专题六第二单元 化学反应中的热(五大题型）-2024-2025学年高一化学同步举一反三系列（苏教版2019必修第二册）

专题六第二单元 化学反应中的热 【题型1 放热反应 吸热反应】 【题型2 化学反应中的能量变化】 【题型3 利用键能估算化学反应中的能量变化】 【题型4 热化学反应方程式的书写】 【题型5 燃料及其综合利用 绿色能源】 【题型1 放热反应 吸热反应】 【例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；碳酸氢钠与盐酸反应 D．工业煅烧石灰石；化石燃料燃烧 【答案】C 【详解】A．CaO与H2O反应放热；锌粒和硫酸反应放热，A错误； B．干冰升华是吸热过程，但不是化学反应；金属或金属氧化物熔化为吸热过程，也不是化学反应，B错误； C．氨水与醋酸反应放热；碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应，C正确； D．煅烧石灰石发生的为吸热反应；化石燃料的燃烧为放热反应，D错误； 故选C。 【变式1-1】下列属于放热反应的是 A．浓硫酸溶于水放热 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．铝与氧化铁反应 D．氯化铵和氢氧化钡晶体反应 【答案】C 【详解】A．浓硫酸溶于水属于物理变化, A不符合题意； B．盐酸与碳酸氢钠反应属于吸热反应，B不符合题意； C．Al与氧化铁发生铝热反应，属于放热反应，C符合题意； D．的反应属于吸热反应， D不符合题意； 故答案选C； 【变式1-2】下列反应属于吸热反应的是 A．镁片与稀盐酸的反应 B．碳酸钙在高温下的分解反应 C．酸碱中和反应 D．乙醇在氧气中的燃烧反应 【答案】B 【详解】A．镁片与稀盐酸的反应属于放热反应，A不符合题意； B．碳酸钙在高温下的分解反应属于吸热反应，B符合题意； C．酸碱中和反应属于放热反应，C不符合题意； D．乙醇在氧气中的燃烧反应属于放热反应，D不符合题意； 故选B。 【变式1-3】下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A．碳酸氢钠与盐酸反应 B．灼热的炭与二氧化碳反应 C．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应 D．铁与氯气在加热下反应 【答案】B 【详解】A．碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，是非氧化还原反应，A不符合题意； B．灼热的炭与CO2的反应生成CO，是氧化还原反应也是吸热反应，B符合题意； C．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应，C不符合题意； D．铁与氯气的反应是放热反应，D不符合题意； 答案选B。 【题型2 化学反应中的能量变化】 【例2】回答下列问题 （1）如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，NO2和CO的总能量 （填“大于”“小于”或“等于”）CO2和NO的总能量。 （2）已知在高温、高压、催化剂作用下，1mol石墨转化为金刚石，吸收1.9kJ的热量。 ①该反应 （填“是”或“不是”）吸热反应。 ②石墨和金刚石相比， 能量高， 更稳定。 ③推测石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧， 放出的热量多。 【答案】 （1） 放热 大于 （2） 是 金刚石 石墨 金刚石 【详解】 （1）根据图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；NO2和CO的总能量大于CO2和NO的总能量 （2）①1mol石墨转化为金刚石吸收1.9kJ的热量，属于吸热反应； ②能量越低越稳定，金刚石的能量高，石墨的能量低，故石墨更稳定； ③相同物质的量的金刚石的能量大于石墨的能量，石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。 【变式2-1】现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。 （1）此图反映的是 反应（填“吸热”或“放热”）的能量变化情况。 （2）以下哪些反应符合该图的能量变化_______。 A．氢氧化钡与氯化铵的反应 B．碳酸氢钠与盐酸反应 C．木炭的燃烧反应 D．H2与Cl2的化合反应 （3）此图中反应物的稳定性 生成物的稳定性。（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 （1）吸热 （2）AB （3）大于 【详解】 （1）该图中反应物总能量低于生成物总能量，是吸热反应； （2）A．氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应，符合该图的能量变化，A选； B．碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应，符合该图的能量变化，B选； C．木炭的燃烧反应是放热反应，不符合该图的能量变化，C不选； D． H2与Cl2的化合反应生成HCl是吸热反应，不符合该图的能量变化，D不选； 故选AB； （3）能量越低物质越稳定，由于反应物总能量低于生成物总能量，则反应物的稳定性大于生成物的稳定性。 【变式2-2】回答下列问题： （1）①已知断裂或形成1mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能，单位为kJ·mol-1.白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示如图： 根据下表中数据计算：0.1molP4（白磷）在氧气中充分反应 （填“吸收”或“放出”） kJ能量，在此过程中能量的转化形式为 。 化学键 P-P P-O O=O P=O 键能/kJ·mol-1 198 360 498 585 ②白磷在氧气中燃烧的能量变化可用图中的 （填字母）表示。 ③已知在一定条件下，白磷转化为红磷释放能量，故白磷比红磷的稳定性 （填“强”或“弱”）。 （2）根据下图所示的转化关系判断，生成16gCH3OH（l）放出 kJ能量。 【答案】 （1） 放出 298.2 化学能转化成热能 a 弱 （2）45.5 【详解】 （1）①1 mol白磷在氧气中燃烧断键吸收的总能量为198×6＋498×5=3678 kJ，成键放出的总能量为585×4＋360×12=6660 kJ，0.1 mol P4（白磷）在氧气中充分反应放出（6 660-3 678）×0.1 kJ=298.2 kJ能量，在此过程中能量的转化形式为化学能转化为热能； ②白磷在氧气中燃烧是放热反应，能量变化可用图a表示。 ③能量越低越稳定，白磷转化为红磷释放能量，红磷能量低，白磷比红磷的稳定性弱。 故答案为：放出、298.2、化学能转化成热能、a、弱； （2）16 g CH3OH（l）的物质的量为，根据图示的转化关系，生成1 mol液体甲醇放出91 kJ的能量，生成0.5 mol CH3OH放出91×0.5=45.5 kJ能量。 故答案为：45.5。 【变式2-3】化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。 （1）下列变化属于放热反应的是 （填序号）。 a．生石灰溶于水 b．氢氧化钠固体溶于水 c．氢气与氯气化合 d．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 e．过氧化钠溶于水 （2）下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是 （填序号）。 a．等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同 b．白磷和红磷互为同素异形体，相同条件下白磷比红磷稳定 c．1 mol N2（g）和1 mol O2（g）具有的总能量小于2 mol NO（g）具有的总能量 【答案】 （1）ace （2）c 【详解】 （1）a．生石灰溶于水，属于放热反应，故符合；b．氢氧化钠固体溶于水是放热过程，不是放热反应，故不符；c．氢气与氯气化合，属于放热反应，故符合；d．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌是吸热反应，故不符；e．过氧化钠溶于水，属于放热反应，故符合；故答案为：ace； （2）a．等质量的石墨和金刚石完全燃烧金刚石燃烧释放的热量大于石墨燃烧释放的热量，故a错误；b．白磷和红磷互为同素异形体，根据能量越低越稳定，则相同条件下红磷比白磷稳定，故b错误；c．1 mol N2（g）和1 mol O2（g）的总键能大于2 mol NO（g）的总键能，因此1 mol N2（g）和1 mol O2（g）具有的总能量小于2 mol NO（g）具有的总能量，故c正确；故答案为：c。 【题型3 利用键能估算化学反应中的能量变化】 【例3】如图为1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol 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1 mol HCl，放出183 kJ的热量 B．由图知H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子会放出431 kJ的能量 C．氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更稳定 D．该反应生成液态HCl比生成气态HCl释放的能量少 【答案】B 【分析】物质内含有的化学键的键能越大，该物质的稳定性就越强。根据产生的热量等于反应物化学键的键能总和与生成物化学键的键能总和的差计算。 【详解】A．根据图示可知：断裂1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出的热量Q=436 kJ+243 kJ-2×431 kJ=183 kJ，所以该反应每生成1 mol HCl，放出91.5 kJ的热量，A错误； B．由图可知:1 molH原子和1 molCl原子反应形成1 mol分子会放出431 kJ的能量，B正确； C．物质具有的键能越大，断裂该化学键稀吸收能量就越多，化学键就越难断裂，含有该化学键的物质就越稳定，因此根据图示可知氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键的键能更大，因此H2比Cl2更稳定，C错误； D．气态物质变为液态会放出能量，因此该反应生成液态HCl比生成气态HCl释放的能量更多，D错误； 故合理选项是B。 【变式3-1】已知：①1mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436KJ的能量；②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量，对于反应：H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g），下列叙述正确的是 A．反应生成2mol氯化氢气体，吸收248KJ的能量 B．反应生成2mol氯化氢气体，放出183KJ的能量 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．该反应为吸热反应 【答案】B 【详解】试题分析：根据化学反应H2（g）＋Cl2（g）="2HCl（g）" △H等于断键吸收的能量减去成键放出的能量，则△H=436+243-862=-183kJ/mol，所以反应生成2mol氯化氢气体，放出183kJ的能量，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，答案选B。 【变式3-2】根据如图所示的N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是 A．