第二章化學(xué)反應(yīng)與能量

第一節(jié)化學(xué)能與熱能

一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系

1化學(xué)反應(yīng)與體系的能量的變化：化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨著體系能量的變化,物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)

與體系的能量變化是同時發(fā)生的。

2化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)原因：是化學(xué)鍵的斷裂與形成。

r斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收能量]

（1）化學(xué)反應(yīng)過程中?卜能量發(fā)生變化

I形成生成物中的化學(xué)鍵一放出能量J

例如：H2（g）+Cl2（g）=2HC1（g）

斷開linolIL分子中的H—II鍵時需要吸收426kJ的熱量

斷開ImolCk分子中的Cl—C1鍵時需要吸收243kJ的熱量

形成2molHCl分子中的H-C1鍵時要釋放2X431kJ的熱量

此反應(yīng)中：生成物分子形成時釋放的總能量》反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量

反應(yīng)中放出能量==2X431kJ—（436kJ十243kJ）==184.6kJ

（反應(yīng)中放出能量后，體系的能量降低。）

若反應(yīng)中：生成物分子形成時釋放的總能量<反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量，反應(yīng)中就

要吸收能量。（反應(yīng)中吸收能量后，體系的能量升高o）

（2）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

量的相對大小o

二、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化

1,質(zhì)量守恒和能量守恒定律（兩條基本自然定律）：

（1）質(zhì)量守恒定律：參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于生成物的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。

（2）能量守恒定律：能量可以互相轉(zhuǎn)化，但是體系包含的總能量不變。

（3）質(zhì)能守恒定律：質(zhì)量與能量是相互聯(lián)系的，公式：E=me2（C：光速）

2.能量的相互轉(zhuǎn)化：水由高處向低處流原電池

勢能?.動能化學(xué)能-,電能

降雨電解池

3.化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化物質(zhì)燃燒

化學(xué)能――熱能

加熱KC1O,分解

※化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化一一吸熱或放熱（反應(yīng)熱）。

（1）反應(yīng)熱：

①定義：化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱。

②符號：ZXH

③單位：kJ?mol-1

④計算：=生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量。

(2)放熱反應(yīng):和吸熱反應(yīng)

①放熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)過程中釋放能量的反應(yīng)叫放熱反應(yīng)

②吸熱反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)過程中吸收能量的反應(yīng)叫吸熱反應(yīng)

(3)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

☆常見的放熱反應(yīng)：①所有的燃燒反應(yīng)

②酸堿中和反應(yīng)

③大多數(shù)的化合反應(yīng)

④金屬與酸的反應(yīng)

⑤生石灰和水反應(yīng)

☆常見的吸熱反應(yīng)：①晶體Ba(OH)2?8H2。與NHE1反應(yīng)

②大多數(shù)的分解反應(yīng)

③以上、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng)

放出熱量：濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的水化熱大)

※溶解過程｛

吸收熱量：錢鹽溶解等。

三、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化與鍵能變化及反應(yīng)熱的關(guān)系：

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

表現(xiàn)形式△H<0或為“一”△H>0或4H為“+”

生成物的總能量低于生成物的總能量局于

能量變化

反應(yīng)物的總能量反應(yīng)物的總能量

鍵能變化生成物總鍵能高于反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能低于反應(yīng)物總鍵能

鍵能越大，物質(zhì)能量越一低，越穩(wěn)定；反之

聯(lián)系

鍵能越小，物質(zhì)能量越高，越不穩(wěn)定°

反能量

總

應(yīng)

能

物

圖

示

量

的△H為“一”

生

總

成△H<0

能

物

量

的

反應(yīng)過叁

反應(yīng)熱：二生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量。

AH=反應(yīng)物的總鍵能一生成物的總鍵能

【隨堂練習(xí)】

1、已知化學(xué)反應(yīng)2c(s)+02(g)=2C0(g)、2C0(g)+02=2CO2(g)都是放熱反應(yīng)據(jù)

