资源简介

(共27张PPT)
第六章
第一节　化学反应与能量变化
化学反应与能量
课时8　化学反应与热能
学习目标 知识体系
1．理解并能列举常见的放热反应与吸热反应 2．能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中的能量变化，并能进行简单的能量变化计算 3．通过能量图，能比较反应物与生成物的稳定性
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 所有化学反应都伴随着能量的变化 (　　)
(2) 不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不同的 (　　)
(3) 同一化学反应中反应物的用量不同时，放出或吸收的能量却相同 (　　)
(4) 放出能量越多的反应，通常生成物越不稳定 (　　)
(5) 因为氢气在氧气中燃烧放出能量，所以水的分解反应一定吸收能量(　　)
(6) 物质的化学键发生了断裂则一定发生了化学反应 (　　)
√
√
×
×
√
×
关键能力
常见的放热反应与吸热反应
1
提升
1
1．常见的放热反应：
燃烧反应、中和反应、大多数化合反应、铝热反应、金属与酸反应等。
2．常见的吸热反应：
氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]与氯化铵晶体反应、大多数分解反应、碳与CO2反应等。
从宏观的角度理解化学反应的能量变化
1
提升
2
[小结]
放热反应：反应物的总能量______(填“＞”或“＜”，下同)生成物的总能量。
吸热反应：反应物的总能量______生成物的总能量。
＞
＜
从微观的角度理解化学反应中能量变化
1
提升
3
1．从化学键的断裂与形成的角度理解
反应物原子或原子团生成物(Q1≠Q2)
例：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)
分析：断裂1 mol H—H要吸收的能量是436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl要吸收的能量是243 kJ，总计吸收________能量；形成2 mol H—Cl要释放的能量是862 kJ。反应物断键时吸收的总能量_____(填“＝”或“≠”)生成物成键时释放的总能量。则该反应H2(g)＋Cl2(g)═══2HCl(g)_______(填“吸收”或“放出”)的热量为_______。
679 kJ
≠
放出
183 kJ
1．1 mol特殊结构的物质的共价键数目的确定
(1) 1 mol 金刚石含有2 mol C—C(1 mol晶体硅中含2 mol Si—Si)。
(2) 1 mol 石墨中含有1.5 mol C—C。
(3) 1 mol SiO2中含4 mol Si—O。
(4) 1 mol P4含有6 mol P—P。
(5) 1 mol S8含有8 mol S—S。
例：工业上高纯硅可通过反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)制取，该反应中化学键键能数据如表所示。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si
键能/(kJ/mol) 460 360 436 431 176
分析：该反应中断开化学键时吸收热量＝(4×360＋2×436)kJ＝2 312 kJ，形成化学键放出热量＝(2×176＋4×431)kJ＝2 076 kJ，可见吸收热量更多，该反应为吸热反应。
3．方法归纳
判断一个反应是放热还是吸热，可通过比较E(反应物的键能总和)与E(生成物的键能总和)的大小进行判断。
放热反应：E(反应物的键能总和)______(填“＞”或“＜”，下同)E(生成物的键能总和)。
吸热反应：E(反应物的键能总和)______E(生成物的键能总和)。
＜
＞
有关放热反应和吸热反应的理解
1
提升
4
1．放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应在常温下就能发生。
2．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳与O2的反应。
3．放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。
分类悟法
　　　下列反应属于吸热反应的是 (　　)
A．碳酸钙在高温下的分解反应
B．木炭在氧气中燃烧
C．用生石灰和水作“即热即食型”火锅的热源
D．用“暖宝贴”取暖
1
常见的放热反应或吸热反应
1
类型
1
A
解析：物质燃烧均为放热反应，B错误；生石灰与水化合生成Ca(OH)2的同时放出大量热，属于放热反应，C错误；“暖宝贴”在使用过程中，发生了铁粉的缓慢氧化，属于放热反应，D错误。
　　　金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量。已知12 g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2。下列说法正确的是 (　　)
A．Q2＜Q1
B．金刚石比石墨稳定
C．等物质的量的石墨与金刚石，石墨具有的能量比金刚石高
D．质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多
