5.3 化学变化的能量变化 （第1课时）-【帮课堂】2022-2023学年高一化学同步精品讲义（沪科版2020必修第二册 ）

5.3.1 吸热反应与放热反应 学习聚焦 知识精讲 （1）常见的放热反应：能自发进行的氧化还原反应（较活泼的金属与酸反应、燃烧反应、中和反应、金属的氧化反应）、铝热反应、由不稳定物质变为稳定物质的反应、多数化合反应、氯酸钾的分解、高压下石墨转化为金刚石。 （2）常见的吸热反应：多数的分解反应，氯化铵和氢氧化钡晶体的反应，碳、一氧化碳和氢气作还原剂的反应，电离和水解，常压下石墨转化为金刚石。 【即学即练1】下列反应属于吸热反应的是 A．二氧化碳与灼热的炭反应生成一氧化碳 B．葡萄糖在人体内氧化分解 C．生石灰制熟石灰 D．氢气和氯气合成氯化氢 与金属氧化物发生铝热反应：铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）在高温条件下置换其他金属元素的反应。铝热反应可用来冶炼金属及野外焊接 用途：金属焊接，如焊接钢轨等。 　　 　 【即学即练2】铝热反应常用于焊接钢轨，其焊接速度快，设备简易，适用于野外作业。实验室采用如图装置进行铝热反应，下列说法错误的是 A．该反应的实质是金属的置换反应 B．该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂 C．铝单质很活泼，通常表面附着层致密的氧化铝薄膜 D．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬等熔点较高的金属 【答案】D 【解析】A．该反应方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，属于置换反应，故A正确； B．该反应是放热反应，Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂，故B正确； C．铝单质很活泼，铝的表面和氧气反应生成致密氧化膜，故C正确； D．铝是活泼金属，利用铝热反应可以冶炼活泼性比铝弱的金属，故D错误； 选D。 △H =∑生成的键能 － ∑反应物的键能 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。 类型比较 放热反应 吸热反应 定义 有热量放出的化学反应 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 与化学键强弱关系 生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量 表示方法 △H >0 △H <0 图示 对热化学方程式的理解 1．热化学方程式定义：表示化学反应与热效应关系的方程式叫做热化学方程式。 化学反应的热效应与反应进行时的条件（恒压还是恒容、温度、压力）有关，与物质的状态、晶体类型及物质的量有关。 2．有关“热化学方程式”的书写： ⑴应标明反应物和生成物的聚集状态（固、液、气）和晶体类型。 ⑵应标明反应热的数值、单位、符号。 ⑶热化学方程式中分子式前面的系数只表示物质的量，不表示单个分子，因此系数可以是分数，系数也可变，但反应热要与系数相对应。 ⑷当反应逆向进行时，反应热相等但符号相反。 ⑸两个热化学方程式等号两边可以相加或相减，而得到新的热化学方程式。 例：已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为： C(石墨) + O2(g) CO2(g)+393.51kJ C(金刚石) + O2(g) CO2(g)+395.41kJ 据此推理所得到的下列结论中，正确的是 A．金刚石的燃烧热比石墨的燃烧热小 B．石墨晶体中碳碳键的强度小于金刚石 C．石墨的能量比金刚石的能量高 D．由石墨制备金刚石一定是吸热反应 答案：BD 【即学即练3】“中国芯”的主要原料是单晶硅，“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。 下列有关描述正确的是 A．历程Ⅰ、Ⅲ是吸热反应 B．历程Ⅱ的热化学方程式是：   C．历程Ⅲ的热化学方程式是：   D．实际工业生产中，粗硅变为精硅的过程中能量不损耗 热值(calorific vlue)又称卡值或发热量，燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值。已知几种可燃物的燃烧热如下表所示： 可燃物 燃烧热 热值最高的是A． B． C． D． 1．燃料充分利用的意义： 世界各国所需的燃料几乎全部来自化石燃料，而在自然界经历几百万年才形成的化石燃料，极有可能在几百年内全部被耗尽。故充分利用燃料，节约能源具有非常重要的意义。 另外，大量使用化石燃料：(1)能引起温室效应；(2)煤燃烧排放二氧化硫，导致酸雨；(3)煤燃烧会产生大量的烟尘；(4)会造成化石燃料蕴藏量的枯竭。所以，如何节约能源，提高能源的利用率和减少污染是世界各国能源研究的主要目标之一。 2．燃烧充分利用的方法：(1)燃料充分燃烧。(2)热能充分利用。 3．使燃料充分燃烧的方法： (1)鼓入适量的空气。