《化學(xué)反應(yīng)與熱能》復(fù)習(xí)課件

化學(xué)反應(yīng)與熱能知識(shí)導(dǎo)圖模塊一化學(xué)反應(yīng)中的熱量變化一、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(kāi)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）。斷裂形成吸收放出不相等（1）有化學(xué)鍵斷裂的，肯定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)（

）（2）既有化學(xué)鍵斷裂，又有化學(xué)鍵形成的，肯定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)（

）（3）在化學(xué)鍵的形成過(guò)程中，肯定放出能量（

）（4）化學(xué)反應(yīng)中原子一定發(fā)生重新組合（

）（5）化學(xué)變化中一定會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移（

）（6）所有化學(xué)反應(yīng)必然伴隨著能量的變化（

）明辨是非××√√×√實(shí)驗(yàn)探究——鎂條與鹽酸反應(yīng)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(cè)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】鎂條逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生，溫度計(jì)溫度上升，用手觸摸試管壁，有溫?zé)岣小痉磻?yīng)原理】Mg+2HCl===MgCl2+H2↑【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】該反應(yīng)放出熱量實(shí)驗(yàn)探究——Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl反應(yīng)的熱量變化【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】有刺激性氣味氣體產(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，有涼的感覺(jué)【反應(yīng)原理】Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】該反應(yīng)吸收熱量二、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)。三、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)2H2

+

O2

2H2O點(diǎn)燃CaO

+

H2O

Ca(OH)2HCl

+

NaOH

NaCl

+

H2O2Na

+

2H2O

2NaOH

+

H2↑2Al

+

Fe2O3

Al2O3

+

2Fe高溫放熱反應(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)三、常見(jiàn)的放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)吸熱反應(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)CaCO3

CaO

+

CO2↑高溫（1）需要加熱的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)（

）（2）吸熱反應(yīng)一定需要加熱才可以進(jìn)行（

）（3）放熱反應(yīng)不需要加熱即可發(fā)生（

）（4）放出熱量的變化過(guò)程一定是放熱反應(yīng)（

）明辨是非××××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。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(méi)有必然聯(lián)系?！纠?】下列說(shuō)法正確的是（

）A．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨著能量變化B．任何反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量變化C．物質(zhì)變化時(shí)若伴有能量變化，則一定是化學(xué)變化D．沒(méi)有物質(zhì)的化學(xué)變化，也就沒(méi)有能量的變化A【例2】下列是吸熱反應(yīng)的是__________①水蒸氣冷凝

②煅燒石灰石

③濃硫酸稀釋

④酸堿發(fā)生中和反應(yīng)

⑤生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰

⑥干冰升華

⑦液氨汽化

⑧

碳和二氧化碳在高溫下反應(yīng)

⑨氫原子兩兩結(jié)合為氫分子②⑧【變2-1】下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是（

）①冰融化成水②膽礬受熱分解③濃硫酸加水稀釋④高錳酸鉀分解制取氧氣⑤生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰⑥石灰石高溫分解

⑦CO2+C

2CO⑧Ba(OH)2·8H2O與固體NH4Cl混合⑨C+H2O(g)

CO+H2A．②④⑥⑦⑨ B．①②④⑥⑦⑧⑨C．②③④⑤⑥⑧ D．②④⑥⑦⑧⑨D高溫高溫【變2-2】把下列物質(zhì)分別加入盛冷水的錐形瓶?jī)?nèi)，立即塞緊帶U形管的塞子。已知U形管內(nèi)預(yù)先裝有少量水且液面相平（為便于觀察，預(yù)先染成紅色），加入下列哪些物質(zhì)后，發(fā)生如圖變化（）①

NaOH粉末；②濃硫酸；③硝酸銨晶體；④過(guò)氧化鈉固體；⑤生石灰。A．①②④⑤ B．①②③ C．②③⑤ D．③④⑤A【例3】在一個(gè)小燒杯里，加入約20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的木片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10gNH4Cl晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌，如圖所示。試回答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是__________________________________________________。（2）如果實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出3個(gè)或3個(gè)以上原因）。（3）如果沒(méi)有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，為說(shuō)明該反應(yīng)吸熱，我們還可以采取的方式是_______________________________________________________。使反應(yīng)物迅速混合而充分反應(yīng)，使溫度迅速下降①藥品用量太少；②

Ba(OH)2·8H2O晶體未研成粉末，反應(yīng)太慢；③沒(méi)有迅速攪拌；④

環(huán)境溫度太高；⑤

玻璃片上加水太多等用溫度計(jì)來(lái)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溫度降低等?！咀?】為了探究化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，某興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）將純固體物質(zhì)

分別裝入有水的錐形瓶里（發(fā)生化學(xué)反應(yīng)），立即塞緊帶U形管的塞子，發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)紅墨水的液面高度如圖所示。①若如圖1所示，發(fā)生的反應(yīng)（假設(shè)沒(méi)有氣體生成）是________（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，

