人教版必修第二册高一化学一隅三反系列6.1.1化学反应与热能(精讲)(原卷版+解析)

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6.1.1 化学反应与热能（精讲）思维导图常见考点考点一 化学反应中能量的变化【例1-1】（2022广西贺州）已知2SO2+O22SO3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【例1-2】（2022秋·河南洛阳·高一宜阳县第一高级中学校考阶段练习）化学反应中的能量变化是化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法正确的是A．N元素非金属性较强，故通常情况下N2不稳定，易发生化学反应B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量D．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ【一隅三反】1．（2022春·甘肃临夏·高一校考阶段练习）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大于生成物的总能量C．碳的燃烧反应是吸热反应D．凡是需加热方能进行的反应一定是吸热反应2．（2022春·内蒙古呼伦贝尔·高一校考期末）已知1molBr2(g)发生反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)放出102kJ的热量，其他相关数据如表：则表中a为A．404 B．260 C．230 D．2003．（2022春·浙江杭州·高一杭州四中期中）1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。化学反应与能量变化如图所示。下列说法正确的是A．该反应为吸热反应B．若H2O为液态，则生成物总能量将变大C．4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)+2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量D．断开旧化学健吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量考点二 吸热放热反应辨析【例2】（2022广西贺州）下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是A．铝片与稀盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C．灼热的碳与CO2的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧【一隅三反】1．（2022四川成都·高一校考期中）生活中每时每刻都发生着各种化学反应，下列反应不属于放热反应的是A．H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应B．燃烧反应C．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应D．金属与酸与水的反应2．（2022甘肃武威）下列反应中，属于吸热反应的是A．Na与H2O反应 B．H2在Cl2中燃烧C．NaOH溶液与盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应3．（2022浙江）下列反应是吸热反应，但不属于氧化还原反应的是A．NaOH与稀H2SO4反应 B．H2还原CuOC．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．CH4燃烧4．（2022春·陕西西安·高一校考阶段练习）下列实验现象或图象信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是A．图①温度计的水银柱上升 B．图②中反应物总能量大于生成物总能量C．图③中反应开始后，针筒活塞向右移动 D．图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面考点三 能量图的分析【例3】（2022贵州六盘水）“能量-反应过程”图是表示反应过程中物质能量变化的示意图，如图为某反应的“能量-反应过程”图，下列有关说法正确的是A．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量B．断开的化学键需要吸收的能量C．是放热反应D．和的能量之和为【一隅三反】1．（2022四川南充）已知：①破坏1molA—A键、1molB—B键、1molA—B键时分别需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量；②反应2A2(g)+B2(g)=2A2B(g)的能量变化如图。错误的是A．体系中A2、B2最活泼 B．E1=1370kJ·mol-1C．ΔH=-482kJ·mol-1 D．该反应是放热反应2．（2022吉林长春）反应NH3+HCl=NH4Cl的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．该反应是吸热反应B．该反应中生成物更稳定C．放热反应一定不需要加热D．反应物化学键断裂放出能量的能量大于生成物成键吸收的能量3．（2022春·辽宁朝阳·高一校考阶段练习）如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是A．由MgCl2制取Mg是放热过程B．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应D．由图可知，此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大4．（2022春·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考阶段练习）研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与CNH(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是A．CNH比HCN更稳定B．HCN(g)→CNH(g)为吸热反应且反应条件一定要加热C．1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收127.2kJ的热量D．