6.1.1化学反应与热能高一化学教学讲与练（人教版2019）(原卷版)

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课程标准核心素养目标1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。能用化学键解释吸热反应和放热反应。2.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。3.从宏观角度(反应物和生成物总能量)和微观角度(化学键的断裂和形成)理解化学反应中能量变化原因。1．宏观辨识与微观探析：过从宏观和微观相结合的视角分析化学反应中能量的变化。培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。2．科学精神与社会责任：通过学习化学能与热能的化学知识在生产、生活实践中的应用，培养学生“科学精神和社会责任”的学科素养。一、化学反应过程中存在热量变化1.实验探究实验操作实验现象有产生；用温度计测量，温度闻到气味；烧杯壁；玻璃片和烧杯黏结在一起，混合物呈糊状实验结论该反应产生，热量该反应产生NH3和H2O，热量结论：化学反应除了有新物质生成以外，还总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的热量，有的热量。2.吸热反应和放热反应(1)概念①把热量的化学反应称为放热反应。②把热量的化学反应称为吸热反应。(2)常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应①所有燃烧反应②酸碱中和反应③大多数化合反应④活泼金属跟水或酸的反应⑤物质的缓慢氧化①大多数分解反应②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)④NaHCO3与盐酸的反应【特别提醒】有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定”(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与NH4Cl的反应在常温下能发生。(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。(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。二、化学反应中能量变化的原因1．化学反应中能量变化的实质(1)以H2＋Cl2=2HCl反应为例探究化学反应中能量变化①该反应过程中共吸收kJ能量，共放出kJ能量。②该反应(填“放出”或“吸收”)kJ热量，为反应。(2)化学反应中能量变化的本质原因E1＞E2，反应能量(吸热反应)；E1＜E2，反应能量(放热反应)。2.化学反应中能量的决定因素化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。放热反应吸热反应化学能转化为热能热能转化为化学能被生成物“储存”【归纳总结】放热反应与吸热反应比较类型比较放热反应吸热反应定义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量图示三、化学能与热能相互转化的应用1.现阶段人类获取热能的主要途径是：，使用最多的常规能源是：(煤、石油和天然气)。2.化石燃料获取能量面临的问题(1)储量有限，短期内不可再生。(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的等是大气污染物的主要来源。3.节能减排的措施(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。(2)能量利用阶段提高能源的利用率。(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有等。探究一能源种类与环境变化探究小王同学的爸爸是一名出租车司机，为倡导“绿水青山就是金山银山”这一理念，小王同学回到家和爸爸进行了一番争论。小王同学认为：现在空气污染比较严重，应将汽车燃料改用新能源，或者污染较小的燃料。小王同学的爸爸认为：现在城市污染不是很严重，新能源汽车价格高，续航能力差，不经济，汽油作燃料性价比高，适合长时间运行。为了说服爸爸，小王同学又给爸爸展示了三张图片。燃料液化石油气天然气(CNG)95号乙醇汽油价格(元/升)4.82.36.9热值(kJ/kg)4.5×1044.0×1044.6×104图2常用车用燃料热值及价格图3不同能源在各年代所占比例最后小王同学的爸爸赞同了小王同学的观点，决定将汽油改为天然气。(1)小王同学鼓励爸爸，将汽油改为CNG的目的是________________________________________。(2)结合图3，对于能源的选择，请你再提一条符合小王同学的目的的建议：____________________。(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措，下列做法有助于能源“开源节流”的是________(填字母)。a．大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b．大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c．开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料d．减少资源消耗，增加资源的重复使用、资源的循环再生【例1】(2023·河北沧州一中高一质检)人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是()A．研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”B．发展太阳能经济有助于减缓温室效应C．太阳能电池可将太阳能直接转化为电能D．石油和天然气都属于碳素燃料1.(2023·辽宁省营口一中高一联考)“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是()A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物质能、天然气C．太阳能、风能、沼气D．地热能、海洋能、核能1．（2023下·福建泉州五中高一统考）下列四个选项中，表示吸热反应的是A． B．C．D．2．（2023下·辽宁抚顺·高一校联考期末）下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是A．镁条与盐酸的反应属于放热反应B．NaHCO3分解反应属于吸热反应C．HCl与NaHCO3的反应属于放热反应D．液氨汽化能吸收大量的热，但不属于吸热反应3．（2023下·云南普洱第一中学期中）未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是①天然气；②煤；③核能；④石油；⑤太阳能；⑥生物质能；⑦风能；⑧氢能A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．③⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧4．（2023下·浙江绍兴一中高一期中）下列关于能源和作为能源的物质的叙述中，不正确的是A．化石能源物质内部蕴藏着大量的能量B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来C．物质的化学能可以在不同条件下转为热能、电能为人类所利用D．吸热反应没有利用价值5．（2023下·河南驻马店高级中学期中）反应A+B→C(为放热反应)分两步进行：①A+B→X(为吸热反应)，②X→C(为放热反应)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是A．

