第二章：化学反应与能量讲解
一、.化学能与热能.
化学变化的特征：能量变化、化学键变化、新物质生成。任何化学物质都具有能量。
断开化学键需吸收能量；形成化学键会放出能量。任何化学反应都伴有能量的变化。
练习：○1、下列过程需吸收能量的是（）（双选）
A、H·+H·→H︰H
B、CH2=CH2→-CH2—CH2-
C、H—Cl→H·+
D、Ag+ + Cl—=AgCl↓
1、键能：一定条件下形成1mol化学键所放出的能量与该条件下断裂1mol该化学键所吸收的能量相等。
这能量就是该化学键的键能，单位是KJ/mol。
○2、已知25℃、101KPa时，C—H的键能是415KJ/mol，下列说法正确的是（）
A、在25℃、101KPa时，断开1个C—H需吸收415KJ的能量
B、在25℃、101KPa时，形成6.02×1023个C—H时吸收415 KJ的能量
C、在25℃、101KPa时，断开1mol甲烷分子中所有的C—H需吸收1660KJ能量
D、在25℃、101KPa时，1mol甲烷含有1660KJ化学能
2、化学反应中能量变化的主要原因：旧化学键的断裂和新化学键的形成
○3、对于Cl—Cl + H—H = 2H—Cl，下列说法错误的是（）
A、该反应需断裂Cl-Cl和H-H键
B、该反应形成了Cl-H键
C、断开1mol Cl-Cl和1mol H-H所吸收的能量与形成2mol Cl-H所放出的能量相等
D、形成1mol Cl-Cl和1mol H-H所放出的能量与断开2mol Cl-H所吸收的能量不相等
3、化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：反应物和生成物的总能量的相对大小
○4、对于反应：2H2 + O22H2O ，下列说法错误的是（）
A、该反应一定会放出热量
B、参与反应的H2和O2的总能量与生成的水的总能量相等
C、参与反应的H2和O2的总能量多于生成的水的总能量
D、生成1mol液态水比生成1mol气态水放出的热量多
a. 吸热反应：E总(反应物)
b. 放热反应：E总(反应物)>E总(生成物)或Q吸(断键) 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。 ○5、下列图表能表示吸热反应的是（） ○6、已知：25℃、101KPa时H-Cl键键能：431 kJ/mol、H-H键键能：436kJ/mol、Cl-Cl键键能：243kJ/mol，当反应Cl—Cl + H—H = 2H—Cl生成2mol Cl-H时，断键所吸收的热量是KJ，成键所放出的热量是KJ，此反应属于（选填“吸热”或“放热”）反应，吸收或放出的热量是KJ。 C、物质所具有的能量越高越不稳定，或键能越低越不稳定。 ○7、已知3O22O3是吸热反应，下列说法错误的是（） A、同条件下，O2比O3稳定 B、同温同压下，3molO2的总能量比2molO3的总能量高 C、O3比O2更活泼 D、同温同压下，3molO2的总能量比2molO3的总能量低 ⑧．在相同的条件下，使相同物质的量的下列物质分解，需要消耗能量最多的是: ( ) A．HF B．HCl C．HBr D．HI 3、化学反应一大特征：化学反应的过程中总是伴随着能量变化，通常表现为热量变化 ○9、有关化学反应的说法错误的是（） A、一定有新物质生成 B、一定有能量的变化 C、一定有化学键的变化 D、化学能只能转化为热能 4、常见的放热反应：A. 所有燃烧反应；B. 中和反应；C. 大多数化合反应；D. 活泼金属跟水或酸反应； E. 铝热反应； F.物质的缓慢氧化：如钢铁生锈、食物腐败变质。 5、常见的吸热反应：A. 大多数分解反应；B 大多数的高温反应 C.以H2、C、CO为还原剂的反应D. 氯化铵与八水合氢氧化钡的反应Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O 说明:①放热反应和吸热反应必须是化学变化(下列不是放热或吸热反应) 放热：①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③Ca(OH)2溶于水b、吸热：铵盐溶于水 6、物质反应放出的热量或吸收的热量的多少与物质的状态、温度、质量的多少有关。 ○10．一定量的氢气在一定条件下完全燃烧生成液态水，放出热量值为Q1，等量的氢气在一定条件下完全燃烧生成气态水，放出热量值为Q2，则Q1与Q2的关系为: （） A．Q1 ○11、下列变化属于放热反应的是（）多选 A、Al与NaOH溶液反应 B、Fe与稀硫酸反应 C、光照Cl2与H2的混合气体 D、4Al + 3MnO22Al2O3 + 3Mn E、Na块投入水中 F、 G、H、CaCO3CaO + CO2↑I、S + O2SO2 7、中和热:稀的强酸与稀的强碱发生中和反应生成1mol H2O（液态）时所释放的热量（57.4KJ/mol）。所发生的反应的离子方程式须是：H+ + OH- = H2O ，且放出的热量与生成的水的物质的量成正比。 ○12、有关中和热，下列说法正确的是（） A、稀盐酸与稀NaOH溶液反应生成9克液态水放出的热量是28.7KJ B、浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1mol液态水放出的热量是57.4KJ C、稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol液态水时放出的热量是57.4KJ D、稀盐酸与新制Cu(OH)2反应生成1mol液态水时放出的热量是57.4KJ 7、放热反应：化学能转化为热能；吸热反应：热能转化为化学能 ○13、下列变化能将热能转化为化学能的是（） A、甲烷的燃烧 B、用焦碳与水制水煤气 C、生石灰与水反应 D、浓硫酸溶于水 二、化学能与电能 1、原电池 （1）原电池的原理：将一个自发进行的氧化还原反应分区域分别发生氧化反应和还原反应并使电子通过导线定向移动从而产生电流。原电池的本质是氧化还原反应。原电池是将化学能直接转化为电能的装置。○14、下列反应可作用原电池反应的是（） A、复分解反应 B、Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ C、CaCO3CaO + CO2↑ D、NH3↑+ HCl = NH4Cl （2）原电池的构成： A、两个不同的电极：一般地，材料可以是金属和非金属或是金属与金属。 B、电解质溶液：一般地，电解质溶液能与其中一个电极发生氧化还原反应。 C、电极、电解质溶液形成闭合回路。 ○ 15、下列装置示意图能形成原电池的是 （ ） （3）原电池的电极与电极方程式： 正极：是电子流入的一极（得电子）、发生还原反应。 正极电极方程式：一般地：是溶液中的阳离子得电子被还原：R n+ + ne - = R 负极：是电子流出的一极（失电子）、发生氧化反应。 负极电极方程式：一般地，是负极材料失电子被氧化：M-ne - = M n+ 原电池总反应：方法一、一般是负极材料与电解质溶液的氧化还原反应 方法二、正极反应+负极反应=总反应 电极的判断的一般方法： 负极：质量减少；两极相比活泼的极是负极；发生氧化反应的一极；失电子的一极；电子流出的一 极；电流流入的一极；阴离子移向的一极。燃料电池中通入可燃性气体或还原性气体的一极。 电池总反应中失电子的物质是负极。 正极：质量不变或增加的一极；两极相比不活泼的一极；有物质析出的一极；石墨是正极，发生还 原反应的一极；得电子的一极；电子流入的一极；电流流出的一极；阳离子移向的一极。燃 料电池中通入氧气或氧化性气体的一极。 ○ 16、判断下列原电池的正、负极并写出电极反应和总反应 Zn/稀硫酸/C ， Zn/Cu(SO 4)溶液/Cu Cu/FeCl 3溶液/C 正极是： 负极是 正极是： 负极是 正极是： 负极是 正极反应： 负极反应： 总反应： ○ 17、锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2)：8Li+3SOCl 2=6LiCl+Li 2SO 3+2S ，判断正负极： 负极： ；正极： 。 ○ 18、燃料电池中，通入可燃性或还原性气体的一极是 极，发生 反应。 通入O 2或氧化性气体的一极是 极，发生 反应。 氢氧燃料电池的总反应是 。 ○ 19.已知空气-锌电池的电极反应为： 锌片：Zn+2OH --2e -=ZnO+H 2O 石墨：O 2+2H 2O+4e -=4OH - 根据此判断，锌片是( )。 A.负极，并被氧化 B.负极，并被还原 C.正极，并被氧化 D.正极，并被还原 此反应的总反应是 ○ 20.