高二化学（人教版）教学课件 选择性必修一 第一章 第一节 第1课时 反应热焓变

第一章化学反应的热效应第一节反应热学习目标重点难点1.了解反应热的概念；知道恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示；能解释中和反应反应热的测定原理；能根据实验中测定并记录的数据计算反应热。2.知道燃烧热的概念；通过燃烧热的学习，认识能源在生产、生活中的重要意义；能用热化学方程式表示反应中的能量变化，能正确书写关于燃烧热的热化学方程式。重点1.从宏观和微观两个视角认识反应热。2.热化学方程式的书写。难点从宏观和微观两个视角认识反应热第1课时反应热焓变新知探究(一)

反应热及其测定新知探究(二)反应热与焓变课时跟踪检测目录新知探究(一)

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2.体系与环境的热量交换——反应热[微点拨]

反应热概念中的“等温条件下”是指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。热量指因

不同而在体系与环境之间交换或传递的能量反应热在

条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的

，称为化学反应的热效应，简称反应热反应热测定许多反应热可以通过

直接测定温度热量等温量热计3.实验探究——中和反应反应热的测定(1)测定原理:用温度计测定一定量的盐酸和NaOH溶液在反应前后的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。反应热计算公式:Q=mcΔtQ: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。(2)测定装置(如图)(3)实验步骤①反应前体系的温度:分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。②反应后体系的温度:迅速混合并搅拌，记录

温度。③重复操作两次，取温度差的

作为计算依据。最高平均值

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)/℃125.025.225.128.5____224.925.125.028.3____325.625.425.529.0____3.43.33.51.4256.8kJ[微思考]大量的实验测得，25℃和101kPa下，强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量。如果测得的数据小于57.3，分析产生误差的可能原因是什么?提示:①量热计保温效果不好；②溶液混合时速度不够快；③反应不够充分；④测量盐酸后温度计没有洗净就测量NaOH溶液的温度。[题点多维训练]√1.在中和反应反应热的测定实验中，不需要用到的仪器是(

)A.胶头滴管 B.量筒C.温度计 D.玻璃搅拌器解析:在中和反应反应热的测定实验中，需要温度计测定温度、玻璃搅拌器搅拌使溶液混合均匀，还需要量筒量取一定量的酸、碱溶液，不需要用胶头滴管。√2.(2025·洛阳期末检测)采用50mL0.55mol·L-1NaOH溶液和50mL0.5mol·L-1稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验，装置如图所示。下列说法错误的是(

)A.仪器M的名称为玻璃搅拌器B.为保证充分反应，应缓慢分批次加入试剂C.反应前体系的温度为盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值D.用50mL0.26mol·L-1稀硫酸代替稀盐酸进行实验，生成1molH2O时放出的热量不变解析:仪器M的名称为玻璃搅拌器，实验时用于搅拌使反应充分，故A正确；为避免热量损失，进行该实验时，应将两种溶液迅速倒进简易量热计里并迅速盖上杯盖，故B错误；进行中和热测定实验时，应先分别测量盐酸温度、NaOH溶液温度，取其平均值作为反应前的温度，故C正确；中和热是指强酸强碱的稀溶液反应生成1

mol

H2O所放出的热量，用50

mL

0.26

mol·L-1稀硫酸代替稀盐酸进行实验，只要保证生成1

mol

H2O，则放出的热量不变，故D正确。3.用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1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所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是

。

(2)隔热层的作用是

。(3)倒入NaOH溶液的正确操作是

(填字母)。

a.沿玻璃棒缓慢倒入b.分三次少量倒入c.一次迅速倒入玻璃搅拌器减少实验过程中的热量损失c

(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3，又知中和反应后生成的溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下:完成表格并依据该学生的实验数据，计算该实验中生成1molH2O时放出的热量为

kJ(结果保留一位小数)。

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盐酸氢氧化钠溶液t1/℃t2/℃120.020.1______

23.2220.220.4

_____23.4320.320.3

_____24.2420.520.6

______23.620.0520.320.320.5551.8

|归纳拓展|中和反应反应热测定实验的注意事项(1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1~0.5

mol·L-1)。(2)操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置以避免热量散发到反应体系外。(3)测量盐酸的温度后，要将温度计冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。(4)读取中和反应后体系的温度(t2)，即读取反应混合液的最高温度。(5)测定中和热不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。(6)中和热的数值是57.3

kJ·mol-1，与测定时强酸、强碱的用量无关。新知探究(二)反应热与焓变

1.宏观角度认识反应热(1)内能:体系内物质的各种

的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。(2)焓与焓变[微点拨]