通过物质能量变化判断反应物与生成物的稳定性
1
类型
2
2
D
解析：石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量，相同物质的量的金刚石的能量大于石墨，12 g石墨或金刚石完全燃烧时，金刚石放出的能量多，所以Q2＞Q1，A错误，C错误；石墨转化为金刚石需要吸收能量，即石墨比金刚石稳定，B错误；根据碳原子守恒，质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多，D正确。
　　　铝热反应可冶炼金属铁：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，能量变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A．氧化铁的能量一定高于氧化铝的能量
B．铝热反应中铝作还原剂
C．铝热反应需要高温条件，故铝热反应为吸热反应
D．能量变化必然伴随化学反应发生
化学反应能量图
1
类型
3
3
B
解析：由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A、C错误；能量变化不一定伴随化学反应发生，如浓硫酸稀释过程放热，但并没有化学反应发生，D错误。
　　　反应A2(g)＋B2(g) ═══2AB(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是 　
(　　)
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A和1 mol B—B能放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A—B需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB(g)的总能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量
从化学键的断裂与形成理解化学反应能量的变化原因
1
类型
4
4
解析：反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，A错误；化学键的断裂需要吸收能量，而不是释放能量，B错误，C正确；1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量高于2 mol AB(g)的总能量，D错误。
C
课堂评价
1．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 (　　)
A．化学反应都伴随着能量变化，伴随着能量变化的都是化学反应
B．需加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
D
解析：化学反应都伴随着能量变化，但伴随着能量变化的不一定都是化学反应，如浓硫酸溶于水放热，该过程没有发生化学反应，A错误；某些放热反应也需要在加热条件下才能发生，如铁与硫单质反应，B错误；化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少有关，C错误；化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，D正确。
2．下列说法正确的是 (　　)
A．已知P4(s，白磷)═══4P(s，红磷)，该反应为放热反应，说明红磷比白磷更稳定
B．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
C．燃烧反应中，反应物的总能量一定低于生成物的总能量
D．电解水制氢气和氧气的过程中旧化学键断裂吸收的总能量小于新化学键形成放出的总能量
A
解析：因为白磷转化为红磷为放热反应，所以红磷能量更低，根据物质能量越低越稳定，故说明红磷比白磷更稳定，A正确；反应热的大小是反应物所具有的能量与生成物所具有的能量的差值，B错误；燃烧是放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，C错误；电解水制取氢气和氧气为吸热反应，旧化学键断裂吸收的总能量大于新化学键形成放出的总能量，D错误。
3．下列图示与对应的叙述相符的是 (　　)
D
甲　　　　　　　　乙　　　　　　　　丙　　　　　　　　丁
A．图甲代表浓硫酸稀释过程中体系的能量变化
B．图乙表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量
C．图丙表示相同质量和状态的白磷比红磷稳定
D．图丁表示CO与H2O的反应过程与能量变化的关系
解析：浓硫酸的稀释是物理变化，不是化学变化，没有反应物和生成物，A错误；图乙中反应物的能量低于生成物的能量，该反应为吸热反应，说明反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B错误；从图中可知，相同质量和状态的白磷能量高于红磷，则红磷更加稳定，C错误；CO与H2O反应生成CO2和H2的反应为吸热反应，图中所示能量变化正确，D正确。
4．化学反应常常伴随能量的变化。如图是H2与Cl2反应的能量变化示意图，下列说法正确的是 (　　)
A．氯化氢分子的电子式：H＋[∶∶]－
B．该反应既是氧化还原反应又是放热反应