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为 2Ag+Zn(OH)2 Ag 2O+Zn+H 2O ，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是( ) A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag 2O D.Zn 充电 放电 （4）原电池的电子流向、电流方向、电解质溶液中离子移动方向 电子：负极（出）→导线→正极(入) 电流：正极→导线→负极 离子：阳离子向正极移动；阴离子向负极移动。 ○21、在Cu/AgNO3溶液/C构成的原电池中，下列说法错误的是（） A、负极颜色渐变成蓝色并向正极扩散 B、正极有Ag析出 C、电子由C→导线→Cu D、负极质量减小、正极质量增加、电解质溶液减小 2、化学电源的分类 A、一次电池：不能充电，只能放电。只能将化学能转化为电能：如Zn-MnO2碱性干电池 B、二次电池：可充电重复使用，电能化学能，如铅蓄电池（重金属污染）、Ni-Cd蓄电池（重金属污染）、锂离子电池（绿色电池）。二次电池使用次数限制。 C、燃料电池：氢氧燃料电池是（高效、环境友好型电池）。不发生燃烧现象。 3、原电池的应用 A、构成原电池可加快反应速率 B、比较金属活动性 C、金属防腐等 ○22、在用纯Zn与稀硫酸反应制H2时，为了加快反应速率，可加入少量的（） A 、NaCl B、NaOH C、Cu粉D、水 ○23、A、B、C、D四种金属，A与B用导线相连并浸入稀硫酸中，A表面有气泡产生；B与C用电线相连并浸入稀硫酸中，C的质量减小；将D浸入C的盐溶液中有C析出。则这四种金属的活动性正确的是（） A、A>B>C>D B、D＞C＞B＞AＣ、B＞A＞C＞D D、C＞D>B＞A 4、原电池的有关计算：就是氧化还原反应的计算 例：当原电池：Zn/稀硫酸/Cu，负极质量减少6.5克时，通过导线的电子的物质的量是正极放出的气体在标准状况下的体积是，溶液的PH将（填“增大”或“变小”）；溶液的质量变化量是克。 5、原电池的设计： ○24、当原电池发生的总反应是：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+，正确用石墨，则负极应用 电解质溶液是，负极反应式是 三、化学反应速率与限度 1、化学反应速率。这里是指单位时间内的平均速率，只有大小没有方向。 ⑴. 化学反应速率：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（取正值） ⑵. 计算公式：，单位是：mol/L/min,或mol/L/S ，读作摩每升每分（秒） ⑶. 化学反应速率之比＝化学计量数之比＝物质的量的变化之比＝物质浓度的变化量之比 据此计算：已知反应方程和某物质表示的反应速率，求另一物质表示的反应速率； 已知反应中各物质表示的反应速率之比或△C或△n之比，求反应方程式的计量数之比。 ○ 25、一定条件下，在2L恒容的密闭容器中，N2 + 3H22NH3，从反应开始到2min后，H2减少了0.12mol， 则V（H2）= ，V（NH3）= 。V(N2):V(H2):V(NH3)= ○ 26、一定条件下，在2L恒容的密闭容器中，充入1molN2和一定量的H2进行反应：N2 + 3H22NH3，从反应开始到2min时，测得NH3的物质的量浓度为0.1mol/L，H2的物质的量为1.7mol。求H2的起始浓度和转化率、N2的平均反应速率。 ⑷.比较同一化学反应各物质速率大小的方法：必须换算成为同一物质同一单位才可以进行比较。 方法：在单位一致时，将各物质的速率数值除以对应物质的计量数，所得数值越大，表示速率越快。○27、对于N + 3H22NH3，下列反应速率数据中，速率最快的是（） A、V(N2)=0.2 mol/L/min B、V(H2)=0.4 mol/L/min C、V(NH3)=0.1 mol/L/min D、不能判断 2、影响化学反应速率的因素（重点） ⑴. 内因：决定化学反应速率的主要因素：反应物自身的性质。（主要因素） ⑵. 外因：a. 浓度越大，反应速率越快b. 升高温度（任何反应，无论吸热还是放热），加快反应速率 c. 正催化剂加快反应速率 d. 有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快 e. 固体表面积越大，反应 速率越快 f. 光、反应物的状态、溶剂等g。形成原电池可加快化学反应速率。 ○28、对于反应Zn+ 2H+ = H2↑+ Zn2+，不能加快该反应速率的措施是（） A、加热 B、增大H+浓度 C、加入少量铜粉 D、用纯锌片代替不纯锌粒 3、化学反应的限度 可逆反应：同一条件下，正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。 ⑴.化学平衡状态：一定条件下的可逆反应里，当正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度（质 量等）不再改变，达到表面上静止的一种“状态”（动态平衡）。简称化学平衡，这就是可逆反应所能达到的 限度。当初始条件发生改变时，平衡状态再会发生行色移动（改变）。 ⑵.怎样判断一个反应是否达到化学平衡状态或判断一个化学反应是否达到平衡状态标志： 当反应体系中的某些变量不再变化时，该可逆反应达到平衡状态。 主要掌握；1、v正=v逆≠0，即同一物质的正向消耗速率等于逆向生成速率。 2、定：对于一个可逆反应，各物质的量保持一定不再变化，包括各组分物质的量浓度，质量， 物质的量，气体体积等不再变化。都说明可逆反应建立化学平衡状态。 3、对于有颜色变化的可逆反应，体系颜色不再变化，也说明建立了化学平衡状态。 ○29、一定温度下，某一密闭且体积不变的容器内有可逆反应：A（g）＋3B（g）2C（g）。该反应进行到一定限度后达到了化学平衡，该化学平衡的标志是（） A．C物质的生成速率和分解速率相等B．单位时间内生成amol物质A，同时生成3amol物质B C．容器内气体的密度不再随时间而改变D．A、B、C随着物质的分子数之比为1：3：2 ○30、在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应 A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g）已达平衡的是（） A、混合气体的压强 B、混合气体的密度 C、A的物质的量浓度 D、气体总物质的量 ○31.可逆反应N 2 + 3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的（） A. 3v正(N2)＝v正(H2) B. v正(N2)＝v逆(NH3) C. 2v正(H2)＝3v逆(NH3) D. v正(N2)＝3v逆(H2) ○32.在一定温度下，可逆反应：A 2（g）＋B2（g）2AB（g），达到平衡的标志是( ) A、容器的总压强不随时间而变化 B、单位时间内有n molA2生成的同时有n molB2生成 C、单位时间内有n molB2消耗的同时有n molAB分解D单位时间内生成n molA2同时就有2n molAB生成 配套练习 （）1、下列物质加入水中发产生放热反应的是 A．生石灰 B．固体NaOH C．浓硫酸 D．固体NH4NO3 （）2．已知2SO 2+O2 2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是 A．O2的能量一定高于SO2的能量 B．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量 C．SO2的能量一定高于SO3的能量 D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生 （）3．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与CO2反应 C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 （）4．有人认为人体实际上是一架缓慢氧化着的“高级机器”，人体在生命过程中也需要不断的补充“燃料”。按照这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是 A．葡萄粮 B．水 C．油脂 D．蛋白质 （）5．下列各个装置中能组成原电池的是 （）6．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B为正极。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 A．