6.1 化学反应与能量变化 第1课时（同步讲义）化学人教版必修第二册

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 教学目标 1．通过实验，了解化学反应的能量变化和化学反应分为放热反应和吸热反应。 2．从微观与宏观角度理解化学反应过程中能量变化的原因。 3．了解人类对能源的利用和提高燃料燃烧效率、开发新能源的意义。 重点和难点 重点：化学反应中能量变化的本质；吸热反应与放热反应 难点：化学反应中能量变化的本质 ◆知识点一 放热反应与吸热反应 1．实验探究 (1)向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度 ，说明该反应为 反应。 (2)将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体研细后与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部感觉冰凉，烧杯与木片间有结冰现象，说明该反应为 反应。 2．放热反应与吸热反应 (1)放热反应： 的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。 (2)吸热反应： 的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等。 易错提醒 关于吸热反应和放热反应的易错点 (1)“三个不一定”。①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；②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；③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。NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 即学即练 1．下列反应属于吸热反应的是 A．氢气与氯气的反应 B．晶体与反应 C．镁与盐酸反应 D．酒精的燃烧 2．物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是 ①石灰石高温分解    ②铁粉加入到稀盐酸中 ③水蒸气通过灼热的焦炭    ④铝粉和氧化铁混合粉末引燃 ⑤二氧化碳与碳混合加热    ⑥与固体混合 A．①②③④ B．①② C．①③⑤⑥ D．①③④ 3．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．Mg与盐酸的反应属于放热反应 C．能量变化是化学反应的基本特征之一 D．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时从环境吸收能量 ◆知识点二 化学反应过程中能量变化的原因 1．从化学键的断裂与形成分析 2．从物质具有的能量分析 物质具有的能量与物质的组成、结构、状态有关。 (1)从物质具有的能量理解两反应 ①放热反应可以看成是反应物所具有的 能转化为 能释放出来。 ②吸热反应可以看成是 能转化为 能被生成物所“储存”。 (2)图示理解 结论：化学反应中的能量变化取决于 与 的相对大小。 易错提醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 即学即练 1．下列关于反应2H2+O2=2H2O的说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成O—H键吸收能量 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 2．已知反应中的能量变化过程如图，则下列有关说法正确的是 A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 C．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应能量变化可如图表示 3．工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． ◆知识点三 人类对能源的利用 早期以 为主要能源，现代以煤、石油和天然气为主要能源。 1．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 ，储量有限； (2)二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 等是大气污染物的主要来源。 2．在燃料利用过程中，节能的主要环节 (1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的 ； (2)能量利用阶段——可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源 。 3．新能源 (1)特点：资源丰富、 、 等。 (2)人们比较关注的新能源： 能、 能、地热能、海洋能和 能等。 归纳总结 即学即练 1．“能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题，下列措施中不利于可持续发展的是 A．大力开采煤、石油和天然气 B．将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 C．开发太阳能、氢能等新能源 D．增加资源的重复使用和循环再生 2．工业生产和日常生活中，低碳经济和低碳生活成为热门话题。以下做法与“低碳”不相适应的是 A．提倡骑自行车、乘公交车出行 B．尽量不使用一次性竹、木筷子 C．为了加快经济发展，要多燃煤、多发电 D．开发利用太阳能、氢能、风能等清洁能源 3．2025年世界环境日我国主题为“美丽中国我先行”。下列相关做法或说法错误的是 A．推进垃圾分类管理，有效实现资源回收 B．大力开发太阳能、风能、地热能等能源 C．可燃冰是甲烷水合物，属于清洁能源 D．废汞温度计、废电池等垃圾直接掩埋 1．放热反应和吸热反应的比较： 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　＞　（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能 反应物的内能　＜　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　＞　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　＜　反应物断键时吸收的总能量 图示 　2．常见的放热反应和吸热反应 3．根据化学键变化确定能量变化 (1)化学键与能量变化的关系 (2)计算公式 用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。 ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 4．根据物质的能量确定能量变化 如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时化学反应放出能量，反之，化学反应吸收能量。 如图所示： 5．根据反应物和生成物的相对稳定性确定能量变化 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 如石墨变成金刚石吸收能量，说明石墨比金刚石稳定。 实践应用 1．下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是 A．图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化 B．