第07讲 化学反应与热能（讲义）-【寒假自学课】2022年高一化学寒假精品课（人教版2019必修第二册）

第07讲 化学反应与热能 知识导航 知识预习 实验探究——化学反应中的热量变化 实验操作 在一只试管中加入2 mL 2 mol/L 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条。 实验现象 镁条逐渐_______，有_______产生，温度计温度_______，用手触摸试管壁，有________感 反应原理 Mg + 2HCl === MgCl2 + H2↑ 实验结论 该反应________热量 【答案】 溶解 气泡 上升 温热 放出 实验操作 将20g Ba(OH)2•8H2O晶体研细后与10g NH4Cl在烧杯中混合，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着用手拿起烧杯。 实验现象 有_______性气味气体产生；木片上的水结成冰，与烧杯底粘在了一起；用手触摸杯壁下部，有_____的感觉 反应原理 Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl === BaCl2 + 2NH3↑+ 10H2O 实验结论 该反应_______热量 【答案】刺激 凉 吸收 一、吸热反应和放热反应 1．吸热反应：吸收热量的化学反应。 2．放热反应：放出热量的化学反应。 二、常见的放热反应与吸热反应 放热反应 吸热反应 大多数化合反应 所有燃烧反应 酸碱中和反应 金属与酸或水的置换反应 铝热反应 大多数分解反应 Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应 易错提醒 ①吸热反应和放热反应的对象都是化学变化，物理变化除外。 ②一个化学反应是吸热还是放热，与反应条件（是否需要加热）没有必然联系。 三、化学反应的本质和特征 1．本质： （1）化学反应的本质是旧化学键的_______和新化学键的_______。 （2）断开化学键要_______能量，形成化学键要______能量，吸收的能量与释放的能量__________。 2．特征： （1）生成新物质（符合质量守恒定律）； （2）释放能量或吸收能量（符合能量守恒定律）。 【答案】（1）断裂 形成 （2）吸收 放出 不相等 四、从化学键的角度分析化学反应的能量变化 1．键能：断开（形成）1 mol某化学键所吸收（放出）的能量叫键能。单位：kJ/mol。 例如，断开（形成）1 mol H-H键吸收（放出）的能量为436.0 kJ，那么H-H键的键能是436.0 kJ/mol 。 2．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因： （1）若吸收能量E1＞释放能量E2，该反应为_______反应； （2）若吸收能量E1＜释放能量E2，该反应为_______反应。 【答案】吸热 放热 3．实例 化学键 H﹣H Cl﹣Cl H﹣Cl 键能kJ/mol 436 243 431 从键能角度分析H2 +Cl2 2HCl 反应体系中能量变化情况。 五、从总能量的角度分析化学反应的能量变化 1．一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 （1）若反应物总能量E反＞生成物总能量E生，该反应为放热反应； （2）若反应物总能量E反＜生成物总能量E生，该反应为吸热反应。 E反 ___ E生 ，______ 反应 E反 ___ E生 ，______ 反应 【答案】＞，放热；＜，吸热。 2．吸热反应与放热反应的真实能量变化图： E吸 ＜ E放，放热反应 E吸 ＞ E放，吸热反应 对点训练 题型一：吸热/放热反应的判断 【变1-2】下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．灼热的木炭与CO2反应 【答案】D 【解析】 【详解】 A.锌粒与稀硫酸的反应时放出热量，属于放热反应，故A不符合题意； B. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应没有化合价变化，属于非氧化还原反应，故B不符合题； C.甲烷在氧气中的燃烧反应时放出热量，属于放热反应，故C不符合题意； D.灼热的木炭与CO2反应有化合价变化，属于氧化还原反应，反应时吸收热量，属于吸热反应，故D符合题意； 故选D。 题型二：能量变化辨析 【变2】下列说法正确的是（ ） A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化 B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C．在一个确定的化学反应体系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定相同 D．在一个确定的化学反应体系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量 【答案】A 【解析】