第06讲 化学反应与热能（寒假预习讲义）高一化学人教版

第06讲 化学反应与热能 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1：放热反应与吸热反应 1.化学反应中的变化 化学反应中的变化 ①物质变化：有新物质生成——遵循质量守恒定律 ②能量变化 吸收热量——遵循能量守恒定律 放出热量——遵循能量守恒定律 2.实验探究 （1）镁与盐酸的反应 实验操作 在试管中加入2ml 2mol/L的盐酸，并用温度计测量温度，再将用砂纸打磨过的光亮镁条投入试管中，观察现象并测量温度变化。 实验原理 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 实验现象 镁条溶解，表面产生大量气泡；试管壁发烫，温度计示数变大 实验结论 镁和盐酸的反应是放热反应 （2）Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应 实验操作 将20g的Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10g的NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有水的木板上，用玻璃棒迅速搅拌，闻到刺鼻气味后用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着拿起烧杯观察现象。 实验原理 Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl===BaCl2+NH3↑+10H2O 实验现象 有少许刺激性气味的气体产生；烧杯变凉，木片和烧杯底部粘接在一起。 实验结论 ①Ba(OH)2 •8H2O 晶体和 NH4Cl 晶体的反应是吸热反应。②反应产生了氨气。 【探究结论】化学反应除了有新物质生成以外，还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。 3.放热反应与吸热反应的对比 放热反应 吸热反应 含义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 能量转化 化学能转化为热能释放出来 热能转化为化学能被生成物所“储存” 化学反应中的能量变化(宏观角度) 反应物的总能量>生成物的总能量 反应物的总能量<生成物的总能量 常见反应举例 ①大多数化合反应； ②所有的燃烧及缓慢氧化反应； ③酸碱中和反应； ④活泼金属与酸或H2O的反应； ⑤少数分解反应，如过氧化氢分解制氧气； ⑥铝热反应（2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe） ①大多数的分解反应； ②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===2NH3↑+BaCl2+10H2O； ③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如CO2+C2CO； C+H2O(g)CO+H2； 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 ④盐酸与碳酸氢钠的反应 ①一个化学反应是吸热还是放热取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。若反应物的总能量>生成物的总能量，则为放热反应；若反应物的总能量<生成物的总能量，则为吸热反应。 ②化学反应是吸热还是放热与反应条件(是否需要加热等)和反应类型(如化合反应、分解反应等)无必然关系。 ③绝大多数吸热反应需在加热条件下进行，但也有部分吸热反应不加热即可进行。例如，Ba(OH)2·8H2O晶体与NH₄Cl晶体的反应为吸热反应，二者混合后就能进行反应，不需要加热。 ④需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，某些放热反应也需要加热，如Fe+SFeS开始时需要加热才能发生，但该反应是放热反应。 ⑤若某反应为放热反应，则该反应的逆向反应为吸热反应，如H2与O2化合生成H2O为放热反应，则H2O分解生成H2和O2为吸热反应。 ⑥放热反应和吸热反应均是化学反应。有些物质的变化过程虽然也有热量变化，但并不是放热反应或吸热反应。如NaOH固体溶于水、浓H2SO4的稀释等放热，但不属于放热反应；NH4NO3固体溶于水、碘升华等吸热，但不属于吸热反应。 知识点2：化学键与化学反应中能量变化的关系 1.化学反应的实质 实质：化学反应的过程就是反应物分子破裂成原子，原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中化学键断裂和生成物分子中化学键形成的过程。 2.化学反应中能量变化的原因 化学反应是放出能量还是吸收能量主要取决于反应物中化学键断裂所吸收的能量和生成物中化学键形成所放出的能量的相对大小。化学键与化学反应中能量变化的关系如图所示： E1>E2,反应吸收能量，为吸热反应；E1<E2,反应放出能量，为放热反应。 以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)为例，1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)在25℃和101 kPa条件下完全反应生成2 mol HCl(g)时，能量变化如图所示： 断开反应物中的化学键所吸收的能量 形成生成物中的化学键所放出的能量 1mol化学键 H2(g) Cl2(g) HCl(g) 436kJ 243kJ 431kJ H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) 436kJ+243kJ==679kJ 862kJ 吸收的总能量小于放出的总能量，故为放热反应，679kJ-862 kJ=-183kJ,即反应放出183kJ能量 ①同种条件下，形成1mol化学键所释放的能量与断开1mol同种化学键所吸收的能量是相同的。 ②物质所具有的能量越低越稳定，其作反应物参加反应时，化学键断裂吸收的能量就越多，而形成该物质(作生成物)的化学键时放出的能量也越多。 3.从宏观角度和微观角度计算化学反应的能量变化 宏观角度 能量变化类型 表现形式 反应物的总能量<生成物的总能量 吸收能量 吸热 反应物的总能量>生成物的总能量 释放能量 放热 结论：ΔE== E生成物的总能量-E反应物的总能量。若ΔE>0，反应为吸热反应；若ΔE<0，反应为放热反应。 微观角度 能量变化类型 表现形式 断裂反应物化化学键的总能量<形成生成物化学键释放的总能量 释放能量 放热 断裂反应物化化学键的总能量>形成生成物化学键释放的总能量 吸收能量 吸热 结论：ΔE== E反应物的总键能-E生成物的总键能。若ΔE>0，反应为吸热反应；若ΔE<0，反应为放热反应。 知识点3：人类对能源的利用及能源现状 1.人类对化学反应中热能的利用——燃烧 2.能源的分类 凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动，统称为能源。它是人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源和经过加工或转移的能量的来源，尚未开采出的能量资源不列入能源的范畴，只能是能源资源。