第3讲 化学反应与热能 《知识提炼 能力训练》2023年高一化学寒假作业讲义（全国通用）

( 第 3 讲 化学反应与热能 ) ( 知识导航 ) ( 模块一化学反应中的热量变化 ) ( 知识精讲 ) 一、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 实验探究 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 镁条逐渐溶解，有气泡产生，温度计温度上升，用手触摸试管壁，有温热感 反应原理 Mg + 2HCl=== MgCl2 + H2↑ 实验结论 该反应放出热量 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 有刺激性气味气体产生；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，有凉的感觉 反应原理 Ba(OH)2·8H2O + 2NH4Cl === BaCl2 + 2NH3↑+ 10H2O 实验结论 该反应吸收热量 二、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。 三、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 注意 ( 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。 ) ( 经典例题 ) 题型一：化学反应的本质与能量变化 【例1】下列说法正确的是（） A．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 C．物质变化时若伴有能量变化，则一定是化学变化 D．没有物质的化学变化，也就没有能量的变化 【答案】A 题型二：吸热反应与放热反应的判断 【变2-1】下列变化中属于吸热反应的是（） ①冰融化成水②胆矾受热分解③浓硫酸加水稀释④高锰酸钾分解制取氧气 ⑤生石灰与水反应生成熟石灰⑥石灰石高温分解⑦CO2 + C 2CO ⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合⑨C + H2O(g) CO + H2 A．②④⑥⑦⑨ B．①②④⑥⑦⑧⑨ C．②③④⑤⑥⑧ D．②④⑥⑦⑧⑨ 【答案】D 题型三：吸热反应与放热反应的实验探究 【变3】为了探究化学反应的热效应，某兴趣小组进行了如下实验： （1）将纯固体物质分别装入有水的锥形瓶里（发生化学反应），立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。 ①若如图1所示，发生的反应（假设没有气体生成）是________（填“放热”或“吸热”）反应，是________（填两种物质的化学式）。 ②若如图2所示，发生的反应（假设没有气体生成）是________（填“放热”或“吸热”）反应，以下选项中与其能量变化相同的是________（填序号）。 A．CO还原CuO的反应B．CaCO3的分解反应C．Al和Fe2O3的反应 （2）如图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放几小块镁片，再滴入稀盐酸。试回答下列问题： ①实验中观察到的现象是：镁片逐渐溶解、有大量气泡产生、________________________________。 ②产生上述现象的原因是____________________________________。 【答案】（1）①放热Na、Na2O或CaO（填两种即可）②吸热B （2）饱和澄清石灰水中出现白色浑浊镁和稀盐酸反应生成H2，且该反应是放热反应，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低 ( 模块二化学反应中的能量变化分析 ) ( 知识精讲 ) 一、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，该反应为吸热反应； （2）若吸收能量E1＜释放能量E