断裂1 mol NO（g）分子中的化学键，放出632 kJ能量 B．2 mol气态氧原子结合生成O2（g）时，吸收498 kJ能量 C．1 mol N2（g）和1 mol O2（g）生成2 mol NO（g）放热180 kJ D．该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 【答案】D 【详解】A．1molNO分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，A错误； B．2molO原子结合生成1molO2（g）时需要放出498kJ能量，B错误； C．对于N2（g）＋O2（g）＝2NO（g），ΔH＝946kJ/mol＋498kJ/mol−2×632kJ/mol＝＋180kJ/mol，即1 mol N2（g）和1 mol O2（g）生成2 mol NO（g）吸收180 kJ，C错误； D．焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量，对于N2（g）＋O2（g）＝2NO（g），ΔH＝946kJ/mol＋498kJ/mol−2×632kJ/mol＝＋180kJ/mol，反应是吸热反应，所以该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，D正确； 答案选D。 【变式3-3】已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表： 断裂或形成的化学键 能量数据 断裂1 mol H2分子中的化学键 吸收能量436 kJ 断裂1 mol Cl2分子中的化学键 吸收能量243 kJ 形成1 mol HCl分子中的化学键 释放能量431 kJ 对于反应：H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g），下列说法正确的是 A．该反应的反应热ΔH<0 B．生成1 mol HCl时反应放热431 kJ C．氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更牢固 D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 【答案】A 【分析】根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，分析解答。 【详解】A. 反应热=各反应物的键能总和-各生成物的键能总和，则此反应H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）的ΔH＝436 kJ·mol−1+243 kJ·mol−1－2×431 kJ·mol−1＝－183 kJ·mol−1，因此反应的热化学方程式为：H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g） ΔH＝－183 kJ·mol−1，故A正确； B．由A知：H2（g）+Cl2（g）=2HCl （g），ΔH=-183kJ/mol，可知0.5molH2与0.5molCl2反应生成1mol HCl放出的热量为183kJ×=91.5kJ，故B错误； C．断裂1mol H2分子中的化学键需吸收能量436kJ，断裂1mol Cl2分子中的化学键，需吸收能量243kJ，则H-H键的键能大于Cl-Cl，氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固，故C错误； D．H2分子中的化学键键能为436kJ/mol，Cl2分子中的化学键键能为243kJ/mol，显然相同条件下，氢气稳定，具有的能量低，故D错误； 故答案选A。 【题型4 热化学反应方程式的书写】 【例4】有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是 A．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量，则   B．  ，  ，则 C．稀硫酸与0.1mol/LNaOH溶液反应：   D．1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ，则表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为   【答案】B 【详解】A．密闭容器中，9.6g硫粉（0.3mol）与11.2g铁粉（0.2mol）混合加热生成硫化亚铁17.6g（0.2mol）时，放出19.12kJ热量，则  ，A错误； B．，故，B正确； C．稀硫酸与0.1mol/LNaOH溶液反应为放热反应：  ，C错误； D．1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ，则表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为  ，D错误； 故选B。 【变式4-1】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445kJ的热，则下列热化学方程式书写正确的是 A．　 B．　 C．　 D．　 【答案】C 【分析】0.5molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出445kJ的热，则1molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890kJ的热。 【详解】A．CH4的燃烧为放热反应，∆H应为-890kJ/mol，A项错误； B．热化学方程式中应注明反应物和生成物的聚集状态，B项错误； C．符合热化学方程式的书写要求，C项正确； D．molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出445kJ的热，∆H应为-445kJ/mol，D项错误； 答案选C。 【变式4-2】白磷（P4）与氯气反应的能量变化如图所示。