C．形成1 mol H—Cl要吸收431 kJ的能量
D．反应物断键时吸收的能量大于产物形成化学键时释放的能量
B
解析：HCl是共价化合物，其电子式为H∶∶，A错误；根据提供的数据?断裂化学键吸收的能量为679 kJ，形成化学键放出的能量为862 kJ，吸收热量小于放出热量，故该反应为放热反应，另外该反应是有单质参加的化合反应，属于氧化还原反应，B正确，D错误；形成1 mol H—Cl要放出431 kJ的能量，C错误。
5．化学反应A2(g)＋B2(g)═══2AB(g)的能量变化如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A．该反应需要在加热条件下才能进行
B．反应物的总能量比生成物的总能量高
C．该反应每生成2.408×1024个AB(g)分子吸收约2(a－b)kJ热量
D．破坏反应物中化学键所需的能量低于形成生成物中化学键释放的能量
C
解析：反应是吸热还是放热与反应条件无关，A错误；根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，B错误；2.408×1024个AB(g)分子的物质的量为4 mol，由图可知：1 mol A2(g)和1 mol B2(g)反应生成2 mol AB(g)分子时需要吸收(a－b)kJ的热量，则每生成4 mol AB(g)分子时吸收2(a－b)kJ的热量，C正确；该反应为吸热反应，故破坏反应物中化学键所吸收的能量高于形成生成物中化学键释放的能量，D错误。第一节　化学反应与能量变化
课时8　化学反应与热能
1．完成下列填空。
(1) 列举常见的放热反应：________________、_____________________、____________________、_____________________、_____________________、______________________等。
(2) 列举常见的吸热反应：________________、________________、________________、______________________等。
2．下列说法错误的是(　　)
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．当生成物总能量高于反应物总能量时，反应吸热
D．化学反应能量变化多少与反应物和生成物的聚集状态有关
3．下列化学反应属于放热反应的是(　　)
A．CO2通过炽热的炭层
B．浓硫酸溶于水
C．镁与稀盐酸的反应
D．石灰石分解制备氧化钙
4．下列变化过程中需要吸收能量的是(　　)
A．氢气球发生燃烧爆炸
B．向污染的河水中投入生石灰
C．
D．
5．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应。下列关于该反应的说法正确的是(　　)
A．X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的
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小于形成生成物中化学键所放出的能量
D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
6．下列反应属于氧化还原反应，且在反应过程中能量的变化如图所示的是(　　)
A．由Zn和稀硫酸制氢气
B．CaCO3分解反应
C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D．灼热的炭粉与二氧化碳反应
7．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是放热反应
B．2 mol O原子结合生成O2(g)时需要吸收498 kJ能量
C．该反应存在共价键的断裂与形成
D．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的总能量比2 mol NO(g)的总能量高
8．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。下列说法不正确的是(　　)
图1 图2
图3 图4
A．图1：石墨(s)转化为金刚石(s)是吸热反应
B．图2：等质量的S(g)完全燃烧放出的热量大于S(s)
C．图3：白磷(s)比红磷(s)稳定
D．图4：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)为放热反应
9．Na2CO3溶液与盐酸反应过程中的能量变化示意图如下。下列说法错误的是(　　)
A．等浓度等体积的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液分别与足量的盐酸反应均有气泡产生
B．C(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)是放热反应
C．HC(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)是放热反应
D．CO2(g)＋H2O(l)===H2CO3(aq)是放热反应
10．某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应进程与能量变化关系如图。下列叙述错误的是(　　)
