《第一节 化学反应与能量变化》知识梳理与同步练习.docx

第一节 化学反应与能量变化《第一课时 化学反应与热能》知识梳理一.化学反应与热能的转化化石燃料燃烧会放出大量的热，除了燃烧，其它化学反应也伴随着放热或吸热现象1.两条基本规律质量守恒定律： 化学反应前后物质的总质量保持不变 能量守恒定律： 一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途经和能量的形式不同， 但是体系包含的总能量不变 2.化学反应 一定 伴随有能量的变化，化学反应中能量变化主要表现为 热量 的变化，吸热或放热3.化学能与热能的实验探究【实验6-1】 现象： 铝片溶解，有气泡产生，试管外壁温度上升 结论： 铝与盐酸的反应是放热反应 化学反应方程式： 2Al+6HCl==2AlCl3+3H2 ↑ 【实验6-2】现象： 有刺激性气味气体产生，烧杯外壁温度下降，拿起烧杯，玻璃片粘在烧杯底部 结论： Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应 化学反应方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O4.放热反应和吸热反应化学上把释放热量的化学反应称为放热反应，吸收热量的化学反应称为吸热反应。

1)常见的放热反应：①所有的燃烧反应； ②大多数的化合反应；(CO2+C2CO为吸热反应)③酸碱中和反应； ④金属与酸或水反应置换出氢气； ⑤缓慢的氧化反应2)常见的吸热反应： ①大多数的分解反应； ②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；③以C、CO、H2为还原剂一些高温反应：CO2+C2CO ；C+H2OCO+H2④盐类的水解【注意】有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化反应条件与热量变化没有必然的关系，既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应二.化学反应中能量变化的原因1.化学键与化学反应中能量变化的关系 （1）化学键与能量的关系 化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要 吸收 能量，形成生成物中的化学键要 释放 能量2） 键能： 标况下，将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量，单位（KJ·mol-1） 氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。

则：吸收总能量为： 436+243=679KJ 释放总能量为： 431×2=862KJ 反应中放出的热量： 862-679=183KJ 这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来3）化学键与化学反应中能量变化的关系断开化学键要 吸收 能量，形成化学键要 释放 能量； 化学键的变化 是化学反应中能量变化的主要原因能量是守恒的，化学反应中的能量变化通常表现为 热量 的变化2.从物质储存化学能的角度理解化学反应过程中能量变化的关系 （1）一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量，决定于 反应物总能量 和 生成物总能量 相对大小2）化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，吸热或者放热吸热反应和放热反应与反应物和生成物总能量的关系如下： 吸热反应：反应物的总能量 小于 生成物的总能量 放热反应：反应物的总能量 大于 生成物的总能量（3）以能量为纵坐标，画出放热反应和吸热反应的简单示意图反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量放热反应 吸热反应 三.化学反应与能源1.现阶段人类获取热能的主要途径是： 物质的燃烧 使用最多的常规能源是：化石燃料(煤、石油和天然气)。

2.化石燃料储量有限，短期内不可再生；影响环境：煤、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3.节能减排，提高能源的利用率；开发使用新能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等4.一次能源：从自然界中直接获取的能源 二次能源：一次能源转化获取的能源《第一课时 化学反应与热能》同步练习 1．下列措施能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是( )A．多加煤以使炉火更旺B．在煤炭中加入生石灰C．制蜂窝煤时常在煤中掺一些黄泥D．把煤粉碎，在煤粉燃烧器中燃烧2．化学反应中往往伴随着能量的变化，下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是A．石灰石的分解反应 B．铝与稀盐酸反应C．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应 D．NaOH与稀硫酸反应3．下列说法正确的是( ) A．任何化学反应都伴随着能量的变化B．，该过程放出大量的热，所以该过程是放热反应C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D．如图所示，该反应是吸热反应4．反应(石墨)(金刚石)是吸热反应，下列说法不正确的是( )A．金刚石和石墨是不同的单质B．金刚石和石墨可以相互转化C．石墨比金刚石更稳定D．相同质量的石墨比金刚石的能量高5．放热反应一定是( )A．断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多B．贮存能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应物的总能量低于生成物的总能量6．下列说法中正确的是( )A．放热反应在常温下就能发生，吸热反应必须加热才能进行B．不需要加热就能发生的反应是放热反应C．一定质量的硫在空气中完全燃烧比纯氧中燃烧放热要多D．氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量，属于吸热反应7．风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是A．可节约大量煤、天然气、石油等燃料 B．有效减少二氧化碳，控制温室效应C．风能是一种清洁的环保型能源 D．风力发电是化学能转变为电能8．下列说法不正确的是( )①在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应②在常温、常压下就能发生的反应一定是放热反应③氧化还原反应都是放热反应，复分解反应除酸碱中和反应外都是吸热反应④化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应A．②③ B．①②③C．①③④ D．①②③④9．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。

下列说法中，不正确的是( )A．过程I的反应：2Fe3O4=6FeO+O2↑B．Fe3O4、FeO以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂C．过程I、Ⅱ的总反应：2H2O=2H2↑+O2↑D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化10．N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示N2、H2、NH3，已知：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ，该反应属于放热反应下列说法正确的是A．催化剂仅起到吸附N2和H2的作用，对化学反应速率没有影响B．②→③过程，是放热过程C．③→④过程，N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量11．科学家已获得了气态分子，其结构为正四面体形(如图所示)已知断裂1mol键吸收193kJ能量，断裂1mol键吸收946kJ能量，下列说法正确的是( )A．属于一种新型的化合物B．的过程中释放1002kJ能量C．1mol转化为时要吸收734kJ能量D．和互为同素异形体，转化为属于化学变化12．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示下列说法中，不正确的是( )A．过程I的反应：2Fe3O4=6FeO+O2↑B．Fe3O4、FeO以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂C．过程I、Ⅱ的总反应：2H2O=2H2↑+O2↑D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化13．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。

已知：几种物质中化学键的键能如表所示化学键H2O中H-O键O2中O=O 键H2中H-H键H2O2中O-O键H2O2中O-H键键能kJ/mol463496436138463若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是( )A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程I吸收了926 kJ能量C．过程II放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应14．下列反应属于放热反应的是______；属于吸热反应的是_______ A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2B．氢气在氧气中燃烧C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 D．氢氧化钾和硫酸中和E．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 F．氢气还原氧化铜G．葡萄糖在人体内氧化分解 H．钢铁制品生锈的反应15．化学反应一定伴随能量变化1）将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10g NH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到______气味，用手触摸烧杯底部感觉________，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯___ 说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是_____（填“吸热”或“放热”）反应。

该反应的化学方程式_________（2）NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热_____（填 “相等”或“不等”），原因是（用适当的文字和离子方程式解释）_____（3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是________（填序号）①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点，③将固体燃料粉碎，④将液体燃料雾化，⑤将燃料煤气化处理，⑥通入适量空气16．某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，I.若E1>E2，则该反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应该反应可用图____(填“A”或“B”)表示II.若E1＜E2，则该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应该反应可用图_____(填“A”或“B”)表示III.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的最小能量：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2键能(kJ/mol)243193151432366298436根据上述数据回答下列问题：（1）下列物质本身具有的能量最低的是（_____）A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2（2）下列氢化物中最稳定的是（_____）A．HCl 。