能源的分类方法有多种： （1）一次能源与二次能源 从自然界直接获取的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流过水坝的水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、蒸气、煤气、电力、氢能等。 （2）常规能源与新能源 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛使用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等；随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发现的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核能、风能、太阳能、海洋能等。 （3）可再生能源与非再生能源 ①可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源，如水力、风能等； ②经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称为非再生能源，如化石能源等。 3.新能源 （1）太阳能的利用 植物的光合作用是大自然“利用”太阳能极为成功的范例。在人工利用太阳能方面，例如模拟生物体储存太阳能、利用太阳能电池把太阳能直接转化为电能、利用太阳能直接分解水，使太阳能转化为氢能等方面的研究，都取得了一些可喜的成绩。 （2）氢能的利用 氢能是人类最理想的能源，氢能主要用作高能燃料，广泛应用于飞机、汽车、燃料电池等其他需要热能或其他形式的能量的设备中。 （3）生物质能 新能源中一种无限的可再生性的能源是生物质能。它是自然界中各种绿色植物通过光合作用，将太阳能转换为化学能而固定下来的，储存在植物体内的一种自然资源能。 4.解决能源问题的措施 ①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。 ②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。 教材习题03（P41） 下列说法错误的是 A．化学反应必然伴随发生能量变化 B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 C．能量变化必然伴随发生化学反应 D．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 解题方法 A．化学反应是因为旧化学键断裂和新化学键生成引起的，而断裂化学键需要吸收能力，形成化学键会释放能量，则化学反应必然伴随发生能量变化，A正确； B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，参加反应的物质的质量越大，能量变化越多，B错误； C．能量变化过程中不一定伴随发生化学反应,如白炽灯发光发热，无化学反应，C错误； D．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成,化学反应的能量变化主要是由化学键变化弓起的，D正确； 【答案】BC 教材习题04（P41） 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．等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同 C．金刚石转化为石墨是吸热反应 D．1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高 解题方法 A．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定，所以石墨比金刚石稳定，故A错误； B．金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，故B错误； C．石墨转化为金刚石要吸收能量，则金刚石转化为石墨是放热反应，故C错误； D．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明1mol C(金刚石)比1 molC(石墨）)的总能量高，故D正确； 【答案】D 考点一 吸热反应和放热反应的辨别 1．下列反应属于放热反应的是 A．C＋CO22CO B．2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 C．C＋H2OCO＋H2 D．CaCO3CaO＋CO2↑ 【答案】B 【解析】A．该反应是碳与二氧化碳在高温下的反应，属于吸热反应，因为需要持续高温提供能量才能进行（如工业制水煤气过程），A不选； B．该反应是铝热反应，铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝，过程中释放大量热量（常用于焊接或冶炼），属于典型的放热反应，B选； C．该反应是水煤气反应，碳与水蒸气在高温下反应生成一氧化碳和氢气，需要外部加热维持，属于吸热反应，C不选； D．该反应是碳酸钙分解反应，需要高温提供能量才能分解（如石灰石煅烧），属于吸热反应，D不选； 故选B。 2．下列属于吸热反应的是 A．铝与氧化铁在高温下反应 B．氢氧化钾溶液与硝酸溶液反应 C．铁丝在纯氧中燃烧 D．八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌 【答案】D 【解析】A．铝与氧化铁在高温下发生的铝热反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，A不符合题意； B．氢氧化钾溶液与硝酸溶液发生的中和反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，B不符合题意； C．铁丝在纯氧中燃烧生成四氧化三铁的反应是反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，C不符合题意； D．八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体的反应是反应物总能量低于生成物总能量的吸热反应，D符合题意； 故选D。 3．酸碱中和反应是常见的放热反应。下列属于放热反应的是 A．盐酸与氢氧化钠的反应 B．氢氧化钡与氯化铵的反应 C．盐酸与碳酸氢钠的反应 D．灼热的炭与二氧化碳的反应 【答案】A 【解析】A．酸碱中和反应（如HCl与NaOH）是明确放热的反应，符合题意，A正确； B．氢氧化钡与氯化铵的反应（如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl）因吸热导致温度下降，属于吸热反应，B错误； C．盐酸与碳酸氢钠（NaHCO2）反应生成CO2，但该反应需要分解碳酸氢根，实验现象中温度变化不明显或吸热，故为吸热反应，C错误； D．碳与CO2在高温下生成CO的反应需持续吸热，属于吸热反应，D错误； 故选A。 考点二 反应过程中的能量变化 4．对于化学反应中的能量变化，表述正确的是 A．需要加热的化学反应都是吸热反应 B．中和反应都是放热反应 C．浓硫酸溶于水为放热反应 D．