化學講義2023年化學講義6.1.1化學反應與熱能

6.1.1化學反應與熱能（精講）思維導圖思維導圖常見考點常見考點考點一化學反應中能量的變化【例11】（2022廣西賀州）已知2SO2+O22SO3為放熱反應，對該反應的下列說法中正確的是A．O2的能量一定高于SO2的能量B．SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量C．SO2的能量一定高于SO3的能量D．因該反應為放熱反應，故不必加熱就可發(fā)生【答案】B【解析】A．O2的能量無法與SO2的能量比較大小，A錯誤；B．對于放熱反應，反應物總能量大于生成物總能量，2SO2+O22SO3為放熱反應，SO2和O2的總能量一定高于SO3的總能量，B正確；C．SO2的能量無法與SO3的能量比較大小，C錯誤；D．任何反應發(fā)生都需要有一個活化的過程，這就需要吸收能量，這與反應是放熱反應還是吸熱反應無關，某些放熱反應也需要加熱，如鋁熱反應，D錯誤；故選B?！纠?2】（2022秋·河南洛陽·高一宜陽縣第一高級中學?？茧A段練習）化學反應中的能量變化是化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如下圖為N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化：下列說法正確的是A．N元素非金屬性較強，故通常情況下N2不穩(wěn)定，易發(fā)生化學反應B．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量D．1molN2(g)和1molO2(g)反應放出的能量為180kJ【答案】C【解析】A．N元素非金屬性較強，但是氮氮三鍵的鍵能很大，故通常情況下N2很穩(wěn)定，不易發(fā)生化學反應，A錯誤；B．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合不能能直接生成NO，需要放電或高溫，B錯誤；C．根據示意圖可知斷鍵吸收的總能量是946kJ+498kJ＝1444kJ，形成化學鍵放出的總能量是632kJ×2＝1264kJ，反應吸熱，所以1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量，C正確；D．1molN2(g)和1molO2(g)反應吸收的能量為1444kJ－1264kJ＝180kJ，D錯誤；答案選C?！疽挥缛础?．（2022春·甘肅臨夏·高一?？茧A段練習）關于化學反應熱效應的敘述中，正確的是A．放熱反應在常溫下就一定很容易發(fā)生B．放熱反應中反應物的總能量大于生成物的總能量C．碳的燃燒反應是吸熱反應D．凡是需加熱方能進行的反應一定是吸熱反應【答案】B【解析】A．放熱反應是指反應物的總能量高于生成物的總能量，有些放熱反應需要加熱才能激活，常溫下不一定發(fā)生，A錯誤；B．當反應物的總能量大于生成物的總能量，反應放出熱量，即為放熱反應，B正確；C．所有的燃燒都是放熱反應，C錯誤；D．有些放熱反應需要加熱，比如燃燒，而有些吸熱反應不需要加熱也可以發(fā)生，D錯誤；故選B。2．（2022春·內蒙古呼倫貝爾·高一校考期末）已知1molBr2(g)發(fā)生反應H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)放出102kJ的熱量，其他相關數據如表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量/kJ436a369則表中a為A．404 B．260 C．230 D．200【答案】D【解析】H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)反應，1molH2(g)中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量為436kJ、1molBr2(g)中的化學鍵斷裂時需要吸收的能量為akJ，2molHBr(g)中化學鍵形成放出的能量2×369kJ，1molBr2(g)發(fā)生反應H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)放出102kJ的熱量，即2×369kJ436kJakJ=102kJ，a=200，故選D。3．（2022春·浙江杭州·高一杭州四中期中）1868年狄青和洪特發(fā)現了用空氣中的氧氣來氧化氯化氫氣體制取氯氣的方法：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)?；瘜W反應與能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．該反應為吸熱反應B．若H2O為液態(tài)，則生成物總能量將變大C．4HCl(g)和O2(g)總能量高于2Cl2(g)+2H2O(g)的總能量，反應時向環(huán)境釋放能量D．斷開舊化學健吸收的總能量大于形成新化學鍵所釋放的總能量【答案】C【解析】A．圖示可知，4HCl(g)＋O2(g)的總能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的總能量，反應為放熱反應，故A錯誤；B．