1.1.2 化学反应的内能与焓变学案（无答案）2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

编号13 第一章 第1节 化学反应的热效应
第2课时：化学反应的内能变化与焓变
课程标准 能进行反应焓变的简单计算
学习目标 1.认识等压条件下化学反应的反应热和焓变的关系，定量认识等压化学反应的热效应。 2.能从焓变的角度分析化学变化中的能量吸收或释放的原因，能运用热化学方程式表征物质变化中的能量变化。
学习重难点 焓变的含义、热化学方程式意义以及正确书写的方法。
----------------------------------[必备知识:学、议]--------------------------------------
任务一.化学反应的内能变化
问题1：请阅读课本4页内容回答下面问题：
内能定义，化学反应中内能的变化，内能的影响因素别是？
①概念：体系内物质所含各种微观粒子的 总和。
②化学反应中内能变化的表示： 。
③决定内能大小的因素：物质的 、 及 有关外，
还与体系的 、 有关。
问题2：请阅读课本5页内容内能与反应热的关系，并完成下面问题：
化学反应中内能的变化为：ΔU=U(反应产物)-U(反应物)
1.如果U(反应产物)>U(反应物) 则该反应 能量。
U(反应产物)2.化学反应体系与环境进行能量交换有热和功两种形式，则化学反应中内能的变化可进一步表示为
ΔU=U(反应产物)-U(反应物)= 。
3.如果反应过程中体系没有做功(W=0)则内能变化可表示为： 。
如果反应后体系的内能增加
即U(反应产物)>U(反应物) 则Q 0,反应 。
如果反应后体系的内能减少
即U(反应产物)评价练习1判断
(1)化学反应体系与环境进行能量交换的形式只有热能(　　)
(2)根据能量守恒定律，化学反应中内能变化等于反应热和功的加和，
即ΔU＝Q＋W (　)
(3)内能绝对值可以通过理论计算或实验测定得知(　　)
(4)化学反应过程中内能的变化量就是反应热(　　)
2.下列关于ΔU的说法中，正确的是
A ΔU>0时，反应释放能量 B ΔU<0时，反应释放能量\
C ΔU=Q D ΔU=ΔH
任务二：化学反应的焓变
问题3：在实验室里或在生产中，化学反应大多是在压强不变的条件下进行的，如在
敞口容器中进行。由于大气压强通常变化很小，此时反应体系的压强可以近
似看作不变。在反应前后压强不变的条件下发生的化学反应称为等压反应。
在等压反应中，可能伴随着反应体系体积的改变而有体积功存在，因此反应
热不一定等于反应体系内能的变化.
请阅读课本5页内容化学反应的焓变，并回答下面问题：
①焓的定义、单位、符号：
问题4：根据课本6页内容和材料，体会焓变
材料:研究表明，在等压反应中，如果反应中物质的能量变化没有与电能、光能等其他形式的能量发生转化，则该反应的反应热等于反应前后体系的焓的变化。
①焓变的定义：
②焓变的公式：
-----------------------------------[关键能力:议、练]-------------------------------------
任务三：焓变与反应热的关系
问题5：在等压反应中，如果反应中物质的能量变化没有与电能、光能等其他形式的
能量发生转化，则该反应的 等于反应前后体系的 ，
公式表示为 。
问题6：反应焓变与能量变化的关系
反应产物的焓>反应物的焓 反应产物的焓<反应物的焓
ΔH 0 ΔH 0
反应为： 反应为：
问题7：化学反应中能量变化的原因
从反应物和生成物的总能量(宏观)角度看：ΔH＝
从键能(微观)角度看：ΔH＝
任务四：热化学方程式
问题8：阅读课本6页内容，了解热化学方程式的定义、意义、书写方法，并据此写出下列热化学方程式。
NH3(g)在高温高压催化剂下分解，生成1molN2(g)与3molH2(g),吸收92.2kJ的热量
用CO(g)还原1molFe2O3(s),生成CO2(g)和Fe(s),放热24.8kJ。
32gCu(s)与适量O2(g)反应，生成CuO(s),放出78.5kJ的的热量。
总结：热化学反应方程式的书写方法
问题9：判断热化学方程式的正误
沼气的主要成分是甲烷。0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是（ ）
A.2CH4(g)＋4O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH = + 890 kJ/mol
B.CH4＋2O2＝CO2＋H2O ΔH = – 890 kJ/mol
C.CH4(g)＋2O2(g)＝CO2 (g)＋2H2O(l) ΔH = – 890 kJ/mol
D. 1/2CH4(g)＋O2(g)＝1/2CO2 (g)＋H2O(l)ΔH = – 890 kJ/mol
总结：热化学反应方程式的判断方法
(1)看各物质的聚集状态是否正确; (2)看ΔH的“+”“-”符号是否正确;
(3)看反应热的单位是否为kJ·mol-1; (4)看反应热的数值与化学计量数是否对应。
------------------------------------[课堂总结:悟]-----------------------------------------
通过本节课学习，你可以完成热化学方程式与普通化学方程式的区别的表格吗？
化学方程式 热化学方程式
系数 只能是整数，表示微粒的个数及物质的物质的量
聚集状态 不需要标注
沉淀/气体符号 需要标注
反应条件 必须注明
ΔH 无
意义 表明了化学反应中的物质变化
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A组 练知识
在恒温恒容的密闭体系中，H2(g)与I2(g)反应生成HI(g)，该反应体系的内能变化如 图所示(没做电功等)，解答下列问题：
(1)该反应体系的ΔU (填“＞”“＜”或“＝”，下同)0。
(2)W 0。
(3)该反应体系的反应热Q＝ 。
(4)下列关于该反应的叙述正确的是 (填序号)。
①反应物的总能量比反应产物的总能量高13 kJ
②断裂反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物中化学键释放的能量
③该反应不需要提供能量就能发生反应
④反应开始前体系的内能等于反应物化学键中储存的总能量
2.化学反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)的能量变化如图所示：
已知断裂1 mol N≡N、1 mol N—H分别需吸收946 kJ、391 kJ的能量试回答下列问题：
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)断裂1 mol H2中化学键所需能量为 kJ。
(3)该反应的反应热ΔH＝ 。
B组 提能力
1.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。
据此判断下列说法中正确的是(　　)
A.石墨转变为金刚石是吸热反应 B.白磷比红磷稳定
C.S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2　则ΔH1>ΔH2
D.CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH>0
2.已知下列化学键的键能：
化学键　　　 键能(kJ·mol－1)
H—H 436
N—H 391
N≡N 946
(1)通过计算判断合成氨反应是 反应。（填“放热”或“吸热”）
(2)1 mol N2完全反应生成NH3的反应热为________，1 mol H2完全反应生成NH3的反应热为________。
(3)写出合成氨的热化学方程式：______________________________________________。