1.1.1+反应热+焓变.++课件++【知识精研+拓展延伸】高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

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【引入】【回顾】化学反应有哪些特征？

化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。而且能量转化形式是多样的。化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律。

放热反应(1)所有燃烧(2)中和反应(3)活泼金属与水、酸反应(4)大多数化合反应(5)缓慢氧化(6)铝热反应吸热反应(1)大多数分解反应(2)C与CO2/H2O

(3)铵盐与碱(4)碳酸氢钠+盐酸

在实际应用中，人们如何定量地准确描述化学反应过程中释放或吸收的热量呢？一、反应热及其测定被研究的物质系统称为体系(又称为系统)；体系：环境：与体系相互影响的其他部分称为环境；体系体系：反应物：盐酸、NaOH溶液发生的反应：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O生成物：NaCl、H2O环境：如试管、空气等环境1、体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间的反应为例2、体系与环境的热量交换——反应热体系环境热量①反应热：②直接测定反应热的方法：

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。等温：即反应前后体系的温度相等。测量仪器测定原理量热计

用温度计测量反应前后体系的温度变化，根据测定体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热（1）实验原理：在测定中和反应的反应热时，应该测量哪些数据?如何根据测得的数据计算反应热?Q=cm△tQ：中和反应放出的热量

m：反应混合液的质量C：反应混合液的比热容Δt：反应前后溶液温度的差值3、【探究】中和反应反应热的测定一、反应热及其测定

为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则:①50mL0.50mol/L盐酸的质量m1=50g,50mL0.55mol/LNaOH溶液的质量m2=50g②反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g.0C)。（上下移动）搅拌，使溶液迅速混合均匀。测量反应前后体系的温度反应容器减少热量散失，降低实验误差。减少热量散失，降低实验误差。（2）测量工具（量热计）：说出各组成部分的作用(3)测量步骤：(2)反应后体系温度的测量。打开杯盖，将量简中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度。(3)重复上述步骤（1）至步骤（2）两次。(1)反应物温度的测量。①用量筒量取50mL0.50mol/L盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内简中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。②用另一个量筒量取50mL0.55moI/LNaOH溶液中，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。1.能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？2.实验中是否可以更换温度计？3.能否测完酸后直接测量碱的温度？那如何操作？4.能否将NaOH分多次倒入热量计中？5.为什么NaOH的浓度稍稍比酸大？6.玻璃搅拌棒能否用金属搅拌棒代替？不能，会存在仪器误差不能，残留的酸与碱反应，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再测别的溶液。为了保证盐酸完全被中和不能，操作时动作要快，尽量减少热量的散失不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成热量损失。不能。浓硫酸溶解于水时放热，所测数值会偏大。(4)数据处理：

某小组用50mL0.5mol·L－1的盐酸与50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液进行实验。取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。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）/℃120.020.020.023.53.5220.020.020.022.82.8320.020.020.023.33.3

设溶液的密度均为1g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1，

则反应放出的热量Q=(m酸+m碱)﹡c﹡(t2-t1)≈

kJ，那么生成1molH2O放出的热量为＝

。

特别提醒：大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量。将差异明显的数据舍去。1.42（5）问题与讨论：上述过程中，提高测定反应热准确度的措施有哪些？①反应物：a.用强酸强碱的稀溶液；b.准确配制浓度，且NaOH溶液浓度稍大于盐酸；②减少热量损失：a.量热计保温隔热；b.不能用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器；c.酸碱混合要迅速，并盖上盖子；③仪器：a.温度计测定一种溶液后洗净擦干再测别的溶液；

b.不能用同一个量筒量取酸碱；④重复三次，减小误差。二、中和反应热（简称中和热）

在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O(l)的反应热。(4)浓酸和浓碱溶液稀释会放热，中和热偏大(3)弱酸弱碱电离吸热，中和热偏小(1)中和热与酸、碱的用量无关。(2)不是所有的中和反应放出的热都叫中和热要点：（1）条件：稀溶液（2）（强）酸与（强）碱（3）生成1mol液态水。若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内（4）放出的热量：57.3kJ1、下列有关中和反应反应热测定实验的说法正确的是（已知弱酸电离吸热）()A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小实验误差B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中中温度计水银球应与内筒底部接触C.测定中和反应反应热实验中，读取混合溶液不再变化的温度为终止温度D.用0.55mol/LNaOH溶液分别与0.50mol/L的盐酸、醋酸溶液反应，若所取的溶液体积相等，则测得的中和反应反应热的绝对值相同A随堂小练2.当50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在图示的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热。回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是