等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。能量HkJ·mol-1(3)ΔH与放热反应和吸热反应放热反应ΔH为负值(-)，即ΔH<0，当反应体系对环境放热，其焓减小吸热反应ΔH为正值(+)，即ΔH>0，当反应体系从环境吸热，其焓增大ΔH=

总能量-

总能量生成物反应物2.微观角度理解反应热(1)化学反应的实质和特征(2)示例说明:以H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示:化学键反应中能量变化断裂或形成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

kJCl—Cl吸收243kJH—Cl放出431kJ共放出

kJ结论H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)的反应热ΔH=

kJ·mol-1，分析表明，

时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因679862-183化学键断裂和形成[微点拨]

利用键能求反应热键能是指在25

℃和101

kPa下，气态分子中1

mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，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。反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能。应用化学金刚石(钻石)和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。在100

kPa时，1

mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895

kJ的热能。1.1mol石墨与1mol金刚石相比哪个总能量更高?你认为金刚石和石墨哪个更稳定?提示:在100

kPa时，1

mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895

kJ的热能，说明1

mol石墨的能量低于1

mol金刚石的能量，石墨比金刚石更稳定。2.请你用能量图表示金刚石转化为石墨的能量变化。提示:[题点多维训练]√题点(一)

放热反应与吸热反应1.如图所示是一个一次性加热杯，当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是(

)A.硝酸铵 B.生石灰C.氯化镁 D.食盐解析:生石灰与水反应放出大量的热。√2.如图是化学反应中物质变化和能量变化的示意图。若E1<E2，则下列反应符合该示意图的是(

)A.NaOH溶液与稀盐酸的反应B.锌与稀硫酸的反应C.在MnO2催化下，H2O2发生分解反应D.Ba(OH)2·8H2O与氯化铵固体的反应解析:NaOH溶液与稀盐酸的反应，该反应为放热反应，故A错误；锌与稀硫酸的反应，该反应为放热反应，故B错误；在MnO2催化下，H2O2发生分解反应，该反应为放热反应，故C错误；Ba(OH)2·8H2O与氯化铵固体的反应，该反应为吸热反应，故D正确。|归纳拓展|常见的放热反应与吸热反应常见的放热反应①大多数化合反应；②所有燃烧反应；③酸碱中和反应；④金属与水或酸的置换反应常见的吸热反应①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；④C和CO2或H2O(g)的反应。√题点(二)

宏微角度认识反应热3.(2025·合肥期中检测)化学反应A+B→C(吸收能量)分两步进行:①A+B→X(吸收能量)，②X→C(放出能量)。如图所示示意图中表示总反应过程中能量变化的是(

)解析:根据题意，A+B→X(吸收能量)，只有A项和C项满足，总反应为吸热反应，C项符合。√4.(2025·苏州期中检测)关于甲烷合成反应:CO2+4H2==CH4+2H2O(反应放热)，下列说法正确的是(

)A.形成C—H需要吸收能量B.反应过程的能量变化可用如图表示C.该反应ΔH=E(C==O)+E(H—H)-E(C—H)-E(H—O)(用E表示某种化学键的键能)D.该反应过程中各元素化合价均未发生变化解析:形成C—H需要放出能量，故A错误；反应放热，故反应物总能量大于生成物总能量，与图像符合，故B正确；该反应ΔH=2E(C==O)+4E(H—H)-4E(C—H)-4E(H—O)，故C错误；反应中碳元素由+4价降为-4价，氢元素由0价升为+1价，故D错误。5.某些化学键的键能(kJ·mol-1)如下表:(1)1molH2在2molCl2中燃烧，放出的热量为

kJ。

化学键H—HBr—BrI—ICl—ClH—ClH—IH—Br键能436193151243431299366解析:1

mol

H2在2

mol

Cl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1

mol，生成HCl

2

mol，则放出热量:436

kJ·mol-1×1

mol+243

kJ·mol-1×1

mol-431

kJ·mol-1×2

mol=-183

kJ。1835.某些化学键的键能(kJ·mol-1)如下表:(2)在一定条件下，1molH2分别与足量的Cl2、Br2、I2反应，放出热量由多到少的顺序是

(填字母)。

A.Cl2>Br2>I2 B.I2>Br2>Cl2化学键H—HBr—BrI—ICl—ClH—ClH—IH—Br键能436193151243431299366解析:反应H2+X2==2HX中，若1

mol

H2和1

mol

X2反应生成2

mol

HX，就有1

mol

H—H和X—X断裂，2

mol

H—X生成。放出的热量Q(HX)=E(H—H)+E(X—X)-2×E(H—X)。将表中数据代入可算得:Q(HCl)<Q(HBr)<Q(HI)，故H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中放热最少。A|归纳拓展|ΔH计算的两种方法(1)ΔH=H(生成物)-H(反应物)。(2)ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能)课时跟踪检测123456789101113√12

