6.1.1化学反应与热能 讲义【新教材】2020-2021学年高一化学(人教版（2019）必修二,机构用).docxVIP

高中化学人教版（2019）必修第二册

【6.1.1化学反应与热能】

【学习要点】吸热反应和放热反应/化学能与热能相互转化及其利用/从微观的角度认识化学反应中的能量变化/从宏观角度认识化学反应中的能量变化

【知识梳理】

1.常见的放热反应

①可燃物的燃烧反应（如甲烷在氧气中燃烧，氢气在氯气中燃烧）。

②活泼金属与酸或水的反应（如钠放入水中）。

③活泼金属氧化物与酸或水的反应（如溶于水）。

④酸和碱的中和反应（如与反应）。

⑤铝热反应（如和在高温下的反应）。

⑥绝大多数化合反应（如）。

2.常见的吸热反应

①绝大多数分解反应（如）。

②铵盐和碱的反应，

③碳单质与二氧化碳的反应、碳单质与水的反应。

④含弱电解质离子的盐的水解反应。

特别提醒：

吸热反应和放热反应均指化学反应。浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶于水是也放出热量，但不是放热反应；硝酸铵晶体溶于水、物质的电离也会吸收热量，但不是吸热反应。

吸热反应、放热反应与反应条件无必然关系。需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应、煤的燃烧等；不需要加热不一定是放热反应。

3.化学反应中能量变化的计算方法

计算方法

化学反应的能量变化=反应物中化学键断裂吸收的总能量-生成物中化学键形成释放的总能量=生成物的总能量-反应物的总能量，若大于0，则为吸热反应；若小于0，则为放热反应。

注意事项

①注意共价化合物中的共价键数目，如1mol中含有2molH-O键，1mol中含有2molH-O键和1molO-O键。

②计算时要注意化学计量数与共价键总数的关系，不能都按1mol计算，要根据实际配平的化学方程式计算反应物或生成物的总能量。

【典例分析】

例1.填写下表：

化学反应

能量转化形式

?①CH4+2O2CO2+2H2O

?由

________?能转化为热能

?②Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O

由

________?能转化为

________?能

?③CaCO3Ca+CO2↑

由

________?能转化为

________?能

?④6nH2O+6nCO2（C6H12O6）n+6nO2

由

________?能转化为

________?能

【答案】化学；化学；电；热；化学；光；化学

【解析】（1）CH4+2O2CO2+2H2O是将化学能转变为热能，故答案为：化学；热；

（2）蓄电池放电时将化学能转变为电能，充电时将电能转变为化学能，故答案为：放电：化学能转化为电能；充电：电能转化为化学能；

（3）CaCO3CaO+CO2↑将热能转化为化学能，故答案为：热；化学；

（4）6nH2O+6nCO2（C6H12O6）n+6nO2将光能转化为化学能，故答案为：光；化学．

例2.化学能的利用是化学研究的重要方面，化学能的利用包括化学能与热能、光能、电能的转化．

（1）化学能与光能的说法不正确的是________?（填编号）

A．化石能源是远古太阳能转化为化学能而储存下来的

B．光能转化为化学能最重要的是植物的光合作用

C．利用太阳能分解水制取氢气是光能转化为化学能的过程

D．灯泡通电发光就是灯泡把化学能转化为光能的过程

（2）化学能与热能

已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量

②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量

③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量．

请写出氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是________?

（3）化学能与电能

①以H2为燃料可制成氢氧燃料电池．已知2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=﹣572kJ?mol﹣1

某氢氧燃料电池释放228.8kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为________?．

②如图是某笔记本电脑用一个乙醇燃料电池工作时的示意图．乙池中的两个电极均为石墨电极，乙池中盛有100mL3.00mol/L的CuSO4溶液．

请回答下列问题：

a．通入O2的电极的电极反应式是________?

b．在此过程中，若乙池中两电极产生的气体恰好相等时（假设标准状况下），理论上需通入________?克乙醇．

【答案】D；H2（g）+Cl2（g）═2HCl（g）△H=﹣183kJ/mol；80%；O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；4.6

【解析】解：（1）A．化石能源是远古太阳能转化为化学能而储存下来的，符合实际，故A正确；

B．植物的光合作用是将光能转化为化学能最重要的方式，故B正确；

C．利用太阳能分解水制取氢气是光能转化为化学能的过程，故C正确；

D．灯泡通电发光就是灯泡把电能转化为光能以及热能的过程，故D错误．

故选D．

（2）反应热=生成物的键能减反应物的键能=436kJ?mol﹣1+243kJ?mol﹣1﹣2×431kJ?mo