第一章第一节第1课时反应热　焓变

第1课时反应热焓变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。核心素养发展目标课时对点练内容索引一、反应热及其测定二、反应热与焓变一、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

(又称

)，盛溶液的试管和溶液之外的空气等看作

。2.反应热因同而在体系与环境之间交换或传递的能量是

。在等下，化学反应体系向环境

或从环境

的热量，称为化学反应的热效应，简称

。体系系统环境热量释放吸收反应热3.实验探究——中和反应反应热的测定(1)测定原理环境变时，根据测得的体系的化和有关物质的比热容等来计算反应热。Q＝

。(2)实验装置cmΔt玻璃搅拌器(3)实验步骤及注意事项①反应前体系的：分别测量盐酸与NaOH溶液的。②反应后体系的：

混合并

记录

。③重复操作两次，取的

作为计算依据。迅速搅拌最高平均值实验次数反应物的/℃反应前体系的反应后体系的盐酸NaOH溶液t1/℃t2/℃(t2－t1)/℃125.025.2_____28.5____224.925.1_____28.3____325.625.4_____29.0____(4)数据处理某小组用50mL0.5mol·L－1的盐酸与50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液进行实验。25.13.43.325.025.53.5设溶液的密度均为1g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1，则反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)≈

kJ，那么生成1molH2O放出的热量为

＝

＝

。1.4256.8kJ特别提醒大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，放出57.3kJ的热量。(1)浓硫酸与NaOH溶液反应生成1molH2O(l)，放出的热量为57.3kJ(

)(2)同一中和反应的反应热与酸碱的用量有关(

)(3)中和反应反应热的测定实验中的玻璃搅拌器换成铜质搅拌器效果更好(

)(4)中和反应反应热的测定实验中，应将50mL0.55mol·L－1NaOH溶液分多次倒入小烧杯(

)(5)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的没有冲洗干净，立即测NaOH溶液的(

)××××正误判断×(1)为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液。(2)测量完盐酸的，应冲洗干净并擦干。(3)酸碱溶液一次迅速混合。示1.若用0.55mol·L－1KOH溶液代替0.55mol·L－1NaOH溶液，对结果会产生影响吗？为什么？深度思考提示无影响。因为强酸、强碱的稀溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量是相同的，与用KOH溶液还是NaOH溶液以及酸碱的用量无关。2.用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？提示浓硫酸溶于水时放热，所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离吸热，所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定反应热，生成BaSO4沉淀还会多放出一部分热量，所测反应热的数值偏大。1.某同学通过实验测出稀盐酸和稀NaOH溶液(碱稍过量)反应生成1mol水的反应热ΔH＝－52.3kJ·mol－1，造成这一结果的原因不可能的是A.实验装置保温、隔热效果差B.用量筒量取盐酸时仰视读数C.分多次将NaOH溶液倒入量热计的内筒中D.用测量盐酸的直接测定NaOH溶液的应用体验√解析若装置保温、隔热效果差，会造成较多的热量损失，测得的反应热数值偏小，A项可能；仰视读数时，实际量取的溶液体积多于应该量取的溶液体积，会导致放出的热量变多，B项不可能；C项操作会导致较多的热量损失，C项可能；D项操作会导致测得的NaOH溶液的初始高，最后计算出的反应放出的热量比实际放出的热量少，D项可能。2.50mL0.50mol·L－1盐酸与50mL0.55mol·L－1NaOH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(4)若实验过程中，内筒未加杯盖，求得的中和反应反应热数值______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。玻璃搅拌器减少实验过程中的热量损失c偏小实验序号反应物的/℃反应前体系的t1/℃反应后体系的t2/℃盐酸氢氧化钠溶液120.020.1

23.2220.220.4

23.4320.320.3

24.2420.520.6

23.6(5)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。为了计算中和热，某学生的实验记录数据如下：20.0520.320.320.55完成表格并依据该学生的实验数据计算，该实验中生成1mol水时放出的热量为______kJ(结果保留一位小数)。51.8返回解析四次实验(t2－t1)的值分别为3.15、3.1、3.9、3.05，第三次明显偏大，舍弃，则最终平均值为第1、2、4组实验的之和除以3，为3.1，平均值代入公式

计算即可。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、压强和物质的聚集状态等影响。(2)焓与焓变H生成物反应物注意等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。kJ·mol－1kJ/mol(3)ΔH与吸热反应和放热反应①放热反应：体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为

，即ΔH

0。②吸热反应：体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为

，即ΔH

0。负值<正值><>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：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

kJ共吸收

kJCl—Cl吸收

kJH—Cl放出

kJ共放出

kJ结论H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应热ΔH＝______________由图可知：436243679431862－183kJ·mol－1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

。上述反应过程表示该反应为

反应。反应热放热(2)焓变计算公式：ΔH＝E(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①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)2·8H2O与铵盐的反应等。②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。(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化(

