高一化学知识点解读化学反应中的能量变化.docx

1、高一化学知识点解读化学反应中的能量变化第三节化学反应中的能量变化写出下列化学方程式1.氢气在空气中燃烧。2H2O2 2H2O2.一氧化碳在空气中燃烧。2COO22CO23.木炭在空气中完全燃烧。CO2 CO2课本知识导学运用课本知识诠解重要提示1.化学反应中的能量变化(1)化学反应的特征 (2)分类及原因类型 定义原因常见实例放热反应有热量放出的反应反应物的总能量大于生成物的总能量所有燃烧反应酸碱中和反应金属置换出H2的反应吸热反应吸收热量的反应反应物的总能量小于生成物的总能量C+CO22CO(s)C+H2O(g)2-=CO(g)+H2(g)2.燃料的燃烧燃烧条件：燃料必须与空气接触，且达到着

2、火点(2)充分燃烧的条件：要有足够的空气；燃料与空气要有足够的接触面积(3)不充分燃烧的危害产生的热量少，浪费资源；产生污染物。(如CO)(4)提高燃烧效率的具体途径：固体燃料粉碎成粉末状，液体燃料进行雾化，适量调节通风量，提高燃烧温度。3.新能源开发即使燃料得到充分利用，也总有一天会枯竭的，因此，开发新能源对于人类有重要的意义。新能源包括氢能、太阳能、核能等。1.物质变化遵循质量守恒原理2.能量变化遵循能量守恒原理3.反应的热效应与反应条件没有关系4.燃料燃烧时，并不是空气越多越好，因为过量的空气会带走大量的热量。基础例题点拨一拖二【例题1】 在燃烧正旺的煤炉上添加新煤时，发现炉温下降，同时

3、在新煤上方，有蓝色火焰出现。写出该过程中发生反应的化学方程式，并说明是吸热反应，还是放热反应。【分析】燃烧正旺的煤炉进行的反应是碳燃烧生成二氧化碳，这是放热反应；添加新煤时炉温下降，主要是因为进行的反应是吸热反应，这是碳与二氧化碳化合生成一氧化碳的反应；产生的一氧化碳是可燃性气体，燃烧时产生蓝色火焰，也是放热反应。【解析】C+O2 CO2放热反应CO2+C2-2CO吸热反应2CO+O22CO2放热反应【例题2】 大气中，二氧化碳含量的增加会引起“温室效应”，自然界能消耗二氧化碳的反应是()A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OB.CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2C.6CO2

4、+6H2O阳光 C6H12O6+6O2D.CO2+C2-2CO拖1(典型例题考综合题)下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是()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。A.B.C.D.答案: D(解析：燃烧是发光发热的氧化反应，这不是乙醇作为燃料的优点，其他三点均为乙醇作为燃料的优点)【分析】自然界能消耗CO2的反应物应在自然界中存在，而且还要在自然条件下该反应能发生。自然界中不存在NaOH，存在CaCO3、CO2与C反应需高温条件也不可能。光合作用是消耗CO2的最重要和最佳途径。【解析】BC重难点突破重点难点易混点易错点方法技巧重点：化学反应及其能

5、量变化，放热反应和吸热反应。化学反应中生成物总能量不可能正好等于反应物的总能量，这样反应前后的能量差值即为化学反应中的能量变化。化学反应中的能量变化形式有多种，如光能、声能、电能、机械能等，但通常表现为热量的变化，其他各种形式的能量有时和热能的变化相伴发生。因为反应过程中能量守恒，故当反应物的总能量高于生成物的总能量时为放热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量时为吸热反应。有些反应物和生成物的能量比较接近，这样的反应热效应不明显。另外要注意放热反应常温下不一定能够发生，吸热反应也不一定需要加热才能发生。难点：化学反应中能量变化观点的建立。在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部

6、并没有发生很大变化，但原子间的结合方式发生了改变，在这个过程中发生了能量变化。故化学反应的特点是有新物质的生成，而新物质和反应物的总能量不同，根据能量守恒定律，反应必释放或吸收能量。随笔：易混易错点1.反应的热效应与反应条件的关系很多同学认为反应发生需要加热的反应为吸热反拖2下列说法正确的是()A.需要加热才能发生的反应，这不一定对。有的需加热的反应为吸热反应。如：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)为吸热反应。而有很多需加热的反应为放热反应。如大多数燃烧反应，需点燃才能发生。因为燃料燃烧需达到着火点。而燃烧一旦开始，就放出大量的热量，就不用再加热。2.化合反应与分解反应的热效应很多

