反应热与焓变

南昌十中高中化学备课组

执教：吴欢

在寒冷的冬天……

暖宝宝发热原理:

暖宝宝内含高纯度铁粉，在催化剂作用下，与空气发生氧化还原

反应，放出热量

（1）体系与环境

被研究的物质系统称为

与体系相互影响的其他部分称为

一、反应热及其测定

热量

——以盐酸与NaOH溶液的反应为例

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。

等温：指反应前后体系的温度相等。

（2）反应热

（3）【探究】中和反应反应热的测定

① 50 mL 0.50 mol/L盐酸的质量m1=50 g

50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液的质量m2=50 g

② 反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。

2.实验试剂：50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液

1.实验原理 Q=cm△t

Q=

使反应物迅速混合，使

反应充分进行，保持体

系的温度均匀。

测量反应前后体系的温度

反应容器

减少热量散失，

降低实验误差。

减少热量散失，

降低实验误差。

3.实验仪器：简易的量热计

4.实验步骤

（1）反应物温度的测量

①用量筒量取50mL0.50mol/L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50mL0.55mol/LNaOH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，

打开磁力搅拌器匀速搅拌。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（l）至步骤（2）两次。

学生分组实验：

实验分工建议：

1人负责用量筒量取酸碱溶液

1人负责用温度计测温

1人负责操作电脑

1人负责记录读数

5.数据处理：

某小组用50 mL 0.5 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液进行实验。

实验

次数

反应物的温度/℃

反应前体系的

温度

反应后体系的

温度

温度差

盐酸 NaOH溶液 t1

/℃ t2

/℃ (t2－t1

)/℃

1

2

3

（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。

贝特罗 法国化学家 1827-1907

1881年，法国化学家贝特罗，在法兰西学院的实验室中，发明了弹式

量热计，精确测出在25 ℃和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶

液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量，即中和热

为57.3 kJ/mol

弹式量热计

二.反应热与焓变

（1）焓（ H ）：

焓是与内能有关的物理量

（2）焓变（ ΔH ）：

①△H=H(生成物)—H(反应物)。

②常用单位：kJ/mol（或kJ·mol-1）

等压条件下，反应热等于焓变

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。

【思考与交流】

化学反应中为什么会产生反应热？

体系内能

改变

产生

反应热

等压

反应热 = 焓变

宏观分析：

△H=H(生成物)—H(反应物)

反应物

生成物

生成物

反应物

H H

放热反应

△H<0 为负值 “-”

吸热反应

△H>0 为正值 “+”

H(反应物) > H(生成物) H(反应物) < H(生成物)

大量实验测得，在25 0C和101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生

中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。

中和热为： ΔH = -57.3 kJ/mol

在25° C和101 kPa下，1 mol石墨与1mol H20(g)反应，生成1molCO和

1molH2,需要吸收131.5kJ的热量，则该反应的反应热为:

ΔH = +131.5 kJ/mol

注：右端的+或-不要省略，单位kJ/mol必须标出。

2.反应热的实质

键断裂，吸收能量

键形成，释放能量

H

436KJ/mol

436KJ/mol

键能：在25 ℃和101kPa下，断开1mol气态分子AB（g）中的共价键，

使其生成气态原子A（g）和B（g）所吸收的能量

H H H

微观分析：

H2

(g)+ Cl2

(g) = 2 HCl(g) ΔH=?

反应物总键能：

生成物总键能：

ΔH＝−183 kJ/mol

679 kJ

862 kJ

（吸收能量）

（放出能量）

H2

(g)+ Cl2

(g) = 2 HCl(g) ΔH=?

反应物总键能：

生成物总键能：

ΔH＝−183 kJ/mol

679 kJ

862 kJ

（吸收能量）

（放出能量）

H

H2

(g)+ Cl2

(g)

2 HCl(g)

2H(g)+ 2Cl(g)

ΔH＝−183 kJ/mol

E(反键)＝679kJ/mol

E(生键) ＝862kJ/mol

ΔH＝E(反键)－E(生键)

H2

(g)+ Cl2

(g) = 2 HCl(g) ΔH=?

反应物总键能：

生成物总键能：

ΔH＝−183 kJ/mol

679 kJ

862 kJ

（吸收能量）

（放出能量）

H

H2

(g)+ Cl2

(g)

2 HCl(g)

2H(g)+ 2Cl(g)

ΔH＝−183 kJ/mol

E(反键)＝679kJ/mol

E(生键) ＝862kJ/mol

实验测得：ΔH＝−184.6 kJ/mol

H2

(g)+ Cl2

(g) = 2 HCl(g) ΔH=?

反应物总键能：

生成物总键能：

ΔH＝−183 kJ/mol

679 kJ

862 kJ

（吸收能量）

（放出能量）

H

H2

(g)+ Cl2

(g)

2 HCl(g)

2H(g)+ 2Cl(g)

ΔH＝−183 kJ/mol

E(反键)＝679kJ/mol

E(生键) ＝862kJ/mol

结论：化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化

的主要原因。

计算1molN2

(g)与3molH2

(g)转化为2molNH3

(g)的反应热？

共价键 H-H N-H N三N

键能(kJ/mol) 436 391 946

Δ H=946+ 3×436 - 6×391

=-92 KJ/mol

ΔH＝E(反键)－E(生键)

沧海可填山可移，男儿志气当如斯。

儿童有无抱负，这无关紧要，可成年人则不可胸无大志。

不怕路远，就怕志短。

在年轻人的颈项上，没有什么东西能比事业心这颗灿烂的宝珠。

不要志气高大，倒要俯就卑微的人。不要自以为聪明。

穷人的孩子早当家。

天才是由于对事业的热爱感而发展起来的，简直可以说天才。

人生志气立，所贵功业昌。

立志难也，不在胜人，在自胜。

雄心志四海，万里望风尘。

不怕路远，就怕志短。

经典励志短句(二)

古之立大事者，不惟有超世之材，亦必有坚忍不拨之志。

志，气之帅也。

穷人的孩子早当家。

丈夫志气薄，儿女安得知?

在年轻人的颈项上，没有什么东西能比事业心这颗灿烂的宝珠。

有志登山顶，无志站山脚。

生无一锥土，常有四海心。

穷人的孩子早当家。

有志者，事竟成。

天才是由于对事业的热爱感而发展起来的，简直可以说天才。

穷人的孩子早当家。

虽长不满七尺，而心雄万丈。

三.研究反应热的意义

ΔH>0 吸热反应

ΔH<0 放热反应

选择工艺操作条件 保证生产进行

如果不设法把这些热量

移走，反应器内的温度

就会过高，不仅会烧毁

催化剂，还会使产量降

低，还可能会发生爆炸

事故。

如果提供的热量

不足，反应就不

能顺利进行，甚

至会停止。