专题五 化学能与热能
考纲解读
分析解读 本专题的主要考点为反应热的有关概念、ΔH 的计算、热化学方程式的书写、盖斯定律的应用
,其中盖斯定律的应用为高考高频考点。命题形式可以是选择题,也可以是非选择题中的某一设问。随着能源问题的日益突出,高考对本专题的考查仍将维持较高的热度。
命题探究
答案 (1)D (2)H 2O(l)
H 2(g)+1
2O 2(g) ΔH=286 kJ ·mol -1 H 2S(g) H 2(g)+S(s) ΔH=20 kJ ·mol -1
系统(Ⅱ) (3)①2.5 2.8×10-3 ②> > ③B
核心考点
1.酸性强弱比较
2.盖斯定律的应用
3.影响化学平
衡的因素
4.平衡常数相关计算
审题方法
抓关键词:第(2)题中,看似所给信息较乱,实际在题中明
确给出了提示,关键词是系统(Ⅰ)中“水分解制氢”,系统
(Ⅱ)中“硫化氢分解联产氢气、硫黄”。
解题思路
(1)酸性强弱与酸的还原性没有必然的联系,所以D错
误。
(2)将系统(Ⅰ)、(Ⅱ)中的三个热化学方程式均直接相加
即可得到所需答案。
(3)①反应前后气体体积不变,则平衡后水的物质的量
为(0.10 mol+0.40 mol)×0.02=0.01 mol,利用三段式:
H2S(g) + CO2(g) COS(g) +
H2O(g)
起始0.40 mol 0.10 mol 0 0
转化0.01 mol 0.01 mol 0.01 mol
0.01 mol
平衡0.39 mol 0.09 mol 0.01 mol
0.01 mol
则H2S的平衡转化率α1=0.01mol
0.40mol
×100%=2.5%。
平衡常数K=
0.01mol
2.5 L
×0.01mol
2.5 L
0.39mol
2.5 L
×0.09mol
2.5 L
≈2.8×10-3。
②由610 K到620 K,水的物质的量分数增大,说明平
衡正向移动,则H2S的转化率增大,正反应吸
热,ΔH>0。
③A
充入
充入
项
1.
弱的酸
2.
强
3.
4.
平衡正向移动
转化率增大
本题以
斯定律的应用、化学平衡的相关计算等综合在一起
进行考查
的准确性要求较高。
本专题命题有以下规律
反应
断
反应放出或吸收的热量以及反应热
题中
的热化学方程式
合出题。
五年高考
考点一反应热的有关概念
1.(2015北京理综,9,6分)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
答案C
2.(2013北京理综,6,6分)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是( )
A B C D
答案D
3.(2013福建理综,11,6分)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:
mCeO2 (m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2 mCeO2+xH2+xCO
的是( )
下列说法不正确
···
A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.右图中ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e- C O32-+2H2O
答案C
4.(2013重庆理综,6,6分)已知:
P4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g) ΔH=a kJ·mol-1,
P4(g)+10Cl2(g) 4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。
下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g) PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1
D.P—P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ·mol-1
答案C
5.(2013山东理综,12,4分)对于反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在其他条件不变的情况下( )
A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH也随之改变
B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变
D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变
答案B
6.(2014北京理综,26,14分)NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3,如下图所示。
(1)Ⅰ中,NH3和O2在催化剂作用下反应,其化学方程式
是。
(2)Ⅱ中,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图)。
①比较p1、p2的大小关系: 。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是。
(3)Ⅲ中,降低温度,将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。
①已知:2NO2(g) N2O4(g) ΔH1
2NO2(g) N2O4(l) ΔH2
下列能量变化示意图中,正确的是(选填字母) 。
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是。
(4)Ⅳ中,电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A。A 是,说明理由: 。
答案(1)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(2)①p1 (3)①A②2N2O4+O2+2H2O 4HNO3 (4)NH3根据反应:8NO+7H2O 3NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多 教师用书专用(7—8) 7.(2014江苏单科,11,4分)下列有关说法正确的是( ) A.若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀 B.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0 C.加热0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,C O32-的水解程度和溶液的pH均增大 D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大 答案C 8.(2015安徽理综,27,14分)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值。某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如下: 已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 ℃)。 (1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100 ℃以上并通入氩气,该操作的目的 是。原料中的金属钠通常保存在中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有、、玻璃片和小刀等。 (2)请配平第①步反应的化学方程式: NaBO2+ SiO2+ Na+ H2NaBH4+ Na2SiO3 (3)第②步分离采用的方法是;第③步分出NaBH4并回收溶剂,采用的方法是。 (4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是 。 答案(14分)(1)除去反应器中的水蒸气和空气煤油镊子滤纸 (2)1NaBO2+2SiO2+4Na+2H2 1NaBH4+2Na2SiO3 (3)过滤蒸馏 (4)NaBH4(s)+2H2O(l) NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216.0 kJ·mol-1 考点二热化学方程式盖斯定律及其应用 1.