此判斷，下列說法不正確的是(其他條件相同)

A、12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量----------------------------(A)

B、56gCO和32go2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量

C、12gC和32go2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量

D、將一定量的C燃燒、生成CCh比生成C0時放出的熱量多

2、下列說法正確的是-----------------------------------------------(AC)

A、物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化都伴隨著能量變化

B、伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化

C、在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同

D、在一個確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量

3、下列過程中4H小于零的是----------------------------------……----------(A)

A.NCh轉(zhuǎn)化為N2O4B.醋酸的電離

C.硝酸鏤的水解D.氯酸鉀分解制氧氣

4、下列說法正確的是..........................-.......-..................-......(C)

A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)

B.放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生

C.化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外，還伴隨著能量的變化

D.imol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)生成水所釋放的熱量稱為中和熱。

5.ImolH-H鍵的鍵能是436KJ,Imoll-I鍵的鍵能是151KJ,ImolH-I鍵的健能是299KJ。則

H2(g)+12(g)=2HI(g)的反應(yīng)是--------------------------------(B)

A.吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)C.分解反應(yīng)D.可逆反應(yīng)

6.指出下列說法的正確的是........................-.............................(AB)

A.生物體內(nèi)進(jìn)行的緩慢氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)。

B.化學(xué)鍵斷裂吸收的能量越多，化學(xué)鍵越牢固。

C.植物光合作用吸收太陽能，與化學(xué)能無關(guān)。D.柴草的燃燒與化學(xué)能無關(guān)。

7.下列反應(yīng)中屬吸熱反應(yīng)的是...................-.......-.......................(D)

A.鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣B.氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)

硫在空氣或氧氣中燃燒與反應(yīng)

C.D.Ba(OH)2*8H2ONH4cl

8.下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又是放熱反應(yīng)的是------------------------------------(A)

A.鋁與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(OH)2?8H2。與NH4cl的反應(yīng)

C.灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D.生石灰溶于水

11.面粉廠必須嚴(yán)禁煙火的主要原因是------------------------------------------(D)

A.防止火災(zāi)發(fā)生B.防止污染面粉C.吸煙有害健康

D.面粉顆粒極小，當(dāng)其擴(kuò)散在空氣中與空氣充分接觸，一旦引發(fā)反應(yīng)，極易發(fā)生爆炸

12.已知反應(yīng)：X+Y==M+N為放熱反應(yīng)，對該反應(yīng)的下列說法中正確的是------(B)

A.X的能量一定高于MB.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量

C.Y的能量一定高于ND.因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不必加熱反應(yīng)就可發(fā)

第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能練習(xí)卷

班級姓名坐號

一、選擇題

1.近年來，科學(xué)家在海洋中發(fā)現(xiàn)了一種冰狀物質(zhì)一一可燃冰，其有效成分為甲烷。下列說法正

確的是--------……--------------------------------------------------()

①甲烷屬于嫌類②在相同條件下甲烷的密度大于空氣

③甲烷難溶于水④可燃冰是一種極具潛力的能源

A.①②③B.②③④C.①③@D.①②④

2.綠色能源是指使用過程中不排放或排放極少污染物的能源，如一級能源中的水能、地?zé)帷⑻?/p>

然氣等；二級能源中電能、氫能等。下列能源屬于綠色能源的是..................()

①太陽能②風(fēng)能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材

A.①②③B.③④⑤C.④⑤⑥D(zhuǎn).①②⑤

3.已知反應(yīng)物的總能量高于產(chǎn)物的總能量，則反應(yīng)是--------------.......-......()

A.放熱反應(yīng)B.吸熱反應(yīng)C.有催化劑作用D.無法判斷

4.下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是----------------------------------------------()

