化學(xué)講義2023年化學(xué)講義6.1.1化學(xué)反應(yīng)與熱能

6.1.1化學(xué)反應(yīng)與熱能（精講）思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖常見(jiàn)考點(diǎn)常見(jiàn)考點(diǎn)考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)中能量的變化【例11】（2022廣西賀州）已知2SO2+O22SO3為放熱反應(yīng)，對(duì)該反應(yīng)的下列說(shuō)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(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱就可發(fā)生【答案】B【解析】A．O2的能量無(wú)法與SO2的能量比較大小，A錯(cuò)誤；B．對(duì)于放熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，2SO2+O22SO3為放熱反應(yīng)，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(wú)法與SO3的能量比較大小，C錯(cuò)誤；D．任何反應(yīng)發(fā)生都需要有一個(gè)活化的過(guò)程，這就需要吸收能量，這與反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)無(wú)關(guān)，某些放熱反應(yīng)也需要加熱，如鋁熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選B?！纠?2】（2022秋·河南洛陽(yáng)·高一宜陽(yáng)縣第一高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí)）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量不同引起的。如下圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過(guò)程中的能量變化：下列說(shuō)法正確的是A．N元素非金屬性較強(qiáng)，故通常情況下N2不穩(wěn)定，易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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(yīng)放出的能量為180kJ【答案】C【解析】A．N元素非金屬性較強(qiáng)，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(xué)反應(yīng)，A錯(cuò)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(cuò)誤；C．根據(jù)示意圖可知斷鍵吸收的總能量是946kJ+498kJ＝1444kJ，形成化學(xué)鍵放出的總能量是632kJ×2＝1264kJ，反應(yīng)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(yīng)吸收的能量為1444kJ－1264kJ＝180kJ，D錯(cuò)誤；答案選C。【一隅三反】1．（2022春·甘肅臨夏·高一?？茧A段練習(xí)）關(guān)于化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的敘述中，正確的是A．放熱反應(yīng)在常溫下就一定很容易發(fā)生B．放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量C．碳的燃燒反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．凡是需加熱方能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)【答案】B【解析】A．放熱反應(yīng)是指反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，有些放熱反應(yīng)需要加熱才能激活，常溫下不一定發(fā)生，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)放出熱量，即為放熱反應(yīng)，B正確；C．所有的燃燒都是放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．有些放熱反應(yīng)需要加熱，比如燃燒，而有些吸熱反應(yīng)不需要加熱也可以發(fā)生，D錯(cuò)誤；故選B。2．（2022春·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·高一?？计谀┮阎?molBr2(g)發(fā)生反應(yīng)H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)放出102kJ的熱量，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)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(yīng)，1molH2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量為436kJ、1molBr2(g)中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量為akJ，2molHBr(g)中化學(xué)鍵形成放出的能量2×369kJ，1molBr2(g)發(fā)生反應(yīng)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(xiàn)了用空氣中的氧氣來(lái)氧化氯化氫氣體制取氯氣的方法：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)?；瘜W(xué)反應(yīng)與能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)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(yīng)時(shí)向環(huán)境釋放能量D．?dāng)嚅_(kāi)舊化學(xué)健吸收的總能量大于形成新化學(xué)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(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．若H2O為液態(tài)，氣體變?yōu)橐后w，物質(zhì)能量減小，生成物總能量將變小，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)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(yīng)時(shí)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(yīng)為放熱反應(yīng)，斷開(kāi)舊化學(xué)鍵吸收的總能量小于形成新化學(xué)鍵所釋放的總能量，故D錯(cuò)誤；故答案選C?？键c(diǎn)二吸熱放熱反應(yīng)辨析【例2】（2022廣西賀州）下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是A．