(2017江苏单科,8,2分)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确 的是( ) ··· ①C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJ·mol-1 ②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJ·mol-1 ③CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=c kJ·mol-1 ④2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJ·mol-1 A.反应①、②为反应③提供原料气 B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一 C.反应CH3OH(g)1 2CH3OCH3(g)+1 2 H2O(l)的ΔH=d 2 kJ·mol-1 D.反应2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJ·mol-1 答案C 2.(2015重庆理综,6,6分)黑火药是中国古代的四大发明之一,其爆炸的热化学方程式为: S(s)+2KNO3(s)+3C(s) K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1 已知:碳的燃烧热ΔH1=a kJ·mol-1 S(s)+2K(s) K2S(s) ΔH2=b kJ·mol-1 2K(s)+N2(g)+3O2(g) 2KNO3(s) ΔH3=c kJ·mol-1 则x为( ) A.3a+b-c B.c-3a-b C.a+b-c D.c-a-b 答案A 3.(2014课标Ⅱ,13,6分)室温下,将1 mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1 mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为:CuSO4·5H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3。则下列判断正确的是( ) A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3 C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3 答案B 4.(2014江苏单科,10,2分)已知:C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH1 CO2(g)+C(s) 2CO(g) ΔH2 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH3 4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) ΔH4 3CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A.ΔH1>0,ΔH3<0 B.ΔH2>0,ΔH4>0 C.ΔH1=ΔH2+ΔH3 D.ΔH3=ΔH4+ΔH5 答案C 5.(2013课标Ⅱ,12,6分)在1 200 ℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应 O2(g) SO2(g)+H2O(g) ΔH1 H2S(g)+3 2 S2(g)+2H2O(g) ΔH2 2H2S(g)+SO2(g)3 2 O2(g) S(g)+H2O(g) ΔH3 H2S(g)+1 2 2S(g) S2(g) ΔH4 则ΔH4的正确表达式为( ) A.ΔH4=2 (ΔH1+ΔH2-3ΔH3) 3 (3ΔH3-ΔH1-ΔH2) B.ΔH4=2 3 (ΔH1+ΔH2-3ΔH3) C.ΔH4=3 2 (ΔH1-ΔH2-3ΔH3) D.ΔH4=3 2 答案A 6.(2015课标Ⅱ,27,14分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下: ①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 ②CO 2(g)+3H 2(g) CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH 2 ③CO 2(g)+H 2(g) CO(g)+H 2O(g) ΔH 3 回答下列问题: (1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下: C O 由此计算ΔH 1= kJ ·mol -1;已知ΔH 2=-58 kJ ·mol -1,则ΔH 3= kJ ·mol -1。 (2)反应①的化学平衡常数K 表达式为 ;图1中能正确反映平衡常数K 随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。 图1 图2 (3)合成气组成n(H 2)/n(CO+CO 2)=2.60时,体系中的CO 平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 ;图2中的压强由大到小为 ,其判断理由是 。 答案 (1)-99 +41(每空2分,共4分) (2)K=c (CH 3OH )c (CO )·c 2(H 2 )[或K p =p (CH 3 OH ) p (CO )·p 2(H 2 )](1分) a 反应①为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小(每空1分,共2分) (3)减小 升高温度时,反应①为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO 的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO 的量增大;总结果,随温度升高,使CO 的转化率降低(1分,2分,共3分) p 3>p 2>p 1 相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO 的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO 的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO 的转化率升高(每空2分,共4分) 7.(2014课标Ⅰ,28,15分)乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题: (1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式。 (2)已知: 甲醇脱水反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1=-23.9 kJ·mol-1 甲醇制烯烃反应2CH3OH(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1 kJ·mol-1 乙醇异构化反应C2H5OH(g) CH3OCH3(g) ΔH3=+50.7 kJ·mol-1 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的ΔH=kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是。 (3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n H 2O ∶n C 2H4 =1∶1)。 ①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K p= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。 ②图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为,理由是。 ③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290 ℃、压强6.9 MPa,n H 2O ∶n C 2H4 =0.6∶1。乙烯的转化率为5%,若要进一步提高乙烯转化率,除了可以适当改变反应温度和压强 外,还可以采取的措施有、。