《第一节化学反应与能量变化》知识梳理与同步练习

第一节化学反应与能量变化

《第一课时化学反应与热能》知识梳理

化学反应与热能的转化

化石燃料燃烧会放出大量的热,除了燃烧,其它化学反应也伴随着放热或吸热现象。

1.两条基本规律

质量守恒定律:化学反应前后物质的总质量保持不变。

能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另ー种形式的能量,转化的途经和能量的

形式不同,

但是体系包含的总能量不变。

2.化学反应一定伴随有能量的变化,化学反应中能量变化主要表现为热量的变化,

吸热或放热。

3.化学能与热能的实验探究

【实验6T】

现象:铝片溶解,有气泡产生,试管外壁温度上升

结论:铝与盐酸的反应是放热反应

测量铝与盐酸反应中的能量变化

化学反应方程式:反1+6HC1==2A1C—+3Iレt

【实验6-2】

现象:有刺激性气味气体产生,烧杯外壁温度下降,拿起烧杯,玻璃片粘在烧杯底

部

结论:Ba(OH)2•8H2O与NH£1的反应为吸热反应________________________________

化学反应方程式：Ba(OH)2•8HzO+2NH£l==BaCl：，+2NH3t+10Ha0

4.放热反应和吸热反应

化学上把释放热量的化学反应称为放热反应，吸收热量的化学反应称为吸热反应。

(1)常见的放热反应:

①所有的燃烧反应;

②大多数的化合反应;(a)2+c』=2co为吸热反应)

③酸碱中和反应;

④金属与酸或水反应置换岀氢气;

⑤缓慢的氧化反应。

(2)常见的吸热反应:

①大多数的分解反应;

②Ba(0H)2•8H2O与NHK1反应;

③以C、CO、刊为还原剂ー些高温反应:COz+C=^皇=2C0；C+H田建运=CO+H2

④盐类的水解

【注意】

有热量放出未必是放热反应,放热反应和吸热反应必须是化学变化。

反应条件与热量变化没有必然的关系,既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。

二.化学反应中能量变化的原因

1.化学键与化学反应中能量变化的关系

(1)化学键与能量的关系

化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒

之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键

要释放能量。

(2)键能:标况下,将Imol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量,单位(KJ•mol

1)

氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和C1-C1键断

开,氢原子和氯原子通过形成II-C!键而结合成HC1分子。

436kj/mol

假想的中

能量间物质

243kj/mol键

能量形键

成形

成

431kj/mol431kJ/mol

能量能量

则：吸收总能量为：436+243=679KJ

释放总能量为：431X2=862KJ

反应中放出的热量:862-679=183KJ

这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的

能量就会以热量的形式释放出来。

(3)化学键与化学反应中能量变化的关系

断开化学键要吸收能量,形成化学键要释放能量;化学键的变化是化学反应中能

量变化的主要原因。

能量是守恒的，化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。

2.从物质储存化学能的角度理解化学反应过程中能量变化的关系

(1)一个确定的化学反应完成后的结果是吸收能量还是放出能量,决定于反应物总

能量和

生成物总能量相对大小。

(2)化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,吸热或者放热。吸热反应和放热反应

与反应物和生成物总能量的关系如下:

吸热反应:反应物的总能量小于生成物的总能量

放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量

(3)以能量为纵坐标，画出放热反应和吸热反应的简单示意图

生成物的

总能量

反应物的

总能量

放热反应吸热反应

反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量

三.化学反应与能源

1.现阶段人类获取热能的主要途径是:物质的燃烧

使用最多的常规能源是:化石燃料（煤、石油和天然气）。

2.化石燃料储量有限,短期内不可再生;

影响环境：煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SOユ、N0,、0）等是大气污染物的主要来源。