7、同学认为化合反应为放热反应，分解反应为吸热反应，这不够准确。如C+CO22CO这个反应为化合反应，却是一个吸热反应，2HIH2+I2这个分解反应却为放热反应。不过，大多数化合反应为放热反应，大多数分解反应为吸热反应。3.燃料燃烧时空气的量的控制有同学认为燃料燃烧时，要使燃料燃烧充分，就要有足够的空气，因为空气越多越好，殊不知，过量的空气会带走大量的热量，浪费了能量。4.反应热与物质状态的关系答案: CD(解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应

8、，也可能是放热反应，所以C、D选项是正确的)【例题3】 在相同温度下，相同质量的H2发生下列反应放出的热量，分别为Q1和Q2：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放热Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(l)放热Q2则Q1和Q2的关系为( )A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.无法确定【分析】因为将液态水汽化，需要吸收热量，反过来，气态水液化要放出热量，所以Q2Q1【解析】B【例题4】 解释“燃着的蜡烛一扇就灭，而炉火越扇越旺”这一事实。【易错分析】不会用所学化学知识解决实际生活中所遇到的问题。这是化学素质教育的重点之一，本题可利用燃烧充分燃料的条件进行解释。【解析】大量空气的急速

9、流动会带动大量的热量，使蜡烛达不到着火点而熄灭。而炉火通入足量的空气，使之充分燃烧，故越扇越旺。应一定是吸热反应B.放热的反应在常温下一定很易发生C.反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定的条件下也能发生拖3下列说法正确的是( )A.分解反应要吸热，需加热才能发生B.化合反应一般为放热反应，常温下就可发生C.需高温才能进行的一定为吸热反应D.吸热反应在常温下也可发生答案: D(解析：一个反应发生的条件与反应的热效应无关，如燃料的燃烧是一个放热过程，但需要点燃，即加热达到其着火点。分解反应不全为吸热反应，分解反应也不一定需加热的条件，如碳酸的分解。化

10、合反应不全为放热过程，在常温下不一定发生，如H2与O2化合成H2O需点燃)拖4同温同压下，相同质量的固态硫和液态硫燃烧发生以下反应放出的热量分别为Q1和Q2S(s)+O2(g)=SO2(g)放热Q1S(l)+O2(g)= SO2(g)放热Q2则Q1与Q2的关系为()A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.无法确定答案: B解析：将固态硫燃烧分解成两个过程：先将固态硫液化(此过程吸热)，再将液态硫燃烧(放热Q2)，所以Q1Q2方法技巧1.化学反应过程中的能量变化(1)化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。(2)反应中能量定恒。(3)反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放

11、热和吸热，如果两者能量比较接近，则放热和吸热不明显。2.两个或多个分子化合成一个分子的化合反应一定为放热反应，或一个微粒变成两个或多个微粒的过程一定为吸热过程。如：NH3+HClNH4Cl一个分子分解成两个或多个分子的分解反应为吸热反应。或两个或多个微粒变成一个微粒的过程一定为放热过程。如：NH4HCO32-NH3+H2O+CO2注意：“个”与“种”的区别。(1)可燃物燃烧的主要条件：与空气接触；温度达到着火点。(2)灭火方法：隔绝空气或使可燃物温度降至着火点以下。【例题5】已知NaOH溶液与稀盐酸反应放出的热量为Q1，等浓度、等量NaOH溶液与CH3COOH(醋酸)反应放出的热量为Q2，则Q

12、1、Q2的相对大小()A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.无法确定【分析】NaOH、HCl均为强电解质，其溶液在混合之前均完全电离，混合后，H+与OH-结合成水放出热量；而醋酸为弱电解质溶液，电离的醋酸分子较少，当与NaOH溶液混合时，CH3COOH先电离出H+，需吸收能量，然后H+与OH-结合又放出能量，所以Q1Q2。【解析】A【例题6】 下列过程属于吸热过程的是()A.H+OH-=H2OB.NaCl=Na+Cl-C.CaO+H2O=Ca(OH)2D.Cl+Cl=Cl2拖5已知H2SO4溶液与NaOH溶液反应放出的热量为Q1，等浓度、等量的H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应放出的热