D>C>A>B B．D>A>B>C C．D>B>A>C D．B>A>D>C ( )7．下列化学电池不易造成环境污染的是 A．氢氧燃料电池 B．锌锰电池 C．镍镉电池 D．铅蓄电池 ( )8．下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确 ．．．的是 A．空气量越多越好B．应通入适量空气 Ｃ．固体燃料燃烧前要粉碎Ｄ．液体燃料燃烧时可以以雾状喷出 ( )9．过量的锌粉与一定量的稀盐酸反应，为了减慢反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是 A．升高温度 B．加入适量的水 C．加入少量CuSO4溶液 D．加入浓度较大的盐酸 ( )10．下列四种盐酸溶液，均能跟锌片反应，其中最初反应速率最快的是 A．10℃ 20mL 3mol/L的盐酸溶液 B．20℃ 30mL 2mol/L的盐酸溶液 C．20℃ 20mL 2mol/L的盐酸溶液 D．20℃ 10mL 4mol/L的盐酸溶液 ( )11．下列关于能量转换的认识中不正确的是 A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能 B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能 ( )12．决定化学反应速率的主要因素是 A．参加反应的物质本身的性质 B．催化剂 C．温度、压强以及反应物的接触面 D．反应物的浓度 ( )13．下列叙述正确的是 A．化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化 B．物质燃烧一定是放热反应 C．放热的化学反应不需要加热就能发生 D．吸热反应不加热就不会发生 ( )14．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H 2的速率可由右图表示。 在下列因素中对产生H2速率没有影响的是 A．H＋的浓度 B．镁条的表面积 C．溶液的温度 D．Cl—的浓度 ( )15．将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸中，下列叙述正确的是 A．锌片是正极 B．电流从锌片流向铜片 C．氢气在铜片上析出 D．若锌片、铜片同时有气泡冒出，则说明锌片不纯 第二章化学反应与能量（必修2) 教材分析: 本章共三节,可分为两个部分——化学反应和能量、化学反应速率和限度,它们都属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时,它们又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识,是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识,与我们每个人息息相关。因此,化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及条件控制对化学反应的重要性,决定了本章学习的重要性。 初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,而在选修模块“化学反应原理”中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应和能量、化学反应速率和化学平衡的原理。因此,本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又是为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。 通过化学能与热能、电能的相互转化及其应用的学习,学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；通过对新型化学电源开发利用的介绍,学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的讨论,学生将从原理上加深对化学反应条件的认识。这些都会增进学生对化学的兴趣和情感,体会化学学习的价值。 由于本章内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排,体现了学习的阶段性和层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,因此,教师在教学时要充分注意到这一点。既要加强教学内容与实际的联系,体现化学的实用性和重要性,又要注意知识的前后联系和阶段性、渐进性,把握教材内容的深度、广度,防止任意拓宽加深,增加学生负担。 第一节化学能与热能 第1课时 教学目标: 1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式,能根据事实判断吸热反应、放 热反应,能说出中和热的涵义。 2、通过实验探究体验科学研究的一般过程,了解科学研究的基本方法。 3、通过实验发展学习化学的兴趣,进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。重点难点:吸热反应、放热反应、中和热等基本概念。 教学过程: [创设问题情景] 在一支试管中放入一小块生石灰,加入少量水,让学生观察实验现象,再让学生用手触摸试管外壁,然后要求学生回答观察到了什么现象？触摸试管外壁时有何感觉？说明什么问题？并要求学生写出反应方程式。 [结论] 生石灰与水反应生成糊状的氢氧化钙,试管发烫,说明反应放出了热能。 [设问] 热能是能量的一种表现形式。那么,除刚才的这个反应,其它的化学反应过程中是不是也会有能量变化呢？其表现形式又是怎样的？根据你已有的知识经验举例说明。 [学生举例、说明] 1 化学反应与能量 一、选择题 1．向4.0 L容器中充入0.70 mol SO2和0.40 mol O2,4 s末测得剩余SO2 0.30 mol，则v(O2)为() A．0.10 mol·L－1·s－1 B．0.025 mol·L－1·s－1 C．0.50 mol·L－1·s－1 D．0.012 5 mol·L－1·s－1 答案：D 【解析】Δn (SO2)＝0.7 mol－0.3 mol＝0.4 mol 则v(SO2)＝＝0.025 mol·L－1·s－1 故v(O2)＝1/2v(SO2)＝0.012 5 mol·L－1·s－1。 2．下列对化学反应的认识错误的是（） A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质 C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化 答案：C 【解析】选C。化学反应的实质为旧化学键的断裂和新化学键的生成，在化学键变化过程中一定会伴随能量的变化和物质的变化，故只有C项错误。 3．下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是() A．该系统中只存在3种形式的能量转化 B．装置Y中负极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化 答案：C 【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2 －2e－+ 2OH－= 2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能量的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上分析可知，本题选C项。 4．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是() ①固体燃料粉碎②液体燃料雾化③煤经气化处理④通入足量的空气 《化学反应与能量变化》教案 一、教学目标： 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点： 重点：化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写 难点：焓变，△H的“+”与“-”，热化学方程式的书写 三、教学方法： 教学中充分利用多媒体演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的参与意识，注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围，使学生敢于参与教学过程，敢于提出问题，敢于真正成为课堂的主人。 四、教学程序： 五、板书设计 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化 一、反应热焓变 1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变 2、符号：△H 3、单位：kJ/mol或kJmol-1 4、反应热表示方法：△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应；△H为“一”或△H ＜0时为放热反应。 5、△H计算的三种表达式： (1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量–反应物的总能量 (3) △H == 反应物的键能之和–生成物的键能之和 二、热化学方程式(thermochemical equation) 1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。2．书写热化学方程式的注意事项： 4．热化学方程式的应用 六、教学反思： 本节课采用教师提问或学生互相交流的方式创设问题情境，学生以小组为单位进行讨论。这种方式既调动了学生的积极性又增加了内容的趣味性，激发了学生的集体荣誉感，培养了学生交流与合作的能力。学生们主动、积极地参与到活动中来，自由地表达着自己的观点，由此获得了成功的快乐和合作的愉悦。既符合化学学科的特点,也符合学生的心理和思维发展的特点。我认为本节最大的亮点是通过恰当的设计和引导，让学生在实验探究中提高学习兴趣，并轻松的获得知识，还启迪了学生的思维、培养了学生的动手能力和创新能力。让学生在实践中学会交流，学会合作，并认识到合作是学习的有效途径。更重要的是，给学生提供了充分展示自己的机会，实现了课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现了学生的主体地位，大大激发学生学习的积极性。 第一章 化学反应与能量单元知识总结 【知识归纳】 【专题归纳整合】 一、热化学方程式的正误判断 热化学方程式是表示参加反应物质的量与反应热的关系的化学方程式。热化学方程式的书写除了遵循书写化学方程式的要求外，应侧重从以下几个方面予以考虑。 1．检查△H 符号的正误 放热反应的△H 为“－”，吸热反应的△H 为“＋”，单位是kJ ／mol ，逆反应的△H 与正反应的△H 数值相同，符号相反。 2．检查是否注明物质的聚集状态 必须注明每种反应物和生成物的聚集状态，同一个化学反应，物质的聚集状态不同，△H 数值不同。 3．检查△H 的数值与化学计量数是否对应 △H 的大小与反应物的物质的量的多少有关，相同的反应，化学计量数不同时，△H 不同。 4．特殊反应热 (1)书写表示燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数为1；产物应为完全燃烧生成稳定的化合物，如C 燃烧应生成CO 2而不是CO ，H 2燃烧生成的是H 2O(1)，而不是H 2O(g)。 (2)书写表示中和热的热化学方程式时，H 2O 的化学计量数为1，并以此配平其余物质的化学计量数。 二、反应热大小的比较 比较反应热的大小，一般从以下几个方面考虑： 1．比较“反应热”或△H 的大小时，必须带“＋”、“－”符号；比较“燃烧热”、“中和热”时，只需比较数值大小即可。 2．参加反应的物质的量不同，则反应热的数值也会发生相应的变化，如1 mol H 2 完全燃烧 生成液态水时放出285．8 kJ的热量，2 mol H2完全燃烧生成液态水时则放出571．6 kJ的热。 3．对于可逆反应，如3H2(g)＋N2 (g)2NH3(g) △H＝－92．4 kJ·mol－1，是指生成2mol NH3时放出92．4 kJ的热量，而不是3 mol H2和1mol N2混合在一定条件下反应就可放出92．4 kJ的热量，实际3 mol H2和1molN2混合在一定条件下反应放出的热量小于92．4 kJ，因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。 4．同一反应中物质的聚集状态不同，反应热数值大小也不同。例如，S(g)＋O2(g) SO2(g) △H1＝－Q1；S(s)＋O2(g)SO2(g) △H2＝－Q2，可以理解成固态硫变成气态硫后再发生变化，而由固态到气态是需要吸收能量的，所以Q>Q2、△H1<△H2，故当同一反应中只由于聚集状态不同比较热量的大小时，反应物为固态时放出的热量少，当生成物为固态时放出的热量多。 5．中和热为稀溶液中强酸和强碱生成1 mol H2O时的反应热。但当酸为浓H2SO4时，由于浓H2SO4溶解放热，此时生成1 mol H2O放出热量大于57．3 kJ。 选修4第一章化学反应与能量单元测试题 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1．下列措施不能达到节能减排目的的是 A ．利用太阳能制氢燃料 B ．用家用汽车代替公交车 C ．利用潮汐能发电 D ．用节能灯代替白炽灯 2．2007年3月，温家宝指出“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是 A. 大力发展农村沼气，将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源 B. 加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用 C. 研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料 D. 将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生 3．下列说法正确的是 A ．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B ．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 C ．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D ．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化 4．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A ．①②③④ B ．⑤⑥⑦⑧ C ．③⑤⑥⑦⑧ D ．③④⑤⑥⑦⑧ 5．炽热的炉膛内有反应：C(s)+O 2(g)==CO 2(g)；△H = －392KJ/mol ，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)+H 2O(g)==H 2(g)+CO(g)；△H = +131KJ/mol ，CO(g)+1/2O 2(g)==CO 2(g)；△H = －282KJ/mol ，H 2(g)+1/2O 2(g)==H 2O(g)；△H =－241KJ/mol ，由以上反应推断往炽热的的炉膛内通入水蒸气时 A ．不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺 B ．虽不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料 C ．既能使炉火瞬间更旺又可以节省燃料D ．既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料 6．分析右面的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是 A. 2 A （g ）+ B(g) 2 C （g ）；△H ＜0 B. 2 A （g ）+ B(g) 2 C （g ）； △H ＞0 C. 2A + B 2 C ；△H ＜0 D. 2C 2 A +B ；△H ＜0 7．根据下列热化学方程式，判断氢化物的稳定性顺序正确的是 21N 2(g)+ 2 3 H 2 (g) ＝NH 3(g) ；ΔH ＝－46.19kJ ·mol —1 21H 2(g)+ 21 Cl 2(g)＝HCl (g) ；ΔH ＝－92.36kJ ·mol —1 21I 2(g)+ 2 1 H 2 (g) ＝HI (g) ；ΔH ＝＋25.96kJ ·mol —1 A. HCl>NH 3>HI B.HI > HCl > NH 3 C.HCl> HI > NH 3 D.NH 3> HI > HCl 8．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为： H 2(g)＋1/2O 2(g)＝H 2O(l) △H ＝－285.8kJ/mol CO(g)＋1/2O 2(g)＝CO 2(g) △H ＝－283.0kJ/mol C 8H 18(l)＋25/2O 2(g)＝8CO 2(g)＋9H 2O(l) △H ＝－5518kJ/mol CH 4(g)＋2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(l) △H ＝－89.3kJ/mol 相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是 A ． H 2(g) B ． CO(g) C ． C 8H 18(l) D ． CH 4(g) 9．根据以下3个热化学方程式： 2H 2S(g)+3O 2(g)＝2SO 2(g)+2H 2O(l) △H ＝―Q 1 kJ/mol 2H 2S(g)+O 2(g)＝2S (s)+2H 2O(l) △H ＝―Q 2 kJ/mol 2H 2S(g)+O 2(g)＝2S (s)+2H 2O(g) △H ＝―Q 3 kJ/mol 判断Q 1、Q 2、Q 3三者关系正确的是 A ． Q 1>Q 2>Q 3 B ． Q 1>Q 3>Q 2 C ． Q 3>Q 2>Q 1 D ． Q 2>Q 1>Q 3 10．已知热化学方程式： H 2O(g)＝H 2(g) + 1/2O 2(g) △H = +241.8kJ ／mol H 2(g)+ 1/2O 2(g) ＝ H 2O(1) △H = －285.8kJ ／mol 当1g 液态水变为水蒸气时，其热量变化是 A ．吸热88kJ B ． 吸热2.44KJ C ．放热44kJ D ． 吸热44KJ 11．同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中热量数值最小的是 A 、2A ( l ) + B ( l ) = 2 C (g ) △H 1 B 、2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g ) △H 2 C 、2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l ) △H 3 D 、2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l ) △H 4 12．已知热化学方程式：SO 2(g)+ 1 2 O 2(g) SO 3(g) △H = ―98.32kJ ／mol ，在容器中充入2molSO 2 和1molO 2充分反应，最终放出的热量为 低 高 物质所具有的总能量 2 A (g) + B(g) 2 C (g) 绝密★启用前 2020年秋人教版化学必修二第二章化学反应与能量测试题 本试卷共100分，考试时间90分钟。 一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是() ①甲与水反应比乙与水反应剧烈 ②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙 ③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强 ④以甲、乙金属为电极构成原电池，甲作负极 A．①④ B．③④ C．①②③④ D．①②③ 2.燃料电池是燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是() A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．负极反应式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O C．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度不变 D．放电时溶液中的阴离子向负极移动 3.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是() A．正极反应中有二氧化碳生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O 4.将20 mL 0.5 mol·L－1盐酸与一块状大理石反应，下列的措施不能提高化学反应速率的是() A．加入10 mL 3 mol·L－1盐酸 B．给反应混合物加热 C．将所用的大理石研磨成粉末 D．加入10 mL蒸馏水 5.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，电池放电时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列对电池放电时的分析正确的是() A． Pb为正极被氧化 B．电子从PbO2流向外电路 C．SO42?向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大 6.锌－空气电池(如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时，下列说法正确的是() A． Zn电极是该电池的正极 B． Zn电极的电极反应式为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋ C． OH－向石墨电极移动 D．氧气在石墨电极上发生还原反应 7.根据下面的信息，判断下列叙述正确的是() A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C． 1 mol H2跟mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ D． 2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 8.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验： 化学反应与能量变化单元总结 一、“串联电池”两大题型的解题攻略 原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。 这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。 二、“串联”类电池的解题流程 题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型 与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。 下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是( )。 选项X Y A MgSO4CuSO4 B AgNO3Pb(NO3)2 C FeSO4Al2(SO4)3 D CuSO4AgNO3 A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。 B 题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型 多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 烧杯甲中盛有0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯乙中盛有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确 的是( )。 ．．． A.甲中Fe极质量减少,C极有气体产生 1 / 6 第一章《化学反应与能量》单元测试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分150分，考试用时90分钟。 可能用到的原子量： H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 第一部分选择题（共90分） 一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意） 1．下列叙述正确的是 A ．电能是二次能源 B. 水力是二次能源 C ．天然气是二次能源 D. 水煤气是一次能源 2.下列说法正确的是 A ．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B ．