2024-2025学年人教版高二化学专项复习：反应热（知识解读）学生版

第一章化学反应的热效应

第一节反应热

课程学习目标

1.了解反应热及其测定，掌握中和反应反应热的测定方法；能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。

2.能从宏观和微观两个角度构建模型，了解反应热与焰变的含义，能够进行反应热的简单计算。

3.认识热化学方程式，了解热化学方程式表示的意义，能用热化学方程式表示反应中的能量变化。

4.认识燃烧热，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式。

学科核心素养

1.宏观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角分析化学反应中的能量变化。

2.变化观念与平衡思想：化学变化需要一定的条件；化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化。

3.科学态度与社会责任：具有节约资源、保护环境的可持续发展意识。形成简约适度、绿色低碳的生活方式。

4.宏观辨识与微观探析：能从宏观角度认识热化学方程式表示的意义；能把握书写热化学方程式的规则。

【新知学习】

自然界的能量存在形式有很多种：势能、生物能、热能、太阳能、风能等。其中热量的释放或吸收是化学反

应中能量变化的常见形式，如下表。

如何定量描述化学反应过程释放或吸收的热量?

反应热及其测定

1.体系与环境

以盐酸与NaOH溶液的反应为例

体系是与周围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。

体系-环境

如将试管中的盐酸、NaOH溶液及发生的反应等看作一个反应体系，简称体系（系统）

环境是与体系相互影响的其他部分。

环境-体系

如盛有溶液的试管和溶液之外的空气等看作环境。

关联体系与环境之间存在物质交换或能量交换。

2.反应热概念

在条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的，称为化学反应的热效应，简称反应热。

说明热量：指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。

3.反应热测定

通常可用______直接测定。

4.中和反应反应热的测定

jinn.

LU

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。

测定原理

计算公式：

（玻璃

温度计、

/搅拌器各部分仪器的作用

内筒7

丁杯盖a.玻璃搅拌器的作用是____________________________。

实验装置

隔热层、、Vb.隔热层的作用是________________。

、外壳

c.温度计的作用是______________________________o

简易量热计示意图

测量混合前50mL0.50molL-1盐酸、50mL0.55mol-L1氢氧化钠溶

①反应物温度测量（公

液的温度，取两温度平均值，记录为起始温度力

②反应后体系温度测将酸碱溶液迅速混合，用玻璃搅拌器轻轻搅动溶液，并准确读取混合

实验步骤量㈤溶液的最高温度，记录为终止温度打

③重复实验操作两次记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据

说明：O为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液；❷测量完盐酸的温度后，温度计

应冲洗干净并擦干；❸酸碱溶液一次迅速混合。

反应前体系反应后体系

反应物的温度FC温度差

实验次数温度温度

盐酸NaOH溶液/1/℃5℃色一切/℃

125.025.225.128.53.4

224.925.125.028.33.3

实验数据325.625.425.529.03.5

处理设溶液的密度均为1g-cm-3,中和后溶液的比热容。=4.18J-gT,oCT,则反应放出的热量0=

34+33+35

•［加（盐酸）+〃z（NaOH溶液）］«2—力）=4.18J-gf℃Tx（50g+50g）x------——-℃=1

421J-1.42kJo

那么生成1molH2O放出的热量为一2—=________o

冽（H2O）_________

大量实验测得，在25。（2和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液，发生中和反应生成1mol

实验结论

印0时，放出_______的热量。

易错问题防范

提高中和反应反应热的测定准确度的措施

为使测得的数据更准确，酸、碱溶液应当使用强酸、强碱的稀溶液。

测定实验中若用弱酸或弱碱，因其电离吸热使测定数值偏小；若用浓酸或浓碱，因其溶解放

原理方面

热使测定数值偏大。

为保证盐酸被完全中和，碱的浓度应—o

酸碱溶液混合要迅速，防止热量—O

操作方面在测量反应混合液的温度时，温度计不要贴在容器壁上或插入容器底部，要随时读取温度值，

记录下最高温度值。

不可将温度计当搅拌器使用；玻璃搅拌器应—移动。

仪器方面

应使用玻璃搅拌器，不能用金属质搅拌器代替。

典例⑵-24高二上・宁夏•期末）某实验小组学生用50mL0.50mol的稀硝酸与50mL0.55mol的NaOH

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

温度计

硬纸板

碎纸条

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60mL,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

化学反应为什么会产生反应热?

二.反应热与婚变

1.内能

①内能是体系内物质的各种能量的总和。

②符号：u

③影响因素：温度、压强和物质的聚集状态。

2.焰与焰变

里卜~与内能有关的物理量，用符号“打”表示

定义

I>生成物与反应物的焰值差

■|~S31_生成物)-H(反应物)

-----表达式

I单位，kJ・moL或kJ/mol

。反应热与焰变的关系一等压条件下进行的化学反应，其反应热—反应的焰变，因此常用A/7表示反应热。

❷焰只有正值，而熔变的值可能带“十”或“一”号，即A/Z>或AZ/<0。

❸化学反应有焰变，物质的溶解、物质的聚集状态变化、化学键的断裂或形成，电解质的电离等都有能量变化。

如H2O(1)=H2<)(g)AH—+44kJmol-'o

3.焰变(A/7)与吸热反应和放热反应的关系

①放热反应：反应体系向环境释放能量，反应体系的焰减小，A8为,即M__0。

②吸热反应：反应体系从环境中吸收能量，反应体系的焰增大，AH为—,即Aa_0。

培(H)反应物始(功］，生成物

AHgO\H>0

\生成物|反应物/

放热反应吸热反应

4.从微观角度理解反应热的实质

以H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：

假想的

中间物质

键

形

成

431kJ/mol

能杭

由图可知:

反应中能量变化

化学键

断裂或形成1mol化学键的能量变化断裂或形成化学键的总能量变化

H—H吸收436kJ

共吸收679kJ

Cl—C1吸收243kJ

H—C1放出431kJ共放出862kJ

1

结论H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热\H=_____kJ-mol-

①图示：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:

1Z—\?

反应物|反应热

♦成物

。反应过程

其中，田表示反应物断裂化学键吸收的总热量，及表示生成物形成化学键放出的总热量，Ei与瓦的差值表示反

应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。

②焰变计算公式：AJ7=__或NH=__o

易.♦示

1.吸热反应和放热反应均为化学变化。

2.吸热反应和放热反应与反应条件没有必然联系，需要加热的反应也可能是放热反应。

3.一般来说，物质具有的能量越低，物质越稳定；物质内的总键能越大，物质越稳定。

4.加入催化剂可以使反应历程一能量曲线的“山峰”降低，改变了反应历程，但加入催化剂前后反应物和生成物

的总能量差不变，即前后的“落差”不变，故加入催化剂不影响反应的AH,如图所示（图中b曲线表示加入催化剂

后的能量变化）。

*B

/一、a

/b\

H--.................十一f

J__LJ,-T-

5.一般情况下，热化学方程式中不用寸”、“广来表示气体和沉淀。

典例2|（22-23高二上•天津蓟州•阶段练习）下列说法正确的是

A.在化学反应中发生物质变化的同时，一定发生能量变化

B.AH〉。表示放热反应，AH<0表示吸热反应

c.AH的大小与热化学方程式中化学计量数无关

D.生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，AH>0

典例3|（23-24高一下•河南郑州•阶段练习）物质变化与能量变化是化学反应的两大特征，下列有关化学反应中的

能量变化说法不正确的是

能量IA八

IC

反应过程

A.所有的化学反应都有能量变化，一个反应不是吸热就是放热

B.反应A+B=C的过程如图所示，可知该反应为放热反应

C.乙醇燃烧生成C02（g）和H20（l）是放热反应，说明乙醇断键吸收的能量比形成C02（g）和Hz。。）放出的总能

量少

D.吸热反应需要加热才能进行，放热反应都不需要加热

三.热化学方程式

概念表明反应所释放或吸收的—的化学方程式

意义不仅表示化学反应中的________,也表明了化学反应中的_________

（1）写出相应的化学方程式。

热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其物质的量，可以是整数或分数。

（2）标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指_____________o

热化学不用标明反应条件（如“加热”“高温”“催化剂”等）o

方程式（3）标注各物质聚集状态。

的书写在物质后面用括号标注各物质的聚集状态：气体用液体用固体用溶液用

方法（4）标注的正负。

化学方程式后面空一格标注附，若为放热反应，△〃为若为吸热反应，△〃为

（5）计算AH的数值。

根据化学方程式中的化学计量数计算写出M的数值。△〃单位是_______

A77的单位中“moL”的含义：

说明对一个化学反应，的单位中“mori”不是指每摩尔具体物质，而是指“每摩尔反应”。因此AZ/

必须与化学方程式一一对应。

典例4|（22-23高二上•天津蓟州•阶段练习）下列说法中正确的是

A.反应热指的是反应过程中放出的热量

B.热化学方程式中各物质前的化学计量数的意义之一是表示分子的个数

C.在热化学方程中生成物必须标明聚集状态，反应物不需标明

D.所有的化学反应都伴随着能量变化

［典例］（23-24高二下•广东深圳•阶段练习）已知N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。。万^^^凡㈤完全燃烧生

成风仅）和凡。修）时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式书写正确的是

(N2H4(g)+1o2(l)=lN2(g)+H2O(g)AH=+267kJ•moL

A.222

yN2H4(g)+1O2(g)=yN2(g)+：H,O(g)AH=+133.5k〉moL

B.4442

CN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g)AH=-534kJ-moL

1

DN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g)AH=-133.5kJmor

一热化学方程式易错点

1.可逆反应的热效应

可逆反应中的表示的是完全反应时对应的焰变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应

不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。

2.热化学方程式中的物质必须指明聚集状态。

3.A4的单位为kJ-moL。

4.“=”上方不写反应条件，而写发生反应的环境状况如温度和压强。

四.燃烧热

概念在101kPa时，1mol纯物质________生成指定产物时所放出的热量。

单位—

甲烷的燃烧热为890.3kJ-molT,或AH=-890.3kJ-moL,它表示25。(2、101kPa时，1mol甲烷

意义

完全燃烧生成1molCO2(g)和2mol丛0(1)时放出890.3kJ的热量。

书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧1mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数，同

书写1

时可燃物要完全燃烧且生成指定产物。例如：H2(g)+^O2(g)=H2O(l)-285.8kJmol-

典例6|(23-24高二上•四川成都•阶段练习)依据如下反应可知某纯物质的燃烧热的是(燃烧热数值正确)

A.2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-221kJ・moH

1

B.CH4(g)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)AH=-890.3kJ.mol-

C.4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)AH=-1265.2kJ«mor1

D.2H2S(g)+O2(g)=2H2O(l)+2S(s)AH=-632kJ・moH

燃烧热：①燃料Imol；②完全燃烧；③生成指定产物。如：C元素-CC)2(g)、H元素一比0(1)、S元素

-SO2(g)>N元素-N2(g)；④燃烧热的数值与化学计量数无关。

反应热燃烧热

能量的变化放热或吸热放热

NH的大小放热时，AHC0；吸热时，NH>QA//<0

反应物的量不限1mol纯物质

生成物无要求指定产物

热化学方程式有无数个唯一

【效果检测】

1.下列反应属于吸热反应的是

A.硫酸与氢氧化钠反应B,氢气的燃烧

C.氧化钙和水反应D.Ba(OH)2・8H2O与NH4cl固体反应

2.已知化学反应A2(g)+B2(g尸2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是

|能量/(kj-mol-1)

J2molAB(g)

1molA2(g)+1molB2(g)

反应进程

A.该反应有可能是放热反应

B.1molA2(g)和1molB?(g)反应生成2molAB(g)吸收的热量为(a-b)kJ

C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

D.断裂1molA-A和1molB-B键，放出akJ能量

3.下列有关反应热的说法不正确的是

A.在等温、等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焰变(AH)

B.反应H2(g)+Cb(g尸2HCl(g)AH=T84.6kJ-molT,表示每摩尔反应放出184.6kJ的热量

C.在等温条件下，酸碱中和反应是放热反应，反应体系内能减少

D.所有反应的反应热都可以通过量热计直接测量

4.下列说法不正确的是

A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化

B.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

C.吸热反应在一定条件(如常温、加热等)也能发生

D.同温同压下，反应H2(g)+Cb(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的AZ/相同

+

5.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应时：H(aq)+OH-(aq)=H2O(1)AH=-57.3kJ/molo向1L0.5mol/L的NaOH

溶液中分别加入下列物质至恰好完全反应：①稀醋酸②浓硫酸③稀硝酸。下列说法正确的是

A.三者放出的热量均为28.65kJB.浓硫酸反应放出的热量小于28.65kJ

C.稀硝酸反应放出的热量为28.65kJD.稀醋酸放出的热量大于28.65kJ

6.在测定中和热的实验中，下列说法正确的是

A.用0.55mol-L」NaOH溶液分别与0.5mol-L」的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和

热数值相同

B.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触

C.在测定中和热实验中需要使用的仪器有：天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计

D.使用环形玻璃搅拌棒是为了使反应物混合均匀，加快反应速率，减小实验误差

7.下列说法正确的是

A.反应热指的是反应过程中放出的热量

B.热化学方程式的化学计量数可表示分子的个数

C.在热化学方程式中无论反应物还是生成物都必须标明聚集状态

D.所有化学反应均伴随热量变化

8.已知0.1mol硫黄完全燃烧时放出的热量为29.6kJ,对应的热化学方程式是

1

A.S+O2=SO2AH=-296kJmol

1

B.S(s)+O2(g>SO2(g)AH=-29.6kJmol-

C.S(s)+O2(g)=SO2(g)AH=-296kJmol-'

D.S⑸+O2(g尸SC)2(g)AH=+296kJmol-1

9.下列热化学方程式书写正确的是

催化剂।

2+3乂一-2N4AH=-92.2kJ•n®l1

A.IWJ温iWj压

H,(g)+-O,(g)=H,O(l)AH=-285.8kJ-mol-1

B.2

C2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ

Dq石墨，s)+以g)=9(g)AH=+393.5kJ.n©r1

10.已知：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)AHL184.6kJ-mol,则耻股)=;凡②+#叫)的反应热公凡是

A.+92.3kJ-mol-1B.-92.3kJ-mo『

C.+184.6kJmor'D.-369.2kJ-molT

11.实验测得：101kPa时，1mol用完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCR完全燃烧生成液态

水和CO2,放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是

1

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH^STl.ekJmol-

B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=-890.3kJ

1

C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=-890.3kJmol

1

D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=890.3kJmor

+

12.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为：H(aq)+OH(aq)=H2O(l)下

列说法正确的是

A.该反应是吸热反应

B.该反应的生成物的总能量低于反应物的总能量

C.该化学方程式表示lmolH+和Imol°田完全反应吸收57.3kJ的能量

1

D,由题给热化学方程式可推出2H+(aq)+2OH-(aq尸2H2。(1)AH=1