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人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热评课ppt课件
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这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 反应热评课ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了第一节反应热，新课情境呈现，课前素能奠基，等温条件，热效应，量热计，温度变化，molH2O，cmΔt，生成物等内容，欢迎下载使用。
[情景切入]从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。从煤、石油、天然气燃烧时产生的热能到各种化学电源产生的电能，化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源。反过来，通过各种化学反应将其他形式的能量转化为化学能，化学又为人类创造了一个五彩缤纷的物质世界。
[知识导航]本章内容探究化学反应中的能量变化和化学反应热的计算。本章知识在结构上分为二节：第一节主要学习反应热——反应热和焓变，热化学方程式和燃烧热；第二节主要学习反应热的计算。[学法指导]1．重温旧知，巧应用。回顾化学能与热能的已学知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定认识，为进一步学习化学反应与能量奠定基础。
2．理解本质，重联系。通过生活中常见的吸、放热反应及在生活中的应用实例，从化学键断裂角度、物质本身具有的能量角度理解吸、放热反应的实质。3．图示展示，印象增。以1 ml H2和1 ml Cl2反应生成2 ml HCl为例，结合实验数据从微观的角度定量地讨论该反应中的能量变化，进一步探讨“质”“能”关系，运用简明的图示说明抽象的内容，注重学习过程和知识形成过程，加深印象。
4．巧用网络，拓视野。充分利用网络了解煤、石油、天然气三大化石燃料的减少造成的能源危机，通过图片与声情并茂的视频加深对能源危机的认识与理解，激发探究利用新能源的热情与决心。5．火眼金睛，明辨析。正确辨析“三热——反应热、燃烧热、中和热”，即利用概念从反应条件、反应物的用量、生成物的量、反应物和生成物的状态等方面正确辨析反应热、燃烧热、中和热，注意其区别与联系。
6．紧扣特征，找规律。理解盖斯定律，可从语文角度“殊途同归”来理解，也可以从物理角度“位移和路程”来认识，也可以从化学角度与“铝三角、铁三角”等知识形成联系，既加深了对盖斯定律的认识，又增强对旧知识的理解和应用，又注重了学科之间的联系，知识得到了升华。7．巧用数学，提分数。盖斯定律还考查计算能力，能用数学知识巧妙计算，提高计算能力也是解决本部分内容的关键点。
第1课时 反应热 焓变
我们知道在每届奥林匹克运动会上，都有一个庄严仪式——传递圣火，在这里火成为精神、文明的象征，并以此传递奥林匹克的伟大精神。事实上火在古代就是一种神圣的象征，火代表着创世、再生和光明，人们对火是又畏惧又崇拜。畏惧是因为她的威力，她能`给人类带来巨大的灾难；崇拜她是因为她能给人类带来温暖和光明，是她把人类从“茹毛饮血”带向文明。这里的“火”实际上就是化学反应中产生的能量。尽管随着科学发展，社会已逐步进入多能源时代，但是化学反应中的能量仍是目前主要的能量来源。
自动加热饭盒是在普通饭盒的基础上加制一个加热盒而成的。在需要加热时，取一包发热粉倒入加热盒内，把饭盒按入加热盒，从旁边的缝中注入少量清水，在几分钟内就可使食品达到80 ℃。你能解释其中的原理是什么吗？
一、反应热及其测定1．反应热：在___________下，化学反应体系向环境_______或从环境_______的热量，称为化学反应的_________，简称反应热。2．反应热的测定：许多反应热可以通过_________直接测定。在反应前后，如果环境的温度没有变化，则反应放出的热量就会使体系的温度升高，这时可以根据测得的体系的___________和有关物质的比热容等来计算反应热。
3．中和热的测定：(1)中和热：稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成____________时所释放的热量称为中和热。(2)实验原理：通过一定量的强酸、强碱的稀溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。
(3)实验仪器装置：将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
(4)实验数据：测定反应的初始温度和终止温度，重复三次，代入公式Q＝_______计算，则中和热＝________。
二、反应热与焓变1．反应热产生的原因：化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。内能是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(H)：与_______有关的物理量。
ΔH，kJ·ml－1
三、化学反应中能量变化的原因1．微观上：(1)化学反应的本质。
(2)化学键变化与反应热的关系。若Q1>Q2，反应吸收能量，ΔH_____0，为_______反应；若Q1
