611化学反应与热能（精讲）-2022-2023学年高一化学（人教版2019）（原卷版）

6.1.1化学反应与热能【学科核心素养】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。2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。3.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。【知识讲解】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结论①看到有气泡产生②用手触摸反应后的试管，温热③用温度计测得反应后温度升高该反应产生气体，放出热量(1)(2)闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯①混合物呈糊状②闻到刺激性气味③用手触摸杯壁下部，冰凉，用手拿起烧杯，木片与烧杯粘在一起该反应产生NH3和H2O，吸收热量结论：化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量。【特别提醒】化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。2.吸热反应和放热反应(1)概念①把释放热量的化学反应称为放热反应。②把吸收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与盐酸的反应例1.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中，热能转化为化学能C.醋酸与NH4HCO3发生了复分解反应，该反应为吸热反应D.该反应的离子方程式为：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O二、化学反应中能量变化的原因1.化学反应中能量变化的原因(微观探析)(1)化学反应过程(物质变化)(2)化学反应中能量变化的原因化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。E1＞E2，反应吸收能量(吸热反应)；E1＜E2，反应放出能量(放热反应)。2.化学反应中能量的决定因素(宏观辨识)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”【归纳提升】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例2.下列说法正确的是()①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应②放热反应在常温下一定很容易发生③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小④有的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.只有③④ B.只有①②C.①②③④ D.②③④三、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：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粉尘、SO2、NOx、CO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太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。例3.液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入到一种化合物“储油”中，形成“氢油”，便于储存和运输。下列有关说法错误的是()A.“氢油”不稳定B.氢能源属于可再生能源C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级【随堂检测】1．（2022春·四川资阳·高一校考期末）已知1molH2完全燃烧生成水蒸气时放出热量242kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1molH－O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH－H键断裂时吸收热量为A．188kJ B．436kJ C．557kJ D．920kJ2．（2022秋·北京西城·高一北师大实验中学校考阶段练习）下图为H2与Cl2在一定条件下反应生成HCl的微观示意图。注：示意图中的能量表示断裂或形成1mol共价键吸收或放出的热量,下列说法不正确的是A．反应的化学方程式是H2+Cl2=2HClB．由图可知有假想中间物质H、Cl原子形成1molHCl非极性键放出431kJ的能量C．由图中能量数据可知，HH键比ClCl键更难断裂D．标准状况下，11.2LH2与过量Cl2反应放出的热量是183kJ3．（2022春·宁夏银川·高一校考阶段练习）对下列化学反应的热现象的说法正确的是①放热反应发生一定不需要加热②化学反应发生过程中一定有能量变化③吸热反应需要加热后才能发生，放热反应不加热就会发生④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关A．①② B．②③ C．①③ D．②④4．（2022春·河南濮阳·高一校考阶段练习）1molC(金刚石，s)和1molC(石墨，s)所具有的能量如图所示，下列有关说法正确的是A．C(金刚石，s)=C(石墨，s)是放热反应B．金刚石比石墨稳定C．1molC(石墨，s)转化为1molC(金刚石，s)需要吸收(E2E1)KJ的热量D．断开1mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1mol金刚石中化学键所吸收的能量5．（2022春·贵州黔东南·高一校考期中）下列说法正确的是A．化学反应中形成化学键会吸收能量B．有能量变化必然伴随有化学变化C．化学反应中放出或吸收的热量与反应物或生成物的状态无关D．化学反应中若反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应是放热反应6．（2022春·浙江·高一杭州四中校考期中）下列关于反应能量的说法中正确的是A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C．已知4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1，1mol氢分子的能量为E2，则2E1=E27．（2022春·甘肃临夏·高一校考期中）已知反应A＋B=C＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．该反应是放热反应B．反应中断开化学键吸收的总能量低于形成化学键放出的总能量C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．只有在加热条件下才能进行8．（2022春·浙江温州·高一校考阶段练习）已知反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法中正确的是A．图中A→B的过程为放热过程B．该反应为氧化还原反应C．断开1molNO2和1molCO的化学键吸收的热量总和大于生成1molNO和1molCO2时放出的热量总和D．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量小于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量9．（2022春·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第70中校考期中）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．反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时向环境放出能量C．与NH4Cl的反应属于吸热反应D．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因10．（2022春·河南郑州·高一统考期末）汽车受到猛烈碰撞时，安全气囊内的固体迅速分解，产生氮气和金属钠，该过程中的能量变化如下图所示。下列说法错误的是A．属于离子化合物B．的分解反应属于放热反应C．表示2mol固体的能量D．作为安全气囊的气体发生剂，具有产气快、产气量大等优点11．（2022春·湖北黄冈·高一校考阶段练习）下列能量转化过程中，化学能转化为热能的是A．化石燃料的燃烧 B．氢氧燃料电池C．冰雪融化 D．绿色植物的光合作用12．（2022·全国·高一假期作业）下列过程中存在放热反应的是A．利用液氨汽化制冷 B．生石灰溶于水生成熟石灰C．灼烧孔雀石(碱式碳酸铜)制备氧化铜 D．氢氧化钠固体溶于水13．（2022秋·湖北武汉·高一武汉外国语学校（武汉实验外国语学校）校考阶段练习）下列实验描述不正确的是A．利用装置①可验证Na和水反应为放热反应B．利用图②所示装置可验证过氧化钠与水反应产生的气体C．利用装置③可观察钠盐中是否混有钾元素的焰色试验现象D．利用装置④比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性达不到目的14．（2022春·贵州六盘水·高一统考期末）“能量反应过程”图是表示反应过程中物质能量变化的示意图，如图为某反应的“能量反应过程”图，下列有关