3.节能减排,提高能源的利用率;开发使用新能源,如太阳能、风能、地热能、海洋能和氢

能等O

4.一次能源:从自然界中直接获取的能源

二次能源:一次能源转化获取的能源

《第一课时化学反应与热能》同步练习

1.下列措施能使煤炭燃烧更充分,提高热能利用率的是（）

A.多加煤以使炉火更旺

B.在煤炭中加入生石灰

C.制蜂窝煤时常在煤中掺ー些黄泥

D.把煤粉碎,在煤粉燃烧器中燃烧

2.化学反应中往往伴随着能量的变化,下列反应既属于氧化还原反应,又属于放热反应的

是

A,石灰石的分解反应B,铝与稀盐酸反应

C.Ba（0II）2•8HzO与阳C1反应D.NaOH与稀硫酸反应

3.下列说法正确的是（）

A.任何化学反应都伴随着能量的变化

B.H2O（g）=H2O（l）,该过程放出大量的热，所以该过程是放热反应

C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化

D.如图所示,该反应是吸热反应

~"・定条件

4.反应C（石墨）=ハC（金刚石）是吸热反应,下列说法不正确的是（）

A.金刚石和石墨是不同的单质

B.金刚石和石墨可以相互转化

C.石墨比金刚石更稳定

D,相同质量的石墨比金刚石的能量髙

5.放热反应一定是（）

A,断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多

B,贮存能量

C,反应物的总能量高于生成物的总能量

I）,反应物的总能量低于生成物的总能量

6.下列说法中正确的是（）

A,放热反应在常温下就能发生,吸热反应必须加热才能进行

B.不需要加热就能发生的反应是放热反应

C.一定质量的硫在空气中完全燃烧比纯氧中燃烧放热要多

D.氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量，属于吸热反应

7.风カ发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观,下列有关风カ发电的叙述不正确的是

A.可节约大量煤、天然气、石油等燃料B.有效减少二氧化碳,控制温室效应

C.风能是ー种清洁的环保型能源D.风カ发电是化学能转变为电能

8.下列说法不正确的是（）

①在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应②在常温、常压下就能发生的反应一定

是放热反应

③氧化还原反应都是放热反应，复分解反应除酸碱中和反应外都是吸热反应

④化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应

A.②③B.①②③

C.①③④D.①②③④

9.纳米级Fe-O,可用于以太阳能为热源分解水制过程如图所示。下列说法中,不疋理

的是（）

太阳能过程1

H20

02

FeO

过程II

太怕能

A.过程I的反应:2Fe3O4=6FeO+O2t

B.Fe。,、FeO以太阳能为热源分解水制あ过程中的催化剂

C.过程I、II的总反应:2H20=2H2f+021

1),整个过程实现了太阳能向化学能的转化

10.ル和ル在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用•＜、6。、

年分别表示Nユ、ル、NH3,已知:N2(g)+3H2(g)^2NH3(g),该反应属于放热反应。下列说

法正确的是

ヽ‘〇〇〇〇〇・〇〇・〇。〇。。。〇。。赴

^^^7^777^^777^5^^77^777797T?7775r^77J77777^^9^z77rTTzl777

①，催化"②③'催化剂メ④

A.催化剂仅起到吸附N2和比的作用,对化学反应速率没有影响

B.②一③过程,是放热过程

C.③一④过程,N原子和H原子形成了含有非极性键的阳3

D,合成氨反应中，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量

11.科学家已获得了气态Nq分子,其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂Imol

N—N键吸收193kJ能量,断裂ImolNmN键吸收946kJ能量，下列说法正确的是

A.N』属于ー种新型的化合物

B.NKg)=4N(g)的过程中释放1002kJ能量

C.lmolN4转化为N2时要吸收734kJ能量

D.N4和N2互为同素异形体,N4转化为Nユ属于化学变化

12.纳米级FesO』可用于以太阳能为热源分解水制あ,过程如图所示。下列说法中,不正确

太阳能

A,过程I的反应:2Fe30^6Fe0+021

B.Fe:。,、FeO以太阳能为热源分解水制ル过程中的催化剂

C.过程I、II的总反应:2H,O=2H2t+02t

D.整个过程实现了太阳能向化学能的转化

13.中国研究人员研制出ー种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解

水,其主要过程如图所示。

亮亮"。，。で00。ee。エ8M〇〇;當

已知:几种物质中化学键的键能如表所示。

化学键H20中H-0键〇2中0=0键あ中H-H键ル〇2中〇ー〇键Hい中0-H键

键能kj/mol463496436138463

若反应过程中分解了2moi水,则下列说法不无ゆ的是()

光照

A.总反应为2H2。^=2圧t+O2tB.过程I吸收了926kJ能量

C,过程!!放出了574kJ能量D.过程HI属于放热反应

14.下列反应属于放热反应的是属于吸热反应的是.ー。

A.锌粒与稀HzSO,反应制取あ

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

E.Ba(OH)2•8U20与NlhCl反应

F,氢气还原氧化铜

G.葡萄糖在人体内氧化分解

H.钢铁制品生锈的反应

15.化学反应一定伴随能量变化。

（1）将20gBa（OH）2•8H2O晶体与!0gNH,C!晶体ー起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴

水的玻璃片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到______气味,用手触摸烧杯底部感觉ー,

烧杯下面的玻璃片可能与烧杯ー。说明Ba（0H）2•8H2O跟NH.C1的反应是（填“吸

热”或“放热”）反应。该反应的化学方程式

（2）NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与K0H稀溶液跟稀硫酸反应的中和热（填

“相等”或“不等”），原因是（用适当的文字和离子方程式解释）

（3）下列措施可以提髙燃料的燃烧效率的是（填序号）

①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点,③将固体燃料粉碎，④将液体燃料雾化,⑤

将燃料煤气化处理,⑥通入适量空气

16.某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,

I.若E1>E2,则该反应为.（填“放热”或“吸热”）反应。该反应可用图（填“A”

或“B”）表示。

II.若E1VE2,则该反应为（填“放热”或“吸热”）反应。该反应可用图（填

“A”或“B”）表示

III.下表中的数据是破坏!mol物质中的化学键所消耗的最小能量:

物质HC1HBrHI

C12Br2I2H2

键能(kj/mol)243193151432366298436

根据上述数据回答下列问题:

（1）下列物质本身具有的能量最低的是（）

A.H,B.CLC.Br2D.12

（2）下列氢化物中最稳定的是（）

A.HC1B.HBrC.HI

（3）X?+Hz===2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应?

(4)相同条件下,XMX代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放

出或吸收的热量最多的是(填写化学式)。

《第一课时化学反应与热能》同步练习答案解析

1.下列措施能使煤炭燃烧更充分,提高热能利用率的是()

A.多加煤以使炉火更旺

B,在煤炭中加入生石灰

C.制蜂窝煤时常在煤中掺ー些黄泥

D.把煤粉碎,在煤粉燃烧器中燃烧

【答案】D

【详解】

A.多加煤可导致燃烧不充分，浪费资源,A不符合题意;

B.在煤炭中加入生石灰的目的是脱硫，减少SOユ的排放，与煤炭燃烧更充分无关，B不符

合题意:

C.制蜂窝煤时常在煤中掺ー些黄泥，主要目的是使煤炭易于成型，与煤炭燃烧更充分无

关,c不符合题意;

D.把煤粉碎能增加煤与空气中〇ユ的接触面积,使煤燃烧得更快、更充分,提高热能利用

率,D符合题意；

故选Do

2.化学反应中往往伴随着能量的变化，下列反应既属于氧化还原反应,又属于放热反应的

是

A.石灰石的分解反应B.铝与稀盐酸反应

C.Ba(0H)2•8H20与NH,C1反应D.NaOH与稀硫酸反应

【答案】B

【解析】

分析:凡是有元素化合价升降的反应均是氧化还原反应,结合反应中的能量变化解答。

详解:A.石灰石高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，属于吸热的非氧化还原反应，A错

误;

B,铝与稀盐酸反应生成氢气和氯化铝,既属于氧化还原反应,又属于放热反应,B正确;

C.Ba(0H)2•8HQ与NHC1反应属于吸热的非氧化还原反应,C错误;

D.NaOH与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，属于放热反应，但不是氧化还原反应，D错误。

答案选B。

3.下列说法正确的是（）

A.任何化学反应都伴随着能量的变化

B.H2O（g）=H2O（l）,该过程放出大量的热,所以该过程是放热反应

C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化

D,如图所示,该反应是吸热反应

【答案】A

【详解】

A.一切化学变化过程中都伴随着能量的变化,故A正确;

B.物质的三态变化过程中,虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形

成，故不属于化学变化,故B错误;

C.化学反应中能量变化的形式有多种,除热能外,还有光能、电能等,故C错误:

D.由题图知,该反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，

故D错误;

故选:Ao

一定条件

4.反应C（石墨）=C（金刚石）是吸热反应,下列说法不正确的是（）

A,金刚石和石墨是不同的单质

B.金刚石和石墨可以相互转化

C,石墨比金刚石更稳定

D,相同质量的石墨比金刚石的能量高

【答案】D

【详解】

A,金刚石、石墨的结构不同,都是由碳元素组成的不同单质，A项正确;

B.金刚石和石墨是不同的物质，二者在一定条件下可以相互转化,B项正确;

一定条件

C.C（石墨）ハC（金刚石）是吸热反应,故相同质量的石墨比金刚石的能量低,

即石墨比金刚石稳定，C项正确;

I）.由C项分析知,相同质量的石墨比金刚石的能量低,D项错误;

