高中化学人教版第一章　第一节　第1课时　反应热　焓变.docxVIP

第一节反应热

第1课时反应热焓变

[核心素养发展目标]1.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.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.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、反应热及相关概念

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

(1)热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。

(2)反应热：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。

3.吸热反应和放热反应

有下列常见的化学反应：①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应②大多数的分解反应③大多数的化合反应④铝热反应⑤C和H2O(g)、C和CO2的反应⑥中和反应⑦可燃物的燃烧⑧金属与酸的置换反应

其中属于放热反应的是(填序号，下同)，属于吸热反应的是。?

答案③④⑥⑦⑧①②⑤

(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()

(2)浓硫酸溶于水是放热反应()

(3)锌与稀硫酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量()

(4)物质发生化学变化都伴有能量的变化()

答案(1)×(2)×(3)√(4)√

二、中和反应反应热的测定

1.测定原理

用温度计测定反应前后体系的温度变化，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：Q=cmΔt。

2.实验目的

测定中和反应的反应热。

3.实验用品及简易装置

4.实验操作步骤

(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，记录最高温度。

(3)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

某化学小组用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH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

(t2-t1)

1

25.0

25.2

25.1

28.5

3.4

2

24.9

25.1

25.0

28.3

3.3

3

25.6

25.4

25.5

29.0

3.5

取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据(注意误差太大的数据要舍去)。

Q=cmΔt=c·[m(盐酸)+m(NaOH溶液)]·(t2-t1)≈1.42kJ，生成1molH2O放出的热量为Qn(H2O)=1.42

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.

问题

分析

药品用量

(1)为什么采用碱稍过量的方法？

实验装置

仪器选择

(2)能否用金属搅拌器代替玻璃搅拌器？

(3)测量盐酸和NaOH溶液的温度时能否选用不同的温度计？

实验

操作

(4)测完酸后能否直接测量碱的温度？应该如何操作？

(5)将溶液迅速倒入内筒后，为什么要立即盖上杯盖？

(6)能否将NaOH溶液分多次倒入量热计中？

答案(1)为了保证盐酸完全被中和

(2)不能，金属搅拌器易导热，会造成实验过程中热量损失

(3)否，不同的温度计会存在仪器误差

(4)不能，残留的酸会与碱反应，造成酸碱消耗，热量损失。测定一种溶液后必须用水冲洗干净并擦干后再测另一种溶液

(5)为了减少热量的损失

(6)不能，操作要迅速，尽量减少热量的散失

2.(1)本次实验测得的数据小于57.3kJ·mol-1，试分析产生误差可能的原因。

提示①量取酸碱溶液时，操作或读数不当，量取体积小于50mL；②量热计保温效果不好；③溶液混合时速度不够快，或没有及时盖上杯盖；④读取反应后温度时，过早或过晚，不是读取的最高温度。

(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？

提示浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；醋酸电离时吸热，使所测反应热的数值偏小。

(3)若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定生成1molH2O时的反应热，测得的数值(填“”“”或“=”)57.3kJ·mol-1。?

答案

解析稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液反应除生成H2O外还生成BaSO4沉淀，还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。

三、反应热与焓变

1.焓和焓变反应热与焓变的关系

2.反应热产生的原因分析

(1)从反应体系始末状态的能量视角分析

ΔH=生成物总能量-反应物总能量。

(2)从微观化学反应过程化学键的变化视角分析

以H2(g)+C