回答下列问题： （1）白磷在氯气中燃烧是放热反应，但是启动反应时需要点燃或加热，其原因是 。 （2）PCl5（g）=PCl3（g）+Cl2（g）  H= 88kJ/mol。 （3）写出白磷蒸气在氯气中反应生成五氯化磷气体的热化学方程式： 。 （4）甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：    kJ/mol    kJ/mol ①上述第二个反应的能量变化如图所示，则 kJ/mol。（用、的相关式子表示）； ②已知反应   kJ/mol，试根据表中所列键能数据估算 。 化学键 H-H N-H N≡N 键能/kJ/mol 436 391 945 （5）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（）和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式： 。 【答案】 （1）断开旧键需要吸收能量 （2）+ （3）P4（g）＋10Cl2（g）=4PCl5（g）  ΔH=-1 559 kJ·mol-1 （4） -93 （5）  kJ/mol 【详解】 （1）由于断开旧键需要吸收能量，导致白磷在氯气中燃烧是放热反应，但是启动反应时需要点燃或加热； （2）由图可知，PCl5（g）的总能量比PCl3（g）+Cl2（g）的总能量低，反应为吸热反应，故答案为+； （3）由图可知，白磷蒸气在氯气中反应的，热化学方程式为：P4（g）＋10Cl2（g）=4PCl5（g）  ΔH=-1 559 kJ·mol-1； （4）①由图可知：kJ/mol； ②反应，； （5）肼和双氧水反应时产生大量氮气和水蒸气，化学方程式为：，0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量，即1mol液态肼发生该反应时放出的热量为256kJ÷0.4=640kJ，热化学方程式为：  kJ/mol。 【变式4-3】化学反应中一定伴随着能量的变化。回答下列问题： （1）在25 ℃、101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O（l）放出571.6 kJ的热量。则H2的燃烧热为 。 （2）已知：1molN2（g）生成2molN需要吸收946kJ的能量，1molO2（g）生成2molO需要吸收498kJ的能量，1molN与1molO形成1molNO（g）释放632kJ的能量，则N2（g）和O2（g）生成NO（g）的热化学方程式为 。 （3）已知SO2（g）+O2（g）=SO3（g）反应过程的能量变化如图所示： 则2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g） △H= kJ/mol。 （4）同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知： P4（白磷，s） P（红磷，s） 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下，能量状态较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 填“高”或“低”。 （5）用F2代替N2O4和液态肼（N2H4）反应释放的能量更大。 已知：①N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） △H=-534kJ/mol； ②2HF（g）=H2（g）+F2（g） △H=+538kJ/mol； ③2H2O（g）=2H2（g）+O2（g） △H=+484kJ/mol。 则液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为 。 【答案】 （1）285.8 kJ·mol-1 （2）N2（g）+O2（g）=2NO（g）   ΔH = +180 kJ/mol （3）+198.0 （4） 白磷，红磷， 红磷 低 （5）N2H4（l）+2F2（g）= N2（g）+ 4HF（g）   △H =-1126 kJ/mol 【详解】 （1）根据燃烧热的定义，1mol氢气完全燃烧生成稳定的化合物H2O（l），所放出的热量。根据题意H2的燃烧热为。 （2）1molN2（g）生成2molN需要吸收946kJ的能量，1molO2（g）生成2molO需要吸收498kJ的能量，1molN与1molO形成1molNO（g）释放632kJ的能量，则1mol N2（g）和1mol O2（g）生成2mol NO（g）的反应热为断键吸热和成键放热之间的差值，（946+498-2×632）kJ=180 kJ，故N2（g）和O2（g）生成NO（g）的热化学方程式为N2（g）+O2（g）=2NO（g）  ΔH = +180 kJ/mol。 （3）分析图像可知，反应物1molSO2（g）和mol O2（g）的总能量与产物1mol SO3（g）的之间差值为99 kJ/mol，是放热反应，则逆反应2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g）是吸热反应，△H=+（2×99） kJ/mol=+198.0 kJ/mol，故答案是+198.0。 （4）白磷转化为红磷：白磷，红磷， s），根据题目两个反应①和②，通过盖斯定律，可知反应热等于①-4×②，列式如下：-2983.2 kJ/mol -4×（-738.5 kJ/mol）=-29.2 kJ/mol，白磷转化为红磷的热化学方程式为白磷，红磷，。白磷转化为红磷是放热反应，白磷的总能量高于红磷，能量越高，越不稳定，故相同状况下，能量状态较低的是红磷，白磷稳定性比红磷低；故答案是白磷，红磷，；红磷；低。 （5）液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的化学方程式是N2H4（l）+2F2（g）= N2（g）+ 4HF（g），通过盖斯定律可知，反应①、②、③与目标反应方程式的关系是①-2×②+③，则反应焓变△H=-534kJ/mol-2×538kJ/mol+484kJ/mol=-1126kJ/mol，故液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为N2H4（l）+2F2（g）= N2（g）+ 4HF（g） △H =-1126 kJ/mol。 