)(2)所有的化学反应都伴有能量的变化(

)(3)伴有能量变化的一定是化学反应(

)(4)加热条件下发生的反应均为吸热反应(

)(5)在一个化学反应中，当反应物总焓大于生成物的总焓时，反应放热，ΔH为负值(

)(6)浓硫酸溶于水，体系的高，该过程属于放热反应(

)(7)石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定(

)×√××正误判断√×√(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。示1.在日常生活和学习中，我们经常接触到下列反应：①化石燃料燃烧②强酸、强碱的中和反应③用C和H2O在高水煤气④锌和盐酸反应制氢气⑤氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气⑥煅烧石灰石其中焓变为负值的有________，焓变为正值的有________。深度思考①②④③⑤⑥2.化学反应N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)的能量变化如图所示：已知断裂1molN≡N、1molN—H分别需吸收946kJ、391kJ的能量，试回答下列问题：(1)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。(2)拆开1molH2中化学键所需能量为______kJ。(3)该反应的反应热ΔH＝______________。放热436－92kJ·mol－11.下列说法正确的是A.吸热反应使环境的高B.当反应放热时ΔH＞0，反应吸热时ΔH＜0C.化学反应中，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，

ΔH为负值D.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应应用体验√解析吸热反应一般使境的低，A项错误；放热反应的ΔH＜0，吸热反应的ΔH＞0，B项错误；铝热反应是放热反应，但需要在加热(高温)条件下才能进行，D项错误。2.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2molAB(g)吸收bkJ热量B.反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1C.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放出akJ能量√解析根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，每生成2molAB(g)吸收(a－b)kJ热量，A、C项错误；根据反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差值可知，该反应热ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1，B项正确；化学键断裂吸收能量，D项错误。3.SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为A.－1780kJ·mol－1

B.－1220kJ·mol－1C.－450kJ·mol－1

D.＋430kJ·mol－1√解析利用ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和进行计算，ΔH＝280kJ·mol－1＋3×160kJ·mol－1－6×330kJ·mol－1＝－1220kJ·mol－1。(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)。(3)ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应。方法提升返回课时对点练题组一中和反应反应热及其测定1.为了测定酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是①酸溶液的浓度和体积②碱溶液的浓度和体积③比热容④反应后溶液的质量(单位：kg)

⑤生成水的物质的量⑥反应前后化⑦操作所需的时间A.①②③⑥ B.①③④⑤ C.③④⑤⑥ D.全部√12345678910111213141516对点训练2.(2020·濮阳高二检测)在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是A.使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀，减小实验误差B.为了准确测定反应混合溶液的，实验中水银球应与容器底

部接触C.用50mL0.55mol·L－1的NaOH溶液与50mL0.50mol·L－1的盐酸反应，

测得的反应热数值偏大D.在测定中和反应反应热的实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、

滴定管、√123456789101112131415163.(2020·重庆高二检测)用50mL0.50mol·L－1盐酸和50mL0.55mol·L－1NaOH溶液测定H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)的反应热(ΔH)的实验时，下列说法不正确的是A.酸碱混合时，量筒中NaOH溶液应缓缓倒入量热计内筒中，不断用玻

璃搅拌器搅拌B.装置中的大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保，减少热量

损失C.用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，测得的反应热ΔH不变D.改用25mL0.50mol·L－1盐酸跟25mL0.55mol·L－1NaOH溶液进行测定，