(2)结论。反应物的总能量大于生成物的总能量为_______反应，体系能量_______；反应物的总能量小于生成物的总能量为_______反应，体系能量_______。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)酸与碱发生反应放出的热量即为中和热。( )(2)反应热是指在等温条件下，化学反应体系向环境释放的热量。( )(3)反应热和焓变的单位一样，则反应热和焓变是同一概念。( )解析：虽然反应热和焓变单位一样，但是只有在等压条件下反应热和焓变才会相等，所以不能说反应热就是焓变。
(4)放热反应不需加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。( )(5)物质发生化学变化都伴有能量变化。( )(6)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。( )(7)水蒸气变为液态水时放出的热量就是该变化的反应热。( )解析：水蒸气变为液态水是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
(8)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)══2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。( )解析：焓变与反应条件无关。(9)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。( )
2．下列反应既属于放热反应，又属于氧化还原反应的是 ( )A．Ba(OH)2溶液与硫酸溶液反应B．铝片与稀硫酸反应C．灼热的炭与CO2反应D．NH4NO3固体与Ba(OH)2·8H2O晶体反应解析：A不是氧化还原反应；B既是放热反应，又是氧化还原反应，所以符合题意；C为吸热反应；D为吸热反应，而且是非氧化还原反应。
3．根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是( )A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B．该反应的焓变大于零C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
解析：反应吸热，生成物总能量高于反应物，A正确；反应吸热，焓变大于零，B正确；碳酸钙中既有离子键又有共价键，其分解时既有离子键断裂又有共价键断裂，C正确；燃烧需要加热，但都是放热反应，D错误。
4．如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是 ( )A．硝酸铵 B．生石灰C．氯化镁 D．食盐
解析：NH4NO3溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量大于水合过程中放出的热量，表现为溶液温度降低。CaO溶于水时，与水反应放出大量的热，而导致杯内食物温度上升。MgCl2、NaCl溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量约等于水合过程中放出的热量，表现为溶液温度基本不变。
问题探究：1.实验中为何使用0.55 ml·L－1NaOH溶液与0.50 ml·L－1盐酸反应，而不是选用0.50 ml·L－1NaOH溶液？2．能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？3．能否用醋酸代替盐酸或用氨水代替NaOH溶液？对结果会产生什么影响？
探究提示：1.提示：碱过量的目的是保证盐酸完全反应。2．提示：不能。浓硫酸溶解于水时放热，所以放出的热量偏多。3．提示：不能。弱酸、弱碱电离吸热，所以测得的反应热数值偏小。
知识归纳总结：1．实验原理：根据中和热的概念，通过自制量热计，测量一定量的强酸、强碱的稀溶液在反应前后的温度变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。2．实验装置：
3．实验步骤：(1)反应物温度的测量。①用量筒量取50 mL 0.50 ml·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。②用另一个量筒量取50 mL 0.55 ml·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
(2)反应后体系温度的测量。打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。(3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。
4．数据处理：(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差(t2－t1)。(2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。(3)根据温度差和比热容等计算反应热。为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则：①50 mL 0.50 ml·L－1盐酸的质量m1＝50 g,50 mL 0.55 ml·L－1 NaOH溶液的质量m2＝50 g。
