第一章化学反应与能量一、化学反应与能量的变化1、焓变与反应热（1）化学反应的外观特征化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成，从外观上看，所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。

能量的变化通常表现为热量的变化，但是化学反应的能量变化还可以以其他形式的能量变化体现出来，如光能、电能等。

（2）反应热的定义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反应在此温度下的热效应，简称为反应热。

通常用符号Q表示。

反应热产生的原因：由于在化学反应过程中，当反应物分子内的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。

生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量的差即为该反应的反应热。

（3）焓变的定义对于在等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能（同时可能伴随着反应体系体积的改变），而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变，称为焓变，符号ΔΗ。

ΔΗ=Η（反应产物）—Η（反应物）为反应产物的总焓与反应物总焓之差，称为反应焓变。

如果生成物的焓大于反应物的焓，说明反应物具有的总能量小于产物具有的总能量，需要吸收外界的能量才能生成生成物，反应必须吸热才能进行。

即当Η（生成物）>Η（反应物），ΔΗ>0，反应为吸热反应。

如果生成物的焓小于反应物的焓，说明反应物具有的总能量大于产物具有的总能量，需要释放一部分的能量给外界才能生成生成物，反应必须放热才能进行。

即当Η（生成物）<Η（反应物），ΔΗ<0，反应为放热反应。

（4）反应热和焓变的区别与联系2、热化学方程式（1）定义把一个化学反应中物质的变和能量的变化同时表示出来的学方程式，叫热化学方程式。

（2）表示意义不仅表明了化学反应中的物质化，也表明了化学反应中的焓变。

（3）书写热化学方程式须注意的几点①只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。

若为放热反应，ΔΗ为“-” ；若为吸热反应，ΔΗ为“+” 。

ΔΗ的单位一般为kJ·mol-1。

②焓变ΔΗ与测定条件（温度、压强等）有关。

因此书写热化学方程式时应注明ΔΗ的测定条件。

③热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。

因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。

④反应物和产物的聚集状态不同，焓变ΔΗ不同。

因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。

气体用“g” ，液体用“l” ，固体用“s” ，溶液用“aq” 。

热化学方程式中不用“↑” 和“↓” 。

若涉及同素异形体，要注明同素异形体的名称。

⑤热化学方程式是表示反应已完成的量。

由于ΔΗ与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔΗ相对应，如果化学计量数加倍，则ΔΗ也要加倍。

当反应向逆向进行时，其焓变与正反应的焓变数值相等，符号相反。

（4）热化学方程式与化学方程式的比较3、中和反应反应热的测定（1）实验原理将两种反应物加入仪器内并使之迅速混合，测量反应前后溶液温度的变化值，即可根据溶液的热容C，利用下式计算出反应释放或吸收的热量Q。

Q=-C(T2-T1)式中：C表示体系的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。

（2）实验注意事项：①作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。

②盐酸和NaOH溶液浓度的配制须准确，且NaOH溶液的浓度须大于盐酸的浓度。

为了使测得的中和热更准确，所用盐酸和NaOH的浓度宜小不宜大，如果浓度偏大，则溶液中阴阳离子间相互牵制作用就大，电离度就会减少，这样酸碱中和时产生的热量势必要用去一部分来补偿未电离分子的离解热，造成较大的误差。

③宜用有0.1分度值的温度计，且测量时尽可能读准，并估读到小数点后第二位。

温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中，而且要稳定一段时间后再读数，以提高所测温度的精度。

（3）实验结论所测得的三次中和反应的反应热相同。

（4）实验分析以上溶液中所发生的反应均为H++OH-=H2O。

由于三次实验中所用溶液的体积相同，溶液中H+和OH-的浓度也是相同的，因此三个反应的反应热也是相同的。

4.中和热（1）定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O（l）时所释放的热量为中和热。

中和热是反应热的一种形式。

（2）注意：中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸收热等。

中和反应的实质是H+与OH-化合生成H2O，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。

5、放热反应与吸热反应的比较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变化的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量本节知识树二、燃烧热1、燃烧热（1）概念：25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ·mol-1。

