第2章1节化学能与热能

第二章第一节晨背关键语句理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二考向三化学反应吸热还是放热决定于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。若E1>E2，则为放热反应；若E1<E2，则为吸热反应。若反应中，断裂反应物中的化学键吸收能量为Q(吸)，形成生成物中的化学键放出能量为Q(放)，则化学反应过程中的能量变为ΔQ＝Q(吸)－Q(放)，若ΔQ<0为放热反应，若ΔQ>0为吸热反应。酸与碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。物质具有的能量越低，物质的稳定性越强。[自学教材·填要点]1．化学反应中能量变化的原因(微观角度)组成物质的原子(或原子团)之间是通过化学键相结合的。当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂与形成

是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。2．化学反应中能量变化的决定因素(宏观角度)一个确定的化学反应是吸热还是放热，决定于反应物的总能量与生成物总能量的相对大小。(1)反应物的总能量大于生成物的总能量，则化学反应释放能量。如图所示：(2)反应物的总能量小于生成物的总能量，则化学反应吸收能量。如图所示：[师生互动·解疑难]1．从化学键角度分析(1)当Q1>Q2，化学反应吸收能量。

(2)当Q1<Q2，化学反应放出能量。2．从能量的角度分析放出能量的反应：反应物的总能量大于生成物的总能量，反应过程中，反应物将其比生成物多的那部分能量释放出来，且主要以热能形式，部分以光能等形式释放。吸收能量的反应：反应物的总能量低于生成物的总能量，反应过程中需要从外界吸收能量，且将这部分能量储存在生成物中。3．物质的稳定性与能量的关系物质本身所具有的能量越高，该物质越不稳定，物质本身具有的能量越低，该物质越稳定，即能量越低越稳定。1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)只要有化学键的断裂，一定发生化学反应。

((2)断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量。((3)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应))吸收能量。

((4)化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程。())答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)×[自学教材·填要点]1．两条基本的自然定律质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。能量守恒定律：自然界中一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量

不变。程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。2．化学能与热能的相互转化

(1)化学能转化为热能：①盐酸与铝反应后，溶液温度升高，说明该反应是放热反应；②中和热：酸与碱发生中和反应生成

1

mol H2O

时所释放的热量。(2)热能转化为化学能：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，烧杯变凉

，玻璃片与烧杯间的水结成冰将它们粘在一起，说明该反应是吸热反应。化学方(3)放热反应与吸热反应：①放热反应：化学上把有热量放出的化学反应叫放热反应。②吸热反应：化学上把吸收热量的化学反应叫吸热反应。3．化学能与热能相互转化的应用化学物质中的化学能通过化学反应转化成

热能，提供了人类生存和发展所需要的能量和动力。热能转化为化学能是人们进行化工生产、研制新物质不可缺少的条件和途径。4．人类利用能源的三个阶段

(1)柴草时期。化石能源时期。从18世纪中期到现代，以煤、石油、天然气为主要能源。多能源结构时期。以可再生能源和清洁能源(绿色

能源)为主要能源，主要包括太阳能、氢能、核能、生物质能等。[师生互动·解疑难](1)常见的放热反应：①金属和水或酸的反应；②金属氧化物和水或酸的反应；③可燃物的燃烧反应及缓慢氧化；④酸和碱的中和反应；⑤大部分化合反应。(2)常见的吸热反应：①大部分分解反应；②以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应；③Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应。有些放热反应常温下不能进行，只有在加热条件下才能反应，如碳的燃烧；有些吸热反应，在常温下就能进行，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应，因此不能根据反应条件判断一个反应是放热反应还是吸热反应。NaOH固体溶于水、水蒸气转化为液态水是放热过程而不是放热反应；NH4NO3固体溶于水、碘的升华、水的蒸发是吸热过程，而不是吸热反应。2．下列反应属于吸热反应的是

，属于放热反应的是

。A．煤燃烧B．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl(固)反应

C．Zn和盐酸反应D．NaOH溶液和盐酸混合

E．大理石分解答案：BE

ACD[例1]

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．H2O(g)―→H2O(l)该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化

C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化

D．对于如图所示的过程，是吸收能量的过程[解析]

任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变化，B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图像知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出了能量，D项错误。[答案]

A判断一个过程是否是化学反应过程，不能仅从能量角度分析，应该从化学反应的实质来看，既要从宏观看是否有新物质生成，又要从微观看是否存在旧化学键的断裂与新化学键的形成。1．下列关于化学反应说法中不正确的是(

)化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成 的过程在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等.化学反应过程中一定有热量释放出来化学反应的特征是有新物质生成解析：化学反应的本质特征是一定有新物质生成。化学反应是吸热还是放热，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，或旧键断裂吸收能量与新键形成放出能量的相对多少。答案：A[例2]

下列变化中属于吸热反应的是(

)①液态水汽化

②将胆矾加热变为白色粉末

③苛性④氯酸钾分解制氧气

⑤生石灰跟水反应⑥干冰升华钠固体溶于水生成熟石灰A．①④C．③⑤B．②④D．④⑥[解析]

注意吸热或放热过程与吸热反应或放热反应的区别。②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反应。④KClO3分解是吸热反应。⑤是放热反应，①③⑥均为物理变化。[答案]

B放热反应与吸热反应判断中的注意点不能与反应条件(是否需要加热)相联系。有些放热反应需加热才能进行，而有些吸热反应常温下就能进行，故不能根据反应条件进行判断。不能将反应类型(吸、放热反应)与能量变化过程等同起来。化学反应中必然有能量的变化，但发生能量变化的却不一定是化学反应。如水蒸气变成液态水会放出能量，但这一过程属于物理变化。2．下列说法正确的是①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应②放热的反应在常温下一定很容易发生(

)③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小④放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行A．③④C．①②③④B．①②D．②③④解析：需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应；放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小；由于放热反应在反应过程中放出热量，可以维持反应的继续进行，所以停止加热后反应也可以继续进行。答案：A[例3]

在25℃、101

kPa的条件下，断裂1mol

HH键吸收436kJ能量，断裂1mol

ClCl键吸收243kJ能量，形成1

mol

HCl键放出431

kJ能量。H2＋Cl2===2HCl的化学反应可用下图表示：请回答下列有关问题：反应物断键吸收的总能量为

。生成物成键放出的总能量为

。1

mol

H2和1

mol

Cl2反应生成2mol

HCl是

(填“吸收”或“放出”)能量的反应，其能量值为

。反应物总能量

(填“>”或“<”)生成物总能量。[解析]

(1)反应物断键吸收的总能量应该是1

mol

HH与1

mol

ClCl键之和，即436

kJ＋243

kJ＝679

kJ。生成物成键放出总能量为2×431

kJ＝862

kJ。由于吸收的总能量小于放出的总能量，故该反应为放热反应。放出的热量值为862

kJ－679

kJ＝183

kJ。因该反应为放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量。[答案]

(1)679

kJ (2)862

kJ

(3)放出

183

kJ

(4)>化学键NNN—HH—H键能(kJ/mol)945.0391.0436.0计算该反应生成2molNH3时吸收或放出的热量是多少？解析：旧键断裂需要吸收的能量：Q吸＝E(NN)＋3×E(H—H)＝945.0

kJ/mol＋3×436.0

kJ/mol＝2

253.0

kJ/mol。因为1

mol

NH3中含有3

mol

N—H键，化学反应中生成2

mol

NH3，共含有6

mol

N—H键，所以新键形成放