第07講-化學(xué)反應(yīng)與熱能(學(xué)生版)

第07講化學(xué)反應(yīng)與熱能第07講化學(xué)反應(yīng)與熱能知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)預(yù)習(xí)知識(shí)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究——化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化實(shí)驗(yàn)操作在一只試管中加入2mL2mol/L鹽酸，并用溫度計(jì)測量其溫度。再向試管中放入用砂紙打磨光亮的鎂條。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鎂條逐漸_______，有_______產(chǎn)生，溫度計(jì)溫度_______，用手觸摸試管壁，有________感反應(yīng)原理Mg+2HCl=MgCl2+H2↑實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)________熱量實(shí)驗(yàn)操作將20gBa(OH)2?8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl在燒杯中混合，并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上，用玻璃棒快速攪拌，聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯，用手觸摸燒杯下部，試著用手拿起燒杯。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有_______性氣味氣體產(chǎn)生；木片上的水結(jié)成冰，與燒杯底粘在了一起；用手觸摸杯壁下部，有_____的感覺反應(yīng)原理Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)_______熱量一、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1．吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。2．放熱反應(yīng)：放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。二、常見的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)大多數(shù)化合反應(yīng)所有燃燒反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)金屬與酸或水的置換反應(yīng)鋁熱反應(yīng)大多數(shù)分解反應(yīng)Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)以C、CO、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng)易錯(cuò)提醒①①吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的對(duì)象都是化學(xué)變化，物理變化除外。②一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，與反應(yīng)條件（是否需要加熱）沒有必然聯(lián)系。三、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和特征1．本質(zhì)：（1）化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的_______和新化學(xué)鍵的_______。（2）斷開化學(xué)鍵要_______能量，形成化學(xué)鍵要______能量，吸收的能量與釋放的能量__________。2．特征：（1）生成新物質(zhì)（符合質(zhì)量守恒定律）；（2）釋放能量或吸收能量（符合能量守恒定律）。四、從化學(xué)鍵的角度分析化學(xué)反應(yīng)的能量變化1．鍵能：斷開（形成）1mol某化學(xué)鍵所吸收（放出）的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。例如，斷開（形成）1molH-H鍵吸收（放出）的能量為436.0kJ，那么H-H鍵的鍵能是436.0kJ/mol。2．化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因：（1）若吸收能量E1＞釋放能量E2，該反應(yīng)為_______反應(yīng)；（2）若吸收能量E1＜釋放能量E2，該反應(yīng)為_______反應(yīng)。3．實(shí)例化學(xué)鍵H﹣HCl﹣ClH﹣Cl鍵能kJ/mol436243431從鍵能角度分析H2+Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl反應(yīng)體系中能量變化情況。五、從總能量的角度分析化學(xué)反應(yīng)的能量變化1．一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。（1）若反應(yīng)物總能量E反＞生成物總能量E生，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；（2）若反應(yīng)物總能量E反＜生成物總能量E生，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。E反___E生，______反應(yīng)E反___E生，______反應(yīng)2．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的真實(shí)能量變化圖：E吸＜E放，放熱反應(yīng)E吸＞E放，吸熱反應(yīng)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：吸熱/放熱反應(yīng)的判斷【變1-2】下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是A．鋅粒與稀硫酸的反應(yīng) B．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)C．甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng) D．灼熱的木炭與CO2反應(yīng)題型二：能量變化辨析【變2】下列說法正確的是（）A．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)都伴隨著能量變化B．伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化C．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定相同D．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量題型三：吸熱/放熱反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)【例4】為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示三套實(shí)驗(yàn)裝置：(1)上述3個(gè)裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是____。

(2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)前U形管里液面左右相平)，在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是________________，說明該反應(yīng)屬于____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(反應(yīng)在甲中進(jìn)行)。①若M為鈉,則實(shí)驗(yàn)過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是_______________________②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水__________(填“一定是放熱反應(yīng)”“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)；③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是____。

