　。   [问题思考] (1) 若改用100 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液混合,所测中和反应生成1 mol H2O时放出的热量是否为本实验结果的2倍? (2) 用浓硫酸代替盐酸会对结果产生什么影响?用醋酸代替盐酸会对结果产生什么影响?若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热,会对结果产生什么影响? (3)若用NaOH固体代替NaOH溶液,会对结果产生什么影响? 【核心知识讲解】 1.中和反应反应热测定实验中产生误差的原因 (1)装置方面:装置的隔热保温效果不好,造成实验过程中热量损失而引起误差。 (2)操作方面 (3)读数方面 2.误差分析 50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液反应的误差分析: 引起误差的实验操作 t2-t1 Q 保温措施不好 偏小 偏小 搅拌不充分 偏小 偏小 所用酸、碱浓度过大 偏大 偏大 用同浓度的氨水代替NaOH溶液 偏小 偏小 用同浓度的醋酸代替盐酸 偏小 偏小 【知识迁移应用】 例1 某实验小组用100 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液与60 mL 0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和反应反应热的测定,装置如图所示。回答下列问题: (1)若实验共需要450 mL NaOH溶液,实验室在配制该溶液时,则需要用托盘天平称量NaOH固体　　　　 g。  (2)某小组测得数据如下: 实验 序号 起始温度t1/℃ 终止温度 t2/℃ 平均温度差 (t2-t1)/℃ H2SO4 溶液 NaOH 溶液 平均值 1 26.2 26.0 26.1 30.1 　　　  2 26.3 26.5 26.4 30.3 3 26.0 26.0 26.0 30.1 4 25.9 26.1 26.0 30.8 ①计算出表中的平均温度差为　　　　 ℃。  ②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液与0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.2 J·g-1· ℃-1,依据实验数据,生成1 mol H2O(l)时,该实验测得的中和反应放出的热量为　 kJ。  (3)上述实验结果与57.3 kJ有偏差,产生偏差的原因可能是　　　　。  A.量取硫酸溶液体积时仰视读数 B.配制NaOH溶液定容时俯视 C.实验装置保温效果差 D.向酸溶液中分多次加入碱溶液 [归纳小结] 测定中和反应反应热的实验中需要注意的问题 (1)所用装置要尽可能做到保温、隔热;实验操作时动作要快,尽量减少热量的损失。 (2)所用溶液的配制必须准确,且浓度要小;为保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液。 (3)实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温才能使用。 (4)要使用同一支温度计,温度计读数要尽可能准确;水银球部位一定要完全浸没在溶液中,且要读取混合后的最高温度。 (5)可采用多次测量取平均值的方法,减小实验误差。 ◆ 学习任务二　反应热与焓变 【课前自主预习】 1.化学反应产生反应热的原因 化学反应前后体系的　　　　发生了变化。内能受　　　　、压强和物质的　　　　　等影响。   2.焓变 在　　　　条件下进行的化学反应,其反应热等于反应的焓变。符号为　　　,单位是　　　　　。   3.ΔH的正、负规定 (1)当反应体系放热时其焓　 　,ΔH为　 ,即ΔH　　　　0。   (2)当反应体系吸热时其焓　 　,ΔH为　 ,即ΔH　　　　0。   4.微观角度认识反应热实质 (1)实例:以H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) (25 ℃、101 kPa下)的能量变化为例,填写下表中的空白。 化学键 反应中能量变化 1 mol A—B化学键 反应中能量变化 H—H 吸收　　　　kJ  共吸收　　　　kJ  Cl—Cl 吸收　　　　kJ  H—Cl 放出　　　　kJ  共放出　　　　kJ  结论 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的反应热ΔH=　　　　　　　  (2)结论:　　　　　　　　　　　时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。  [问题思考] H2(g)和Cl2(g)在光照条件下也可以发生上述反应,则该反应的ΔH是否发生变化?试说明理由。 【核心知识讲解】 1.从两个角度理解吸热反应和放热反应 (1)从反应物和生成物焓(H)的变化角度理解 (2)从化学键角度理解 键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。 [注意] ①化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 ②物质具有的能量越低,该物质越稳定,断开物质内部的化学键就越难,其键能就越大。 