1molHCN(g)转化为1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的热量考点四 能源的利用【例4-1（2021·广东）风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是A．可节约大量煤、天然气、石油等燃料 B．有效减少二氧化碳，控制温室效应C．风能是一种清洁的环保型能源 D．风力发电是化学能转变为电能【例4-2】（2021·河北）绿色能源是人类理想的能源。下列不属于绿色能源的是A．太阳能 B．氢能 C．风能 D．煤【一隅三反】1．（2021·全国·高一课时练习）下列说法正确的是(　　)A．风力、化石燃料、天然铀矿都是一次能源B．需要加热才能发生的反应都是吸热反应C．断开1molC－H键要放出一定的能量D．燃煤发电是将化学能直接转化为电能2．（2021·全国·高一课时练习）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地热能 ②煤 ③天然气 ④太阳能 ⑤生物质能 ⑥石油 ⑦风能 ⑧氢能A．②⑤⑦⑧ B．①④⑤⑦⑧ C．④⑤⑦⑧ D．②③⑥⑦⑧H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a3696.1.1 化学反应与热能（精讲）思维导图常见考点考点一 化学反应中能量的变化【例1-1】（2022广西贺州）已知2SO2+O22SO3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【答案】B【解析】A．O2的能量无法与SO2的能量比较大小，A错误；B．对于放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，2SO2+O22SO3为放热反应，SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量，B正确；C．SO2的能量无法与SO3的能量比较大小，C错误；D．任何反应发生都需要有一个活化的过程，这就需要吸收能量，这与反应是放热反应还是吸热反应无关，某些放热反应也需要加热，如铝热反应，D错误；故选B。【例1-2】（2022秋·河南洛阳·高一宜阳县第一高级中学校考阶段练习）化学反应中的能量变化是化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法正确的是A．N元素非金属性较强，故通常情况下N2不稳定，易发生化学反应B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量D．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ【答案】C【解析】A．N元素非金属性较强，但是氮氮三键的键能很大，故通常情况下N2很稳定，不易发生化学反应，A错误；B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能能直接生成NO，需要放电或高温，B错误；C．根据示意图可知断键吸收的总能量是946kJ+498kJ＝1444kJ，形成化学键放出的总能量是632kJ×2＝1264kJ，反应吸热，所以1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，C正确；D．1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为1444kJ－1264kJ＝180kJ，D错误；答案选C。【一隅三反】1．（2022春·甘肃临夏·高一校考阶段练习）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大于生成物的总能量C．碳的燃烧反应是吸热反应D．凡是需加热方能进行的反应一定是吸热反应【答案】B【解析】A．放热反应是指反应物的总能量高于生成物的总能量，有些放热反应需要加热才能激活，常温下不一定发生，A错误；B．当反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出热量，即为放热反应，B正确；C．所有的燃烧都是放热反应，C错误；D．有些放热反应需要加热，比如燃烧，而有些吸热反应不需要加热也可以发生，D错误； 故选B。2．（2022春·内蒙古呼伦贝尔·高一校考期末）已知1molBr2(g)发生反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)放出102kJ的热量，其他相关数据如表：则表中a为A．404 B．260 C．230 D．200【答案】D【解析】H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)反应，1mol H2(g)中的化学键断裂时需要吸收的能量为436kJ、1mol Br2(g)中的化学键断裂时需要吸收的能量为akJ，2mol HBr(g)中化学键形成放出的能量2×369kJ，1molBr2(g)发生反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)放出102kJ的热量，即2×369kJ-436kJ-akJ=102kJ，a=200，故选D。3．（2022春·浙江杭州·高一杭州四中期中）1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。化学反应与能量变化如图所示。下列说法正确的是A．该反应为吸热反应B．若H2O为液态，则生成物总能量将变大C．4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)+2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量D．断开旧化学健吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量【答案】C【解析】A．图示可知，4HCl(g)＋O2(g)的总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应为放热反应，故A错误；B．若H2O为液态，气体变为液体，物质能量减小，生成物总能量将变小，故B错误；C．反应前后遵循能量守恒，4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)和2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量，故C正确；D．