ΔH数值不变√12345678910111213141516123456789101112131415解析酸碱混合时要迅速，并且不能搅拌，防止热量的散失，A错误；中和反应反应热测定实验成败的关键是做好保，B正确；用量筒量取NaOH溶液时，仰视取液，氢氧化钠溶液体积高于所需量的体积，但生成水的量不变，放出的热量不变，测得的中和反应反应热ΔH不变，C正确；反应放出的热量与所用酸和碱的量有关，但生成1mol水时中和反应反应热的大小与参加反应的酸碱用量无关，D正确。16题组二焓变和反应热概念的理解4.下列说法正确的是A.化学反应中的能量变化都表现为热量变化B.焓变是指1mol物质参加反应时的能量变化C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓123456789101112131415√16解析化学反应的能量变化可以表现为很多方面，如转化为热能、电能、光能等；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓不一定高于生成物的总焓，但总是不同；焓变是指在一定条件下化学反应的反应热，不仅是指1mol物质参加反应时的能量变化。123456789101112131415165.下列关于ΔH的说法正确的是A.反应过程中，消耗的反应物越多，ΔH越大B.ΔH＞0，吸热反应；ΔH<0，放热反应C.ΔH越大，说明反应放出的热量越多D.能量变化如图所示的化学反应为吸热反应，ΔH符号为“＋”√12345678910111213141516解析A项，ΔH与化学方程式中的化学计量数有关，与反应物的用量无关，错误；C项，ΔH有正、负，反应放出的热量越多，ΔH越小，反应吸收的热量越多，ΔH越大，错误；12345678910111213141516D项，由于反应物的总焓大于生成物的总焓，故能量变化如图所示的化学反应为放热反应，ΔH符号为“－”，错误。123456789101112131415题组三放热反应和吸热反应6.(2020·合肥一中月考)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是A.放热反应的发生无需任何条件B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关C.化学反应过程都伴随着能量的变化D.硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应√16123456789101112131415解析放热反应的发生可能需要条件，如加热等，A项错误；化学键的断裂和形成与反应放热和吸热有关，B项错误；化学反应过程都伴随着能量的变化，C项正确；H2SO4与NaOH的反应是放热反应，D项错误。167.关于如图的说法不正确的是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.碘蒸气与氢气生成HI气体的反应是吸热反应√解析1molI2(g)＋1molH2(g)生成2molHI(g)放出12kJ能量，该反应为放热反应，D项错误。123456789101112131415168.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是A.铝片与稀盐酸反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C.灼热的炭与二氧化碳反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应12345678910111213141516解析Al与盐酸反应是放热反应，A项错误；B中反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，B项错误；灼热的C和CO2反应是氧化还原反应，同时又是吸热反应，C项正确；甲烷的燃烧是放热反应，D项错误。√9.将V1mL1.00mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是A.做该实验时环境22℃B.该实验表明化学能可以转化为热能C.NaOH溶液的浓度约为1.00mol·L－1D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应√12345678910111213141516123456789101112131415解析从图中曲线可以看出，22℃时，V1为5mL，则V2为45mL，此时已经开始发生中和反应，所以22℃一定不是做该实验时的环境，A错；16由曲线可知，随着V1的增大，溶液高说明反应放热，化学能转化为热能，B正确；当V1＝30mL时高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热的，D错。题组四反应热与化学键的关系10.根据下图所示的过程中的能量变化情况，判断下列说法正确的是A.H2(g)转化为氢原子是一个放热过程B.1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量高C.1个HCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量D.2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的反应热ΔH＝－183kJ·mol－1√12345678910111213141516解析H2(g)转化为氢原子，吸收热量，故A错误；该反应为放热反应，1molH2和1molCl2的总能量比2molHCl的总能量高，故B正确；由图可知1molHCl(g)分子中的化学键断裂时需要吸收431kJ能量，故C错误；D项与图示反应互为逆反应，焓变的数值相同、符号相反，则2HCl(g)

===H2(g)＋Cl2(g)的反应热ΔH＝＋183kJ·mol－1，故D错误。1234567891011121314151611.根据下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是A.直观看，该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量B.2mol气态氧原子结合生成O2(g)时，能放出498kJ能量C.断裂1molNO分子中的化学键，需要吸收632kJ能量D.1molN2(g)和1molO2(g)生成2molNO(g)的反应热ΔH＝－180kJ·mol－1123456789101112131415√16解析直观看，该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，A项正确；互逆过程的热量变化，ΔH数值相等，符号相反，故B、C正确；ΔH＝(946＋498－2×632)kJ·mol－1＝＋180kJ·mol－1，D项错误。12345678910111213141516题组五能量变化图像12.肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O==O为500、N—N为154，则断裂1molN—H所需的能量(kJ)是A.194

B.391

C.516

D.658解析由图知N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－534kJ·mol－1，可设断裂1molN—H所需的能量为x,154kJ＋4x＋500kJ－2752kJ＝

－534kJ，可求得x＝391kJ。√1234567891011121314151613.反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X

―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是解析由A＋B―→X为吸热反应，可知X的能量高于A＋B的能量，可排除A项和C项；由总反应A＋B―→C为放热反应，可知C的能量小于A＋B的能量，故B项错误、D项正确。√1234567891011121314151612345678910111213141514.在一定条件下，A和B反应可生成C和D，其能量变化如下：16综合强化(1)下列有关反应A＋B===C＋D的说法正确的是______(填字母)。A.反应前后原子的种类和数目一定不变B.该反应若有能量变化，则一定是氧化还原反应C.该反应若为放热反应，则不需加热反应就一定能自发进行D.反应物的总质量与生成物的总质量一定相等，且遵循能量守恒AD12345678910111213141516解析每个化学反应都遵循质量守恒和能量守恒，原子数目和种类不会改变，A、D项正确；任何化学反应都伴随着能量变化，不一定为氧化还原反应，B项错误；某一反应是放热反应还是吸热反应，与反应条件无关，加热是为了使旧化学键断裂，引发化学反应，C项错误。123456789101112131415(2)若E1＜E2，则该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应，该反应的反应热为______________________。16解析若E1＜E2，反应吸收能量，ΔH＝(E2－E1)kJ·mol－1。吸热ΔH＝(E2－E1)kJ·mol－115.下表是部分化学键的键能数据：123456789101112131415(1)已知1mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH＝－2982kJ·mol－1，白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示，则上表中x＝______。58516化学键P—PP—OO==OP==O键能/(kJ·mol－1)198360498x123456789101112131415解析白磷燃烧生成P4O10(s)：P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s)

ΔH＝－2982kJ·mol－1，则6×198kJ·mol－1＋5×498kJ·mol－1－12×360kJ·mol－1－4xkJ·mol－1＝－2982kJ·mol－1，x＝585。16(2)0.5mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6放出的热量为______kJ。123456789101112131415解析白磷燃烧生成P4O6(s)：P4(s)＋3O2(g)===P4O6(s)

ΔH＝6×198kJ·mol－1＋3×498kJ·mol－