13、量为Q2，测Q1、Q2的相对大小为()A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.无法确定答案: B(解析：因为两个微粒合成一个微粒的过程一定放热，故H+OH-H2O放热，Ba2+SO2-4BaSO4也放热，H2SO4与NaOH反应，只有H+OH-H2O，而H2SO4与Ba(OH)2反应，除H+OH-H2O外，还有Ba2+SO2-4BaSO4发生)拖6海湾战争引起油井着火，下列措施不可以考虑灭火的是()A.设法降低火焰温度B.设法降低着火点C.设法堵住油井出口D.设法使火焰隔离空气答案: B(解析：根据燃料燃烧的条件：达到着火点，燃料与空气接触，因此灭火可以采取的措施：降低火焰温度至着火点以下；

14、使燃料与空气隔绝。而着火点是物质的属性。不可能改变)拖7下列过程属于放热过程的有()A.NH4HCO32-NH3+H2O+CO2B.CaCO3CaO+CO2C.SO3+H2O=H2SO4D.2CO+O22CO2答案: CD(一个微粒变成多个微粒的过程吸热，多个微粒变成一个微粒的过程放热)拖8水蒸气通过炽热的煤所产生的混合气体，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。试选用下列试剂确认这四种气体的存在：澄清石灰水；无水硫酸铜；炽热的氧化铜；浓硫酸。假设每步反应均充分进行，则混合气体依次通过试剂的顺序为_。答案: (解析：四种气体中首先要确认的是水蒸气，通过无水硫酸铜，白色粉末变蓝，说明含有

15、水蒸气；再通过澄清石灰水即可确定CO2；将混合气体经浓硫酸干燥后，通过炽热的氧化铜，CO、H2均被氧化，通过检验氧化产物来确认它们的存在，具体做法是：通过炽热的氧化铜后，依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水)【分析】A、C、D都属于两个微粒合为一个微粒的形式，为放热过程。而B为一个微粒变成两个微粒的形式，所以为吸热过程。【解析】B图1-3-1【例题7】 如图1 3 1所示，把试管放入盛有25的饱和石灰水溶液的烧杯中，试管中开始放入几小片镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是_。(2)产生上述现象的原因是_。(3)写出有关反应的离子方程式。(4)由实验推知，所得

16、MgCl2溶液和H2的总能量_(填“大于”“小于”“等于”)原来镁片和盐酸的总能量。【分析】镁与盐酸反应为放热反应，放出的热量使烧杯溶液温度升高，而Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，从而饱和石灰水变浑浊。【解析】(1)镁片上有气泡产生，镁片逐渐溶解至最后消失，烧杯中石灰水变浑浊。(2)镁片与盐酸反应，镁与盐酸反应为放热反应，放出的热量使烧杯中溶液温度升高，而Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小。(3)Mg+2H+=Mg2+H2(4)小于随笔：名题活题创新探究例题分析解答【例题8】 能源可划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一级能源；需依靠其他能源间接制取的能源称为

17、二级能源。例如自然界中的煤即为一级能源，而氢气则是一种高效没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取；2H2O通电2H2+O2，该反应为吸热反应。(1)除了题中提到的以外，你还能列举出一些一级能源和二级能源吗?一级能源；二级能源。(2)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，因此可以研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源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，以分解水制取氢气(3)我国的能源消耗以煤为主，煤炭的储量占世界储量的13%，

18、仅次于美国、前苏联，居世界第三位。据估计，全世界石油和天然气的资源于80年后将枯竭，煤炭最多能供应200300年。能源紧缺已成为世界经济和社会发展的一种制约因素。节约能源是解决能源紧缺的重要途径。根据你所学的化学知识，简述提高煤的利用效率的途径和方法?【分析】解答(1)问的关键要运用题目所给的信息，认定一级能源和二级能源概念的界定。(2)根据氢气燃烧为放热反应，知水的分解反应为吸热反应，所以水分解释放能量是不可能的。【解析】(1)一级能源有：石油、天然气、太阳能、草木、风能、水能、地热能、海洋能、潮汐能等；二级能源有：电能、水煤气、沼气等。(2)AC(3)使煤充分燃烧。(一是燃烧时要有足够多的

19、空气，二是煤与空气要有足够大的接触面积)。热能的充分拖9(广东高考题)(1)日常生活和工农业生产所需要能量的主要来源为_，特别是_燃烧所产生的能量。(2)氢气作为燃料具有其他燃料所不及的优点主要有，_，_。(3)科学家预言：未来理想的燃料，可取自于绿色植物，即把植物中的纤维素用适当的催化剂与水作用生成葡萄糖(C6H12O6)，再在催化剂与水作用下使葡萄糖分解成乙醇(C2H5OH)和二氧化碳，乙醇是一种理想的燃料，试写出葡萄糖在催化剂作用下生成乙醇和二氧化碳的化学方程式_。答案: 解：(1)化石燃料化学反应产生的煤、石油、天然气(2)质量一定时燃烧放出的热量多燃烧产物无污染可以再生(3)C6H1

