2024-2025学年新教材高中化学第一章化学反应的热效应1.1反应热焓变学案新人教版选择性必修1

PAGE1-反应热【学法指导】1．知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。2．了解反应热与焓变的含义，了解化学能与热能的相互转化，等压条件下化学反应的反应热可以用焓变的表示。3.了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。4.知道中和反应反应热的测定方法。【基础梳理】▶新课导入1.化学键与能量改变的关系:2.反应前后物质总能量与化学反应中能量改变的关系3.常见的吸热反应与放热反应吸热反应：放热反应：一、反应热1、反应热及其测定(1)体系与环境——以盐酸与NaOH溶液之间为例环境：与体系相互影响的其他部分，如试管、空气等。体系：包括、、。(2)体系与环境的热量交换——反应热热量：因温度不同而在体系与环境之间的能量。反应热：在条件下，化学反应体系向环境释放或从环境汲取的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。☂名师点拨反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后，使反应后体系的温度复原到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度。(3)中和反应热的测定【试验原理】通过测定肯定量的酸、碱溶液在反应前后温度的改变，计算反应放出的热量，由此求得反应热。【试验装置】【试验步骤】留意事项①为了保证酸、碱完全中和，常采纳碱稍过量的方法。②中和反应的终止温度是反应混合液的最高温度。【数据处理】50mL0.5mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液发生中和反应生成1molH2O时放出的热量为：其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c为比热容，c＝4.18J·(g·℃)－1；t1、t2分别为反应前、后的温度(单位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。【问题与探讨】在上述过程中，提高测定反应热精确度的措施有哪些？提示：①试验中用温度计先后测量酸溶液、碱溶液及混合溶液的温度时,运用同一支温度计可减小试验误差，且测量完一种溶液后，温度计必需用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间后再登记读数。②反应物应一次性快速加入，且避开有液体溅出。③试验操作时动作要快，尽量削减热量的损失。④重复试验3次，取3次试验数据的平均值。☂名师点拨导致中和反应反应热测定存在误差的缘由①量取溶液的体积不精确。②温度计读数有误(如未读取到混合溶液的最高温度，就记为终止温度)。③试验过程中有液体溅出。④混合酸、碱溶液时，动作缓慢。⑤隔热层隔热效果不好,试验过程中有热量损失。⑥测过酸溶液的温度计未用水清洗便马上去测碱溶液的温度。⑦溶液浓度不精确。⑧没有进行重复试验。二、焓变1、内能：体系内物质的各种能量的，受温度、和物质的聚集状态等影响。符号为。2、焓：与物质有关的物理量，单位为，符号为H。3、焓变(ΔH)：与的焓值差，单位为。恒压条件下反应的热效应等于焓变。4、焓变与吸热反应、放热反应的关系当ΔH为“”或ΔH0时,为吸热反应;当ΔH为“”或ΔH0时,为放热反应。5、化学反应过程中能量改变的缘由(1)微观角度实例：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量改变如图所示：由图可知1molH2分子中的化学键断裂汲取的能量是，1molCl2分子中的化学键断裂汲取的能量是，2molHCl分子中的化学键形成释放的能量是，则H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应放出的热量为。分析结果与试验测得的该反应的反应热（ΔH=-184.6kJ/mol）很接近。上述分析表明：化学键的断裂和形成时的能量改变是化学反应中能量改变的主要缘由。ΔH=。(2)宏观角度从物质内能上分析，假如反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出能量，这就是放热反应。反之，则为吸热反应。如图所示：ΔH=。思索探讨(1)任何一个化学反应都有反应热吗？(2)确定焓变(ΔH)正负及影响焓变大小的因素有哪些？▏重难谨记▏▎✔重难点剖析▶重难点剖析反应热、焓、焓变的比较反应热焓变焓概念在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境汲取的热量化学反应中生成物的总焓与反应物的总焓之差物质所具有的能量符号ΔQΔHH单位kJ/mol数值正值表示反应吸热；负值表示反应放热只有正值联系反应热=焓变（等压）；ΔH=H(生成物)－H(反成物)留意焓变、焓、反应热代表的意义不同。任何化学反应都有反应热。物质三态之间改变的焓变不能叫反应热，反应热是化学反应的焓变。【课后练习】1.下列改变过程属于放热反应的有()①铝热反应②酸碱中和反应③稀释浓硫酸④固体氢氧化钠溶于水⑤在中燃烧⑥液态水变成水蒸气⑦晶体与混合搅拌⑧工业制取水煤气A.①②③④⑤ B.①②⑤ C.②③④⑤ D.①⑥⑦⑧2.将铁粉和硫粉充分混合后加热，待反应一发生应马上停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。此现象说明()A.该反应是吸热反应B.该反应是放热反应C.铁粉和硫粉在常温下简单发生反应D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量3.在测定中和反应反应热的试验中，下列说法正确的是（已知弱酸电离时吸热）()A.运用玻璃搅拌器是为了加快反应速率，减小试验误差B.为了精确测定反应混合溶液的温度，试验中温度计水银球应与内筒底部接触C.