1.1.1 化学反应的焓变（教学课件）-2022-2023学年高二化学苏教版（2020）选择性必修1

专题1 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应的热效应 第一课时　化学反应的焓变 分点突破1 焓变、反应热 分点突破2 探究化学反应中的能量变化 分点突破3 热化学方程式的书写 关键能力培养 理解与辨析能力 [分级训练·课课过关] 明课程标准 扣核心素养 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.认识化学能与热能的相互转化，恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。 3.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。 4.能用热化学方程式表示反应中的能量变化。 变化观念与平衡思想：能认识化学变化伴随着能量变化，并能定量分析化学变化伴随发生的能量变化。 证据推理与模型认知：能从宏观和微观结合上收集证据，分析化学变化中的能量吸收或释放的原因。 2．反应热、ΔH之间有什么关系？ 提示：恒压条件下，体系只做体积功，不做其他功(如电功等)，则ΔH与反应热相等。 3．如何从宏观认识放热反应和吸热反应？ 提示：宏观可从反应物、生成物的总能量的相对大小去分析。 [问题探讨] 1．天然气燃烧过程中涉及哪些能量变化？ 提示：天然气燃烧时将化学能转化为热能和光能。 1．反应热产生的原因 化学反应前后体系的内能(符号为U)发生了变化。 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．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．焓变与放热反应、吸热反应的关系 放热反应 吸热反应 H(反应物)>H(生成物) H(反应物)<H(生成物) [名师点拨] (1)焓研究的对象是物质，焓变研究的对象是某一个化学变化过程。 (2)当反应物总焓(总能量)大于生成物总焓(总能量)时，ΔH<0，该反应为放热反应;反之则为吸热反应，ΔH>0。 (3)加入催化剂可以使反应历程—能量曲线的“山峰”降低，改变了反应历程，但加入催化剂前后反应物和生成物的总能量差不变，即前后的“落差”不变，故加入催化剂不影响反应的ΔH，如下图所示（图中b表示加入催化剂后的能量变化）。 1．已知某反应的焓变如图所示，下列说法正确的是 (　　) A.该反应为放热反应 B.该反应为吸热反应 C.生成物的焓小于反应物的焓 D.反应物的总能量大于生成物的总能量 解析：ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，ΔH>0时为吸热反应。由图像可知，生成物的焓大于反应物的焓，反应物的总能量小于生成物的总能量。 答案：B　 2．下列变化一定为放热的化学反应的是 (　　) A.H2O(g)===H2O(l) 放出44 kJ热量 B.ΔH>0的化学反应 C.形成化学键时共放出862 kJ能量的化学反应 D.能量变化如图所示的化学反应 解析： H2O(g)===H2O(l)为物理变化，A项错误；ΔH>0，反应吸收热量，B项错误；不知道断裂化学键时吸收能量的情况，无法确定反应是放热还是吸热，C项错误；由题图可知H(生成物)<H(反应物)，ΔH＝H(生成物)－H(反应物)<0，反应放热，D项正确。 答案：D　 N2与O2在放电时发生反应生成NO，下面是反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的过程中的能量变化图。 [问题探讨] 1．断裂1 mol N2分子、1 mol O2分子中的化学键吸收的总能量是多少？形成2 mol NO分子中的化学键释放的总能量是多少？由此计算该反应的ΔH是多少？ 提示：断键吸收的总能量为946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1＝1 444 kJ·mol－1。形成化学键放出的总能量为2×632 kJ·mol－1＝1 264 kJ·mol－1。则反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)吸收的热量为1 444 kJ·mol－1－1 264 kJ·mol－1＝180 kJ·mol－1，即反应的ΔH＝180 kJ·mol－1。 2．根据图示中的数据计算2NO(g)===N2(g)＋O2(g)的焓变(ΔH)是多少？与问题1中的ΔH相比，得出的结论是什么？ 提示：ΔH＝断裂化学键吸收的总能量－形成化学键释放的总能量＝(2×632 kJ·mol－1)－(946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1)＝－180 kJ·mol－1。正、逆反应的焓变(Δ