A.活潑金屬跟酸反應(yīng)B.制造水煤氣C.酸堿中和反應(yīng)D.鎂條燃燒

5.為了更好的解決能源問題，人們一方面研究如何提高燃料的燃燒效率，另一方面尋找新能源。

以下做法不能提高燃料效率的是------------------------------------------------()

A煤的汽化與液化B液體燃料呈霧狀噴出

C通入大大過量的空氣D將煤粉粉碎

6.石墨炸彈爆炸時能在方圓幾百米范圍內(nèi)撒下大量石墨纖維，造成輸電線、電廠設(shè)備損壞。這

是由于石墨-----------------------------------------------------------------()

A.有放射性B.易燃易爆C.能導(dǎo)電D.有劇毒

7.下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(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.灼熱的炭與CO?的反應(yīng)D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)

占燃

2H2他2H2。

8.對于放熱反應(yīng)，下列說法中正確的是----------------------------()

A.產(chǎn)物H20所具有的總能量高于反應(yīng)物比和02所具有的總能量

B.反應(yīng)物比和Ch所具有的總能量高于產(chǎn)物H2O所具有的總能量

C.反應(yīng)物比和02所具有的總能量等于產(chǎn)物H20所具有的總能量

D.反應(yīng)物H2和02具有的能量相等

9.“搖搖冰”是一種即冷即用的飲料。吸食時將飲料罐隔離層中的物質(zhì)和水混合后搖動即會制

冷，該化學(xué)物質(zhì)是.....................................-..........-........-()

A.氯化鈉B.固體硝酸鍍C.生石灰D.固體氫氟化鈉

10.有三個熱化學(xué)方程式:①2H2(g)+02(g)=2H2O(g)+QikJ；

②2H2(g)+02(g)=2H2O⑴+Q2kJ；

③H2(g)+1/2Ch(g)=H2O(g)+Q3kJ;其中Qi、Q2、Q3的大小關(guān)系為——()

第7頁

A.Qi=Q2=Q3B.2Q3=Qi<Q2C.Q3<Q2<QiD.Qi<Q2<3Qs

11.在25℃,101kPa下，1mol的白磷(化學(xué)式為Pj)完全燃燒放出的熱量比4moi的紅磷(化

學(xué)式為P)完全燃燒放出的熱量多。反應(yīng)方程式分別為：

P4(S)+5O2(g)=P4O10(s);

4P(s)+502(g)=P4O10(S)

由此判斷，下列說法正確的是-------------------------------------------------()

A.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時紅磷能量比白磷高

B.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量時紅磷能量比白磷低

C.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是放熱反應(yīng)，等質(zhì)量時紅璘能量比白磷高

D.由紅磷轉(zhuǎn)化為白磷是吸熱反應(yīng)，等質(zhì)量時紅磷能量比白磷低

12.航天飛機(jī)用鋁粉與高氯酸鉞(NH4CIO4)的混合物為固體燃料，點燃時鋁粉氧化放熱引發(fā)

氯酸錢反應(yīng)，其化學(xué)方程式可表示為：

2NH4C1O4=N2t+4H2Ot+Cht+202t+Q(該反應(yīng)為放熱反應(yīng))

下列對此反應(yīng)的敘述中錯誤的是----------------------------------------------()

A.上述反應(yīng)屬于分解反應(yīng)

B.上述反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體推動航天飛機(jī)飛行

C.反應(yīng)從能量變化上說，主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎蛣幽?/p>

D.在反應(yīng)中高氯酸鐵只起氧化劑作用

13.已知中和熱的數(shù)值是57.3kJ.molL下列物質(zhì)反應(yīng)時,產(chǎn)生57.3kJ熱量的是-----()

A.稀HC1和稀NaOH

B.1.0mobL1HC1和1.0mol-LNaOH

C.500mL2.0mol-L1HC1和500mL2.0mol-LNaOH

11

D.50()mL2.0mol-LH2so4和5(X)mL2.0mol-LBa(OH)2

14.人類對于能源的利用大致可以分為三個時代：柴草能源、化石能源、多能源股代。以下說

法正確的是-------------------------------------------------------------()