A．三种化合物的稳定性：B>A>C
B．若该反应逆向进行，则C→B是吸热反应
C．加入催化剂不能改变反应的总能量变化
D．A→B反应中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高
11．科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1 mol N—N吸收193 kJ能量，断裂1 mol N≡N吸收946 kJ能量，下列说法正确的是(　　)
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4和N2互为同素异形体，N4转化为N2属于物理变化
C．N4(g)===4N(g)的过程中吸收772 kJ能量
D．1mol N4(g)转化为N2(g)时要放出734 kJ能量
12．已知拆开1 mol化学键需要的能量如表所示：
化学键 C—H C—F H—F F—F
所需能量/kJ 414 489 565 155
请根据表中数据计算在反应CH4(g)＋4F2(g)===CF4(g)＋4HF(g)中，每1 mol CH4(g)完全反应时________(填“放出”或“吸收”)____________的能量。
13．依据化学能与热能的相关知识，回答下列问题：
已知化学反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的能量变化如图所示：
则0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程________(填“吸收”或“放出”)____________kJ能量(用a、b、c字母表示，下同)，NH3(g)到NH3(l)过程能量变化为________kJ。
课时8　化学反应与热能
1．(1) 所有的燃烧反应　中和反应　金属与酸的反应　铝热反应　碱性氧化物与水的反应　大多数的化合反应　(2) 制水煤气　C＋CO22CO　Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O　HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑　大多数的分解反应
2．A　解析：化学反应的本质是旧的化学键断裂，新的化学键生成，而旧键断裂要吸收能量，新键形成要放出能量，故化学反应中必然伴随能量的变化，A错误、B正确；当生成物的总能量高于反应物的总能量时，反应为吸热反应，C正确；反应物和生成物的聚集状态不同，则能量不同，故化学反应能量变化的多少与反应物和生成物的聚集状态有关，D正确。
3．C　解析：C与CO2的反应属于吸热反应，A不符合题意；浓硫酸溶于水放出热量，但该过程属于物理变化，不属于化学反应，B不符合题意；镁与稀盐酸的反应属于放热反应，C符合题意；石灰石分解属于吸热反应，D不符合题意。
4．D　解析：氢气球发生燃烧爆炸属于放热反应，A不选；生石灰与水反应属于放热反应，B不选； 属于化学键的形成，需要释放能量，C不选； 属于化学键的断裂，需要吸收能量，D选。
5．D　解析：该反应为吸热反应，说明X＋Y的能量低于M＋N的能量，但X的能量不一定低于M，Y的能量不一定低于N，A错误，D正确；吸热反应不一定要加热，B错误；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，则反应为放热反应，C错误。
6．D　解析：根据图像可知，生成物总能量大于反应物总能量，说明该反应为吸热反应。金属与酸反应是放热反应，A不选；碳酸钙分解属于吸热反应，但该反应中不存在元素化合价变化，不属于氧化还原反应，B不选；Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合发生反应，属于吸热反应，但不是氧化还原反应，C不选；灼热炭粉与二氧化碳反应为吸热反应，也属于氧化还原反应，D选。
7．C　解析：由图可知，断开化学键吸收的能量＝(946＋498) kJ＝1 444 kJ，形成化学键放出的能量为1 264 kJ，则N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应，A错误；2 mol O原子结合生成O2(g)时需要释放498 kJ能量，B错误；该反应存在氮氮三键、氧氧双键的断裂和氮氧键的形成，均为共价键，C正确；该反应为吸热反应，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的总能量比2 mol NO(g)的总能量低，D错误。
8．C　解析：“白磷(s)＋O2(g)”比“红磷(s)＋O2(g)”的能量高，则白磷(s)比红磷(s)能量高，根据能量越低越稳定，则红磷(s)比白磷(s)稳定，C错误。
9．C　解析：等浓度等体积的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液分别与足量的盐酸反应均生成氯化钠、二氧化碳和水，A正确；由图可知，反应物C(aq)和2H＋(aq)能量之和大于生成物CO2(g)和H2O(l)能量之和，则反应C(aq)＋2H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)是放热反应，B正确；由图可知，反应物HC(aq)和H＋(aq)能量之和小于生成物CO2(g)和H2O(l)能量之和，则反应HC(aq)＋H＋(aq)===CO2(g)＋H2O(l)是吸热反应，C错误；反应物CO2(g)和H2O(l)能量之和大于生成物H2CO3(aq)能量之和，则反应CO2(g)＋H2O(l)===H2CO3(aq)是放热反应，D正确。
10．A　解析：物质的能量越低其稳定性越强，则三种化合物的稳定性：C>A>B，A错误；从图中可知C物质的能量低于B物质，若反应逆向进行，则由C生成B是吸热反应，B正确；催化剂能加快化学反应速率，不会改变反应的总能量，C正确；从图中可知，A到B是吸热过程，故断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量高，D正确。
11．D　解析：该物质是单质，A错误；二者互为同素异形体，同素异形体之间的变化为化学变化，B错误；N4(g)===4N(g)的过程中的吸收193 kJ×6＝1 158 kJ能量，C错误；1mol N4(g)转化为N2(g)时反应放出的热量为946 kJ×2－193 kJ×6＝734 kJ，D正确。
12．放出　1 940 kJ
解析：吸收的能量为414 kJ×4＋155 kJ×4＝2 276 kJ，放出的能量为489 kJ×4＋565 kJ×4＝4 216 kJ，故该反应是放热反应，差值为(4 216－2 276)kJ＝1 940 kJ。
13．放出　b－a　c
解析：反应物的能量比生成物的高，因此该反应发生时会放出热量；物质由气态转化为液态时放出热量。第一节　化学反应与能量变化
课时8　化学反应与热能
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1．理解并能列举常见的放热反应与吸热反应 2．能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中的能量变化，并能进行简单的能量变化计算 3．通过能量图，能比较反应物与生成物的稳定性
概 念 辨 析
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 所有化学反应都伴随着能量的变化(　　)
(2) 不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不同的(　　)
(3) 同一化学反应中反应物的用量不同时，放出或吸收的能量却相同(　　)
(4) 放出能量越多的反应，通常生成物越不稳定(　　)
(5) 因为氢气在氧气中燃烧放出能量，所以水的分解反应一定吸收能量(　　)
(6) 物质的化学键发生了断裂则一定发生了化学反应(　　)
常见的放热反应与吸热反应
1．常见的放热反应：
燃烧反应、中和反应、大多数化合反应、铝热反应、金属与酸反应等。
2．常见的吸热反应：
氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]与氯化铵晶体反应、大多数分解反应、碳与CO2反应等。
从宏观的角度理解化学反应的能量变化
　
[小结]
放热反应：反应物的总能量____(填“＞”或“＜”，下同)生成物的总能量。
吸热反应：反应物的总能量____生成物的总能量。
从微观的角度理解化学反应中能量变化
1．从化学键的断裂与形成的角度理解
反应物原子或原子团生成物(Q1≠Q2)
例：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)
分析：断裂1 mol H—H要吸收的能量是436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl要吸收的能量是243 kJ，总计吸收__________能量；形成2 mol H—Cl要释放的能量是862 kJ。反应物断键时吸收的总能量____(填“＝”或“≠”)生成物成键时释放的总能量。则该反应H2(g)＋Cl2(g)═══2HCl(g) ________ (填“吸收”或“放出”)的热量为_________。
2.1 mol特殊结构的物质的共价键数目的确定
(1) 1 mol 金刚石含有2 mol C—C(1 mol晶体硅中含2 mol Si—Si)。
(2) 1 mol 石墨中含有1.5 mol C—C。
(3) 1 mol SiO2中含4 mol Si—O。
(4) 1 mol P4含有6 mol P—P。
(5) 1 mol S8含有8 mol S—S。
例：工业上高纯硅可通过反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)制取，该反应中化学键键能数据如表所示。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si
键能/(kJ/mol) 460 360 436 431 176
分析：该反应中断开化学键时吸收热量＝(4×360＋2×436)kJ＝2 312 kJ，形成化学键放出热量＝(2×176＋4×431)kJ＝2 076 kJ，可见吸收热量更多，该反应为吸热反应。
3．方法归纳
判断一个反应是放热还是吸热，可通过比较E(反应物的键能总和)与E(生成物的键能总和)的大小进行判断。
放热反应：E(反应物的键能总和) _________(填“＞”或“＜”，下同)E(生成物的键能总和)。
吸热反应：E(反应物的键能总和) ________E(生成物的键能总和)。
有关放热反应和吸热反应的理解