图乙说明金刚石比石墨稳定 C．根据图丙可以判断2A(g)=B(g)放出akJ的能量 D．图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 2．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为和反应生成过程中的能量变化。则下列说法正确的是 和反应生成过程中能量变化 A．N原子和O原子形成1个分子会放出的热量 B．常温下和混合就能直接生成 C．和反应生成吸收的能量为 D．和具有的总能量大于具有的总能量 3．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 考点一 放热反应与吸热反应的判断与理解 【例1】已知反应 A＋B=C＋D 的能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．A 的能量一定低于C的能量，B的能量一定低于D的能量 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热，反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量一定小于形成生成物中化学键所放出的能量 D．A和B的总能量一定低于C和D的总能量 方法技巧 吸热反应和放热反应的判断方法 (1)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，否则是吸热反应。 (2)根据化学键破坏或形成时的能量变化判断——用于计算。若破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，属于放热反应，否则是吸热反应。 (3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 (4)根据反应条件判断。 凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。 【变式1-1】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↑ 【变式1-2】下列图示变化为吸热反应的是 A． B． C． D． 考点二 反应能量变化的实验探究 【例2】如图所示，将碳酸钙与包裹有、干燥剂的棉花放入底部有洞的试管中，然后将试管底部浸没在稀盐酸中，观察到棉花着火燃烧。下列有关说法错误的是 A．在参与的反应中只作氧化剂 B．与反应产生 C．棉花着火燃烧说明与的反应放热 D．稀盐酸不是电解质 易错提醒 解答化学键与反应热关系题目的“两”注意 (1)熟练掌握常见物质中的化学键数目。 1 mol 物质 CO2 (C==O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) Si (Si—Si) S8 (S—S) 化学键数 2NA 4NA 6NA 4NA 1.5NA 2NA 2NA 8NA (2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时，需注意断键和成键的总数，必须是断键时吸收的总能量和成键时放出的总能量。 【变式2-1】为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．反应物的总能量比生成物的总能量高 C．此反应一定是氧化还原反应 D．试剂A和试剂B可能为碳酸氢钠和乙酸 【变式2-2】下列装置中温度计示数下降的是 A． B． C． D． 基础达标 1．（2025高一下·湖南·学业考试）下列属于吸热反应的是 A．盐酸与碳酸氢钠反应 B．木炭燃烧 C．铁与盐酸反应 D．浓硫酸溶于水 2．（2025高一下·湖南·学业考试）某反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应物的总能量大于生成物的总能量 B．该反应为放热反应 C．该反应一定需要加热才能发生 D．该反应可表示灼热的炭与二氧化碳反应的能量变化图 3．（24-25高一下·上海·期末）下列反应可以表示如图的能量变化的是 A．Al和的铝热反应 B．与的反应 C．NaOH溶液与溶液反应 D．甲烷在中的燃烧反应 4．（24-25高一下·重庆·期末）下列物质反应的能量变化不能用如图表示的是 A．八水合氢氧化钡与氯化铵 B．氢氧化钠与硫酸 C．氢气与氯气 D．镁条与稀盐酸 5．（24-25高一下·辽宁·期末）汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气，各物质中化学键的键能如表： 化学键 键能 1071 466 946 803 则反应中生成时的能量变化为 A．放出1222kJ B．放出642kJ C．吸收1222kJ D．吸收642kJ 6．（24-25高一下·安徽合肥·期中）下列反应过程中的能量变化符合下图的是 ①酸碱中和；②镁与盐酸的反应；③生石灰变成熟石灰的反应；④盐酸与碳酸氢钠的反应；⑤石灰石分解；⑥甲烷燃烧；⑦灼热的炭与二氧化碳反应 A．①②③⑤ B．④⑤⑦ C．③④⑦ D．⑤⑦ 7．（24-25高一下·广东惠州·期中）化学反应伴随能量变化。下列变化中，既属于放热反应，又属于氧化还原反应的是 A．灼热的炭与二氧化碳反应 B．稀盐酸与氢氧化钠溶液混合 C．锌片与稀硫酸反应 D．氢氧化钡晶体的粉末和氯化铵晶体混合 8．（25-26高一上·广东广州·期中）下列说法中，正确的是 A．控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，是节约能源的重要途径 B．“碳中和”中的“碳”，指的是碳单质 C．风能、水能、地热能属于不可再生能源 D．石油是一种化工产品 9．（24-25高一下·山西朔州·期末）下列氢能的获得方法不符合低碳化要求的是 A．利用煤和水蒸气高温反应制取氢气 B．利用水力发电，电解水制取氢气 C．利用高效催化剂分解水制取氢气 D．利用太阳光聚焦产生高温，使水分解制取氢气 10．（24-25高一下·四川达州·期中）下列关于能量的认识中，错误的是 A．太阳能、氢能和风能都是新能源 B．盐酸与NaHCO3反应时会向环境释放热量 C．电解水的实验中，电能主要转化为化学能 D．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因 综合应用 11．（25-26高二上·江西·期中）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． 12．（25-26高一上·湖南·期中）下列有关燃烧的说法中，错误的是 A．燃烧一定是氧化还原反应 B．只能在中燃烧 C．燃烧一定会放出热量 D．在中燃烧时，被氧化 13．（25-26高二上·江苏苏州·月考）下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是 A．与氯化铵(s)混合 B．酒精燃烧 C．强酸强碱的中和反应 D．催化氧化制取 14．（24-25高一下·湖南益阳·期末）如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法错误的是 A．金属镁和卤素单质(X2)的反应均为放热反应 B．MgX2中热稳定性最弱的是MgI2 C．22.4 LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124 kJ D．由图可知MgCl2(s)分解吸收的能量比MgBr2(s)大 15．（24-25高一下·辽宁大连·期末）近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 C．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 D．