专题04 化学反应与能量变化（知识串讲+专项练习）-2021-2022学年高一化学下学期期中期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

专题04 化学反应与能量变化 思维导图 知识详解 考点1 放热反应与吸热反应 1．两条基本规律 质量守恒定律：化学反应前后物质的总质量保持不变。 能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途经和能量的形式不同，但是体系包含的总能量不变。 2．放热反应与吸热反应 (1)放热反应：放出热量的化学反应，如燃烧反应、中和反应等。 (2)吸热反应：吸收热量的化学反应，如高温下煅烧石灰石等反应。 3．化学能与热能转化的实验探究 (1)镁与盐酸反应 实验操作 实验现象 实验结论 产生大量气泡、温度计指示温度升高 镁与盐酸反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，该反应放出热量 (2)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应 实验操作 实验现象 实验结论 a.有刺激性气味气体产生 b．用手摸烧杯底部有冰凉感觉 c．用手拿起烧杯，玻璃片黏结到烧杯的底部 d．烧杯内反应物成糊状 化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，该反应吸收热量 4．常见的放热反应和吸热反应 【归纳总结】 放热反应与吸热反应的比较： 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键 强弱的关系　 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 反应过程 图示 【典例1】下列对化学反应的认识错误的是(　　) A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质 C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化 【答案】C 【解析】化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，并伴随着能量的变化，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故正确答案为C。 【典例2】下列反应中属于吸热反应的是( ) A．镁与盐酸反应放出氢气 B．氢氧化钠与盐酸反应 C．硫粉在空气中燃烧 D．八水氢氧化钡晶体与氯化铵反应 【答案】D 【解析】A项，Mg与稀盐酸的反应为放热反应，C不符合题意；B项，氢氧化钠与盐酸反应的中和反应为放热反应，B不符合题意；C项，硫粉在空气中燃烧的反应是放热反应，C不符合题意；D项，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，D符合题意；故选D。 考点2 化学反应中能量变化的原因 1．宏观解释——反应物与生成物的总能量不同。 宏观解释 放热反应示意图 吸热反应示意图 2．微观角度——反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量不同。 微观解释 反应物、生成物中化学键的变化关系 能量变化 断裂旧化学键吸收的总能量＜形成新化学键释放的总能量 放出能量 断裂旧化学键吸收的总能量 ＞形成新化学键释放的总能量 吸收能量 3．以能量为纵坐标，画出放热反应和吸热反应的简单示意图 放热反应 吸热反应反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量 【归纳总结】 反应热与化学键键能的关系 (1)键能：标准状况下，将1 mol气态分子AB(g)解离为气态原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ·mol－1。 (2)反应热与化学键键能的关系：反应热Q＝反应物的键能之和－生成物的键能之和，Q<0，反应放热，Q>0，反应吸热。以反应H2＋Cl2===2HCl为例：H—H键、Cl—Cl键和H—Cl键的键能分别为436 kJ·mol－1、243 kJ·mol－1、431 kJ·mol－1，则反应热Q＝(436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1)－2×431 kJ·mol－1＝－183 kJ·mol－1<0，反应放热。 【典例3】已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是(　　) A．X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量 D．反应物X和Y的总能量一定高于生成物M和N的总能量 【答案】C　 【解析】该反应为吸热反应，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，但不能说明X与M的能量关系、Y与N的能量关系，A错误；反应类型与反应条件无关，B错误；反应中断裂化学键吸收的能量比形成化学键时放出的能量高，由能量守恒可知部分能量储存在物质中，为吸热反应，C正确；该反应中X和Y的总能量