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 C ．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D ．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化 3．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A ．①②③④ B ．⑤⑥⑦⑧ C ．③⑤⑥⑦⑧ D ．③④⑤⑥⑦⑧ 4．下列各组热化学方程式中，△H 1>△H 2的是 ①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) △H 1 C(s)＋12 O 2(g)===CO(g) △H 2 ②S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) △H 1 S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) △H 2 ③H 2(g)＋12 O 2(g)===H 2O(l) △H 1 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) △H 2 ④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) △H 1 CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s) △H 2 A ．① B ．④ C ．②③④ D ．①②③ 5．已知H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g) △H =―184.6kJ·mol -1，则反应HCl(g)＝12H 2(g)+12 Cl 2(g)的△H 为 A ．+184.6kJ·mol -1B ．―92.3kJ·mol -1 C ．―369.2kJ·mol -1 D ．+92.3kJ·mol -1 6．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 7．25℃、101 kPa 下，2g 氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ 热量，表示该反应的热化学方程式正确的是 A ．2H 2(g)+O 2(g)==2H 2O(1)△H ＝―285.8kJ ／mol B ．2H 2(g)+ O 2(g)==2H 2O(1) △H ＝ +571.6 kJ ／mol 第二章化学反应与能量测试 可能用到的原子量：H 1 O 16 Na 23 C l35.5 Mn 55 一、选择题（每小题只有一个准确答案） 1、下列化学电池不易造成环境污染的是 A．氢氧燃料电池 B．锌锰电池 C．镍镉电池 D．锂电池 2、下列常用干燥剂，不能干燥氯气的是 3、下列单质中，最容易与氢气发生反应的是 A．O2 B．N2 C．F2 D．Cl2 4、下列物质中含有自由移动氯离子的是 A．氯酸钾 B．液态氯化氢 C．熔融的氯化钾 D．液氯 5、下列各组物质中，含有相同的化学键的是 A．HI和NaI B．H2S和SO2 C．Cl2和KCl D．F2和NaBr 6、把下列金属分别投入0.1mol·L－1稀硫酸中，能够缓慢发生反应的是 A．Fe B．Al C．Mg D．Cu 7、一定条件下，在体积为VL的密闭容器中，发生反应mA+nB=pC，t秒末，A减少了 1.0mol，B减少了1.25mol，C增加了0.5mol，则m：n：P为 A．2：5：4 B．4：5：2 C．1：3：2 D．1：4：5 8、下列变化中，原物质分子内共价键被破坏，同时有离子键生成的是 A．盐酸与氢氧化钠溶液 B．氯化氢溶于水 C．氯化氢与氨反应 D．锌与稀硫酸反应 9、2004年4月16日，重庆天原化工总厂发生氯气泄漏及爆炸特大事故，喷出的氯气造成多人伤亡。作为消防干警在现场作以下处理方法和过程较为合理的是①即时转移疏散人群，同是向相关部门报告事故相关情况②被转移人群应带上用浓氢氧化钠处理过的口罩；③用高压水枪向空中喷洒含有碱性物质的水溶液；④被转移人群应带上用Na2CO3溶液处理过的口罩；⑤将人群转移到地势较低的地方即可，不必太远；⑥即时清理现场，检查水源及食物等是否被污染；⑦常温下氯气能溶于水，所以只要向空中喷洒水就能够解毒。 A．②③④⑤ B．①③④⑥ C．①②⑤⑥ D．①③⑤⑦ 10、离子键的强弱主要决定于离子半径和离子电荷值。一般规律是：离子半径越小，电荷值越大，则离子键越强。试分析：①K2O ②CaO ③MgO 的离子键由强到弱的顺序是A．①②③ B．③①② C．②①③ D．③②① 二、选择题（每小题有1-2个准确答案） 11、用固体和液体在加热情况制取气体，一般可选择的仪器是 A．广口瓶 B．细口瓶 C．烧瓶 D．大试管 12、可逆反应2HI(g)== I2(g)+H2(g)在密闭容器中实行，当下列中的四项中的某项不随时间变化时，能说明反应达到平衡的是 A．容器内压强 B．容器内混合气体的密度 C．各组分的浓度 D．混合气体的颜色 13、273K时，反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)生成2molSO3，放出393.2kJ的热量。在该温度下，向一固定容积的密闭容器内通入2molSO2和1molO2，达到平衡时，放出热量为Q1；向另一容积相同的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO，达到平衡时放出热量为Q2；则下列判断不准确的是 A．同时实行时，情况1的反应速率(SO2)比情况2的大 B．平衡时，情况1：Q=393.2kJ C．达到平衡时，混合气体的密度，情况1比情况2大 高考化学化学反应与能量培优练习(含答案) 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1．NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1 沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。 (2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。 (3)“调pH”时，控制溶液pH的范围为__________。 (4)“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全［即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5］，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化) (5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。 【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌，或适当升高温度，或提高酸的浓度) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或［4.7，7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】 根据流程：金属镍废料(含Fe、Al等杂质)，加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、 Ni2+、Fe2+、Al3+，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1，使Fe3+、Al3+全部沉淀，滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液主要含有Ni2+，加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+，将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液，将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2?6H2O，据此分析作答。 