寻找特殊的催化剂，用于水分解产生氢气，是氢能开发的重要研究方向之一 16．（24-25高一下·湖北武汉·期末）按如图装置进行实验。搅拌一段时间后，滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理错误的是 A．烧瓶壁会变冷，说明存在吸热反应 B．试纸会变蓝，说明有NH3生成 C．实验过程中，气球会一直变大 D．滴加浓盐酸后，有白烟产生 拓展培优 17．（25-26高一上·湖南邵阳·月考）以为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下： 下列说法正确的是 A．和含有的化学键类型完全相同 B．第二步反应属于放热反应 C．第一步反应吸收的热量为 D．生产尿素的化学方程式为 18．（24-25高一下·北京丰台·期末）水煤气变换反应是放热反应，在催化剂下的反应过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．过程I中有共价键断裂 B．过程II和过程III均为放热过程 C．该反应的化学方程式为： D．该反应中反应物的总能量大于生成物总能量 19．（2025高一下·全国·专题练习）在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸(均足量)，将两个各装有0.3 g NaHCO3或Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口(如图)。将气球内的NaHCO3或Na2CO3同时倒入试管中。 (1)①Ⅰ试管和Ⅱ试管中分别发生反应的离子方程式： 。 ②两支试管中的现象为 。 ③甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO3粉末的试管变冷，而盛Na2CO3粉末的试管变热。由此他得出：不管其状态如何，NaHCO3和盐酸反应为吸热反应，而Na2CO3和盐酸反应为放热反应。甲得出结论的方法是否正确？ (填“正确”或“不正确”)。 (2)为研究两反应是吸热反应还是放热反应，继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验，取平均值)： 序号 试剂1 试剂2 混合前温度 混合后最高或最低温度 ① 50 mL水 2.5 g NaHCO3固体 20 ℃ 18.5 ℃ ② 50 mL水 3.2 g Na2CO3固体 20 ℃ 23.3 ℃ ③ 35 mL稀盐酸 含2.5 g NaHCO3的饱和溶液15 mL 20 ℃ 18.8 ℃ ④ 35 mL稀盐酸 含3.2 g Na2CO3的饱和溶液15 mL 20 ℃ 21.2 ℃ 通过上述实验可得出三条结论： a．NaHCO3的溶解是 (填“吸热”或“放热”，下同)过程。 b．Na2CO3的饱和溶液和盐酸的反应是 反应。 c．NaHCO3的饱和溶液和盐酸的反应是 反应。 20．（24-25高一下·湖北荆州·阶段练习）现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是_______(填字母)。 A．盐酸与 B．晶体和晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应 D．KOH溶液和稀硝酸反应 (2)由下图的能量转化关系可知生成16g(l)需要 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (3)某化学实验小组设计了如图三套实验装置探究化学能与热能的转化(装置中夹持仪器已略去)。回答下列问题： ①观察到甲装置中的实验现象是 。 ②将乙装置中外层具支试管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是 ；支管与②连接，实验现象是 。钠与水的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的能量。 ③装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因 。 ④上述三个实验方案均验证了：反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高于”或“低于”)生成物化学键形成放出的能量，物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 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 教学目标 1．通过实验，了解化学反应的能量变化和化学反应分为放热反应和吸热反应。 2．从微观与宏观角度理解化学反应过程中能量变化的原因。 3．了解人类对能源的利用和提高燃料燃烧效率、开发新能源的意义。 重点和难点 重点：化学反应中能量变化的本质；吸热反应与放热反应 难点：化学反应中能量变化的本质 ◆知识点一 放热反应与吸热反应 1．实验探究 (1)向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度升高，说明该反应为放热反应。 (2)将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体研细后与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部感觉冰凉，烧杯与木片间有结冰现象，说明该反应为吸热反应。 2．放热反应与吸热反应 (1)放热反应：释放热量的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。 (2)吸热反应：吸收热量的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应等。 易错提醒 关于吸热反应和放热反应的易错点 (1)“三个不一定”。①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；②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；③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。NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 即学即练 1．下列反应属于吸热反应的是 A．氢气与氯气的反应 B．晶体与反应 C．镁与盐酸反应 D．酒精的燃烧 【答案】B 【解析】A．氢气与氯气的反应是化合反应，通常为放热反应，不属于吸热反应，A错误； B．晶体与反应需吸收热量，是典型的吸热反应，B正确； C．镁与盐酸反应是活泼金属与酸的反应，属于放热反应，不属于吸热反应，C错误； D．酒精的燃烧是燃烧反应，燃烧反应均为放热反应，不属于吸热反应，D错误； 故选B。 2．物质发生化学反应时总是伴随能量的变化。下列化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是 ①石灰石高温分解    ②铁粉加入到稀盐酸中 ③水蒸气通过灼热的焦炭    ④铝粉和氧化铁混合粉末引燃 ⑤二氧化碳与碳混合加热    ⑥与固体混合 A．①②③④ B．①② C．①③⑤⑥ D．①③④ 【答案】C 【解析】①石灰石高温分解，反应为，这是典型的吸热反应； ②活泼金属与酸反应是放热反应； ③水蒸气通过灼热的焦炭，反应为，这是吸热反应； ④铝粉和氧化铁混合粉末引燃，铝热反应是放热反应； ⑤二氧化碳与碳混合加热，反应为，这是吸热反应； ⑥与固体混合，这是典型的吸热反应； 因此属于吸热反应（反应物总能量低于生成物总能量）的是 ①③⑤⑥，故答案选 C。 