课时1-1-1-化学反应的热效应

第一节化学反应的热效应

第1课时化学反应的反应热【课标要求】1.认识化学能可以转化为热能，能量的转化遵循能量守恒定律。2.知道内能是体系内物质所含各种微观粒子的能量总和，受温度、压强、物质聚集状态的影响。

探究学习一

化学反应中能量的变化1．化学反应的反应热(1)反应热的概念：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所

称为该反应在此温度下的热效应，简称

。(2)反应热的表示方法：用符号Q表示：

Q＞0，表示反应

；Q＜0，表示反应

。称释放或吸收的热量反应热吸热放热(1)化学反应的本质：

。(2)反应热产生的原因：以H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)为例说明。已知：断裂1molH2(g)分子、1molCl2(g)、1molHCl(g)分子中的化学键吸收的能量分别是436kJ、243kJ、431kJ。则1molH2与1molCl2反应生成HCl的反应热Q=

，该反应是

(“放热”或“吸热”)反应。反应物的能量总和

(“大于”或“小于”)生成物的总能量。反应物分子中旧化学键断裂和生成物分子中新化学键形成的过程－183kJ放热大于【理解应用】(1)物质发生化学变化都伴有能量的变化，伴随能量变化的过程不一定是化学变化(

)(2)反应产物的总能量一定低于反应物的总能量(

)(3)石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定(

)(4)反应热的大小与反应物和反应产物的能量有关(

)(5)放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生(

)√××√×××√2．有下列反应：①氧化钠与水反应②碳酸氢钠受热分解③硫酸与氢氧化钠溶液混合④乙醇燃烧⑤钾与水反应⑥胆矾受热失去结晶水⑦Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。其中为吸热反应的是__________，为放热反应的是____________。②⑥⑦①③④⑤(1)常见的放热反应：①大多数化合反应；②所有的燃烧反应；③酸碱中和反应；④较活泼金属与酸的反应；⑤活泼金属与H2O的反应；⑥铝热反应；⑦缓慢氧化反应；⑧爆炸。(2)常见的吸热反应：①大多数分解反应；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；③C和CO2、H2O(g)的反应；④少数化合反应。【知识总结】常见的吸热反应和放热反应3．CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示，下列有关两者反应的说法正确的是(

)A．该反应为吸热反应B．1molCO(g)和1molH2O(g)具有的总能量大于1molCO2(g)和1molH2(g)具有的总能量C．该反应不需要加热就能进行D．1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ热量【概念理解】放热反应、吸热反应与反应热不能根据反应条件判断一个反应是吸热反应还是放热反应。需要加热进行的反应不一定是吸热反应，常温下就能进行的反应也不一定是放热反应。任何化学反应都有反应热。反应热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，与反应物和生成物的物质的量(或质量)有关，与反应条件或反应是否已经发生无关。4．键能是气态基态原子形成1mol化学键(或其逆过程)时释放(或吸收)的最低能量。已知H—H键、N≡N键、N—H键键能如下表所示：则在一定条件下进行反应N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)，生成1molNH3时的反应热Q＝

。－41kJ【思维模型】根据键能计算反应热的方法正确书写化学方程式。分析断裂或形成的化学键的数目。代入公式计算：Q＝E1(断裂反应物化学键吸收总能量)－E2形成(反应产物化学键释放总能量)。探究学习二反应热的测定1．反应热测定的方法和装置(1)测定反应热的仪器——量热计(2)测定方法：将反应物溶液加入到量热计内筒并

混合，搅拌，测量反应

前后溶液

的变化值。(3)计算公式：Q＝

。

其中C表示溶液及量热计的

，

T1、T2分别表示

。迅速温度－C(T2－T1)热容反应前和反应后体系的温度3．实验探究——中和反应的反应热的测定(1)实验目的：测定强酸和强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。(2)实验原理：酸碱中和反应是放热反应，利用一定质量的酸和碱发生反应，测出反应前后溶液

