第六章 第一节 第1课时 化学反应与热能-【高考领航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步核心辅导与测评（人教版）

第一节　化学反应与能量变化 第1课时　化学反应与热能 [课标解读]　1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热反应和放热反应。2.能用化学键的断裂和形成解释某些吸热反应和放热反应。3.认识提高燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。 知识点一　放热反应与吸热反应 1．实验探究 (1)镁条和稀盐酸的反应 实验现象 有气泡产生；用温度计测量溶液温度，水银柱上升 离子反应 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 实验结论 活泼金属与酸的反应是放热反应 (2)Ba(OH)2·8H2O和氯化铵的反应 实验现象 闻到刺激性气味，烧杯壁发凉；木片和烧杯黏结在一起，混合物呈糊状 化学反应 Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O非氧化还原反应 实验结论 该反应是吸热反应 2.放热反应与吸热反应 (1)放热反应：释放热量的化学反应。如：活泼金属(镁条、铝片)与盐酸的反应，木炭、氢气、甲烷等在空气中的燃烧，氢气与氯气的化合反应等。 (2)吸热反应：吸收热量的化学反应。如Ba(OH)2·8H2O与氯化铵晶体的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等。 [问题探究] (1)吸热反应需要加热，放热反应不需要加热，这种说法正确吗？ 提示：不正确。吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应常温下就能进行；放热反应可能需要加热，如木炭的燃烧，需要加热引发反应。 (2)吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？ 提示：持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反应的是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。 　下列说法正确的是(　　) A．Fe与S在加热条件下才能发生反应，所以该反应属于吸热反应 B．HNO3、H2SO4分别与NaOH溶液反应都放出热量 C．分解反应都是吸热反应，化合反应都是放热反应 D．合成氨的反应是放热反应，所以N2与其他物质的反应也是放热反应 解析：B　Fe与S虽然需加热才能发生反应，但反应开始后，停止加热，反应能继续进行，加热只是为了引发反应，所以该反应是放热反应，A错误；中和反应都是放热反应，B正确；分解反应不一定是吸热反应，如H2O2的分解反应就是放热反应，化合反应也不一定是放热反应，如CO2与C的反应就是吸热反应，C错误；与N2反应的物质不同，能量变化也不同，不能根据合成氨反应的能量变化来类推N2与其他物质反应的能量变化，如N2和O2在放电条件下生成NO就是吸热反应，D错误。 [对点训练1]　下列各组变化中，前者是放热反应，后者是吸热反应的是(　　) A．生石灰溶于水；锌粒和稀硫酸反应 B．干冰升华；金属或金属氧化物熔化 C．氨水与醋酸反应；木炭和水蒸气反应生成CO和H2 D．工业煅烧石灰石；化石燃料燃烧 解析：C　生石灰溶于水发生的反应为放热反应，锌和稀硫酸的反应是放热反应，故A错误；干冰升华属于物理变化，金属或金属氧化物的熔化也属于物理变化，故B错误；氨水与醋酸的反应是酸碱中和反应，为放热反应，木炭和水蒸气反应生成CO和H2的反应为吸热反应，故C正确；工业煅烧石灰石是分解反应，为吸热反应，化石燃料的燃烧为放热反应，故D错误。 [归纳总结]　关于吸热反应和放热反应的易错点 (1)“三个不一定”。①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应；②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；③吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。 (2)吸热反应和放热反应都是化学变化。NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 　知识点二　化学反应中能量变化的分析 1．从化学键变化的角度理解能量变化的原因 (1)原因 (2)实例 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应过程如图所示： 根据上图计算1 mol H2和1 mol Cl2断键吸收的总能量为679 kJ，形成2 mol HCl中的化学键共释放862 kJ能量，断键吸收的总能量<成键释放的总能量，因此该反应为放热反应。 2．从反应物及生成物总能量高低理解能量变化的原因 物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。因此，一个化学反应的能量变化取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。 放热反应 吸热反应 化学能转化为热能 热能转化为化学能被生成物“储存” [问题探究]　已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。 根据图示回答下列问题： (