2022年高一化学 知识点精析精练 化学反应中的能量变化知识归纳

2022年高一化学 知识点精析精练 化学反应中的能量变化知识归纳 1物质稳定性与能量高低的关系 物质具有的能量越低则越稳定,反之，物质具有的能量越高则越不稳定。一般来说，物质拆成活泼的原子能量会升高。而由活泼的原子结合成稳定的物质能量会降低。 2化学反应中的能量变化 (1)表现形式：热量变化，分为放热反应和吸热反应。 (2)实质：放热反应反应物断键所消耗的能量低于生成物成键所释放的能量，即反应物的总能量高于生成物的总能量；吸热反应反应物断键所消耗的能量高于生成物成键所释放的能量。即反应物的总能量低于生成物的总能量。 3化学反应中的能址变化在实际生活、生产中的应用 充分利用燃料：(1)让燃料与空气充分接触，以便完全燃烧：(2)提供合理的空气量，保证燃料充分燃烧，又不带走过多的热量。 充分利用能量：在工业生产过程中某些环节需提供热量，而另一些环节又会放出热量，故要利用热交换器等设备，用对流的方法充分利用热量。制生活日用品：利用化学反应中的能量变化原理制成各种生活日用品，如：热敷袋、化学“冰袋”等。学法建议 本节内容的学习重点是能量的实际应用问题，所以不局限课本知识，学习过程中可通过查阅相关课外资料。进行实践和调查，以便了解和掌握更多的能量与实际生活生产联系的知识。 1能源问题 能源的发展：柴草煤、石油和天然气核能、太阳能 能源的开发：柴草是古时候的能源，适合于生产力低下的时代，因为既浪费资源。能效又低。污染也大，所以现在连农村家用燃料都已逐渐淘汰了柴草。 煤、石油和天然气是目前工农业生产及民用的主要能源。它的特点是能效高，但几乎不可再生。有一定的污染，所以有待于进步改进和发展。 核能、太阳能等是现在新兴的能源，既高效又清洁。但还未充分开发利用。这是今后发展的方向。 2环境问题 在人们利用能源的同时也造成了许多环境问题，如含硫煤的燃烧造成酸雨；二氧化碳的增多造成温室效应；核能开发利用时的泄漏及核废料的威胁等。所以，利用能源时不要忘记环境保护。开发能源也应向减小污染的方向努力。 3研究性课题家用燃料的调查 (1)组织研究小组；(2)明确研究的目的和要求；(3)确定调查和分析的内容；(4)指导调查的途径和方法；(5)完成调查报告；(6)组织交流和评比潜能开发例1城市使用的燃料，现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是CO和H2的混合气体，它由煤炭与水蒸气在高温下反应制得，故又称水煤气。试解答： (1)写出制取水煤气的主要化学方程式_，该反应是_反应。(选填“吸热”或“放热”) (2)设液化石油气的主要成分为丙烷(C3H8)，其充分燃烧后产物为以CO2和H2O。试比较完全燃烧等质量的C3H8及CO所需的氧气的体积比(同温、同压下)为_。 (3)氢气是未来的能源，燃烧时除产生热量外，还具有的优点是_。(4)使用管道煤气必须防止因煤气泄漏而引起的中毒和爆炸。某住房因煤气泄漏而发生爆炸事故，调查发现煤气是在达到室内空气质量的6时发生爆炸的，该住户煤气泄漏速度为6 g/min，问爆炸时煤气已泄漏约_h(假设厨房体积为25m3，空气密度约为129g/L)。思路分析 (1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。由厂该反应自始至终需在高温下进行,若停止加热。反应也就停止，应是吸热反应。 （2）由反应方程式可得：完全燃烧等质量的C3H8和CO所需O2的质量比为： =70：11，同温同压下所需O2体积也为70：11。 (3)H2是最洁净的能源，其燃烧后的产物为水，既不污染环境，也不产生温室效应；H2的来源丰富，在自然界中远远超过煤、石油等矿物能源。 (4)厨房内的空气质量：25m31 000L/m3l29g/L。32 250g。 泄漏煤气的质量：32 250g61 935g。 泄漏时间：1 935g6g/min60min/h536 h。答案 见思路分析思维诊断 第(2)小题中要求比较燃烧等质量的C3H8和CO所需O2的体积比，容易误算成体积相同的两者消耗O2的体积比；第(3)小题容易思路狭窄，应从H2的来源、对环境的影响等多方面考虑 例2不外加化学试剂鉴别下列四种白色固体：NaOH、 NaCI、NH，NH4NO3、CuSO4，简述实验操作和实验现象。思路分析将这四种固体溶于水，明显放热的是NaOH，明显吸热的是NH4NO3，热效应不明显的是NaCL，溶液变蓝色的是CuSO4。 答案见“思路分析”思维诊断有时同学的思路会局限在它们发生化学反应的不同现象上，在本题中是很难找到差异的，所以应从溶于水的热量变化来考虑。 答案 见“思路分析” 例3能源可分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取，水吸收能量分解为H2和O2。根据以上叙述回答12题：1下列叙述正确的是 ( ) A.电能是二级能源 B.水力是二级能源 C.天然气是二级能源 D.水煤气是一级能源2关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不可能正确的是 ( ) A.设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气 B.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源以分解水制取氢气 C.寻找高效催化剂，促使水更易分解产生氢气 D构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源思路分析 第1题中电能和水煤气是间接制取的能源，所以是二级能源，水力和天然气是自然界现成提供的一级能源，所以只有A正确。 第2题中其他选项的研究方向都有可能，只有D选项中若水不分解，构成它的氢是以化合态存在，不可以燃烧，当然也不可能成为能源，所以不正确。答案 1A 2D思维诊断对第1小题主要理解什么是一级能源、二级能源，并能将实际的能源进行准确的划分。第2小题主要是研究如何降低成本制备氢气，但无论如何都要分解水，若从水不分解入手是不可能的，即错误的研究方向。知能达标训练 1“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料，吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是 ( )A氯化钠 B.固体硝酸铵 C.生石灰 D蔗糖 答案: B 硝酸铵溶于水吸热2将煤处理后变为气体燃料的目的是 ( ) A.提高燃烧效率，减少大气污染 B.提高煤的价格C.主要是为了更好的保管 D.减少运输环节 答案:A3下列说法中不准确的是 ( ) A.化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B.为保证燃料充分燃烧，必须通入适量的空气而不是越多越好 C.