1、第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能一、放热反应与吸热反应(1)放热反应:_热量的化学反应,_能转换为_能。(2)吸热反应:_热量的化学反应,_能转换为_能。(3)常见的放热和吸热反应常见的放热反应常见的吸热反应活泼金属与_的反应;酸碱中和反应;燃烧反应;多数化合反应。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;多数_反应。注意:a.需加热才能发生的反应 _(填“一定”或“不一定”)是吸热反应;b.吸热反应和放热反应都是_反应。二、化学反应中能量变化1.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Q=Q(吸)-Q(放)Q0,为反应
2、2.根据物质的能量确定能量变化3.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_反应,反之为_反应。如石墨吸收能量转化成金刚石,说明石墨比金刚石_。 1.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是()A.H2O的分解反应是放热反应B.氢能源已被普遍使用C.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值D.2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量2.下列反应中,属于氧化还原反应且反应前后能量变化如图所示的是()A.生石灰溶于水B.在人体组织里葡萄糖转化为
3、CO2和H2OC.高温条件下碳粉与二氧化碳的反应D.Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl固体的反应3.已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为HH:436 kJ,II:151 kJ,HI:299 kJ,下列对H2(g)+I2(g)2HI(g)的反应类型判断错误的是()A.放出能量的反应B.吸收能量的反应C.氧化还原反应D.可逆反应4.反应A+BC(放热)分两步进行,A+BX(吸热);XC(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()5.下图分别表示白磷、红磷燃烧时的能量变化,下列说法中正确的是()A.白磷比红磷稳定B.白磷燃烧产物比红磷燃烧产物稳定C.白磷转变为红磷吸收
4、热量D.由图像知4 mol红磷燃烧放出2 954 kJ的热量6.金刚石和石墨互为同素异形体。已知在高温、高压、催化剂作用下,1 mol石墨转化为金刚石,吸收1.9 kJ的热量。(1)该反应_(填“是”或“不是”)吸热反应。(2)石墨和金刚石相比,_能量高,_更稳定。(3)推测石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧,_放出的热量多。7.化学家格哈德埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意图如下:下列关于合成氨反应的叙述不正确的是()A.该过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成B.在催化剂的作用下,反应物的化学键变得容易断裂C.过程需吸收能量,过程则放出能量D.常温下该反
5、应难以进行是因为常温下生成物的化学键难以形成8.碳燃烧的过程如图所示,下列说法正确的是()A.1 mol C(s)和0.5 mol O2(g)反应生成1 mol CO(g)放出110.5 kJ热量B.1 mol CO2(g)生成1 mol C(s)和1 mol O2(g)放出393.5 kJ热量C.1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)的总能量小于1 mol CO(g)的能量D.等质量的碳燃烧C(s)CO2(g)过程比C(s)CO(g)CO2(g)过程释放的能量多9.根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化,其中一定正确的是()A.H2O分解为H2与O2时放出热量B.生成1 mol
6、 H2O(g)时吸收热量245 kJC.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲丙D.氢气和氧气的总能量小于水的能量10.航天飞船可用肼(N2H4)做动力源。已知1 g液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N2和水蒸气时放出20.05 kJ热量,化学方程式如下:N2H4+2H2O2N2+4H2O。下列说法中错误的是()A.该反应中肼做还原剂B.此情况下,液态肼燃烧生成1 mol N2时放出的热量为641.6 kJC.肼(N2H4)分子中只存在极性共价键D.该反应的反应物总能量高于生成物的总能量11.为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示的三套实验装置:(1)上述3个装置中,不能验
7、证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是_(填装置序号)。(2)某同学选用装置进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是_,说明该反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置进行实验(反应在丙试管中进行)。若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_。若观察到烧杯中产生气泡,则说明M溶于水_(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”),理由是_。(4)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O4KOH+3O2)是放热反应还是吸热反应。方法