3．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是 A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 B．Mg与盐酸的反应属于放热反应 C．能量变化是化学反应的基本特征之一 D．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时从环境吸收能量 【答案】A 【解析】A． 因为硫蒸气具有更高的能量（包含气化热），因此硫蒸气燃烧比硫固体燃烧放出更多热量，A错误； B． Mg与盐酸反应生成氢气和氯化镁，属于典型的放热反应，B正确； C． 化学反应总是伴随着能量变化（如吸热或放热），这是化学反应的基本特征之一，C正确； D． 当反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应需要从环境吸收能量才能进行，属于吸热反应，D正确； 故选A。 ◆知识点二 化学反应过程中能量变化的原因 1．从化学键的断裂与形成分析 2．从物质具有的能量分析 物质具有的能量与物质的组成、结构、状态有关。 (1)从物质具有的能量理解两反应 ①放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来。 ②吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存”。 (2)图示理解 结论：化学反应中的能量变化取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 易错提醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 即学即练 1．下列关于反应2H2+O2=2H2O的说法正确的是 A．断开H—H键放出能量 B．形成O—H键吸收能量 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】C 【解析】A．断开化学键需要吸收能量，断开H-H键是吸热过程，需要吸收能量，而非放出能量，A错误； B．形成化学键会释放能量，形成O-H键是放热过程，是释放能量，而非吸收能量，B错误； C．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，多余能量以热的形式释放，C正确； D．若反应物的总能量小于生成物的总能量，反应为吸热反应；但该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，D错误； 故选C。 2．已知反应中的能量变化过程如图，则下列有关说法正确的是 A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 C．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应能量变化可如图表示 【答案】D 【解析】A．由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，不能说明X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量， A错误； B．由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，是一个吸热反应，则破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，B错误； C．吸热反应不一定在加热的条件下发生，常温下也可能发生，C错误； D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应是吸热反应，符合图像，D正确； 故答案选D。 3．工业上由CO2和H2合成气态甲醇的热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH<0。下列表示合成甲醇的反应的能量变化示意图正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】该反应ΔH<0为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量；同一物质气态能量高于液态，故气态产物能量高于液态产物能量，图示反应物能量最高，气态产物在液态产物上方，故A项符合要求。 ◆知识点三 人类对能源的利用 早期以树枝杂草为主要能源，现代以煤、石油和天然气为主要能源。 1．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。 2．在燃料利用过程中，节能的主要环节 (1)燃料燃烧阶段——可通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率； (2)能量利用阶段——可通过使用节能灯，改进电动机的材料和结构，以及发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等措施促进能源循环利用，有效提高能源利用率。 3．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：太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。 归纳总结 即学即练 7．“能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题，下列措施中不利于可持续发展的是 A．大力开采煤、石油和天然气 B．将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源 C．开发太阳能、氢能等新能源 D．增加资源的重复使用和循环再生 【答案】A 【解析】A．大力开采煤、石油和天然气会加速不可再生资源枯竭，增加污染和碳排放，不利于可持续发展，A符合题意； B．将废弃秸秆转化为清洁能源可减少污染并替代化石燃料，符合可持续发展，B不符合题意； C．开发太阳能、氢能等新能源可减少化石燃料依赖，符合可持续发展，C不符合题意； D．资源重复使用和循环再生能减少资源消耗，符合可持续发展，D不符合题意； 故选A。 8．工业生产和日常生活中，低碳经济和低碳生活成为热门话题。以下做法与“低碳”不相适应的是 A．提倡骑自行车、乘公交车出行 B．尽量不使用一次性竹、木筷子 C．为了加快经济发展，要多燃煤、多发电 D．开发利用太阳能、氢能、风能等清洁能源 【答案】C 【解析】A．提倡骑自行车、乘公交车出行，减少化石燃料消耗，降低碳排放，符合低碳理念，A不符合题意； B．减少使用一次性竹木筷子，保护森林资源，增强CO2吸收能力，符合低碳理念，B不符合题意； C．多燃煤、多发电会增加CO2排放，加剧温室效应，与低碳目标相悖，C符合题意； D．开发清洁能源替代化石燃料，减少碳排放，符合低碳理念，D不符合题意； 故选C。 9．2025年世界环境日我国主题为“美丽中国我先行”。下列相关做法或说法错误的是 A．推进垃圾分类管理，有效实现资源回收 B．大力开发太阳能、风能、地热能等能源 C．可燃冰是甲烷水合物，属于清洁能源 D．废汞温度计、废电池等垃圾直接掩埋 【答案】D 【分析】题目要求判断不符合环保主题的做法。 【解析】A．“垃圾是放错位置的资源”，垃圾分类管理，有效实现资源回收，且减少了污染，A项正确； B．大力开发太阳能、风能、地热能等能源，减少了化石燃料的使用，B项正确； C．可燃冰是甲烷水合物，燃烧产物为水和二氧化碳，属于清洁能源，C项正确； D．废汞温度计、废电池是含汞和重金属的垃圾，直接掩埋会导致环境污染，违背“美丽中国”的环保理念，D项错误； 答案选D。 1．