高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化精品课时训练

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2节 化学反应与能量转化精品课时训练，文件包含同步讲义高中化学鲁科版2019必修第二册--22化学反应与能量转化讲原卷版docx、同步讲义高中化学鲁科版2019必修第二册--22化学反应与能量转化讲解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共35页， 欢迎下载使用。
知识精讲
知识点1、感受化学反应中的能量变化
1．活动探究——感受化学反应中的能量变化
感受化学反应中的能量变化
请利用所给用品进行实验，感受化学反应中的能量变化。
实验用品锌粉，铁粉，碳酸氢钠，稀盐酸，柠檬酸，蒸馏水；试管，烧杯，温度计，胶头滴管，药匙。
实验方案设计及实施：
(1)铁粉和稀盐酸反应
(2)锌粉和柠檬酸的反应
(3)碳酸氢钠和柠檬酸反应
2．结论
化学反应都伴随着能量变化，有的吸收能量，有的释放能量。
【跟踪训练】
1．（2021·甘肃庆阳期中）在一定条件下，1ml白磷转化为红磷放出29.2kJ热能。在该条件下，下列说法正确的是( )
A．白磷比红磷的能量低B．该变化为物理变化
C．白磷比红磷稳定D．该变化的本质是旧化学键断裂，新化学键形成
2．（2021·宁夏海原期末）对于反应H2＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2HCl，下列说法中正确的是( )
A．产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
B．反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量
C．断开1ml H－H键和1ml Cl－Cl键所吸收的总能量大于形成1ml H－Cl键所放出的能量
D．该反应中，化学能只转变为热能
3.(2021·山东日照期中)依据如图信息，所得结论错误的是( )
A.该图像可以表示氯化铵固体与消石灰反应的能量变化
B.该反应过程中，一定有其他形式的能量转化成化学能
C.该反应过程中，形成新化学键释放的总能量小于断裂旧化学键吸收的总能量
D.因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应一定需要加热才可进行
知识点2、吸热反应与放热反应
1. 化学反应都伴随着能量变化，有的反应释放能量，有的反应吸收能量。
①吸热反应：最终表现为吸收热量的化学反应。
②放热反应：最终表现为释放热量的化学反应。
2.常见的放热反应和吸热反应
【知识总结】有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定”
(1)放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下能发生。
(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程也不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。
3. 吸热反应和放热反应的判断方法
(1)根据反应物和生成物总能量的相对大小判断——决定因素。
若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，否则是吸热反应。
(2)根据化学键破坏或形成时的能量变化判断——用于计算。
若破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，属于放热反应，否则是吸热反应。
(3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。
由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。
【跟踪训练】
1. (2021·湖南师大附中期中)下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
2．下列反应一定属于放热反应的是( )
A．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应
B．反应物能量比生成物能量低的反应
C．化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少的反应
D．不需要加热就能发生的反应
3．(2021·山东泰安期末)已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．2H→H2过程中形成的化学键是共价键
B．相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低
C．2H→H2过程中形成1 ml新化学键放出437.6 kJ的能量
D．1 ml H2离解成2 ml H要放出437.6 kJ热量
知识点3、化学反应中能量变化的本质
1．化学反应中能量变化的实质(微观探析)
(1)以氢气燃烧生成水蒸气的能量变化为例，探究化学变化中能量变化的本质
在25 ℃和101 kPa的条件下，
①断裂1 ml H2和eq \f(1,2) ml O2中的化学键吸收的总能量：436 kJ＋249 kJ＝685 kJ，生成1 ml H2O，即形成2 ml“O—H”共价键释放的能量为930 kJ。
②显然释放的总能量吸收的总能量，则该反应为放热反应。
③燃烧1 ml H2生成水蒸气时放出能量：245 kJ。
(2)用图示表示化学反应中的能量变化
E1＜E2，反应释放能量(放热反应)，释放能量：E2－E1；
E1＞E2，反应吸收能量(吸热反应)，吸收能量：E1－E2。
(3)重新认识化学变化
化学变化过程中既有物质变化，又伴随能量变化，表示如下：
2．从物质本身所具有的能量角度理解(宏观角度)
只关注反应前后物质的总能量不分析反应过程，用图示表示：
反应物的总能量＞生成物的总能量，是放热反应；
反应物的总能量＜生成物的总能量，是吸热反应。
3．研究化学反应中能量变化的意义
(1)有效利用化学反应将化学能转化为热能、电能及其他形式的能量，用于生产生活和科学研究。
(2)开发新能源，提高能量利用效率。
(3)利用热能、电能等促使很多化学反应的发生，获得所需物质。
【跟踪训练】
1．下列说法不正确的是( )
①任何化学反应都伴有能量变化
②根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量
③化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
④煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率
⑤等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量低于生成液态水所放出的热量
⑥等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量多
A．①③⑤ B．①②③④⑤⑥ C．②⑥ D．②③④⑥
2．（2021·山东聊城期末）利用太阳光在新型复合催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示：
则下列说法错误的是( )
A．过程中实现了光能转化为化学能
B．氢能资源丰富，属于可再生能源
C．过程I吸收能量，过程II释放能量
D．2H2Oeq \(=====,\s\up7(光照),\s\d7(催化剂))2H2＋O2反应的能量变化如右图所示
3.(2021·山东枣庄一中期中)如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。下列叙述正确的是( )
A.Mg(s)所具有的能量高于MgX2(s)所具有的能量
B.电解MgCl2制Mg(s)和Cl2(g)是吸热过程
C.热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
D.常温下氧化性：F2Y>M>NB.Z>Y>X>M>N C.Z>X>Y>N>MD.X>Y>M>N>Z
3．利用如图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO，下列说法正确的是( )
A．该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B．电极a上发生还原反应
C．该装置工作时，H＋从b极区向a极区移动
D．该装置中每生成1 ml CO，同时生成1 ml O2放热反应
吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
设计电路及依据
实验现象
氧化还原反应：
铜片上有大量的无色气泡产生并逸出，锌片不断溶解，电流表指针发生偏转
确定负极
选择负极反应物：Zn
选择负极材料：Zn
确定正极
选择正极反应物：H＋
选择正极材料：Cu
形成闭合回路
选择离子导体：H2SO4
选择电子导体：导线
种类
酸性
碱性
负极反应式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正极反应式
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
电池反应式
2H2＋O2===2H2O
步骤
实例
将反应拆分为电极反应
负极反应
Fe－2e－===Fe2＋
正极反应
Cu2＋＋2e－===Cu
选择电极材料
负极：较活泼金属，一般为发生氧化反应的金属
Fe
正极：活泼性弱于负极材料的金属或能导电的非金属
Cu或C等
选择电解质
一般为与负极反应的电解质溶液
CuSO4溶液
画出装置图