差，再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的

，根据公式计算：Q＝－c·m·ΔT，其中：c为比热容，m为酸碱溶液的

，ΔT＝T2－T1，T是酸溶液温度与碱溶液温度的

值。然后换算成生成1molH2O放出的能量即可。温度质量质量和平均(3)实验步骤①向量热计内筒中加入1.0mol·L－1的盐酸100mL，搅拌后测初始温度T1。②向250mL烧杯中加入1.0mol·L－1NaOH溶液100mL，调节温度为T1。③快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。④重复实验操作，记录每次的实验数据，取其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1g·cm－3，反应前后溶液的比热容为4.18kJ·K－1·kg－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应的反应热Q＝

。换算为强酸与强碱中和反应生成1molH2O的反应热：Q＝

kJ。－0.836(T2－T1)kJ简易量热计的保温隔热的效果要好；实验中要用酸和碱的稀溶液；碱液(或酸液)稍过量，以确保酸(或碱)完全反应；读取中和反应的温度(T2)是反应混合液的最高温度；实验操作动作要迅速，尽量减少热量损失。提醒

测定中和反应的反应热需注意的5个问题？思考讨论(1)用同体积、同浓度的KOH代替NaOH完成上述实验，用同体积、同浓度的硝酸代替盐酸完成上述实验，测得的反应热数值三者是否相同？简述其中的原因。(2)若用100mL1.1mol·L－1的NaOH溶液和100mL1.0mol·L－1的盐酸进行该实验，所测得的反应热数值会更加准确，为什么？相同。原因：参加反应的物质都是强酸、强碱，它们在水中完全电离，中和反应的离子方程式都是H＋＋OH－=H2O，反应都在室温下进行，且参加反应的n(H＋)和n(OH－)都相同，所以反应热也相同。有利于盐酸全部参加反应【拓展延伸】中和反应的反应热1.概念：常温下，在稀溶液中，酸和碱溶液反应生成1mol液态水时所放出的热量。2.单位：kJ·mol－1或J·mol－1。3.数值：稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol液态水的中和热为定值，Q=-57.3kJ·mol－1。4.注意：若为弱酸和弱碱，则存在电离吸热，放出的热量会减少；

若或为浓酸和碱溶液，则存在稀释放热，放出的热量增多；

若反应生成沉淀，放出的热量会增多。【理解应用】1．用稀的NaOH溶液与稀盐酸反应测定中和热的实验中，下列操作错误的是()A．反应前酸、碱溶液的温度调节至相同

B．测量混合溶液的温度时，温度计插在溶液中C．将NaOH溶液分多次加入装有稀盐酸的烧杯中

D．为使反应更完全，可以使碱适当过量【理解应用】2．反应热测定实验成功的关键是做好保温措施，下列操作有利于保温效果的是(

)A．酸碱溶液的浓度要小

B．酸碱一方要过量

C．操作迅速准确，减少热量损失

D．及时准确记录数据【基础达标】1．关于化学反应与能量的说法正确的是(

)A．化学键断裂需要吸收能量B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关C．在化学反应过程中反应物的总能量总是等于生成物的总能量D．放热反应不要加热就能进行，吸热反应需要在加热的条件下才能进行【基础达标】2．下列说法正确的是(

)A．浓硫酸溶于水放出大量的热，是放热反应B．碳酸钙受热分解的反应中生成物总能量高于反应物总能量C．反应C(石墨)→C(金刚石)的Q＞0，则金刚石比石墨稳定D．气态水比液态水稳定【基础达标】3．分别取50mL0.5mol·L－1的盐酸与50mL0.55mol·L－1的氢氧化钠溶液进行中和热测定实验。其装置如图所示，仪器A是环形玻璃搅拌棒，下列操作不正确的是(

)A．稍过量的氢氧化钠溶液是确保盐酸完全反应B．向盛装盐酸的烧杯中小心缓慢地加入氢氧化钠溶液C．实验时，用环形玻璃搅拌棒不断轻轻搅拌D．在实验过程中，把温度计上的酸用水冲洗干净后再测量氢氧化钠溶液的温度4．氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中，断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断裂1molF2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1molHF中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是(

)【基础达标】A．Q1＋Q2＜2Q3B．Q1＋Q2＞2Q3

C．Q1＋Q2＜Q3

D．Q1＋Q2＞Q3【素养提升】5．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分子AB(g)吸收(a-b)kJ能量B．反应热Q＝(a－b)kJ·mol