(4)至少有兩種實(shí)驗(yàn)方法能證明超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2+2H2O4KOH+3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①：選擇上述裝置____(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上,向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到棉花燃燒，則說明該反應(yīng)是____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。題型三：總能量與吸熱/反應(yīng)反應(yīng)【變6-1】已知反應(yīng)A＋B===C＋D的能量變化如圖所示，下列敘述正確的是A．A的能量一定低于C的能量，B的能量一定低于D的能量B．因?yàn)樵摲磻?yīng)為吸熱反應(yīng)，故一定要加熱，反應(yīng)才能進(jìn)行C．破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量一定小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量D．A和B的總能量一定低于C和D的總能量題型四：鍵能的計(jì)算【例7】已知斷裂1molH—H鍵吸收的能量為436kJ，斷裂1molH—N鍵吸收的能量為391kJ，根據(jù)化學(xué)方程式：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)，生成2molNH3(g)放出熱量為92.4kJ，則斷裂1molN≡N鍵吸收的能量是A．431kJ B．945.6kJ C．649kJ D．869kJ題型五：化學(xué)反應(yīng)的歷程【例8】我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正確的是A．該反應(yīng)是化合反應(yīng)B．催化劑參加了化學(xué)反應(yīng)過程C．CH4→CH3COOH過程中，有C—H鍵的斷裂和形成D．①→②過程中，形成了C—C鍵，斷裂的化學(xué)鍵的總鍵能<形成的化學(xué)鍵的總鍵能【例9】(1)下列過程不一定屬于放熱過程的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．形成化學(xué)鍵 B．燃料燃燒 C．化合反應(yīng)D．葡萄糖的氧化分解 E.酸堿中和 F.炸藥爆炸(2)已知A和B是同種元素形成的兩種單質(zhì)，A轉(zhuǎn)化為B時(shí)需要吸收能量，則A和B中較穩(wěn)定的是_______(填“A”或“B”)。(3)某化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量為，生成物的總能量為，且，則該反應(yīng)是_______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。(4)等質(zhì)量的下列各物質(zhì)完全燃燒，放出熱量較多的是_______(填標(biāo)號(hào)，下同)。A．固體硫 B．硫蒸氣(5)已知和反應(yīng)時(shí)放熱，且斷裂鍵、氧氧鍵、鍵需要吸收的能量分別為、、。下列關(guān)系一定正確的是_______。A． B．C． D．提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是A．鋁片與稀反應(yīng) B．與的反應(yīng)C．灼熱的炭與反應(yīng) D．甲烷在中的燃燒反應(yīng)【練2】下列變化一定是吸熱反應(yīng)的是：A．凡需加熱后才能發(fā)生的反應(yīng)B．所有的分解反應(yīng)C．將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿姆磻?yīng)D．生成物總能量大于反應(yīng)物總能量的反應(yīng)【練3】已知某化學(xué)反應(yīng)A2（g）+2B2（g）＝2AB2（g）（A2、B2、AB2的結(jié)構(gòu)式分別為A＝A、B﹣B、B﹣A﹣B），能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述中正確的是A．該反應(yīng)的進(jìn)行一定需要加熱或點(diǎn)燃條件B．該反應(yīng)若生成2molAB2（g）則放出的熱量為（E1﹣E2）kJC．該反應(yīng)斷開化學(xué)鍵消耗的總能量大于形成化學(xué)鍵釋放的總能量D．生成2molB﹣A鍵放出E2kJ能量【練4】根據(jù)如圖提供的信息，下列所得結(jié)論不正確的是A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．該反應(yīng)中舊鍵斷裂吸收的能量高于新鍵形成放出的能量C．該反應(yīng)可能是碳酸鈣的分解反應(yīng)D．該反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生【練5】對(duì)于放熱反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)，下列說法正確的是（）A．產(chǎn)物H2O所具有的總能量高于反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量B．反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量高于產(chǎn)物H2O所具有的總能量C．反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量等于產(chǎn)物H2O所具有的總能量D．反應(yīng)物H2和O2比產(chǎn)物H2O穩(wěn)定【練6】化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。共價(jià)鍵的鍵能是兩種原子間形成1mol共價(jià)鍵(或其可逆過程)時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知H—H鍵的鍵能為436kJ·mol－1、Cl—Cl鍵的鍵能為243kJ·mol－1、H—Cl鍵的鍵能為x，若1molH2(g)與1molCl2(g)反應(yīng)生成2molHCl(g)放出183kJ的熱量，則x為()A．496kJ·mol－