1.1.1 系统的内能和反应热（教师版）-【帮课堂】2022-2023学年高二化学同步精品讲义（沪科版2020选择性必修第一册）

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学习聚焦

1.1.1 系统的内能和反应热

【教师】请大家观察下面的图示，它们进行的哪些能量之间的转化？

【学生】化学能分别转化为电能、热能、光能和热能。

【教师】在化学反应中，物质之间的转化遵循质量守恒定律，那么，能量之间的转化遵循什么定律？

【学生】能量守恒定律。

【展示】

【教师】从这节课开始，我们把关注点聚集在能量上。这节课的学习内容是《系统的内能和反应热》（板

书）。

知识精讲

知识点 01 系统的内能

1．系统与环境

在自然科学研究中，被研究的对象称为系统。系统以外的，与系统相关的其他

部分称为环境。例如，研究盐酸与氢氧化钠溶液的反应，溶液就是系统，而盛溶液

的烧杯和溶液周围的空气等便是环境。

体系分类

敞开体系

（又叫开放体系）

封闭体系

隔离体系

（又叫孤立体系）

示例

与环境的交换

既有能量交换，

又有物质交换。

只有能量交换，

没有物质交换。

没有能量交换，

没有物质交换。

2．内能及内能的变化

（1）内能：是体系内物质的各种能量的总和，用符号 U表示，内能受物质的种类、数量、温度、压

强和物质的聚集状态等影响。

（2）内能的变化：系统内能的绝对值无法直接获得，但内能的变化可以在状态变化的过程中体现出

来，系统内能的变化用符号 ΔU来表示。

（3）化学反应的内能变化

热（因温度不同而传递的能量，用 Q表示）

化学反应体系与环境间能量交换的形式

功（除热以外的其他能量形式，用 W表示）

根据能量守恒定律，ΔU = Q + W。

【即学即练 1】下列关于内能和内能变化的叙述正确的是

A. 内能是体系内物质所含的能量总和

B. 内能只与物质的种类、数量以及聚集状态有关

C. 系统的内能可以通过实验测得

D. 内能变化就是反应热

【答案】A

【解析】选项 A是正确的。选项 B，内能不仅受与物质的种类、数量、聚集状态有关，还与温度、压

强等有关，B错。选项 C，系统内能的绝对值无法直接获得，实验的方法可以测出内能的变化，即 ΔU，C

错。选项 D，内能变化是反应热与做功之和，即 ΔU = Q + W，D错。答案为 A。

知识点 02 化学反应的热效应

1．反应热的概念

在一定温度下，化学反应过程中吸收或释放的热称为化学反应的热效应，也称反应热，用符号 Q 表示。

系统从环境吸热，则 Q>0；系统对环境放热，则 Q<0。

2．从微观角度理解反应热产生的原因

（1）化学键与能量的关系

化学反应的本质是化学键的断裂和形成。断裂原有的化学键需要吸收能量，生成新的化学键会释放能

量，化学键的变化是化学反应中能量变化的主要原因。

（2）键能：标准状况下，将 1 mol 气态分子 AB 断裂成理想气态原子所吸收的能量，单位（kJ·mol-

1）。

【即学即练 2】合成氨工业中，合成塔中每产生 2 mol NH3，放出 92.2 kJ 热量。

（1）若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2，达平衡后放出的热量为 Q，则 Q________（填“>”

“<”或“＝”）184.4 kJ。

（2）已知

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