放热反应和吸热反应的比较： 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　＞　（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能 反应物的内能　＜　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　＞　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　＜　反应物断键时吸收的总能量 图示 　2．常见的放热反应和吸热反应 3．根据化学键变化确定能量变化 (1)化学键与能量变化的关系 (2)计算公式 用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。 ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 4．根据物质的能量确定能量变化 如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时化学反应放出能量，反之，化学反应吸收能量。 如图所示： 5．根据反应物和生成物的相对稳定性确定能量变化 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 如石墨变成金刚石吸收能量，说明石墨比金刚石稳定。 实践应用 1．下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是 A．图甲可以表示反应CO2+C=2CO的能量变化 B．图乙说明金刚石比石墨稳定 C．根据图丙可以判断2A(g)=B(g)放出akJ的能量 D．图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 【答案】D 【解析】A．反应CO2+C＝2CO为吸热反应，图像描述的是放热反应，故A错误； B．由图可知，金刚石的能量高于石墨，物质的能量越高越不稳定，则金刚石的稳定性弱于石墨，故B错误； C．由图可知，气态A转化为液态B的反应热为－akJ/mol，气态B的能量高于液态B，结合图像可知2A(g)=B(g)的反应热大于-akJ/mol，故C错误； D．由图可知，该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量，故D正确； 故选D。 2．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如图为和反应生成过程中的能量变化。则下列说法正确的是 和反应生成过程中能量变化 A．N原子和O原子形成1个分子会放出的热量 B．常温下和混合就能直接生成 C．和反应生成吸收的能量为 D．和具有的总能量大于具有的总能量 【答案】C 【解析】A．1mol N原子和1mol O原子完全反应生成1mol NO分子时，‌会放出632kJ的热量，A错误； B．常温下N2(g)和 O2(g)混合不反应，B错误； C．断裂1mol N2(g)和1mol O2(g)需要吸收的能量为946kJ+498kJ=1444kJ，反应产生2mol NO释放的能量为2×632kJ=1264kJ，1444kJ-1264kJ=180kJ，故吸收的能量为180kJ，C正确； D．由以上分析可知，该反应吸收能量大于反应放出能量，说明该反应为吸热反应，即1mol N2(g)和1mol O2(g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量，D错误； 故选C。 3．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。 考点一 放热反应与吸热反应的判断与理解 【例1】已知反应 A＋B=C＋D 的能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A．A 的能量一定低于C的能量，B的能量一定低于D的能量 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热，反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量一定小于形成生成物中化学键所放出的能量 D．A和B的总能量一定低于C和D的总能量 【答案】D 【解析】A．由图可知,A与B的总能量小于C与D的总能量，该反应为吸热反应，但无法确定A与C、B与D的能量高低，故A错误； B．由图可知该反应为吸热反应，与反应条件无关，该反应可能需要加热，也可能不需要加热，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应瞬间完成，是吸热反应，不需加热，故B错误； C．由图可知该反应为吸热反应，则断裂化学键吸收的热量大于生成化学键释放的能量，故C错误； D．反应A+B=C+D为吸热反应，则A和B的总能量一定低于C和D的总能量，故D正确； 故答案为D。 方法技巧 吸热反应和放热反应的判断方法 (1)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，否则是吸热反应。 (2)根据化学键破坏或形成时的能量变化判断——用于计算。若破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，属于放热反应，否则是吸热反应。 (3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 (4)根据反应条件判断。 凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。 【变式1-1】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。 【变式1-2】下列图示变化为吸热反应的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．能量变化图中，生成物能量高于反应物能量，反应过程吸收热量，属于吸热反应，A符合题意； B．能量变化图中，反应物总能量高于生成物的总能量，因此该反应属于放热反应，B不符合题意； C．浓硫酸溶于水放热，这是物理变化，不是化学反应，C不符合题意； D．锌与稀盐酸反应是活泼金属与酸置换出氢气的反应，属于放热反应，D不符合题意； 故答案选A。 考点二 反应能量变化的实验探究 【例2】如图所示，将碳酸钙与包裹有、干燥剂的棉花放入底部有洞的试管中，然后将试管底部浸没在稀盐酸中，观察到棉花着火燃烧。下列有关说法错误的是 A．在参与的反应中只作氧化剂 B．与反应产生 C．棉花着火燃烧说明与的反应放热 D．稀盐酸不是电解质 【答案】A 【分析】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和气体，通过包裹有干燥剂的棉花将CO2干燥，气体与过氧化钠反应，既生成助燃气体，又放热，使温度达到棉花的着火点，故棉花燃烧，据此分析。 【解析】A．气体与过氧化钠反应：，该反应中过氧化钠既作氧化剂又作还原剂（自身发生歧化反应），并非只作氧化剂，A符合题意； B．碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和气体，通过包裹有干燥剂的棉花将CO2干燥，干燥的二氧化碳遇包裹过氧化钠的棉花，棉花着火燃烧，说明CO2与过氧化钠反应会释放热量并产生氧气，B不符合题意； C．棉花着火需达到可燃物的着火点，说明CO2与过氧化钠的反应放热，使温度升高至棉花的着火点，C不符合题意； D．稀盐酸是混合物，而电解质为化合物，因此稀盐酸不是电解质，D不符合题意； 故选A。 易错提醒 解答化学键与反应热关系题目的“两”注意 (1)熟练掌握常见物质中的化学键数目。 