1.1 化学反应的热效应 讲义-2025-2026学年高二上学期化学鲁科版版选择性必修第一册【精讲精练】

知识点1 化学反应的反应热、内能变化与焓变 （一）化学反应的反应热 1、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，简称反应热。 2、反应热的表示方法 用符号Q表示：Q＞0，反应吸热；Q＜0，反应放热。 （二）反应热的测定 1、反应热测定的方法和装置 (1)测定反应热的仪器———量热计 (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＝ 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。 2、实验探究———中和反应的反应热的测定 (1)实验目的：测定强酸和强碱反应的反应热，体验化学反应的热效应。 (2)实验原理 酸碱中和反应是放热反应，利用一定质量的酸和碱发生反应，测出反应前后溶液温度差，再根据参加反应的酸溶液和碱溶液的体积求出混合溶液的质量，根据公式计算：Q＝－c·m·ΔT，其中：c为比热容，m为酸碱溶液的质量和，ΔT＝T2－T1，T是酸溶液温度与碱溶液温度的平均值值。然后换算成生成1molH2O放出的能量即可。 (3)实验步骤 ①向量热计内筒中加入1.0mol·L－1的盐酸100mL，搅拌后测初始温度T1。 ②向250mL烧杯中加入1.0mol·L－1NaOH溶液100mL，调节温度为T1。 ③快速将烧杯中的碱液倒入量热计中，盖好杯盖，匀速搅拌，记录体系的最高温度T2。 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。 (4)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－3，反应前后溶液的比热容为4.18kJ·K－1·kg－1。该实验中盐酸和NaOH溶液反应的反应热Q＝－0.836(T2－T1)kJ。 换算为强酸与强碱中和反应生成1 mol H2O的反应热：Q＝－8.36(T2－T1)或 kJ。 【归纳总结】中和反应热的测定实验步骤 ——— 量取反应物，测反应前温度———用稀盐酸、NaOH稀溶液 混合反应物，测反应后温度———测反应后混合液的最高温度 ——— 计算反应热———ΔH＝－kJ·mol－1。 （三）化学反应的内能变化 1、内能 (1)概念：体系内物质所含各种微观粒子能量总和。内能表示符号为U。 (2)影响因素：物质的种类、数量及聚集状态、体系的温度、压强等。 2、化学反应中内能的变化 (1)内能变化：△U=△U=U(反应产物)－U(反应物)。△U＞0，表示反应吸收能量；△U＜0，表示反应释放能量。 (2)化学反应中内能的变化△U与反应热Q的关系 ①化学反应体系与环境进行能量交换的两种形式是热和功，根据能量守恒定律，△U=Q＋W； ②如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功，ΔU＝Q。 (3)内能变化与放热反应和吸热反应的关系 如果△U＞0(反应后体系的内能增加)，则Q＞0，反应吸热； 如果△U＜0(反应后体系的内能减少)，则Q＜0，反应放热。 （四）化学反应的焓变 1、焓 (1)概念：焓是一种“物理量”，用它的变化来描述等压反应的反应热。 (2)单位：kJ/mol或 J/mol。 (3)影响因素：取决于物质的物质的种类、数量、聚集状态并受温度、压强等因素的影响。 2、反应焓变 (1)概念：反应产物的焓与反应物的焓之差。 (2)表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，单位是kJ·mol－1。 (3)反应焓变与反应热的关系：对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化只与热能发生转化，则反应热Qp与焓变ΔH的关系是Qp=ΔH。 (4)反应焓变与吸热反应和放热反应的关系 类型比较 放热反应 吸热反应 定义 放出热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断 ... ...