第一节 化学能与热能-【讲练好帮手】2020-2021学年高一化学人教版必修2提升

第一节　化学能与热能 【学习目标】 1. 运用微观的思想，从反应物分子和生成物分子中化学键变化的角度，在本质上认识物质 变化与能量变化的关系。 2.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，知道化学反应中的能量变化和物质具有的能量之间的关系。 一 放热反应和吸热反应 1.反应中化学能与其他能的转化 CaCO3的高温分解：热能→化学能； 植物的光合作用：光能→化学能； 电解水制H2：电能→化学能； 物质的燃烧：化学能→热能、光能 2.吸热反应、放热反应 概念：有热量放出的化学反应称为放热反应，吸收热量的化学反应称为吸热反应。 3.常见的放热反应和吸热反应 (1)常见的放热反应：所有的燃烧反应；酸碱中和反应；大多数的化合反应；铝热反应；活泼金属与酸或H2O的反应。 (2)常见的吸热反应：氢氧化钡与氯化铵晶体的反应；大多数的分解反应(如碳与水蒸气的反应)；以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。 二 断开或形成1 mol某化学键的能量变化 1.化学反应的本质是原子(或原子团)的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。 2.物质中的原子之间是通过化学键结合的。断开反应物中的化学键要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。 3.断开或形成1 mol H2中化学键的能量变化 (1)在1 mol氢分子中，含有2mol氢原子，含有1 mol H—H键。 (2)已知在25 ℃和101 kPa的条件下，由2 mol H原子形成1 mol H—H键时，放出436 kJ的能量。若要使1 mol氢分子变为2 mol氢原子时，需要断开1 mol H—H键，其能量变化是吸收436 kJ的能量。 4.断开或形成1 mol CH4中化学键的能量变化 (1)CH4的电子式是，结构式是，1 mol CH4分子中含有4 mol C—H键。 (2)在CH4中，断开1 mol C—H键要吸收415 kJ的能量。若要形成1 mol CH4中的C—H 键，其能量变化是放出4 mol×415 kJ·mol－1＝1 660 kJ的能量。 课堂练01 1.键能是指在25 ℃、101 kPa的条件下，将1 mol理想气体分子AB拆分为中性气态原子A和B时所需要的能量。显然键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。如H—H键的键能是436 kJ·mol－1，是指使1 mol H2分子变成2 mol H 原子需要吸收436 kJ的能量。 (1)已知H—Cl键的键能为431 kJ·mol－1，下列叙述正确的是 (填字母，下同)。 A.每生成1 mol H—Cl键要放出431 kJ的能量 B.每生成1 mol H—Cl键要吸收431 kJ的能量 C.每拆开1 mol H—Cl键要放出431 kJ的能量 D.每拆开1 mol H—Cl键要吸收431 kJ的能量 (2)已知键能：H—H为436 kJ·mol－1；H—F为565 kJ·mol－1；H—Cl为431 kJ·mol－1；H—Br为366 kJ·mol－1。则下列分子受热时最稳定的是 。 A.HF B.HCl C.HBr D.H2 答案：(1)AD　(2)A 【解析】由题目所给信息可知，键能是指将1 mol理想气体分子拆分为中性气态原子时所需要的能量。键能越大，分子的稳定性越强，键能影响物质的化学性质。 2.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(　　) A.锌粒与稀硫酸的反应 B.灼热的木炭与CO2反应 C.甲烷在氧气中的燃烧反应 D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 答案：B 【解析】锌粒与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反应，不合题意；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但元素的化合价无变化，是一个非氧化还原反应，D项不合题意。 3.已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且氧气中1 mol O==O键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收的能量为(　　) A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ 答案：C 【解析】由1 g H2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ可知：2 g H2(即含1 mol H—H键) 完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121 kJ×2＝242 kJ。由化学方程式H2(g)＋O2(g)H2O(g)可设1 mol H—H键断裂吸收的能量为Q，则：Q＋×496 kJ－2×463 kJ＝－242 kJ，Q＝436 kJ。 4.下列说法正确的是(　　) A.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 B.吸热反应在不加