反应中旧键断裂放出的能量大于新键形成吸收的能量时，反应为放热反应 【答案】B 【解析】A．碳的燃烧需要加热，但是属于放热反应，A错误； B．中和反应的实质是一样的，都是放热反应，B正确； C．浓硫酸溶于水为放热过程，不是化学反应，C错误； D．化学反应过程中,旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量,反应为吸热反应,反之则为放热反应，D错误； 答案选B。 5．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．化学反应必然伴随发生能量变化 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应 C．放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 【答案】B 【解析】A．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，旧化学键断裂时需要吸收能量，新化学键形成时会放出能量，则化学反应必然伴随发生能量变化，故A正确； B．八水氢氧化钡与氯化铵的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，故B错误； C．反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，故C正确； D．化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，旧化学键断裂时需要吸收能量，新化学键形成时会放出能量，所以化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的，故D正确； 故选B。 6．下列说法正确的是 A．键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂 B．键能越大，构成的物质能量越高，分子越稳定 C．破坏化学键时吸收能量，而形成化学键时放出能量 D．键能只能定性地分析化学键的强弱 【答案】C 【解析】A．键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越牢固，越难以断裂，故A错误； B．键能越大，分子的能量越低，故B错误； C．破坏化学键时需要吸收能量，形成化学键时放出能量，故C正确； D．键能键长也可用于定量分析化学键的强弱，故D错误； 故选C。 考点三 根据能量图进行化学反应分析 7．一定条件下，化学反应的能量变化示意图如下，下列说法正确的是    A．和的总能量为1365kJ B．该反应最终向外界吸收487kJ的能量 C．由、原子形成，共放出1852kJ能量 D．若生成，则释放的能量大于487kJ 【答案】D 【解析】A．2mol H2(g)和1 mol O2(g)转化为中间态需要的能量为1365kJ，并不是反应物的总能量，A项错误； B．如图数据为反应物和生成物的键能分别为1365kJ、1852kJ，反应为放出热量为1852-1365=487kJ，B项错误； C．从图看形成2molH2O（g）放出热量为1852kJ，C项错误； D．由B项分析生成2mol H2O(g)，则释放的能量为484kJ,同时H2O(g)变为H2O（l）还要释放出热量，D项正确； 故选D。 8．甲醇重整反应的原理为，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应是一个吸收热量的过程 B．反应物的总能量小于生成物的总能量 C．由氢原子形成H-H键时吸收能量 D．H-C键断裂时吸收能量 【答案】D 【解析】A．反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热过程，A错误； B．由图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，B错误； C．由氢原子形成H-H键时放出能量，C错误； D．断裂化学键吸收能量，D正确； 故选D。 9．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 【答案】D 【解析】A．反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物的能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热，例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应，A错误； B．根据图象，该反应是吸热反应，生成2molAB2(g)则吸收的热量为(E1-E2)kJ，B错误； C．1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量，C错误； D．断裂化学键吸收热量，形成化学键放出热量，由信息可知，该反应为吸热反应，则断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量，D正确； 故选D。 考点四 从宏观、微观角度计算反应的吸放热 10．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 【答案】B 【分析】H2(g)+Cl2(g)= 2HCl(g)；同一化学键，断键吸收的能量和成键放出的热量相等。 【解析】A．根据图可知，2molHCl分解时吸收862kJ热量，生成1molH2和1molCl2成键放出的热量为436kJ+243kJ=679kJ，则HCl分解为H2与Cl2时需要吸收热量，A错误； B．形成2molHCl的化学键需要放出862kJ热量，则断开2molHCl化学键时需要吸收862kJ热量，则断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJ，B正确； C．甲到乙吸收热量，乙到丙放出热量，甲到丙放出热量，甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙> 甲>丙，C错误； D．1molH2和1molCl2反应生成2molHCl放出能量，则1molH2和1molCl2的总能量大于2molHCl的能量，D错误； 故答案为：B。 11．常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用表示，结合表中信息判断下列说法不正确的是 共价键 436 157 568 432 298 A．具有的总能量为298kJ B．表中最稳定的共价键是H—F键 C．分子分解成气态H原子和Cl原子，吸收432kJ能量 D．反应，每消耗，吸收271．5kJ能量 【答案】A 【解析】A．lmol化学键分解成气态原子所需要的能量即断裂1mol化学键吸收的能量，与物质具有的能量不是同一概念，故A错误； B．H－F键分解为气态原子需要吸收的能量最多，也最稳定，故B正确； C．1molHCl分子分解为氢原子和氯原子的过程中断裂1molH－Cl键，吸收432k能量，故C正确； D．化学反应发生时，反应物化学键断裂吸收能量，生成物化学键形成释放能量，反应，每消耗，能量变化为，即吸收271.5kJ能量，故D正确； 答案选A。 12．