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高一化学 化学能与热能【知识整理】一化学反应中能量变化原因1微观上旧键断裂同时新键形成中能量的比较（实质）2宏观上反应物能量和生成物能量大小的比较（特征）物质的键能越大，能量越低，越稳定例1已知：1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量下列叙述正确的是A氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应吸收热量为183kJ B氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应放出热量为366kJC氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应放出热量为183kJD氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应吸收热量为366kJ例2化学反应N23H2 2NH3的能量变化如题图所示。该反应中生成2molNH3（l）的能量变化为 例3下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所吸收的能量（kJ）。这一数据的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热，反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差。回答下列问题：化学键Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量（kJ）243193151432366298436（1）在HCl、HBr、HI中，最稳定的是_；（2）对于反应X2 + H22HX（X2代表Cl2、Br2、I2），相同条件下，消耗等量氢气时，放出热量最多的是_；（3）反应Br2 + H22HBr，当生成2 mol HBr时放出_ kJ能量。二化学能与热能的相互转化1质量与能量是相互联系的，统称为质能守恒定律。2对放热反应和吸热反应的定义（1）吸热反应（H0） Ba(OH)28H2O + NH4Cl =（2）放热反应（H0） 中和热 H+OH-= H2O 燃烧热例4已知H2(g)和F2(g)化合生成40gHF(g)放出热量为270kJ。下列说法正确的是A2L氟化氢气体分解成1L氢气与1L氟气吸收270kJ热量B1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量小于270kJC在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量20222426283001020304050V1 / mL温度 / D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量例5将V1mL1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示（实验中始终保持V1V250mL）。下列叙述正确的是A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可能转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.0mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应例6C、CO、CH4、C2H5OH是常用的燃料，它们每1mol分别完全燃烧生成CO2（g）及H2O（l）时，放出的热量依次为393.5kJ、283.0kJ、890.3kJ、1366.8kJ。相同质量的这4种燃料，完全燃烧时放出热量最多的是AC BCO CCH4 DC2H5OH例7长征二号F型火箭用的燃料是液态的偏二甲基肼(C2H8N2)，氧化剂是液态的N2O4，已知1.5 g火箭燃料偏二甲基肼完全燃烧生成N2、CO2 和液态H2O放出热量50 kJ。下列说法不正确的是A燃料在火箭发动机中燃烧是将化学能主要转变为热能和机械能B偏二甲基肼在N2O4 中的燃烧反应是放热反应点燃C该反应中偏二甲基肼和N2O4 总能量低于CO2 、N2和H2O 的总能量D燃烧时的总反应为：C2H8N2+ 2N2O4 2CO2 +3N2 +4H2O3由键能估算反应热例8（2011重庆）SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为A-1780kJ/mol B-1220 kJ/mol C-450 kJ/mol D+430 kJ/mol例9（2010天津卷）硒（Se）是人体必需的微量元素，与氧元素同一主族，Se原子比O原子多两个电子层，则Se的原子序数为_，其最高价氧化物对应的水化物化学式为_。该族2 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下，表示生成1 mol硒化氢反应热的是_。A+99.7 molL1 B+29.7 molL1 C20.6 molL1 D241.8 kJmol1 例10有关键能数据如下表：化学键 SiOO=OSiSi键能/ kJmol1x498.8176已知晶体硅在氧气中燃烧的化学方程式为：Si(s)O2(g)=SiO2(s)；生成1mol SiO2(s)放出989.2kJ的热量，则x的值为A460 B920 C1165.0 D423.3【综合练习】1下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧C铝粉与氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水2右图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块 混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是A硝酸铵 B生石灰 C氯化镁 D食盐3已知N2+3H22NH3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是 AN2的能量一定高于NH3 BN2和H2的总能量一定高于NH3的总能量 CH2的能量一定高于NH3 D因该反应为放热反应，故不必加热就可发生4已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol OO键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1molHH键断裂时吸收热量为A920 kJ B557 kJ C436 kJ D188 kJN4分子结构示意图5意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，已知断裂1mol NN键吸收167kJ热量，生成1mol NN键放出942kJ热量。AN4属于一种新型的化合物 BN4与N2互为同素异形体CN4沸点比P4（白磷）高 D1 mol N4 气体转变为N2吸收882kJ热量6（2008广东）下列有关能量转换的说法正确的是A煤燃烧是化学能转化为热能的过程B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程7能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为级能源，需利用其他能源的能量来间接制取的能源称为二级能源。氢气就是一种高效而没有污染的二级能源。下列叙述正确的是A天然气是二级能源 B石油是二级能源 C煤是一级能源 D焦炉煤气是一级能源8关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是A构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源B设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气C寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量D寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取H29石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能源问题的方法不当的是A用木材作燃料 B用液氢替代汽油 C开发风能 D开发地热10下列选项中： 燃烧时发生氧化反应 充分燃烧的产物不污染环境 乙醇是一种再生能源 燃烧时放出大量热量。说明乙醇作为燃料的优点的是 A B C D 11某人设想利用 FeCl2+4H2O=Fe3O4+6HCl+H2 Fe3O4+1.5Cl2+6HCl=3FeCl3+3H2O+0.5O2 3FeCl3=3FeCl2+1.5Cl2 这三个反应（反应条件均略去)的联合与循环，来生产能解决环境和能源问题的某种气体，该气体是AO2 BCl2 CHCl DH212.（2010天津）以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背发展低碳经济的是A发展氢能和太阳能 B限制塑料制品的使用C提高原子利用率，发展绿色化学 D尽量用纯液态有机物代替水作溶剂13（2009广东理基）下列措施不符合节能减排的是A大力发展火力发电，解决广东电力紧张问题B在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水C用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏D用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气14通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJmol1460360436431176347工业上用高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g) + 2H2(g)Si(s) + 4HCl(g) 。试分析该反应是 反应（放热或吸热），当生成1molSi(s)时的热量变化为 。15白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP akJmol1、PO bkJmol1、P=O ckJmol1、O=O dkJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应生成1mol P4O10的反应热为 16最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4H2O）。请结合初中化学知识回答下列问题：（1）下列说法中正确的是（填序号）_A晶体中CH4和H2O以强烈氢键结合 BCH4H2O的组成元素有3种CCH4H2O中CH4和H2O的质量比为1:1 D可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性（2）可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景你认为能开发利用的新能源还有（至少填写二种）_，_17美国科学美国人杂志在1971年7月刊登的“地球的能