鋁片與稀鹽酸的反應(yīng) B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)C．灼熱的碳與CO2的反應(yīng) 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(yīng)放熱的氧化還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．Ba（OH）2?8H2O與NH4Cl反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，但不是氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．灼熱的炭與CO2反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)又屬于吸熱反應(yīng)，故C正確；D．甲烷在氧氣中燃燒是放熱的氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選：C。【一隅三反】1．（2022四川成都·高一?？计谥校┥钪忻繒r(shí)每刻都發(fā)生著各種化學(xué)反應(yīng)，下列反應(yīng)不屬于放熱反應(yīng)的是A．H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)B．燃燒反應(yīng)C．八水合氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)D．金屬與酸與水的反應(yīng)【答案】C【解析】A．H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)是酸堿中和反應(yīng)，是一個(gè)放熱反應(yīng)，A不合題意；B．所有的燃燒均為放熱反應(yīng)，B不合題意；C．八水合氫氧化鋇與氯化銨的反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，C符合題意；D．金屬與酸與水的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，D不合題意；故答案為：C。2．（2022甘肅武威）下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是A．Na與H2O反應(yīng) B．H2在Cl2中燃燒C．NaOH溶液與鹽酸反應(yīng) D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)【答案】D【解析】A．Na與H2O反應(yīng)放出大量的熱，屬于放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B、H2在Cl2中燃燒放出大量的熱，屬于放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C、NaOH溶液與鹽酸反應(yīng)放出大量的熱，屬于放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D、Ba（OH）2·8H2O晶體與NH4Cl晶體反應(yīng)是銨鹽與堿反應(yīng)，屬于吸熱反應(yīng)，故D正確．故選D3．（2022浙江）下列反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但不屬于氧化還原反應(yīng)的是A．NaOH與稀H2SO4反應(yīng) B．H2還原CuOC．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng) D．CH4燃燒【答案】C【解析】A．NaOH與稀H2SO4反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)不選；B．H2還原CuO是放熱反應(yīng)，B項(xiàng)不選；C．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且不屬于氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)選；D．CH4燃燒是放熱反應(yīng)，D項(xiàng)不選；答案選C。4．（2022春·陜西西安·高一?？茧A段練習(xí)）下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或圖象信息不能充分說(shuō)明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是A．圖①溫度計(jì)的水銀柱上升 B．圖②中反應(yīng)物總能量大于生成物總能量C．圖③中反應(yīng)開(kāi)始后，針筒活塞向右移動(dòng) D．圖④中反應(yīng)開(kāi)始后，甲處液面低于乙處液面【答案】C【解析】A．溫度計(jì)的水銀柱不斷上升，則中和反應(yīng)放出熱量，說(shuō)明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，選項(xiàng)A不符合；B．由圖可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，說(shuō)明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，選項(xiàng)B不符合；C．Zn與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，氫氣可使針筒活塞向右移動(dòng)，不能充分說(shuō)明相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，選項(xiàng)C符合；D．反應(yīng)開(kāi)始后，甲處液面低于乙處液面，說(shuō)明裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大，溫度升高，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，選項(xiàng)D不符合；答案選C?？键c(diǎn)三能量圖的分析【例3】（2022貴州六盤(pán)水）“能量反應(yīng)過(guò)程”圖是表示反應(yīng)過(guò)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(guò)程”圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量B．?dāng)嚅_(kāi)的化學(xué)鍵需要吸收的能量C．是放熱反應(yīng)D．和的能量之和為【答案】A【解析】如圖，該反應(yīng)反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應(yīng)，a為正反應(yīng)活化能，也是反應(yīng)物斷鍵所吸收的能量，b為逆反應(yīng)活化能，也為生成物成鍵所放出的能量。A．如圖，該反應(yīng)反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應(yīng)，故A正確；B．b為逆反應(yīng)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(kāi)的化學(xué)鍵需要吸收的能量，故B錯(cuò)誤；C．