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 【解析】（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。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解化学反应中伴随着能量的变化，能够辨别常见的吸热反应和放热反应。 2.能从化学键和反应物和生成物的能量变化的角度分析吸热反应和放热反应。 3.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础及化学在解决能源危机中的重要作用。 【学习重难点】 1.熟悉常见的吸放热反应 2.能利用宏观和微观的角度计算反应的能量 3.了解能源的利用及现状 1．下列诗句包含的过程涉及吸热反应的是 A．只要功夫深，铁杵磨成针 B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 C．火树银花合，星桥铁锁开 D．雪融山顶响流泉 【答案】B 【解析】A．吸热反应需满足化学反应且吸收热量，铁杵磨成针为物理形变，A错误； B．“烈火焚烧”对应碳酸钙分解（高温分解为和，吸热），B正确； C．涉及燃烧或焰色反应（放热），C错误； D．描述的为物理变化，不符合题意，D错误； 故选B。 2．下列反应能量变化与下图一致的是 A．金属钠与水的反应 B．盐酸与氢氧化钠的反应 C．铝与氧化铁的铝热反应 D．碳酸钙分解 【答案】D 【分析】由图象可知，反应物能量低，生成物能量高，所以该反应是吸热反应。 【解析】A．金属钠与水的反应是放热反应，A不选； B．酸碱中和反应是放热反应，B不选； C．铝热反应是放热反应，C不选； D．碳酸钙分解是分解反应，是吸热的，D选； 故选D。 3．化学反应常伴随着能量变化，下列反应属于吸热反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．铝热反应（Fe2O3与Al高温反应）是典型的放热反应，反应一旦引发会剧烈释放热量，A错误； B．金属（Zn）与酸（H2SO4）反应生成盐和氢气，属于置换反应且明显放热，B错误； C．CO2与C在高温下生成CO，该反应需要持续高温条件，说明反应本身吸收热量，属于吸热反应，C正确； D．CaO与水反应生成Ca(OH)2，放出大量热（如生石灰遇水发热），属于放热反应，D错误； 故选C。 4．下列变化中的吸放热反应类型与其他三项不同的是 A．煤气燃烧 B．碳酸钙受热分解 C．氧化钙溶于水 D．钠与水反应 【答案】B 【解析】煤气燃烧、氧化钙溶于水发生的反应、钠与水反应均为放热反应，而碳酸钙受热分解是一个吸热反应，因此B与其他三项不同，故答案为：B。 5．反应M＋N→Q分两步进行：①M＋N→X；②X→Q。反应过程和能量关系如图所示，下列能正确表示反应过程中能量变化的是 A．M＋N→Χ   B．X→Q   C．M＋N→Q   D．M＋N→Q   【答案】C 【解析】A．由图知，M+N的能量低于X的能量，则M＋N→Χ为吸热反应，即，A错误； B．由图知，X的能量高于Q的能量，则X→Q为放热反应，即，B错误； C．由图知，M+N的能量高于Q的能量，则M＋N→Q为放热反应，即，C正确； D．由图知，M+N的能量高于Q的能量，则M＋N→Q为放热反应，即，D错误； 故选C。 6．下列选项中，前者是吸热反应，后者是放热反应的是 A．灼热的炭与二氧化碳反应，氢气在氯气中燃烧 B．镁条在二氧化碳中燃烧，碳酸氢钠受热分解 C．与反应，氢氧化钠溶于水 D．酸碱中和反应，在高温下焦炭与水蒸气反应 【答案】A 【解析】A．C与在高温下生成CO为吸热反应；在中燃烧生成HCl为放热反应，A正确； B．镁燃烧放热，分解吸热，B错误； C．氢氧化钠溶于水为物理溶解过程，非化学反应，C错误； D．中和反应放热，焦炭与水蒸气反应吸热，D错误； 故答案选A。 7．已知：  ，  ，、和键能分别为、和，则x为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据盖斯定律，消去C(s)得：，，即，解得x=120，故选D。 8．下图是反应的能量变化图。下列说法错误的是 A．的能量为bkJ B．反应物总能量小于生成物总能量 C．是吸热反应 D．断开和的化学键需要吸收akJ的能量 【答案】A 【解析】A．题图中表明断裂2mol键吸收bkJ能量，而的总能量未知，A项错误； B．题图表明反应物的总能量低于生成物的总能量，B项正确； C．题图表明反应物的总能量低于生成物的总能量，则属于吸热反应，C项正确； D．题图表明断裂1mol键和1mol键吸收kJ能量，D项正确； 故选：A。 9．反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．1 mol 比2 mol 能量更低 B．该反应是放热反应 C．表示断裂2 mol 中化学键吸收的能量 D．2 mol 的总键能大于1 mol 的总键能 【答案】D 【解析】A．由能量图可知，2 mol的能量高于1 mol ，则1 mol 比2 mol 能量更低，A正确； B．反应物[2 mol ]能量高于生成物[1 mol ]，该反应为放热反应，B正确； C．E1是从2 mol 到2 mol N+4 mol O原子的能量差，即断裂2 mol 中所有化学键吸收的能量，C正确； D．反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能，该反应为放热反应（ΔH<0），则2 mol 的总键能-1 mol 的总键能<0，即2 mol 的总键能小于1 mol 的总键能，D错误； 故答案选D。 10．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。下列说法正确的是 A．图甲：固态硫转化为气态硫，发生放热反应 B．图乙：红磷和白磷互为同素异形体，且白磷比红磷更稳定 C．图丙：和1molCO断键吸收的总能量小于1molNO和成键放出的总能量 D．图丁：将与充入密闭容器中发生反应，充分反应后放热99.0kJ 【答案】C 【解析】A．固态硫能量低于气态硫，固态硫转化为气态硫为吸热过程，A错误； B．能量越低越稳定，故红磷比白磷更稳定，B错误； C．由图可知为放热反应，故和断键吸收的总能量小于和成键放出的总能量，C正确； D．将与充入密闭容器中发生反应为可逆反应，充分反应后放热小于99kJ，D错误； 故选C。 11．计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]，反应过程与能量变化如图所示，初始时反应物均为气体，忽略催化剂吸附时的能量变化。下列说法错误的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程 B．由图可知，CO2比CO稳定 C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成 D．该反应为放热反应 【答案】B 【解析】A．根据图示，过程Ⅰ、Ⅱ均为O—H键断裂过程，故均需要吸收能量，故A正确； B．根据图示数据，不能判断CO和CO2的稳定性强弱，故B错误； C．过程Ⅲ中既有O—H键断裂，又有键、O—H键、H—H键形成，故C正确； D．生成物总能量低于反应物总能量，则总反应为放热反应，故D正确； 故选B。 12．