【题型5 燃料及其综合利用 绿色能源】 【例5】当前，多种因素叠加引发全球性能源供应紧张，能源安全面临复杂挑战。我国已建成世界规模最大的清洁能源体系，逐步完成能源结构的深度转型，最终必将实现“碳中和”目标。如图所示是一种生产和利用氢能的途径，下列说法错误的是 A．氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源 B．图中能量转化的方式至少有6种 C．太阳能、风能、氢能都属于新能源 D．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 【答案】D 【详解】A．氢能来源丰富、燃烧热值高、产物无污染，是21世纪最具发展潜力的清洁能源，A正确； B．图中有太阳能转化为电能、风能转化为电能、水能转化为电能、电能转化为化学能、化学能转化为电能、光能等，至少有6种能量转化形式，B正确； C．太阳能、风能、氢能都是人类开发利用的新能源，C正确； D．太阳能电池用半导体将光能转化为电能，燃料电池将化学能转化为电能，两者供电原理不同，D错误； 故答案选D。 【变式5-1】化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是 A．天然气、石油为可再生能源 B．发展低碳经济、循环经济，推广利用太阳能、风能的城市照明系统 C．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素 D．无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能 【答案】B 【详解】A．天然气和石油被归类为非再生能源，A错误； B．发展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统等有利于资源利用、节能减排，B正确； C．砷为非金属元素，不是金属元素，C错误； D．风力发电是将风能转化为电能,火力发电是将化学能转化为电能，D错误； 故选B。 【变式5-2】氢气是非常有前途的新型能源，氢能开发中的一个重要问题就是如何制取氢气。以下研究方向你认为不可行的是 A．建设水电站，用电力分解水制取氢气 B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 C．利用化石燃料通过一定的方法与水反应制取氢气 D．寻找特殊的化学物质作催化剂，用于分解水制取氢气 【答案】C 【详解】A．利用水力发电，再用电力分解水制备氢气，该研究方向可行，故A不符合题意； B．太阳能是可再生资源，设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气，该研究方向可行，故B不符合题意； C．化石能源是不可再生资源，所以利用化石燃料通过一定的方法与水反应制取氢气的研究方向不可行，故C符合题意； D．寻找特殊的化学物质作催化剂，使水分解产生氢气的速率加快，该研究方向可行，故D不符合题意； 故选C。 【变式5-3】能源的开发、利用与人类社会息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。 （1）下列列举的能源中属于新能源的是 （填标号）。 a.煤炭   b.氢能   c.风能   d.地热能   e.太阳能   f.天然气 （2）与均能发生反应。 ①在中燃烧生成水的过程中，能量转化的主要形式为 转化为 。 ②与反应生成过程中的能量变化示意图如图1。 由图1可知：断裂中的化学键需要 （填“吸收”或“放出”）的能量为 ；形成中的化学键需要 （填“吸收”或“放出”）的能量为 。 ③与反应生成过程中的能量变化示意图如图2。 由图2可知：的正向反应为 （填“吸热”或“放热”）反应；当反应中有完全转化为时， （填“吸收”或“放出”）的能量为 。 【答案】 （1） bcde （2） 化学能 热能 吸收 154 放出 565 放热 吸收 13.24 【详解】 （1）新能源是指无污染、可以持续利用的能源，包括太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等；则下列列举的能源中属于新能源的是bcde。 （2）①在中燃烧生成水时放热，则能量转化的主要形式为化学能转化为热能。 ②由图1可知：断裂中的化学键需要吸收的能量为154；形成中的化学键需要放出能量为565。 ③由图2可知：的正向反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量时，则正反应为放热反应；的正向反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量时，则正反应为吸热反应，且1mol固体碘单质完全反应转化为时，吸收能量为26.48，则当反应中有完全转化为时，吸收的能量为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题六第二单元 化学反应中的热 【题型1 放热反应 吸热反应】 【题型2 化学反应中的能量变化】 【题型3 利用键能估算化学反应中的能量变化】 【题型4 热化学反应方程式的书写】 【题型5 燃料及其综合利用 绿色能源】 【题型1 放热反应 吸热反应】 【例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；碳酸氢钠与盐酸反应 D．工业煅烧石灰石；化石燃料燃烧 【变式1-1】下列属于放热反应的是 A．浓硫酸溶于水放热 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．铝与氧化铁反应 D．氯化铵和氢氧化钡晶体反应 【变式1-2】下列反应属于吸热反应的是 A．镁片与稀盐酸的反应 B．碳酸钙在高温下的分解反应 C．酸碱中和反应 D．