611化學(xué)反應(yīng)與熱能（精講）-2022-2023學(xué)年高一化學(xué)（人教版2019）（原卷版）

6.1.1化學(xué)反應(yīng)與熱能【學(xué)科核心素養(yǎng)】1.知道化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)吸熱和放熱反應(yīng)。2.能用化學(xué)鍵解釋某些吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。3.認(rèn)識(shí)燃料的燃燒效率、保護(hù)環(huán)境、開發(fā)清潔燃料的必要性和重要性?！局R(shí)講解】一、化學(xué)反應(yīng)過程中存在熱量變化1.實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①看到有氣泡產(chǎn)生②用手觸摸反應(yīng)后的試管，溫?zé)幄塾脺囟扔?jì)測(cè)得反應(yīng)后溫度升高該反應(yīng)產(chǎn)生氣體，放出熱量(1)(2)聞到氣味后迅速用玻璃片蓋上燒杯①混合物呈糊狀②聞到刺激性氣味③用手觸摸杯壁下部，冰涼，用手拿起燒杯，木片與燒杯粘在一起該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，吸收熱量結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)中總會(huì)伴隨著能量變化，通常主要表現(xiàn)為熱能的變化，有的放出熱量，有的吸收熱量?！咎貏e提醒】化學(xué)反應(yīng)的能量變化，除轉(zhuǎn)化為熱能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、光、聲、電等多種能量形式。2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)概念①把釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為放熱反應(yīng)。②把吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)稱為吸熱反應(yīng)。(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬跟水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化①大多數(shù)分解反應(yīng)②C＋CO2(以C、H2為還原劑的氧化還原反應(yīng))③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固態(tài)銨鹽與堿的反應(yīng))④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)例1.將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知()A.NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.醋酸與NH4HCO3發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.該反應(yīng)的離子方程式為：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O二、化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因1.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(微觀探析)(1)化學(xué)反應(yīng)過程(物質(zhì)變化)(2)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。E1＞E2，反應(yīng)吸收能量(吸熱反應(yīng))；E1＜E2，反應(yīng)放出能量(放熱反應(yīng))。2.化學(xué)反應(yīng)中能量的決定因素(宏觀辨識(shí))化學(xué)反應(yīng)中能量變化決定于反應(yīng)物的總能量和生成物總能量的相對(duì)大小。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物“儲(chǔ)存”【歸納提升】放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量圖示例2.下列說法正確的是()①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)②放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生③反應(yīng)是放出能量還是吸收能量必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小④有的放熱反應(yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后，停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進(jìn)行A.只有③④ B.只有①②C.①②③④ D.②③④三、化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用1.現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑是：物質(zhì)的燃燒，使用最多的常規(guī)能源是：化石燃料(煤、石油和天然氣)。2.化石燃料獲取能量面臨的問題(1)儲(chǔ)量有限，短期內(nèi)不可再生。(2)影響環(huán)境：煤、石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。3.節(jié)能減排的措施(1)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率。(2)能量利用階段提高能源的利用率。(3)開發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和氫能等。?.液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)就是在常溫常壓下將氫氣融入到一種化合物“儲(chǔ)油”中，形成“氫油”，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.“氫油”不穩(wěn)定B.氫能源屬于可再生能源C.該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了常溫常壓下儲(chǔ)氫技術(shù)的新突破D.液態(tài)儲(chǔ)氫項(xiàng)目有利于發(fā)展氫能源電動(dòng)機(jī)，從而帶來新能源汽車的升級(jí)【隨堂檢測(cè)】1．（2022春·四川資陽·高一校考期末）已知1molH2完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量242kJ，且氧氣中1molO=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496kJ，水蒸氣中1molH－O鍵形成時(shí)放出熱量463kJ，則氫氣中1molH－H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為A．188kJ B．436kJ C．557kJ D．920kJ2．（2022秋·北京西城·高一北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考階段練習(xí)）下圖為H2與Cl2在一定條件下反應(yīng)生成HCl的微觀示意圖。注：示意圖中的能量表示斷裂或形成1mol共價(jià)鍵吸收或放出的熱量,下列說法不正確的是A．反應(yīng)的化學(xué)方程式是H2+Cl2=2HClB．由圖可知有假想中間物質(zhì)H、Cl原子形成1molHCl非極性鍵放出431kJ的能量C．由圖中能量數(shù)據(jù)可知，HH鍵比ClCl鍵更難斷裂D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LH2與過量Cl2反應(yīng)放出的熱量是183kJ3．（2022春·寧夏銀川·高一校考階段練習(xí)）對(duì)下列化學(xué)反應(yīng)的熱現(xiàn)象的說法正確的是①放熱反應(yīng)發(fā)生一定不需要加熱②化學(xué)反應(yīng)發(fā)生過程中一定有能量變化③吸熱反應(yīng)需要加熱后才能發(fā)生，放熱反應(yīng)不加熱就會(huì)發(fā)生④化學(xué)反應(yīng)吸收或放出熱量的多少與參加反應(yīng)的物質(zhì)的多少有關(guān)A．①② B．②③ C．①③ D．②④4．（2022春·河南濮陽·高一校考階段練習(xí)）1molC(金剛石，s)和1molC(石墨，s)所具有的能量如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是A．C(金剛石，s)=C(石墨，s)是放熱反應(yīng)B．金剛石比石墨穩(wěn)定C．1molC(石墨，s)轉(zhuǎn)化為1molC(金剛石，s)需要吸收(E2E1)KJ的熱量D．?dāng)嚅_1mol石墨中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于斷開1mol金剛石中化學(xué)鍵所吸收的能量5．（2022春·貴州黔東南·高一校考期中）下列說法正確的是A．化學(xué)反應(yīng)中形成化學(xué)鍵會(huì)吸收能量B．有能量變化必然伴隨有化學(xué)變化C．化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量與反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)無關(guān)D．化學(xué)反應(yīng)中若反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，則該反應(yīng)是放熱反應(yīng)6．（2022春·浙江·高一杭州四中?？计谥校┫铝嘘P(guān)于反應(yīng)能量的說法中正確的是A．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，都表現(xiàn)為熱量的變化B．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C．已知4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物總能量<生成物總能量D．相同條件下，如果1mol氫原子所具有的能量為E1，1mol氫分子的能量為E2，則2E1=E27．（2022春·甘肅臨夏·高一校考期中）已知反應(yīng)A＋B=C＋D的能量變化如圖所示，下列說法正確的是A．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．反應(yīng)中斷開化學(xué)鍵吸收的總能量低于形成化學(xué)鍵放出的總能量C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D．只有在加熱條件下才能進(jìn)行8．（2022春·浙江溫州·高一?？茧A段練習(xí)）已知反應(yīng)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的能量變化如圖所示，下列說法中正確的是A．圖中A→B的過程為放熱過程B．該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)C．?dāng)嚅_1molNO2和1molCO的化學(xué)鍵吸收的熱量總和大于生成1molNO和1molCO2時(shí)放出的熱量總和D．1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量小于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量9．（2022春·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第70中?？计谥校┫铝嘘P(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說法中，不正確的是A．鎂條與鹽酸的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)B．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，反應(yīng)時(shí)向環(huán)境放出能量C．與NH4Cl的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)D．化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因10．（2022春·河南鄭州·高一統(tǒng)考期末）汽車受到猛烈碰撞時(shí)，安全氣囊內(nèi)的固體迅速分解，產(chǎn)生氮?dú)夂徒饘兮c，該過程中的能量變化如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．屬于離子化合物B．的分解反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)C．表示2mol固體的能量D．作為安全氣囊的氣體發(fā)生劑，具有產(chǎn)氣快、產(chǎn)氣量大等優(yōu)點(diǎn)11．（2022春·湖北黃岡·高一?？茧A段練習(xí)）下列能量轉(zhuǎn)化過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的是A．化石燃料的燃燒 B．氫氧燃料電池C．冰雪融化 D．綠色植物的光合作用12．（2022·全國(guó)·高一假期作業(yè)）下列過程中存在放熱反應(yīng)的是A．利用液氨汽化制冷 B．生石灰溶于水生成熟石灰C．灼燒孔雀石(堿式碳酸銅)制備氧化銅 D．氫氧化鈉固體溶于水13．（2022秋·湖北武漢·高一武漢外國(guó)語學(xué)校（武漢實(shí)驗(yàn)外國(guó)語學(xué)校）?？茧A段練習(xí)）下列實(shí)驗(yàn)描述不正確的是A．利用裝置①可驗(yàn)證Na和水反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．利用圖②所示裝置可驗(yàn)證過氧化鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體C．利用裝置③可觀察鈉鹽中是否混有鉀元素的焰色試驗(yàn)現(xiàn)象D．利用裝置④比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性達(dá)不到目的14．（2022春·貴州六盤水·高一統(tǒng)考期末）“能量反應(yīng)過程”圖是表示反應(yīng)過程中物質(zhì)能量變化的示意圖，如圖為某反應(yīng)的“能量反應(yīng)過程”圖，下列有關(guān)