第1课时 化学反应的反应热
[核心素养发展目标] 1.变化观念：知道化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式，理解反应热的概念，认识和判断放热反应和吸热反应。2.科学探究：了解反应热(中和热)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。
一、化学反应的反应热
1．化学反应过程中能量变化的原因 (1)化学反应的两大基本特征
(2)化学反应中的能量变化 已知：
1molH2分子中的化学键断裂吸收的能量是436kJ； 1molCl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243kJ； 2molHCl分子中的化学键形成释放的能量是862kJ； H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183kJ。 2．反应热的概念
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该反应在此温度下的热效应，简称为反应热。
(1)表示方法：用符号Q表示；Q>0，反应吸热；Q<0，反应放热。 (2)单位：J·mol或kJ·mol。 (3)图示
图1表示放热反应，图2表示吸热反应。
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(1)反应热与化学键断裂与形成的关系
Q＝断裂反应物化学键吸收的总能量(E1)－形成反应产物化学键放出的总能量(E2)
①若E1>E2，则Q>0，为吸热反应。 ②若E1 Q＝反应产物的总能量(E2)－反应物的总能量(E1) 例1 已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是( ) A．每生成2分子AB吸收bkJ热量 B．断裂1molA—A键和1molB—B键，放出akJ能量 C．该反应中反应物的总能量高于反应产物的总能量 D．该反应热为(a－b) kJ·mol 答案 D 解析 依据题图分析，1molA2和1molB2反应生成2molAB，每生成2molAB(g)吸收(a－b) kJ的热量，A项错误；断裂1molA—A键和1molB—B键，吸收akJ能量，B项错误；依据题图可知，反应物的总能量低于反应产物的总能量，C项错误；反应热Q＝反应产物的总能量－反应物的总能量，所以反应热Q＝(a－b) kJ·mol，D项正确。 考点 化学反应的反应热 题点 反应热与能量变化曲线 例2 SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气 －1 －1 态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则反应S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热为( ) A．－1780kJ·mol C．－450kJ·mol 答案 B 解析 利用反应热Q＝反应物的键能之和－生成物的键能之和进行计算。Q＝280 kJ·mol＋3×160 kJ·mol－6×330 kJ·mol＝－1 220 kJ·mol。 考点 化学反应的反应热 题点 反应热与键能的关系 思维启迪——根据键能计算反应热的方法 (1)写出化学方程式。 (2)分析断裂或形成的化学键的数目。 (3)根据公式计算：Q＝E1(断裂反应物化学键吸收能量)－E2(形成反应产物化学键放出能量)。 二、反应热的测定 1．测定反应热的仪器——量热计 下图是一种简易量热计示意图。 －1 －1 －1 －1 －1－1 B．－1220kJ·mol D．430kJ·mol －1 －1 2．测定方法：将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值。 3．计算公式：Q＝－C(T2－T1)。其中C表示溶液及量热计的热容，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 4．利用量热计测定中和反应的反应热 (1)实验步骤 ①向量热计内筒中加入1.0mol·L的盐酸100mL，搅拌后测初始温度T1。 ②向250mL烧杯中加入1.0mol·LNaOH溶液100mL，调节温度为T1。 ③快速将烧杯中碱液倒入量热计中，盖好杯盖，轻轻搅拌，记录体系的最高温度T2。 －1－1 ④重复实验操作，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。 (2)实验数据处理 盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g·cm，反应前后溶液的比热容 4.18kJ·K·kg。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.836(T2－T1)kJ。中和反－ 应的反应热：Q＝－8.36(T2－T1)或 －1 －1 －3 T2－T1 0.1 kJ·mol。 －1 (3)思考讨论：①用同样的方法分别测定KOH溶液与盐酸反应，NaOH溶液与稀硝酸反应的反应热，所测得的上述三个中和反应的反应热相同吗？为什么？ 答案 相同。 原因：参加反应的物质都是强酸、强碱，它们在水中完全电离，中和反应的离子方程式都是H＋OH===H2O，反应都在室温下进行，且参加反应的n(H)和n(OH)都相同，所以反应热也相同。 ②若用100mL1.1mol·LNaOH溶液和100mL1.0mol·L的盐酸进行该实验，所测的反应热数值会更加准确，为什么？ 答案 有利于盐酸全部参加反应。 ③若用相同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验(已知醋酸电离吸收能量)测得的中和热的数值会如何变化？ 答案 变小。 测定中和反应的反应热需注意的几个问题 (1)简易量热计的保温隔热的效果要好。 (2)实验中要用酸和碱的稀溶液。 (3)碱液(或酸液)稍过量，以确保酸(或碱)完全反应。 (4)读取中和反应的温度(T2)是反应混合液的最高温度。 (5)实验操作动作要迅速，尽量减少热量损失。 例3 在一定温度下的稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热就是中和热。50mL0.50mol·L盐酸与50mL0.55mol·LNaOH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热。试回答下列问题： －1 －1 －1 －1 ＋ － ＋ － (1)大小烧杯间填满碎纸条的作用是 。 (2)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值将(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)实验中改用60mL0.50mol·L盐酸与50mL0.55mol·LNaOH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)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会(填“偏大”“偏小”或“无影响”)；用50mL0.50mol·LNaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 答案 (1)减少实验过程中的热量损失 (2)偏小 (3)不相等 相等 因中和热是指在稀溶液中1molH和1molOH发生中和反应生成 1molH2O(l)时所放出的热量，与酸碱的用量无关 (4)偏小 偏小 解析 实验操作要点：①量热计保温效果要好；②酸碱溶液的浓度要小；③酸碱一方要过量；④操作迅速准确，减少热量损失；⑤及时准确记录数据。大小烧杯间填满碎纸条的作用是防止热量散失，大烧杯如不盖硬纸板，会使热量散失，测得的中和热数值偏小。实验改用60mL盐酸，会生成更多的水，反应放出的热量变大，盐酸与NaOH的中和热是在稀溶液中，1molH ＋ ＋ － －1 －1 －1 和1molOH发生中和反应生成1mol液态H2O时所放出的热量，强酸与强碱反应的实质是H＋OH===H2O，计算出来的中和热是相同的。 － － ＋ 考点 反应热的测定 题点 反应热测定的综合 思维启迪——中和热的含义 (1)中和热：稀的酸溶液和稀的碱溶液反应生成1mol液态水时所释放出的热量叫做中和热。 (2)离子方程式符合H＋OH===H2O的稀的强酸与强碱溶液反应的中和热均相等，且室温下测定时与强酸与强碱的用量无关。 ＋ －
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