課時(shí)1-1-2-化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)能變化與焓變

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)能變化和焓變【課標(biāo)要求】1.理解內(nèi)能和焓變的概念，知道內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)所含各種微觀粒子的能量總和，受溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)聚集狀態(tài)的影響。2知道熱化學(xué)方程式的意義，學(xué)會(huì)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)。

探究學(xué)習(xí)一

化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)能變化1．內(nèi)能稱(chēng)(1)概念：體系內(nèi)物質(zhì)

能量總和。內(nèi)能表示符號(hào)為

。(2)影響因素：

等。所含各種微觀粒子的U物質(zhì)的種類(lèi)、數(shù)量及聚集狀態(tài)體系的溫度、壓強(qiáng)2．化學(xué)反應(yīng)中內(nèi)能的變化(1)內(nèi)能變化：△U=

。

△U＞0，表示反應(yīng)

能量；△U＜0，表示反應(yīng)

能量。(2)化學(xué)反應(yīng)中內(nèi)能的變化△U與反應(yīng)熱Q的關(guān)系①化學(xué)反應(yīng)體系與環(huán)境進(jìn)行能量交換的兩種形式是

，根據(jù)能量守恒定律，△U=

；②如反應(yīng)前后體系體積不變且沒(méi)有做電功等其他功，ΔU＝

。(3)內(nèi)能變化與放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的關(guān)系如果△U＞0(反應(yīng)后體系的內(nèi)能增加)，則Q

0，反應(yīng)

熱；如果△U＜0(反應(yīng)后體系的內(nèi)能減少)，則Q

0，反應(yīng)

熱?！鱑=U(反應(yīng)產(chǎn)物)

－U(反應(yīng)物)吸收釋放熱和功

Q＋WQ＞

吸

＜

放

【理解應(yīng)用】1．下列關(guān)于反應(yīng)ΔU的說(shuō)法中正確的是(

)A．化學(xué)反應(yīng)體系與環(huán)境進(jìn)行能量交換的形式只有熱能(

)B．ΔU<0時(shí)，反應(yīng)吸收能量C．化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中內(nèi)能的變化量就是反應(yīng)熱(

)D．化學(xué)反應(yīng)中內(nèi)能變化等于反應(yīng)熱和功的加和，即ΔU＝Q＋W×√×【理解應(yīng)用】2．在恒溫恒容的密閉體系中，CO(g)與H2O(g)反應(yīng)過(guò)程中內(nèi)能的變化如上圖所示：已知反應(yīng)前后體系體積不變，且沒(méi)有做電功等其他功的變化，該反應(yīng)是

(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，該反應(yīng)的內(nèi)能變化ΔU＝

。

放熱－41kJ·mol－1探究學(xué)習(xí)二

化學(xué)反應(yīng)的焓變1．焓(1)概念：焓是一種“物理量”，用它的變化來(lái)描述等壓反應(yīng)的

。(2)符號(hào)：(3)單位：

或

。

(4)影響因素：取決于物質(zhì)的

并受

等因素的影響。反應(yīng)熱HkJJ物質(zhì)的種類(lèi)數(shù)量聚集狀態(tài)溫度壓強(qiáng)2．反應(yīng)焓變(1)概念：

的焓與

的焓之差。(2)表達(dá)式：ΔH＝

，單位是

。(3)反應(yīng)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系：對(duì)于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化只與熱能發(fā)生轉(zhuǎn)化，則反應(yīng)熱Qp與焓變?chǔ)的關(guān)系是

。反應(yīng)產(chǎn)物

反應(yīng)物H(反應(yīng)產(chǎn)物)－H(反應(yīng)物)

kJ·mol－1Qp＝ΔH(4)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系小于大于放熱

吸熱

【理解應(yīng)用】1．正誤判斷(1)相同質(zhì)量的同種物質(zhì)，在不同狀態(tài)下其焓不同(

)(2)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱就是該反應(yīng)的焓變(

)(3)化學(xué)反應(yīng)的焓變就是反應(yīng)物總焓和反應(yīng)產(chǎn)物總焓的差值(

)(4)放熱反應(yīng)的ΔH＜0；而吸熱反應(yīng)的ΔH＞0(

)(5)在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物總焓大于反應(yīng)產(chǎn)物的總焓時(shí)，反應(yīng)放熱，ΔH為負(fù)值(

)(6)化學(xué)反應(yīng)的焓變和反應(yīng)物及反應(yīng)產(chǎn)物的內(nèi)能有關(guān)，和反應(yīng)條件無(wú)關(guān)(

)√×

×

√√√【理解應(yīng)用】2．化學(xué)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)的能量變化右上圖所示：已知斷裂1molN≡N鍵、1molN—H鍵分別需吸收946kJ、391kJ的能量。該反應(yīng)為_(kāi)_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”，拆開(kāi)1molH2中化學(xué)鍵所需能量為_(kāi)_____kJ，該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝__________。放熱436－92kJ·mol－1【思維模型】根據(jù)鍵能計(jì)算恒壓反應(yīng)的焓變鍵能：指拆開(kāi)1molA—B鍵變?yōu)闅鈶B(tài)A、B原子所吸收的能量或A、B氣態(tài)原子形成1molA—B鍵所釋放的能量。ΔH＝E(反應(yīng)物鍵能總和)－E(反應(yīng)產(chǎn)物鍵能總和)探究學(xué)習(xí)三

熱化學(xué)反應(yīng)方程式1．熱化學(xué)方程式的概念把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中

和

同時(shí)表示出來(lái)的式子。2．表示熱化學(xué)方程式中物質(zhì)狀態(tài)的符號(hào)s表示

態(tài)、l表示

態(tài)、g表示

態(tài)、

表示溶液。3．熱化學(xué)方程式表示的意義熱化學(xué)方程式不僅表明了

的變化，還表明了

。物質(zhì)的變化

反應(yīng)的焓變固

液

氣

aq物質(zhì)