8、:选择装置_(填装置序号)进行实验;方法:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。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 落实一、(1)释放化学热 (2)吸收热化学(3)水或酸分解a.不一定b.化学二、1.(1)大于小于(2)放热吸热3.放热吸热稳定知能素养 进阶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;2 mol H2可以在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol H2O,并
9、放出大量的热,D正确。2.B根据图示可知该反应是放热反应。A项,生石灰溶于水是放热反应,但是没有元素化合价的变化,属于非氧化还原反应,错误;B项, 在人体组织里葡萄糖转化为CO2和H2O的反应是放热反应,是氧化还原反应,正确;C项,高温条件下碳粉与二氧化碳的反应是氧化还原反应,同时属于吸热反应,错误;D项,Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl固体的反应是复分解反应,属于非氧化还原反应,同时是吸热反应,错误。3.B依题意,断裂1 mol HH键和1 mol II键吸收的能量为436 kJ+151 kJ=587 kJ,生成2 mol HI键放出的能量为299 kJ2=598 kJ,因为598 k
10、J587 kJ,所以,该反应的正反应是放出能量的反应,即该反应是放出能量的反应;根据反应式可知该反应是可逆反应,也是氧化还原反应。4.D反应A+BC释放热量,说明A+B能量总和大于C能量,A+BX为吸热反应,则A+B能量总和小于X能量;XC为放热反应,则X能量大于C能量,符合条件的只有D。5.D由图知等质量的白磷和红磷完全燃烧时释放的能量白磷比红磷多,白磷能量高于红磷,能量越低越稳定,所以红磷稳定,白磷转变为红磷放出热量,故A、C错误;两者燃烧产物相同,状态相同,所以产物稳定性相同,故B错误;由图知红磷燃烧是放热反应,4 mol红磷燃烧放出的热量为738.5 kJ4=2 954 kJ,故D正确
11、。6.【解析】1 mol石墨可转化为金刚石,该反应吸收1.9 kJ的热量,属于吸热反应,金刚石的能量高,石墨的能量低,故石墨更稳定,石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧时,金刚石放出的热量多。答案:(1)是(2)金刚石石墨(3)金刚石7.D由图可知,过程存在化学键的断裂,要吸收能量,过程存在化学键的形成,则释放能量,故该过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成,A、C均正确;合成氨时N2和H2中共价键较难断裂,使用催化剂有利于合成氨,说明在催化剂作用下,反应物的化学键变得容易断裂,B正确;化学键的断裂需要吸收能量,故常温下化学键可以形成,D错误。8.A由题图可知,C(s)+O2(g)与C
12、O(g)+12O2(g)的能量差为393.5 kJ-283.0 kJ=110.5 kJ,能量由高到低,是放热反应,A正确;1 mol C(s)与1 mol O2(g)反应生成1 mol CO2(g)放出热量393.5 kJ,则1 mol CO2(g)生成1 mol C(s)和1 mol O2(g)吸收393.5 kJ热量,B错误;由题图可知,1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)的总能量大于1 mol CO(g)的能量,C错误;反应放出的能量与过程无关,只与反应物和生成物的总能量有关,则等质量的碳燃烧后放热一样多,D错误。9.C根据能量变化可知,1 mol H2与12 mol O2断
13、键时吸收685 kJ能量,而生成1 mol H2O形成化学键放出930 kJ能量,所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应,则H2O的分解是吸热反应,A、B错误;断键吸收能量,成键释放能量,反应放热,反应物总能量高于生成物总能量,则总能量大小关系为乙甲丙,则C正确、D错误。10.C反应中N2H4中-2价N元素被氧化成N2,N2H4在反应中做还原剂,A项正确;生成1 mol N2需要1 mol N2H4,即32 g N2H4,此时共放热20.05 kJ32=641.6 kJ,B项正确;在N2H4中既存在NH极性键又存在NN非极性键,C项不正确;该反应为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,D
14、项正确。11.【解析】(1)装置可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置,不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应,中和反应都是放热反应。(3)NaOH固体、硝酸铵等溶于水时有热量的变化,但发生的是物理变化,不属于化学反应,故不是放热或吸热反应。(4)用或装置可验证超氧化钾与水的反应是否为放热反应。向包有KO2的脱脂棉中滴入几滴水,脱脂棉燃烧,说明KO2与水的反应是放热反应。答案:(1)(2)左端液面降低,右端液面升高放热(3)产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热,但不是放热反应(4)(或)放热
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