图示可知，4HCl(g)＋O2(g)的总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应为放热反应，断开旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键所释放的总能量，故D错误；故答案选C。考点二 吸热放热反应辨析【例2】（2022广西贺州）下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是A．铝片与稀盐酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C．灼热的碳与CO2的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧【答案】C【解析】A．铝片与稀盐酸的反应放热的氧化还原反应，故A错误；B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应，但不是氧化还原反应，故B错误；C．灼热的炭与CO2反应既属于氧化还原反应又属于吸热反应，故C正确；D．甲烷在氧气中燃烧是放热的氧化还原反应，故D错误；故选：C。【一隅三反】1．（2022四川成都·高一校考期中）生活中每时每刻都发生着各种化学反应，下列反应不属于放热反应的是A．H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应B．燃烧反应C．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应D．金属与酸与水的反应【答案】C【解析】A．H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应是酸碱中和反应，是一个放热反应，A不合题意；B．所有的燃烧均为放热反应，B不合题意； C．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应是一个吸热反应，C符合题意；D．金属与酸与水的反应均为放热反应，D不合题意；故答案为：C。2．（2022甘肃武威）下列反应中，属于吸热反应的是A．Na与H2O反应 B．H2在Cl2中燃烧C．NaOH溶液与盐酸反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应【答案】D【解析】A．Na与H2O反应放出大量的热，属于放热反应，故A错误；B、 H2在Cl2中燃烧放出大量的热，属于放热反应，故B错误；C、NaOH溶液与盐酸反应放出大量的热，属于放热反应，故C错误；D、Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应是铵盐与碱反应，属于吸热反应，故D正确．故选D3．（2022浙江）下列反应是吸热反应，但不属于氧化还原反应的是A．NaOH与稀H2SO4反应 B．H2还原CuOC．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D．CH4燃烧【答案】C【解析】A．NaOH与稀H2SO4反应是放热反应，A项不选；B．H2还原CuO是放热反应，B项不选；C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应，且不属于氧化还原反应，C项选；D．CH4燃烧是放热反应，D项不选；答案选C。4．（2022春·陕西西安·高一校考阶段练习）下列实验现象或图象信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是A．图①温度计的水银柱上升 B．图②中反应物总能量大于生成物总能量C．图③中反应开始后，针筒活塞向右移动 D．图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面【答案】C【解析】A．温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量，说明相应的化学反应是放热反应，选项A不符合；B．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，说明相应的化学反应是放热反应，选项B不符合；C．Zn 与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，选项C符合；D．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明装置内压强增大，温度升高，反应为放热反应，选项D不符合；答案选C。考点三 能量图的分析【例3】（2022贵州六盘水）“能量-反应过程”图是表示反应过程中物质能量变化的示意图，如图为某反应的“能量-反应过程”图，下列有关说法正确的是A．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量B．断开的化学键需要吸收的能量C．是放热反应D．和的能量之和为【答案】A【解析】如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，a为正反应活化能，也是反应物断键所吸收的能量，b为逆反应活化能，也为生成物成键所放出的能量。A．如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，故A正确；B．b为逆反应活化能，也为生成物成键所放出的能量，即形成所释放bkJ能量，断开的化学键需要吸收的能量，故B错误；C．如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，即是吸热反应，故C错误；D．如图，和的能量之和未知，故D错误；故选A。【一隅三反】1．（2022四川南充）已知：①破坏1molA—A键、1molB—B键、1molA—B键时分别需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量；②反应2A2(g)+B2(g)=2A2B(g)的能量变化如图。错误的是A．体系中A2、B2最活泼 B．E1=1370kJ·mol-1C．ΔH=-482kJ·mol-1 D．该反应是放热反应【答案】A【解析】A．能量越高越活泼，由图可知，4A原子、2B原子具有的能量最高，说明体系中4A+2B最活泼，故Ａ错误；B．E1表示断开2molA—A键、1molB—B键形成4A+2B吸收的能量，则E1=436 kJ·mol-1×2+498 kJ·mol-1=1370 kJ·mol-1，故B正确；C．