第二章 化学反应与能量总结巩固与测试

第二章化学反应与能量总结巩固与测试一、重点聚焦1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因──化学键的断裂要吸收能量，化学键的形成要放出能量。

知道一个化学反应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高低。

（1）化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量变化——吸热或放热E1＞E2新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量，该反应就是吸热反应。

E1＜E2新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量，该反应就是放热反应。

放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应。

吸热反应：反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应。

（2）常见的放热反应和吸热反应：放热反应：①燃烧反应；②中和反应；③物质的缓慢氧化；④金属与水或酸反应；⑤部分化合反应。

吸热反应：①氢氧化钡晶体与氯化铵晶体：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O；②大多数分解反应。

③CO2+C2CO ④C+H2O（g）CO+H2（3）中和热：酸和碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热。

2.了解化学能与热能的相互转化，了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。

3.举例说明化学能与电能的转化关系及其运用，认识化学能转化为电能对现代化的重大意义，初步了解化学电池的化学反应基础（氧化还原反应）及研制新型电池的重要性。

（1）化学能与电能的转化：化学能可以转变为电能，但并非所有释放能量的化学反应均能通过原电池实现和电能的转化,只有释放能量的氧化还原反应才可能通过原电池实现化学能和电能的转化。

（2）原电池概念：借助于氧化还原反应将化学能转变为电能的装置。

（3）原电池的结构：（4）形成原电池的条件：①两种活泼性不同的金属（或金属与非金属单质）作电极②电极材料插入电解质溶液中③两极相连构成闭合回路④在电极上能自动发生氧化还原反应（5）原电池的表示方法总的来说，原电池中的化学反应是氧化还原反应。

由于这其中的氧化反应和还原反应分别是在负极和正极上发生的，所以又分别叫做负极反应和正极反应。

①负极反应：由于负极是电子流出的电极，所以负极上发生的反应是氧化反应。

表示负极反应的式子叫做负极反应式。

铜、锌和稀H2SO4组成的原电池的负极反应式是：Zn－2e－==Zn2+（氧化反应）②正极反应：由于正极是电子流入的电极，所以正极上发生的反应是还原反应。

表示正极反应的式子叫做正极反应式。

铜、锌和稀H2SO4组成的原电池的正极反应式是：2H++2e－==H2↑（还原反应）（6）原电池的判断方法①据组成原电池的两极材料判断：一般活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

②据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极，而电子流动方向是由负极流向正极。

③据原电池内部电解质溶液中离子的定向移动方向判断：在原电池的电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。

④据原电池两极发生的变化判断：原电池的负极总是失电子发生氧化反应，相应元素化合价升高，而正极总是得电子发生还原反应，相应元素化合价降低。

⑤据反应现象判断：溶解的一极为负极，增重或者有气泡放出的一极为正极。

4.认识化学反应的速率及其影响因素，知道化学反应有一定的限度，并在此基础上认识控制反应条件对生产、生活及科学研究的意义，初步认识提高燃料燃烧效率的重要性和途径。

（1）化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量的变化来表示，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为（2）影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等（3）影响化学平衡的重要条件有：浓度、压强、温度。

二、知识网络（一）化学反应与能量（二）化学反应的速度与限度（三）电化学1．原电池2．金属的腐蚀（以钢铁腐蚀为例）3．金属的防护三、方法整合本章主要题型有：（1）化学反应中的热量变化；（2）化学能与电能的转化；（3）化学反应速率；（4）化学平衡等等。

化学平衡则是平衡理论体质的核心。

对于化学能与电能，要掌握原电池的工作原理，在此基础上再了解各种新型电源，对于化学反应的速率和限度，首先要认识化学反应快慢和限度的客观存在及其对人类生产和生活所造成的影响，然后理解如何调控化学反应的快慢和限度，使化学反应向着人们所需要的方向进行。

类型一：化学反应的热效应要点诠释：1、化学反应的热效应和键能的关系在化学反应中，从反应物分子改变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变．在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成了，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互作用，在形成新化学键时，由于原子间的相互作用而放出能量、化学反应的热效应来源于反应过程中，断裂旧化学键并形成新化学键时的能量变化。

