第8讲 5.3 化学变化中的能量变化-2023-2024学年寒假班高一化学教材知识点精讲练（沪科版2020）

第八讲 化学变化中的能量变化 知识梳理 · 考点一、吸热反应和放热反应 1．基本概念与分类 化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热。 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 Q>0 Q<0 图示 2.常见的放热反应和吸热反应 （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。 （3） Q=∑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。 1．工业上利用铝热反应：焊接铁轨，下列说法正确的是 A．是氧化剂 B．该反应转移3 C．Al发生还原反应 D．铝热反应可用于制备金属钠 【答案】A 【解析】A．中Fe化合价降低，为氧化剂，A正确； B．该反应中Al化合价升高3价，故反应中该反应转移6， B错误； C．Al化合价升高，发生氧化反应，C错误； D．铝热反应可用于冶炼金属性比铝弱但熔点较高的金属单质，不能制备金属钠，D错误； 故选A。 2．下列反应能量的变化与如图所示相符的是 A．碳酸氢钠固体溶于水 B．大理石的分解反应 C．金属镁与稀硫酸的反应 D．稀盐酸与碳酸氢钠溶液的反应 【答案】C 【分析】由图知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应。 【解析】A． 碳酸氢钠固体溶于水为吸热过程，是物理变化，不符合题意，A错误；     B． 大理石的分解反应是吸热反应，不符合题意，B错误； C． 金属镁与稀硫酸的反应置换出氢气，为放热反应，符合题意，C正确；     D． 稀盐酸与碳酸氢钠溶液的反应是吸热反应，不符合题意，D错误； 选C。 3．下列变化过程属于放热反应的是 A．苛性钠溶于水 B．Fe2O3与Al在高温条件下的反应 C．灼热的炭与CO2反应 D．NaHCO3固体与盐酸反应 【答案】B 【解析】A．苛性钠溶于水时没有新物质生成，属于物理变化，是吸热过程，故A错误； B．氧化铁与铝在高温条件下发生的铝热反应为放热反应，故B正确； C．灼热的炭与碳的归中反应是吸热反应，故C错误； D．碳酸氢钠固体与盐酸的反应是吸热反应，故D错误； 故选B。 4．铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是    A．X物质为KClO3 B．镁条燃烧提供引发反应所需的热量 C．若转移0.3 mol电子，被还原的Fe2O3为16 g D．可利用铝热反应冶炼铁 【答案】C 【解析】A．KClO3受热分解产生氧气，助燃，图示装置中X物质为助燃剂KClO3，A正确； B．镁条燃烧放出大量热，可为铝热反应提供引发反应所需的热量，B正确； C．反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe中，Fe元素化合价从+3变为0价，还原1 mol Fe2O3转移6 mol电子，则转移0.3 mol电子还原Fe2O3的物质的量为：=0.05 mol，其质量为：160 g·mol－1×0.05 mol=8 g，C错误； D．Fe的活泼性小于Al，可利用铝热反应冶炼铁，D正确； 故选：C。 5．如图为1mol 和1mol 反应生成2mol HCl的能量变化图(已知：物质具有的键能越大越稳定)。下列说法正确的是      A．该反应每生成1molHCl，放出183kJ的热量 B．该反应既是氧化还原反应又是放热反应 C．氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更稳定 D．由图知H原子和Cl原子形成1mol HCl分子会吸收431kJ的能量 【答案】B 【解析】A．根据产生的热量=反应物键能总和-生成物键能总和，所以该反应每生成2mol HCl，放出183kJ的热量，A错误； B．该反应是有单质参加的化合反应，既是氧化还原反应又是放热反应，B正确； C．物质具有的键能越大，越稳定，因此氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定，C错误； D．由图可知H原子和Cl原子形成1mol HCl分子会放出431kJ的能量，D错误； 选B。 · 考点二、化学能与电能的转化 1. 原电池 原电池的定义：把化学能转化为电能