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1、第2课时 化学键与化学反应中的能量变化 课标要求1了解化学反应中存在能量变化以及化学反应的实质。2知道常见的放热反应和吸热反应。3了解化学反应中能量变化的实质。1化学反应中不但有物质的变化，同时伴有能量的变化。2反应物总能量大于生成物总能量的反应为放热反应；反之，为吸热反应。3反应物化学键断裂时吸收的能量大于生成物化学键形成时释放的能量，反应为吸热反应；反之，反应为放热反应。4物质中化学键的强度越高，其稳定性越强。5化学反应遵循质量守恒定律和能量守恒定律。1实验探究化学反应中的能量变化实验操作实验现象结论及有关化学方程式反应混合液的温度升高HClNaOH= NaClH2O，反应时释放热量锌粉逐
2、渐溶解，有气泡产生，溶液温度升高Zn2HCl= ZnCl2H2，反应时释放热量混合粉末变成糊状物，有刺激性气味气体产生，玻璃片与小烧杯黏在一起Ca(OH)22NH4Cl=2NH3CaCl22H2O，反应时吸收热量2结论：任何化学反应都伴随着能量变化，有的释放能量，有的吸收能量。1下列说法不正确的是()A大多数的化合反应是释放能量的反应B大多数的分解反应是吸收能量的反应C化学反应必然伴随着能量的变化D吸收能量的反应都需要加热解析：选D反应中的能量变化与反应条件无关。2下列反应中属于放出能量的反应是_，属于吸收能量的反应是_。煅烧石灰石制生石灰(CaO)燃烧木炭取暖炸药爆炸酸与碱的中和反应生石灰与
3、水作用制熟石灰食物因氧化而腐败硝酸铵溶于水答案：1从化学键的断裂与形成分析E1E2，反应吸收能量(吸热反应)；E1E4，则反应释放能量；若E3Q3BQ1Q22Q3CQ1Q2Q3DQ1Q22Q3解析：选D氢气在氯气中的燃烧反应为放热反应，反应物断键所吸收的能量小于生成物成键所放出的能量，再结合化学方程式H2Cl2=2HCl，可得成键比例关系，故Q1Q2E2，则反应体系的总能量_(填“升高”或“降低”)，该反应为_(填“吸热”或“放热”)，原因是_。(2)若E1HBrHI，故HCl最稳定。(3)形成新键所放出的能量均大于X2、H2断键所消耗的能量，故均为放热反应。(4)依据反应的能量关系计算，其放
4、出能量最多的是Cl2H2=2HCl。答案：(1)A(2)A(3)放热(4)Cl2和H2反应10如图所示，在小试管里加入2 g新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管内。在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。(1)写出上述反应的化学方程式：_。该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。反应中的硫酸铜和水具有的总能量_(填“大于”或“小于”)硫酸铜晶体的总能量。(2)如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入Ba(OH
5、)28H2O晶体，再加入NH4Cl固体，用玻璃棒不断搅拌，则可观察到U形管中的现象为_。解析：(1)滴入水后，CuSO45H2O=CuSO45H2O，由现象U形管右侧液面下降，左侧液面上升，可知是具支试管内气体受热膨胀，压强增大所致，所以此反应是放热反应，CuSO4和H2O的总能量大于CuSO45H2O的总能量。(2)Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O，反应吸热，导致具支试管内气体压强减小，U形管中右侧液面上升，左侧液面下降。答案：(1)CuSO45H2O=CuSO45H2O放热大于(2)U形管右侧液面上升，左侧液面下降1已知化学反应2C(s)O2(g)2CO(g
6、)，2CO(g)O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是()A12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B56 g CO和32 g O2所具有的总能量高于88 g CO2所具有的总能量C12 g C和32 g O2所具有的总能量高于44 g 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：选A放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，CO2CO2必然是放热反应。因此，B、C两项的说法正确。12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，所以A项的说法不正确。由于CCO放
7、出热量，COCO2放出热量，所以CCO2比CCO放出的热量要多，即D项说法也是正确的。2石墨和金刚石互为同素异形体，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化成金刚石时，需要吸收1.9 kJ的能量。下列说法正确的是()A石墨不如金刚石稳定B金刚石不如石墨稳定C石墨转化为金刚石是物理变化D等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量更多解析：选B由于石墨变成金刚石时需吸收能量，说明金刚石的能量高，物质的能量越高越不稳定，所以金刚石不如石墨稳定；金刚石与石墨互为同素异形体，是不同的单质，二者之间的转化是化学变化；由于石墨和金刚石完全燃烧后生成的是同种物质，所以放出的能量等于反应物的
8、总能量与生成物的总能量之差，而金刚石的能量高于石墨，所以放出的能量也高于石墨。3反应ABC(放热反应)分两步进行：ABX(吸热反应)，XC(放热反应)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()解析：选D因总反应为放热反应，反应为吸热反应，反应为放热反应，所以反应放出的热量比反应吸收的热量多。由选项A中的示意图可以看出，反应为放热反应，反应为吸热反应，且总反应为吸热反应；由选项B中的示意图可以看出，反应和反应均为吸热反应；由选项C中的示意图可以看出，反应和反应均为放热反应。4氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，破坏1 mol HH键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol OO键
9、消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HO键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是()A2Q1Q24Q3B2Q1Q24Q3CQ1Q2甲丙D氢气和氧气的总能量小于水的能量解析：选C根据能量变化可知，1 mol H2与 mol O2断键时吸收685 kJ能量，而生成1 mol H2O放出930 kJ能量，所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应，则H2O的分解是吸热反应。7(北京高考)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O形成了具有共价键
10、的CO2D状态状态表示CO与O2反应的过程解析：选CA状态总能量为反应物总能量，状态总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。B.从状态、的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O。C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O间为共价键。D.状态状态表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。8在25 、101 kPa的条件下，断裂1 mol HH键吸收436 kJ能量，断裂1 mol ClCl键吸收243 kJ能量，形成1 mol HCl键放出431 kJ能量。H2Cl2=2HCl的化学反应可用下图表示：请回答下列有
11、关问题：(1)反应物断键吸收的总能量为_。(2)生成物成键放出的总能量为_。(3)1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol HCl是_(填“吸收”或“放出”)能量的反应。(4)反应物总能量_(填“”或“9用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HClO22Cl22H2O已知：.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。.拆开(或形成)1 mol化学键需要的能量称为键能(kJmol1)。(1)H2O的电子式是_。(2)断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为_kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键_(填“强”或“弱”)。解析：(1)水是共价化合物，其电子式为H H。(2)由已知得，断裂4 mol HCl键与1 mol OO键需吸收的能量比生成2 mol ClCl键和4 mol OH键放出的能量少115.6 kJ，故4 mol OH键的键能比4 mol ClH键的键能大：115.6 kJ498 kJ2243 kJ127.6 kJ，故断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为127.6 kJ432 kJ。HO键的键能比HCl键的键能大，则HO键比HCl键强。答案：(1)HH(2)32强