【详解】 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度，都可以提高镍元素的浸出率； (2)H2O2具有氧化性，加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+，离子方程式为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； 化学必修二第二章《化学反应与能量》知识点与全套练习题(含答案) https://www.360docs.net/doc/2013064932.html,work Information Technology Company.2020YEAR 第二章化学反应与能量 第一节化学能与热能 1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。 原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。 E（反应物总能量）＞E（生成物总能量），为放热反应。 E（反应物总能量）＜E（生成物总能量），为吸热反应。 2、常见的放热反应和吸热反应 （1）常见的放热反应 ①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸、水反应制氢气。、④大多数化合反应（特殊：C＋CO2→2CO是吸热反应）。 （2）常见的吸热反应 ①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H2O(g) = CO(g)＋H2(g)。②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2?8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 [练习]1、下列反应中，即属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是（ B ） A.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应 B.灼热的炭与CO2反应 C.铝与稀盐酸 D.H2与O2的燃烧反应 2、已知反应X＋Y＝M＋N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ C ）A. X的能量一定高于M B. Y的能量一定高于N C. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D. 因该反应为放热反应，故不必加热就可发生 高考化学化学反应与能量-经典压轴题附详细答案 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1．NiCl2是化工合成中最重要的镍源，在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下： 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1 沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。 (2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。 (3)“调pH”时，控制溶液pH的范围为__________。 (4)“沉镍”过程中，若滤液A中c(Ni2＋)=1.0mol/L，欲使100mL该滤液中的Ni2＋沉淀完全［即溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10-5］，则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6，忽略溶液体积的变化) (5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。 【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌，或适当升高温度，或提高酸的浓度) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或［4.7，7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】 根据流程：金属镍废料(含Fe、Al等杂质)，加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、 Ni2+、Fe2+、Al3+，加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1，使Fe3+、Al3+全部沉淀，滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3，滤液主要含有Ni2+，加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+，将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液，将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2?6H2O，据此分析作答。 【详解】 (1)为了提高镍元素的浸出率，在“酸浸”时可采取的措施有将镍废料磨成粉末、搅拌、适当升高温度方法、提高溶液中酸的浓度，都可以提高镍元素的浸出率； (2)H2O2具有氧化性，加入H2O2氧化Fe2+为Fe3+，离子方程式为： H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； 高一化学反应与能量知识点总结 一、在化学反应过程中，化学键的断裂需要吸收外界的能量，化学键的形成会向外界释放出能量，因此在化学反应中，参与反应的物质会伴随着能量的变化。 1、化学变化中能量变化的本质原因 ①当化学键键能越大，断开时所需的能量就越多，形成时所释放出的能量也越多。 ②化学反应中，反应物中的化学键（总键能E1）断裂时，吸收能量E1，在形成化学键变成生成物（总键能E2）时，放出能量E2。整个过程中，反应体系从外界吸收的能量为 ΔE=E1-E2 . 2、有的化学反应会吸收能量，有的化学反应会放出能量。 据图可知，一个化学反应是吸收能量 还是放出能量，决定于反应物总能量 与生成物总能量的相对大小。 3、任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应（化学能转化成热能）或吸热反应（热能转化成化学能）。 (E反：反应物具有的能量；E生：生成物具有的能量)： 4、放热反应和吸热反应 表现形式放热反应吸热反应 键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能 由1、2联系得键能越大，物质能量越低，越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定， 图示 5、常见的放热反应和吸热反应 ☆常见的放热反应： ①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。 ④大多数化合反应（特殊：C＋CO2△ 2CO是吸热反应）。 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。某些常见的热效应：放热：①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO溶于水，其中属于放热反应的是③ ☆常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如： C(s)＋H2O(g)△ CO(g)＋H2(g)。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。 [思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如C＋O2＝CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。 二、化学反应中化学能除了可以转化为热能，还可以转化为电能，因此，可以将化学反应用于电池中电能的生产源，由此制备将化学能转化为电能的装置------原电池。 1、原电池原理 （1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。