△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=436 kJ·mol-1×2+498 kJ·mol-1-463 kJ·mol-1×4=-482 kJ·mol-1，故C正确；D．由图象可知，反应物的能量高于生成物的能量，反应是放热反应，故D正确；故选A。2．（2022吉林长春）反应NH3+HCl=NH4Cl的能量变化如图所示，下列说法正确的是A．该反应是吸热反应B．该反应中生成物更稳定C．放热反应一定不需要加热D．反应物化学键断裂放出能量的能量大于生成物成键吸收的能量【答案】B【解析】A．反应物的总能量大于生成物的总能量，应为放热反应，故A错误；B．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则生成物更稳定，故B正确；C．放热反应不一定需要加热，如中和反应为放热反应但不需要加热，故C错误；D．化学键的断裂需要吸收能量、成键放出能量，故D错误；故选B。3．（2022春·辽宁朝阳·高一校考阶段练习）如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是A．由MgCl2制取Mg是放热过程B．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2C．金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应D．由图可知，此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大【答案】C【解析】A．由图像可知，MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和，则由MgCl2制取Mg是吸热过程，A错误；B．物质的能量越低越稳定，结合图示可知，热稳定性：，B错误；C．图像表明，金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质（X2）的反应都是放热反应，C正确；D．卤素单质越活泼，与同一金属反应时放热越多，对应产物的键能越大，则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大，D错误；答案选C。4．（2022春·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考阶段练习）研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与CNH(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是A．CNH比HCN更稳定B．HCN(g)→CNH(g)为吸热反应且反应条件一定要加热C．1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收127.2kJ的热量D．1molHCN(g)转化为1molCNH(g)需要吸收59.3kJ的热量【答案】D【解析】A．CNH的体系能量比HCN高，则HCN比CNH更稳定，A错误；B．由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，吸热反应都需要吸收能量，但是吸收能量的方法不一定是加热，也可能是其它形式.，B错误；C．1molHCN(g)转化成过渡态吸收了186.5kJ的能量，但过渡态还有化学键的存在，所以1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量肯定会大于186.5kJ，C错误；D．1molHCN(g)转化为1molCNH(g)需要吸收的热量为：186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ，D正确；故选D。考点四 能源的利用【例4-1（2021·广东）风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是A．可节约大量煤、天然气、石油等燃料 B．有效减少二氧化碳，控制温室效应C．风能是一种清洁的环保型能源 D．风力发电是化学能转变为电能【答案】D【解析】A．风力发电可以减少热力发电的需要，从而节约大量煤、天然气、石油等燃料，故A正确；B．风力发电过程中没有化石燃料的燃烧，且可以减少热力发电，有效减少二氧化碳，控制温室效应，故B正确；C．风力发电不会对环境造成污染，为清洁能源，故C正确；D．风力发电是把风能转化为电能，故D错误；综上所述答案为D。【例4-2】（2021·河北）绿色能源是人类理想的能源。下列不属于绿色能源的是A．太阳能 B．氢能 C．风能 D．煤【答案】D【解析】A．太阳能是取之不尽用之不竭的新型的能源，不会产生有害的附属产物，故A不符合题意；B．氢能源燃烧产物只有水，对环境无污染，故B不符合题意；C．风能是靠风吹动风扇发电的，没有附属的产物，对环境无污染，故C不符合题意；D．煤的燃烧除了产生大量的二氧化碳之外也会产生二氧化硫等有毒的气体，还有固体废弃物需要处理，故D符合题意；故选D。【一隅三反】1．（2021·全国·高一课时练习）下列说法正确的是(　　)A．风力、化石燃料、天然铀矿都是一次能源B．需要加热才能发生的反应都是吸热反应C．断开1molC－H键要放出一定的能量D．燃煤发电是将化学能直接转化为电能【答案】A【解析】A. 指从自然界取得未经改变或转变而直接利用的能源，风力、化石燃料、天然铀矿都是一次能源，A项正确；B. 吸热反应是指生成物的总能量大于反应物的总能量，反应需要吸收能量，与外界条件无关，B项错误；C. 断开1molC－H键要吸收一定的能量，C项错误；D. 燃煤发电是将化学能化学能到内能，内能到机械能，机械能再到电能，不是直接转化为电能的，D项错误；答案选A。2．（2021·全国·高一课时练习）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地热能 ②煤 ③天然气 ④太阳能 ⑤生物质能 ⑥石油 ⑦风能 ⑧氢能A．②⑤⑦⑧ B．①④⑤⑦⑧ C．④⑤⑦⑧ D．②③⑥⑦⑧【答案】B【解析】煤、石油、天然气是化石能源，不可再生，不是新能源；常见未来新能源有：太阳能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等，这些能源对环境污染小，属于环境友好型能源，即符合条件的是①④⑤⑦⑧，答案选B。H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369