1．放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应在常温下就能发生。
2．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳与O2的反应。
3．放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。
类型1　常见的放热反应或吸热反应
　下列反应属于吸热反应的是(　　)
A．碳酸钙在高温下的分解反应
B．木炭在氧气中燃烧
C．用生石灰和水作“即热即食型”火锅的热源
D．用“暖宝贴”取暖
类型2　通过物质能量变化判断反应物与生成物的稳定性
　金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量。已知12 g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2。下列说法正确的是(　　)
A．Q2＜Q1
B．金刚石比石墨稳定
C．等物质的量的石墨与金刚石，石墨具有的能量比金刚石高
D．质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多
类型3　化学反应能量图
　铝热反应可冶炼金属铁：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．氧化铁的能量一定高于氧化铝的能量
B．铝热反应中铝作还原剂
C．铝热反应需要高温条件，故铝热反应为吸热反应
D．能量变化必然伴随化学反应发生
类型4　从化学键的断裂与形成理解化学反应能量的变化原因
　反应(g)═══2AB(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A和1 mol B—B能放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A—B需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB(g)的总能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量
1．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是(　　)
A．化学反应都伴随着能量变化，伴随着能量变化的都是化学反应
B．需加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
2．下列说法正确的是(　　)
A．已知P4(s，白磷)═══4P(s，红磷)，该反应为放热反应，说明红磷比白磷更稳定
B．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
C．燃烧反应中，反应物的总能量一定低于生成物的总能量
D．电解水制氢气和氧气的过程中旧化学键断裂吸收的总能量小于新化学键形成放出的总能量
3．下列图示与对应的叙述相符的是(　　)
　　　
甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙　　　　　　　丁
A．图甲代表浓硫酸稀释过程中体系的能量变化
B．图乙表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量
C．图丙表示相同质量和状态的白磷比红磷稳定
D．图丁表示CO与H2O的反应过程与能量变化的关系
4．化学反应常常伴随能量的变化。如图是H2与Cl2反应的能量变化示意图，下列说法正确的是(　　)
A．氯化氢分子的电子式：H＋[∶∶]－
B．该反应既是氧化还原反应又是放热反应
C．形成1 mol H—Cl要吸收431 kJ的能量
D．反应物断键时吸收的能量大于产物形成化学键时释放的能量
5．化学反应A2(g)＋B2(g)═══2AB(g)的能量变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．该反应需要在加热条件下才能进行
B．反应物的总能量比生成物的总能量高
C．该反应每生成2.408×1024个AB(g)分子吸收约2(a－b)kJ热量
D．破坏反应物中化学键所需的能量低于形成生成物中化学键释放的能量
第一节　化学反应与能量变化
课时8　化学反应与热能
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1．理解并能列举常见的放热反应与吸热反应 2．能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中的能量变化，并能进行简单的能量变化计算 3．通过能量图，能比较反应物与生成物的稳定性
概 念 辨 析
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 所有化学反应都伴随着能量的变化(　√　)
(2) 不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不同的(　√　)
(3) 同一化学反应中反应物的用量不同时，放出或吸收的能量却相同(　×　)
(4) 放出能量越多的反应，通常生成物越不稳定(　×　)
(5) 因为氢气在氧气中燃烧放出能量，所以水的分解反应一定吸收能量(　√　)
(6) 物质的化学键发生了断裂则一定发生了化学反应(　×　)
常见的放热反应与吸热反应
1．常见的放热反应：
燃烧反应、中和反应、大多数化合反应、铝热反应、金属与酸反应等。
2．常见的吸热反应：
氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]与氯化铵晶体反应、大多数分解反应、碳与CO2反应等。
从宏观的角度理解化学反应的能量变化
　
[小结]
放热反应：反应物的总能量__＞__(填“＞”或“＜”，下同)生成物的总能量。
吸热反应：反应物的总能量__＜__生成物的总能量。
从微观的角度理解化学反应中能量变化
1．从化学键的断裂与形成的角度理解
反应物原子或原子团生成物(Q1≠Q2)
例：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)
分析：断裂1 mol H—H要吸收的能量是436 kJ，断裂1 mol Cl—Cl要吸收的能量是243 kJ，总计吸收__679_kJ__能量；形成2 mol H—Cl要释放的能量是862 kJ。反应物断键时吸收的总能量__≠__(填“＝”或“≠”)生成物成键时释放的总能量。则该反应H2(g)＋Cl2(g)═══2HCl(g)__放出__(填“吸收”或“放出”)的热量为__183_kJ__。
2.1 mol特殊结构的物质的共价键数目的确定
(1) 1 mol 金刚石含有2 mol C—C(1 mol晶体硅中含2 mol Si—Si)。
(2) 1 mol 石墨中含有1.5 mol C—C。
(3) 1 mol SiO2中含4 mol Si—O。
(4) 1 mol P4含有6 mol P—P。
(5) 1 mol S8含有8 mol S—S。
例：工业上高纯硅可通过反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)制取，该反应中化学键键能数据如表所示。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si
键能/(kJ/mol) 460 360 436 431 176
分析：该反应中断开化学键时吸收热量＝(4×360＋2×436)kJ＝2 312 kJ，形成化学键放出热量＝(2×176＋4×431)kJ＝2 076 kJ，可见吸收热量更多，该反应为吸热反应。
3．方法归纳
判断一个反应是放热还是吸热，可通过比较E(反应物的键能总和)与E(生成物的键能总和)的大小进行判断。
放热反应：E(反应物的键能总和)__＜__(填“＞”或“＜”，下同)E(生成物的键能总和)。
吸热反应：E(反应物的键能总和)__＞__E(生成物的键能总和)。
有关放热反应和吸热反应的理解
1．放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应在常温下就能发生。
2．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳与O2的反应。
3．放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。
类型1　常见的放热反应或吸热反应
　下列反应属于吸热反应的是(　A　)
A．碳酸钙在高温下的分解反应
B．木炭在氧气中燃烧
C．用生石灰和水作“即热即食型”火锅的热源
D．用“暖宝贴”取暖
解析：物质燃烧均为放热反应，B错误；生石灰与水化合生成Ca(OH)2的同时放出大量热，属于放热反应，C错误；“暖宝贴”在使用过程中，发生了铁粉的缓慢氧化，属于放热反应，D错误。
类型2　通过物质能量变化判断反应物与生成物的稳定性
　金刚石和石墨都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量。已知12 g石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2。下列说法正确的是(　D　)
A．Q2＜Q1
B．金刚石比石墨稳定
C．等物质的量的石墨与金刚石，石墨具有的能量比金刚石高
D．质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多
解析：石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量，相同物质的量的金刚石的能量大于石墨，12 g石墨或金刚石完全燃烧时，金刚石放出的能量多，所以Q2＞Q1，A错误，C错误；石墨转化为金刚石需要吸收能量，即石墨比金刚石稳定，B错误；根据碳原子守恒，质量相等的石墨与金刚石完全燃烧，生成的二氧化碳一样多，D正确。
类型3　化学反应能量图
　铝热反应可冶炼金属铁：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，能量变化如图所示。下列说法正确的是(　B　)
A．氧化铁的能量一定高于氧化铝的能量
B．铝热反应中铝作还原剂
C．铝热反应需要高温条件，故铝热反应为吸热反应
D．能量变化必然伴随化学反应发生
解析：由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，A、C错误；能量变化不一定伴随化学反应发生，如浓硫酸稀释过程放热，但并没有化学反应发生，D错误。
类型4　从化学键的断裂与形成理解化学反应能量的变化原因
　反应(g)═══2AB(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　C　)
