第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)（知識清單）高二化學(xué)（人教版2019選擇性必修1）

第01章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)第01章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)【一、反應(yīng)熱、焓變】【一、反應(yīng)熱、焓變】】考點過關(guān)考點過關(guān)一、化學(xué)反應(yīng)與能量變化1．在化學(xué)反應(yīng)過程中，不僅有物質(zhì)的變化，還伴隨著能量的變化，并遵循_______守恒和_______守恒。2．化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能、光能、電能等，但主要表現(xiàn)為熱能的變化?！敬鸢浮抠|(zhì)量能量3、常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)；②大多數(shù)化合反應(yīng)；③酸堿中和反應(yīng)；④金屬與酸或水的置換反應(yīng)；⑤物質(zhì)的緩慢氧化；⑥鋁熱反應(yīng)。①大多數(shù)分解反應(yīng)；②Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)；③高溫條件下C、H2、CO作還原劑的反應(yīng)。思考與交流：①所有分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)嗎？②需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎？【答案】不是。如：H2O2的分解、KClO3的分解，屬于放熱反應(yīng)。要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，比如鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng)。（反應(yīng)的吸放熱與是否需要加熱無關(guān)）二、焓變反應(yīng)熱1．反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境_______或從環(huán)境_______的_______，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。【答案】釋放吸收熱量2．焓：焓是與內(nèi)能有關(guān)的物理量，用來描述物質(zhì)所具有的______，符號為______。3．焓變：生成物的焓值與反應(yīng)物的焓值之差，用______表示。（1）反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系：反應(yīng)熱在等壓條件下等于焓變，用ΔH表示，單位為__________。（2）意義：當(dāng)反應(yīng)體系放熱時其焓減小，ΔH為________，即ΔH_______。當(dāng)反應(yīng)體系吸熱時其焓減小，ΔH為________，即ΔH_______?！敬鸢浮?.能量H3.ΔH（1）kJ·mol1（2）負(fù)值＜0正值＞0（4）圖示：化學(xué)反應(yīng)過程中形成化學(xué)鍵、斷裂化學(xué)鍵能量變化可用如圖表示：其中，E1表示反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵_________的總熱量，E2表示_________形成化學(xué)鍵_________的總熱量，E1與E2的差值表示_________。上述反應(yīng)過程表示該反應(yīng)為_________反應(yīng)。【答案】吸收生成物放出反應(yīng)熱放熱三、從反應(yīng)物與生成物總能量相對大小分析焓變1．放熱反應(yīng)（ΔH＜0）：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。2．吸熱反應(yīng)（ΔH＞0）：反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。3．計算公式：ΔH=___________________________【答案】生成物的總能量－反應(yīng)物的總能量四、從反應(yīng)物與生成物總鍵能相對大小分析焓變1．化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是 。2．?dāng)噫I需要 能量，成鍵需要 能量。【答案】舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成；吸收放出3．鍵能：斷開（形成）1mol某鍵所吸收（放出）的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。例如，HH鍵的鍵能是436.0kJ/mol，那么斷開（形成）1molHH鍵吸收（放出）的能量為436.0kJ。4．實例分析由圖可知，1molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl分子的過程中，kJ的能量?！敬鸢浮酷尫?；183。5．計算公式：ΔH=___________________________【答案】反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能補充說明物質(zhì)的穩(wěn)定性：物質(zhì)的穩(wěn)定性：1.能量越低越穩(wěn)定。2.鍵能越大越穩(wěn)定?！径峄瘜W(xué)方程式】【二、熱化學(xué)方程式】】考點過關(guān)考點過關(guān)一、熱化學(xué)方程式的概念及意義1．概念：表示參加反應(yīng)的____________和____________的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。2．意義：熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的________變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的______變化。3．實例：2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔHkJ/mol表示的意義為2mol氫氣與1mol氧氣完全反應(yīng)生成2mol水蒸氣，放出kJ的熱量?！敬鸢浮课镔|(zhì)的量反應(yīng)熱物質(zhì)能量二、熱化學(xué)方程式的書寫方法1．注明反應(yīng)的_________和________（25℃、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明）；2．反應(yīng)條件可以省略（如點燃、高溫等）；3．注明ΔH的“﹢”與“﹣”；4．注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)：固態(tài)（____）、液態(tài)（____）、氣態(tài)（____）、水溶液（____）；5．熱化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的_________，而不代表微粒個數(shù)，因此可以寫成分?jǐn)?shù)。對于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)不同時，其ΔH也不同。【答案】1．溫度壓強；4．s；l；g；aq5.物質(zhì)的量思考與交流：反應(yīng)熱（ΔH）與熱化學(xué)方程式的數(shù)量關(guān)系（1）對于同一化學(xué)反應(yīng)，如果化學(xué)計量數(shù)擴大或縮小，那么ΔH的數(shù)值也同時_____________________。