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选 择 性 必 修 1— — 化 学 反 应
原理
第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
一、反应热、焓变
（一）反应热及其测定
1、定义：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。
说明：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、测定——中和反应反应热的测定
(1)实验用品：简易量热计（温度计、玻璃搅拌棒、内筒、外壳、隔热层）、量筒（50mL）两个 、
50mL 0.50mol/L盐酸、50mL 0.55mol/LNaOH溶液
(2)实验原理：通过实验测量一定量的酸、碱稀溶液在反应前后的温度变化，依据Q=cmΔt计算放出
的热量，再依据 ，计算反应热。
(3)实验步骤：
(4)数据处理：Q=cmΔt c：比热容，近似认为4.18J/(g·℃)；
m：盐酸和氢氧化钠的总质量（密度近似为1g/cm3)
Δt：前后两次的温度差Δt=t -t
2 1
Q=4.18J/(g·℃)×(50mL×1g/mL+50mL×1g/mL)×(t -t )=0.418(t -t ) kJ
2 1 2 1
HCl+NaOH=======NaCl+HO
2
1 1
0.05L×0.50mol/L=0.025mol 0.025mol
(5)注意事项：
①要使用同一支温度计：测量酸碱及混合液的温度时，测定一种溶液温度后温度计必须用水冲洗干
净并用滤纸擦干
②减少热量损失：在量热的过程中，操作时动作要快，尽量减少热量的散失。要一次性、迅速地将
NaOH溶液倒进装有盐酸的容器里（注意不要洒到外面），并立即用杯盖盖好，及时观察温度上升
情况
③操作规范、读数准确
a、所配溶液的浓度要准确，所用NaOH溶液最好是新配制的，久置的NaOH溶液往往由于吸收空
气中的CO 导致浓度不准，影响实验结果。
2
b、要比较准确地测量出反应中溶液温度的变化，所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至
室温后，才能使用，
且中和后的温度一定要记混合溶液的最高温度c、温度计的水银球要完全浸没在溶液中，且不能靠在容器的底部或壁上。测混合液最高温度时，
要随时读取温度值，以提高所测温度的精确度
d、量取液体体积时读数要准确
e、要用玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，使酸碱充分反应
(6)导致测定误差的因素
①量取溶液的体积不准确
②温度计读数有误（如未读取混合溶液的最高温度，就记为终止温度）
③实验过程中有液体溅出
④混合酸、碱溶液时，动作缓慢，从而引起实验误差
⑤隔热层隔热效果不好，实验过程中热量损失太大，从而引起误差
⑥测过盐酸的温度计未用水清洗，便立即去测碱的温度，因热量损失而引起误差
⑦溶液浓度不准确
⑧没有进行重复实验
3、中和热：
（1）定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH O(l)时放出的热量，叫做中和热
2
（2）表示方法：H+(aq)+OH-(aq)=H O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
2
（3）说明：①条件：稀溶液，因浓酸或浓碱在稀释时会放出热量，使最终的中和热数值变大
②反应物：必须是强酸与强碱，因弱酸、弱碱电离吸热，使最终的中和热数值变小
③生成物及其物质的量：必须是1molH O(l)；
2
不能有沉淀生成，因生成沉淀放热，使最终的中和热数值变大
④表述：用文字表述中和热时，不带“-”号；用ΔH表示时，带上“-”。
例如：强酸与强碱反应的中和热为57.3kJ/mol或ΔH=-57.3kJ/mol
⑤对于任意一个中和热的热化学方程式，它的ΔH准确值一定等于-57.3kJ/mol
（二）反应热与焓变
1、化学反应前后反应热产生的原因：化学反应前后体系的内能发生了变化
2、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
3、焓变:
（1）焓的由来：为了描述等压条件下的反应热，科学上引入了一个与内能有关的物理量——焓
（符号为H）
（2）焓变与反应热的关系：在等压条件下进行的化学反应，其反应热就等于反应的焓变
（3）焓变的符号和单位：ΔH，kJ/mol或kJ·mol-1
（4）焓变与焓的关系：ΔH=H ─H
生成物 反应物
4、焓变产生的原因：
