第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量的变化
（一）典型例题
【例1】下列物质加入水中显著放热的是
A.固体NaOH B.生石灰 C.无水乙醇 D.固体NH4NO3
【分析】物质溶解于水中的热效应属于了解的内容，也是最基本的感应化学现象的一个方面。
如NaOH、CaO、浓H2SO4溶于水都是典型的放热过程；NH4NO3溶于水是吸热的；C2H5OH、NaCl等溶于水热效应不明显。
【答案】AB
【例2】下列说法正确的是
A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B.放热的反应在常温下一定很容易发生
C.反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D.吸热反应在一定的条件下也能发生
【分析】从能量变化的角度来认识化学反应，有助于加深对反应的全面理解。化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定的条件下都能发生。反应开始时需加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应。
【答案】CD
【例3】航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)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：2NH4ClO4N2↑＋4H2O＋Cl2↑＋2O2↑（放热），下列对此反应的叙述中错误的是（ ）
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 【分析】在2NH4ClO4N2↑＋4H2O＋Cl2↑＋2O2↑（放热）中，高氯酸铵既是氧化剂又是还原剂。 【答案】D
【例4】下列说法中正确的是（ ） A.物质发生化学反应都伴随着能量变化 B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同 D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
【分析】任何化学反应都有能量变化，因此A、C选项正确；但有能量变化的物质变化不一定是化学变化，如物质的三态变化，因此B不正确；在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同，但不一定反应物的总能量总是高于生成物的总能量。
【答案】AC
【例5】下列反应既属氧化还原反应,又属放热反应的是( ) A.铝片与稀盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C.灼热的碳与二氧化碳的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应
【分析】A、C、D属氧化还原反应，B为复分解反应属非氧化还原反应，A、D属放热反应，而灼热
1
碳与二氧化碳的反应需吸热。
【答案】AD
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（二）基础练习
一、选择题
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 固体氢氧化钠 D 生石灰 2．下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是（ ） ①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量
A ①②③ B ①②④ C ①③④ D ②③④
3．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反应 4.下列说法正确的是
A.化学反应都伴随着能量的变化 B.个别化学反应与能量变化无关 C.化学反应都要放出能量 D.放热反应的发生无需任何条件 5.下列过程一定释放出能量的是
A.化合反应 B.分解反应 C.分子拆成原子 D.原子组成分子
6.电解质电离要吸收热量。分别用40克氢氧化钠和盐酸、醋酸完全反应，放出的热量 A.相等 B.前者大于后者 C.前者小于后者 D.无法判断
7．1977年在印度洋东南部马德里斯的一个海湾里，一阵飓风过后，海面的巨浪上竟燃烧着熊熊大火。海水会燃烧的原因是（ ）
A 时速达280公里的飓风与海水发生剧烈摩擦，产生的巨大热能使水分子分解，引起氢气燃烧 B 飓风使海水分子运动速度加快，产生的热能使海水中植物燃烧 C 海面上漂浮的油层被氧化而燃烧 D 以上叙述都正确
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，它可由自然界中大量存在的水来制取：
H2O(1)== H2(g)+
1O2(g)；1mol液态H2O完全分解成1molH2和0.5molO2时，所需吸收的热量为2285.8kJ。根据以上信息，回答第14~16题：
8．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.天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源
9．关于水制取二级能源，以下研究方向不正确的是( )。
A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，由此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源 B.设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解
C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量
D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢 二、填空题
10.如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，那么该反应是__________反应.如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，那么该反应是__________反应.C(s)+O2(g)
点燃 CO(g)是__________反应，C(s)+CO(g) 高温 2CO(g)是__________反应.
2
2
11．把煤作为燃料可以通过下列两种途径：
点燃CO2(g（放热)Q1 J） 途径I：C(s)?O2(g)
3
途径II：先制水煤气： C(s)?H2O(g) CO(g)?H2(g（放热)Q2 J）再燃烧水煤气：
1点燃?Q2(g)CO2(g)??2 J）?共放热（Q3 点燃1H2(g)?Q2(g)H2O(g)??2? 试回答下列问题：
（1）判断两种途径放热：途径I放出的热量______________（填“大于”、“等于”、“小于”）途径II放出的热量。
CO(g)? （2）Q1、Q2、Q3的数学关系式是______________。
（3）由于制取水煤气反应里，反应物所具有的总能量______________生成物所具有的总能量，那么在化学反应时，反应物应需要______________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为______________。 （4）简述煤通过途径II作为燃料的意义。
_________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 三、计算题 12．（1）据了解，我国正在兴建的三峡工程将提供的水力发电功率相当于3000万千瓦的火力发电站。因此，三峡建设将有助于控制（ ）
A．温室效应 B．白色污染
C．城市污水的任意排放 D．长江中、下游的洪涝灾害
（2）已知1g炭粉（C）在氧气中完全燃烧放出热量32.8kJ（与1g原煤相当），若以火力发电，要达3000万千瓦的功率，每年至少需耗原煤多少万吨？（每年按365天计，1kW?h?3.6?106J）
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（三）能力测试
1．铁粉和硫粉混合后，平铺在横放的试管中，加热试管的一端，反应能自行进行下去，生成硫化亚铁。请写出方程式，并从反应热的角度解释这个反应。
（1）化学方程式 ; （2）解释： 。
2．如图所示，把试管放入盛有250C时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入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 。 （2）产生上述现象的原因是 。 （3）写出有关反应的离子方程式
（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量 （填“大于”、“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。
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