故选Do

5.放热反应一定是（）

A.断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多

B.贮存能量

C,反应物的总能量高于生成物的总能量

D,反应物的总能量低于生成物的总能量

【答案】C

【详解】

A.断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多,反应为吸热

反应,故A错误;

B.放热反应一定是释放能量的过程,故B错误;

C.放热反应一定是反应物的总能量高于生成物的总能量,故C正确;

D.反应物的总能量低于生成物的总能量的反应为吸热反应，故D错误;

故选Co

6.下列说法中正确的是（）

A.放热反应在常温下就能发生，吸热反应必须加热才能进行

B.不需要加热就能发生的反应是放热反应

C,一定质量的硫在空气中完全燃烧比纯氧中燃烧放热要多

D.氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量,属于吸热反应

【答案】C

【详解】

A.ー个化学反应,是放热反应还是吸热反应不能用是否需要加热才能发生来判断,A错

误;

B,有些放热反应如煤的燃烧、铝热反应都需要加热或高温才能进行,B错误;

C,硫在纯氧中燃烧产生的光能多,根据能量守恒，放出的热量就少，C正确;

D.吸热反应和放热反应指的是化学变化，而氯化钠晶体熔化属于物理变化,只能叫吸收能

量的过程，不能叫吸热反应,D错误;

故选Co

7.风カ发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观,下列有关风カ发电的叙述不正确的是

A.可节约大量煤、天然气、石油等燃料B,有效减少二氧化碳，控制温室效应

C.风能是ー种清洁的环保型能源D.风カ发电是化学能转变为电能

【答案】D

【详解】

A.风カ发电可以减少热カ发电的需要，从而节约大量煤、天然气、石油等燃料，故A正

确;

B.风カ发电过程中没有化石燃料的燃烧,且可以减少热カ发电,有效减少二氧化碳,控制

温室效应,故B正确;

c.风カ发电不会对环境造成污染,为清洁能源,故C正确;

D.风カ发电是把风能转化为电能，故D错误;

综上所述答案为D。

8.下列说法不正确的是()

①在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应②在常温、常压下就能发生的反应一定

是放热反应

③氧化还原反应都是放热反应,复分解反应除酸碱中和反应外都是吸热反应

④化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应

A.②③B.①②③

C.①③④D.①②③④

【答案】D

【详解】

催化剤

①反应N,+3H,02NH3为放热反应，①错误；

・高温高压

②2NH4Cl+Ba(OH)2-8H2O=BaCl2+2NH3T+10H2O为吸热反应，②错误;

③

高温I

C+H2(D(g)^CO+H2为吸热反应，BaCl2+H2SO4=BaSO4J+2HC1为放热反

应,③错误;

高温

④化合反应可能是吸热反应，如C+CC)2^2CO,分解反应可能是放热反应，如

MnO?

2H202^^2凡。+〇2ナ,④错误;

故①②③④均错误，故D符合:

故选D»

9.纳米级FesO,可用于以太阳能为热源分解水制Iレ，过程如图所示。下列说法中,不疋繭

的是()

太阳能过程I

H2O

02

FeO

过程n

太阳能

A.过程I的反应:2Fe3O4=6FeO+O2t

B.Fe30„FeO以太阳能为热源分解水制る过程中的催化剂

C.过程I、II的总反应:2H20=2H2t+02t

D.整个过程实现了太阳能向化学能的转化

【答案】B

【详解】

A.根据图示,过程I是在太阳能作用下四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气,反应方程式

是:2Fe304=6Fe0+021,故A正确;

B.FesOi是以太阳能为热源分解水制ル过程中的催化剂,故B错误;

C.根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成ル和氧气,总反应为

2H，0=2H2t+O2t,故C正确;

D.根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成あ和氧气，实现了太阳能向化学能

的转化，故D正确;

选Bo

10.N2和ル在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用，＜、6。、

盘〇分别表示N2、H2、NH:i,已知:N2(g)+3H2(g)-2NH3(g),该反应属于放热反应。下列说

法正确的是

ザ〇・〇000•〇〇•〇OOQQOOOO

①、化市/③'催化剂’④

A.催化剂仅起到吸附Nク和比的作用,对化学反应速率没有影响

B.②一③过程,是放热过程

C.③一④过程,N原子和H原子形成了含有非极性键的Mh

D,合成氨反应中,反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量

【答案】D

【详解】

A.由图知,通过催化剂的参与,ル和ル生成了NH：”催化剂通过改变反应条件而改变了

反应速率,A错误;