焓變(能量變化)？想一想

(1)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示的意義是：在25℃、101kPa下，2mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)，放出的熱量是285.8kJ。？想一想

(2)已知，在298K時(shí)，由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成1molNH3(g)放熱46.1kJ，請(qǐng)將下列化學(xué)方程式改寫(xiě)成熱化學(xué)方程式。(3)已知，在298K時(shí)，由1molH2(g)和0.5molO2(g)反應(yīng)①生成1molH2O(l)放出285.8kJ熱量，②生成1molH2O(g)放出241.8kJ熱量。請(qǐng)寫(xiě)出這兩種情況下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

；②

。2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)

ΔH＝－483.6kJ·mol－14．熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法提醒

熱化學(xué)方程式中書(shū)寫(xiě)4誤區(qū)熱化學(xué)方程式中，可不標(biāo)反應(yīng)條件和“↑”“↓”(氣體生成物和難溶生成物)；ΔH必須與化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)，若化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也要加倍。同素異形體中除標(biāo)明狀態(tài)外，還要注明名稱(chēng)，如C(s，金剛石)?？赡娣磻?yīng)的ΔH表示反應(yīng)完全時(shí)的焓變，與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān)?！净A(chǔ)達(dá)標(biāo)】【思維模型】

“四看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤一看狀態(tài)：各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確。二看符號(hào)：ΔH的“＋”、“－”符號(hào)是否正確。三看單位：反應(yīng)熱的單位是否為kJ·mol－1。四看數(shù)值：ΔH的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)是否對(duì)應(yīng)。2．根據(jù)所給信息完成下列熱化學(xué)方程式：(1)已知1molC(石墨，s)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3kJ熱量，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

。(2)1.7gNH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出22.67kJ的熱量：

?！纠斫鈶?yīng)用】C(石墨，s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3kJ·mol－14NH3(g)＋5O2(g)=4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－906.8kJ·mol－12．根據(jù)所給信息完成下列熱化學(xué)方程式：(3)已知一些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：

請(qǐng)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)和F2(g)反應(yīng)生成CF4(g)和HF(g)的熱化學(xué)方程

式：

。(4)N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成2molNH3(g)過(guò)程中能量變化的示意圖，請(qǐng)寫(xiě)出

1molNH3分解對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式：___________________________________________?！纠斫鈶?yīng)用】CH4(g)＋4F2(g)=CF4(g)＋4HF(g)ΔH＝－1940kJ·mol－1－1940kJ·mol－1【反思感悟】

書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式5注意(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)意義。熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示其物質(zhì)的量，可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。(2)標(biāo)注各物質(zhì)聚集狀態(tài)。在方程式中化學(xué)式后面用括號(hào)標(biāo)注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，因?yàn)榉磻?yīng)的焓變與各反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的聚集狀態(tài)有關(guān)。(3)標(biāo)注ΔH的正負(fù)及單位。放熱反應(yīng)，ΔH為“－”；吸熱反應(yīng)，ΔH為“＋”；單位一般是kJ·mol－1。(4)標(biāo)注反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)。若沒(méi)特殊說(shuō)明，反應(yīng)溫度是指25℃，壓強(qiáng)為101kPa。(5)正角計(jì)算ΔH的數(shù)值。若化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的系數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則ΔH改變符號(hào)，但數(shù)值不變?！净A(chǔ)達(dá)標(biāo)】1．下列說(shuō)法中不正確的是(

)A．若反應(yīng)產(chǎn)物的總焓大于反應(yīng)物的總焓時(shí)，反應(yīng)吸熱，ΔH>0B．破壞反應(yīng)產(chǎn)物全部化學(xué)鍵所需要的能量大于破壞反應(yīng)物全部化學(xué)鍵所需要的能量時(shí)，ΔH<0C．反應(yīng)焓變是指1mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化D．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1，若將含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3kJ2．下列關(guān)于ΔH的說(shuō)法正確的是(

)A．反應(yīng)過(guò)程中，消耗的反應(yīng)物越多，ΔH越大B．ΔH＞0時(shí)反應(yīng)放熱，ΔH＜0時(shí)反應(yīng)吸熱C．ΔH越大，說(shuō)明反應(yīng)放出的熱量越多D．能量變化如圖所示的化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH為“－”【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】3．下列對(duì)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH(298K)=-184.6kJ·mol-1的敘述正確的是(

)A．1分子H2和1分子Cl2反應(yīng)，放出熱量184.6kJB．1molH2(g)完全反應(yīng)生成2molHCl(g)，放出的熱量為184.6kJC．在298K、101kPa的條件下,1molH2(g)和1molCl2(g)完全反應(yīng)生成2molHCl(g)，放出的熱量為184.6kJD．在298K、101kPa的條件下，1molH2(g)和1molCl2(g)完全反應(yīng)生成2molHCl(g)，吸收的熱量為184.6kJ【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】4．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)

ΔH＝－571.6kJ·mol－1，則下列關(guān)于熱化學(xué)方程式2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g)的ΔH的說(shuō)法中正確的是(

)A．方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示分子數(shù)

B．該反應(yīng)的ΔH大于零C．該反應(yīng)的ΔH＝－571.6kJ·mol－1D．該反應(yīng)可表示36g水分解時(shí)的熱效應(yīng)【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】5．在25℃、100kPa下，1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ，下列熱化學(xué)方程式正確的是(

)【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】6．(2020河南商丘一中聯(lián)考)根據(jù)如圖所示的示意圖，下列說(shuō)法不正確的是(

)A．反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H