1 mol 物质 CO2 (C==O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) Si (Si—Si) S8 (S—S) 化学键数 2NA 4NA 6NA 4NA 1.5NA 2NA 2NA 8NA (2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时，需注意断键和成键的总数，必须是断键时吸收的总能量和成键时放出的总能量。 【变式2-1】为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应为放热反应 B．反应物的总能量比生成物的总能量高 C．此反应一定是氧化还原反应 D．试剂A和试剂B可能为碳酸氢钠和乙酸 【答案】D 【分析】向盛有A的试管中滴加B试剂时，看到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，说明A和B反应时内部压力减小，反应会吸收热量，为吸热反应，据此分析解答。 【解析】A．根据分析可知，该反应为吸热反应，A错误； B．该反应为吸热反应，则反应物的总能量比生成物的总能量低，B错误； C．此反应未确定具体的反应物，不一定是氧化还原反应，C错误； D．碳酸氢钠和乙酸的反应为吸热反应，故试剂A和试剂B可能为碳酸氢钠和乙酸，D正确； 故答案为：D。 【变式2-2】下列装置中温度计示数下降的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．和氯化铵反应是吸热反应，温度降低，A符合题意； B．锌与稀硫酸为放热反应，温度升高，B不符合题意； C．氧化钙和水反应放出大量热，为放热反应，温度升高，C不符合题意； D．氢氧化钠与稀硫酸为中和反应、放热反应，温度升高，D不符合题意； 故选A。 基础达标 1．（2025高一下·湖南·学业考试）下列属于吸热反应的是 A．盐酸与碳酸氢钠反应 B．木炭燃烧 C．铁与盐酸反应 D．浓硫酸溶于水 【答案】A 【解析】A．盐酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳、水和氯化钠，该反应属于吸热反应，故选A； B．木炭燃烧是碳与氧气反应生成二氧化碳，燃烧是放热反应，故不选B； C．铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，金属与酸反应放热，故不选C； D．浓硫酸溶于水虽然伴随放热现象，但该过程属于物理变化，不是化学反应，故不选D； 选A。 2．（2025高一下·湖南·学业考试）某反应的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应物的总能量大于生成物的总能量 B．该反应为放热反应 C．该反应一定需要加热才能发生 D．该反应可表示灼热的炭与二氧化碳反应的能量变化图 【答案】D 【解析】A．从图中可以看出，反应物的总能量小于生成物的总能量，A不正确； B．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，则为吸热反应，B不正确； C．虽然该反应为吸热反应，但不一定需要加热才能发生，C不正确； D．炭与二氧化碳化合生成一氧化碳的反应为吸热反应，则该反应可表示灼热的炭与二氧化碳反应的能量变化图，D正确； 故选D。 3．（24-25高一下·上海·期末）下列反应可以表示如图的能量变化的是 A．Al和的铝热反应 B．与的反应 C．NaOH溶液与溶液反应 D．甲烷在中的燃烧反应 【答案】B 【解析】图示代表的反应是吸热反应； A．Al和的铝热反应是放热反应，故A错误； B．与的反应是吸热反应，故B正确； C．NaOH溶液与溶液的中和反应是放热反应，故C错误； D．甲烷在O2中的燃烧反应是放热反应，故D错误； 故选B。 4．（24-25高一下·重庆·期末）下列物质反应的能量变化不能用如图表示的是 A．八水合氢氧化钡与氯化铵 B．氢氧化钠与硫酸 C．氢气与氯气 D．镁条与稀盐酸 【答案】A 【分析】反应物的总能量高于生成物的总能量，图示表示放热反应。 【解析】A．八水合氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气、水，该反应为吸热反应，A符合题意； B．氢氧化钠与硫酸反应放热，B不符题意； C．氢气与氯气反应放出大量的热，C不符题意； D．镁条与稀盐酸反应放出热量，D不符题意； 故选A。 5．（24-25高一下·辽宁·期末）汽车尾气中的氮氧化物会产生光化学烟雾、酸雨等危害。汽车尾气管的三元催化器可将汽车尾气排出的、等有害气体转变为无害的二氧化碳和氮气，各物质中化学键的键能如表： 化学键 键能 1071 466 946 803 则反应中生成时的能量变化为 A．放出1222kJ B．放出642kJ C．吸收1222kJ D．吸收642kJ 【答案】A 【解析】 断裂旧键吸收的能量：4mol CO中的C≡O键：4×1071 = 4284 kJ，2mol NO2中的N=O键（每个NO2含2个N=O键）：2×2×466 = 1864 kJ，总吸收能量：4284 + 1864 = 6148 kJ。形成新键释放的能量：1mol N2中的N≡N键：1×946 = 946 kJ，4mol CO2中的C=O键（每个CO2含2个C=O键）：4×2×803 = 6424 kJ， 总释放能量：946 + 6424 = 7370 kJ。能量变化= 吸收能量 - 释放能量 = 6148 - 7370 = -1222 kJ，放出1222kJ。 故选A。 6．（24-25高一下·安徽合肥·期中）下列反应过程中的能量变化符合下图的是 ①酸碱中和；②镁与盐酸的反应；③生石灰变成熟石灰的反应；④盐酸与碳酸氢钠的反应；⑤石灰石分解；⑥甲烷燃烧；⑦灼热的炭与二氧化碳反应 A．①②③⑤ B．④⑤⑦ C．③④⑦ D．⑤⑦ 【答案】B 【解析】反应物的总能量比生成物总能量低，为吸热反应的能量变化图： ①酸碱中和是放热反应； ②镁与盐酸的反应是放热反应； ③生石灰变成熟石灰的反应是放热反应； ④盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应； ⑤石灰石分解是吸热反应； ⑥甲烷燃烧是放热反应； ⑦灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应； 故④⑤⑦是吸热反应，答案选B。 7．（24-25高一下·广东惠州·期中）化学反应伴随能量变化。下列变化中，既属于放热反应，又属于氧化还原反应的是 A．灼热的炭与二氧化碳反应 B．稀盐酸与氢氧化钠溶液混合 C．锌片与稀硫酸反应 D．氢氧化钡晶体的粉末和氯化铵晶体混合 【答案】C 【解析】A．灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳，碳的化合价变化（0→+2，+4→+2），属于氧化还原反应，但该反应为吸热反应，A不符合题意； B．稀盐酸与氢氧化钠的中和反应放热，但属于复分解反应，无化合价变化，不是氧化还原反应，B不符合题意； C．锌片与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌（0→+2）和氢（+1→0）的化合价变化，属于氧化还原反应，且反应放热，C符合题意； D．氢氧化钡与氯化铵反应吸热，且无化合价变化，不属于氧化还原反应，D不符合题意； 答案选C。 8．（25-26高一上·广东广州·期中）下列说法中，正确的是 A．控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，是节约能源的重要途径 B．“碳中和”中的“碳”，指的是碳单质 C．风能、水能、地热能属于不可再生能源 D．石油是一种化工产品 【答案】A 【解析】A．