一、选择题1.(2025·杭州期中检测)下列过程中能量转化的主要形式为热能转化为化学能的是(

)A.盐酸与碳酸氢钠的反应 B.氢气与氯气的化合反应C.镁条与盐酸的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧解析:盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应，故A正确；氢气与氯气的化合反应是放热反应，故B错误；镁条与盐酸的反应是放热反应，故C错误；甲烷在氧气中的燃烧是放热反应，故D错误。√124567891011121332.中华文明璀璨夺目，人们很早就在生产、生活中掌握了能量的相互转化，下列说法中错误的是(

)A.宋代词人辛弃疾的《青玉案·元夕》中有对“打铁花”描述的诗句:“东风夜放花千树，更吹落、星如雨。”这个过程涉及化学能转化成光能与热能B.“火树银花合，星桥铁锁开”中只涉及化学能转化为热能C.《易经》中记载:“泽中有火”“上火下泽”，这个过程涉及化学能转化成热能D.南宋《大冶赋》中详细记载了以炭与铜矿石为原料的火法炼铜技术，这个过程涉及化学能与热能的相互转化12456789101112133解析:“打铁花”过程中铁与氧气反应，该反应放热，化学能转化成光能和热能，故A正确；火树银花涉及了物质的燃烧、同时发光的现象，则涉及化学能转化为热能和光能，故B错误；“泽中有火”“上火下泽”，是物质的燃烧过程，燃烧反应将化学能转化成热能，故C正确；碳还原氧化铜生成铜为吸热反应，涉及化学能与热能的相互转化，故D正确。√124567891011121333.实验设计的科学性反映了实验者的科学素养。下列有关测定中和反应反应热的实验，说法正确的是(

)A.用温度计测量酸溶液的温度后立即测量碱溶液的温度B.为了使反应充分，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)C.为了加快反应速率，减小实验误差，使用玻璃搅拌器搅拌D.测定中和反应反应热时可用稀醋酸和Ba(OH)2稀溶液解析:测量酸溶液的温度后，温度计表面的酸要用水冲洗干净、擦干后再去测量碱溶液的温度，A项错误；酸、碱要一次性迅速加入，否则会造成热量损失，B项错误；醋酸是弱酸，使测量的中和反应反应热不准确，D项错误。√124567891011121334.根据能量变化示意图，分析下列说法中正确的是(

)

A.A(g)+B(g)→C(g)+D(l)是放热反应B.A(g)+B(g)→C(g)+D(l)是吸热反应C.C(g)+D(l)→A(g)+B(g)是放热反应D.C(g)+D(l)具有的能量大于A(g)+B(g)具有的能量解析:从能量变化图可以看出，A(g)+B(g)

具有的能量高于C(g)+D(l)具有的能量，所以A(g)和B(g)发生反应生成C(g)和D(l)是放热反应，C(g)和D(l)发生反应生成A(g)和B(g)是吸热反应。√124567891011121335.一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下，下列结论正确的是(

)A.石墨转化为金刚石是放热反应B.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同C.金刚石比石墨更稳定D.1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高12456789101112133解析:石墨转化为金刚石要吸收能量，即石墨转化为金刚石是吸热反应，

A错误；石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，

B错误；石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量较低，所以石墨比金刚石稳定，

C错误；一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，所以1

mol

C(金刚石)比1

mol

C(石墨)的总能量高，D正确。√124567891011121336.(2025·潍坊高二期末)反应NO2(g)+CO(g)==NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法不正确的是(

)A.图中X→Y吸收能量B.该反应是放热反应C.此反应放出的热量数值为(a-c)D.化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成释放的能量12456789101112133解析:由图可知，Y的能量高于X的能量，则图中X→Y为吸热过程，故A正确；由图可知，反应物NO2(g)+CO(g)的总能量高，生成物NO(g)+CO2(g)的总能量低，则反应NO2(g)+CO(g)==NO(g)+CO2(g)为放热反应，故B正确；由图可知，该反应是放热反应，焓变ΔH=(c-a)kJ·mol-1=-(a-c)kJ·mol-1，即此反应放出的热量数值为(a-c)，故C正确；该反应是放热反应，则反应物的键能总和小于生成物的键能总和，即化学键断裂时吸收的能量小于化学键形成释放的能量，故D错误。√124567891012111337.反应2SO2+O2

2SO3的能量变化如图所示。下列说法不正确的是(

)A.该反应是放热反应B.断开SO2中的硫氧键放出能量C.反应物的总能量大于生成物的总能量D.2SO3

2SO2+O2一定是吸热反应解析:该反应是反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应是放热反应，故A、C正确；断开SO2中的硫氧键吸收能量，故B错误；2SO2+O2

2SO3是放热反应，则2SO3

2SO2+O2一定是吸热反应，故D正确。√124567891011121338.CO与O在催化剂表面形成化学键时的能量变化如图所示，下列说法错误的是(

)A.该反应过程CO中C与O之间化学键发生完全断裂B.

从催化剂上脱离生成

的过程放热C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.CO与O反应生成CO2的过程ΔH<0解析:由图可知，该反应过程CO中C与O之间化学键没有发生完全断裂，故A错误；由图可知

从催化剂上脱离生成

的过程，能量降低，放出热量，故B正确；CO2的结构式为O==C==O，CO2分子中存在碳氧极性共价键，故C正确；CO和O原子反应生成CO2的过程是放热反应，则ΔH<0，故D正确。√124567891011121339.(2025·沈阳期末检测)氢气和氧气发生反应的过程用如图所示的模型表示(“-”表示化学键)，下列说法正确的是(

)A.过程Ⅰ是放热过程B.过程Ⅲ一定是吸热过程C.a的总能量大于d的总能量D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行解析:由图可知，过程Ⅰ断开化学键，则过程Ⅰ是吸热过程，故A错误；由图可知，过程Ⅲ形成化学键，为放热过程，故B错误；该反应为放热反应，则a的总能量大于d的总能量，故C正确；氢气和氧气反应过程中发出淡蓝色火焰，并放热，则该反应的能量转化形式以热能、光能的形式进行，故D错误。12456789101112133√10.下列关于图中的说法不正确的是(

)A.1mol固态碘与1mol氢气化合生成2molHI气体时，需要吸收5kJ的能量B.2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1mol氢气时需要吸收12kJ的能量C.1mol固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量D.碘蒸气与氢气反应生成HI气体的反应是吸热反应解析:2

mol

HI气体分解生成1

mol碘蒸气与1

mol氢气时需要吸收12

kJ的能量，B项正确；1

mol

I2(g)和1

mol

H2(g)反应生成2

mol

HI(g)放出12

kJ能量，该反应为放热反应，D项错误。1245678910111213311.(2025·安庆期中检测)我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示:已知:几种物质中化学键的键能如表所示:若反应过程中分解了2molH2O，则下列说法不正确的是(

)A.总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B.过程Ⅲ属于放热反应C.过程Ⅱ放出了574kJ能量 D.过程Ⅰ吸收了926kJ能量化学键H—OO==OH—HO—O键能/(kJ·mol-1)463496436138√12456789101112133解析:反应过程中分解了2

mol

H2O，生成了2

mol

H2和1

mol

O2，总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；过程Ⅲ为1个过氧化氢分解为1个氢气和1个氧气，由化学键键能可知，该过程吸收了132

kJ能量，为吸热反应，故B错误；过程Ⅱ中生成1

mol过氧化氢分子中O—O和1

mol氢分子中H—H，放出(138+436)kJ=574

kJ能量，故C正确；过程Ⅰ中断裂了2

mol水分子中H—O，吸收能量为(463×2)kJ=926

kJ，故D正确。12124567891011133二、非选择题12.(10分)H2与O2、F2均能发生反应，如图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题:(1)完成转化Ⅰ、Ⅱ

(填“吸收”或“放出”，下同)能量，完成转化Ⅲ

能量。

解析:断键吸收能量，成键放出能量，Ⅰ、Ⅱ

是断键，因此吸收能量，Ⅲ是成键，因此放出能量。吸收放出12124567891011133二、非选择题12.(10分)H2与O2、F2均能发生反应，如图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题:(2)H2和F2反应的能量变化图可用

(填“A”或“B”)表示。

解析:H2和F2的反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故图A正确。A12124567891011133二、非选择题12.(10分)H2与O2、F2均能发生反应，如图为H2与F2发生反应生成HF过程中的能量变化示意图。请回答下列问题:(3)H2在O2中燃烧的过程主要是

能转化为

能。

解析:氢气在氧气中燃烧是放热反应，是化学能转化为热能的过程。化学热1245678910111213313.(14分)随着科学技术的发展，实验仪器也在不断地变革。某化学兴趣小组利用如图所示的仪器来进行中和热测定实验。实验原理:K=IUt/ΔT(K的物理意义是热量计升高1K时所需的热量)，ΔH=-KΔT/n(n为生成水的物质的量)。实验步骤:Ⅰ.量热计总热容常数K的测定:反应瓶中放入500.00mL蒸馏水打开磁力搅拌器，搅拌。开启精密直流稳压电流，调节输出电压(电压为5V)和电流，采集数据，并求出K=2184.6J·K-1。12456789101112133Ⅱ.中和热的测定:①将反应瓶中的水倒掉，用干布擦干，重新量取