（2）當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行時，其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值________，符號________。（3）寫出2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=﹣571.6kJ/mol這個熱化學(xué)方程式表示的意義【答案】（1）擴大或縮小相同的倍數(shù)（2）相等相反（3）表示在25℃、101kPa時，2molH2(g)和1molO2(g)完全反應(yīng)生成2molH2O(l)，放出571.6kJ的熱量。注意事項物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同時，它們所具有的內(nèi)能、焓也均不同。例如，冰熔化為水時、需要吸收熱量；水蒸發(fā)為水蒸氣時，也需要吸收熱量。物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同時，它們所具有的內(nèi)能、焓也均不同。例如，冰熔化為水時、需要吸收熱量；水蒸發(fā)為水蒸氣時，也需要吸收熱量。因此，H2與O2反應(yīng)生成1molH2O(l)與生成1molH2O(g)時所放出的熱量是不同的?！救?、中和熱、燃燒熱】【三、中和熱、燃燒熱】】考點過關(guān)考點過關(guān)一、中和熱1．概念：酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成________H2O時所放出的熱量稱為中和熱。2．單位：______________。3．大量實驗測得，在25℃和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液在稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時，放出_________的熱量?！敬鸢浮?molkJ·mol157.3kJ二、燃燒熱1．概念：在101kPa時，純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量，叫做該物質(zhì)的燃燒熱，2．單位：。指定產(chǎn)物：C→；H→；S→；N→?！敬鸢浮?molkJ·mol1CO2(g)；H2O(l)；SO2(g)；N2(g)思考與交流：燃燒熱和中和熱有什么異同？【答案】1．中和熱、燃燒熱的單位為kJ·mol1，不帶“+”、“﹣”。2.燃燒熱是1mol純物質(zhì)被燃燒；中和熱是生成1mol液態(tài)水。燃燒熱中和熱相同點反應(yīng)類型放熱反應(yīng)ΔH及其單位ΔH＜0，單位均為kJ·mol1不同點反應(yīng)物的量可燃物的量為1mol不一定為1mol生成物的量不限量生成水的量為1mol數(shù)值不同物質(zhì)的燃燒熱不同強酸與強堿在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時，放出57.3kJ的熱量三、實驗探究——中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定【實驗用品】（以鹽酸和NaOH溶液的反應(yīng)為例）（1）儀器：量筒(50mL兩個)、大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒。（2）藥品：0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液?！緦嶒灢襟E】（1）設(shè)計裝置如圖。②各部分儀器的作用a．玻璃攪拌器的作用是使混合均勻充分接觸。b．隔熱層的作用是熱量的散失。c．溫度計的作用是測定反應(yīng)前后的溫度?！敬鸢浮糠磻?yīng)物減少反應(yīng)體系（2）操作步驟①反應(yīng)物溫度測量(t1)：測量混合前50mL0.50mol·L－1、50mL0.55mol·L－1溶液的溫度，取兩溫度，記錄為起始溫度t1。②反應(yīng)后體系溫度測量(t2)：將溶液迅速混合，用輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的，記錄為終止溫度t2。③重復(fù)實驗操作兩次，記錄每次的實驗數(shù)據(jù)，取其平均值作為計算依據(jù)?！敬鸢浮竣冫}酸氫氧化鈉平均值②酸堿玻璃攪拌器最高溫度思考與交流：①測量哪些數(shù)據(jù)？【答案】鹽酸和NaOH的溫度反應(yīng)后體系的溫度（最高溫度）②如何利用數(shù)據(jù)計算反應(yīng)熱？【答案】Q=(m1+m2)×c×（t2t1）?H=Q/n（H2O）③如何提高實驗的準(zhǔn)確度？【答案】操作時動作要快，盡量減少熱量的散失。隔熱層的作用是保溫隔熱，減少熱量損失酸堿中和反應(yīng)測定實驗的注意事項（1）（1）為了保證0.50mol·L－1的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使堿稍稍過量，因為過量的堿并不參加中和反應(yīng)。（2）先后測量酸、堿及混合液的溫度時，測定一種溶液后必須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)定一段時間再記下讀數(shù)。（3）實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，才能使用。（4）操作時動作要快，盡量減少熱量的散失。（5）實驗時亦可選用濃度體積都不相同的酸堿溶液進(jìn)行中和熱的測定，但在計算時，應(yīng)取二者中量少的一種，因為過量的酸/堿并不參加中和反應(yīng)。（6）多次試驗求平均值時，若有某一組的實驗數(shù)據(jù)有明顯偏差，應(yīng)直接舍去。（7）隔熱層的作用是保溫隔熱，減少熱量損失?！咀鲆蛔觥恐泻蜔崤c57.3kJ·mol1的關(guān)系已知：已知：H+(aq)+OH(aq)===H2O(l) ΔH=﹣57.3kJ·mol1試比較下列反應(yīng)中放出的熱量與57.3kJ的大小：（1）濃酸與濃堿反應(yīng)生成1mol水，Q1_____57.3kJ，ΔH1_____ΔH；（2）弱酸與弱堿反應(yīng)生成1mol水，Q2_____57.3kJ，ΔH2_____ΔH；（3）強酸與強堿反應(yīng)生成1mol水和難溶性鹽，Q3_____57.3kJ，ΔH3_____ΔH。【答案】（1）＞＜（2）＜＞（3）＞＜【四、蓋斯定律】【四、蓋斯定律】】考點過關(guān)考點過關(guān)一、蓋斯定律的內(nèi)容1.俄國化學(xué)家蓋斯從大量的實驗事實中總結(jié)出一條規(guī)律：一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成，其___________是相同的，這就是蓋斯定律。2.也就是說，化學(xué)反應(yīng)的_______只與反應(yīng)體系的_______和________有關(guān)，而與反應(yīng)的______無關(guān)。3.如果一個反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是一樣的。即：ΔH=______________________ΔH=______________________【答案】1.反應(yīng)熱2.反應(yīng)熱；始態(tài)；終態(tài)；途徑3.ΔH1+ΔH2+ΔH3ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5思考與交流：已知已知A(g)=B(g)ΔH1=akJ/mol；C(g)=D(g)ΔH2=bkJ/mol。（1）A(g)+C(g)=B(g)+