20、2O6催化剂2C2H5OH+2CO2拖10(典型例题合)航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4N2+4H2O+Cl2+2O2下列对此反应的叙述中错误的是()A.上述反应属于分解反应B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C.反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用答案: D(解析：此反应为一个自身氧化还原反应，N元素、O元素化合价升高被氧化，Cl元素化合价降低被还原，NH4ClO4既作氧化剂，又作还原剂)利用。(通过改进设备，防止热能损失，提高热能的利

21、用率)。煤的气化和液化。(固体煤经过处理变为液体或气体，燃烧时可减少污染，燃烧效率高，也便于运输)。【例题9】 (上海市检测题)天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为CH4+2O2 CO2+2H2O，C3H8+5O23CO2+4H2O现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为用液化石油气，应采取的正确措施是()A.减小空气进入量，增大石油气进气量B.增大空气进入量，减小石油气进气量C.减小空气进入量，减小石油气进气量D.增大空气进入量，增大石油气进气量【分析】从CH4、C3H8燃烧的方程式可知，等量的CH4与C3H8燃烧，C3H8需要的O2比CH4需要的O2多，为使燃料充分燃烧，可以减少燃气进

22、气量或增大空气进入量或将两个措施同时进行。【解析】B随笔：知识链接氧化还原反应的广泛应用氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中有着广泛的应用，现作一些简单介绍。我们所需要的各种各样的金属，都是通过氧化还原反应从矿石中提炼而得到的。例如，制造活泼的有色金属要用电解或置换的方法；制造黑色金属和其他有色金属都是在高温条件下用还原的方法；制备贵重金属常用湿法还原等等。许多重要化工产品的制造，如合成氨、合成盐酸、接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、食盐水电解制烧碱等，主要反应也都是氧化还原反应。石油化工里的催化去氢、催化加氢、链烃氧化制羧酸、环氧树脂的合成等也都是氧化还原反应。在农业生产中，植物的光合

23、作用、呼吸作用是复杂的氧化还原反应。施入土壤的肥料的变化，如铵态氮转化为硝态氮，SO2-4转变为H2S等，虽然需要有细菌起作用，但就其实质来说，也是氧化还原反应。土壤里铁或锰的化合价态的变化直接影响着作物的营养，晒田和灌田主要就是为了控制土壤里的氧化还原反应的进行。我们通常使用的干电池、蓄电池以及在空间技术上应用的高能电池都发生着氧化还原反应，否则就不可能把化学能变成电能，或把电能变成化学能。人和动物的呼吸，把葡萄糖氧化为二氧化碳和水。通过呼吸把贮藏在食物分子内的能，转变为存在于三磷酸腺苷(ATP)高能磷酸键的化学能，这种化学能再供给人和动物进行机械运动、维持体温、合成代谢、细胞的主动运输等。

24、煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧更是供给人们生活和生产所必需的大量的能量。由此可见，在许多领域里都涉及到氧化还原反应，学习和逐步掌握氧化还原反应对同学们生活和今后参加工作都是很有意义的。能力达标检测1.下列变化中，属于吸热反应的是()A.白磷自燃B.工业上制氧气C.葡萄糖在人体内氧化分解D.铝片与盐酸反应答案: B(燃烧反应全为放热反应，所以白磷为放热反应，工业上制O2通常用电解H2O来制取，而我们知道，2H2+O22H2O放热，所以水分解吸热；葡萄糖在人体内氧化是人体能量的主要来源，故为放热过程)2.吸热反应一定是()A.贮存能量B.释放能量C.反应物总能量低于生成物总能量D.反应物总能量高于

25、生成物总能量答案: AC(吸收的能量转化为化学能贮存起来)3.下列说法正确的是()A.化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化B.煤和石油属于可再生的化石能源C.需要加热的反应是吸热反应D.大多数的化合反应是放热反应，而大多数的分解反应是吸热反应答案: AD4.将煤处理后变为气体燃料的目的是()A.提高燃料效率，减少大气污染B.提高煤的价格C.主要是为了更好地保管D.减少运输环节答案: A(将固体燃料气化，燃料燃烧时与空气充分接触，燃烧充分，燃料利用率提高，同时产生CO含量减小)5.下列说法不正确的是()A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2