我们将稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 ml H2O时所释放的热量称为中和热，已知在稀溶液中，强酸和强碱每生成1 ml水放出57.3 kJ的热量。如图是某化学小组组装的中和热简易测定装置。请回答有关中和反应的问题。
(1)用0.1 ml Ba(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出________kJ热量。(2)如图装置中仪器A的名称_____________，作用是_______________________。(3)若通过实验测定中和热的ΔH，其结果常常大于－57.3 kJ·ml－1，其原因可能是_________________________________。(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值会_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
实验中不可避免地有少量热量损失
搅拌，使溶液充分混合
解析：(1)根据中和热的含义：H＋(aq)＋OH－(aq)══H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，所以0.1 ml Ba(OH)2稀溶液与足量稀硝酸反应时生成0.2ml H2O(l)，故放出的热量为11.46 kJ。(2)由实验装置知，A为玻璃搅拌器，作用是搅拌，使溶液充分混合。(3)在测定中和热的实验中，减少热量损失是实验的关键，而在实验中会不可避免地有少量热量损失，导致结果常常大于－57.3 kJ·ml－1。(4)用氨水代替NaOH(aq)，会使测得的中和热数值偏小，因为氨水(NH3·H2O)是弱碱，电离时需吸收热量。
〔变式训练1〕如图是某兴趣小组组装的中和热测定装置，分别取40 mL 0.50 ml·L－1盐酸与40 mL 0.55 ml·L－1氢氧化钠溶液进行中和热的测定，已知弱酸、弱碱电离需要吸热。下列说法错误的是( )A．稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应B．仪器A的名称是玻璃搅拌器C．在测定中和热的每次实验中，至少需要测定并记录3次温度D．用氨水代替氢氧化钠溶液，其结果也是相同的
解析：盐酸易挥发，稍过量的氢氧化钠确保盐酸完全反应，A正确；仪器A的名称是玻璃搅拌器，用于搅拌，且不导热，B正确；在测定中和热的每次实验中，第一次测盐酸的起始温度，第二次测氢氧化钠的起始温度，第三次测混合溶液的最高温度，C项正确；氨水电离时吸热，用氨水代替氢氧化钠溶液，测定结果偏小，D错误。
问题探究：1.可燃物燃烧时，点燃后就不需要再加热，而有些反应必须持续加热，能否根据加热条件判断反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？2．化合反应一定是放热反应，分解反应一定是吸热反应吗？举例说明。
知识归纳总结：1．用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量；Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。
2．常见的放热反应、吸热反应：
已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)══2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是( )A．该反应的进行一定需要加热B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ·ml－1C．该反应为吸热反应D．断裂1 ml A—A键和2 ml B—B键，放出E1 kJ能量
解析：A项，由反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热，例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应，故A项错误；B项，该反应的反应焓变＝断裂化学键吸收能量－形成化学键放出能量，所以焓变ΔH＝＋(E1－E2)kJ·ml－1，故B项错误；C项，反应是吸热反应，故C项正确；D项，断裂化学键吸收热量，所以断裂1 ml A—A键和2 ml B—B键吸收E1 kJ能量，故D项错误。
规律方法指导：(1)反应是吸热反应还是放热反应，取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小。(2)反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件无必然关系。
(3)E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2。(4)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
解析：步骤1为旧化学键断裂的过程，该过程吸收能量，步骤2为新化学键的形成过程，该过程放出能量，故三个状态的能量E2最大；该反应可通过燃烧实现，为放热反应，ΔH<0；要实现步骤1的转化可以通过点燃或光照等条件，故只有C项错误。
问题探究：根据下图你能表示出Ⅰ、Ⅱ的反应热吗？ 探究提示：图ⅠΔH＝E1－E2图ⅡΔH＝E2－E1
化学反应中能量变化的原因
知识归纳总结：1．化学反应的基本特征：一是物质发生了变化，二是能量发生了变化。