。（2）烧杯间填满碎纸条的作用是

。（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值

（填“偏大”“偏小”“无影响”）。环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小（4）实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量

（填“相等”或“不相等”），所求中和热

（填“相等”或“不相等”），简述理由：

（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会

。（均填“偏大”“偏小”“无影响”）不相等相等

因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量，与酸碱的用量无关偏小化学反应过程中为什么会产生反应热？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？【分析】因为反应前后体系的内能(符号为U)发生变化。（1）内能(U)：体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态等影响。能量越低,物质越稳定。【思考】在科学研究和生产实践中，化学反应通常是在等压条件下进行的。如何描述等压条件下的反应热？

1、内能、焓、焓变三、反应热与焓变1、内能、焓、焓变（2）焓：符号为H焓是物质所具有的能量，与内能有关的物理量（只有正值）（3）焓变（符号为△H）：

①定义：

②数学表达式：

③常用单位：

④与反应热关系：三、反应热与焓变生成物的总焓与反应物的总焓之差称为焓变。△H=H（生成物）-H（反应物）kJ/mol（或kJ·mol-1）等压条件下进行的化学反应，反应热等于焓变。【例题1】在250C和101kPa下，1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时放出184.6kJ的热量，则该反应的反应热为:ΔH=－184.6kJ/mol【例题2】在250C和101kPa下，1molC(如无特别说明，C均指石墨)与1molH20(g)反应，生成1molCO和1molH2,需要吸收131.5kJ的热量，则该反应的反应热为:ΔH=+131.5kJ/mol【练习】请用△H表示出中和热的准确值？ΔH=－57.3kJ/mol【注意】ΔH右端的+或-不可省略，单位kJ/mol必须标出。2、焓变的表示放热反应，焓减小，ΔH<0吸热反应，焓增大，ΔH>0（1）反应物与生成物总能量变化（宏观）焓(H)反应物生成物反应进程焓(H)生成物反应物反应进程ΔH＝E(生成物)—E(反应物)3、反应热的实质放热反应，△H为“-”，即△H<0，反应体系对环境放热，其焓减小吸热反应，△H为“+”，即△H>0，反应体系从环境吸热，其焓增大能量反应进程反应物生成物E吸E放能量反应进程生成物反应物E放E吸放热反应（ΔH<0）放热反应

（ΔH>0）（2）化学键的键能变化（微观）∆H＝E(反应物总键能)—E(生成物总键能)=Q吸-Q放化学反应的实质：旧键的断裂（吸热），新键的形成（放热）。(1)ΔH>0→吸热反应，ΔH<0→放热反应(2)ΔH＝E(生成物总能量)—E(反应物总能量)(3)∆H＝E(反应物总键能)—E(生成物总键能)=Q吸-Q放4、ΔH的计算【例题】断开1molH－H键、1molN－H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为

，则1molH2生成NH3的反应热为

。－92.0kJ/mol－30.67kJ/mol（4）应用：物质稳定性判断①物质键能越高，越稳定②物质总能量越低，越稳定。【例题】C(石墨s)=C(金刚石s)ΔH=+1.9kJ/mol，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与键能的关系。∆H>0，吸热反应，石墨键能大，总能量低，更稳定。金刚石石墨1、下列说法正确的是()A.反应热是1mol物质参加反应时的能量变化B.当反应放热时△H>0，反应吸热时△H<0C.任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热D.在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差决定随堂小练D2、下列反应既属于放热反应