A.原始社會人類學(xué)會利用火，他們以天然氣取暖，吃熟食，從事生產(chǎn)活動

B.日前我國廣大農(nóng)村生活做飯使用的都是化石原料

C.多能源時代指的是新能源時代，包括核能、太陽能、氫能

D.化石燃料的燃燒沒有污染

一一C（石器）=C（金剛石）口…卜一…,

15.反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，由此可知---------------------------（）

A.石墨比金剛石更穩(wěn)定B.金剛石和石墨可以相互轉(zhuǎn)化

C.金剛石比石墨更穩(wěn)定D.金剛石和石墨不能相互轉(zhuǎn)化

16.下列說法正確的是-----------------------------------------------------------（）

A.由H原子形成ImolH-H鍵要吸收熱量

B.所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

C.在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH?O時所釋放的熱量稱為中和熱

D.凡經(jīng)加熱而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)

第8頁

選擇題答案

12345678

910111213141516

二、填空計算題

1.已知反應(yīng)：2氏+。2=2出0+能量，請?zhí)顚懴铝斜砀裰锌瞻滋幍目偰芰恐担⒆⒚飨倪€

是放出。有關(guān)鍵能：H—H：436kJ/mol0—0：496kJ/molH—O：463kJ/mol

拆開化學(xué)鍵形成化學(xué)鍵能量變化

2molHz中的化學(xué)鍵

4molH0鍵4X463kJ—2X436kJ—496kJ=484kJ

1molO2中的化學(xué)鍵

2.[8分）1mol氫氣燃燒時約放熱286kJ,而Ikg汽油燃燒時約放熱46000kJ。請回答：

（1）等質(zhì)量的氫氣和汽油相比，哪種可以放出的熱量多？用計算和數(shù)據(jù)加以說明。

（2）氫氣被公認(rèn)是21世紀(jì)替代礦物燃料的理想能源，試簡述氫氣作為能源的三個主要優(yōu)點:

①__________________________________________;②

；③O

3.美國《科學(xué)美國人》雜志在1971年7月刊登的“地球的能量資源”一文中提供了如下數(shù)據(jù):

到達(dá)地球表面的太陽輻射能的幾條主要去路：

直接反射52,000X109kJ/s

以熱能方式離開地球81,0()0X109kJ/s

水循環(huán)40,000X109kJ/s

大氣流動370X109kJ/s

光合作用40X109kJ/s

請選用以上數(shù)據(jù)計算（寫出計算過程）：

（1）地球?qū)μ柲艿睦寐始s為0

（2）通過光合作用，每年有千焦的太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（每年按365天計算）。

（3）設(shè)每年由綠色植物通過光合作用（6CO2+6H2O_C6Hl2。6+6。2）為我們生存的環(huán)境除

去二氧化碳的質(zhì)量為A。根據(jù)能量關(guān)系列出A的計算式，列式中缺少的數(shù)據(jù)用符號表示。

A=（千克）

所缺少的數(shù)據(jù)的化學(xué)含義為O

第9頁

化學(xué)2第二章第一節(jié)化學(xué)能與熱能練習(xí)卷答案

一、選擇題

12345678

CDABCCCB

910111213141516

BBDDCCABBC

二、填空計算題

1.共消耗1368kJ共釋放1852kJ放熱484kJ

2.《1）解：1molHz為2g,則1kg出燃燒放熱為:

286kJXI000gXl/2g=1.43X105kJ>4.6X104kJ,故：燃燒等質(zhì)量的氫氣，比汽油放出的

熱量多。

[2）①來源豐富；②單位質(zhì)量的氫燃燒時發(fā)熱量大；③燃燒后不產(chǎn)生污染（合理回答均給

分）O

3.11）地球?qū)μ柲艿睦寐?[（水循環(huán)吸熱+大氣流動吸熱+光合作用吸熱）/太陽輻

射能]X100%=[（40000+370+40）X109kJ/s]/[（52000+81000+40000+370+40）X109

kJ/s]XI（）0%=23.3%

（2）通過光合作用，每年太陽能轉(zhuǎn)化的化學(xué)能為：

365X24X60X60sX40X109kJ/s=1.26XIO18kJ

（3）設(shè)每生成1molC6H|2O6（葡萄糖）所吸收的能量為QkJ,貝ij：

6CO2+6H2O?C（,H]2O6+6O2+Q

6X44X1（）-3kgQkJ

A1.26X1018kj

所以A=[（1.26X10,8X6X44）/1000Q]kg（其中Q為每生成1mol葡萄糖所需吸收的能

量）。

第二章第1節(jié)《化學(xué)能與熱能》單元練習(xí)

（分值：100分：時間：30分鐘c）

一、選擇題（本題共6小題，每題6分，共36分）

1.下列說法不正確的是（）。

①化石燃料在任何條件下都能充分燃燒

②化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO、SO2等有害氣體

③直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效果好

④固體煤變?yōu)闅怏w燃料后，燃燒效率更低

A.①④B.②③④C.②③D.①③④

2.吸熱反應(yīng)一定是（）o

A.釋放能量B.貯存能量

C.反應(yīng)物總能量高于生成物總能量D.反應(yīng)物總能量低于生成物總能量

3.能源可分為一級能源和二級能源，自然界中以現(xiàn)成形式提供的能源稱一級能源，需依

靠其他能源的能量間接制取的能源稱為二級能源。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是（）

A.天然氣是二級能源B.石油是二級能源

C.電能是一級能源D.水力是一級能源

4.下列反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)的是（）o

A.氫氣還原氧化銅B.氫氣在氧氣中燃燒

C.氫氧化鉀和硫酸中和D.碳酸鈣高溫分解成氧化鈣和二氧化碳

5.下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是（）o

A.二氧化碳與赤熱的碳反應(yīng)生成一氧化碳B.葡萄糖在人體內(nèi)氧化分解

C.Ba（OHW8H20與NH4。反應(yīng)D.鋅粒與稀H2s反應(yīng)制取H?

6.下列說法不正確的是（）。

A.焦炭在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

B.氫氧化鉀與硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)

C.燃料有足夠的空氣就能充分燃燒

D.化學(xué)反應(yīng)的過程，都可以看成是“貯存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱能等

而被釋放出來的過程

二、填空題（本題共6小題，每空3分，共64分）

1、一切化學(xué)反應(yīng)除了有質(zhì)量的變化外，還伴隨著的變化，它們分別遵循

定律和定律。能量變化通常主要表現(xiàn)為

的變化，即或者o

第1（）頁

2、既是化學(xué)反應(yīng)過程的本質(zhì)，又是化學(xué)反應(yīng)

中能量變化的主要原因。從能量的角度看，斷開化學(xué)鍵要,形成化學(xué)鍵

要o一個化學(xué)反應(yīng)是吸收能量（熱量）還是放出能量（熱量），取決

于O

3.不同的物質(zhì)不僅組成不同、結(jié)構(gòu)不同，所包含的也不同。放熱反應(yīng)的宏

觀表現(xiàn)是，其微觀表現(xiàn)

是O

4.在氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫氣體的反應(yīng)中，若斷裂ImolH-H鍵要吸收436KJ的

能量，斷裂ImolCl-Cl鍵要吸收243KJ的能量,斷裂ImolH-Cl鍵要吸收432KJ

的能量，則充分燃燒ImolH2的能量變化是。

若AH〈0代表放熱，AH〉0代表吸熱，該化學(xué)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

是o

5.有專家指出，如果將燃燒產(chǎn)物如C02、H2O>N2等利用太陽能使