2．H2(g)＋Cl2(g)══2HCl(g)反应的能量变化(如图所示)：
3．图示：化学反应过程中的能量变化可用如图所示： 其中，E1′表示活化能，E1′与E2′的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。
4．焓变的两种计算方法：(1)根据物质具有的能量来计算。ΔH＝E(总生成物)－E(总反应物)(2)根据化学键键能来计算。ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量
如下图所示，ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1，ΔH2＝－395.0 kJ·ml－1，下列说法或表示正确的是( )A．金刚石与氧气反应生成二氧化碳是吸热反应B．石墨和金刚石的转化是物理变化C．石墨的稳定性强于金刚石D．1 ml石墨的总键能比1 ml金刚石的总键能小1.5 kJ
解析：由图知，金刚石与氧气反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故应为放热反应，A错误；石墨和金刚石是不同的物质，二者之间的转化是化学变化，B错误；等物质的量的石墨的总能量低于金刚石，则石墨的稳定性强于金刚石，C正确；物质越稳定，所具有的总键能越大，1 ml石墨的总键能比1 ml金刚石的总键能大1.5 kJ，D错误。
规律方法指导：(1)分析反应物与生成物能量相对大小，判断反应为吸热反应还是放热反应。(2)明确ΔH的计算方法：ΔH＝E(生成物)－E(反应物)。
〔变式训练3〕根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)══CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH为( )A．－1 940 kJ·ml－1 B．＋1 940 kJ·ml－1C．－485 kJ·ml－1 D．＋485 kJ·ml－1解析：由ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和可知：ΔH＝(414×4＋155×4－489×4－565×4)kJ·ml－1＝－1 940 kJ·ml－1。
〔即时训练〕将V1 mL 1.0 ml·L－1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是( )A．做该实验时环境温度为22 ℃B．该实验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度约是1.00 ml·L－1D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：由题图可知，5 mL 1.0 ml·L－1HCl溶液与NaOH溶液混合后温度为22 ℃，因此，做该实验时环境温度低于22 ℃，A项错误；既然反应后溶液温度升高，则B项正确；两者恰好完全反应时，放出热量最多，温度最高，从图上看出，30 mL 1.0 ml·L－1HCl溶液和20 mL NaOH溶液恰好完全反应，因此，该NaOH溶液的浓度为1.0 ml·L－1×0.03 L÷0.02 L＝1.5 ml·L－1，C项错误；通过该反应并不能判断凡有水生成的反应都是放热反应，D项错误。
[情景切入]从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。从煤、石油、天然气燃烧时产生的热能到各种化学电源产生的电能，化学反应产生的各种形式的能量是人类社会所需能量的重要来源。反过来，通过各种化学反应将其他形式的能量转化为化学能，化学又为人类创造了一个五彩缤纷的物质世界。
[知识导航]本章内容探究化学反应中的能量变化和化学反应热的计算。本章知识在结构上分为二节：第一节主要学习反应热——反应热和焓变，热化学方程式和燃烧热；第二节主要学习反应热的计算。[学法指导]1．重温旧知，巧应用。回顾化学能与热能的已学知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定认识，为进一步学习化学反应与能量奠定基础。
2．理解本质，重联系。通过生活中常见的吸、放热反应及在生活中的应用实例，从化学键断裂角度、物质本身具有的能量角度理解吸、放热反应的实质。3．图示展示，印象增。以1 ml H2和1 ml Cl2反应生成2 ml HCl为例，结合实验数据从微观的角度定量地讨论该反应中的能量变化，进一步探讨“质”“能”关系，运用简明的图示说明抽象的内容，注重学习过程和知识形成过程，加深印象。
4．巧用网络，拓视野。充分利用网络了解煤、石油、天然气三大化石燃料的减少造成的能源危机，通过图片与声情并茂的视频加深对能源危机的认识与理解，激发探究利用新能源的热情与决心。5．火眼金睛，明辨析。正确辨析“三热——反应热、燃烧热、中和热”，即利用概念从反应条件、反应物的用量、生成物的量、反应物和生成物的状态等方面正确辨析反应热、燃烧热、中和热，注意其区别与联系。
6．紧扣特征，找规律。理解盖斯定律，可从语文角度“殊途同归”来理解，也可以从物理角度“位移和路程”来认识，也可以从化学角度与“铝三角、铁三角”等知识形成联系，既加深了对盖斯定律的认识，又增强对旧知识的理解和应用，又注重了学科之间的联系，知识得到了升华。7．巧用数学，提分数。盖斯定律还考查计算能力，能用数学知识巧妙计算，提高计算能力也是解决本部分内容的关键点。