控制燃烧反应使燃料充分燃烧，能提高能源利用率，减少浪费，可以有效节约能源，A正确； B．“碳中和”中的“碳”指二氧化碳（CO2），而非碳单质，B错误； C．风能、水能、地热能属于可再生能源，可通过自然循环持续获取，C错误； D．石油是天然形成的化石燃料，属于自然资源，而非人工合成的化工产品，D错误； 故答案为：A。 9．（24-25高一下·山西朔州·期末）下列氢能的获得方法不符合低碳化要求的是 A．利用煤和水蒸气高温反应制取氢气 B．利用水力发电，电解水制取氢气 C．利用高效催化剂分解水制取氢气 D．利用太阳光聚焦产生高温，使水分解制取氢气 【答案】A 【解析】A．煤和水蒸气高温反应制取氢气的反应为碳和水蒸气高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，反应消耗化石能源，不符合低碳化要求，A符合题意； B．水力发电是清洁能源，利用水力发电，电解水制取氢气，制备过程中没有消耗化石能源，符合低碳化要求，B不符合题意； C．寻找高效催化剂，分解水制取氢气，制备过程中没有消耗化石能源，符合低碳化要求，C不符合题意； D．利用太阳光聚焦产生高温，不消耗化石能源，可使水分解产生氢气，制备过程中没有消耗化石能源，符合低碳化要求，D不符合题意； 故选A。 10．（24-25高一下·四川达州·期中）下列关于能量的认识中，错误的是 A．太阳能、氢能和风能都是新能源 B．盐酸与NaHCO3反应时会向环境释放热量 C．电解水的实验中，电能主要转化为化学能 D．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因 【答案】B 【解析】A．太阳能、氢能和风能均属于新能源，与传统能源（如煤、石油）相比，具有清洁、可再生的特点，A正确； B．盐酸与NaHCO3反应生成NaCl、H2O和CO2，该反应需要吸收热量，B错误； C．电解水时，电能驱动水的分解，转化为产物（H2和O2）的化学能，C正确； D．化学反应中，旧键断裂吸收能量，新键形成释放能量，两者差值决定总能量变化，D正确； 故选B。 综合应用 11．（25-26高二上·江西·期中）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。 12．（25-26高一上·湖南·期中）下列有关燃烧的说法中，错误的是 A．燃烧一定是氧化还原反应 B．只能在中燃烧 C．燃烧一定会放出热量 D．在中燃烧时，被氧化 【答案】B 【解析】A．燃烧是剧烈的氧化还原反应，必然存在元素化合价的变化，因此一定是氧化还原反应，A正确； B．铁不仅能在Cl2中燃烧，还能在O2中燃烧，B错误； C．燃烧是放热反应，必然伴随热量释放，C正确； D．铁在Cl2中燃烧生成FeCl3，铁元素的化合价从0升至+3，被氧化，D正确； 故答案选B。 13．（25-26高二上·江苏苏州·月考）下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是 A．与氯化铵(s)混合 B．酒精燃烧 C．强酸强碱的中和反应 D．催化氧化制取 【答案】A 【解析】A．Ba(OH)2·8H2O(s)与氯化铵(s)为吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，A正确； B．酒精燃烧是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，B错误； C．强酸强碱的中和反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，C错误； D．SO2催化氧化生成SO3是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，D错误； 故选A。 14．（24-25高一下·湖南益阳·期末）如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列说法错误的是 A．金属镁和卤素单质(X2)的反应均为放热反应 B．MgX2中热稳定性最弱的是MgI2 C．22.4 LF2(g)与足量的Mg充分反应，放热1124 kJ D．由图可知MgCl2(s)分解吸收的能量比MgBr2(s)大 【答案】C 【解析】A．金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应，A正确； B．物质的能量越低越稳定，热稳定性：MgI2＜MgBr2＜MgCl2＜MgF2，则热稳定性最弱的是MgI2，故B正确； C．22.4 L F2(g)未指明标准状况，无法确定其物质的量是否为1 mol，C错误； D．MgCl2分解吸热能量等于其生成放热的绝对值(641 kJ·mol⁻¹)，MgBr2为524 kJ·mol⁻¹，故MgCl2分解吸收能量更大，D正确； 答案选C。 15．（24-25高一下·辽宁大连·期末）近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是 A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 C．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 D．寻找特殊的催化剂，用于水分解产生氢气，是氢能开发的重要研究方向之一 【答案】B 【解析】A．新能源的核心特征包括分布广泛、可再生、清洁环保等，A正确； B．太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置，B错误； C．氢氧燃料电池利用原电池原理将化学能转化为电能，对氢气与氧气反应的能量进行利用，减小了直接燃烧的热量散失，产物为水，无污染，因此具有能量转化率高、清洁等优点，C正确； D．水可以分解产生氢气，但分解水需高温或电解，消耗能量巨大，寻找特殊的催化剂，可无需在高温或通电条件下分解水，降低生产成本，因此寻找特殊的催化剂，用于水分解产生氢气，是氢能开发的重要研究方向之一，D正确； 故答案选B。 16．（24-25高一下·湖北武汉·期末）按如图装置进行实验。搅拌一段时间后，滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理错误的是 A．烧瓶壁会变冷，说明存在吸热反应 B．试纸会变蓝，说明有NH3生成 C．实验过程中，气球会一直变大 D．滴加浓盐酸后，有白烟产生 【答案】C 【分析】NH4Cl与Ba(OH)2∙8H2O混合搅拌后，发生反应2NH4Cl+Ba(OH)2∙8H2O=BaCl2+2NH3↑+10H2O；滴加浓盐酸后，发生反应NH3+HCl=NH4Cl，可能发生反应Ba(OH)2∙8H2O+2HCl=BaCl2+10H2O。 【解析】A．搅拌一段时间后烧瓶壁会变冷，说明NH4Cl与Ba(OH)2∙8H2O反应为吸热反应，A正确； B．搅拌一段时间后试纸会变蓝，说明反应产生显碱性的气体，从而表明有NH3生成，B正确； C．NH4Cl与Ba(OH)2∙8H2O的反应是吸热反应，烧瓶中温度降低、气体压强会减小会导致气球变小，后因为氨气导致气体压强增大，气球会变大，滴入盐酸后，浓盐酸挥发出的氯化氢气体与氨气生成了氯化铵，导致气体压强变小，则实验过程中，气球先变小、后增大，加入盐酸后又变小，C错误； D．滴加浓盐酸后，浓盐酸挥发出的HCl气体与烧瓶内的NH3结合为NH4Cl固体，有白烟产生，D正确； 故选C。 拓展培优 17．（25-26高一上·湖南邵阳·月考）以为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如下： 下列说法正确的是 A．和含有的化学键类型完全相同 B．第二步反应属于放热反应 C．第一步反应吸收的热量为 D．