如圖，該反應(yīng)反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，為吸熱反應(yīng)，即是吸熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．如圖，和的能量之和未知，故D錯(cuò)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(shí)分別需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量；②反應(yīng)2A2(g)+B2(g)=2A2B(g)的能量變化如圖。錯(cuò)誤的是A．體系中A2、B2最活潑 B．E1=1370kJ·mol1C．ΔH=482kJ·mol1 D．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)【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(shuō)明體系中4A+2B最活潑，故Ａ錯(cuò)誤；B．E1表示斷開(kāi)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(yīng)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(yīng)物的能量高于生成物的能量，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故D正確；故選A。2．（2022吉林長(zhǎng)春）反應(yīng)NH3+HCl=NH4Cl的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．該反應(yīng)中生成物更穩(wěn)定C．放熱反應(yīng)一定不需要加熱D．反應(yīng)物化學(xué)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(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，反應(yīng)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(yīng)不一定需要加熱，如中和反應(yīng)為放熱反應(yīng)但不需要加熱，故C錯(cuò)誤；D．化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量、成鍵放出能量，故D錯(cuò)誤；故選B。3．（2022春·遼寧朝陽(yáng)·高一校考階段練習(xí)）如圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)X2反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說(shuō)法正確的是A．由MgCl2制取Mg是放熱過(guò)程B．熱穩(wěn)定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．金屬鎂和鹵素單質(zhì)X2的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)D．由圖可知，此溫度下MgI2(s)所含化學(xué)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(guò)程，A錯(cuò)誤；B．物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定，結(jié)合圖示可知，熱穩(wěn)定性：，B錯(cuò)誤；C．圖像表明，金屬與鹵素單質(zhì)的能量之和高于生成物的能量，所以金屬鎂和鹵素單質(zhì)（X2）的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，C正確；D．鹵素單質(zhì)越活潑，與同一金屬反應(yīng)時(shí)放熱越多，對(duì)應(yīng)產(chǎn)物的鍵能越大，則此溫度下MgF2(s)所含化學(xué)鍵的鍵能最大，D錯(cuò)誤；答案選C。4．（2022春·重慶九龍坡·高一重慶市育才中學(xué)校考階段練習(xí)）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(yīng)過(guò)程能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．CNH比HCN更穩(wěn)定B．HCN(g)→CNH(g)為吸熱反應(yīng)且反應(yīng)條件一定要加熱C．1molHCN(g)中的所有化學(xué)鍵全部斷開(kāi)需要吸收的熱量D．1molHCN(g)轉(zhuǎn)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(cuò)誤；B．由圖可知，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)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(cuò)誤；C．1molHCN(g)轉(zhuǎn)化成過(guò)渡態(tài)吸收了的能量，但過(guò)渡態(tài)還有化學(xué)鍵的存在，所以1molHCN(g)中的所有化學(xué)鍵全部斷開(kāi)需要吸收的熱量肯定會(huì)大于，C錯(cuò)誤；D．1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為1molCNH(g)需要吸收的熱量為：，D正確；故選D?？键c(diǎn)四能源的利用【例41（2021·廣東）風(fēng)力發(fā)電是崇明東灘濕地旅游區(qū)的一道獨(dú)特景觀，下列有關(guān)風(fēng)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(yīng)C．風(fēng)能是一種清潔的環(huán)保型能源 D．風(fēng)力發(fā)電是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋敬鸢浮緿【解析】A．風(fēng)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(fēng)力發(fā)電過(guò)程中沒(méi)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(yīng)，故B正確；C．風(fēng)力發(fā)電不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，為清潔能源，故C正確；D．風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，故D錯(cuò)誤；綜上所述答案為D。【例42】（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(yáng)能 B．氫能 C．風(fēng)能 D．煤【答案】D【解析】A．太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的新型的能源，不會(huì)產(chǎn)生有害的附屬產(chǎn)物，故A不符合題意；B．氫能源燃燒產(chǎn)物只有水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，故B不符合題意；C．風(fēng)能是靠風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)扇發(fā)電的