B.②一③过程，断裂为〇〇,H-H犍断裂为两个H原子,均为吸热过程,B错

误;

C.③一④过程，N原子和H原子通过共用电子对形成N4,N-H是极性键,C错误;

D,合成氨为放热反应,反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量,D正确。

答案选D。

11.科学家已获得了气态N&分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂Imol

N—N键吸收193kJ能量，断裂ImolN三N键吸收946kJ能量，下列说法正确的是

A.Nく属于ー种新型的化合物

B.N4(g)=4N(g)的过程中释放1002kJ能量

C.I1110IN4转化为Nユ时要吸收734kJ能量

D.Nく和Nユ互为同素异形体，转化为Nユ属于化学变化

【答案】【)

【详解】

A.N4属于一种新型的单质,A项错误;

B.N式g)—4N(g)的过程中吸收的能量为6xl93kJ=U58kJ,B项错误;

C.ImolN4转化为Nユ时的能量变化为6xl93kJ—2x946kJ=-734kJ,即放出734kJ能

量,C项错误;

D.N＜和Nユ均为氮元素形成的单质,互为同素异形体,N4转化为Nユ属于化学变化，D

项正确;

故选Do

12.纳米级FesO,可用于以太阳能为热源分解水制あ，过程如图所示。下列说法中,不き声

的是()

太阳能过程I

H2O

02

FeO

过程n

太阳能

A.过程I的反应:2Fe3O4=6FeO+O2t

B.Fe30„FeO以太阳能为热源分解水制る过程中的催化剂

C.过程I、II的总反应:2H20=2H2t+02t

D.整个过程实现了太阳能向化学能的转化

【答案】B

【详解】

A.根据图示,过程I是在太阳能作用下四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气,反应方程式

是:2Fe304=6Fe0+021,故A正确;

B.FesOi是以太阳能为热源分解水制ル过程中的催化剂,故B错误;

C.根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成ル和氧气,总反应为

2H，0=2H2t+O2t,故C正确;

D,根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成ル和氧气，实现了太阳能向化学能的

转化，故D正确;

选Bo

13.中国研究人员研制出ー种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解

水，其主要过程如图所示。

•・ア»。e。で8M〇〇;當

已知:几种物质中化学键的键能如表所示。

化学键HQ中H-0键〇2中0=0键压中H-H键HzOz中〇ー〇键g中0-H键

键能kj/mol463496436138463

若反应过程中分解了2moi水,则下列说法不正确的是（）

光照

A.总反应为2Hめ^=2H2t+02tB.过程I吸收了926kJ能量

C.过程II放出了574kJ能量D.过程III属于放热反应

【答案】D

【详解】

光昭

A.用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,则总反应为2H2t+Ozt,故A正

确;

B,断裂化学键吸收能量,结合表中数据可知,过程1吸收了463kJX2=926kJ能量,故B

正确;

C,形成化学键释放能量，则过程H放出了436kJ+138kJ=574kJ能量,故C正确;

I),过程HIHzOz中的0-H键断裂，无化学键的形成,不属于放热反应,故D错误;

故选:Do

14.下列反应属于放热反应的是；属于吸热反应的是〇

A.锌粒与稀H2sol反应制取ル

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

I).氢氧化钾和硫酸中和

E.Ba(OH)a•8H20与NH4cl反应

F.氢气还原氧化铜

G.葡萄糖在人体内氧化分解

H.钢铁制品生锈的反应

【答案】ABDGHCEF

【分析】

一般而言,化合反应、金属和酸的反应、燃烧、酸碱中和反应、铁生锈等缓慢氧化反应、

铝热反应等都是放热反应;分解反应、还原反应、Ba(0H)广8H2与NHC1反应等都是吸热反

应,据此分析判断。

【详解】

A.锌粒与稀HzSO”反应制取ル为放热反应；

B.氢气在氧气中燃烧为放热反应；

C.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳为吸热反应；

D,氢氧化钾和硫酸中和为放热反应；

E.Ba(011)2•8H20与NH4C1反应为吸热反应；

F.氢气还原氧化铜为吸热反应；

G.葡萄糖在人体内氧化分解为放热反应；

II.钢铁制品生锈的反应为放热反应;

所以属于放热反应的有ABDGH,属于吸热反应的有CEF,故答案为:ABDGH；CEF。

【点睛】

本题的易错点为G,要注意葡萄糖在人体内氧化分解实质是葡萄糖与氧气的反应,属于物

质的缓慢氧化,为放热反应。

15.化学反应一定伴随能量变化。

⑴将20gBa(0H)2-8H20晶体与!0gNH,C!晶体ー起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴

水的玻璃片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气味,用手触摸烧杯底部感觉,

烧杯下面的玻璃片可能与烧杯—。说明Ba(0H)2•8H20跟NH.C1的反应是(填“吸

热”或“放热”)反应。该反应的化学方程式

(2)NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与K0H稀溶液跟稀硫酸反应的中和热(填

“相等”或“不等”)，原因是(用适当的文字和离子方程式解释)

(3)下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是(填序号)

①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点,③将固体燃料粉碎,④将液体燃料雾化，⑤

将燃料煤气化处理，⑥通入适量空气

【答案】刺激性气味烧杯底部很冷被冻在ー起吸热

Ba(OH)2.8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3T+10H2O相等中和反应的实质是:

H'+OH=H20,两个反应参加反应的物质、生成物均相同,反应物、生成物蕴含的化学能相

同,所以反应放出的能量也相同③④⑤⑥

【详解】

(D氢氧化钢和氯化钱反应生成氯化铁、氨气和水，反应的方程式为

Ba(OH)2-8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH,T+10H.O.氨气有刺激性气味,该反应为吸

热反应,故用手触摸烧杯底部感觉烧杯底部很冷,烧杯下面的玻璃片可能与烧杯下面的玻

璃片被冻在ー起:故答案为:有刺激性气味;烧杯底部很冷;被冻在ー起;吸热;

Ba(OH)2-8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3T+10H2O；

(2)中和热都是生成Imol水放出的热量,中和反应的实质是;H'+OH=H20,两个反应参加反

应的物质、生成物均相同,反应物、生成物蕴含的化学能相同,所以反应放出的能量也相

同；故答案为:相等；中和反应的实质是:H'+OH=B0,两个反应参加反应的物质、生成物

均相同,反应物、生成物蕴含的化学能相同,所以反应放出的能量也相同;

(3)①燃料的着火点不能改变，故①错误:

②燃料的着火点不能改变,故②错误；

③将固体燃料粉碎,能增大与空气的接触面积,提高燃料的燃烧效率,故③正确;

④将液体燃料雾化,能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率,故④正确;

⑤将燃料煤气化处理,能增大与空气的接触面积,提高燃料的燃烧效率,故⑤正确;

⑥通入适量空气也是提高燃烧效率的ー种方法,故⑥正确;

故答案为:③④⑤⑥。

16.某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,

L若EDE2,则该反应为_____（填“放热”或“吸热”）反应。该反应可用图一（填“A”

或“B”）表示。

H.若E1VE2,则该反应为______（填“放热”或“吸热”）反应。该反应可用图_____（填

“A”或“B”）表示

III.下表中的数据是破坏!mol物质中的化学键所消耗的最小能量;

物质CLBr2LHC1HBrHIH2

键能(kj/mol)243193151432366298436

根据上述数据回答下列问题;

（1）下列物质本身具有的能量最低的是（）

A.H2B.Cl2C.Br2D.I2

（2）下列氢化物中最稳定的是（_____）

A.HC1B.HBrC.HI

（3）X2+H2===2HX（X代表Cl、Br、D的反应是吸热反应还是放热反应?。

（4）相同条件下,Xz（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时,

放出或吸收的热量最多的是_____（填写化学式）。

【答案】放热A吸热BAA放热S

【分析】

I、反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，反之为吸热反应；HI、键能越大，

反应时释放的能量越多,物质本身具有的能量越低，则越稳定；旧键断裂吸收的总能量小

于新键形成释放的总能量为放热反应,反之为吸热反应；

【详解】

I.若E1>E2,反应物的总能量大于生成物的总能量,为图像A,反应放热;答案为:放热;

A；

H.若E1VE2,反应物的总能量小于生成物的总能量,为图像B,反应吸热,答案为:吸

热;B

III.(1)键能越大,反应时释放的能量越多,物质本身具有的能量越低,则越稳定,根

据表中数据,答案为A；

(2)键能越大,反应时释放的能量越多,则越稳定,答案为A；

(3)Xz+H2==2HX(X代表Cl、Br、D,以氯气为例,旧键断裂吸收的总能量

=243+436=679:新键形成释放的总能量=432X2=864,反应为放热反应，答案为:放热;

(4)相同条件下,Xz(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时.,释

放的热量分别为:185、103、9,答案为:Cl2;

《第二课时化学反应与电能》知识梳理

【化学反应与电能】

--能源分类

I.一次能源:________直接从自然界取得的能源___________________

例如:流水、风カ、原油、原煤、太阳能、天然气、天然铀矿等

2.二次能源:一次能源经过加工转换得到的能源例如:电カ、蒸

汽等

二.化学能与电能的相互转化

I.火力发电的能量转化关系

化学能燃烧>热能蒸汽>机械能发电机>电能

火力发电的缺点：

①化石燃料属于不可再生资源，用化石燃料发电会造成资源的浪费。

②火力发电的过程中,能量经过多次转化,利用率低,能量损失大。

③化石燃料燃烧会产生大量的有害物质(如SOユ、CO、N0ユ、粉尘等),污染环境。

2.原电池

原电池是ー种将化学能转化为电能的装置。

【实验探究】参照实验2-4填写以下表格

现象

铜片铜片上有气泡产生

锌片锌片不断溶解

电流表指针发生偏转

③稳或的

(D原电池的电极

负极:发生氧化反应,电了-流出I(流向正极)的ー极

正极:发生还原反应,电子流入(来自负极)的ー极

(2)原电池的原理：原电池中电子的流动方向是从负极到正极:电流方向是从」E

极到负极。

根据铜锌原电池,填写下表：总反应：Zn+2H'=Zn2'+H2t

电极电极材料电极反应反应类型得失电子的粒子电子流动方向

负极ZnZn-2e=Zn2+氧化反应Zn电子流出

正极Cu2H'+2e=圧t还原反应H+电子流入

(3)组成原电池的条件:

①自发进行的氧化还原反应_____________

②活泼性不同的两个电极______________

③闭合回路_________________________

④电解质溶液(熔融电解质)___________

(4)原电池正、负极的判断

较不活泼金

<―活泼金属也极材料—►

属或非金属

判判

断.氧化反应ー电极反,一还原反应f断

为一电子流出电了・流向1电子流入f为

负正

不断溶解电极增重或

极ー一电极现象一f极

质量减施质量不变

<—阴离子移向一离子移向一阳离子移向―>

(5)原电池原理的应用

①比较金属活动性强弱。一般作负极的金属比作正极的金属活泼。

一般原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应,不活泼金属作正极,发生还原反应。

②金属的防护。使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。

③设计制作化学电源。化学能转化为电能。

④加快化学反应速率。自发进行的氧化还原反应,形成原电池时会使反应速率加快。

原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使

反应速率增大。

三.原电池电极反应式的书写

(D一般电极反应式的书写，以离子方程式形式表示。

①书写步骤

A.列物质,标得失:按照负极氧化反应，正极还原反应，判断电极反应物、生成物,标出电

子得失。

B.看环境，配守恒:电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在,如酸性介质中，OIF不

能存在，应生成水;碱性介质中,H+不能存在,应生成水;电极反应式同样要遵循电荷守恒、

原子守恒、得失电子守恒。

C.两式加，验总式:正负极反应式相加,与总反应离子方程式验证。

②常见介质

常见介质注意事项

中性溶液反应物若是ダ得电子或0H一失电子，则い或Off均来自于水的电离

酸性溶液反应物或生成物中均没有orr

碱性溶液反应物或生成物中均没有H+

水溶液不能出现02-

(2)利用总反应式书写电极反应式

①根据总反应式，找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。

②确定介质的酸碱性或者其它特性。

③按照负极反应:还原剂ーne=氧化产物

正极反应：氧化剂+ne=还原产物，书写电极反应式。

④书写技巧:若某电极反应式较难写出时,可先写出较易写的电极反应式,然后根据得失

电子守恒，用总反应式减去较易写的电极反应式,即可得出较难写的电极反应式。

【发展中的化学电源】

—.一次电池

锌粉和KOH

1.碱性锌锦干电池的混合物

正极反应：2MnO?+2110+2c=2Mn0011+2011

ー金属外売

负极反应:Zn+20H—2eZn(01I)2

总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOII+Zn(OH)2。

2.锌银电池

没有KOH(aq)金属

负极反应:Zn+2OI「-2e-=Zn(OH)2;的隔板ン外壳

正极反应:Ag20+HQ+2e=2Ag+20H:ピへ锌负极、

总反应:Zn+A如0+HQ=Zn(0H)2+2Ag。ルAgQ正スノ

二.充电电池

1.充电电池的特点

充电电池又称二次电池,在放电时化学能转化为电能；

充电时电能转化为化学能。

2.几种常见的充电电池

(1)铅蓄电池

铅蓄电池可放电亦可充电,它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳,在正极板上有一层棕

褐色的PbOz,负极是海棉状的金属铅,两极均浸入硫酸溶液中,且两极间用橡胶或微孔塑料

隔开。放电时起原电池的作用。

①放电时的反应

负极:Pb(s)+S0厂(aq)—2e-=PbS0,(s)(氧化反应)

