1.1.1反应热和焓变导学案2021-2022学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

反应热和焓变导学案
1、了解反应热、焓变的定义。
2、熟悉中和热的测定方法。
3、掌握微观角度利用化学键键能数据来计算反应热的方法。
4、了解化学反应中能量变化的原因。
1、化学反应的过程，既是物质的转化过程，也是化学能与热、电等其他形式能量的转化过程。
2、化学反应既遵守质量守恒定律，也遵守能量守恒定律。
3、在等温条件下，化学反应体系向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，
4、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。
5、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。当反应体系放热时其焓减小，H为负值，即H<0。当反应体系吸热时其焓增大，H为正值，H>0。
5、化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
一、焓变和反应热
1．反应热
(1)定义：当化学反应在一定温度下进行时，反应释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
(2)符号：Q。反应吸热时，Q为正值；反应放热时，Q为负值。
(3)计算公式：Q＝－C(T2－T1)，C表示体系的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
(4)反应热Q的大小与物质的量成正比。
(5)对于溶液中的反应，反应热的计算可用物理学上的公式Q＝cm(t2－t1)。c为比热，m为液体质量，t1、t2为反应前后体系的温度。
2．焓变
(1)定义：ΔH＝H(生成物)－H(反应物)
H(生成物)和H(反应物)分别表示生成物和反应物的焓。焓是用来描述物质所具有的能量这一性质的物理量。
(2)ΔH的单位：kJ·mol－1或J·mol－1。
(3)ΔH＞0表示吸热反应，ΔH＜0表示放热反应。
(4)化学反应过程中所释放或者吸收的能量可用热量来表达。焓变的值受各种因素(如物质的量、压强、体积、温度等)的影响，中学化学中一般研究的是在一定压强下，在敞口容器中发生的反应所放出或吸收的热量。此时的热量即为反应热。
(5)反应热和焓变的区别与联系，见下表：
反应热
焓变
含义
化学反应中吸收或放出的热量
化学反应中生成物所具有的焓与反应物所具有的焓之差
符号
Q
ΔH
单位
kJ·mol－1
kJ·mol－1
与能量变
化的关系
Q＞0，反应吸收热量
Q＜0，反应放出热量
ΔH＞0，反应吸收热量
ΔH＜0，反应放出热量
二者的相
互关系
ΔH是化学反应在恒定压强下且不与外界进行电能、光能等其他形式的能量转化时的反应热Q，即该条件下ΔH＝Q
二、中和反应反应热的测定
1、中和热：在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(l)时所释放的热量为中和热。
2、测定中和反应的反应热
(1)仪器：大烧杯(500
mL)、小烧杯(100
mL)、温度计、量筒(50
mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。
(2)实验药品：0.50
mol/L盐酸、0.55
mol/L
NaOH溶液
(3)注意事项：①盐酸和NaOH溶液的配制浓度必须准确，且酸与碱溶液的量需有一种稍过量。为了使测得的中和热更准确，所用盐酸和NaOH溶液的浓度宜小不宜大。②宜用分刻度较小的温度计(如0.1
℃)，且测量时应尽可能准确，可估读至小数点后第二位，找准温度的最高点。③实验动作要快，尽量减少热量的散失。④中和热计算时进行近似处理：忽略量热计的热容；认为溶液与水的比热相同；认为热容不随温度的变化而改变。总之由于本实验为定量实验，故大多数操作应围绕数据的准确性而设计。
三、化学键与反应热的关系
根据键能计算一个化学反应是吸收能量还是放出能量
例如：已知拆开1
molH2中的化学键需消耗436
kJ能量，拆开1
molO2中的化学键需消耗496
kJ能量，形成H2O中的1
molH－O键能够释放463
kJ能量。则反应2H2＋O2===2H2O中的能量变化可通过下列方法计算：
消耗2
molH2与1
molO2断键时吸收的总能量为：
2
mol×436
kJ·mol－1＋1
mol×496
kJ·mol－1＝1368
kJ；
生成2
molH2O成键时放出的总能量为：
2
mol×2×463
kJ·mol－1＝1852
kJ，
故整个反应过程能量变化为放出能量：1852
kJ－1368
kJ＝484
kJ。
1、已知某反应的焓变小于零，则下列叙述正确的是(　　)
A．该反应一定是放热反应
B．该反应一定是吸热反应
C．该反应中反应物的总能量一定大于产物的总能量
D．该反应中反应物的总能量一定小于产物的总能量
2、下列说法正确的是(　　)
A．反应热是1
mol物质参加反应时的能量变化
B．当反应放热时Q＜0，反应吸热时Q＞0
C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D．1
mol物质在不同状态下发生反应，其反应热相同
3、测量中和热可以采用如图所示的简易装置。50
mL
0.50
mol/L盐酸与50
mL
0.55
mol/L
NaOH溶液在如图1－1－2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热。回答下列问题：
(1)烧杯间填满碎纸条的作用是__________________________。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)实验中改用60
mL
0.50
mol/L盐酸跟50
mL
0.55
mol/L
NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由：_________________________________。
4、乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
已知：
化学键
C—H
C—C
C===C
H—H
键能/kJ·mol－1
412
348
612
436
计算上述反应的ΔH＝________kJ·mol－1。
参考答案
自主学习
1、物质的转化过程，化学能与热、电等其他形式能量的转化过程。
2、质量守恒定律，能量守恒定律。
3、热效应，反应热，
4、57.3KJ。
5、等于，负值，，正值。
5、断裂和形成。
随堂检测
1、答案：A、C
解析：ΔH＜0，属放热反应，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，故H(生成物)＜H(反应物)，故应选A、C。
2、答案：B
3、答案：(1)减少实验过程中的热量损失　(2)偏小　(3)不相等　相等　因为中和热是指酸跟碱的稀溶液发生中和反应生成1
mol
H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关
解析：中和反应所放出的热量跟生成H2O的物质的量有关。而中和热是指酸跟碱的稀溶液发生中和反应生成1
mol
H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关。
4、答案：124