乙醇在氧气中的燃烧反应 【变式1-3】下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是 A．碳酸氢钠与盐酸反应 B．灼热的炭与二氧化碳反应 C．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应 D．铁与氯气在加热下反应 【题型2 化学反应中的能量变化】 【例2】回答下列问题 （1）如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是 （填“吸热”或“放热”）反应，NO2和CO的总能量 （填“大于”“小于”或“等于”）CO2和NO的总能量。 （2）已知在高温、高压、催化剂作用下，1mol石墨转化为金刚石，吸收1.9kJ的热量。 ①该反应 （填“是”或“不是”）吸热反应。 ②石墨和金刚石相比， 能量高， 更稳定。 ③推测石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧， 放出的热量多。 【变式2-1】现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。 （1）此图反映的是 反应（填“吸热”或“放热”）的能量变化情况。 （2）以下哪些反应符合该图的能量变化_______。 A．氢氧化钡与氯化铵的反应 B．碳酸氢钠与盐酸反应 C．木炭的燃烧反应 D．H2与Cl2的化合反应 （3）此图中反应物的稳定性 生成物的稳定性。（填“大于”“小于”或“等于”）。 【变式2-2】回答下列问题： （1）①已知断裂或形成1mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能，单位为kJ·mol-1.白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示如图： 根据下表中数据计算：0.1molP4（白磷）在氧气中充分反应 （填“吸收”或“放出”） kJ能量，在此过程中能量的转化形式为 。 化学键 P-P P-O O=O P=O 键能/kJ·mol-1 198 360 498 585 ②白磷在氧气中燃烧的能量变化可用图中的 （填字母）表示。 ③已知在一定条件下，白磷转化为红磷释放能量，故白磷比红磷的稳定性 （填“强”或“弱”）。 （2）根据下图所示的转化关系判断，生成16gCH3OH（l）放出 kJ能量。 【变式2-3】化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。 （1）下列变化属于放热反应的是 （填序号）。 a．生石灰溶于水 b．氢氧化钠固体溶于水 c．氢气与氯气化合 d．氯化铵固体与氢氧化钡晶体混合搅拌 e．过氧化钠溶于水 （2）下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是 （填序号）。 a．等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同 b．白磷和红磷互为同素异形体，相同条件下白磷比红磷稳定 c．1 mol N2（g）和1 mol O2（g）具有的总能量小于2 mol NO（g）具有的总能量 【题型3 利用键能估算化学反应中的能量变化】 【例3】如图为1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol 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1 mol HCl，放出183 kJ的热量 B．由图知H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子会放出431 kJ的能量 C．氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更稳定 D．该反应生成液态HCl比生成气态HCl释放的能量少 【变式3-1】已知：①1mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436KJ的能量；②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量，对于反应：H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g），下列叙述正确的是 A．反应生成2mol氯化氢气体，吸收248KJ的能量 B．反应生成2mol氯化氢气体，放出183KJ的能量 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．该反应为吸热反应 【变式3-2】根据如图所示的N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是 A．断裂1 mol NO（g）分子中的化学键，放出632 kJ能量 B．2 mol气态氧原子结合生成O2（g）时，吸收498 kJ能量 C．1 mol N2（g）和1 mol O2（g）生成2 mol NO（g）放热180 kJ D．该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 【变式3-3】已知一定条件下断裂或形成某些化学键的能量关系如下表： 断裂或形成的化学键 能量数据 断裂1 mol H2分子中的化学键 吸收能量436 kJ 断裂1 mol Cl2分子中的化学键 吸收能量243 kJ 形成1 mol HCl分子中的化学键 释放能量431 kJ 对于反应：H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g），下列说法正确的是 A．该反应的反应热ΔH<0 B．生成1 mol HCl时反应放热431 kJ C．氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更牢固 D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量 【题型4 热化学反应方程式的书写】 【例4】有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是 A．