人教版（2019）高中化学必修第二册 《6.1.1 化学反应与热能》名师学案（含答案）

化学反应与热能
【学习目标】
1. 理解并能举例常见的放热反应与吸热反应。
2. 能从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度理解化学反应中能量变化的主要原因。并能进行简单的能量变化计算。
3. 通过能量图，能比较反应物与生成物的稳定性。
【学习过程】
知识点一　常见的放热反应与吸热反应
常见的放热反应有：
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常见的吸热反应有：
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_________________________________________________________________
知识点二　从化学键的断裂与形成的角度理解化学反应中能量变化
反应H2＋Cl2===2HCl中能量变化的本质：断开1 mol H2中的化学键要________436 kJ的能量，断开1 mol Cl2中的化学键要________243 kJ的能量，吸收的能量________释放的能量，总计____________的能量；形成2 mol HCl中的化学键要________862 kJ的能量。
结论：化学键的断裂需要吸收能量，而形成化学键则放出能量。
判断一个反应是放热反应还是吸热反应：比较∑E(________的键能总和)与∑E(________的键能总和)的大小。如果是吸收的能量大于放出的能量，就是吸热反应，反之亦然。
注意点1　反应条件是否加热与吸热、放热反应无必然因果关系
反应的放热与吸热是由反应物和生成物能量的高低决定的，与反应的条件无关。有的吸热反应不需任何条件就能发生，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应；也有的放热反应需要加热才可进行，如木炭燃烧。
注意点2　1 mol特殊物质的共价键数目的确定
在计算1 mol 物质键能总和时，某些特殊物质要准确确定1 mol物质的共价键的数目，不能忽略这些特殊物质的结构。常考的特殊物质有：
①1 mol 金刚石含有2 mol C—C键(同理，1 mol晶体硅中含2 mol Si—Si键)；
②1 mol 石墨中含有1.5 mol C—C键；
③1 mol SiO2中含4 mol Si—O键；
④1 mol P4含有6 mol P—P键；
⑤1 mol S8含有8 mol S—S键。
知识点三　化学反应的能量变化与物质内部能量及物质稳定性的关系
放热反应生成物的稳定性________反应物。吸热反应反应物的稳定性________生成物(填“大于”或“小于”)。
概念辨析(正确的画“√”，不正确的画“×”)。
(1) 所有化学反应总是伴随着能量的变化。(　　)
(2) 不同的化学反应放出或吸收的能量一般是不相同的。(　　)
(3) 同一化学反应中反应物的用量不同时，放出或吸收的能量却相同。(　　)
(4) 放出能量越多的反应，通常生成物越不稳定。(　　)
(5) 因为氢气在氧气中燃烧是放出能量，所以水的分解反应一定是吸收能量。(　　)
(6) 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应。(　　)
【学习效果】
（1）请完成以下题目
1.关于化学反应热效应的叙述中，正确的是(　　)
A. 放热反应在常温下就一定很容易发生
B. 放热反应中反应物的总能量一定大于生成物的总能量
C. CaO和H2O反应是吸热反应
D. 凡是需加热方能进行的反应一定是吸热反应
2.下列物质间的反应，其能量变化符合右图的是(　　)
A. 合成氨反应
B. 碳与水蒸气高温制水煤气
C. Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合反应
D. 碳酸钙的分解
3.在25 ℃、101 kPa下，1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：由此判断，下列说法正确的是(　　)
A. 由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B. 由红磷转化为白磷是放热反应
C. 由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷稳定
D. 由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷稳定
4. 下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是(　　)
A. 铝片与稀硫酸的反应
B. 盐酸与氢氧化钠的反应
C. 灼热的炭与CO2的反应
D. 红热的焦炭与水蒸气的反应
5. 下列变化符合图示的是(　　)
①KMnO4分解制O2　②铝与盐酸的反应
③钠与水反应　④二氧化碳与灼热的木炭反应
⑤Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
⑥硫酸与氢氧化钾的反应
A. ②④⑥ B. ②③⑤
C. ②③⑥ D. ③④⑥
6. 下列说法中正确的是(　　)
A. 对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量
B. 石墨和金刚石完全燃烧的化学方程式均可表示为“C＋O2CO2”，故相同条件下，12 g的石墨和金刚石充分燃烧放出的热量相等
C. 一定条件下，0.5 mol N2和1.5 mol H2置于某密闭容器中充分反应生成NH3，放热19.3 kJ，据此实验事实可知：该条件下，每生成1 mol NH3，放热19.3 kJ
D. 4HCl(g)＋O2(g) ===2Cl2(g)＋2H2O(g)是放热反应，拆开1 mol Cl—Cl键和1 mol O===O键的需要的能量分别为243 kJ和498 kJ，则可推算出拆开1 mol H—O键需要的能量比拆开1 mol H—Cl键需要的能量大
7. 分析右图，不能得出的结论是(　　)
A. H2与O2反应是放热反应
B. 断开化学键要放出能量
C. 化学反应既有物质变化又有能量变化
D. 2 mol H2(g)和1 mol O2(g)的总能量高于2 mol H2O g的总能量
8. 中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示：
下列说法不正确的是(　　)
A. 通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化
B. 反应Ⅰ中涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C. 反应Ⅱ为：2H2O22H2O＋O2↑
D. 总反应为：2H2O2H2↑＋O2↑
9.(1) H2(g)与Cl2反应生成HCl(g)过程中的能量变化如图所示：
每生成1 mol HCl，放出的热量为________。
(2) 已知反应2HI(g)===H2(g)＋I2(g)每生成1 mol H2吸收11 kJ的热量，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为________kJ。
10. 汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。
1 mol N2和1 mol O2完全反应生成NO会________(填“吸收”或“放出”)________ kJ能量。
（2）参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
参考答案 B A D A C D B B
9.(1)91.5kJ
(2)299
10.吸收 180kJ
1