正极:PbOz(s)+4H+(aq)+S0厂(aq)+2e-=PbS0i(s)+2HQ(1)(还原反应)

放电总化学方程式为:Pb(s)+PbO,(s)+2也SO」(aq)=2PbS0,(s)+2HQ(1)

②充电时的反应

阴极:PbS0,(s)+2e-=Pb(s)+S0;(aq)(还原反应)。

阳极:PbSCh(s)+240(1)-2e~~=PbC)2(s)+4H+(aq)+S0F(aq)(氧化反应)〇

充电总化学方程式为:2PbsOi(s)+2H2O(l)^^Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO,(aq)。

Pb(s)+PbO2(s)+2HS0,(ao)く豐>2PbS0,(s)+2H20(l)

三.燃料电池(碱性)

燃料电池与一般的电池不同的是,反应物不是储存在电池内部,而是由外部提供,电池

装置起着类似于试管、烧杯等反应容器的作用。

工作原理:利用原电池的工作原理将燃料(如㈤和氧化剂(如02)分别在两个电极上反应所

放出的化学能直接转化为也能。(实验装置如下)

氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分成酸性、碱性和中性三种。

酸性碱性中性

-+

负极反应式2H2—4e-=4FT2H2+40ir-4e=4H202H2—4e-^4H

+

正极反应式02+4H+4e-=2H2002+2H20+4e-=40H-02+2H20+4e~=40H~

电池总反应式2H2+02=2H20

【注意】不是燃烧反应。燃料电池是化学能直接转化为电能,具有清洁、安全、高效的优点。

燃料电池能量利用率可高达80%以上，但是说达到100%是错误的。

四.电池回收

废旧电池中含汞、镉、铅等重金属,随意丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。

【规律总结】

1.电极反应式的书写步骤:

①分析氧化还原反应，找出氧化反应和还原反应的物质,确定正负极反应的物质;

②注意电解质溶液环境,利用电荷守恒分别写出电极反应式:

③验证:两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同,则书写正确。

2.充电电池电极反应式的书写:

(1)先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质。

(2)写出ー个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共

存)。

(3)在电子守恒的基础上,总反应式减去写出的电极反应式即得另ー电极反应式。

3.燃料电池电极反应式的书写:

(1)正极:(如通し的ー极即氧化剂)反应式为

碱性电解液:02+4e+2H20=-40H

酸性电解液：〇2+4員+4田一2H2。

(2)负极:可燃性物质即还原剂,总反应式减去正极的电极反应式即为负极的电极反应式。

4.书写复杂电极反应式的方法——加减法:

(1)写出总反应。如Li+LiMnQi—LizMn20恨

(2)写出其中容易写出的ー个电极反应式(正极或负极)。

如Li-e'=-----Li'(负极)。

(3)利用总反应与上述的一极反应相减,即得另一个电极的反应式，即LiMnA+Li'+e^—

LizMn204(正极)。

《第二课时化学反应与电能》同步练习

1.下列我国科技创新的产品设备在工作时由化学能转化成电能的是（）

11必it

A.长征5号火箭使用B.北斗导航卫星的太C.位于江苏的海上风D.由橙子制成的简易

的液氧煤油发动机阳能电池板カ电动机电池

2.下列关于原电池的叙述中正确的是（）

A.正极和负极必须是两种不同的金属

B.原电池是把化学能转化成电能的装置

C.原电池工作时,正极和负极上发生的都是氧化还原反应

D.锌、铜和盐酸构成的原电池工作时,锌片上有6.5g锌溶解,正极就有0.1g氢气生成

3.下列有关原电池的说法中正确的是（）

A.在外电路中，电子由负极经导线流向正极

B,在内电路中,电子由正极经电解质溶液流向负极

C,原电池工作时，正极表面一定有气泡产生

D.原电池工作时,一定不会伴随着热能变化

4.下列有关电池的说法正确的是

A.手机上用的锂离子电池属于一次电池

B.铅蓄电池是可充电电池，电池的负极材料为PbO?

C,燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池

D.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极

5.过量