密闭容器中，9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6g时，放出19.12kJ热量，则   B．  ，  ，则 C．稀硫酸与0.1mol/LNaOH溶液反应：   D．1mol氢气完全燃烧生成液态水放热为285.8kJ，则表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为   【变式4-1】沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时，放出445kJ的热，则下列热化学方程式书写正确的是 A．　 B．　 C．　 D．　 【变式4-2】白磷（P4）与氯气反应的能量变化如图所示。回答下列问题： （1）白磷在氯气中燃烧是放热反应，但是启动反应时需要点燃或加热，其原因是 。 （2）PCl5（g）=PCl3（g）+Cl2（g）  H= 88kJ/mol。 （3）写出白磷蒸气在氯气中反应生成五氯化磷气体的热化学方程式： 。 （4）甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：    kJ/mol    kJ/mol ①上述第二个反应的能量变化如图所示，则 kJ/mol。（用、的相关式子表示）； ②已知反应   kJ/mol，试根据表中所列键能数据估算 。 化学键 H-H N-H N≡N 键能/kJ/mol 436 391 945 （5）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（）和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式： 。 【变式4-3】化学反应中一定伴随着能量的变化。回答下列问题： （1）在25 ℃、101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O（l）放出571.6 kJ的热量。则H2的燃烧热为 。 （2）已知：1molN2（g）生成2molN需要吸收946kJ的能量，1molO2（g）生成2molO需要吸收498kJ的能量，1molN与1molO形成1molNO（g）释放632kJ的能量，则N2（g）和O2（g）生成NO（g）的热化学方程式为 。 （3）已知SO2（g）+O2（g）=SO3（g）反应过程的能量变化如图所示： 则2SO3（g）=2SO2（g）+O2（g） △H= kJ/mol。 （4）同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知： P4（白磷，s） P（红磷，s） 则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。相同状况下，能量状态较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 填“高”或“低”。 （5）用F2代替N2O4和液态肼（N2H4）反应释放的能量更大。 已知：①N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） △H=-534kJ/mol； ②2HF（g）=H2（g）+F2（g） △H=+538kJ/mol； ③2H2O（g）=2H2（g）+O2（g） △H=+484kJ/mol。 则液态肼和氟气反应生成氮气和氟化氢气体的热化学方程式为 。 【题型5 燃料及其综合利用 绿色能源】 【例5】当前，多种因素叠加引发全球性能源供应紧张，能源安全面临复杂挑战。我国已建成世界规模最大的清洁能源体系，逐步完成能源结构的深度转型，最终必将实现“碳中和”目标。如图所示是一种生产和利用氢能的途径，下列说法错误的是 A．氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源 B．图中能量转化的方式至少有6种 C．太阳能、风能、氢能都属于新能源 D．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 【变式5-1】化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关。下列说法正确的是 A．天然气、石油为可再生能源 B．发展低碳经济、循环经济，推广利用太阳能、风能的城市照明系统 C．PM2.5含有的铅、镉、铬、钒、砷等对人体有害的元素均是金属元素 D．无论是风力发电还是火力发电，都是将化学能转化为电能 【变式5-2】氢气是非常有前途的新型能源，氢能开发中的一个重要问题就是如何制取氢气。以下研究方向你认为不可行的是 A．建设水电站，用电力分解水制取氢气 B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气 C．利用化石燃料通过一定的方法与水反应制取氢气 D．寻找特殊的化学物质作催化剂，用于分解水制取氢气 【变式5-3】能源的开发、利用与人类社会息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。 （1）下列列举的能源中属于新能源的是 （填标号）。 a.煤炭   b.氢能   c.风能   d.地热能   e.太阳能   f.天然气 （2）与均能发生反应。 ①在中燃烧生成水的过程中，能量转化的主要形式为 转化为 。 ②与反应生成过程中的能量变化示意图如图1。 由图1可知：断裂中的化学键需要 （填“吸收”或“放出”）的能量为 ；形成中的化学键需要 （填“吸收”或“放出”）的能量为 。 ③与反应生成过程中的能量变化示意图如图2。 由图2可知：的正向反应为 （填“吸热”或“放热”）反应；当反应中有完全转化为时， （填“吸收”或“放出”）的能量为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$