如果是1g物质完全燃烧的反应热，就叫做该物质的热值。

（2）对燃烧热的理解①燃烧热是反应热的一种，并且燃烧反应一定是放热反应，其ΔΗ为“-” 或ΔΗ<0。

②25℃，101kPa时，可燃物完全燃烧时，必须生成稳定的化合物。

如果该物质在燃烧时能生成多种燃烧产物，则应该生成不能再燃烧的物质。

如C完全燃烧应生成CO2（g），而生成CO（g）属于不完全燃烧，所以C的燃烧热应该是生成CO2时的热效应。

（3）表示燃烧热的热化学方程式书写燃烧热是以员1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准，来配平其余物质的化学计量数，故在其热化学方程式中常出现分数。

（4）研究物质燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少，以便更好地控制反应条件，充分利用能源。

2、燃烧热和中和热的比较三、化学反应热的计算1、盖斯定律（1）盖斯定律的内容化学反应的焓变只与反应体系的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应的途径无关。

如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应焓变之和与该反应一步完成时的焓变是相同的，这就是盖斯定律。

（2）特点①反应热效应只与始态、终态有关，与过程无关。

②反应热总值一定。

（3）意义有些反应很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），给测定反应热造成了困难。

应用盖斯定律，可以间接地把它们的反应热计算出来。

2、反应热的计算（1）依据①热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项（同时改变正、负号）；各项的系数（包括ΔΗ的数值）可以同时扩大或缩小相同的倍数。

②根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式（包括其ΔΗ）相加或相减，从而得到一个新的热化学方程式。

③可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×燃烧热。

注：计算反应热的关键是设计合理的反应过程，正确进行已知方程式和反应热的加减合并。

（2）计算方法列出方程或方程组计算求解。

①明确解题模式：审题→分析→求解。

②有关热化学方程式及有关单位书写正确。

③计算准确。

（3）进行反应热计算的注意事项：①反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。

②热化学方程式中的反应热，是指反应按所给形式完全进行时的反应热。

③正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。

④用某种物质的燃烧热计算反应放出的总热量时，注意该物质一定要满足完全燃烧且生成稳定的氧化物这一条件。

本节知识树四、本章知识网络【练习3】50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是。

（2）烧杯间填满碎纸条的作用是。

（3）若大烧杯上不盖硬纸板，求得的反应热数值（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（4）实验中该用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH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”），简述理由：。

（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验，测得的中和热数值会 ；用50mL0.50mol/LNaOH 溶液进行上述验，测得的放出的热量数值可能会 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

例题： 下列说法正确的是（ ）A ．物质发生化学反应都伴随着能量变化B ．伴随着能量变化的物质变化都是化学变化C ．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总内能量一定不同D ．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量 针对性练习：1．吸热反应一定是（ ）A ．释放能量B ．储存能量C ．反应物的总能量低于生成物的总能量D ．反应物的总能量高于生成物的总能量 2．下列说法正确的是（ ）A ．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B ．放热的反应常温下一定很易发生C ．反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量相对大小。

D ．吸热反应在一定的条件下也能发生[要点强化指导]：实验探究⑴测定中和热的实验中酸碱溶液一定用稀溶液的原因是：酸和碱的电离是吸热过程．．．．，在稀溶液中强酸与强碱已经完全电离，不会影响产生水的反应所产生的热量．．测定。

另外，稀溶液的比热．．接近于水，密度．．与水相差不大，在粗略计算时误差小．．．．．．．．。

同时，也不能太稀，因温度改变量太小，测量时很困难，且测得的误差很大．．．．。

⑵简易的量热计（如图所示）中大小烧杯间填满碎纸条的作用是．减少实验过程中的热量．．．．．．．．．．损失．．。

⑶实验时酸或碱一方略过量反原因是使另一方完全反应生成水．．．．．．．．．．．。

⑷不同的强酸与强碱之间的反应，若它们的体积．．和氢离子的浓度值．．．相同，所测得反应热也相同。

因为参加反应的物质都是强酸与强碱，它们在水中是完全电离的，它们所发生的反应都是．．H ＋ ＋ OH －＝ H 2O ，且它们所含的H ＋ 和OH －的物质的量．．．．相同，产生的水的量．也相同，所以测定的反应热也就相同。

针对性练习：3. 在做中和热实验测定中和热时，应使用的仪器正确组合是（ ） ①天平； ②量筒；③烧杯；④滴定管；⑤温度计；⑥试管；⑦酒精灯。