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1、第01讲 反应热焓变1.科学探究：理解反应热测定的原理和方法，会分析产生误差的原因，不断完善和改进测定方法。2.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观的角度理解化学反应中能量变化的本质，正确认识和判断放热反应和吸热反应。3.变化观念与平衡思想：能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变的概念。一、反应热及其测定1.体系与环境以研究盐酸与NaOH溶液的反应为例，我们将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系(又称系统)，盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。2反应热因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量是热量。在等温条件下，化学反应体系向
2、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。3实验探究中和反应反应热的测定(1)测定原理环境温度不变时，根据测得的体系的温度变化和有关物质的比热容等来计算反应热。Qcmt。(2)实验装置(3)实验步骤及注意事项反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。反应后体系的温度：迅速混合并搅拌记录最高温度。重复操作两次，取温度差的平均值作为计算依据。(4)数据处理某小组用50 mL 0.5 molL1的盐酸与50 mL 0.55 molL1的NaOH溶液进行实验。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/(t2t1)/125.02
3、5.225.128.53.4224.925.125.028.33.3325.625.425.529.03.5设溶液的密度均为1 gcm3，反应后溶液的比热容c4.18 Jg11，则反应放出的热量Qcmtcm(盐酸)m(NaOH溶液)(t2t1)1.42 kJ，那么生成1 mol H2O放出的热量为56.8 kJ。【特别提醒】大量实验测得，在25 和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。二、反应热与焓变1化学反应的实质和特征2宏观角度认识反应热(1)内能体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。(2)焓与
4、焓变等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。(3)H与吸热反应和放热反应放热反应：体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，H为负值，即H0。3微观角度理解反应热(1)以H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：由图可知：化学键反应中能量变化断裂或形成1 mol化学键的能量变化断裂或形成化学键的总能量变化HH吸收436 kJ共吸收679 kJClCl吸收243 kJHCl放出431 kJ共放出862 kJ结论H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热H183 kJmol1化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示：其中，E1可看作反应物断裂
5、化学键吸收的总能量，E2可看作生成物形成化学键放出的总能量，E1与E2的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。(2)焓变计算公式：HE(反应物的总键能)E(生成物的总键能)(3)常见的吸热反应和放热反应常见的吸热反应：大多数的分解反应，碳和二氧化碳、碳和水的反应，Ba(OH)28H2O与铵盐的反应等。常见的放热反应：中和反应、金属与酸(或水)的反应、燃烧反应及缓慢氧化、化合反应(大多数)、铝热反应等。考点01 中和反应反应热及其测定【例1】已知：25、时，。分别使用3组稀溶液来测定中和反应的反应热，下列说法正确的是序号稀溶液硫酸和氢氧化钠硫酸和氨水硫酸和氢氧化钡abcAB生成的水越
6、多，中和反应的反应热越小C酸碱混合要迅速，否则热量容易散失D实验中的玻璃搅拌器可换成铁制搅拌器【答案】C【解析】A中硫酸和氢氧化钠反应的热量为中和热，中硫酸和氨水反应放出的热量小于中和热，因为氨水是弱碱，电离要吸热，中硫酸和氢氧化钡反应因生成了硫酸钡沉淀，使其放出的热量大于中和热，因此其焓变大小应为bac，A错误；B中和热指的是强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水所放出的热量，B错误；C测定中和热时，酸碱混合要迅速，否则热量容易散失，造成测定结果不准确，C正确；D铁制搅拌器导热，会使热量散失快，实验中的玻璃搅拌器不可换成铁制搅拌器，D错误；答案选C。【变式1-1】用简易量热计测定盐酸与氢氧化
7、钠溶液反应的反应热的实验中，将NaOH溶液倒入盐酸溶液中的正确操作是A沿玻璃棒缓慢倒入B分三次倒入C一次迅速倒入D一边搅拌一边滴入【答案】C【解析】在用简易量热计测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热的实验中，为减少实验过程中的热量散失，应将氢氧化钠溶液一次迅速倒入盐酸溶液中，故选C。【变式1-2】某实验小组学生用的稀硝酸与的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放出的热量可计算中和反应的反应热。下列说法不正确A图中实验装置缺少玻璃搅拌器B若用铜丝做成搅拌器，求得的反应热偏大C把稀硝酸体积改为，所求中和反应的反应热改变D烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，减小实验误差
8、【答案】C【解析】A中和实验需要用玻璃搅拌棒搅拌使反应充分，图中实验装置缺少玻璃搅拌棒，A正确；B若用铜丝做成环形搅拌棒，因金属导热，实验过程中的热量损失，测得的反应热偏大，B正确；C中和热与所用酸和碱的体积无关，把稀硝酸体积改为60mL，中和热不变，C错误；D烧杯间填满碎纸条起保温作用，减少实验过程中的热量损失，减小实验误差，D正确；故选C。考点02 焓变和反应热概念的理解【例2】反应热H的单位是AkJmol1BkJCkJmolDmol1【答案】A【解析】研究表明在等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变，用符号H表示，H的常用单位是kJmol1，故选A。【变式1-1】下列说法正确的
9、是A反应焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化B1mol液态水与18g冰的内能是相等的C在加热条件下发生的反应均为吸热反应D一个化学反应中，当反应物能量大于反应产物能量时，反应放热，H为“-”【答案】D【解析】A焓变是反应物和生成物焓的差值，不一定是1mol物质参加反应时的能量变化，A错误；B等量的同一物质，液态时内能高于固态，B错误；C有些放热反应也需要加热引发才能发生反应，加热条件下的反应不一定是吸热反应，C错误；D焓变=生成物总焓-反应物总焓，依据反应前后能量守恒，反应物能量高于生成物，反应放热，HO，D正确；故选D。【变式1-2】下列说法中正确的是A物质发生化学反应都伴随着能量变化B
10、伴有能量变化的物质变化都是化学变化C在一个确定的化学反应体系中，反应物的总焓与反应产物的总焓可能相同D在一个确定的化学反应体系中，反应物的总焓总是高于反应产物的总焓【答案】A【解析】A化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相同，所以化学变化中都伴随能量变化，且遵守能量守恒原理，故A正确；B物质三态变化中有能量变化，但无新物质产生，则伴有能量变化的物质变化不都是化学变化，故B错误；C化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相同，所以在一个确定的化学反应体系中，反应物的总焓与反应产物的总焓不可能相同，故C错误；D对于放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，对于吸热反应，反应物
11、的总能量低于生成物的总能量，所以在一个确定的化学反应体系中，反应物的总焓不可能总是高于反应产物的总焓，故D错误；故选A。考点03 放热反应和吸热反应【例3】下列反应的是A石墨燃烧B分解C与水反应D盐酸与溶液反应【答案】B【解析】A石墨燃烧属于放热反应，故A错误；B高温分解属于吸热反应，故B正确；C钠与水反应属于放热反应，故C错误；D盐酸与氢氧化钠溶液反应是中和反应，属于放热反应，故D错误，故选B。【变式1-1】下列反应的焓变与如图所示图象相符的是A碳与水蒸气的反应B灼热的炭与二氧化碳反应C过氧化氢的分解D氢氧化钡晶体与氯化铵反应【答案】C【分析】图中反应物的总能量高于生成物的总能量，故为放热反
12、应。【解析】A碳与水蒸气的反应为吸热反应，故A不符合题意；B灼热的炭与二氧化碳反应为吸热反应，故B不符合题意；C过氧化氢的分解为放热反应，故C符合题意；D氢氧化钡晶体与氯化铵反应为吸热反应，故D不符合题意；故选C。【变式1-2】下列反应中生成物的总能量高于反应物的总能量的是A碳酸钙受热分解B乙醇燃烧C钠与水反应D氧化钙溶于水【答案】A【解析】A碳酸钙受热分解属于吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，故A正确；B乙醇燃烧属于放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，故B错误；C钠与水反应属于放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，故C错误；D氧化钙溶于水与水发生化合反应，属于放热反应，生
13、成物的总能量小于反应物的总能量，故D错误；故选A。考点04 反应热与化学键的关系【例4】下列说法不正确的是A反应的能量变化与反应过程无关B有的化学反应没有能量变化C化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因D化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化【答案】B【解析】A反应的能量变化与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应过程无关，A项正确；B所有的化学反应都伴随着能量变化，B项不正确；C化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成会放出能量，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，C项正确；D化学反应中的能量变化有多种，但主要表现为热量的变化，D项正确。故选B。【变式1-1
14、】下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是A任何化学反应都伴随能量变化B某些化学键断裂时吸收能量，某些化学键断裂时则放出能量C形成新化学键不一定放出能量D有热量变化的过程一定有化学键的断裂与形成【答案】A【解析】A化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成，过程中一定伴随能量变化，所以任何化学反应都伴随能量变化，故A正确；B化学键断裂时是吸收能量，不能放出能量，故B错误；C化学反应的实质是反应物化学键断裂和生成物中化学键的形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，故C错误；D有热量变化的反应不一定有化学键的断裂与形成，如氢氧化钠溶解过程中化学键断裂，无化学键形成，故D错误；故选A。【变式1-2】我们知道，任何化学反应过程中一定有物质变化，同时伴随道着能量变化。下图横坐标表示反应过程，纵坐标表示能量，关于下图的说法不正确的是A1 mol固态碘与1 mol氢气化合生成2 mol HI气体时，需要吸收5 kJ的能量B2 mol HI气