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A和1 mol B—B能放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A—B需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB(g)的总能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量
解析：反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，A错误；化学键的断裂需要吸收能量，而不是释放能量，B错误，C正确；1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量高于2 mol AB(g)的总能量，D错误。
1．下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是(　D　)
A．化学反应都伴随着能量变化，伴随着能量变化的都是化学反应
B．需加热才能发生的反应一定是吸热反应
C．化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
解析：化学反应都伴随着能量变化，但伴随着能量变化的不一定都是化学反应，如浓硫酸溶于水放热，该过程没有发生化学反应，A错误；某些放热反应也需要在加热条件下才能发生，如铁与硫单质反应，B错误；化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少有关，C错误；化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，D正确。
2．下列说法正确的是(　A　)
A．已知P4(s，白磷)═══4P(s，红磷)，该反应为放热反应，说明红磷比白磷更稳定
B．反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
C．燃烧反应中，反应物的总能量一定低于生成物的总能量
D．电解水制氢气和氧气的过程中旧化学键断裂吸收的总能量小于新化学键形成放出的总能量
解析：因为白磷转化为红磷为放热反应，所以红磷能量更低，根据物质能量越低越稳定，故说明红磷比白磷更稳定，A正确；反应热的大小是反应物所具有的能量与生成物所具有的能量的差值，B错误；燃烧是放热反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量，C错误；电解水制取氢气和氧气为吸热反应，旧化学键断裂吸收的总能量大于新化学键形成放出的总能量，D错误。
3．下列图示与对应的叙述相符的是(　D　)
　　　
甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙　　　　　　　丁
A．图甲代表浓硫酸稀释过程中体系的能量变化
B．图乙表示反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量
C．图丙表示相同质量和状态的白磷比红磷稳定
D．图丁表示CO与H2O的反应过程与能量变化的关系
解析：浓硫酸的稀释是物理变化，不是化学变化，没有反应物和生成物，A错误；图乙中反应物的能量低于生成物的能量，该反应为吸热反应，说明反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量，B错误；从图中可知，相同质量和状态的白磷能量高于红磷，则红磷更加稳定，C错误；CO与H2O反应生成CO2和H2的反应为吸热反应，图中所示能量变化正确，D正确。
4．化学反应常常伴随能量的变化。如图是H2与Cl2反应的能量变化示意图，下列说法正确的是(　B　)
A．氯化氢分子的电子式：H＋[∶∶]－
B．该反应既是氧化还原反应又是放热反应
C．形成1 mol H—Cl要吸收431 kJ的能量
D．反应物断键时吸收的能量大于产物形成化学键时释放的能量
解析：HCl是共价化合物，其电子式为H＋∶∶，A错误；根据提供的数据?断裂化学键吸收的能量为679 kJ，形成化学键放出的能量为862 kJ，吸收热量小于放出热量，故该反应为放热反应，另外该反应是有单质参加的化合反应，属于氧化还原反应，B正确，D错误；形成1 mol H—Cl要放出431 kJ的能量，C错误。
5．化学反应A2(g)＋B2(g)═══2AB(g)的能量变化如图所示。下列叙述正确的是(　C　)
A．该反应需要在加热条件下才能进行
B．反应物的总能量比生成物的总能量高
C．该反应每生成2.408×1024个AB(g)分子吸收约2(a－b)kJ热量
D．破坏反应物中化学键所需的能量低于形成生成物中化学键释放的能量
解析：反应是吸热还是放热与反应条件无关，A错误；根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，B错误；2.408×1024个AB(g)分子的物质的量为4 mol，由图可知：1 mol A2(g)和1 mol B2(g)反应生成2 mol AB(g)分子时需要吸收(a－b)kJ的热量，则每生成4 mol AB(g)分子时吸收2(a－b)kJ的热量，C正确；该反应为吸热反应，故破坏反应物中化学键所吸收的能量高于形成生成物中化学键释放的能量，D错误。

展开更多......

收起↑