若H2O為液態(tài)，氣體變?yōu)橐后w，物質能量減小，生成物總能量將變小，故B錯誤；C．反應前后遵循能量守恒，4HCl(g)和O2(g)總能量高于2Cl2(g)和2H2O(g)的總能量，反應時向環(huán)境釋放能量，故C正確；D．圖示可知，4HCl(g)＋O2(g)的總能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的總能量，反應為放熱反應，斷開舊化學鍵吸收的總能量小于形成新化學鍵所釋放的總能量，故D錯誤；故答案選C?？键c二吸熱放熱反應辨析【例2】（2022廣西賀州）下列反應既屬于氧化還原反應，又屬于吸熱反應的是A．鋁片與稀鹽酸的反應 B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應C．灼熱的碳與CO2的反應 D．甲烷在氧氣中的燃燒【答案】C【解析】A．鋁片與稀鹽酸的反應放熱的氧化還原反應，故A錯誤；B．Ba（OH）2?8H2O與NH4Cl反應屬于吸熱反應，但不是氧化還原反應，故B錯誤；C．灼熱的炭與CO2反應既屬于氧化還原反應又屬于吸熱反應，故C正確；D．甲烷在氧氣中燃燒是放熱的氧化還原反應，故D錯誤；故選：C?！疽挥缛础?．（2022四川成都·高一?？计谥校┥钪忻繒r每刻都發(fā)生著各種化學反應，下列反應不屬于放熱反應的是A．H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應B．燃燒反應C．八水合氫氧化鋇與氯化銨的反應D．金屬與酸與水的反應【答案】C【解析】A．H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應是酸堿中和反應，是一個放熱反應，A不合題意；B．所有的燃燒均為放熱反應，B不合題意；C．八水合氫氧化鋇與氯化銨的反應是一個吸熱反應，C符合題意；D．金屬與酸與水的反應均為放熱反應，D不合題意；故答案為：C。2．（2022甘肅武威）下列反應中，屬于吸熱反應的是A．Na與H2O反應 B．H2在Cl2中燃燒C．NaOH溶液與鹽酸反應 D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應【答案】D【解析】A．Na與H2O反應放出大量的熱，屬于放熱反應，故A錯誤；B、H2在Cl2中燃燒放出大量的熱，屬于放熱反應，故B錯誤；C、NaOH溶液與鹽酸反應放出大量的熱，屬于放熱反應，故C錯誤；D、Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應是銨鹽與堿反應，屬于吸熱反應，故D正確．故選D3．（2022浙江）下列反應是吸熱反應，但不屬于氧化還原反應的是A．NaOH與稀H2SO4反應 B．H2還原CuOC．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應 D．CH4燃燒【答案】C【解析】A．NaOH與稀H2SO4反應是放熱反應，A項不選；B．H2還原CuO是放熱反應，B項不選；C．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應是吸熱反應，且不屬于氧化還原反應，C項選；D．CH4燃燒是放熱反應，D項不選；答案選C。4．（2022春·陜西西安·高一?？茧A段練習）下列實驗現象或圖象信息不能充分說明相應的化學反應是放熱反應的是A．圖①溫度計的水銀柱上升 B．圖②中反應物總能量大于生成物總能量C．圖③中反應開始后，針筒活塞向右移動 D．圖④中反應開始后，甲處液面低于乙處液面【答案】C【解析】A．溫度計的水銀柱不斷上升，則中和反應放出熱量，說明相應的化學反應是放熱反應，選項A不符合；B．由圖可知，反應物總能量大于生成物總能量，說明相應的化學反應是放熱反應，選項B不符合；C．Zn與稀硫酸反應生成氫氣，氫氣可使針筒活塞向右移動，不能充分說明相應的化學反應是放熱反應，選項C符合；D．反應開始后，甲處液面低于乙處液面，說明裝置內壓強增大，溫度升高，反應為放熱反應，選項D不符合；答案選C。考點三能量圖的分析【例3】（2022貴州六盤水）“能量反應過程”圖是表示反應過程中物質能量變化的示意圖，如圖為某反應的“能量反應過程”圖，下列有關說法正確的是A．該反應中，反應物的總能量小于生成物的總能量B．斷開的化學鍵需要吸收的能量C．是放熱反應D．和的能量之和為【答案】A【解析】如圖，該反應反應物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應，a為正反應活化能，也是反應物斷鍵所吸收的能量，b為逆反應活化能，也為生成物成鍵所放出的能量。A．如圖，該反應反應物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應，故A正確；B．b為逆反應活化能，也為生成物成鍵所放出的能量，即形成所釋放bkJ能量，斷開的化學鍵需要吸收的能量，故B錯誤；C．如圖，該反應反應物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應，即是吸熱反應，故C錯誤；D．