若发生的反应是放热反应，则反应过程中就不需要再提供能量D为使液体燃料充分燃烧，可以将液体燃料以雾状喷出 答案: A 也可能是其他形式如发光4天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，则下列说法正确的是 ( ) 可砍伐树木、野草作能源；可用酒精作能源；可利用电解水的方法制得氢气作能源；应开发太阳能、核能等新能源；大量应用风能、水能等可再生能源 （ ）A. B. C. D. 答案:D5下列关于能源的说法中，错误的是 ( ) A.凡是能提供能量为人们利用的物质或物质运动，都可叫能源 B.解决“能源危机”应积极开发利用新能源和千方百计地节约能源 C.根据能量转换定律可知，各种能量都可再生和利用 D.常规能源和非常规能源的划分是相对的，在不久的将来原子核能可能成为常规能源 答案:C6下列燃料中，不属于化石燃料的是 ( ) A.煤 B.石油 C.天然气 D.水煤气 答案:D7(山西省高考题)我国锅炉燃煤采用沸腾炉逐渐增多，采用沸腾炉好处在于 ( ) A.增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源 B.减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成 C.提高煤炭的热效率并减少CO的排放 D.使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率 答案:CD 由于大块的固体燃料与空气的接触面有限，燃烧往往不够充分，采用沸腾炉是将固体燃料粉碎，以增大燃料与空气的接触面，提高燃烧效率，同时又能防止煤炭不充分燃烧产生CO污染大气8下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 ( ) A.铝片与稀盐酸的反应 BBa(OH)28H2O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反应 答案:C9下列做法中，会给空气造成较严重污染的是 ( ) A.大量燃放烟花爆竹 B.以液化石油气作燃料 C.以焦炭、木炭作燃料 D.以煤作燃料 答案:AD10关于吸热反应的说法正确的是 ( ) A.凡需加热的反应一定是吸热反应 B.只有分解反应才是吸热反应 C.使用催化剂的反应是吸热反应DCO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应 答案:D11目前人类直接利用的主要能源是 ( )A.太阳能 B化学能 C.核能 D.氢能 答案:B12(上海市高考题)航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4C1O4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4 N2+4H2O+C12+2O2;H0 下列对此反应的叙述中错误的是(笔者注：H0表示反应放出热量 ( ) A上述反应属于分解反应 B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行 C反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 答案:D 在2NH4ClO4 N2+ 4H2O+Cl22O2中，高氯酸铵既是氧化剂又是还原剂13(典型例题“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底高压、低温条件下形成的，外观像冰。1体积“可燃冰”可储藏100200体积的天然气。下面关于“可燃冰”的叙述不正确的是 ( ) A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源 B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证 D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷答案:C综合能力训练 1在海湾战争期间，科威特大批油井被炸着火。在灭火工作中，下列措施不考虑用于灭火的是( ) A.设法阻止石油喷射 B.设法降低火焰温度C.设法降低石油着火点 D.设法使火焰隔绝空气 答案:C 着火点是固定的2炭火燃烧炽热时，在往炉膛底的热灰上喷洒少量水的瞬间，炉子的火更旺，这是因为_；如果烧去同量的碳，喷过水和没有喷洒过水的炭火炉放出的总热量_(选填“相同”或“不同”)，这是因为_。 答案: 水蒸气与高温的碳发生反应生成可燃性气体H2、CO，反应式为C+H2OCO+H2；相同；能量判定，CO和H2燃烧放出的热与C和H2O反应吸收的热相互抵消3典型例题日，郑州市一煤矿发生瓦斯爆炸事故，造成特大人员伤亡事故。(1)瓦斯气的主要成分的化学式是_，它除存在于煤矿的矿井中，还存在于_等中。答案: CH4；沼气，天然气，坑气等(2)瓦斯爆炸的反应方程式是_。答案: CH4+2O2CO2+2H2O(3)为防止瓦斯气爆炸事故的发生可采取的安全措施是_。(至少两条) 答案: 通风，防火4如右图所示,把试管放入盛有25饱和石灰水的烧杯中，试管中先放入几小块镁片,再用滴竹滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是_ 。答案: 镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中析出晶体 (2)产生上述现象的原因是_。答案: 镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2 晶体 (3)写出有关反应的离子方程式：_。答案: Mg+2H+ Mg2+H2 (4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量，_(选填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。答案: 小于 总结：镁与盐酸反应为放热反应是由教材中铝与盐酸反应是放热反应类推而来的，类推方法是拓展知识的重要思维方法。 5.如下图所示，把小烧杯放入盛有25饱和硝酸钾溶液的大烧杯中，小烧杯(小烧杯已被设法固定)中放有25g研成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O再加入约12g的氯化铵晶体，并搅拌使其充分反应。 (1)观察到的现象有_。答案: 析出白色晶体(2)产生上述现象的原因是_。答案: 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合反应吸收热量，溶液温度降低，析出晶体(3)由实验推知，反应物的总能量_(选填“大于”小于”或“等于”)生成物的总能量。答案: 小于