化学键键能的大小可粗略计算化学反应的热效应。

化学反应的热效应ΔH＝生成物的键能总和－反应物的键能总和。

2、化学反应中能量变化与反应的放、吸热反应物的总能量＞生成物的总能量，化学反应放出能量反应物的总能量＜生成物的总能量，化学反应吸收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。

化学变化的过程伴随着化学能与其他能量的相互转化，这种变化，通常表现为热量的变化——吸热或放热。

例如：中和反应是放热反应，H2与Cl2的反应也是放热反应。

常见的吸热反应：大多数分解反应；氯化铵与八水合氢氧化钡的反应；1、近年来，科学家正在探索利用铝粉做燃料的可能性，以期铝能成为一种石油的取代物。

假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说法，你认为哪项是错误的A、铝质轻，便于运输、贮存，且安全B、铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效控制C、在地球上，铝矿资源丰富D、现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础思路点拨：多联系实际分析问题解析：铝质轻，燃烧时放热多，在地壳中是含量最大的金属元素，铝矿资源丰富，这些都是用铝作为新型燃料的有利条件，但是电冶铝本身需要消耗大量的能量，从这一点考虑，如果没有开发出新的冶炼金属铝的技术，则用铝作为新能源的做法是不合算的。

所以D说法错误。

答案：D。

举一反三：[变式1]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（CH4·H2O）。

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．CH4·H2O晶体中水是溶剂 B．CH4·H2O的组成元素有3种C．CH4·H2O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）__________________，__________________．答案：（1）B （2）太阳能、潮汐能、水能、风能、核能、地热、氢能源等．解析：（1）溶剂是能够溶解其他物质的物质，溶剂与溶质间没有固定的组成，而CH4·H2O 的组成固定故A不正确．CH4中含C、H二元素，H2O中含H、O二元素，故CH4·H2O由C、H、O三元素组成，B正确。

CH4·H2O分子中CH4与H2O的物质的量之比为1：1，而其质量不等，则C不正确．CH4·H2O可燃是由于分解产生CH4的原因，故D不正确．（2）新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源包括太阳能、生物能、风能、地热能、氢能源等．[变式2] 为减少汽车对城市大气的污染，近年来中国成功地开发出了以新燃料作能源的“绿色汽车”．这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境．这种“绿色汽车”的燃料是A．甲醇B．汽油 C．柴油D．重油答案: A2、50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是___________________________．(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_____________________________________________．(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值__________________（填“偏大”“偏小”“无影响”）。

(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_________（填“相等”“不相等”），所求中和热_________（填“相等”“不相等”），简述理由_____________________________________________。

（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会________；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会__________________．（均填“偏大”“偏小”“无影响”）思路点拨：中和热的测定是中学化学重要的定量实验之一，要掌握实验的方法和定量试验的要点。

解析：本实验成败的关键是准确测量反应后的温度．因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致，故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒．（2）碎纸条的作用为减少实验过程中的能量损失．（3）不盖硬纸板会损失部分热量故所测结果偏低．（4）由中和热概念可知，中和热只与生成水的量有关而与过量的酸碱无关，但液体体积增大温差减小，不便测量．（5）由于弱酸弱碱的中和热等于H＋与OH－生成H2O时的反应热减去其电离时吸热．答案：（1）环形玻璃搅拌棒（2）减少实验过程中的热量损失（3）偏小（4）不等相等因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关（5）偏小偏小思考：要想提高中和热测定的准确性，实验应注意什么？答案：（1）搅拌或倾倒时不要有溶液损失；（2）准确读取混合液的最高温度值；（3）溶液浓度不能太浓或太稀。

类型二：吸热和放热3、下列说法正确的是（）A.化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量的变化B.需要加热的反应一定是吸收能量的反应C.电解水生成氢气和氧气的反应是吸收能量的反应，又是分解反应，所以分解反应一定是吸收能量的反应D.释放能量的反应常温下易发生思路点拨：反应吸收能量还是释放能量与反应是否需要加热、反应类型无必然关系。