（3）构成原电池的条件：①两种活泼性不同的电极 ②电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应） ③形成闭合回路 ④能自发地发生氧化还原反应 （4）电极名称及发生的反应： 负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应， 电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子 负极现象：负极溶解，负极质量减少。 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应， 第一章 化学反应与能量测试(2007、8)（ 考试时间50分钟） 班级 姓名 学号 一、选择题（本题共40分包括10小题） 1、对于一个放热反应，已知产物的总能量为70kJ ，那么反应物的总能量可能是（ ） A ．20kJ B. 30kJ C. 70kJ D. 80kJ 2、下列过程属于放热反应的是（ ） A ．用石灰石烧制石灰 B ．在生石灰中加水 C ．浓硫酸的稀释 D ． 硝酸铵与氢氧化钙的反应 3、已知热化学方程式：Zn(g) +12 O 2(g) = ZnO(s) △H = —351.1 kJ/mol HgO(s) = Hg(l) + 12 O 2(g) △H = +90.7 kJ/mol 由此可知Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l) △H = —a kJ/mol ，其中a 的值是（ ） A.441.8 B.254.8 C.438.9 D.260.4 4、下列过程中，需吸收能量的是（ ） A.H + H →H 2 B.H + Cl→ HCl C.I 2 → I + I D.S + O 2 →SO 2 5、据人民网2001年9月4日报道有一集团拟将在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为：激光↑+↑222222O H TiO O H ，有下列几种 说法：① 水分解反应是放热反应 ② 氢气是一级能源 ③ 使用氢气作燃料有助于控制温室效应 ④ 若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件 其中叙述正确的是（ ） A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④ 6、以N A 代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：C 2H 2(g)+5/2O 2(g)→2CO 2(g)+H 2O(l) ΔH =-1300kJ 〃mol -1的说法中，正确的是( ) A.10N A 个电子转移时，该反应吸收1300kJ 的能量 B.N A 个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ 的能量 C.有2N A 个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ 的能量 D.有8N A 个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ 的能量 一、.化学能与热能. 化学变化的特征：能量变化、化学键变化、新物质生成。任何化学物质都具有能量。 断开化学键需吸收能量；形成化学键会放出能量。任何化学反应都伴有能量的变化。 练习：○1、下列过程需吸收能量的是（）（双选） A、H·+H·→H︰H B、CH2=CH2→-CH2—CH2- C、H—Cl→H·+ D、Ag+ + Cl—=AgCl↓ 1、键能：一定条件下形成1mol化学键所放出的能量与该条件下断裂1mol该化学键所吸收的能量相等。 这能量就是该化学键的键能，单位是KJ/mol。 ○2、已知25℃、101KPa时，C—H的键能是415KJ/mol，下列说法正确的是（） A、在25℃、101KPa时，断开1个C—H需吸收415KJ的能量 B、在25℃、101KPa时，形成6.02×1023个C—H时吸收415 KJ的能量 C、在25℃、101KPa时，断开1mol甲烷分子中所有的C—H需吸收1660KJ能量 D、在25℃、101KPa时，1mol甲烷含有1660KJ化学能 2、化学反应中能量变化的主要原因：旧化学键的断裂和新化学键的形成 ○3、对于Cl—Cl + H—H = 2H—Cl，下列说法错误的是（） A、该反应需断裂Cl-Cl和H-H键 B、该反应形成了Cl-H键 C、断开1mol Cl-Cl和1mol H-H所吸收的能量与形成2mol Cl-H所放出的能量相等 D、形成1mol Cl-Cl和1mol H-H所放出的能量与断开2mol Cl-H所吸收的能量不相等 3、化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：反应物和生成物的总能量的相对大小 ○4、对于反应：2H2 + O22H2O ，下列说法错误的是（） A、该反应一定会放出热量 B、参与反应的H2和O2的总能量与生成的水的总能量相等 C、参与反应的H2和O2的总能量多于生成的水的总能量 D、生成1mol液态水比生成1mol气态水放出的热量多 a. 吸热反应：E总(反应物) 化学反应与能量习题 一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分) 1．下列说法中正确的是( ) A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量 变化 B．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部 化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 C．生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0 D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关 【解析】 化学反应发生物质变化的同时一定伴随着能量的变化，A错误；反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和， 即ΔH＜0，该反应为放热反应，B错误；生成物的总焓大于反应物的 总焓，该反应需要吸收热量，则ΔH＞0，C正确；反应热不仅与反应物、生成物的状态有关，还与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。 【答案】 C 2．下列叙述中正确的是( ) A．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照条件下和点燃条件下的ΔH不同 B．常温下，反应2A(s)＋B(g)===2C(g)＋D(g)不能自发进行， 则该反应的焓变一定大于零 C．需要加热的化学反应，生成物的总能量一定高于反应物的 总能量 D．化学反应中必伴随着能量的变化，其表现形式只有热能 【解析】 ΔH只与反应的始末态有关，与反应的过程无关，A 选项错误；加热的目的只是促进反应发生，与反应吸热放热无关，如 C 燃烧是放热反应，但反应需加热才能发生，C 选项错误；化学反应中 的能量变化有多种表现形式，如光能、热能、电能等，D 选项错误。 【答案】 B 3..某学生用如图所示装置进行化学反应 X ＋2Y===2Z 能量变化情况的研究。当往试管中滴加 试剂Y 时，看到试管中甲处下降，乙处上升。下列关 于该反应的叙述正确的是( ) ①该反应为放热反应 ②生成物的总能量比反应物的总能量高 ③该反应过程可以看成是“贮存”于X 、Y 内部的能量转化为 热量而释放出来 A ．①②③ B ．①③ C ．①② D ．③【解析】 甲处下降，乙处上升，瓶内压强增大，温度升高，说明 反应为放热反应。 【答案】 B 4．(2014·东莞高三质检)已知：①1 mol H 2分子中化学键断裂时 需要吸收436 kJ 的能量；②1 mol Cl 2分子中化学键断裂时需要吸收 243 kJ 的能量；③由H 原子和Cl 原子形成1 mol HCl 分子时释放 431 kJ 的能量 下列叙述正确的是( ) A ．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H 2(g) ＋Cl 2(g)===2HCl(g) B ．氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体，反应的ΔH ＝ 183必修2第2章化学反应与能量教学设计
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