第1课时 反应热 焓变
我们知道在每届奥林匹克运动会上，都有一个庄严仪式——传递圣火，在这里火成为精神、文明的象征，并以此传递奥林匹克的伟大精神。事实上火在古代就是一种神圣的象征，火代表着创世、再生和光明，人们对火是又畏惧又崇拜。畏惧是因为她的威力，她能`给人类带来巨大的灾难；崇拜她是因为她能给人类带来温暖和光明，是她把人类从“茹毛饮血”带向文明。这里的“火”实际上就是化学反应中产生的能量。尽管随着科学发展，社会已逐步进入多能源时代，但是化学反应中的能量仍是目前主要的能量来源。
自动加热饭盒是在普通饭盒的基础上加制一个加热盒而成的。在需要加热时，取一包发热粉倒入加热盒内，把饭盒按入加热盒，从旁边的缝中注入少量清水，在几分钟内就可使食品达到80 ℃。你能解释其中的原理是什么吗？
一、反应热及其测定1．反应热：在___________下，化学反应体系向环境_______或从环境_______的热量，称为化学反应的_________，简称反应热。2．反应热的测定：许多反应热可以通过_________直接测定。在反应前后，如果环境的温度没有变化，则反应放出的热量就会使体系的温度升高，这时可以根据测得的体系的___________和有关物质的比热容等来计算反应热。
3．中和热的测定：(1)中和热：稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成____________时所释放的热量称为中和热。(2)实验原理：通过一定量的强酸、强碱的稀溶液在反应前后温度的变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。
(3)实验仪器装置：将下列实验装置中各仪器(或物品)的名称填在横线上。
(4)实验数据：测定反应的初始温度和终止温度，重复三次，代入公式Q＝_______计算，则中和热＝________。
二、反应热与焓变1．反应热产生的原因：化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。内能是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(H)：与_______有关的物理量。
ΔH，kJ·ml－1
三、化学反应中能量变化的原因1．微观上：(1)化学反应的本质。
(2)化学键变化与反应热的关系。若Q1>Q2，反应吸收能量，ΔH_____0，为_______反应；若Q1
(2)结论。反应物的总能量大于生成物的总能量为_______反应，体系能量_______；反应物的总能量小于生成物的总能量为_______反应，体系能量_______。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)酸与碱发生反应放出的热量即为中和热。( )(2)反应热是指在等温条件下，化学反应体系向环境释放的热量。( )(3)反应热和焓变的单位一样，则反应热和焓变是同一概念。( )解析：虽然反应热和焓变单位一样，但是只有在等压条件下反应热和焓变才会相等，所以不能说反应热就是焓变。
(4)放热反应不需加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应。( )(5)物质发生化学变化都伴有能量变化。( )(6)伴有能量变化的物质变化都是化学变化。( )(7)水蒸气变为液态水时放出的热量就是该变化的反应热。( )解析：水蒸气变为液态水是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
(8)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)══2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同。( )解析：焓变与反应条件无关。(9)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。( )
2．下列反应既属于放热反应，又属于氧化还原反应的是 ( )A．Ba(OH)2溶液与硫酸溶液反应B．铝片与稀硫酸反应C．灼热的炭与CO2反应D．NH4NO3固体与Ba(OH)2·8H2O晶体反应解析：A不是氧化还原反应；B既是放热反应，又是氧化还原反应，所以符合题意；C为吸热反应；D为吸热反应，而且是非氧化还原反应。
3．根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是( )A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B．该反应的焓变大于零C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
解析：反应吸热，生成物总能量高于反应物，A正确；反应吸热，焓变大于零，B正确；碳酸钙中既有离子键又有共价键，其分解时既有离子键断裂又有共价键断裂，C正确；燃烧需要加热，但都是放热反应，D错误。
4．如图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是 ( )A．硝酸铵 B．生石灰C．氯化镁 D．食盐
解析：NH4NO3溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量大于水合过程中放出的热量，表现为溶液温度降低。CaO溶于水时，与水反应放出大量的热，而导致杯内食物温度上升。MgCl2、NaCl溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量约等于水合过程中放出的热量，表现为溶液温度基本不变。
问题探究：1.实验中为何使用0.55 ml·L－1NaOH溶液与0.50 ml·L－1盐酸反应，而不是选用0.50 ml·L－1NaOH溶液？2．能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？3．能否用醋酸代替盐酸或用氨水代替NaOH溶液？对结果会产生什么影响？
探究提示：1.提示：碱过量的目的是保证盐酸完全反应。2．提示：不能。浓硫酸溶解于水时放热，所以放出的热量偏多。3．提示：不能。弱酸、弱碱电离吸热，所以测得的反应热数值偏小。
知识归纳总结：1．实验原理：根据中和热的概念，通过自制量热计，测量一定量的强酸、强碱的稀溶液在反应前后的温度变化，计算反应放出的热量，由此求得中和热。2．实验装置：
3．实验步骤：(1)反应物温度的测量。①用量筒量取50 mL 0.50 ml·L－1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒中，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。②用另一个量筒量取50 mL 0.55 ml·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度。
(2)反应后体系温度的测量。打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒中，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。密切关注温度变化，将最高温度记为反应后体系的温度(t2)。(3)重复上述步骤(1)至步骤(2)两次。
4．数据处理：(1)取盐酸温度和NaOH溶液温度的平均值记为反应前体系的温度(t1)。计算温度差(t2－t1)。(2)取三次测量所得温度差的平均值作为计算依据。(3)根据温度差和比热容等计算反应热。为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则：①50 mL 0.50 ml·L－1盐酸的质量m1＝50 g,50 mL 0.55 ml·L－1 NaOH溶液的质量m2＝50 g。
我们将稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 ml H2O时所释放的热量称为中和热，已知在稀溶液中，强酸和强碱每生成1 ml水放出57.3 kJ的热量。如图是某化学小组组装的中和热简易测定装置。请回答有关中和反应的问题。
(1)用0.1 ml Ba(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出________kJ热量。(2)如图装置中仪器A的名称_____________，作用是_______________________。(3)若通过实验测定中和热的ΔH，其结果常常大于－57.3 kJ·ml－1，其原因可能是_________________________________。(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值会_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
实验中不可避免地有少量热量损失
搅拌，使溶液充分混合
解析：(1)根据中和热的含义：H＋(aq)＋OH－(aq)══H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，所以0.1 ml Ba(OH)2稀溶液与足量稀硝酸反应时生成0.2ml H2O(l)，故放出的热量为11.46 kJ。(2)由实验装置知，A为玻璃搅拌器，作用是搅拌，使溶液充分混合。(3)在测定中和热的实验中，减少热量损失是实验的关键，而在实验中会不可避免地有少量热量损失，导致结果常常大于－57.3 kJ·ml－1。(4)用氨水代替NaOH(aq)，会使测得的中和热数值偏小，因为氨水(NH3·H2O)是弱碱，电离时需吸收热量。
〔变式训练1〕如图是某兴趣小组组装的中和热测定装置，分别取40 mL 0.50 ml·L－1盐酸与40 mL 0.55 ml·L－1氢氧化钠溶液进行中和热的测定，已知弱酸、弱碱电离需要吸热。下列说法错误的是( )A．稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应B．仪器A的名称是玻璃搅拌器C．在测定中和热的每次实验中，至少需要测定并记录3次温度D．用氨水代替氢氧化钠溶液，其结果也是相同的
解析：盐酸易挥发，稍过量的氢氧化钠确保盐酸完全反应，A正确；仪器A的名称是玻璃搅拌器，用于搅拌，且不导热，B正确；在测定中和热的每次实验中，第一次测盐酸的起始温度，第二次测氢氧化钠的起始温度，第三次测混合溶液的最高温度，C项正确；氨水电离时吸热，用氨水代替氢氧化钠溶液，测定结果偏小，D错误。
问题探究：1.可燃物燃烧时，点燃后就不需要再加热，而有些反应必须持续加热，能否根据加热条件判断反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？2．化合反应一定是放热反应，分解反应一定是吸热反应吗？举例说明。
