6.1.1 化学反应与热能-【固本强基】2023-2024学年高一化学同步精品讲与练（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 第1课时 化学反应与热能 [学习目标]　 1.通过实验和已有知识、经验感受化学反应中的能量变化，知道常见的吸热反应和放热反应，树立物质变化中伴随能量变化的观念。 2.能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因，提升证据推理能力。 [核心知识梳理]　 一、放热反应与吸热反应 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，手感到热 ③用温度计测得反应后温度升高 该反应放出热量 闻到刺激性气味，烧杯壁发凉，木片和烧杯黏在一起，混合物呈糊状 该反应吸收热量 2．放热反应与吸热反应 （1）放热反应：释放热量的化学反应。 （2）吸热反应：吸收热量的化学反应。 二、化学反应中能量变化的主要原因 1．宏观角度：从反应物、生成物总能量角度解释化学反应中的能量变化 放热反应 吸热反应 总结：化学反应能量变化(E)＝生成物总能量－反应物总能量。 E>0，为吸热反应；E<0，为放热反应。 2．微观角度：从化学键角度解释化学反应中的能量变化 用Q(吸)表示反应物化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物化学键形成时放出的总能量。 公式：ΔQ＝Q(吸)－Q(放)＝反应物总键能－生成物总键能。 ΔQ>0，为吸热反应；ΔQ<0，为放热反应。 3．化学反应遵循的两条基本规律 (1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，总质量保持不变。 (2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但体系包含的总能量不变。 注意：任何化学反应在发生物质变化的同时必然伴随着能量的变化，但化学反应中能量的转化不一定都表现为化学能与热能的转化，化学能也可以与光能、电能等发生转化。 三、人类对能源的利用 1.利用的三个阶段 　——树枝杂草　　 　　　↓ —— 煤、石油 、天然气 　　　↓ —— （2）化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 ① 一是其短期内不可再生，储量有限； ② 二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。 5．新能源 （1）特点：资源丰富、可以再生、对环境无污染等。 （2）人们比较关注的新能源有：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 [典例分析] [典例1]关于如图所示的说法，错误的是    A．图A中生成物的总能量更高 B．图C中发生的反应为放热反应 C．图B中与充分反应放出热量 D．图A可表示与反应的能量变化 [典例2]下列反应的能量变化与图示一致的是    A．镁条与盐酸反应 B．灼热的碳与二氧化碳反应 C．盐酸与碳酸氢钠反应 D．氢氧化钡与氯化铵反应 [典例3]已知反应的能量变化如图所示，下列说法中正确的是    A．图中A→B的过程为放热过程 B．加入催化剂不能改变反应的热效应 C．断开和的化学键吸收的能量总和大于生成和时放出的能量总和 D．和的总能量小于和的总能量 [典例4]已知某化学反应，反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是    A．该反应的进行一定需要加热或点燃 B．生成2molAB2(g)，放出热量(E1-E2)kJ C．1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于2molAB2(g)的能量 D．该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 [典例5]如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正确的是      A．通常情况下，O2(g)比N2(g)稳定 B．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应 C．N2(g)和O2(g)反应生成1molNO(g)放出632kJ能量 D．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量 [同步练习] 一、单选题 1．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．吸热反应都需要加热才能发生 B．镁条与盐酸的反应属于放热反应 C．化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化 D．反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时向环境释放能量 2．下列变化过程符合如图能量变化规律的是    ①金属铝与盐酸反应 ②固体与固体制备 ③Na在中燃烧 ④水蒸气变成液态水 ⑤硫酸和氢氧化钡溶液反应 ⑥碳酸氢钠受热分解 A．①②⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．②④⑥ 3．科学家最新发现，通过简单的化学反应，可以将树木纤维素转变成超级储能装置，如图是该反应的微观示意图，下列说法错误的是 A．该反应过程伴有能量变化 B．该反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变 C．反应物X的能量低于生成物W的能量 D．断裂反应物(X＋Y)中化学键吸收能量，形成生成物(Z＋W)中化学键释放能量 4．化学反应的能量变