生产尿素的化学方程式为 【答案】D 【分析】图中以为原料经两步反应可生产尿素，第一步反应的反应物总能量大于生成物的总能量，为放热反应，热化学方程式可表示为： ，第二步反应的反应物总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，热化学方程式可表示为： ，以此解答。 【解析】 A．的结构为，其中只含有共价键，中除含共价键外，还含有离子键(和之间)，二者含有的化学键类型不完全相同，故A错误； B．第二步反应的反应物总能量小于生成物的总能量，属于吸热反应，故B错误； C．由图可知，第一步反应是放热反应，故C错误； D．结合分析知，第一步反应的，第二步反应的，由盖斯定律可知，总反应的，故D正确； 故答案选D。 18．（24-25高一下·北京丰台·期末）水煤气变换反应是放热反应，在催化剂下的反应过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．过程I中有共价键断裂 B．过程II和过程III均为放热过程 C．该反应的化学方程式为： D．该反应中反应物的总能量大于生成物总能量 【答案】B 【分析】水煤气变换反应是，放热反应。 【解析】A．过程I中是CO上的C吸附在催化剂上，同时中的H-O键断裂，A正确； B．过程II中H-O键断裂，断键吸热，B错误； C．根据信息，该过程方程式为，C正确； D．该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物总能量，D正确； 故选B。 19．（2025高一下·全国·专题练习）在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸(均足量)，将两个各装有0.3 g NaHCO3或Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口(如图)。将气球内的NaHCO3或Na2CO3同时倒入试管中。 (1)①Ⅰ试管和Ⅱ试管中分别发生反应的离子方程式： 。 ②两支试管中的现象为 。 ③甲同学用手触摸试管，发现盛NaHCO3粉末的试管变冷，而盛Na2CO3粉末的试管变热。由此他得出：不管其状态如何，NaHCO3和盐酸反应为吸热反应，而Na2CO3和盐酸反应为放热反应。甲得出结论的方法是否正确？ (填“正确”或“不正确”)。 (2)为研究两反应是吸热反应还是放热反应，继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验，取平均值)： 序号 试剂1 试剂2 混合前温度 混合后最高或最低温度 ① 50 mL水 2.5 g NaHCO3固体 20 ℃ 18.5 ℃ ② 50 mL水 3.2 g Na2CO3固体 20 ℃ 23.3 ℃ ③ 35 mL稀盐酸 含2.5 g NaHCO3的饱和溶液15 mL 20 ℃ 18.8 ℃ ④ 35 mL稀盐酸 含3.2 g Na2CO3的饱和溶液15 mL 20 ℃ 21.2 ℃ 通过上述实验可得出三条结论： a．NaHCO3的溶解是 (填“吸热”或“放热”，下同)过程。 b．Na2CO3的饱和溶液和盐酸的反应是 反应。 c．NaHCO3的饱和溶液和盐酸的反应是 反应。 【答案】(1) 、 两支试管中都产生大量气泡，但加入NaHCO3的试管中产生气泡的速率要快得多 不正确 (2) 吸热 放热 吸热 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比； 【解析】（1）①Ⅰ试管反应为碳酸氢钠和盐酸生成水、二氧化碳、氯化钠：；Ⅱ试管中反应为碳酸钠和盐酸生成二氧化碳、水和氯化钠：； ②NaHCO3和Na2CO3与盐酸反应在同一条件下的速率不同，碳酸氢钠反应速率更快；两支试管中的现象为两支试管中都产生大量气泡，但加入NaHCO3的试管中产生气泡的速率要快得多。 ③甲得出结论的方法不正确，因为两种粉末与盐酸的反应包括两个过程：一是粉末的溶解过程，二是在溶液中溶质与盐酸的反应过程。 （2）由表中数据①②可知，NaHCO3固体的溶解是吸热的，Na2CO3固体的溶解是放热的。 分析③④两组数据可知NaHCO3饱和溶液与盐酸反应是吸热的，Na2CO3饱和溶液与盐酸反应是放热的。 20．（24-25高一下·湖北荆州·阶段练习）现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是_______(填字母)。 A．盐酸与 B．晶体和晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应 D．KOH溶液和稀硝酸反应 (2)由下图的能量转化关系可知生成16g(l)需要 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (3)某化学实验小组设计了如图三套实验装置探究化学能与热能的转化(装置中夹持仪器已略去)。回答下列问题： ①观察到甲装置中的实验现象是 。 ②将乙装置中外层具支试管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是 ；支管与②连接，实验现象是 。钠与水的总能量 (填“大于”或“小于”)生成物的能量。 ③装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因 。 ④上述三个实验方案均验证了：反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高于”或“低于”)生成物化学键形成放出的能量，物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来。 【答案】(1)CD (2) 放出 45.5 (3) 试管内有气泡产生，烧杯内有固体析出 支管连接的导管口处有气泡产生 支管连接的U形管内红墨水的液面左低右高 大于 水与生石灰反应放热，温度升高，水被蒸发，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝 低于 【解析】（1）常见的放热反应有：所有的燃烧，所有的中和反应，金属和酸的反应，金属和水的反应，大多数的化合反应等。 A． 盐酸与的反应是吸热反应，A不符合；     B． 晶体和晶体反应是吸热反应，B不符合； C． Zn和稀硫酸反应是放热反应，C符合；     D． KOH溶液和稀硝酸反应是放热反应，D符合； 选CD； （2）由图知，生成物的总能量低于反应物的总能量，因此该反应是放热反应，生成1mol (l)需要放出(510-419)kJ= 91kJ能量，则生成16g 即0.5mol (l)需要放出45.5kJ能量； （3）①镁片和稀盐酸反应：，所以试管内有气泡产生；且该反应放出热量，烧杯中温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中析出Ca(OH)2固体； ②水与钠反应产生氢气，将管的支管与虚线框内的①连接，实验现象是：烧杯中的导管口有气泡冒出；支管与②连接，由于压强原因U形管中的现象是：红墨水的液面左低右高，上述实验现象说明具支试管中的空气受热膨肚，则钠与水的反应为放热反应，说明钠与水的总能量大于生成物的总能量； ③装置丙中将胶头滴管内的水滴到生石灰上，支管处的白色粉末(无水硫酸铜)变为蓝色，其原因是生石灰和水反应放出的热量使水挥发，无水硫酸铜遇水变蓝； ④由分析可知，上述三个实验方案均验证了以上三个反应的反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量；物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来； 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $