新教材適用2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第1章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第1節(jié)反應(yīng)熱第1課時反應(yīng)熱焓變學(xué)案新人教版選擇性必修1

第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)情景切入從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度看，化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵生成，因此幾乎全部的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的釋放或汲取。從煤、石油、自然氣燃燒時產(chǎn)生的熱能到各種化學(xué)電源產(chǎn)生的電能，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的各種形式的能量是人類社會所需能量的重要來源。反過來，通過各種化學(xué)反應(yīng)將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)又為人類創(chuàng)建了一個五彩繽紛的物質(zhì)世界。學(xué)問導(dǎo)航本章內(nèi)容探究化學(xué)反應(yīng)中的能量改變和反應(yīng)熱的計算。本章學(xué)問在結(jié)構(gòu)上分為二節(jié)：第一節(jié)主要學(xué)習(xí)反應(yīng)熱——反應(yīng)熱和焓變，熱化學(xué)方程式和燃燒熱；其次節(jié)主要學(xué)習(xí)反應(yīng)熱的計算。學(xué)法指導(dǎo)1．重溫舊知，巧應(yīng)用?；仡櫥瘜W(xué)能與熱能的已學(xué)學(xué)問，對于化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量改變的關(guān)系、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化有了肯定相識，為進一步學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量奠定基礎(chǔ)。2．理解本質(zhì)，重聯(lián)系。通過生活中常見的吸、放熱反應(yīng)及在生活中的應(yīng)用實例，從化學(xué)鍵斷裂角度、物質(zhì)本身具有的能量角度理解吸、放熱反應(yīng)的實質(zhì)。3．圖示展示，印象增。以1molH2和1molCl2反應(yīng)生成2molHCl為例，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)從微觀的角度定量地探討該反應(yīng)中的能量改變，進一步探討“質(zhì)”“能”關(guān)系，運用簡明的圖示說明抽象的內(nèi)容，留意學(xué)習(xí)過程和學(xué)問形成過程，加深印象。4．巧用網(wǎng)絡(luò)，拓視野。充分利用網(wǎng)絡(luò)了解煤、石油、自然氣三大化石燃料的削減造成的能源危機，通過圖片與聲情并茂的視頻加深對能源危機的相識與理解，激發(fā)探究利用新能源的熱忱與決心。5．火眼金睛，明辨析。正確辨析“三熱——反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱”，即利用概念從反應(yīng)條件、反應(yīng)物的用量、生成物的量、反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)等方面正確辨析反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱，留意其區(qū)分與聯(lián)系。6．緊扣特征，找規(guī)律。理解蓋斯定律，可從語文角度“殊途同歸”來理解，也可以從物理角度“位移和路程”來相識，也可以從化學(xué)角度與“鋁三角、鐵三角”等學(xué)問形成聯(lián)系，既加深了對蓋斯定律的相識，又增加對舊學(xué)問的理解和應(yīng)用，又留意了學(xué)科之間的聯(lián)系，學(xué)問得到了升華。7．巧用數(shù)學(xué)，提分數(shù)。蓋斯定律還考查計算實力，能用數(shù)學(xué)學(xué)問奇妙計算，提高計算實力也是解決本部分內(nèi)容的關(guān)鍵點。第一節(jié)反應(yīng)熱第1課時反應(yīng)熱焓變學(xué)習(xí)目標(biāo)1．能辨識化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式，能說明化學(xué)反應(yīng)中能量改變的本質(zhì)。2．結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例，能從多角度相識放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。相識化學(xué)反應(yīng)中能量改變在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。3．能運用反應(yīng)焓變合理選擇和利用化學(xué)反應(yīng)。核心素養(yǎng)1．通過分析“化學(xué)反應(yīng)中的能量改變”，培育宏觀辨識與微觀探析實力。2．通過相識“化學(xué)改變的本質(zhì)”，培育改變觀念與平衡思想。我們知道在每屆奧林匹克運動會上，都有一個莊重儀式——傳遞圣火，在這里火成為精神、文明的象征，并以此傳遞奧林匹克的宏大精神。事實上火在古代就是一種神圣的象征，火代表著創(chuàng)世、再生和光明，人們對火是又畏懼又崇拜。畏懼是因為她的威力，她能給人類帶來巨大的災(zāi)難；崇拜是因為她能給人類帶來溫溫煦光明，是她把人類從“茹毛飲血”帶向文明。這里的“火”事實上就是化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的能量。盡管隨著科學(xué)發(fā)展，社會已逐步進入多能源時代，但是化學(xué)反應(yīng)中的能量仍是目前主要的能量來源。自動加熱飯盒是在一般飯盒的基礎(chǔ)上加制一個加熱盒而成的。在須要加熱時，取一包發(fā)熱粉倒入加熱盒內(nèi)，把飯盒按入加熱盒，從旁邊的縫中注入少量清水，在幾分鐘內(nèi)就可使食品達到80℃。你能說明其中的原理是什么嗎？新知預(yù)習(xí)一、反應(yīng)熱及其測定1．體系(系統(tǒng))及環(huán)境：以鹽酸與NaOH溶液的反應(yīng)為例體系在熱學(xué)中體系是與四周其他部分區(qū)分開來的依據(jù)須要所探討的對象。如我們可將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)等看作一個反應(yīng)體系，簡稱體系(又稱系統(tǒng))環(huán)境與體系相互影響的其他部分，如盛有溶液的試管和溶液之外的空氣等看作環(huán)境關(guān)聯(lián)體系與環(huán)境之間存在物質(zhì)交換或能量交換2．反應(yīng)熱：(1)定義：在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境汲取的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。(2)測定方法：用量熱計干脆測定。3．中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定：(1)中和熱：稀溶液中，強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱。(2)試驗原理：通過肯定量的強酸、強堿的稀溶液在反應(yīng)前后溫度的改變，計算反應(yīng)放出的熱量，由此求得中和熱。(3)試驗儀器裝置：將下列試驗裝置中各儀器(或物品)的名稱填在橫線上。(4)試驗數(shù)據(jù)：測定反應(yīng)的初始溫度和終止溫度，重復(fù)三次，代入公式Q＝cmΔt計算，則中和熱＝eq\f(Q,n(H2O))。二、反應(yīng)熱與焓變1．反應(yīng)熱產(chǎn)生的緣由：化學(xué)反應(yīng)前后體系的內(nèi)能(符號為U)發(fā)生了改變。內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。2．焓(H)：與內(nèi)能有關(guān)的物理量。3．焓變和反應(yīng)熱：概念肯定條件下，生成物與反應(yīng)物焓值差，確定某一化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境汲取的熱量符號及單位ΔH，kJ·mol－1恒壓條件下用ΔH表示，單位：kJ·mol－1相互關(guān)系在等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng)(嚴格地說，對反應(yīng)體系做功還有限定，中學(xué)階段一般不考慮)，其反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變?nèi)⒒瘜W(xué)反應(yīng)中能量改變的緣由1．微觀上：(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：(2)化學(xué)鍵改變與反應(yīng)熱的關(guān)系：若Q1>Q2，反應(yīng)汲取能量，ΔH>0，為吸熱反應(yīng)；若Q1<Q2，反應(yīng)放出能量，ΔH<0，為放熱反應(yīng)。2．宏觀上：(1)圖示：(2)結(jié)論：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量為放熱反應(yīng)，體系能量降低；反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量為吸熱反應(yīng)，體系能量上升。預(yù)習(xí)自測1．下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的相識不正確的是(A)A．燃料燃燒，只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為了熱能B．人類運用照明設(shè)備，將電能轉(zhuǎn)化為光能C．生物體內(nèi)的化學(xué)改變過程在能量轉(zhuǎn)化上比在體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理有效D．通過植物的光合作用，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能解析：燃燒是猛烈的發(fā)光放熱的氧化還原反應(yīng)，過程中化學(xué)能可以變?yōu)楣饽?、熱能等，故A錯誤；照明須要光能，人類運用照明設(shè)備是將電能轉(zhuǎn)化為光能，故B正確；人體內(nèi)的能量改變是一個能量均衡的轉(zhuǎn)化過程，生物體內(nèi)的化學(xué)改變過程在能量轉(zhuǎn)化上比體外發(fā)生的一些能量轉(zhuǎn)化更為合理、有效，故C正確；植物的光合作用是綠色植物和藻類利用葉綠素等光合色素和某些細菌利用其細胞本身，在可見光的照耀下，將二氧化碳和水(細菌為硫化氫和水)轉(zhuǎn)化為有機物，并釋放出氧氣(細菌釋放氫氣)的生化過程，使得太陽能轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能，故D正確。2．依據(jù)如圖所示的反應(yīng)推斷下列說法中錯誤的是(D)A．CO2(g)和CaO(s)的總能量大于CaCO3(s)的總能量B．該反應(yīng)的焓變大于零C．該反應(yīng)中有離子鍵斷裂也有共價鍵斷裂，化學(xué)鍵斷裂汲取能量，化學(xué)鍵生成放出能量D．由該反應(yīng)可推出凡是須要加熱才發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)解析：反應(yīng)吸熱，生成物總能量高于反應(yīng)物，A正確；反應(yīng)吸熱，焓變大于零，B正確；碳酸鈣中既有離子鍵又有共價鍵，其分解時既有離子鍵斷裂又有共價鍵斷裂，C正確；某些放熱反應(yīng)也需加熱，D錯誤。3．關(guān)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定試驗，下列說法正確的是(B)A．在試驗中，溫度計只運用2次B．為了使反應(yīng)進行的更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過量C．向盛裝酸的燒杯中加堿時要當(dāng)心緩慢以免灑出D．用銅絲代替玻璃棒攪拌，會使測得的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值偏大解析：試驗須要重復(fù)測定多次取平均值法，故溫度計須要運用多次，A說法錯誤；為了使一種反應(yīng)物反應(yīng)完全，應(yīng)當(dāng)使另一種物質(zhì)過量，所以為了使反應(yīng)進行的更完全，可以使酸或堿適當(dāng)過量，B說法正確；為削減熱量損失，向盛裝酸的燒杯中加堿時要快速加入，且避開灑出，C說法錯誤；用銅絲代替玻璃棒攪拌，會導(dǎo)致能量損失高，測定的溫度差減小，所以測定的中和反應(yīng)反應(yīng)熱數(shù)值偏小，D說法錯誤。學(xué)問點1中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定問題探究：1.試驗中為何運用0.55mol·L－1NaOH溶液與0.50mol·L－1鹽酸反應(yīng)，而不是選用0.50mol·L－1NaOH溶液？2．能否用濃硫酸代替鹽酸？對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？3．能否用醋酸代替鹽酸或用氨水代替NaOH溶液？對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？探究提示：1.堿過量的目的是保證鹽酸完全反應(yīng)。2．不能。濃硫酸溶解于水時放熱，所以放出的熱量偏多。3．不能。弱酸、弱堿電離吸熱，所以測得的反應(yīng)熱數(shù)值偏小。學(xué)問歸納總結(jié)：1．試驗原理：依據(jù)中和熱的概念，通過自制量熱計，測量肯定量的強酸、強堿的稀溶液在反應(yīng)前后的溫度改變，計算反應(yīng)放出的熱量，由此求得中和熱。2．試驗裝置：3．試驗步驟：(1)反應(yīng)物溫度的測量。①用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸，打開杯蓋，倒入量熱計的內(nèi)筒中，蓋上杯蓋，插入溫度計，測量并記錄鹽酸的溫度。用水把溫度計上的酸沖洗干凈，擦干備用。②用另一個量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，用溫度計測量并記錄NaOH溶液的溫度。(2)反應(yīng)后體系溫度的測量。打開杯蓋，將量筒中的NaOH溶液快速倒入量熱計的內(nèi)筒中，馬上蓋上杯蓋，插入溫度計，用玻璃攪拌器勻速攪拌。親密關(guān)注溫度改變，將最高溫度記為反應(yīng)后體系的溫度(t2)。(3)重復(fù)上述步驟(1)至步驟(2)兩次。4．?dāng)?shù)據(jù)處理：(1)取鹽酸溫度和NaOH溶液溫度的平均值記為反應(yīng)前體系的溫度(t1)，計算溫度差(t2－t1)。(2)取三次測量所得溫度差的平均值作為計算依據(jù)。(3)依據(jù)溫度差和比熱容等計算反應(yīng)熱。為了計算簡便，可以近似地認為試驗所用酸、堿稀溶液的密度、比熱容與水的相同，并忽視量熱計的比熱容，則：①50mL0.50mol·L－1鹽酸的質(zhì)量m1＝50g，50mL0.55mol·L－1NaOH溶液的質(zhì)量m2＝50g。②反應(yīng)后生成的溶液的比熱容c＝4.18J·(g·℃)－1，50mL0.50mol·L－1鹽酸與50mL0.55mol·L－1NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)時放出的熱量為(m1＋m2)·c·(t2－t1)＝0.418(t2－t1)kJ。③生成1molH2O時對應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH＝－eq\f(0.418(t2－t1),0.025)kJ·mol－1。典例1我們將稀溶液中強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱，已知在稀溶液中，強酸和強堿每生成1mol水放出57.3kJ的熱量。如圖是某化學(xué)小組組裝的中和熱簡易測定裝置。請回答有關(guān)中和反應(yīng)的問題。(1)用0.1molBa(OH)2配成稀溶液與足量稀硝酸反應(yīng)，能放出11.46kJ熱量。(2)如圖裝置中儀器A的名稱為玻璃攪拌器，作用是攪拌，使溶液充分混合。(3)若通過試驗測定中和熱的ΔH，其結(jié)果常常大于－57.3kJ·mol－1，其緣由可能是試驗中不行避開地有少量熱量損失。(4)用相同濃度和體積的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液進行上述試驗，測得中和熱的數(shù)值會偏小(填“偏大”“偏小”或“無影響”)(提示：NH3·H2O電離吸熱)。解析：(1)依據(jù)中和熱的含義：H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1，所以0.1molBa(OH)2稀溶液與足量稀硝酸反應(yīng)時生成0.2molH2O(l)，故放出的熱量為11.46kJ。(2)由試驗裝置知，A為玻璃攪拌器，作用是攪拌，使溶液充分混合。(3)在測定中和熱的試驗中，削減熱量損失是試驗的關(guān)鍵，而在試驗中會不行避開地有少量熱量損失，導(dǎo)致結(jié)果常常大于－57.3kJ·mol－1。(4)用氨水代替NaOH(aq)，會使測得的中和熱數(shù)值偏小，因為氨水(NH3·H2O)是弱堿，電離時需汲取熱量。規(guī)律方法指導(dǎo)：1．酸堿溶液應(yīng)當(dāng)用強酸、強堿的稀溶液(0.1mol·L－1～0.5mol·L－1)。(1)測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時不能用濃酸或濃堿，因濃酸或濃堿溶于水一般都要放熱。(2)測定中和反應(yīng)反應(yīng)熱時不能用弱酸或弱堿，因弱酸或弱堿在水溶液中不能完全電離，若改用弱酸或弱堿，它們電離時要汲取一部分熱量。2．要運用同一支溫度計：分別先后測量酸、堿及混合液的溫度時，測定一種溶液后必需用水沖洗干凈并用濾紙擦干。溫度計的水銀球部分要完全浸入溶液中，且要穩(wěn)定一段時間再登記讀數(shù)。3．試驗中所用的鹽酸和氫氧化鈉溶液配好后要充分冷卻至室溫，才能運用。4．操作時動作要快，盡量削減熱量的散失。5．試驗時亦可選用濃度、體積都不相同的酸堿溶液進行中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定，但在計算時，應(yīng)取二者中量小的一種，因為過量的酸堿并不參加中和反應(yīng)。變式訓(xùn)練?如圖是某愛好小組組裝的中和熱測定裝置，分別取40mL0.50mol·L－1鹽酸與40mL0.55mol·L－1氫氧化鈉溶液進行中和熱的測定，已知弱酸、弱堿電離須要吸熱。下列說法錯誤的是(D)A．稍過量的氫氧化鈉是為了確保鹽酸完全反應(yīng)B．儀器A的名稱是玻璃攪拌器C．在測定中和熱的每次試驗中，至少須要測定并記錄3次溫度D．用氨水代替氫氧化鈉溶液，其結(jié)果也是相同的解析：稍過量的氫氧化鈉確保鹽酸完全反應(yīng)，A正確；儀器A的名稱是玻璃攪拌器，用于攪拌，且不導(dǎo)熱，B正確；在測定中和熱的每次試驗中，第一次測鹽酸的起始溫度，其次次測氫氧化鈉溶液的起始溫度，第三次測混合溶液的最高溫度，C項正確；氨水電離時吸熱，用氨水代替氫氧化鈉溶液，測定結(jié)果偏小，D錯誤。學(xué)問點2放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)問題探究：1.