在一定条件下，金刚石转化为石墨的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．金刚石比石墨更稳定 B．反应物的总键能大于生成物的总键能 C．等物质的量的金刚石完全燃烧释放的能量比石墨多 D．1mol石墨转化为1mol金刚石，可释放kJ能量 【答案】C 【分析】由图可知，1mol金刚石的能量高于1mol石墨的能量，反应为放热反应，。 【解析】A．因为金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石更稳定，A错误； B．反应热（）=反应物总键能-生成物总键能。由图可知，金刚石转化为石墨是放热反应（反应物能量高于生成物），即。所以“反应物总键能-生成物总键能< 0”，推出反应物总键能<生成物总键能，B错误； C．等物质的量的金刚石和石墨，金刚石能量更高。燃烧是将物质的化学能转化为热能，能量高的物质完全燃烧时，释放的能量更多。所以等物质的量的金刚石完全燃烧释放的能量比石墨多，C正确； D．由图可知，1mol金刚石转化为1mol石墨，释放(b-a)kJ能量（因为金刚石能量高，转化为低能量的石墨会放热）。反之，1mol石墨转化为1mol金刚石，需要吸收(b - a)kJ能量（能量低的物质转化为能量高的物质，需要吸热），D错误； 综上，答案是C。 13．水煤气低温产氢反应为，其反应过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程I、II均有共价键的断裂 B．过程III要放出能量 C．能量：状态2>状态3 D．该反应为放热反应 【答案】C 【解析】A．根据图示，过程I、Ⅱ均为O-H键断裂，故均需要吸收能量，A正确； B．过程III形成新的化学键，形成化学键放出能量，B正确； C．过程Ⅱ到过程III是断键的过程，需要吸收能量，状态2能量小于状态3的能量，C错误； D．根据题意，生成物总能量低于反应物总能量，则总反应为放热反应，D正确； 故答案选C。 14．利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水蒸气，其主要过程如图所示： 已知：几种物质中化学键的键能如下表，表示阿伏加德罗常数。 化学键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol水蒸气，下列说法正确的是 A．过程I断裂了个极性键 B．过程Ⅱ释放了574kJ能量 C．过程Ⅲ属于放热反应 D．结合过程I、Ⅱ、Ⅲ可知该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高 【答案】B 【解析】A．过程I为2mol H2O分解的第一步，每个H2O分子含2个H-O极性键，但通常分步断裂，第一步断裂1个H-O键，2mol H2O断裂2mol H-O键，即2NA个极性键，并非4NA，A错误； B．过程Ⅱ若为形成化学键释放能量，形成1mol O-O键和1mol H-H键，释放能量为138kJ+436kJ=574kJ，B正确； C．过程Ⅲ断裂和，吸收能量为，形成和，释放能量为，故过程III属于吸热反应，C错误； D．总反应为2H2O=2H2+O2，ΔH=反应物总键能-生成物总键能=4×463kJ/mol-(2×436kJ/mol+496kJ/mol)=＋484kJ/mol>0，为吸热反应，反应物总能量低于生成物，D错误； 故选B。 15．科学家已获得了极具理论研究意义的N4，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1molN—N吸收193kJ热量，断裂1molN≡N吸收941kJ热量，则 A．N4含有极性共价键 B．1molN4气体转化为N2时要吸收724kJ能量 C．N4与N2互为同位素 D．1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量 【答案】D 【解析】A．N4分子呈正四面体结构，为非极性分子，N-N键为非极性键，N4分子中不含有极性共价键，A不正确； B．1molN4气体转化为4molN时，吸收能量为193kJ×6=1158kJ，4molN原子转化为2molN2时，放出能量为941kJ×2=1882kJ，放出的能量高于吸收的能量，则要放出能量，B不正确； C．N4与N2是氮元素形成的两种单质，二者互为同素异形体，C不正确； D．1molN4气体转化为N2时，放出的能量为1882kJ-1158kJ =724kJ，D正确； 故选D。 16．完成下列问题。 (1)在25℃、101kPa的条件下： 请回答下列有关问题： ①由H+H→H2，当生成1molH2时，要 (填“吸收”或“放出”)436kJ的能量；由Cl2→Cl+Cl，当断裂1molCl2中的共价键时，要 (填“吸收”或“放出”)243kJ的能量。 ②对于反应H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)，测得生成2molHCl(g)时，反应过程中放出193kJ的热量，则断开1molH-Cl键所需的能量是 kJ。 ③有两个反应：a.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)，b.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)。这两个反应的能量转化方式主要是 能转化为 能，相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)反应生成相同质量的HCl(g)时，放出的能量 (填“相等”或“不相等”)。 (2)利用反应4HCl+O22Cl2+2H2O，可实现氯的循环利用，已知：该反应中，2molHCl被氧化时，放出57.8kJ的热量。 请回答下列有关问题： ①4molHCl被氧化时，放出 kJ的热量。 ②断开1molH—O键与断开1molH-Cl键所需能量相差 kJ，H2O中H-O键比HCl中H-Cl键(填“强”或“弱”) 。 (3)根据图示的能量转化关系判断，生成16gCH3OH(l) (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 【答案】(1) 放出 吸收 436 化学 热 相等 (2) 115.6 31.9 强 (3) 放出 45.5 【解析】（1）①形成化学键放热，由H+H→H2，当生成1molH2时，要放出436kJ的能量；化学键断裂吸热，当断裂1molCl2中的共价键时，要吸收243kJ的能量。 ②对于反应H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)，测得生成2molHCl(g)时，反应过程中放出193kJ的热量，设断开1molH-Cl键所需的能量是xkJ，则436kJ+243kJ-2x=-193kJ，断开1molH-Cl键所需的能量是436kJ。 ③a.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)，b.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)。这两个反应的能量转化方式主要是化学能转化为热能；化学反应的反应热只与反应物的始态和终态有关，相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)反应生成相同质量的HCl(g)时，放出的能量相等。 （2）①2molHCl被氧化时，放出57.8kJ的热量，则4molHCl被氧化时放出57.8kJ×2 =115.6kJ的热量。 ②设断开1molH—O键吸收x kJ的能量，断开1molH-Cl键吸收的能量为ykJ的能量；4y+498-243×2-4x=-115.6，解得x-y=31.9，断开1molH—O键与断开1molH-Cl键所需能量相差31.9kJ，H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强。 （3）根据图示的能量转化关系图，生成1mol甲醇放出(510-419) kJ=91kJ，生成16gCH3OH(l)放出=45.5kJ能量。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第06讲 化学反应与热能 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1：放热反应与吸热反应 1.化学反应中的变化 化学反应中的变化 ① 变化：有新物质生成——遵循质量守恒定律 ② 变化 吸收热量——遵循能量守恒定律 放出热量——遵循能量守恒定律 2.实验探究 （1）镁与盐酸的反应 实验操作 在试管中加入2ml 2mol/L的盐酸，并用温度计测量温度，再将用砂纸打磨过的光亮镁条投入试管中，观察现象并测量温度变化。 实验原理 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 实验现象 镁条溶解，表面产生大量 ；试管壁 ，温度计示数 实验结论 镁和盐酸的反应是 反应 （2）Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应 实验操作 将20g的Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10g的NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有水的木板上，用玻璃棒迅速搅拌，闻到刺鼻气味后用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧杯下部，试着拿起烧杯观察现象。 实验原理 Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl===BaCl2+NH3↑+10H2O 实验现象 有少许 的气体产生；烧杯变 ，木片和烧杯底部 。 实验结论 ①Ba(OH)2 •8H2O 晶体和 NH4Cl 晶体的反应是 反应。②反应产生了 。 【探究结论】化学反应除了有新物质生成以外，还总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的 热量，有的 热量。 3.放热反应与吸热反应的对比 放热反应 吸热反应 含义 热量的化学反应 热量的化学反应 能量转化 能转化为 能释放出来 转化为 能被生成物所“储存” 化学反应中的能量变化(宏观角度) 反应物的总能量 生成物的总能量 反应物的总能量 生成物的总能量 常见反应举例 ①大多数 反应； ②所有的 及缓慢 反应； ③ 反应； ④活泼金属与 或 的反应； ⑤少数 反应，如过氧化氢分解制氧气； ⑥ 反应（2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe） ①大多数的 反应； ② 与 的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===2NH3↑+BaCl2+10H2O； ③以 、 、 为还原剂的氧化还原反应，如CO2+C2CO； C+H2O(g)CO+H2； 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 ④盐酸与 的反应 ①一个化学反应是吸热还是放热取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对 。若反应物的总能量>生成物的总能量，则为 反应；若反应物的总能量<生成物的总能量，则为 反应。 ②化学反应是吸热还是放热与反应条件(是否需要加热等)和反应类型(如化合反应、分解反应等) 。 ③绝大多数吸热反应需在 条件下进行，但也有部分吸热反应 即可进行。例如，Ba(OH)2·8H2O晶体与NH₄Cl晶体的反应为吸热反应，二者混合后就能进行反应，不需要加热。 ④需要加热才能发生的反应 是吸热反应，某些放热反应也需要加热，如Fe+SFeS开始时需要加热才能发生，但该反应是放热反应。 ⑤若某反应为放热反应，则该反应的逆向反应为 反应，如H2与O2化合生成H2O为放热反应，则H2O分解生成H2和O2为吸热反应。 ⑥放热反应和吸热反应均是 反应。有些物质的变化过程虽然也有热量变化，但并不是放热反应或吸热反应。如NaOH固体溶于水、浓H2SO4的稀释等放热，但不属于放热反应；NH4NO3固体溶于水、碘升华等吸热，但不属于吸热反应。 知识点2：化学键与化学反应中能量变化的关系 1.化学反应的实质 实质：化学反应的过程就是反应物分子破裂成原子，原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中化学键 和生成物分子中化学键 的过程。 2.化学反应中能量变化的原因 化学反应是放出能量还是吸收能量主要取决于反应物中化学键断裂所吸收的能量和生成物中化学键形成所放出的能量的相对大小。化学键与化学反应中能量变化的关系如图所示： E1>E2,反应 能量，为 反应；E1<E2,反应 能量，为 反应。 以H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)为例，1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)在25℃和101 kPa条件下完全反应生成2 mol HCl(g)时，能量变化如图所示： 断开反应物中的化学键所吸收的能量 形成生成物中的化学键所放出的能量 1mol化学键 H2(g) Cl2(g) HCl(g) 436kJ 243kJ 431kJ H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) 436kJ+243kJ==679kJ 862kJ 吸收的总能量小于放出的总能量，故为放热反应，679kJ-862 kJ=-183kJ,即反应放出183kJ能量 ①同种条件下，形成1mol化学键所释放的能量与断开1mol同种化学键所吸收的能量是 的。 ②物质所具有的能量越低越 ，其作反应物参加反应时，化学键断裂吸收的能量就越 ，而形成该物质(作生成物)的化学键时放出的能量也越 。 3.从宏观角度和微观角度计算化学反应的能量变化 宏观角度 能量变化类型 表现形式 反应物的总能量<生成物的总能量 吸收能量 吸热 反应物的总能量>生成物的总能量 释放能量 放热 结论：ΔE== 。若ΔE>0，反应为吸热反应；若ΔE<0，反应为放热反应。 微观角度 能量变化类型 表现形式 断裂反应物化化学键的总能量<形成生成物化学键释放的总能量 释放能量 放热 断裂反应物化化学键的总能量>形成生成物化学键释放的总能量 吸收能量 吸热 结论：ΔE== 。若ΔE>0，反应为吸热反应；若ΔE<0，反应为放热反应。 