1.1.2 化学反应的内能变化与焓变、热化学方程-2021-2022学年高二化学【创新设计】同步学考笔记（鲁科版2019选择性必修1）粤皖闽单选word

第2课时　化学反应的内能变化与焓变、热化学方程式 【课程标准要求】　 1．知道内能是体系内各物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态的影响。 2．明确恒温、恒压下化学反应的热效应可以用焓变表示。 3．建立从定性到定量描述化学反应中的能量变化的思维模型，会正确书写热化学方程式。 一、化学反应的内能变化 1.内能 (1)定义：体系内所含各种微观粒子的能量总和。 (2)符号：U (3)影响因素：内能的大小除了与物质的种类、数量及聚集状态(即气态、液态或固态等)有关外，还与体系的温度、压强有关。 2．内能变化 (1)ΔU＝U(反应产物)－U(反应物) 如果U(反应产物)>U(反应物)，则反应吸收能量；反之，若U(反应产物)<U(反应物)，则反应释放能量。 (2)ΔU＝Q＋W ①如果反应过程中体系没有做功(如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功)，则ΔU＝Q，即化学反应的反应热等于化学反应前后体系内能的变化。 ②如果U(反应产物)>U(反应物)，则Q>0，反应吸热；反之，反应放热。 【微自测】 1．下列关于U和Q的说法中正确的是(　　) A．U是物质的内能，是可测的 B．ΔU >0时，反应释放能量 C．ΔU＝Q D．Q>0时，反应吸收能量 答案　D 解析　内能无法测量，A错；ΔU >0时，反应产物能量高于反应物，反应要吸收能量，B错；在反应过程中体系不做功时，ΔU＝Q，C错；当Q>0时，表示吸热反应，D项正确。 二、化学反应的焓变 1.等压反应 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。 2．焓 (1)与内能有关的物理量 (2)符号和单位：符号H表示，单位kJ或J。 (3)表达式：H＝U＋pV ①U为内能，p为压强，V为体积。 ②影响因素：和内能一样除了与物质的种类、数量及聚集状态(即气态、液态或固态等)有关外，还与体系的温度、压强有关。 3．焓变 (1)定义：反应产物的焓与反应物的焓之差。 (2)表达式及单位 表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)。 单位：kJ·mol－1(或J·mol－1)。 (3)化学反应的焓变示意图 4．焓变与反应热的关系 在等压条件下，反应中物质的能量没有与电能、光能等其他形式的能量发生转化，焓变与化学反应的反应热相等，数学表达式为ΔH＝Qp。 【微自测】 2．下列说法正确的是(　　) A．焓是与内能有关的物理量 B．焓变等于反应热 C．焓是化学键所具有的能量 D．焓是物质的一种化学性质 答案　A 解析　焓是与内能有关的物理量，A正确；等压条件下反应热等于焓变，B错误；化学键所具有的能量通常指的是键能，是指断开1 mol化学键所吸收的能量，C错误；焓只是一个状态函数，与化学性质无关，D错误。综上所述，A正确。 三、热化学方程式 1.定义 把能够把化学反应中物质的变化和反应的焓变同时表示出来的化学方程式，叫做热化学方程式。 2．意义 不仅表示了物质的变化，还表示了反应的焓变。 例如：H2(g)＋I2(g)2HI(g)；ΔH＝－14.9 kJ·mol－1即表示在298 K时，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)完全反应生成2 mol HI(g)所放出的热量为14.9 kJ。 3．书写热化学方程式的注意事项 (1)要在物质的化学式后面用括号注明参加反应的物质的聚集状态。一般用英文小写字母g、l和s分别表示气态、液态和固态，水溶液中的溶质则用aq表示。 (2)ΔH的单位是kJ·mol－1或K·mol－1。 (3)根据焓的性质，对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。若化学方程式中各物质的系数加倍，则ΔH的数值也加倍；若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但绝对值不变。 (4)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量，它可以是整数也可以是简单分数。 (5)书写热化学方程式时必须标明ΔH的符号，放热反应中ΔH为“—”，吸热反应中ΔH为“＋”，正、负号不可丢掉。 【微自测】 3．已知在1×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下列热化学方程式正确的是(　　) A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝242 kJ·mol－1 B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－484 kJ·mol－1 C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝242 kJ·mol－1 D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝484 kJ·mol－1 答案　A 解析　氢气燃烧是放热反应，其ΔH应为负值，故C、D错误；2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，而B是生成液态水，所以B也是错误的；反应逆向进行，ΔH符号相反，因此A是正确的。 一、反应热与体系的焓、化学键的关系 —