第三節(jié)化學反應中的能量變化

　　寫出下列化學方程式

　　1.氫氣在空氣中燃燒。2H2＋O2 2H2O

　　2.一氧化碳在空氣中燃燒。2CO＋O2 2CO2

　　3.木炭在空氣中完全燃燒。C＋O2 CO2

　　課本知識導學運用

　　課本知識詮解重要提示1.化學反應中的能量變化

　　(1)化學反應的特征

　　(2)分類及原因

　　類型 定義原因常見實例放熱 反應有熱量放出的反應反應物的總能量大于生成物的總能量所有燃燒反應酸堿中和反應金屬置換出H2的反應吸熱

　　反應吸收熱量的反應反應物的總能量小于生成物的總能量C+CO2 2CO(s)

　　C+H2O(g)2-=CO↑(g)+H2↑(g)2.燃料的燃燒

　　燃燒條件：燃料必須與空氣接觸，且達到著火點

　　(2)充分燃燒的條件：①要有足夠的空氣；②燃料與空氣要有足夠 的接觸面積

　　(3)不充分燃燒的危害

　　①產(chǎn)生的熱量少，浪費資源；

　?、诋a(chǎn)生污染物。(如CO)

　　(4)提高燃燒效率的具體途徑：固體燃料粉碎成粉末狀，液體燃料進行霧化，適量調(diào)節(jié)通風量，提高燃燒溫度。

　　3.新能源開發(fā)

　　即使燃料得到充分利用，也總有一天會枯竭的，因此，開發(fā)新能源對于人類有重要的意義。新能源包括氫能、太陽能、核能等。1.物質(zhì)變化遵循質(zhì)量守恒原理

　　2.能量變化遵循能量守恒原理

　　3.反應的熱效應與反應條件沒有關系

　　4.燃料燃燒時，并不是空氣越多越好，因為過量的空氣會帶走大量的熱量?；A例題點撥一拖二【例題1】 在燃燒正旺的煤爐上添加新煤時，發(fā)現(xiàn)爐溫下降，同時在新煤上方，有藍色火焰出現(xiàn)。寫出該過程中發(fā)生反應的化學方程式，并說明是吸熱反應，還是放熱反應。

　　【分析】燃燒正旺的煤爐進行的反應是碳燃燒生成二氧化碳，這是放熱反應；添加新煤時爐溫下降，主要是因為進行的反應是吸熱反應，這是碳與二氧化碳化合生成一氧化碳的反應；產(chǎn)生的一氧化碳是可燃性氣體，燃燒時產(chǎn)生藍色火焰，也是放熱反應。

　　【解析】C+O2 CO2放熱反應

　　CO2+C2- 2CO吸熱反應

　　2CO+O2 2CO2放熱反應

　　【例題2】 大氣中，二氧化碳含量的增加會引起“溫室效應”，自然界能消耗二氧化碳的反應是()

　　A.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

　　B.CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

　　C.6CO2+6H2O陽光 C6H12O6+6O2

　　D.CO2+C2- 2CO

　　拖1(典型例題考綜合題)下列選項中說明乙醇作為燃料的優(yōu)點的是()

　　①燃燒時發(fā)生氧化反應；

　?、诔浞秩紵漠a(chǎn)物不污染環(huán)境；

　?、垡掖际且环N再生能源；

　?、苋紵龝r放出大量熱量。

　　A.①②③B.①②④

　　C.①③④D.②③④

　　答案: D(解析：燃燒是發(fā)光發(fā)熱的氧化反應，這不是乙醇作為燃料的優(yōu)點，其他三點均為乙醇作為燃料的優(yōu)點)

　　【分析】自然界能消耗CO2的反應物應在自然界中存在，而且還要在自然條件下該反應能發(fā)生。自然界中不存在NaOH，存在CaCO3、CO2與C反應需高溫條件也不可能。光合作用是消耗CO2的最重要和最佳途徑。

　　【解析】BC重難點突破

　　重點難點易混點易錯點方法技巧

　　重點：

　　化學反應及其能量變化，放熱反應和吸熱反應。

　　化學反應中生成物總能量不可能正好等于反應物的總能量，這樣反應前后的能量差值即為化學反應中的能量變化。化學反應中的能量變化形式有多種，如光能、聲能、電能、機械能等，但通常表現(xiàn)為熱量的變化，其他各種形式的能量有時和熱能的變化相伴發(fā)生。

　　因為反應過程中能量守恒，故當反應物的總能量高于生成物的總能量時為放熱反應，反應物的總能量低于生成物的總能量時為吸熱反應。有些反應物和生成物的能量比較接近，這樣的反應熱效應不明顯。另外要注意放熱反應常溫下不一定能夠發(fā)生，吸熱反應也不一定需要加熱才能發(fā)生。

　　難點：

　　化學反應中能量變化觀點的建立。

　　在化學反應中，從反應物分子轉變?yōu)樯晌锓肿?，各原子?nèi)部并沒有發(fā)生很大變化，但原子間的結合方式發(fā)生了改變，在這個過程中發(fā)生了能量變化。故化學反應的特點是有新物質(zhì)的生成，而新物質(zhì)和反應物的總能量不同，根據(jù)能量守恒定律，反應必釋放或吸收能量。

　　隨筆：

　　易混易錯點

　　1.反應的熱效應與反應條件的關系

　　很多同學認為反應發(fā)生需要加熱的反應為吸熱反

　　拖2下列說法正確的是()

　　A.需要加熱才能發(fā)生的反應，這不一定對。有的需加熱的反應為吸熱反應。如：C(s)+H2O(g) CO↑(g)+H2↑(g)為吸熱反應 。而有很多需加熱的反應為放熱反應。如大多數(shù)燃燒反應，需點燃才能發(fā)生。因為燃料燃燒需達到著火點。而燃燒一旦開始，就放出大量的熱量，就不用再加熱。

　　2.化合反應與分解反應的熱效應

　　很多同學認為化合反應為放熱反應，分解反應為吸熱反應，這不夠準確。如C+CO2 2CO這個反應為化合反應，卻是一個吸熱反應，2HI H2+I2這個分解反應卻為放熱反應。不過，大多數(shù)化合反應為放熱反應，大多數(shù)分解反應為吸熱反應。

　　3.燃料燃燒時空氣的量的控制

　　有同學認為燃料燃燒時，要使燃料燃燒充分，就要有足夠的空氣，因為空氣越多越好，殊不知，過量的空氣會帶走大量的熱量，浪費了能量。

　　4.反應熱與物質(zhì)狀態(tài)的關系

　　答案: CD(解析：化學反應的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱。反應是放熱還是吸熱主要取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小。放熱反應和吸熱反應在一定的條件下都能發(fā)生。反應開始時需加熱的反應可能是吸熱反應，也可能是放熱反應，所以C、D選項是正確的)

　　【例題3】 在相同溫度下，相同質(zhì)量的H2發(fā)生下列反應放出的熱量，分別為Q1和Q2：

　　2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放熱Q1

　　2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)放熱Q2

　　則Q1和Q2的關系為( )

　　A.Q1＞Q2B.Q1＜Q2

　　C.Q1=Q2D.無法確定

　　【分析】因為將液態(tài)水汽化，需要吸收熱量，反過來，氣態(tài)水液化要放出熱量，所以Q2＞Q1