专题01 反应热、焓变与热化学方程式（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高二化学上学期期中期末考点大串讲（人教版2019选择性必修1）（原卷版）

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专题 01 反应热、焓变与热化学方程式

【知识梳理】

【归纳总结】

一．反应热及其测定

1．反应热

(1)体系与环境——以盐酸与 NaOH 溶液之间为例

环境：与体系相互影响的其他部分，如试管、空气等。

体系：包括盐酸、 NaOH

溶液、发生的反应。

(2)体系与环境的热量交换——反应热

热量：因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量。

反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，

简称反应热。

【点拨】反应热概念中的“等温条件”是指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温

度，即反应前后体系的温度相等。

2．中和反应热的测定

【实验原理】通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应

热。

【实验装置】

【实验步骤】

①往小烧杯中加入 50 mL 0.50 mol/L 的盐酸，并用温度计测量盐酸的温度，用水把温度计上的酸冲洗干净。

②用量筒量取 50 mL 0.55 mol/L 的NaOH 溶液，并用温度计测量其温度。

③将 NaOH 溶液迅速倒入小烧杯中，盖好盖板，并用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，

准确读取混合溶液的最高温度记为终止温度。

④重复实验 2～3次。

【实验数据处理】

①取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。

②计算反应热 ΔH

50mL 0.5mol/L 盐酸与 50mL 0.55mol/L NaOH 溶液发生中和反应生成 1mol H2O时放出的热量为：

其中(m1＋m2)表示溶液质量(单位：g)；c为比热容，c＝4.18 J·(g·℃)－1；t1、t2分别为反应前、后的温度(单

位：℃)；n(H2O)为反应生成的水的物质的量(单位：mol)。

【注意事项】

①隔热层（碎泡沫塑料(或纸条)）及杯盖的作用是隔热保温，减少热量散失。

②为保证酸、碱完全中和，常使碱稍稍过量。

③实验中若使用弱酸或弱碱，会使测得数值偏小。（弱酸、弱碱的电离吸热）

二．焓变

1．内能：体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。符号为

U 。

2．焓：与物质内能有关的物理量，单位为 KJ ，符号为 H。

3．焓变(ΔH)：生成物与反应物的焓值差，单位为 KJ/mol 。

恒压条件下反应的热效应等于焓变。

4．焓变与吸热反应、放热反应的关系

当ΔH 为“ 负值 ”或 ΔH < 0 时,为放热反应；当 ΔH 为“ 正值 ”或 ΔH > 0 时,为吸热反应。

5．化学反应过程中能量变化的原因

a.微观角度

（1）化学键与能量的关系

化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相

互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要释放能量。

（2）键能：标况下，将

1mol

气态分子

断裂成理想气态原子所吸收的能量，单位（ KJ·mol -1

）

氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的 H-H 键和Cl-Cl 键断开，氢原子和氯

原子通过形成 H-Cl 键而结合成 HCl 分子。

H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化如图所示：

则：吸收总能量为： 436+243=679KJ 释放总能量为： 431×2=862KJ

反应中放出的热量： 862-679=183KJ

这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热

量的形式释放出来。

常见 1 mol 物质中化学键数目：

物质金刚石 SiO2P4CO2CH4

化学键 C—C Si—O P—P C==O C—H

化学键数目 2NA4NA6NA2NA4NA

（3）化学键与化学反应中能量变化的关系

断开化学键要吸收能量，形成化学键要释放能量；化学键的变化是化学反应中能量变化的主要

原因。

b.宏观角度

（1）一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于

反应物总能量

和

生成物总能量

相对大小。

（2）化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，吸热或者放热。吸热反应和放热反应与反应物和生

成物总能量的关系如下：

放热反应：反应物的总能量

大于

生成物的总能量；吸热反应：反应物的总能量

小于

生成物的总能量

（3）以能量为纵坐标，画出放热反应和吸热反应的简单示意图

放热反应吸热反应

ΔH < 0 时,为放热反应； ΔH > 0 时,为吸热反应。

三．热化学方程式

1．概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。

2．意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化。

例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，表示 2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态

反应物的总能量小于生成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量

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