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高中化学教学案 选修四 第一章 化学反应与能量 PAGE PAGE 6 第一章 化学反应与能量 第一节、化学反应与能量的变化 1、 焓变与反应热 （1）反应热的定义 当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为反应在此温度下的热效应，简称为反应热。通常用符号Q表示。 反应热产生的原因：由于在化学反应过程中，当反应物分子内的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热。 （2）焓变的定义 对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变），而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变，称为焓变，符号ΔΗ。 ΔΗ=Η（反应产物）—Η（反应物）为反应产物的总焓与反应物总焓之差，称为反应焓变。 即当Η（生成物）Η（反应物），ΔΗ0，反应为吸热反应； 当Η（生成物）Η（反应物），ΔΗ0，反应为放热反应。 （3）反应热和焓变的区别与联系 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 ΔΗ 单位 kJ·mol-1 kJ·mol-1 与能量变化的关系 Q0，反应吸收热量 Q0，反应放出热量 ΔΗ0，反应吸收热量 ΔΗ0，反应放出热量 与键能的关系 ΔΗ= Q=反应物的键能总和－原生成物的键能总和 2、热化学方程式 （1）定义：把一个化学反应中物质的变和能量的变化同时表示出来的学方程式，叫热化学方程式。 （2）表示意义：不仅表明了化学反应中的物质化，也表明了化学反应中的焓变。 （3）书写热化学方程式须注意的几点 ①只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。 若为放热反应，ΔΗ为“-” ；若为吸热反应，ΔΗ为“+” 。ΔΗ的单位一般为kJ·mol-1。 ②焓变ΔΗ与测定条件（温度、 压强等）有关。因此书写热化学方程式时应注明ΔΗ的测定条件。 ③热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。 ④反应物和产物的聚集状态不同，焓变ΔΗ不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g” ，液体用“l” ，固体用“s” ，溶液用“aq” 。热化学方程式中不用“↑” 和“↓” 。若涉及同素异形体，要注明同素异形体的名称。 ⑤热化学方程式是表示反应已完成的量。 注意：由于ΔΗ与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔΗ相对应，如果化学计量数加倍，则ΔΗ也要加倍。当反应向逆向进行时，其焓变与正反应的焓变数值相等，符号相反。 （4）热化学方程式与化学方程式的比较 化学方程式 热化学方程式 化学计量数 是整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量 既可以是整数，也可以是分数，只表示物质的物质的量 状态 不要求注明 必须在化学式后注明 ΔΗ正负号及单位 无 必须注明 意义 表明了化学反应中的物质变化 不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应 中的能量变化 3、 中和反应反应热的测定 （1）实验原理 将两种反应物加入仪器内并使之迅速混合，测量反应前后溶液温度的变化值，即可根据溶液的热容C，利用下式计算出反应释放或吸收的热量Q。 Q=-C(T2-T1) 式中：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。 （2）实验步骤 1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。 2.用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。 4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。 5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。 （3）实验注意事项： ①作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。 ②盐酸和NaO