2.常见的吸热反应和放热反应 (1)常见的吸热反应:大多数的分解反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应、C与CO2的反应、C和水蒸气的反应等。 (2)常见的放热反应:大多数的化合反应、酸碱中和反应、活泼金属与水(或酸)的反应、较活泼金属与酸的反应、所有的燃烧反应、铝热反应、物质的缓慢氧化等。 [问题思考] 根据图像回答下列问题: (1)金刚石和石墨谁更稳定? (2)ΔH1与ΔH2相比,哪一个较大? 【知识迁移应用】 例2 [2026·湖南长沙六中高二分班考] 化学反应A2(g)+B2(g)2AB(g)的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是 (　) A.该反应每生成2 mol AB(g)吸收b kJ热量 B.反应热ΔH=+(a-b) kJ·mol-1 C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D.断裂1 mol A—A和1 mol B—B放出a kJ能量 例3 [2026·福建宁德高二期中] N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如图所示,判断下列说法正确的是 (　) A.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应 B.2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量 C.1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收1264 kJ能量 D.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)的反应热ΔH=+180 kJ·mol-1 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)所有的化学反应都伴有能量的变化 (　) (2)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化 (　) (3)浓硫酸溶于水,体系的温度升高,该过程属于放热反应 (　) (4)中和反应反应热的测定实验中,应将50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液分多次倒入量热计的内筒 (　) (5)石墨转化为金刚石需要吸收能量,所以石墨更稳定 (　) (6)浓硫酸与NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l),放出的热量为57.3 kJ (　) (7)中和反应反应热的测定实验中,测定盐酸后的温度计没有冲洗干净,立即测NaOH溶液的温度 (　) 2.[2026·河北武安一中高二月考] 用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的氢氧化钠溶液在如图所示装置中进行中和反应,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。下列说法错误的是 (　) A.玻璃搅拌器的作用是使盐酸与氢氧化钠溶液充分混合 B.氢氧化钠溶液浓度较大的原因是保证盐酸充分反应 C.为了使反应充分发生,可向酸溶液中分次加入碱溶液 D.若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验,所测得的中和反应的反应热ΔH偏大 3.[2025·天津北师大静海附属学校高二月考] 某反应由两步构成:①A+BC, ②CD。该反应过程的能量变化如图所示,下列叙述正确的是 (　) A.D比C稳定 B.两步反应均为吸热反应 C.A+BD的反应热为(E1+E2+E3-E4) kJ·mol-1 D.反应A+BC一定需要加热才能发生 4.中国科研人员利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水的主要过程如图所示。 已知几种物质中化学键的键能如下表所示。 化学键 H—O H—H OO 键能/(kJ·mol-1) 463 436 496 若反应过程中分解水的物质的量为1 mol,则产生的热量变化为 (　) A.吸收484 kJ B.放出484 kJ C.吸收242 kJ D.放出242 kJ 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 第1课时　反应热　焓变 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 2.等温　释放　吸收 3.(1)简易量热计　(2)温度变化　比热容 (4)②最高温度　④0.418(t2-t1) kJ　 kJ [问题思考] (1)提示:否;在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热数值与反应物的量的多少无关,故所测结果应与本次实验结果基本相同。 (2)提示:浓硫酸溶于水时放热,则生成1 mol H2O时放出的热量偏大;弱酸、弱碱电离吸热,则生成1 mol H2O时放出的热量偏小;若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热,生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量,则生成1 mol H2O时放出的热量偏大。 (3)提示:NaOH固体溶于水时放热,则生成1 mol H2O时放出的热量偏大。 知识迁移应用 例1　(1)10.0　(2)①4.0　②53.76　(3)CD [解析] (1)因为没有450 mL容量瓶,实际配制的是500 mL(0.5 L)溶液,m(NaOH)=0.50 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=10.0 g。(2)①四组数据计算的温差分别为4.0 ℃、3.9 ℃、4.1 ℃、4.8 ℃,明显第4组数据偏差较大,应舍去,所以平均温度差为4.0 ℃;②在该中和实验中,生成H2O(l)的物质的量为0.05 mol,放出的热量=c·m·Δt=4.2 J·g-1·℃-1×(100+60) g×4.0 ℃=2688 J=2.688 kJ,则生成1 mol H2O(l)放出的热量为 kJ=53.76 kJ。(3)量取硫酸溶液时仰视读数,量取的硫酸溶液体积偏大,但是该反应中硫酸本来就是过量的,则不影响结果,故A错误;配制NaOH溶液定容时俯视,导致氢氧化钠溶液浓度偏大,氢氧化钠用量偏大,放出的热量偏多,故B错误;装置保温隔热效果差,会造成热量散失较多,造成偏差,故C正确;向酸溶液中分多次加入碱溶液,会造成热量散失较多,造成偏差,故D正确。 学习任务二 课前自主预习 1.内能　温度　聚集状态 2.等压　ΔH　kJ·mol-1 3.(1)减小　负值　<　(2)增大　正值　> 4.(1)436　243　679　431　862　-183 kJ·mol-1 (2)化学键断裂和形成 [问题思考] 提示:否;化学反应的焓变与反应条件无关。 核心知识讲解 [问题思考] (1)提示:石墨更稳定,由图像知,石墨含有的能量比金刚石低,键能比金刚石大,比金刚石稳定。 (2)提示:ΔH1。由图像知,石墨与O2反应放出的热量少,ΔH1大。 知识迁移应用 例2　B　[解析] 根据图像可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应是吸热反应,每生成2 mol AB(g)吸收(a-b) kJ热量,A错误;由图像分析可知,A2(g)+B2(g)2AB(g)　ΔH=+(a-b) kJ·mol-1,B正确;该反应为吸热反应,则反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误;化学键断裂吸收能量,D错误。 例3　D　[解析] 断裂1 mol N2(g)中的化学键吸收的能量为946 kJ,断裂1 mol O2(g)中的化学键吸收的能量为498 kJ,形成2 mol NO(g)中的化学键放出的能量为1264 kJ,N2(g)和O2(g)反应生成NO(g),断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,为吸热反应,故A错误;成键放热,2 mol O原子结合生成O2(g)时放出498 kJ能量,故B错误;1 mol NO(g)分子中的化学键断裂需要吸收632 kJ能量,故C错误;1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)的反应热ΔH=(946+498-1264) kJ·mol-1=+180 kJ·mol-1,故D正确。 【课堂评价】 1.(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)× [解析] (2)化学变化中的能量变化除了存在化学能与热能间的相互转化,也存在其他形式能量的转化,例如燃烧过程中化学能部分转化为光能。 (3)浓硫酸溶于水为物理变化,放热反应和吸热反应针对的是化学变化。 2.C　[解析] 中和反应反应热测定装置中,通过上下移动玻璃搅拌器使盐酸和氢氧化钠溶液充分混合,A项正确;为了保证50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸完全被氢氧化钠溶液中和,采用稍过量的氢氧化钠溶液,B项正确;为了使反应充分发生,同时减少热量损失,应向酸溶液中一次性快速加入碱溶液,C项错误;醋酸为弱酸,电离时吸收热量,导致最终放出的热量减少,ΔH偏大,D项正确。 3.A　[解析] 根据能量越低物质越稳定,D比C稳定,故A项正确;由图像可知,第一步反应为吸热反应,第二步反应为放热反应,故B项错误;A+BD的反应热为(E1-E2+E3-E4) kJ·mol-1,故C项错误;A+BC虽然是吸热反应,但是吸热反应不一定需要加热才能发生,故D项错误。 4.C　[解析] 水分解的方程式为2H2O2H2↑+O2↑,2 mol H2O分解,吸收的热量为2×2×463 kJ-2×436 kJ-496 kJ=484 kJ,则1 mol水分解吸收的热量为242 kJ,C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $