6.1 第1课时化学反应与热能-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学必修第二册同步辅导与测试(人教版)

探究目标（二） :4.(1)U形管右侧液面下降，左侧液面上升2NO2十2H2(O 1,提示：a)①C0(NH,),+H,0△CO,↑+2NH,↑ 4Na()H+(),↑ 答化剂7N,十12H,0 (2)不是硝酸铵溶于水没有新物质生成，为物理变化 ②8NH2+6N(), (3)不能镁和盐酸反应生成氢气，无论是吸热反应还是放热反应， ③2S)2+(O2+4NH+2HO—2(NH1)2S) 烧杯中导管口都有气泡冒出 ④32V-cV2% 第2课时化学反应与电能 必备知识·自主梳理 (2)①Ba()②8：1 :(一)火力氧化还原无明显现象有气泡产生有气泡产生无 ③415N()+4NH3+3()2 答化剂45NNO十6H,O 明显现象指针发生偏转负极氧化反应Zn一2e 2.提示：(1)脱疏过程： Zn2+ 正极还原反应2H+2e一H,个化学能电能 SO2(g)+CIO2(g)=SO(g)+ClO(g) :(二)锌筒石墨棒NHC1糊铅酸蓄电池锂离子电池化学能 ②S)2(g)+C1O(g) =S)3(g)+C1(g) 电能电能化学能 ③C1(g)十C1()2(g)—2C1(0(g) 关键能力·合作探究 (2)转化为硝酸或硫酸。 新知探究（一） 3N()2+HO—2HN()3+N) :情境导引 S03+H2()==H2S01 :1.提示：具有活泼性不同的两个电极：两电极插入电解质溶液中：形成 第六章 化学反应与能量 闭合回路：能自发地发生氧化还原反应。 !2.提示：铁制品与蛙腿接触时发生氧化反应。电极反应式为Fe一2e 第一节化学反应与能量变化 -Fe2 第1课时化学反应与热能 :3.提示：电子由负极（锌片）经导线流向正极（铜片），电解质溶液中，附 必备知识·自主梳理 离子(H十)向正极（铜片）移动，阴离子(S))向负极（锌片）移动。 (一)手感到热升高刺激性气味 冰凉黏结到烧杯的底部放4，提示：装置D能构成原电池：装置A不能构成原电池，原因是酒精 出吸收热能释放吸收 为非电解质：装置B不能构成原电池，原因是没有形成闭合回路：装 (二)1.吸收释放2.大于小于 反应物的总能量生成物的总 置C不能构成原电池，原因是两个电极的金属活泼性相同。 能量 !跟踪训练 (三)煤石油天然气太阳能风能地热能海洋能氢能 ·I.D[原电池的形成条件包括活动性不同的电极、电解质溶液、形成 关键能力·合作探究 闭合回路、自发进行氧化还原反应。对图示各个装置示意图进行观 新知探究（一） 察，发现只有D项不能形成闭合回路，因此D项不能形成原电池。] 跟踪训练 :2.D[a金属可与稀硫酸反应，a为原电池的负极，a极失电子发生氧 1,BC[化学反应的本质是旧化学键的断裂与新化学键的形成，由于 化反应，b为正极，发生还原反应，A不正确，D正确：溶液中的H 断键吸热，成键放热，因此化学反应必然伴随肴能量变化，A、D正 在b极上得电子生成氢气，c(H十)减小，B不正确；导线中电子流向 确：Na与H,()反应生成氢氧化纳和氢气，码于放热反应，B错误；！ 为a→b,所以导线中电流方向为b→a,C不正确。] Ba(OH)2·8H()与NH1CI的反应属于吸热反应，C错误。] 3.D[金属性铁强于铜，铁是负极，铜是正极，电流由Cu经导线流向 2.B[根据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说明反应是 F,A错误：铜片为原电池的正极，正极上发生得到电子的还原反 吸热反应或过程。A项，形成化学键的过程中会放出能量，错误：C 应，B错误：如果将稀硫酸换成柠檬汁，柠檬汁中含有电解质，仍然 项，腐于金属与酸的反应，是放热反应，错误：D项，属于酸碱中和反 能形成原电池，导线中会有电子流动，C错误：铁是负极，发生的反 应，是放热反应，错误。] 应为Fe—2e Fe2+,因此铁片质量逐渐减小，D正确。] 新知探究（二） 新知探究（二） 情境导引 跟踪训练 1,提示：断开1molH一H和1molC1一C1消耗的总能量为436kJ十1.D[D是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为 243kJ=679kJ,形成2molH一C1释放的总能量为431kJ×2= 原电池。 862kJ。由于成键放出的总能量大于断键吸收的总能量，因此，该反·2.B[A、D项，两极的材料相同，不能形成原电池：C项，酒精是非电 应是放热反应 解质，不能形成原电池。] 2.提示：化学反应的实质是物质化学键的断裂和形成，化学反应中断：新知探究（三） 裂化学键消耗的总能量与形成化学键释放的总能量并不相等，因此：典例导引 化学反应中一定伴随能量的变化，通常主要表现为热量的释放或典例解析金属锂作负极，发生氧化反应，生成L计向水溶液中移 吸收。 动，空气中()2在正极发生还原反应，电极反应式为()2十2H2)十 跟踪训练 4e- =4(OH,电池总友应式为4Li十()2十2H2()=4Li()H,故C 1.A 项符合题意。 2.B[每生成2分子AB(g)放出bkJ热量，A项错误：该反应的能 答案C ,跟踪训练 量变化=断裂化学键吸收的能量一形成化学键放出的能量，所以该 反应生成2 mol AB(g)时，吸收(a一b)kJ热量，B项正确：由题图可 1,C[A项，镍氢电池、锂离子电池为二次电池，碱性锌锰千电池为一 次电池，错误：B项，燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、乙醇 知，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，C项错误：断裂！ 1molA一A和1molB一B,共吸收akJ能量，D项错误。 燃料电池等，产物多为C)2、H2()等，不污染环境，错误；C项，化学 3.B[断键吸收的能量：6 mol P-P键为6×198kJ,3mol()=()键 电池是将化学能转变为电能的装置，有电子的得失·实质为氧化还 原反应，正确：D顶，铅蓄电池放电的时候，Pb被氧化，为原电池的 为3×497kJ,共为2679kJ:成键放出的能量：12molP一()键为 12X360kJ=4320kJ:故反应放出的能量大于吸收的能量，放出的 负极：Pb()2被还原，为原电池的正极，错误。 能量为4320kJ-2679kJ=1641kJ。 2.A[该制氧工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，A项正确： 学科素养·核心价值 该装置工作时，H由a极区流向b极区，B项错误：a极上有电子流 应用体验 出，发生氧化反应，所以a极上发生的电极反应为Fe2+ 1,D[水的分解是吸热反应，A错误：氢能源由于受贮存和运输等因 Fe3+,C项错误：由图可知，a极区Fe2+和Fe+可相互转化，故不需 素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用价值，B、C错误： 补充含Fe3+和Fe+的溶液，D项错误。] 2molH,(g)在1mol()2(g)中完全燃烧生成2molH,O(1),并放出：3.C [根据题给信息，该燃料电池的总反应为2H2十()2—2H2(), 大量的热，故2molH2()(1)具有的总能量低于2molH2(g)和1mol 燃料电池中负极通入氢气，氢气失去电子生成氢高子，故C正确。] (O2(g)具有的总能量，D正确。] :学科素养·核心价值 2.C[光能转变成热能，直接利用，故A不符合：光能转变成化学能，·应用体验 故B不符合：采用“光一热一电”能量转换形式，故C符合：光能转换！1.A[该电池的极，氢气失电子生成氢离子，发生氧化反应，故A 为电能，故D不符合。] 正确：电解质溶液呈酸性，产生的电极产物在电解质溶液中要能稳 随堂演练·巩固双基 定存在，正极反应为()2十4e十4H+ =2H,(),故B错误：在原电 1.C [A项应该为甲烷和氧气的总能量高，B、C,D项基于化学键的： 池中阳离子向正极移动，即氢离子通过质子交换膜移动到b极，故C 角度分析，正碗的为C。 错误：电池中存在化学能转化为热能的能量转化，则化学能不可能 2.D[酸碱中和反应是放热反应，故A错误：金属与酸的反应为放热 100%转化为电能，故D错误。 反应，故B错误：物质的燃烧反应是放热反应，故C错误：C()H)2十！2.解析(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下 2NH,△CC,+2NH,个+2H,0为铵盐与藏的反应，属于吸热反 生成的C()2不与H2S)1反应，故电池反应为2CH()H十3()2 应，故D正确。 2C()2十4H2()。(2)电池的正极为()2，得电子，由于是酸性电解质， 3.D[该反应为放热反应，根据1mol氢气与1mol氯气反应后生成： 所以会生成H2),用电池总反应式减去正极反应式即可得出负极反 2 mol HC1,因此正确答案为D。] 应式。(3)H移向正极，在正极生成水。(4)产物是C()2和H2(), 不会对环境造成污染。 206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 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 (一)放热反应和吸热反应 (二)化学反应中能量变化的原因 1. 化学反应中能量变化的原因一微观角度 实验 2mol·L1盐酸 反应过程 反应物 旧化学健新影，厂原子新化学健形我 生成物 计 Ba(OH)2·8H2O+NH,C 操作 0 滴有水滴的木片 镁条 (反应物 旧化学键断裂， 能量 能 不相等 能量变化 量变 (生成物)一新化学键形成， 能量 ①闻到 气体 的原因 ①看到有气泡产生 ②用手摸烧杯底部有 故反应过程中化学键的断裂与形成是化学反 ②用手触摸反应后的试 实验 感觉 应中能量变化的主要原因 管， 现象 ③用手拿起烧杯，木片 ③温度计指示反应温度 2.化学反应中能量变化的决定因素一 宏观角度 ④烧杯内反应物成糊状 放热反应 吸热反应 能量 能量1 Ba(OH)2·8H2O + 反应物的总能量 放出 生成物的总能量 方程Mg+2HCI=MgCl2+ 吸收 图示 能量 能量 式 H2个 2NHCl -BaCl2 生成物的总能量 反应物的总能量 2NH3↑+10H2O 反应过程 反应过程 该反应 热量 该反应 热量 能量相 实验 反应物的总能量 反应物的总能量 结论 化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为 对大小 生成物的总能量 生成物的总能量 的变化，有的释放热量，有的吸收热量 化学反应中的能量变化决定于 化学上把 热量 结论 和 的相对大小 放热反应 的化学反应称为放热 相关 反应 (三)人类对能源的利用 概念 热量的化学反 化石燃料（人类利用最多的常规能源）：主要包括 吸热反应 应称为吸热反应 和 常规 镁条、铝片与盐酸的反 能源 化石燃料利用过 ①短期内不可再生，储量有限 程中亟待解决的 ②燃烧排放的粉尘、SO2、NOz、 常见 应，木炭、氢气、甲烷等在 常见的放热反应 两方面问题 CO等是大气污染物的主要来源 的吸 氧气中的燃烧，氢气与氯 热反 气的化合等 应和 理想新能源 氢氧化钡晶体与氯化铵 放热 新能 和 的反应，盐酸与碳酸氢钠 反应 常见的吸热反应 源 的反应，灼热的炭与二氧 资源丰富、可以再生、对环境无 特点 化碳的反应等 污染 32 第六章化学反应与能量 关键能力·合作探究 讲练设计探究重，点 新知探究（一） 放热反应和吸热反应的理解和判断 (2)吸热反应和放热反应都是化学变化 核心归纳 如NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反 1.常见的放热反应和吸热反应 应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热 放热反应 吸热反应 反应。 ①绝大多数化合反应，如CaO ①绝大多数分解反应，如 跟踪训练 +H2 O-Ca(OH)2 CaCO, ②所有的燃烧反应，如CH4+ 高温ca0十C0,↑ 1.(双选)下列关于化学反应与能量变化的说法中， 20,点懋 ②铵盐与碱的反应，如 CO,+2H,O 2NHCl(s)+Ba(OH)2· 不正确的是 () ③酸碱中和反应，如NaOH十 8H2O(s)—BaCl2+ A.化学反应必然伴随着能量变化 HCI =NaCl+H2O 2NH3↑+10H2O B.Na与H,O的反应属于吸热反应 ④活泼金属与酸或水的反应， ③以C,CO和H2为还原 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热 如2Na+2H2O=2NaOH+ 剂的氧化还原反应，如 H2个 反应 C(s)十H,0(g)商温c0 ⑤部分特殊反应，如铝热反 D.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化 应、过氧化钠与水或CO2的反 (g)+H2(g) 引起的 应、氨的催化氧化等 ④盐酸与NaHCO3的反应 2.下列反应或过程中能量的变化符合图像的是 2.放热反应与吸热反应的比较 ( 能量 放热反应 吸热反应 生成物 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 能量 变化 反应物具有的总能量 反应物具有的总能量低 反应物 形成原因 高于生成物具有的总 于生成物具有的总能量 能量 反应过程 A.H+H→H-H 生成物分子成键时释 生成物分子成键时释放 B.2NH C1+Ba (OH)2.8H2O-BaCl2+ 与化学键强 放的总能量多于反应 的总能量少于反应物分 弱的关系 物分子断键时吸收的 2NH3个+10H,O 子断键时吸收的总能量 总能量 C.Mg+2HCl-MgCl2+H2↑ D.H2SO+2KOH-K2SO+2H2O 能量 能量： 反应物的 生成物的 规律方法]放热反应和吸热反应判断“三方法” 反应过程 总能量 放出 总能量 吸收 y热量 热量 图示 生成物的 反应物的 通常需要持续加热的反应为吸热 总能量 总能量 依据反应条件判断 反应过程 反应过程 反应 3.规避吸热反应和放热反应理解的2个易错点 反应物的总能量高于生成物的总 依据能量变化图像 (1)“三个不一定” 能量，则反应为放热反应；反之， 判断 则为吸热反应 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 依据断键和成键所 如果旧键断裂吸收的能量大于新 发生，如铝热反应；③吸热反应也不一定需要加 吸收和释放的能量 键形成释放的能量，则为吸热反 热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4C1晶体的 数据判断 应；反之，为放热反应 反应。 33 化学 必修第二册 新知探究（二） 化学反应中能量变化的原因 :2.从宏观角度看化学反应中能量变化的原因 情境导引 一个确定的化学反应完成后是吸收能量还是放 出能量，取决于反应物的总能量与生成物的总能 已知H2与Cl2发生反应：H2(g)+Cl2(g) 量的相对大小，如表所示。 2HCl(g);1molH2与1 mol Cl2在25℃、101kPa: 条件下完全反应生成2 mol HCI时，能量变化如下 化学反应放出能量 化学反应吸收能量 图所示： 生成物的总能量高 ④④ 键断裂 反应物的总能量高 ① 田 436 kJ-mol 假想的 化学反应↓释放能量 化学反应个 吸收能量 + 能量 中间物质 CCI 键断裂 →(C C① 生成物的总能量低 反应物的总能量低 形 反应物的>生成物的 反应物的<生成物的 243 kJ.mol-1 成 总能量 总能量 总能量 总能量 能量 成1 @@① ①C+ 431 kJ.mol- 431 kJ.mol- 能量 能量 个能量 能量 反应物的反应物 生成物的 生成物 1.断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要释放 总能量 总能量 吸 能量，断开1molH一H和1 mol Cl-一C消耗的 放： 总能量是多少？形成2molH一Cl释放的总能 能 能量 量 量是多少？由此判断该反应是放热反应还是吸 生成物的 反应物的 总能量 生成物 总能量反应物 热反应？ 反应过程 反应过程 3.化学反应中能量变化的计算 (1)Q(吸)表示反应物中化学键断裂时吸收的总 能量，Q(放)表示生成物中化学键形成时放出的 2.从化学键的角度分析，为什么化学反应发生的同 总能量，则公式为△Q=Q(吸)一Q(放)。 时一定存在能量的变化？ (△Q<0,为放热反应 △Q=Q(吸)-Q(放) △Q>0,为吸热反应 (2)应用公式计算化学反应中的能量变化时，不 仅要注意反应中的各物质的物质的量，还要注意 1mol物质中化学键的数目。 4.键能、物质总能量和稳定性的关系 核心归纳 键能越大，破坏化学键需要的能量越高，物质本 身具有的能量越低，物质就越稳定。 1.从微观角度看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取决于反应 跟踪训练 物中化学键断裂所吸收的能量和生成物中化学 :1.根据下面的信息，判断下列叙述正确的是（ 键形成所放出的能量的相对大小。化学反应中 1molH2的共价键断裂 能量变化的关系如下图所示。 H2(g) 2H(g) 吸收436kJ能量 吸收能量E, 吸收的能量△E=E,-E2 1 molO2的共价键断裂 反应物 新化学键形成生成物 旧化学健断裂 →E,>E2,反应吸收能量 20 →O(g) 吸收249kJ能量 E<E2,反应放出能量 1molH2O(g的共价键 放出能量E2 放出的能量△E=E2-E, 形成 H2O(g) 释放926kJ能量 34 第六章化学反应与能量 A.氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 :3.化学键的键能是形成（或断开）1mol化学键时释 B.1molH2(g)和2 molO2(g)的能量低于 放（或吸收）的能量。己知白磷和P4O6的分子结 构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ· 1molH2O(g)的能量 mol1): C.1molH,(g)和2mol02(g)反应生成1mol P-P:198 P-0:3600-0:497 H2O一定释放能量241kJ D.2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2mol: H2O(g)吸收能量482kJ 2.已知化学反应A2(g)十B2(g)—2AB(g)的能量： 白磷 P4O6 变化如图所示，下列叙述中正确的是 ( 若生成1molP4O6,则反应P4(白磷)十3O2 ↑能量/kJ/mol) P4O6中的能量变化为 ( A.吸收1641kJ能量B.放出1641kJ能量 C.吸收126kJ能量D.放出126kJ能量 [易错点拨]合理规避能量计算“4”个失分点 2 mol AB(g) (1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进 1 mol A2(g)+1 mol B2(g) 行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。 反应过程 (2)互为可逆反应的正反应和逆反应的能量变化 A.每生成2分子AB(g)吸收bkJ热量 恰好相反。 B.该反应过程中，生成2 mol AB(g)时吸收(a (3)注意计算共价化合物中的共价键数目，如 b)kJ热量 1 mol NH3中含有3molN-H键，1molH2O2 C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总： 中含有2molH-O键和1molO-O键。 能量 (4)计算时要注意化学计量数与共价键总数的关 D.断裂1molA一A和1molB-B,共放出akJ: 系，不能按1mol计算，要根据实际配平的化学方 能量 程式计算反应物或生成物的总能量。 学科素养·核心价值 提升技能素养提高 太阳能及其利用 目前人类直接利用太阳能有两种形式，一是光 大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作 热转换，二是光一电转换。 用，地球上每年通过光合作用储藏的太阳能相当于 应用体验 全球能源年消耗量的10倍左右，这就是光一生物 质能的转化。植物体内的叶绿素等物质将水、二氧1.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓 化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素，其本质 解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢 是发生了光一化学能的转换。 能的构想。下列说法正确的是 ( 太阳能 女太阳能 水、 二氧化碳 光分解催化剂 HO 电能 H、O 网电能 氢发电机 生物 质能 : 燃料电池 里发电厂 、化学能 A.H2O的分解反应是放热反应 水 煤 煤灰渣 B.氢能源已被普遍使用 营养素 C.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 肥料 D.2molH2O(1)具有的总能量低于2molH2(g) 太阳能的转化 和1molO2(g)具有的总能量 35 化学必修第二册 2.我国太阳能开发利用位于世界前列。下列采用： “光一热一电”能量转换形式的是 ( 接受器 采光 光伏电池 CO,.HO CHOH MoS 反射板 微波束 地面 冷水个热水 Ti0223 接受 一释放能量储存能量 C.太阳能熔盐发电 D.太阳能空间发电 A.光致（互变异构）储能 B.生产甲醇燃料 随堂演练·巩固双基 巩固练习能力提升 1.(选自鲁科版新教材P4)甲烷燃烧反应能提供能：4.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他 量是因为 ( 方法感知温度的变化，如在探究化学反应过程中 A.甲烷的能量高 有热量变化时，某兴趣小组设计了如下三套 B.生成物分子形成化学键释放能量 装置： C.破坏反应物分子化学键所吸收的能量小于形 成生成物分子化学键所释放的能量 D.破坏反应物分子化学键所吸收的能量大于形 成生成物分子化学键所释放的能量 2.下列化学反应过程中的能量变化符合下图所示 (1)该小组选择装置I探究Na2O2和H2O反应 的是 为放热反应，将水滴入盛有过氧化钠的试管中， 能量 U形管中的现象为 生成物 △H 反应物 化学方程式： 反应过程 A.HC1+NaOH--NaCl++H2O (2)该小组采用装置Ⅱ，探究硝酸铵溶于水的能 B.Fe+H2 SO4 -FeSO+H2 量变化，当向盛有硝酸铵固体的试管中滴入少量 C.CH,+20,点燃C02+2H,0 水，发现导管中形成一段水柱，则该变化 D.Ca(OH)2+2NH,C1△CaC2+2NH3个 (填“是”或“不是”)吸热反应，原因为 +2H,O 3.(选自鲁科版新教材P55)氢气在氯气中燃烧时产 生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1molH2 (3)该小组在探究镁和盐酸反应热量变化时，选 中的化学键消耗的能量为Q1kJ,破坏1 mol Cl2 择了装置Ⅲ，发现反应过程中，导管口有气泡冒 中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1 mol HCI 出该装置 (填“能”或“不能”)证明镁和 中的化学键释放的能量为Q?kJ。下列关系式 盐酸反应为放热反应，原因为 中，正确的是 ( A.Q+Q2>Q B.Q1+Q2>2Q C.Q1+Q2<Q3 D.Q1+Q2<2Q3 温馨提示 请做课时分层检测（八） 36