用0.55NaOH溶液分别与0.50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肯定值相同D.在测定中和反应反应热的试验中，将NaOH溶液缓缓倒入装有盐酸的内筒中4.下列有关测定中和反应反应热试验的说法正确的是()A.用铜丝代替玻璃搅拌器，测得的偏大B.强酸与强碱反应生成1mol的均为C.测定中和反应反应热的试验中，混合溶液的温度不再改变时，该温度为终止温度D.某同学通过试验测出稀盐酸和稀NaOH溶液反应的中和反应反应热，造成这一结果的缘由不行能是用测量过稀盐酸温度的温度计干脆测量NaOH溶液的温度5.已知某化学反应（、、的分子结构分别为B—A—B、A=A、B—B）的能量改变如图所示，下列有关叙述不正确的是()A.该反应的进行肯定须要加热B.该反应的C.由2molA(g)和4molB(g)形成1molA=A键和2molB—B键，放出kJ能量D.该反应中，反应物的键能总和大于生成物的键能总和6.下列试验现象或图象信息不能充分说明对应的化学反应是放热反应的是()选项ABCD反应装置或图像试验现象或图像信息反应起先后，针筒活塞向右移动反应物总能量大于生成物总能量反应起先后，甲处液面低于乙处液面温度计的水银柱不断上升A.A B.B C.C D.D7.将mL1.0的HCl溶液和mL未知浓度的NaOH溶液混合匀称，测量并记录溶液的温度，试验结果如图所示（试验中始终保持）。下列叙述正确的是()A.试验时溶液初始温度为22℃ B.该试验表明化学能可以转化为热能C.NaOH溶液的浓度为1.0 D.该试验表明有水生成的反应都是放热反应8.为探究、与盐酸（浓度为1）反应过程中的热效应，试验测得的数据如表所示：序号35mL试剂固体混合前温度/℃混合后温度/℃①水2.5g20.018.5②水3.2g20.024.3③盐酸2.5g20.016.2④盐酸3.2g20.025.1由此得出的结论正确的是()A.固体与盐酸的反应是吸热反应B.固体与盐酸的反应是放热反应C.20.0℃时，含3.2g的饱和溶液和35mL盐酸混合后的温度将低于25.1℃D.20.0℃时，含2.5g的饱和溶液和35mL盐酸混合后的温度将低于16.2℃9.溶液与盐酸反应过程中的能量改变如图所示，下列选项错误的是()A.是放热反应B.是放热反应C.是放热反应D.是吸热反应10.反应A+B=C（）分两步进行：①A+B=X（），②X=C（）。下列图象能正确表示该反应过程中的能量改变的是()A. B.C. D.11.科学家已获得了极具理论探讨意义的分子，其结构为正四面体（如图所示），与白磷分子的结构相像。已知断裂1molN—N键汲取193kJ热量，断裂1molN≡N键汲取941kJ热量，则下列说法正确的是()A.是一种新型化合物B.1mol转化为2mol的反应的C.比更稳定D.1mol转化为2mol的反应的12.50mL0.50盐酸与50mL0.55NaOH溶液在如图所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反应反应热。回答下列问题：（1）从试验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。（2）假如不盖杯盖，所求得的中和反应反应热的肯定值将会__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。（3）试验中改用60mL0.50盐酸跟50mL0.55NaOH溶液进行反应，调整反应物用量后所放出的热量与原试验________________（填“相等”或“不相等”，下同）；所求中和反应反应热与原试验_____________，简述理由：_______________________。答案及解析1.答案：B解析：①铝热反应是放热反应，故①正确；②酸碱中和反应是放热反应，故②正确；③稀释浓硫酸的过程中放热，但其属于物理改变，故③错误；④NaOH固体溶于水的过程中放热，但其属于物理改变，故④错误；⑤在中燃烧是放热反应，故⑤正确；⑥液态水变成水蒸气属于物理改变，故⑥错误；⑦与的反应是吸热反应，故⑦错误；⑧工业制取水煤气属于吸热反应，故⑧错误。综上所述，B项正确。2.答案：B解析：依据反应条件及现象可推断反应是吸热反应还是放热反应。铁粉和硫粉充分混合后加热，反应一发生马上停止加热，反应仍可持续进行，说明该反应是放热反应，即生成物的总能量低于反应物的总能量。3.答案：A解析：温度计水银球应浸入溶液中但不能与内筒底部接触，B项错误；盐酸是强酸，醋酸是弱酸，醋酸电离吸热，C项错误；在测定中和反应反应热的试验中，NaOH溶液应快速倒入装有盐酸的内筒中，D项错误。4.答案：A解析：铜为热的良导体，简单导致热量散失，使测定结果大于，A项正确；部分强酸与强碱反应不止生成，还生成沉淀，如肯定量的稀硫酸与溶液反应生成1mol时还有0.5mol沉淀生成，与结合生成时放热，则该反应的，B项错误；测定中和反应反应热时，混合溶液的最高温度为终止温度，C项错误；用测量过稀盐酸温度的温度计干脆测量NaOH溶液的温度会导致部分酸碱提前反应，从而使测得的中和反应反应热的肯定值偏小，D项错误。5.答案：A解析：A项，由图可知，该反应为吸热反应，某些吸热反应在常温下也可发生，A项错误。6.答案：A解析：A项，稀硫酸与锌反应产生气体，可导致锥形瓶内压强增大，活塞右移不能判定反应放热；B项，由图示可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应；C项，甲处液面低于乙处，说明反应放热导致空气受热膨胀；D项，温度计示数增大，说明反应放热。7.答案：B解析：由图可知，加入5mL盐酸时混合液的温度为22℃，故试验时溶液初始温度应低于22℃，A项错误；该反应为放热反应，化学能转化为热能，B项正确；二者恰好完全反应时，反应放出的热量最多，此时，，则NaOH溶液的浓度为，C项错误；有水生成的反应不肯定是放热反应，如是吸热反应，D项错误。8.答案：C解析：试验②④说明固体与盐酸的反应是放热反应，A项错误；试验①③说明固体与盐酸的反应是吸热反应，B项错误；由试验②可知，碳酸钠固体溶于水会放热，而C项中未涉及碳酸钠固体溶解的过程，因而放出的热量少于试验④，则混合后溶液的温度低于25.1℃，C项正确；同理，由试验①③推断，D项错误。9.