内容正文:
课程15 化学反应与能量变化
课时1 化学反应与热能
1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化,认识吸热和放热反应。
2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
一、化学反应过程中存在热量变化
1.实验探究
实验操作
实验现象
结论
①看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管,温热
③用温度计测得反应后温度升高
该反应产生气体,放出热量
(1)
(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯
①混合物呈糊状
②闻到刺激性气味
③用手触摸杯壁下部,冰凉,用手拿起烧杯,木片与烧杯粘在一起
该反应产生NH3和H2O,吸收热量
结论:化学反应中总会伴随着能量变化,通常主要表现为热能的变化,有的放出热量,有的吸收热量。
【特别提醒】化学反应的能量变化,除转化为热能外,还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。
2.吸热反应和放热反应
(1)概念:把释放热量的化学反应称为放热反应。把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
(2)常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②C+CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
3.放热反应与吸热反应比较
类型
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
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
图示
二、化学反应中能量变化的原因
1.化学反应中能量变化的原因
(1)化学反应过程(物质变化)
(2)化学反应中能量变化的原因
化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
E1>E2,反应吸收能量(吸热反应);E1<E2,反应放出能量(放热反应)。
2.化学反应中能量的决定因素
化学反应中能量变化决定于反应物的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”
一、单选题
1.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.等质量金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
C.1摩尔金刚石比1摩尔石墨的总能量高
D.金刚石转化成石墨是吸热反应
2.已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.2H→H2过程中形成的化学键是共价键
B.相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低
C.2H→H2过程中形成1mol新化学键放出437.6kJ的能量
D.1molH2离解成2molH要放出437.6kJ热量
3.下列变化中属于吸热反应的是
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华
A.②④ B.①②④⑥ C.③⑤ D.②③④
4.反应A+B→C(放热反应)分两步进行:①A+B→X(吸热反应),②X→C(放热反应)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
5.CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C.该反应不需要加热就能进行
D.1molCO2(g)和1molH2(g)反应生成1molCO(g)和1molH2O(g)要放出41kJ热量
6.已知化学反应2C(s)+O2(g) 2CO(g),2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)都是放热反应,据此判断,下列说法中不正确的是(其他条件相同)
A.12 g碳所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
B.56 g CO和32 gO2所具有的总能量大于88g CO2所具有的总能量
C.12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44g CO2所具有的总能量
D.将一定质量的C燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多
二、填空题
7.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化,如在探究化学反应过程中有热量变化时,某兴趣小组设计了如下三套装置:
(1)该小组选择装置Ⅰ探究Na2O2和H2O反应为放热反应,将水滴入盛有过氧化钠的试管中,现象为 ,化学方程式: 。
(2)该小组采用装置Ⅱ,探究硝酸铵溶于水的能量变化,当向