知识点3：人类对能源的利用及能源现状 1.人类对化学反应中热能的利用——燃烧 2.能源的分类 凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动，统称为能源。它是人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源和经过加工或转移的能量的来源，尚未开采出的能量资源不列入能源的范畴，只能是能源资源。能源的分类方法有多种： （1）一次能源与二次能源 从自然界 的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流过水坝的水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为 能源，如各种石油制品、蒸气、煤气、电力、氢能等。 （2）常规能源与新能源 在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛使用的能源称为常规能源，如 、 、 、 等；随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发现的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如 、 、 、 等。 （3）可再生能源与非再生能源 ①可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源，如 、 等； ②经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称为非再生能源，如 等。 3.新能源 （1）太阳能的利用 植物的光合作用是大自然“利用”太阳能极为成功的范例。在人工利用太阳能方面，例如模拟生物体储存太阳能、利用太阳能电池把太阳能直接转化为电能、利用太阳能直接分解水，使太阳能转化为氢能等方面的研究，都取得了一些可喜的成绩。 （2）氢能的利用 氢能是人类最理想的能源，氢能主要用作高能燃料，广泛应用于飞机、汽车、燃料电池等其他需要热能或其他形式的能量的设备中。 （3）生物质能 新能源中一种无限的可再生性的能源是生物质能。它是自然界中各种绿色植物通过光合作用，将太阳能转换为化学能而固定下来的，储存在植物体内的一种自然资源能。 4.解决能源问题的措施 ①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。 ②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。 教材习题03（P41） 下列说法错误的是 A．化学反应必然伴随发生能量变化 B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 C．能量变化必然伴随发生化学反应 D．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的 解题方法 A．化学反应是因为旧化学键断裂和新化学键生成引起的，而断裂化学键需要吸收能力，形成化学键会释放能量，则化学反应必然伴随发生能量变化，A正确； B．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，参加反应的物质的质量越大，能量变化越多，B错误； C．能量变化过程中不一定伴随发生化学反应,如白炽灯发光发热，无化学反应，C错误； D．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成,化学反应的能量变化主要是由化学键变化弓起的，D正确； 【答案】 教材习题04（P41） 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．等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同 C．金刚石转化为石墨是吸热反应 D．1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高 解题方法 A．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定，所以石墨比金刚石稳定，故A错误； B．金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，故B错误； C．石墨转化为金刚石要吸收能量，则金刚石转化为石墨是放热反应，故C错误； D．石墨转化为金刚石要吸收能量，说明1mol C(金刚石)比1 molC(石墨）)的总能量高，故D正确； 【答案】 考点一 吸热反应和放热反应的辨别 1．下列反应属于放热反应的是 A．C＋CO22CO B．2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 C．C＋H2OCO＋H2 D．CaCO3CaO＋CO2↑ 2．下列属于吸热反应的是 A．铝与氧化铁在高温下反应 B．氢氧化钾溶液与硝酸溶液反应 C．铁丝在纯氧中燃烧 D．八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌 3．酸碱中和反应是常见的放热反应。下列属于放热反应的是 A．盐酸与氢氧化钠的反应 B．氢氧化钡与氯化铵的反应 C．盐酸与碳酸氢钠的反应 D．灼热的炭与二氧化碳的反应 考点二 反应过程中的能量变化 4．对于化学反应中的能量变化，表述正确的是 A．需要加热的化学反应都是吸热反应 B．中和反应都是放热反应 C．浓硫酸溶于水为放热反应 D．反应中旧键断裂放出的能量大于新键形成吸收的能量时，反应为放热反应 5．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．化学反应必然伴随发生能量变化 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应 C．放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量 D．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 6．下列说法正确的是 A．键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂 B．键能越大，构成的物质能量越高，分子越稳定 C．破坏化学键时吸收能量，而形成化学键时放出能量 D．键能只能定性地分析化学键的强弱 考点三 根据能量图进行化学反应分析 7．一定条件下，化学反应的能量变化示意图如下，下列说法正确的是    A．和的总能量为1365kJ B．该反应最终向外界吸收487kJ的能量 C．由、原子形成，共放出1852kJ能量 D．若生成，则释放的能量大于487kJ 8．甲醇重整反应的原理为，其能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应是一个吸收热量的过程 B．反应物的总能量小于生成物的总能量 C．由氢原子形成H-H键时吸收能量 D．H-C键断裂时吸收能量 9．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 考点四 从宏观、微观角度计算反应的吸放热 10．