知识归纳总结：1．用E(反应物)、E(生成物)分别代表反应物、生成物的总能量；Q(吸)、Q(放)分别代表反应物断键吸收的热量、生成物成键放出的热量。
2．常见的放热反应、吸热反应：
已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)══2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是( )A．该反应的进行一定需要加热B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ·ml－1C．该反应为吸热反应D．断裂1 ml A—A键和2 ml B—B键，放出E1 kJ能量
解析：A项，由反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热，例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应，故A项错误；B项，该反应的反应焓变＝断裂化学键吸收能量－形成化学键放出能量，所以焓变ΔH＝＋(E1－E2)kJ·ml－1，故B项错误；C项，反应是吸热反应，故C项正确；D项，断裂化学键吸收热量，所以断裂1 ml A—A键和2 ml B—B键吸收E1 kJ能量，故D项错误。
规律方法指导：(1)反应是吸热反应还是放热反应，取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小。(2)反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件无必然关系。
(3)E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2。(4)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
解析：步骤1为旧化学键断裂的过程，该过程吸收能量，步骤2为新化学键的形成过程，该过程放出能量，故三个状态的能量E2最大；该反应可通过燃烧实现，为放热反应，ΔH<0；要实现步骤1的转化可以通过点燃或光照等条件，故只有C项错误。
问题探究：根据下图你能表示出Ⅰ、Ⅱ的反应热吗？ 探究提示：图ⅠΔH＝E1－E2图ⅡΔH＝E2－E1
化学反应中能量变化的原因
知识归纳总结：1．化学反应的基本特征：一是物质发生了变化，二是能量发生了变化。
2．H2(g)＋Cl2(g)══2HCl(g)反应的能量变化(如图所示)：
3．图示：化学反应过程中的能量变化可用如图所示： 其中，E1′表示活化能，E1′与E2′的差值表示反应热。上述反应过程表示该反应为放热反应。
4．焓变的两种计算方法：(1)根据物质具有的能量来计算。ΔH＝E(总生成物)－E(总反应物)(2)根据化学键键能来计算。ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量
如下图所示，ΔH1＝－393.5 kJ·ml－1，ΔH2＝－395.0 kJ·ml－1，下列说法或表示正确的是( )A．金刚石与氧气反应生成二氧化碳是吸热反应B．石墨和金刚石的转化是物理变化C．石墨的稳定性强于金刚石D．1 ml石墨的总键能比1 ml金刚石的总键能小1.5 kJ
解析：由图知，金刚石与氧气反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故应为放热反应，A错误；石墨和金刚石是不同的物质，二者之间的转化是化学变化，B错误；等物质的量的石墨的总能量低于金刚石，则石墨的稳定性强于金刚石，C正确；物质越稳定，所具有的总键能越大，1 ml石墨的总键能比1 ml金刚石的总键能大1.5 kJ，D错误。
规律方法指导：(1)分析反应物与生成物能量相对大小，判断反应为吸热反应还是放热反应。(2)明确ΔH的计算方法：ΔH＝E(生成物)－E(反应物)。
〔变式训练3〕根据键能数据计算CH4(g)＋4F2(g)══CF4(g)＋4HF(g)的反应热ΔH为( )A．－1 940 kJ·ml－1 B．＋1 940 kJ·ml－1C．－485 kJ·ml－1 D．＋485 kJ·ml－1解析：由ΔH＝反应物键能之和－生成物键能之和可知：ΔH＝(414×4＋155×4－489×4－565×4)kJ·ml－1＝－1 940 kJ·ml－1。
〔即时训练〕将V1 mL 1.0 ml·L－1HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)。下列叙述正确的是( )A．做该实验时环境温度为22 ℃B．该实验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度约是1.00 ml·L－1D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：由题图可知，5 mL 1.0 ml·L－1HCl溶液与NaOH溶液混合后温度为22 ℃，因此，做该实验时环境温度低于22 ℃，A项错误；既然反应后溶液温度升高，则B项正确；两者恰好完全反应时，放出热量最多，温度最高，从图上看出，30 mL 1.0 ml·L－1HCl溶液和20 mL NaOH溶液恰好完全反应，因此，该NaOH溶液的浓度为1.0 ml·L－1×0.03 L÷0.02 L＝1.5 ml·L－1，C项错误；通过该反应并不能判断凡有水生成的反应都是放热反应，D项错误。
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