2025备考高中化学新教材 选择性 　反应热　焓变.docx

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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．热量

因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。

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

4．反应热

反应热

eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：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,意义：定量的描述化学反应过程中释放,或吸收的热量,反应热的测定：在环境温度不变的条件,下，许多反应热可通过量热计测定体,系反应前后温度的差值，应用有关物,质的比热容等计算反应热))

(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

环境温度不变时，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．实验装置

3．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。

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？

提示(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用滤纸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

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)。

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，反应放出的热量Q＝cmΔt＝c·[m(盐酸)＋m(NaOH溶液)]·(t2－t1)≈1.42kJ，生成1molH2O放出的热量为eq\f(Q,n?H2O?)＝eq\f(1.42kJ,0.025)＝56.8_kJ。

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)本次实验测得数据小于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)若改用100mL0.50mol·L－1的盐酸与100mL0.55mol·L－1NaOH溶液混合，所测中和反应反应热的数值是否为本实验结果的2倍？

提示否；中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应与本次实验结果基本相同。

(3)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；弱酸、弱碱电离时