可燃物燃燒時，點燃后就不須要再加熱，而有些反應(yīng)必需持續(xù)加熱，能否依據(jù)加熱條件推斷反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)？放熱反應(yīng)加熱的目的是什么？2．化合反應(yīng)肯定是放熱反應(yīng)，分解反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)嗎？舉例說明。探究提示：1.持續(xù)用酒精燈加熱，撤去酒精燈就停止的反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng)；起先用酒精燈加熱，反應(yīng)起先后，撤去酒精燈仍能接著反應(yīng)的是放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)加熱的目的一般是引發(fā)反應(yīng)進行或加快反應(yīng)速率。2．不肯定。C(s)＋CO2(g)2CO(g)屬于化合反應(yīng)，但反應(yīng)吸熱；2H2O22H2O＋O2↑屬于分解反應(yīng)，但反應(yīng)放熱。學(xué)問歸納總結(jié)：1．用E(反應(yīng)物)、E(生成物)分別代表反應(yīng)物、生成物的總能量；Q(吸)、Q(放)分別代表反應(yīng)物斷鍵汲取的熱量、生成物成鍵放出的熱量。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)汲取熱量的化學(xué)反應(yīng)宏觀角度比較E(反應(yīng)物)>E(生成物)E(反應(yīng)物)<E(生成物)圖示微觀角度Q(吸)<Q(放)Q(吸)>Q(放)表示方法ΔH<0ΔH>02．常見的放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①大多數(shù)化合反應(yīng)②全部燃燒反應(yīng)③酸堿中和反應(yīng)④金屬與水或酸的置換反應(yīng)①大多數(shù)分解反應(yīng)②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)③C和CO2或H2O(g)的反應(yīng)典例2已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)＋2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子結(jié)構(gòu)為B—A—B)的能量改變?nèi)鐖D所示，下列有關(guān)敘述中正確的是(C)A．該反應(yīng)的進行肯定須要加熱B．該反應(yīng)的ΔH＝－(E1－E2)kJ·mol－1C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．?dāng)嗔?molA—A鍵和2molB—B鍵，放出E1kJ能量解析：A項，由反應(yīng)前后能量守恒可知，反應(yīng)物能量之和小于生成物能量之和，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)不肯定都要加熱，例如氫氧化鋇晶體和氯化銨在常溫下就能反應(yīng)，故A項錯誤；B項，該反應(yīng)的焓變＝斷裂化學(xué)鍵汲取能量－形成化學(xué)鍵放出能量，所以焓變ΔH＝＋(E1－E2)kJ·mol－1，故B項錯誤；C項，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故C項正確；D項，斷裂化學(xué)鍵汲取熱量，所以斷裂1molA—A鍵和2molB—B鍵汲取E1kJ能量，故D項錯誤。規(guī)律方法指導(dǎo)：(1)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，取決于反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對大小。(2)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，與反應(yīng)條件無必定關(guān)系。(3)E1為正反應(yīng)活化能，E2為逆反應(yīng)活化能，ΔH＝E1－E2。(4)催化劑能降低反應(yīng)所需活化能，但不影響焓變的大小。變式訓(xùn)練?下列圖示改變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)的是(A)ABCD解析：常見的放熱反應(yīng)有：燃燒、金屬與酸反應(yīng)、金屬與水反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)和絕大多數(shù)化合反應(yīng)等；常見的吸熱反應(yīng)有：絕大數(shù)分解反應(yīng)、某些化合反應(yīng)(如碳與二氧化碳的反應(yīng))、碳與水蒸氣的反應(yīng)、氯化銨晶體與Ba(OH)2·8H2O的反應(yīng)等。