化学能与热能高考总复习

化学能与热能

能源与人类

能源是人类赖以生存和发展的物质基础，我们每时每刻、分分秒秒都离不开它。迄今为止，人类所能利用的能源主要是化学能、电能、以及核能等等。但是，由于人类大量开发和浪费资源，造成了资源的不合理利用从而引发了不可回避的能源危机。

我国化石燃料和水电能源消耗构成图：

你知道吗?

煤、石油、天然气的主要化学成分是烃类等有机物（煤中含有大量的碳），它们燃烧时放出热能。你一定想知道，这种能量从何而来?它与化学物质和化学反应有什么关系？石灰石（主要成分是碳酸钙）要经过高温煅烧才能变成生石灰，高温提供的热能在石灰石的分解反应中起到什么作用？

1．微观

➢以氢气在氯气中燃烧为例，用化学键的观点分析反应的本质过程。

一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。

化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

查阅资料可知：

结论：

一个化学反应的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键断裂需要吸收能量，化学键的形成需要放出能量。

思考？

一个化学反应是否为放热还是吸热取决于什么呢？

取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小

2．宏观上

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。

反应物的总能量> 生成物的总能量反应物的总能量< 生成物的总能量化学反应放出能量化学反应吸收能量

总结：

（1）如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，就有部分能量以热的形式释放出来；

（2）如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么在发生化学反应时，反应物就需要吸收能量，才能转化为生成物。

例1．已知反应物的总能量高于产物的总能量，则反应是（）

A．放热反应B．吸热反应C．有催化剂作用D．无法判断

【答案】A

例2．对于放热反应2H2+O2点燃2H2O，下列说法中正确的是（）

A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量

B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量

C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量

D．反应物H2和O2具有的能量相等

【答案】B

例3．已知化学反应2C（s）+O2（g）点燃2CO（g）、2CO（g）+O2（g）点燃2CO2（g）都是放热反应。下列说法中不正确的是（）

A. 12g C所具有的能量一定高于28g CO所具有的能量

B. 56g CO和32g O2所具有的总能量大于88g CO2所具有的总能量

C. 12g C和32g O2所具有的总能量大于44g CO2所具有的总能量

D. 将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多

【解析】考察一个反应的分步判断和综合判断比较。

【答案】A

例4．下列对于化学键与化学反应中能量变化的关系叙述正确的是（）

A．物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要放出能量

B．物质发生化学反应时，形成生成物中的化学键要吸收能量

C．断开1molC-H键要放出415kJ能量，那么断开1 molCH4中所有C-H键则要放出

4mol×415kJ/mol=1660 kJ

D．化学键的断裂和形成是化学反应中的能量变化的主要原因

【解析】断开反应物中的化学键要吸收热量，形成生成物中的化学键要放出热量，故AB选项错误；C选项中是吸收热量。

【答案】D

例5．下图中，表示反应是吸热反应的是（）

【解析】生成物的总能量大于反应物的总能量为吸热反应，故A选项正确

【答案】A

实验2-1铝与盐酸反应

实验2-2 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应

实验2-3 酸碱中和反应

总结

常见的吸热反应和放热反应

例6．下列反应中，属于吸热反应的是（）

A．活泼金属跟酸反应B．制造水煤气C．酸碱中和反应D．镁条燃烧【答案】B

例7．下列变化中属于吸热反应的是（）

①液态水汽化；②将胆矾加热变为白色粉末；

③浓硫酸稀释；④氯酸钾分解制氧气；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A．①④B．②③C．①④⑤D．②④

【解析】将放热过程和放热反应区分开。

【答案】D

1、利用热量进行生活、生产和科研。

2、利用热能使很多化学反应得以发生。

1．下列过程有热量放出的是()

A. 断开氢气中的H—H键

B. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应

C. C与H2O(g)反应

D. Zn与稀H2SO4反应

2．下列反应能量变化与右图一致的是

A. 金属钠与水的反应

B. 盐酸与氢氧化钠的反应

C. 铝与氧化铁的铝热反应

D. 电解水制H2和O2

3．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可见（）

A. 该反应中，热能转化为产物内部的能量

B. NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应

C. 反应物的总能量高于生成物的总能量

D. 反应的热化学方程式为：NH4HCO3 + HCl = NH4Cl+CO2↑+H2O △H>0

4．下列反应属于吸热反应的是

①锌粒与稀H2SO4反应制取H2②氢气在氧气中燃烧

③碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳④氢氧化钾和硫酸中和

⑤Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应⑥氢气还原氧化铜

⑦葡萄糖在人体内氧化分解⑧钢铁制品生锈的反应

A. ③⑤⑥⑦⑧

B. ③⑤⑥

C. ①③④⑤⑥⑧

D. ①②③④⑤⑥5．如图是H2和Cl2反应生成HCl，Q=184.6 KJ，由图可知（）

A. 反应物的能量总和小于生成物的能量

B. 生成1mol HCl(g) 需要吸收92.3 KJ的热量

C. H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g) +184.6 KJ

D. 常温下，H2(g)与Cl2(g)混合就能反应生成HCl

6．硝酸铵晶体溶于水中，扩散过程吸收了a KJ的热量，水合过程中放出了b KJ的热量。下列判断正确的是（）

A. a > b

B. a = b

C. a < b

D. 无法判断