专题1 第一单元 第1课时 化学反应的焓变（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】同步导学（苏教2020 双选版）

第一单元　化学反应的热效应 第1课时　化学反应的焓变 [素养发展目标]　1．知道内能是体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。2．能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。3．能辨识化学反应中的能量转化形式，形成能量可以相互转化的观念，正确理解反应热和焓变的概念。4．能用热化学方程式表示反应中的能量变化。 一、焓变　反应热 1．反应热产生的原因 (1)体系与环境 被研究的物质系统称为体系，体系以外的其他部分称为环境或外界。 (2)内能 体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强、物质的聚集状态和组成的影响。内能的变化可以通过变化过程中体系吸收(或放出)的热和对内(或对外)所做的功的形式表现出来。 2．焓与焓变 (1)焓：是与内能有关的物理量，符号为H。 (2)焓变：同一反应中生成物与反应物的焓值差，符号为ΔH，单位为kJ·mol－1。 数学表达式为ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。 3．反应热与焓变的关系 在恒压条件下进行的化学反应，其焓变等于该反应的反应热。由于化学反应大多是在敞口容器中进行的，故反应体系的压强与外界压强相等，即反应是在恒压条件下进行的。所以如不作特殊说明，化学反应的反应热等于该反应的焓变(ΔH)。因此，高中阶段学习中的反应热用ΔH表示。 4．吸热反应和放热反应 (1)概念 吸收热的反应称为吸热反应；放出热的反应称为放热反应。 (2)ΔH的正、负与吸热反应、放热反应的关系 ①当ΔH为“－”或ΔH＜0时，为放热反应，反应体系能量降低。 ②当ΔH为“＋”或ΔH>0时，为吸热反应，反应体系能量升高。 (3)用图示理解反应过程中物质的总能量与反应热的关系 【即学即练】 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化(×) (2)化学反应的反应热就是该反应的焓变(×) (3)化学反应的焓变和反应物及生成物的内能有关，和反应条件无关(√) (4)常用符号ΔH来表示，它的单位是kJ·mol－1(√) (5)放热反应中生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量，反应体系的能量降低(√) 二、热化学方程式 1．概念 能够表示反应热的化学方程式叫做热化学方程式。 2．表示意义 (1)意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 (2)示例：如热化学方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH(298 K)＝－285．8 kJ·mol－1的意义：在298_K时，1_mol_H2(g)和_mol_O2(g)完全反应生成1_mol_H2O(l)时放出的热量为285．8_kJ。 3．对比：热化学方程式与普通化学方程式的区别 普通化学方程式 热化学方程式 意义 只包含物质变化 有物质变化，包含反应中的能量变化 系数 整数，既表示微粒个数又表示该物质的物质的量 可以是整数也可以是分数，只表示该物质的物质的量 状态 不要求注明 必须在分子式后注明 环境条件 不要求 必须注明温度、压强(若未标出，则为25 ℃(即298 K、101 kPa) 4．书写热化学方程式的注意事项 (1)注明物质的聚集状态； (2)标出对应的反应热； (3)标明反应所处的外界条件(常温常压时，可不注明)。 【即学即练】 2．25 ℃、101 kPa时，0．5 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445 kJ的热量。判断下列几个热化学方程式的正误。 (1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－445 kJ·mol－1(　　) (2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝890 kJ·mol－1(　　) (3)CH4＋2O2===CO2＋H2O ΔH＝－890 kJ·mol－1(　　) (4)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 一、多角度探究化学反应中的能量变化 反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的微观过程及其能量变化如图所示。 1．结合图示从微观角度描述H2(g)和Cl2(g)反应生成HCl(g)的过程。 提示：H2和Cl2需先断裂化学键变成H原子和Cl原子，然后H原子和Cl原子形成新的化学键得到HCl分子。 2．根据图中提供的键能数据，计算1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)作用生成2 mol HCl(g)的热效应。 提示：断裂1 mol H—H键需吸收436 kJ的能量，断裂1 mol Cl—Cl键需吸收243 kJ的能量；形成1 mol H—Cl键会释放431 kJ的