如圖，和的能量之和未知，故D錯誤；故選A?！疽挥缛础?．（2022四川南充）已知：①破壞1molA—A鍵、1molB—B鍵、1molA—B鍵時分別需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量；②反應2A2(g)+B2(g)=2A2B(g)的能量變化如圖。錯誤的是A．體系中A2、B2最活潑 B．E1=1370kJ·mol1C．ΔH=482kJ·mol1 D．該反應是放熱反應【答案】A【解析】A．能量越高越活潑，由圖可知，4A原子、2B原子具有的能量最高，說明體系中4A+2B最活潑，故Ａ錯誤；B．E1表示斷開2molA—A鍵、1molB—B鍵形成4A+2B吸收的能量，則E1=436kJ·mol1×2+498kJ·mol1=1370kJ·mol1，故B正確；C．△H=反應物的鍵能之和生成物的鍵能之和=436kJ·mol1×2+498kJ·mol1463kJ·mol1×4=482kJ·mol1，故C正確；D．由圖象可知，反應物的能量高于生成物的能量，反應是放熱反應，故D正確；故選A。2．（2022吉林長春）反應NH3+HCl=NH4Cl的能量變化如圖所示，下列說法正確的是A．該反應是吸熱反應B．該反應中生成物更穩(wěn)定C．放熱反應一定不需要加熱D．反應物化學鍵斷裂放出能量的能量大于生成物成鍵吸收的能量【答案】B【解析】A．反應物的總能量大于生成物的總能量，應為放熱反應，故A錯誤；B．由圖可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，則生成物更穩(wěn)定，故B正確；C．放熱反應不一定需要加熱，如中和反應為放熱反應但不需要加熱，故C錯誤；D．化學鍵的斷裂需要吸收能量、成鍵放出能量，故D錯誤；故選B。3．（2022春·遼寧朝陽·高一?？茧A段練習）如圖是金屬鎂和鹵素單質X2反應的能量變化示意圖。下列說法正確的是A．由MgCl2制取Mg是放熱過程B．熱穩(wěn)定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．金屬鎂和鹵素單質X2的反應都是放熱反應D．由圖可知，此溫度下MgI2(s)所含化學鍵的鍵能最大【答案】C【解析】A．由圖像可知，MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和，則由MgCl2制取Mg是吸熱過程，A錯誤；B．物質的能量越低越穩(wěn)定，結合圖示可知，熱穩(wěn)定性：，B錯誤；C．圖像表明，金屬與鹵素單質的能量之和高于生成物的能量，所以金屬鎂和鹵素單質（X2）的反應都是放熱反應，C正確；D．鹵素單質越活潑，與同一金屬反應時放熱越多，對應產物的鍵能越大，則此溫度下MgF2(s)所含化學鍵的鍵能最大，D錯誤；答案選C。4．（2022春·重慶九龍坡·高一重慶市育才中學?？茧A段練習）研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN(a)與CNH(b)兩種分子的互變反應過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是A．CNH比HCN更穩(wěn)定B．HCN(g)→CNH(g)為吸熱反應且反應條件一定要加熱C．1molHCN(g)中的所有化學鍵全部斷開需要吸收的熱量D．1molHCN(g)轉化為1molCNH(g)需要吸收的熱量【答案】D【解析】A．CNH的體系能量比HCN高，則HCN比CNH更穩(wěn)定，A錯誤；B．由圖可知，反應物總能量小于生成物總能量，該反應為吸熱反應，吸熱反應都需要吸收能量，但是吸收能量的方法不一定是加熱，也可能是其它形式.，B錯誤；C．1molHCN(g)轉化成過渡態(tài)吸收了的能量，但過渡態(tài)還有化學鍵的存在，所以1molHCN(g)中的所有化學鍵全部斷開需要吸收的熱量肯定會大于，C錯誤；D．1molHCN(g)轉化為1molCNH(g)需要吸收的熱量為：，D正確；故選D?？键c四能源的利用【例41（2021·廣東）風力發(fā)電是崇明東灘濕地旅游區(qū)的一道獨特景觀，下列有關風力發(fā)電的敘述不正確的是A．可節(jié)約大量煤、天然氣、石油等燃料 B．有效減少二氧化碳，控制溫室效應C．風能是一種清潔的環(huán)保型能源 D．風力發(fā)電是化學能轉變?yōu)殡娔堋敬鸢浮緿【解析】A．風力發(fā)電可以減少熱力發(fā)電的需要，從而節(jié)約大量煤、天然氣、石油等燃料，故A正確；B．風力發(fā)電過程中沒有化石燃料的燃燒，且可以減少熱力發(fā)電，有效減少二氧化碳，控制溫室效應，故B正確；C．風力發(fā)電不會對環(huán)境造成污染，為清潔能源，故C正確；D．風力發(fā)電是把風能轉化為電能，故D錯誤；綜上所述答案為D?！纠?2】（2021·河北）綠色能源是人類理想的能源。下列不屬于綠色能源的是A．太陽能 B．氫能 C．風能 D．煤【答案】D【解析】A．太陽能是取之不盡用之不竭的新型的能源，不會產生有害的附屬產物，故A不符合題意；B．氫能源燃燒產物只有水，對環(huán)境無污染，故B不符合題意；C．風能是靠風吹動風扇發(fā)電的