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 11．常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用表示，结合表中信息判断下列说法不正确的是 共价键 436 157 568 432 298 A．具有的总能量为298kJ B．表中最稳定的共价键是H—F键 C．分子分解成气态H原子和Cl原子，吸收432kJ能量 D．反应，每消耗，吸收271．5kJ能量 12．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。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解化学反应中伴随着能量的变化，能够辨别常见的吸热反应和放热反应。 2.能从化学键和反应物和生成物的能量变化的角度分析吸热反应和放热反应。 3.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础及化学在解决能源危机中的重要作用。 【学习重难点】 1.熟悉常见的吸放热反应 2.能利用宏观和微观的角度计算反应的能量 3.了解能源的利用及现状 1．下列诗句包含的过程涉及吸热反应的是 A．只要功夫深，铁杵磨成针 B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 C．火树银花合，星桥铁锁开 D．雪融山顶响流泉 2．下列反应能量变化与下图一致的是 A．金属钠与水的反应 B．盐酸与氢氧化钠的反应 C．铝与氧化铁的铝热反应 D．碳酸钙分解 3．化学反应常伴随着能量变化，下列反应属于吸热反应的是 A． B． C． D． 4．下列变化中的吸放热反应类型与其他三项不同的是 A．煤气燃烧 B．碳酸钙受热分解 C．氧化钙溶于水 D．钠与水反应 5．反应M＋N→Q分两步进行：①M＋N→X；②X→Q。反应过程和能量关系如图所示，下列能正确表示反应过程中能量变化的是 A．M＋N→Χ   B．X→Q   C．M＋N→Q   D．M＋N→Q   6．下列选项中，前者是吸热反应，后者是放热反应的是 A．灼热的炭与二氧化碳反应，氢气在氯气中燃烧 B．镁条在二氧化碳中燃烧，碳酸氢钠受热分解 C．与反应，氢氧化钠溶于水 D．酸碱中和反应，在高温下焦炭与水蒸气反应 7．已知：  ，  ，、和键能分别为、和，则x为 A． B． C． D． 8．下图是反应的能量变化图。下列说法错误的是 A．的能量为bkJ B．反应物总能量小于生成物总能量 C．是吸热反应 D．断开和的化学键需要吸收akJ的能量 9．反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．1 mol 比2 mol 能量更低 B．该反应是放热反应 C．表示断裂2 mol 中化学键吸收的能量 D．2 mol 的总键能大于1 mol 的总键能 10．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。下列说法正确的是 A．图甲：固态硫转化为气态硫，发生放热反应 B．图乙：红磷和白磷互为同素异形体，且白磷比红磷更稳定 C．图丙：和1molCO断键吸收的总能量小于1molNO和成键放出的总能量 D．图丁：将与充入密闭容器中发生反应，充分反应后放热99.0kJ 11．计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]，反应过程与能量变化如图所示，初始时反应物均为气体，忽略催化剂吸附时的能量变化。下列说法错误的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程 B．由图可知，CO2比CO稳定 C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成 D．该反应为放热反应 12．在一定条件下，金刚石转化为石墨的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．金刚石比石墨更稳定 B．反应物的总键能大于生成物的总键能 C．等物质的量的金刚石完全燃烧释放的能量比石墨多 D．1mol石墨转化为1mol金刚石，可释放kJ能量 13．水煤气低温产氢反应为，其反应过程及能量变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程I、II均有共价键的断裂 B．过程III要放出能量 C．能量：状态2>状态3 D．该反应为放热反应 14．利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水蒸气，其主要过程如图所示： 已知：几种物质中化学键的键能如下表，表示阿伏加德罗常数。 化学键 键能 463 496 436 138 若反应过程中分解了2mol水蒸气，下列说法正确的是 A．过程I断裂了个极性键 B．过程Ⅱ释放了574kJ能量 C．过程Ⅲ属于放热反应 D．结合过程I、Ⅱ、Ⅲ可知该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高 15．科学家已获得了极具理论研究意义的N4，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1molN—N吸收193kJ热量，断裂1molN≡N吸收941kJ热量，则 A．N4含有极性共价键 B．1molN4气体转化为N2时要吸收724kJ能量 C．N4与N2互为同位素 D．1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量 16．完成下列问题。 （1）在25℃、101kPa的条件下： 请回答下列有关问题： ①由H+H→H2，当生成1molH2时，要 (填“吸收”或“放出”)436kJ的能量；由Cl2→Cl+Cl，当断裂1molCl2中的共价键时，要 (填“吸收”或“放出”)243kJ的能量。 ②对于反应H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)，测得生成2molHCl(g)时，反应过程中放出193kJ的热量，则断开1molH-Cl键所需的能量是 kJ。 ③有两个反应：a.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)，b.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)。这两个反应的能量转化方式主要是 能转化为 能，相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)反应生成相同质量的HCl(g)时，放出的能量 (填“相等”或“不相等”)。 （2）利用反应4HCl+O22Cl2+2H2O，可实现氯的循环利用，已知：该反应中，2molHCl被氧化时，放出57.8kJ的热量。 请回答下列有关问题： ①4molHCl被氧化时，放出 kJ的热量。 ②断开1molH—O键与断开1molH-Cl键所需能量相差 kJ，H2O中H-O键比HCl中H-Cl键(填“强”或“弱”) 。 （3）根据图示的能量转化关系判断，生成16gCH3OH(l) (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $