内容正文:
6.1化学反应与能量变化题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】 化学能与热能的相互转化 1
【题型二】 化学反应中能量变化的原因 2
【题型三】 原电池原理及其应用 5
【题型四】 常见的几种化学电池 7
二、分阶培优练 10
【题型一】化学能与热能的相互转化
【典例分析】下列关于化学变化的说法中错误的是
A.化学变化过程中必然会引起能量变化,但能量变化不一定会引起化学变化
B.化学变化过程中一定有化学键的断裂和形成,但有化学键断裂或形成的过程不一定发生了化学变化
C.所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒
D.化学变化过程中的能量变化都是热能变化
【提分秘籍】
基本规律
1.常见的放热反应和吸热反应
2.化学反应能量变化注意事项
(1)“三个不一定”。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;放热反应常温下不一定容易发生,如乙醇燃烧;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,如NaOH固体溶于水是放热过程,但不是放热反应;如升华、蒸发等是吸热过程,但不是吸热反应。
(3)物质具有的能量越低,断开其中的化学键需要的能量越多,该物质越稳定;物质具有的能量越高,断开其中的化学键需要的能量越少,该物质越不稳定。
【变式演练】
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.下列哪个反应的热量变化如图所示
A.C和水蒸气高温反应生成水煤气
B.煅烧石灰石
C.锌和盐酸反应制氢气
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气
3.航天飞机用铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵分解,其反应为:2NH4ClO4(s)=N2(g)+Cl2(g)+2O2(g)+4H2O(l),该反应为放热反应。下列叙述错误的是
A.从能量变化来看,整个反应过程主要是化学能转变为热能和动能
B.在该反应中,还原产物只有Cl2
C.该反应需要从环境吸收能量
D.NH4ClO4分解瞬间产生大量的高温气体推动航天飞机飞行
【题型二】化学反应中能量变化的原因
【典例分析】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
【提分秘籍】
基本规律:
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。
【变式演练】
1.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
2.分析下图可知
A.HCl分解为与时放出热量
B.断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJ
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为丙>乙>甲
D.1mol和1mol的总能量小于2molHCl的能量
3.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
【题型三】原电池原理及其应用
【典例分析】某同学按如图所示的装置做实验,并把实验情况归纳成几条,你认为叙述合理