26、等有害气体C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好D.固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更低答案: AD(化石燃料只有在适当的温度和有氧气存在的情况下才能燃烧。化石燃料不经处理直接燃烧可产生污染物CO、SO2等有害气体。化石燃料(煤)经深加工后变为气体燃料。不仅减少SO2对大气的污染，而且能提高燃料效率。所以A、D选项的说法是错误的)6.下列说法不正确的是()A.白磷在空气中可自燃说明白磷在空气中的氧化是放热反应，且白磷着火点低B.煤炭燃烧需加热才能进行，因此该反应是吸热反应C.相同温度下，相同质量的固体硫和硫蒸气完全燃烧放出的热量相同D.所有燃烧反应必须有氧气才能进行答案: BC(白磷

27、在空气中不点自燃，说明着火点低，燃烧放出的热量，使白磷继续燃烧；燃料燃烧为放热反应，但在常温下，一般的燃烧需加热至温度达到着火点，故B不正确；因硫从固态变成液态要吸收热量，故C不正确)7.有关能源的下列说法不正确的是()A.煤、石油、天然气为化石能源B.化石能源为非再生能源C.氢能为可再生能源D.化石能源是可再生能源答案: D(化石能源是古代动植物遗体通过几万年或几十万年才形成，不可再生)8.下列说法不正确的是()A.物质燃烧总是放热的B.化合反应是放热反应，分解反应是吸热反应C.有些放热反应，在引发反应时往往需要加热D.放热反应在反应发生时都不需要加热答案: BD(大多数化合反应为放热反应，

28、大多数分解反应为吸热反应，但不全是，反应的条件与热效应无关)9.下列物质加入水中，显著吸热的是()A.NaOHB.生石灰C.NH4NO3晶体D.浓H2SO4E.NaCl晶体答案: C(强碱固体物质溶于水是放热过程，浓酸溶于水是放热过程，NaCl等一般盐溶于水，热效应不明显)10.等质量的碳在一定条件下发生如下反应，放出的热量分别为Q1、Q2，2C(固)+O2(气) 2CO(气)C(固)+O2(气) CO2(气)则Q1、Q2的关系为()A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1=Q2D.无法确定答案: B(前者可认为碳燃烧不完全)11.已知31g的白磷变成31g的红磷是放热反应，下列两个反应中：4P(白)

29、(固)+5O2(气) 2P2O5(固)+Q14P(红)(固)+5O2(气) 2P2O5(固)+O2则Q1和Q2的关系正确的是()A.Q1=Q2B.Q1Q2C.Q1Q2D.无法判断答案: B(将白磷燃烧分解成两个过程：先将白磷转化为红磷，要放出热量，然后红磷燃烧，又放出与红磷燃烧相等的热量)12.某化学反应，设反应物总能量为E1，生成物总能量为E2。(1)若E1E2，则该反应物为_热反应，该反应的过程可看成是_。(2)若E1E2，则该反应为热反应，那么在发生反应时，反应物需要_才能转化成生成物，该反应的过程可看成是_。答案: (1)放将能量释放出来的过程(2)吸吸收能量，将能量贮存起来的过程13

30、.氢气被公认是21世纪理想的能源，试简述氢气作为能源的三个主要优点：(1)。(2)。(3)。答案: (1)一定质量H2燃烧，放出的热量多(2)燃烧产物无污染(3)可以再生14.铁粉和硫粉混合后，稍加热，反应即能自行进行下去，说明这个反应是反应。(填“放热”或“吸热”)答案: 放热15.利用太阳能的方法之一，是将装有芒硝(Na2SO410H2O)的密闭塑料管安装在房屋的外墙内，当太阳照射时，它能将太阳能转化为化学能，达到蓄热的作用，使室内保持较低温度。晚上，它能将化学能转化为热能放出，使室内保持较高温度，利用化学原理分析热能的转化过程。答案: 当太阳照射时，Na2SO410H2O分解吸收热量，使室温度不至升高很多，晚上，气温下降，Na2SO4与H2O结合成Na2SO410H2O又放出热量，使室内保持温暖。参考答案【一拖二】1.D(解析：燃烧是发光发热的氧化反应，这不是乙醇作为燃料的优点，其他三点均为乙醇作为燃料的优点)2.CD(解析：化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时