（1）微观：化学键的断裂与形成
反应物→断键→吸收能量 > 生成物→成键→释放能量 吸收能量→吸热反应→焓变为正值
反应物→断键→吸收能量 < 生成物→成键→释放能量 释放能量→放热反应→焓变为负值
（2）宏观：反应物与生成物的总能量
反应物的总能量>生成物的总能量→放热反应→焓变为负值
反应物的总能量<生成物的总能量→吸热反应→焓变为正值
5、焓变（或反应热）与吸、放热反应的关系
（1）关系：放热反应：ΔH为“-”，即ΔH<0（放热→体系能量降低）
吸热反应：ΔH为“+”，即ΔH>0（吸热→体系能量升高）
（2）比较大小：比较ΔH大小时，要带上“+”、“-”号，即所有放热反应的焓变小于所有吸热反应的焓变
注：常见的吸放热反应：
放热反应：燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应、铝热反应、活泼金属与水或酸的反应
少数分解反应（例
如过氧化氢分解制备氧气）
吸 热 反 应 ： 大 多 数 的 分 解 反 应 、 C+CO 2CO 、 C+H O(g) CO+H 、
2 2 2
NaHCO +HCl=H O+CO↑+NaCl
3 2 2
Ba(OH) ·8HO+2NH Cl=BaCl+2NH ·HO+8HO
2 2 4 2 3 2 2
（3）计算方法：宏观：ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
微观：ΔH=断键吸收的能量-成键释放的能量
ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和
注：①在描述ΔH时，符号、数值、单位三者缺一不可，是个整体
②键能：拆开化学键所需要的能量
③键能与能量的关系：物质的键能越大，物质本身所具有的能量越低，物质越稳定
④常见物质化学键的键数
1mol物 CO(C=O) CH(C-H) P(P-P) SiO(Si-O) 石 墨 (C- 金刚石(C-C) Si(Si-Si)
2 4 4 2
质 C)
键数 2 4 6 4 1.5 2 2
二、热化学方程式
（一）定义：表示反应所释放或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式
（二）意义：表明了化学反应中的物质变化和能量变化
（三）书写：
1、步骤：写——写出配平的化学方程式
标——标出各物质的聚集状态：气体（g）、固体（s）、液体（l）、溶液（aq）；化学
式相同的同素异形体还应注明名称，例如：金刚石表示为“C(金刚石，s）”。
注——注明ΔH的正负号，数值和单位（ΔH与最后一种生成物之间留一空格）
2、注意事项：⑴需注明物质的聚集状态
⑵各物质前的计量数只表示物质的物质的量，所以可以写整数也可以写分数
⑶ΔH的数值随整个方程式发生变化，方程式加倍或减少，ΔH也随之加倍或减少；
方程式反应物和生成物调换，ΔH的正负号也
随之调换
⑷不写反应条件；由于已经注明了物质的聚集状态，所以热化学方程式不写↓、↑
⑸不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的ΔH都表示反应进行到底（即完全转
化）时的能量变化
⑹需注明反应的温度和压强，但因中学化学所用的ΔH的数值一般都是在101kpa和
25℃时测定的，
因此可以不注明
（四）判断热化学方程式的正误要注意“四看”
1、看各物质的聚集状态是否正确
2、看ΔH的正负号是否正确
3、看反应热的单位是否为kJ/mol4、看反应热数值与化学计量数是否相对应
三、燃烧热
（一）定义：101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃
烧热
（二）单位：kJ/mol或kJ·mol-1
（三）测定：燃烧热通常利用量热计由实验测得
（四）意义：C的燃烧热为393.5kJ/mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧生成CO(g)时所放
2
出393.5kJ的热量
（五）说明：1、反应条件：101kPa
2、可燃物的用量：1mol纯物质，即在写燃烧热的热化学方程式时，可燃物前面的系
数必须为1
3、反应程度：完全燃烧，形成指定产物：C→CO(g)、H→HO(l)、S→SO (g)、
2 2 2
N→N(g)
2
4、燃烧环境：没有特殊说明。燃烧一般是指在氧气中的燃烧
5、文字叙述燃烧热时，用“正值”或“ΔH”表示。例如：CH 的燃烧热为
4
890.31kJ/mol或ΔH= —890.31kJ/mol
6、比较燃烧热大小时，只比较绝对值
7、注意区分燃烧的热化学方程式与燃烧热的热化学方程式