答案(1)C2H4+H2SO4C2H5OSO3H、 C2H5OSO3H+H2O C2H5OH+H2SO4 (2)-45.5 污染小、腐蚀性小等 (3)①p (C 2H 5OH ) p (C 2H 4)·p (H 2 O) =20%np 2n -20%n 80%np 2n -20%n 2 =20×180 802×7.85 MPa =0.07 (MPa)-1 ②p 1 8.(2013北京理综,26,14分)NO x 是汽车尾气中的主要污染物之一。 (1)NO x 能形成酸雨,写出NO 2转化为HNO 3的化学方程式: 。 (2)汽车发动机工作时会引发N 2和O 2反应,其能量变化示意图如下: ①写出该反应的热化学方程式: 。 ②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是 。 (3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NO x 的排放。 ①当尾气中空气不足时,NO x 在催化转化器中被还原成N 2排出。写出NO 被CO 还原的化学方程式: 。 ②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NO x 生成盐。其吸收能力顺序如 下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO 。原因是 ,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NO x 的吸收能力逐渐增强。 (4)通过NO x 传感器可监测NO x 的含量,其工作原理示意图如下: ①Pt 电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。 ②写出NiO 电极的电极反应式: 。 答案 (1)3NO 2+H 2O 2HNO 3+NO (2)①N 2(g)+O 2(g) 2NO(g) ΔH=+183 kJ ·mol -1 考点一化学反应中能量变化的有关概念辨析1．(2015·海南化学，4，2分)已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1。若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为() A．55 kJ B．220 kJ C．550 kJ D．1 108 kJ 解析由丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，可写出其燃烧的热化学方程式C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，丙烷完全燃烧产生1.8 g水，n(H2O)＝m÷M＝1.8 g÷18 g/mol＝0.1 mol，所以反应放出的热量是Q＝(2 215 kJ÷4 mol)×0.1＝55.4 kJ，A选项正确。 答案 A 2．(2014·江苏化学，11，4分)下列有关说法正确的是() A．若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀 B．2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH>0 C．加热0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液，CO2－3的水解程度和溶液的pH均增大 D．对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大 解析A项，若在海轮外壳上附着一些铜块，则Fe、Cu和海水构成原电池，海轮外壳腐蚀更快，A项错误；B项，该反应是熵减的反应，ΔS<0，要在常温下自发进行，则ΔH<0，B 项错误；加热会促进CO2－3水解，c(OH－)增大，pH增大，C项正确；D项，酯化反应是放热反应，加热会加快反应速率，但化学平衡向逆向移动，平衡常数减小，D项错误。 答案 C 3．(2013·北京理综，6，6分)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是() 解析A项，硅太阳能电池将太阳能转化为电能；B项锂离子电池将化学能转化为电能；C 2021届高考化学一轮复习专项测试专题五 化学能与热能（1） 1、已知:①能量越低的物质就越稳定,②白磷转化成红磷是放热反应。据此,下列判断或说法正确的是( ) A.在相同条件下,红磷比白磷稳定 B.在相同条件下,白磷比红磷稳定 C.红磷和白磷的结构不同 D.红磷容易发生自燃,而白磷则不会自燃 2、下列说法正确的是( ) A.钢件表面镀锌时,钢件与外电源的正极相连 B.由反应2()()g H g +→ ()g 128.7H kJ mol -?=+?,则环已二 烯比苯稳定 C.常温时, 11pH =的氨水与3pH =的盐酸等体积混合,所得溶液7pH > D.合成氨反应22 3N H +32NH ,当满足 时,标志该反应已达到平衡状态 3、下列变化过程,属于放热反应的是 ( ) ①生石灰与水反应; ②NH 4Cl 晶体与Ba(OH)2·8H 2O 混合搅拌; ③醋酸电离; ④固体氢氧化钠溶于水; ⑤H 2在Cl 2中燃烧; ⑥浓H 2SO 4稀释; ⑦酸碱中和反应 A.①②⑤ B.①⑤⑦ C.①④⑤⑥⑦ D.③⑥⑦ 4、燃烧1 g 乙炔生成二氧化碳和液态水,放出热量50 kJ,则这一反应的热化学反应方程式为 （ ） A. B. C. D. 5、下列说法正确的是( ) A.如图可表示水分解过程中的能量变化 B.若()()22C s O g +()2CO g 221.0/H kJ mol ?=-,则碳的燃烧热为 110.5/kJ mol C.需要加热的反应一定是吸热反应,常温下能发生的反应一定是放热反应 D.已知:Ⅰ:对于反应: ()() 22H g Cl s +()2HCl g /H a kJ mol ?=-, 且a 、b 、c 均大于零,则断开1mol H Cl -键所需的能量为()a b c kJ --- 6、下列关于反应能量的说法正确的是 ( ) A.电力、蒸汽都是二次能源 B.若一定条件下,A B ,说明A 物质比B 物质稳定 C.时， ，则的燃烧热 为 D. ,含 的溶液与 含 的浓硫酸混合后放出 的热量 7、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为 已知:醋酸电离要吸热。稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸分别与 的 溶液恰好完全反应放出的热量关系 6、下列变化属于吸热反应的是( ) ①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀 释④ KClO3分解制O2 ⑤生石灰与水生成熟石灰 A、①④ B、②③ C、①④⑤ D、②④ 第一节化学能与热能 化学反应发生时同时会伴随着能量的变化，例如煤、石油、天然气这三种我们非常熟悉的燃料，它们在燃烧时便能释放出热能。在初中化学里我们已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”等相关知识。那么化学反应中产生的能量变化，比如热能的释放，其从何而来?它与化学物质及其化学反应是否有所联系?在本节的学习中，我们将从微观结构的角度，即从本质上去分析理解化学反应中的能量，主要是热能的变化，从而建立起科学的能量观。 本节的学习内容可分为三部分： 1．化学能与热能之间的内在联系。在这部分内容里，我们将运用已有的化学键的初步知识去分析理解化学反应中的能量变化关系，在学习中应深刻理解以下要点： (1)化学反应中能量变化的主要原因： (2)化学反应吸收能量或放出能量的决定因素： 2．任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应(E反：反应物具有的能量；E生：生成物具有的能量)： 在学习这部分内容时，应该重视实验探究方法在学习新知识中的作用，通过科学探究可以帮助和加深我们对化学能与热能之间相互转化及其研究过程的认识，学会从定性和定量两个方面去研究化学反应中的能量变化。 3．了解生物体内生命活动过程中的能量转化、能源与人类社会发展的密切关系，建立起正确的能量观。除了课本知识外，也应通过阅读科普读物、多听科普讲座、多读书和看报纸等多种途径去获取这些方面的知识。 化学能与热能 经典练习 1、下列物质在变化过程中，化学键没有被破坏的是 A ．食盐溶解 B ．干冰升华 C ．氯化铵受热，固体消失 D ．电解水 2、下列变化中，不需要破坏化学键的是（ ） A ．氧化钠溶于水 B ．氯化铵溶于水 C ．氯化氢溶于水 D ．冰熔化 3．(双选)下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是 A ．H 2O B ．BF 3 C ．CCl 4 D ．PCl 3 4．下列反应属于吸热反应的是 A ．葡萄糖在人体内氧化分解 B ．氢气在氧气中燃烧 C ．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳 D ．氢氧化钾和硫酸中和 5．下列变化过程需要吸收能量的是 A ．2H 2＋O 2=====点燃2H 2O B ．Cl ＋Cl →Cl 2 C ．CaO ＋H 2O===Ca(OH)2 D ．H 2→H ＋H 6．对于放热反应2H 2＋O 2 ==== 2H 2O ，下列说法正确的是 A ．产物H 2O 所具有的总能量高于反应物H 2和O 2所具有的总能量 B ．反应物H 2和O 2所具有的总能量高于产物H 2O 所具有的总能量 C ．反应物H 2和O 2所具有的总能量等于产物H 2O 所具有的总能量 D ．反应物H 2所具有的总能量高于产物H 2O 所具有的总能量 7、（双 ） 石墨在一定条件下可转化为金刚石，已知12 g 石墨完全转化为金刚石时，要吸 收Q kJ 的热量，下列说法正确的是 A 、石墨不如金刚石稳定 B 、石墨比金刚石稳定 C 、金刚石与石墨的结构是相同的 D 、金刚石转化为石墨为放热反应 8、（双 ）已知反应A 2＋B 2=2AB ，破坏1 mol A 2中的化学键消耗的能量为Q 1 kJ ，破坏1 mol B 2中的化学键消耗的能量为Q 2 kJ ，形成1 mol AB 中的化学键释放的能量为Q 3 kJ ，则下列说法正确的是 A ．若A 2和 B 2的总能量之和大于生成的AB 的总能量，则反应放热 B ．若A 2和B 2的总能量之和小于生成的AB 的总能量，则反应放热 C ．若该反应为放热反应，则Q 1＋Q 2 《化学能与热能》教学设计 一、教材分析 地位和功能:本节内容为《人教版高中化学必修2第二章第一节（化学能与热能）》，该内容属于化学反应原理范畴。在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在高中选修4中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。因此本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4奠定必要的基础。 能量是本章最核心的一个关键词，能源更是国际社会共同关注的话题。本节知识在社会生产、生活和科学研究中有着广泛的应用，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。总之，化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。 通过化学能与热能的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；初步树立起科学的能源观；这将增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。 二、教学目标 1. 知识与技能：知道化学反应中能量变化的主要原因；知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素；通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。 2. 过程与方法：通过实验，让学生理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念；通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。 3. 情感、态度、价值观：感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，建立正确的能量观；通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观察、思考的能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。 三、教材重难点 重点：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 难点：吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。 四、教学方法 阅读、交流讨论、实验探究。 五、教学用具 ①多媒体课件； ②试管、6 mol/L盐酸、砂纸、铝条、温度计、Ba(OH) 2·8H 2 O晶体、NH 4 Cl 晶体、烧杯（3）、玻璃片、玻璃棒、2 mo/L盐酸、量筒。 六、教学设计思路 6、下列变化属于吸热反应的是() ①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀 释④ KClO3分解制O2 ⑤生石灰与水生成熟石灰 A、①④ B、②③ C、①④⑤ D、②④ 第一节化学能与热能 化学反应发生时同时会伴随着能量的变化，例如煤、石油、天然气这三种我们非常熟悉的燃料，它们在燃烧时便能释放出热能。在初中化学里我们已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”等相关知识。那么化学反应中产生的能量变化，比如热能的释放，其从何而来它与化学物质及其化学反应是否有所联系在本节的学习中，我们将从微观结构的角度，即从本质上去分析理解化学反应中的能量，主要是热能的变化，从而建立起科学的能量观。 本节的学习内容可分为三部分： 1．化学能与热能之间的内在联系。在这部分内容里，我们将运用已有的化学键的初步知识去分析理解化学反应中的能量变化关系，在学习中应深刻理解以下要点： (1)化学反应中能量变化的主要原因： (2)化学反应吸收能量或放出能量的决定因素： 2．任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应(E反：反应物具有的能量；E生：生成物具有的能量)： 在学习这部分内容时，应该重视实验探究方法在学习新知识中的作用，通过科学探究可以帮助和加深我们对化学能与热能之间相互转化及其研究过程的认识，学会从定性和定量两个方面去研究化学反应中的能量变化。 3．了解生物体内生命活动过程中的能量转化、能源与人类社会发展的密切关系，建立起正确的能量观。除了课本知识外，也应通过阅读科普读物、多听科普讲座、多读书和看报纸等多种途径去获取这些方面的知识。 一、选择题(每题只有一个正确答案) 1．氢氧化钠与盐酸的反应属于( )。· A．吸热反应 B．放热反应 C．既是吸热反应也是放热反应 D．都不是 2．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质可能是( )。 A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．蔗糖 3．下列物质加入水中显着放热的是( )。 A．生石灰 B．固体NaCl C．无水乙醇 D．固体NH4N03 4．对于放热反应，下列说法正确的是( ) A．产物H20所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量 B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量 化学能与热能 一、从 微观角度理解化学反应中的能量变化 1.?已知拆开1 mol H 2中的化学键需要消耗能量436 kJ ，拆开1 mol O 2中的化学键需要消耗 能量 498 kJ ，形成水分子中1 mol H －O 键释放能量 463 kJ 。图为2molH 2与1 mol O 2 反应生成2mol H 2O 时能量变化的情况。请回答： （1）图中a 值为 kJ ， b 为 kJ 。 （2）反应过程中会 （填“吸收”或“释放”）能量 kJ 2 已知断开1molH －H 键吸收的能量为 436 kJ ，形成 1molH －N 键放出的能量为391kJ ，根据化学方程式N 2＋ 3H 2?2NH 3，反应掉1molN 2放出的能量为，则断开1molN≡N 需吸收的能量是 （ ） A. 431kJ B. C. 649 kJ D. 869 kJ 二、从宏观角度判断化学反应中的能量变化 3. 已知反应X+Y====M+N 为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是( ) 的能量一定低于M 的，Y 的能量一定低于N 的 B.因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 和Y 的总能量一定低于M 和N 的总能量 4. (2016·铜川高一质检)已知2SO 2＋O 2 2SO 3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是( ) A ．O 2的能量一定高于SO 2的能量 B ．2 mol SO 2和1 mol O 2的总能量一定高于2 mol SO 3的总能量 C ．SO 2的能量一定高于SO 3的能量 D ．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生 5．在25 ℃、101 kPa 下，1 mol 白磷(化学式为P 4)完全燃烧放出的热量和4 mol 红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：由此判断，下列说法正确的是( ) A ．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷 比红磷稳定 B ．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷 比白磷稳定 C ．由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷 比红磷稳定 D ．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷 比白磷稳定 6．如图表示吸收能量反应的图象是( ) 7．反应A ＋B ―→C(ΔH ＜0)分两步进行： ①A ＋B ―→X(吸热)， ② X ―→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能 量变化的是( ) 8．根据下图所示的信息，判断下列叙述不正确的是( ) A ．1 mol H 2的共价键形成放出436 kJ 能量 B ．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C ．1 mol H 2(g)跟12 mol O 2(g)反应生成1 mol H 2O(g)释放能量245 kJ D ．1 mol H 2(g)与12 mol O 2(g)的总能量大于1 mol H 2O(g)的能量 9、 根据以下3个热化学方程式： 2H 2S(g)+3O 2(g)＝2SO 2(g)+2H 2O(l) △H ＝―Q 1 kJ/mol 2H 2S(g)+O 2(g)＝2S (s)+2H 2O(l) △H ＝―Q 2 kJ/mol 催化剂 高温、高压 催化剂 高温 化学能与热能 一、选择题 1．近年来，科学家在海洋中发现了一种冰状物质——可燃冰，其有效成分为甲烷。下列说法正确的是……………………………………………………………………………（） ①甲烷属于烃类②在相同条件下甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水④可燃冰是一种极具潜力的能源 A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④ 2．绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热、天然气等；二级能源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是……………………（） ①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材 A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥D．①②⑤ 3．已知反应物的总能量高于产物的总能量，则反应是………（）A．放热反应 B.吸热反应 C.有催化剂作用 D.无法判断4．下列反应中，属于吸热反应的是……………………………（）A．活泼金属跟酸反应B．制造水煤气C．酸碱中和反应D．镁条燃烧5．为了更好的解决能源问题，人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面寻找新能源。以下做法不能提高燃料效率的是…………………（） A 煤的汽化与液化 B 液体燃料呈雾状喷出 C 通入大大过量的空气 D 将煤粉粉碎 6．石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨…………………………………………（） A．有放射性 B．易燃易爆 C．能导电 D．有剧毒 7．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是………………（）A．铝片与稀盐酸的反应B．Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl的反应 C．灼热的炭与CO2的反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应 8．对于放热反应，下列说法中正确的是……………（）A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量 B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量 C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量 D．反应物H2和O2具有的能量相等 9．“摇摇冰”是一种即冷即用的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的物质和水混合后摇动即会制冷，该化学物质是…………………………………………（）A．氯化钠B．固体硝酸铵C．生石灰D．固体氢氧化钠 10．有三个热化学方程式：①2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) + Q1 kJ；②2 H2 (g) + O2 (g) = 2 H2O (l) + Q2 kJ；③H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) + Q3 kJ；其中Q1、Q2、Q3的大小关系为（） A．Q1 = Q2 = Q3B．2Q3 = Q1 < Q2、 C．Q3 < Q2 < Q1D．Q1 < Q2 < 3Q3 11．在25 ℃，101 kPa下，1 mol的白磷（化学式为P4）完全燃烧放出的热量比4 mol 的红磷（化学式为P）完全燃烧放出的热量多。反应方程式分别为： P4 (s) + 5O2 (g) = P4O10 (s) ； 4P (s)+ 5O2 (g) = P4O10 (s) 化学能与热能 考点一 反应热与焓变 真题感悟——悟真题、明方向 1．(2018·北京)我国科研人员提出了由CO 2和CH 4转化为高附加值产品CH 3COOH 的催化反应历程。该历程示意图如下。 下列说法不正确的是( D ) A ．生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为100% B ．CH 4→CH 3COOH 过程中，有 C —H 键发生断裂 C ．①→②放出能量并形成了C —C 键 D ．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 [解析] CO 2和CH 4制备CH 3COOH 的化学方程式为CO 2＋CH 4――→催化剂 CH 3COOH ，反应 中没有副产物生成，所以总反应的原子利用率为100%，A项正确；CH4分子中含有4个C—H 键，而CH3COOH分子中含有3个C—H键，显然CH4→CH3COOH过程中必有C—H键发生断裂，B项正确；观察反应的示意图可知，①→②过程中放出能量，且在此过程中形成了新化学键，即乙酸分子中的C—C键，C项正确；催化剂只能改变化学反应速率，而不影响化学平衡，不能提高反应物的平衡转化率，D项错误。 2．(2018·天津)CO2与CH4经催化重整，制得合成气： CH4(g)＋CO2(g)催化剂2CO(g)＋2H2(g) 已知上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键CH CO HH C O(CO) 键能/kJ·mol－1413 745 436 1 075 _＋120_kJ·mol－__ [解析]化学反应的焓变等于反应物键能之和减去生成物键能之和，所以焓变为(4×413＋2×745)kJ·mol－1－(2×1 075＋2×436)kJ·mol－1＝＋120 kJ·mol－1。 核心突破——补知能、学方法 ?知能补漏 1．反应热的理解和计算 (1)下图表示燃料燃烧反应的能量变化(×) (2)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。该反应中化学能全部转化为热能(×) (3)催化剂能改变反应的焓变(×) (4)催化剂能降低反应的活化能(√) (5)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(×) (6)500 ℃、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)， 2NH3(g)ΔH＝－38.6 kJ·mol－放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)催化剂 500 ℃、30 MPa 1(×) 2．热化学方程式正误判断的六个易错点 化学能与热能 1．(2020·邯郸教学质量检测)工业上，在一定条件下利用乙烯和水蒸气反应制备乙醇。化学原理：CH 2==CH 2(g)＋H 2O(g)===CH 3CH 2OH(g) ΔH 。已知几种共价键的键能如下表所示： 下列说法中错误的是( ) A ．上述合成乙醇的反应是加成反应 B ．相同时间段内，反应中用三种物质表示的反应速率相等 C ．碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍 D ．上述反应式中，ΔH ＝－96 kJ ·mol －1 2．(2019·浙江4月选考，23)MgCO 3和CaCO 3的能量关系如图所示(M ＝Ca 、Mg)： M 2＋(g)＋CO 2－3(g)――→ΔH 2M 2＋(g)＋O 2－(g)＋CO 2(g) ↑ΔH 1 ↓ΔH 3 MCO 3(s)――→ΔH MO s ＋CO 2(g) 已知：离子电荷相同时，半径越小，离子键越强。下列说法不正确的是( ) A ．ΔH 1(MgCO 3)＞ΔH 1(CaCO 3)＞0 B ．ΔH 2(MgCO 3)＝ΔH 2(CaCO 3)＞0 C ．ΔH 1(CaCO 3)－ΔH 1(MgCO 3)＝ΔH 3(CaO)－ΔH 3(MgO) D ．对于MgCO 3和CaCO 3，ΔH 1＋ΔH 2＞ΔH 3 3．已知：2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH 1 3H 2(g)＋Fe 2O 3(s)===2Fe(s)＋3H 2O(g) ΔH 2 2Fe(s)＋32 O 2(g)===Fe 2O 3(s) ΔH 3 2Al(s)＋32 O 2(g)===Al 2O 3(s) ΔH 4 2Al(s)＋Fe 2O 3(s)===Al 2O 3(s)＋2Fe(s) ΔH 5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是( ) A ．ΔH 1<0，ΔH 3>0 B ．ΔH 5<0，ΔH 4<ΔH 3 C ．ΔH 1＝ΔH 2＋ΔH 3 D ．ΔH 3＝ΔH 4＋ΔH 5 专题十三化学能与热能 高考帮·备考方向导航 考点1 化学反应中能量变化的有关概念 1.[2020天津,10,3分]理论研究表明,在101 kPa和298 K下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( ) A.HCN比HNC稳定 B.该异构化反应的ΔH=+59.3 kJ·mol-1 C.正反应的活化能大于逆反应的活化能 D.使用催化剂,可以改变反应的反应热 2.[2018北京,7,6分]我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。 下列说法不正确的是( ) A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键发生断裂 C.①→②放出能量并形成了C—C键 D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 3.[2018海南,12,4分][双选]炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是( ) A.每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量 B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eV C.氧分子的活化是O—O的断裂与C—O键的生成过程 D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂 考点2 热化学方程式 4.[2021四川石室中学开学考试]H2O2(l)在有MnO2条件下和无MnO2条件下分解的能量变化如图所示。下列说法错误是( ) A.有MnO2条件下的变化曲线是b B.该反应能量变化类型与氢气燃烧反应的相同 C.加MnO2后,正反应速率增大,逆反应速率减小 O2(g) ΔH=(E1-E2) kJ·mol-1 D.该反应的热化学方程式为H 2O2(l)H2O(l)+1 2 5.[2017全国卷Ⅰ,28(2),5分]下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 精品文档，欢迎下载 如果你喜欢这份文档，欢迎下载，另祝您成绩进步，学习愉快！ 化学能与热能（3） 1、已知298 K,101 kPa时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol-1。在相同温度和压强下,向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,达到平衡时,放出热量为Q1,向另一个体积相同的容器中通入1 mol SO2,0.5 mol O2 和1 mol SO3,达到平衡时放出热量为Q2,则下列关系正确的是( ) A.Q2 C.用图3装置制取并收集乙炔气体 D.用图4装置测定中和热 4、已知热化学方程式:2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH=-QkJ·mol -1 (Q>0)。下列说法正确的是( ) A.相同条件下,2molA(g)和1molB(g)所具有的总能量小于2mol C(g)所具有的能量 B.增大压强或升高温度,该平衡都向逆反应方向移动 C.将2molA(g)和1molB(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出热量为QkJ D.如将一定量A(g)和B(g)置于某密闭容器中充分反应放热Q kJ,则此过程中有2molA(g)被消耗 5、反应()0A B C H +→?<,该反应分两步进 行:①()0A B X H +→?>;②()0X C H →?<。下列示意图能正确表示总反应过程中能量变化的是( ) A. B. C. D. 十年高考真题分类汇编（2010-2019）化学 专题9 化学能与热能 题型一：化学反应中能量变化的概念及有关计算 (1) 题型二：热化学方程式的书写及盖斯定理 (7) 题型一：化学反应中能量变化的概念及有关计算 1．（2019·江苏）氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是 A．一定温度下，反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH<0 B．氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e?4OH? C．常温常压下，氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2，转移电子的数目为6.02×1023 D．反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)的ΔH可通过下式估算： ΔH=反应中形成新共价键的键能之和?反应中断裂旧共价键的键能之和 2.( 2018·北京)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。 下列说法不正确 ．．．的是（） A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100% B．CH4→CH3COOH过程中，有C―H键发生断裂 C．①→②放出能量并形成了C―C键 D．该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 3．(2018·江苏)下列说法正确的是（） A．氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B．反应4Fe(s)+3O 2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应 C．3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于6×6.02×1023 D．在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快 4.( 2016·海南)油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)+80O2(g)＝57CO2(g)+52H2O(l)已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×104kJ。油酸甘油酯的燃烧热△H为（） A．3.8×104kJ·mol-1 B．－3.8×104kJ·mol-1 C．3.4×104kJ·mol-1 D．－3.4×104kJ·mol-1 5.(2016·海南)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是（） [考纲要求] 1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变(ΔH)与反应热的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。7.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。8.了解常见化学电源的种类及其工作原理。9.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 考点一化学能与热能 1．从两种角度理解化学反应热 2.“五步”法书写热化学方程式 提醒对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。如：①S(单斜，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1 ②S(正交，s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1 ③S(单斜，s)===S(正交，s) ΔH3＝－0.33 kJ·mol－1 3．燃烧热和中和热应用中的注意事项 (1)均为放热反应，ΔH<0，单位为kJ·mol－1。 (2)燃烧热概念理解的三要点：①外界条件是25 ℃、101 kPa；②反应的可燃物是1 mol；③生成物是稳定的氧化物(包括状态)，如碳元素生成的是CO2，而不是CO，氢元素生成的是液态水，而不是水蒸气。 (3)中和热概念理解三要点：①反应物的酸、碱是强酸、强碱；②溶液是稀溶液，不存在稀释过程的热效应；③生成产物水是1 mol。 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)如图表示燃料燃烧反应的能量变化(×) 第一节 化学能与热能 时间：45分钟 满分：100分 一、选择题(每小题4分，共48分，每题有1～2个选项符合题意) 1．已知断裂1mol 共价键所需要吸收的能量分别为H —H 键：436 kJ ；I —I 键：153 kJ ；H —I 键：229 kJ 。下列对反应H 2(g)＋I 2(g)2HI(g)的判断中， 错误的是( ) A ．该反应是放出能量的反应 B ．该反应是吸收能量的反应 C ．该反应是氧化还原反应 D ．I 2与H 2具有的总能量大于生成的HI 具有的总能量 2．下列说法中正确的是( ) A ．物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热 B ．化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化，且总表现为吸热 C ．化学反应过程中有时吸热，有时放热 D ．化学反应总是放出热量 3．一种化学冰袋中含有Na 2SO 4·10H 2O 和NH 4NO 3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是( ) A ．Na 2SO 4·10H 2O 脱水是吸热过程 B ．较长时间制冷是由于Na 2SO 4·10H 2O 脱水是较慢的过程 C ．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 D ．NH ＋ 4NO 3溶于水会吸收热量 4．化学反应A 2＋B 2―→2AB 的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( ) A．该反应是吸热反应 B．断裂1mol A—A键和1mol B—B键能放出x kJ的能量C．断裂2mol A—B键需要吸收y kJ的能量 D．2mol AB的总能量高于1 mol A 2和1mol B 2 的总能量 5．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是( ) A．铝片与稀H 2SO 4 反应 B．Ba(OH) 2·8H 2 O与NH 4 Cl反应 C．灼热的炭与CO 2 反应 D．甲烷在O 2 中的燃烧反应 6．根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是( ) A．H 2O分解为H 2 与O 2 时放出热量 B．生成1mol H 2 O时吸收热量245 kJ C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙D．氢气和氧气的总能量小于水的能量 7．下列说法中，正确的是( ) 化学能与热能专题讲学稿 【知识目标】 一、决定一个化学反应吸热还是放热，取决于 。 具体表现为：吸热反应：E总断裂E总形成放热反应：E总断裂E总形成（填<或>）E总反应物E总生成物E总反应物E总生成物二、常见的放热反应有： 三、常见的吸热反应有： 【专题练习】 1．下列反应中属于吸热反应的是 A．炸药爆炸B．食物因氧化而腐败C．氢氧化钠与盐酸反应 D Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应 2．氢氧化钠与盐酸的反应属于( )。· A．吸热反应 B．放热反应 C．既是吸热反应也是放热反应 D．都不是3．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质可能是( )。 A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．蔗糖 4.下列关于化学反应的说法中不正确的是 Ａ.能量变化是化学反应的基本特征之一 Ｂ.能量变化可以体现为热能、光能、电能等 Ｃ.化学反应中能量变化的大小与反应物的多少无关 Ｄ.化学反应中的能量变化主要原因是化学键的断裂和形成 5．下列说法正确的是 A．由H原子形成H—H键要吸收热量 B．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应 C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成H2O时所释放的热量称为中和热 D．N2性质非常稳定，是因为分子中含有氮氮三键，要破坏氮氮三键需要吸收更多的 能量 6．关于化学反应中的能量变化，下列说法中不正确 ．．．的是 A．化学反应中的能量变化，主要是由化学键的变化引起的 B．对于可逆反应：a A(g)＋b B(g)b C(g)＋d D(g)，如果正反应是放热反应，逆反应一定是吸热反应 C．氢气燃烧生成水是一个放热反应，说明1mol H2的能量高于1mol H2O的能量D．加热才能发生的反应，不一定是吸热反应 7、已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。据此判断下列说法正确的是( )。 A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热反应在常温下一定很容易发生 C．反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D．吸热反应在一定条件下也能发生 8.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.该反应为放热反应 Ｂ. 该反应为吸热反应 Ｃ.反应物的总能量高于生成物的总能量 Ｄ.该反应只有在加热条件下才能进行 9、下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是 10. 化学反应A2+B2====2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（） A.该反应是吸热反应 B. 断裂1 mol A-A键和1 mol B-B键能放出x kJ能量 选择题满分策略 第一篇 专题五 化学能与热能复习题 1．(2017·天津理综，3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( ) A ．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B ．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C ．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D ．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 答案 A 解析 A 项，硅太阳能电池工作时，发生光电效应，使光能转化成电能，与氧化还原反应无关；B 项，锂离子电池放电时，正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，使化学能转化成电能；C 项，电解质溶液导电时，阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，使电能转化成化学能；D 项，葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量，使化学能转化成热能。 2．(2017·江苏，8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH 3OCH 3)。下列说法不正确的是( ) ①C(s)＋H 2O(g)===CO(g)＋H 2(g) ΔH 1＝a kJ·mol －1 ②CO(g)＋H 2O(g)===CO 2(g)＋H 2(g) ΔH 2＝b kJ·mol －1 ③CO 2(g)＋3H 2(g)===CH 3OH(g)＋H 2O(g) ΔH 3＝c k J·mol －1 ④2CH 3OH(g)===CH 3OCH 3(g)＋H 2O(g) ΔH 4＝d kJ·mol －1 A ．反应①、②为反应③提供原料气 B ．反应③也是CO 2资源化利用的方法之一 C ．反应CH 3OH(g)===12CH 3OCH 3(g)＋12H 2O(l)的ΔH ＝d 2 kJ·mol －1 D ．反应2CO(g)＋4H 2(g)===CH 3OCH 3(g)＋H 2O(g)的ΔH ＝(2b ＋2c ＋d ) kJ·mol －1 答案 C 解析 A 项，反应①、②提供CO 2和H 2，正确；B 项，反应③将CO 2转化为有机原料，是CO 2的资源化利用，正确；C 项，反应生成液态水，放出热量大于d 2，错误；D 项，目标反应可由 反应②×2＋③×2＋④获得，计算反应热为(2b ＋2c ＋d ) kJ·mol －1 ，正确。 角度一 对反应热、焓变及活化能概念的理解 《化学能与热能》教学设计 杨生杰 一、教材分析 地位和功能:本节内容为《人教版高中化学必修2第二章第一节（化学能与热能）》，该内容属于化学反应原理范畴。在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在高中选修4中还将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地再学习。因此本节内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4奠定必要的基础。 能量是本章最核心的一个关键词，能源更是国际社会共同关注的话题。本节知识在社会生产、生活和科学研究中有着广泛的应用，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。总之，化学能对人类的重要性决定了本节学习的重要性。 通过化学能与热能的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；初步树立起科学的能源观；这将增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。 二、教学目标 1. 知识与技能：知道化学反应中能量变化的主要原因；知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量的决定因素；通过实例和实验，了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能的应用及其对人类文明发展的贡献。 2. 过程与方法：通过实验，让学生理解化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，形成吸热和放热的概念；通过科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能和热能之间相互转化，体会定性和定量的研究化学反应中热量变化的实验方法。 3. 情感、态度、价值观：感知生物体内生命活动过程中的能量转化，能源与人类的密切关系，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，建立正确的能量观；通过实验培养学生的探究意识，提高学生的观察、思考的能力，体现合作学习，让学生自主地获取知识，感受到学习的乐趣。 三、教材重难点 重点：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。 难点：吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。 四、教学方法 阅读、交流讨论、实验探究。 五、教学用具 ①多媒体课件； ②试管、6 mol/L盐酸、砂纸、铝条、温度计、Ba(OH) 2·8H 2 O晶体、 NH 4 Cl晶体、烧杯（3）、玻璃片、玻璃棒、2 mo/L盐酸、量筒。 六、教学设计思路 化学能与热能 1．知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2．掌握反应物与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。 3．应用键能计算反应过程中的能量变化。 4．了解化学能与热能的相互转化。 5．理解中和热的概念，学会定性和定量研究化学反应中热量变化的科学方法。 6．了解能量转化在生产、生活中的应用。 要点一化学键与化学反应中能量变化的关系 1．化学反应的实质。 化学反应的实质是原子或原子团的重新组合，即反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成。 2．化学反应中能量变化的直接原因。 (1)物质中的微粒之间是通过化学键结合的。 (2)断开反应物中的化学键要吸收能量；形成生成物中的化学键要释放能量。 (3)化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。3．化学反应中能量变化的根本原因。 反应物总能量与生成物总能量相对高低。 4．化学键与化学反应中能量变化的关系。 5．化学反应过程中的能量变化。 【应用思考】 1．浓硫酸稀释时放出了热量，有化学键变化吗是不是放热反应 提示：当浓硫酸稀释时，在水分子的作用下，硫酸分子的共价键被破坏，但无新化学键的形成，故不属于化学变化。 2．化学反应中都有能量变化吗为什么 提示：都有；因为在化学反应过程中，破坏旧化学键，需要吸收一定的能量来克服原子(或离子)间的相互作用；形成新化学键时，又要释放一定的能量。因此，在化学反应中，不仅有新物质生成，而且一定伴随着能量变化。 要点二化学能与热能的相互转化 1．两条基本的自然定律。 (1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，总质量不变。 (2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但是体 系包含的总能量不变。 2．吸热反应和放热反应。 (1)吸热反应：吸收热量的化学反应。 (2)放热反应：放出热量的化学反应。 3．化学能与热能的相互转化。 (1)化学能转化为热能。 (2)热能转化为化学能。 4.中和热。 O时所释放的热量称为中和在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1_mol_H 2 热，单位为kJ·mol－1。 5．化学能与热能相互转化的应用。【大高考】高考化学：五年高考真题 专题7化学能与热能(含解析)
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