圖中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，為吸熱反應(yīng)，故A符合題意；圖中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應(yīng)，故B不符合題意；濃硫酸稀釋放熱，為物理過程，故C不符合題意；Zn與稀鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故D不符合題意。學(xué)問點3化學(xué)反應(yīng)中能量改變的緣由問題探究：依據(jù)下圖你能表示出Ⅰ、Ⅱ的反應(yīng)熱嗎？探究提示：圖ⅠΔH＝E1－E2圖ⅡΔH＝E2－E1學(xué)問歸納總結(jié)：1．化學(xué)反應(yīng)的基本特征：一是物質(zhì)發(fā)生了改變，二是能量發(fā)生了改變。2．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)反應(yīng)的能量改變(如圖所示)：化學(xué)鍵反應(yīng)中能量改變1molA—B化學(xué)鍵反應(yīng)中能量改變H—H汲取436kJ共汲取679kJCl—Cl汲取243kJH—Cl放出431kJ共放出862kJ結(jié)論H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱ΔH＝－183kJ·mol－13．圖示：化學(xué)反應(yīng)過程中的能量改變?nèi)鐖D所示：其中，E1′表示活化能，E1′與E2′的差值表示反應(yīng)熱。上述反應(yīng)過程表示該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。4．焓變的兩種計算方法：(1)依據(jù)物質(zhì)具有的能量來計算。ΔH＝E(總生成物)－E(總反應(yīng)物)(2)依據(jù)化學(xué)鍵鍵能來計算。ΔH＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和＝反應(yīng)物斷鍵汲取的總能量－生成物成鍵放出的總能量[特殊提示](1)斷裂化學(xué)鍵須要汲取能量(E1)，形成化學(xué)鍵能夠放出能量(E2)，推斷反應(yīng)是放熱還是吸熱，關(guān)鍵看E1與E2的相對大小，其中二者的差值即為反應(yīng)熱。(2)利用鍵能計算ΔH需明確反應(yīng)中各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式。如H2O寫成H—O—H，NH3寫成，CH4寫成,1molH2O含2molH—O鍵，1molNH3含3molH—N鍵，1molCH4含4molH—C鍵，然后依據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量計算其鍵能之和。典例3如圖所示N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中能量改變，推斷下列說法錯誤的是(D)A．直觀看，該反應(yīng)中反應(yīng)物斷鍵汲取的總能量高于生成物形成鍵放出的總能量B．2mol氣態(tài)氧原子結(jié)合生成O2(g)時，能放出498kJ能量C．?dāng)嗔?molNO分子中的化學(xué)鍵，須要汲取632kJ能量D．1molN2和1molO2的反應(yīng)熱ΔH＝－180kJ·mol－1解析：焓變＝反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵汲取的能量－生成物形成化學(xué)鍵放出的能量，N2＋O2=2NOΔH＝946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2×632kJ·mol－1＝＋180kJ·mol－1，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，該反應(yīng)中反應(yīng)物斷鍵汲取的總能量高于生成物形成鍵放出的總能量，故A正確；1molO2(g)汲取498kJ能量形成2molO原子，原子結(jié)合形成分子的過程是化學(xué)鍵形成過程，是放熱過程，2molO原子結(jié)合生成1molO2(g)時須要放出498kJ能量，故B正確；形成2molNO放熱2×632kJ能量，所以1molNO分子中的化學(xué)鍵斷裂時須要汲取632kJ能量，故C正確；由選項A的分析可知，1molN2和1molO2的反應(yīng)熱ΔH＝＋180kJ·mol－1，故D錯誤。規(guī)律方法指導(dǎo)：(1)分析反應(yīng)物與生成物能量相對大小，推斷反應(yīng)為吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。(2)明確ΔH的計算方法：ΔH＝H(生成物)－H(反應(yīng)物)。變式訓(xùn)練?已知斷開1molH2(g)中H—H鍵須要汲取436kJ能量。依據(jù)能量改變示意圖，下列說法正確的是(A)A．化學(xué)反應(yīng)：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，是放熱反應(yīng)B．生成lmolCl2(g)中的Cl—Cl鍵需汲取243kJ能量C．?dāng)嚅_lmolHCl(g)中的H—Cl鍵需釋放432kJ能量D．2molHCl(g)的總能量大于1molH2(g)和1molCl2(g)的總能量解析：從圖中得，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，是放熱反應(yīng)，A項正確；生成Cl—Cl鍵需放出能量，B項錯誤；斷開H—Cl鍵需汲取能量，C項錯誤；從圖中得，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，2molHCl(g)的總能量小于1molH2(g)和1molCl2(g)的總能量，D項錯誤?？赡娣磻?yīng)的ΔH和實際汲取或放出熱量的區(qū)分不論化學(xué)反應(yīng)是否可逆，熱化學(xué)方程式中的ΔH都表示反應(yīng)依據(jù)化學(xué)計量數(shù)所表示的物質(zhì)的量完全進行所放出或汲取的熱量。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全轉(zhuǎn)化為2molSO3(g)時放出的熱量為197kJ。若在相同的溫度和壓強下，向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)，反應(yīng)達到平衡時放出的熱量為Q，因反應(yīng)不能進行徹底，故Q<197kJ。1．下列說法正確的是(C)A．須要加熱才能進行的反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)不須要加熱B．化學(xué)反應(yīng)只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成光能或熱能C．化學(xué)鍵的斷裂和形成是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生能量改變的主要緣由D．依據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物的總能量等于生成物的總能量解析：化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)條件無關(guān)，有的吸熱反應(yīng)在常溫下也可進行，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反應(yīng)；有的放熱反應(yīng)卻須要加熱，如鋁熱反應(yīng)，A錯誤；化學(xué)能轉(zhuǎn)化的能量形式是多樣的，可以是光能、電能、熱能等，B錯誤；化學(xué)反應(yīng)中總是有化學(xué)鍵的斷裂和形成，在斷鍵時汲取能量，成鍵時釋放能量，導(dǎo)致在化學(xué)反應(yīng)中放熱或吸熱，C正確；由于任何化學(xué)反應(yīng)都會伴隨能量的改變，依據(jù)能量守恒定律可知反應(yīng)物的總能量肯定不等于生成物的總能量，D錯誤。2．反應(yīng)A＋B→C(ΔH<0)分兩步進行：①A＋B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量改變的是(D)解析：A＋B→X為吸熱反應(yīng)，A＋B的總能量小于X的總能量，解除選項A、C；X→C為放熱反應(yīng)，則X的能量大于C的總能量，解除選項B，故選D。3．利用如圖所示裝置測定中和熱的試驗步驟如下：①用量筒量取50mL0.50mol·L－1鹽酸倒入內(nèi)筒中，測出鹽酸溫度；②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并用同一溫度計測出其溫度；③將NaOH溶液倒入內(nèi)筒中，設(shè)法使之混合勻稱，測得混合液最高溫度?；卮鹣铝袉栴}：(1)現(xiàn)將肯定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L－1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為ΔH1＝ΔH2<ΔH3。(2)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm－3，又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容為4.18kJ·kg－1·℃－1。為了計算中和熱，某學(xué)生試驗記錄數(shù)據(jù)如下：試驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依據(jù)該學(xué)生的試驗數(shù)據(jù)計算，該試驗測得的中和熱ΔH＝－51.8kJ·mol－1(結(jié)果保留一位小數(shù))。(3)若計算生成1molH2O時的放出的熱量小于57.3kJ，產(chǎn)生偏差的緣由可能是acdef(填字母)。a．試驗裝置保溫、隔熱效果差b．量取鹽酸的體積時仰視讀數(shù)c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的內(nèi)筒中d．用溫度計測定鹽酸起始溫度后干脆測定