是________（填兩種物質(zhì)的化學(xué)式）。②若如圖2所示，發(fā)生的反應(yīng)（假設(shè)沒(méi)有氣體生成）是________（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，以下選項(xiàng)中與其能量變化相同的是________（填序號(hào)）。A．CO還原CuO的反應(yīng)B．CaCO3的分解反應(yīng)C．Al和Fe2O3的反應(yīng)放熱Na、CaO吸熱B【變3】（2）如圖所示，把試管放入盛有25℃飽和澄清石灰水的燒杯中，試管中開(kāi)始放幾小塊鎂片，再滴入

稀鹽酸。試回答下列問(wèn)題：①實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是：鎂片逐漸溶解、有大量氣泡產(chǎn)生、________________________________。②產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是____________________________________。飽和澄清石灰水中出現(xiàn)白色渾濁鎂和稀鹽酸反應(yīng)生成H2，且該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低模塊二化學(xué)反應(yīng)中的能量變化分析一、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(kāi)（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(kāi)（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)為吸熱反應(yīng)；（2）若吸收能量E1＜釋放能量E2，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。3．實(shí)例從鍵能角度分析H2+Cl22HCl反應(yīng)體系中能量變化情況。化學(xué)鍵H﹣HCl﹣ClH﹣Cl鍵能kJ/mol4362434311molH2與1molCl2反應(yīng)生成2molHCl分子的過(guò)程中，

了

kJ的能量。點(diǎn)燃吸收吸收431431釋放183計(jì)算2H2+O2

2H2O反應(yīng)體系中的能量變化情況。已知：及時(shí)小練2molH2與1molO2反應(yīng)生成2molH2O分子，放出490kJ的能量?；瘜W(xué)鍵H—HO＝OH—O鍵能kJ/mol436498465點(diǎn)燃二、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)＞

放熱＜

吸熱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)一般來(lái)說(shuō)，物質(zhì)具有的能量越低，物質(zhì)越穩(wěn)定。即“能量越低越穩(wěn)定”。

資料卡片——能量與穩(wěn)定性【例4】已知反應(yīng)A+B===C+D的能量變化如圖所示，下列關(guān)于此反應(yīng)的說(shuō)法不正確的是（）A．是吸熱反應(yīng)B．該反應(yīng)不符合能量守恒定律C．生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量D．反應(yīng)中斷開(kāi)化學(xué)鍵吸收的總能量高于形成化學(xué)鍵放出的總能量B【變4】反應(yīng)A+B→C（放熱）分兩步進(jìn)行：①

A+B→X（吸熱），②

X→C（放熱）。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是（）D【例5】已知部分鍵能如下表所示，計(jì)算下列三個(gè)反應(yīng)中的能量變化情況。（1）CH4+2O2====CO2+2H2O，1molCH4完全反應(yīng)時(shí)，_________（填吸收/放出）________kJ能量。（2）已知N2+3H2

====2NH3，消耗1molN2

時(shí)放出92kJ的熱量，則上表中x的數(shù)值為_(kāi)_______。（3）如下圖為白磷（P4）和P4O6的結(jié)構(gòu)，1mol白磷完全燃燒，________（填吸收/放出）________kJ能量?；瘜W(xué)鍵H—HH—NN≡NO＝OC—HC＝OH—OP—PP—O鍵能（kJ/mol）436391x498414750465198360放出

708946放出1638【變5】NF3是一種溫室氣體，其存儲(chǔ)能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長(zhǎng)達(dá)740年，如表所示是幾種化學(xué)鍵的鍵能：下列說(shuō)法中正確的是（

）A．過(guò)程N(yùn)2(g)→2N(g)放出能量B．過(guò)程N(yùn)(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量C．反應(yīng)N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)是吸熱反應(yīng)D．NF3吸收能量后如果沒(méi)有化學(xué)鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B化學(xué)鍵N≡NF—FN—F鍵能/kJ·mol-1946154.8283.0【例6】金剛石和石墨是由C元素組成的兩種結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)。在100kPa時(shí)，1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，要吸收1.895kJ的能量。據(jù)此判斷，在100kPa時(shí)，下列結(jié)論正確的是（

）A．1mol石墨比1mol金剛石的總能量高B．金剛石比石墨穩(wěn)定C．石墨比金剛石穩(wěn)定D．1mol石墨與1mol金剛石的總能量相等C【變6-1】

如圖表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程與能量變化的關(guān)系，據(jù)此判斷下列說(shuō)法中不正確的是（）A．紅磷和白磷互為同素異形體B．白磷比紅磷穩(wěn)定C．白磷轉(zhuǎn)化為紅磷是放熱反應(yīng)D．白磷比紅磷更容易與氧氣反應(yīng)生成P4O10B【變6-2】已知25℃、101kPa下，含1mol碳原子的石墨完全燃燒生成CO2放出熱量393.51kJ；含1mol碳原子的金剛石完全燃燒生成CO2放出395.41kJ的熱量。據(jù)此判斷，下列說(shuō)法正確的是（）A．由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；石墨比金剛石穩(wěn)定B．由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；金剛石比石墨穩(wěn)定C．由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；石墨比金剛石穩(wěn)定D．由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng)；金剛石比石墨穩(wěn)定A模塊三人類對(duì)能源的利用一、人類對(duì)能源的利用1．獲取熱能的途徑——物質(zhì)的燃燒