B．

C．

D．

6．（2023下·山西临汾·高一统考期中）分析下图可知A．HCl分解为与时放出热量B．断开1molHCl中化学键时吸收热量431kJC．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为丙>乙>甲D．1mol和1mol的总能量小于2molHCl的能量7．（2023下·山东日照·高一联考期中）化学反应的能量变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．该反应为放热反应B．三种物质中的能量最高C．该反应生成，需吸收能量D．断裂键和键时放出能量8．（2023下·湖南湘潭一中高一期中）下列说法正确的是A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B．反应放出或吸收热量的多少与反应物和生成物所具有总能量的相对大小有关C．已知C(s，金刚石)=C(s，石墨)为放热反应，说明金刚石比石墨更稳定D．化学反应过程中，断键放热成键吸热是能量变化的主要原因9．（2023下·江苏南京·高一校联考期中）为放热反应，下列说法正确的是A．断开放出热量 B．吸热反应都需要加热C．放热反应都不需要加热 D．反应物的总能量大于生成物的总能量10．（2023下·河南洛阳第一高级中学期中）对于化学反应中的能量变化，表述不正确的是A．需要加热的化学反应不一定是吸热反应B．中和反应都是放热反应C．浓硫酸溶于水为放热反应D．反应中旧键断裂吸收的能量大于新键形成放出的能量时，反应为吸热反应11．（2023下·湖南长沙·高一校联考）下列说法正确的是A．凡是需要加热的化学反应都不是放热反应B．灼热的炭与二氧化碳的反应属于放热反应C．有能量放出或吸收的变化一定是化学变化D．断键吸收的能量大于成键放出的能量为吸热反应12．（2023下·重庆九龙坡育才中学期中）研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与CNH(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是A．CNH比HCN更稳定B．HCN(g)→CNH(g)为吸热反应且反应条件一定要加热C．1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收127.2kJ的热量D．1molHCN(g)转化为1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的热量13．（2023下·广东汕头·高一统考期末）键能是气态原子形成1mol化学键释放的最低能量。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热。下表是一些化学键的键能：化学键CHCFHFFF键能/(kJ/mol)414489565155根据键能数据计算每消耗时，反应的为A．1940kJ∙mol1 B．+1940kJ∙mol1 C．485kJ∙mol1 D．+485kJ∙mol114．（2023下·山西大同一中高一联考）研究表明，在一定条件下，气态HCN与CNH两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是A．CNH(g)比HCN(g)更稳定B．HCN(g)转化为CNH(g)一定要加热C．断开1molHCN(g)中所有的化学键需要放出127.2kJ的热量D．1molHCN(g)转化为1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的热量15．（2023下·湖北荆州中学校联考期中）已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A=A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是A．该反应的进行一定需要加热或点燃B．该反应若生成2molAB2(g)，则放出的热量为(E1E2)kJC．该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量D．生成2molB—A键放出E2kJ能量16．（2023下·河北衡水高一统考）已知化学反应S(l)+O2(g)=SO2(g)，通常情况下，燃烧1molS液体生成SO2气体放出293.23kJ的热量。下列说法正确的是A．1mol固体S单质燃烧放出的热量大于293.23kJB．1mol气体S单质燃烧放出的热量小于293.23kJC．1molSO2(g)的键能总和大于1molS(l)和1molO2(g)的键能之和D．1molSO2(g)的键能总和小于1molS(l)和1molO2(g)的键能之和17．（2023下·云南澄江市第一中学期中）化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量，如：H(g)＋I(g)→H—I(g)＋297kJ，即H—I的键能为297kJ·mol1，也可以理解为破坏1molH—I需要吸收297kJ的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成，下表是一些键能数据(单位：kJ·mol1)：键能键能键能HH436ClCl243HCl432S=S255HS339CF427CCl330CI218HF565CO347HO464阅读上述信息，下列说法不正确的是A．键能越大，物质的热稳定性越强B．每生成2molHCl气体，则释放出185kJ能量C．H—O的键能大于H—S的键能，所以H2O的溶沸点高于