课时1.1 反应热、焓变和热化学方程式-2021-2022学年高二化学选择性必修1精品讲义（人教版2019）

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课时 1.1 反应热、焓变和热化学方程式

【学习目标】

1、熟知能量转化形式及反应热和焓变的含义、吸热反应和放热反应的本质

2、掌握热化学方程式的概念和意义，并会准确书写热化学方程式

【主干知识梳理】

一、反应热与焓变

1、体系和环境——以盐酸与 NaOH 溶液的反应为例

(1)体系(系统)：被研究的物质系统统称为体系

(2)环境：体系以外的其他部分称为环境

热量是指因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量

2、反应热与焓变

(1)反应热

①含义：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

②符号：ΔH

③单位：kJ·mol －

或kJ/mol

④测定方法：利用量热计直接测定

(2)内能、焓、焓变

①内能(符号为 U)：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

②焓(符号为 H)：与物质内能有关的物理量

③焓变：焓变(∆H)：是变化前后物质的焓值差，化学反应的焓变，为生成物的总焓值与反应物的总焓值之差，

即：Δ H ＝ H ( 生成物 ) － H ( 反应物 )

④在等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等

于反应的焓变，符号：Δ H ，单位：kJ/mol(或kJ·mol －

)

(3)从微观角度认识反应热的实质——以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明

反应中能量变化

由图可知

1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是 436 kJ 共吸收 679 kJ

1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是 243 kJ

1 mol HCl 分子中的化学键形成释放的能量是 431 kJ 共放出 2×431＝862 kJ

结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为 183 kJ

(4)反应热和焓变的比较

类别

项目反应热焓变

不同点概念化学反应释放或吸收的热量化学反应中生成物的总焓与反应物

的总焓之差

相同点 “＋”“－”的意义 “＋”表示反应吸热，“－”表示反应放热

数据来源可以通过实验直接测得，也可以利用已知数据通过计算求得

联系 ①等值关系：恒压条件下反应的反应热等于焓变

②等价关系：符号是 ΔH，单位是 kJ·mol－1

【微点拨】

①焓(H)是与内能有关的物理量，内能描述的是物质所具有的能量，是物质固有的性质之一。不同的物质，其

焓不同；相同的物质，如果温度或压强不同，物质的状态不同，其焓也会不同

②焓、焓变、反应热代表的意义不同；焓只有正值，而焓变有正值、负值之分

③化学反应的能量变化主要表现为热量变化，但并不完全是热量变化，还有光能、电能等

④物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化

如：水蒸气变成液态水的过程放热，但该变化为物理变化

⑤能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体(g)>液体(l)>固体(s)；稳定性：气体(g)<液体(l)<固体(s)

⑥任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即放出热量或吸收热量。

在化学反应中，一定条件下所释放或吸收的热量即为化学反应热

3、化学反应过程中能量变化的原因

(1)从反应热的量化参数——键能的角度分析：化学反应是旧键断裂，新键生成的反应，两者吸收和释放能量的

差异表现为反应能量的变化。化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质

原因

化学反应的过程

规律新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量，则反应放热

新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量，则反应吸热

(2)从反应物和生成物焓(H)的变化角度分析

反应物总焓大于生成物总焓，反应放热

反应物总焓小于生成物总焓，反应吸热

【微点拨】

①一个反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然关系。有些放热反应需加热才能进行。

②破坏反应物中的化学键吸收的能量越小，说明反应物越不稳定，本身的能量越高。

③形成生成物的化学键放出的能量越多，说明生成物越稳定，本身的能量越低。

【对点训练 1】

1、下列说法中正确的是(　　)

A．化学反应中的能量变化都表现为热量变化

B．焓变是指 1 mol 物质参加反应时的能量变化

C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓与生成物的总焓一定不同

D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总焓总是高于生成物的总焓

2、下列说法不正确的是(　　)

A．恒压条件下的焓变在数值上等于变化过程中的热效应 B．焓变的符号是 ΔH

C．焓变的单位通常是 kJ·mol－1 D．硝酸铵溶于水是吸热反应

3、由图分析，下列说法正确的是(　　)

A．A→B＋C和B＋C→A 两个反应吸收或放出的能量不等 B．A→B＋C　ΔH<0

C．A具有的焓高于 B和C具有的焓的总和 D．A→B＋C　ΔH>0，则 B＋C→A　ΔH<0

二、放热反应和吸热反应

1、基本概念

(1)放热反应：反应完成时，生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量的反应是放热反应。由于反应后放出

热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低，故 ΔH<，即 ΔH为－

(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量的反应是吸热反应。由于反应时吸收

环境能量而使反应体系的能量升高，故 ΔH>0，即 ΔH为＋

2、符号的规定：规定放热反应的∆H为“—””吸热反应的∆H为“＋”，即：放热反应的∆H<0，吸热反应的

∆H>0

3、图示法描述吸热反应与放热反应

图示

结论反应物的总能量大于生成物的总能量为

放热反应，即：E(反应物)＞E(生成物)

反应物的总能量小于生成物的总能量为

吸热反应，即：E(反应物)＜E(生成物)

4、常见的放热反应、吸热反应

(1)常见的放热反应

①所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，钠、H2在氯气中燃烧，镁条在 CO2中燃烧

②所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O

③大多数的化合反应，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2 H2＋F2===2HF

④铝热反应，如：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

⑤活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O===2NaOH+H2↑ Mg＋2H+===Mg2++H2↑

⑥生成沉淀的反应

(2)常见的吸热反应

①大多数分解反应，如：NH4Cl NH3↑＋HCl↑ CaCO3CaO＋CO2↑

② Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl 的反应

③ C和CO2发生的化合反应及 C和H2O(g)的反应

④以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuO H2O＋Cu C＋H2O(g) CO＋H2

5、放热反应和吸热反应的判断

(1)ΔH为“－”或 ΔH＜0是放热反应，ΔH为“＋”或 ΔH＞0是吸热反应

(2)若生成物的总能量大于反应物的总能量，则为吸热反应

高温

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高温

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高温

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