1、第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化 第第 1 1 课时课时 化学反应与热能化学反应与热能 学 考 练 1下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A锌粒与稀硫酸的反应 B灼热的木炭与 CO2反应 C甲烷在氧气中的燃烧反应 DBa(OH)2 8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应 解析 锌粒与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反应，不合题意； Ba(OH)2 8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应是吸热反应，但元素的化合价无变化， 是非氧化还原反应，D 项不合题意。 答案 B 2下列有关化学反应能量变化的叙述中正确的是( ) 如果反应物的总能量低于生成物的总能量
2、， 该反应一定是吸热反应 只要是 在点燃条件下进行的反应就一定是吸热反应 只要是在常温常压下进行的反 应就一定是放热反应 燃烧反应一定是放热反应 化合反应都是放热反应， 分解反应都是吸热反应 A B C D 解析 燃烧反应和铝热反应虽需点燃，但属于放热反应。NH4Cl 和 Ba(OH)2 8H2O 的反应是吸热反应。C 和 CO2生成 CO 的反应属于吸热反应， 而分解反应通常是吸热反应。 答案 A 3在 25 ，101 kPa 下，1mol 的白磷(化学式为 P4)完全燃烧放出的热量比 4mol 的红磷(化学式为 P)完全燃烧放出的热量多。化学方程式分别为 P4(s) 5O2(g)=P4O1
3、0(s)； 4P(s)5O2(g)=P4O10(s)。 由此判断， 下列说法正确的是( ) A由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷高 B由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷低 C由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷高 D由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷低 解析 白磷和红磷燃烧的生成物相同，但白磷释放的热量较多，说明等质量的白 磷具有较高的能量，白磷转化为红磷要放热，反之要吸热。 答案 D 4下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是( ) A化石能源物质内部蕴含着大量的能量 B绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”
4、起来 C物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能，为人类所利用 D吸热反应没有利用价值 解析 任何反应都有有利和不利的一面，如 CCO2= 高温 2CO 是吸热反应，在 钢铁冶炼中可以利用该反应获得更多的还原剂 CO，故 D 项错误。 答案 D 5研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所 引起的化学键及能量变化。据此判断以下叙述中错误的是( ) A金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低 B物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来 C氮气分子内部存在着很强的化学键，故通常情况下氮气的化学性质很活泼 D需要加热才能发生
5、的反应不一定是吸收能量的反应 答案 C 6下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢的过程中能量变化的示意图是 ( ) 解析 氢气与氯气的反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反 应物断键先吸收能量，总能量增大，然后形成化学键时放出能量。 答案 B 7为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出 了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是( ) AH2O 的分解反应是放热反应 B氢能源已被普遍使用 C氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 D2 mol H2O 具有的总能量低于 2 mol H2和 1 mol O2具有的总能量 解析 水的分解是吸热反应，A 错误；氢
6、能源由于受贮存和运输等因素的限制， 还未普遍使用，但有巨大的开发利用价值，B、C 错误；2 mol H2在 1 mol O2中 完全燃烧生成 2 mol H2O，并放出大量的热，D 正确。 答案 D 8根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是( ) AH2O 分解为 H2与 O2时放出热量 B生成 1 mol H2O 时吸收热量 245 kJ C甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲丙 D氢气和氧气的总能量小于水的能量 解析 根据能量变化可知，1 mol H2与1 2 mol O2 断键时吸收 685 kJ 能量，而生成 1 mol H2O 放出 930 kJ 能量，
7、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。 答案 C 9化学反应 A2B2=2AB 的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( ) A该反应是吸热反应 B断裂 1 mol AA 键和 1 mol BB 键放出 x kJ 的能量 C断裂 2 mol AB 键需要吸收 y kJ 的能量 D2 mol AB 的总能量高于 1 mol A2和 1 mol B2的总能量 解析 从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反 应，A、D 项错误；断键时需要吸收能量，B 项错误，C 项正确。 答案 C 10肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量
8、变化如图所示，已知 断裂 1 mol 化学键所需的能量(kJ)：NN 键为 942、O=O 键为 500、NN 键 为 154，则断裂 1 mol NH 键所需的能量(kJ)是( ) A194 B391 C516 D658 解析 利用图示可知1 mol肼和氧气变成原子时断键需要的能量为2 752 kJ534 kJ2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂 1 个 NN 键、4 个 NH 键和 1 个 O=O 键，所以 1154 kJ4E(NH)1500 kJ2 218 kJ，解得断裂 1 mol NH 键所需的能量为 391 kJ。 答案 B 11为了研究化学反应 AB=CD 的能量变化情
9、况，某同学设计了如图所示 装置。当向盛有 A 的试管中滴加试剂 B 时，看到 U 形管中甲处液面下降乙处液 面上升。试回答下列问题： (1)该反应_(填“放出”或“吸收”)热量。 (2)A 和 B 的总能量比 C 和 D 的总能量_(填“高”或“低”)。 (3)物质中的化学能通过化学反应转化成_释放出来。 (4)反应物化学键断裂吸收的能量_(填“高”或“低”)于生成物化学键 形成放出的能量。 (5)写出一个符合题中条件的化学方程式：_ _。 答案 (1)放出 (2)高 (3)热能 (4)低 (5)2Al6HCl=2AlCl33H2(或 2Na2H2O=2NaOHH2或 NaOH HCl=NaC
10、lH2O 等合理答案均可) 12请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白： (1)在一个小烧杯里， 加入 20 g Ba(OH)2 8H2O 粉末， 将小烧杯放在事先已滴有 4 5 滴水的玻璃片上。然后加入 10 g NH4Cl 晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。 实验中玻璃棒的作用是_ _。 写出有关反应的化学方程式：_ _。 实验中观察到的现象有_ _和反应 混合物呈糊状。 (2)下列过程中不一定释放能量的是_(填编号)。 形成化学键 燃料燃烧 化合反应 葡萄糖在体内的氧化反应 酸 碱中和 炸药爆炸 (3)等质量的下列物质分别完全燃烧，放出热量较多的是_(填编号)。 固体硫 硫蒸气 (4)已知
11、 H2和 O2反应放热， 且断开 1 mol HH 键、 1 mol O=O 键、 1 mol OH 键需吸收的能量分别为 Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ，由此可以推知下列关系正确的是 _(填编号)。 Q1Q2Q3 Q1Q22Q3 2Q1Q24Q3 2Q1Q22Q3 解析 (1)用玻璃棒迅速搅拌，可以知道玻璃棒的作用是搅拌使混合物充分接触 并反应；氯化铵属于铵盐，能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水以及氯化钡，化 学方程式为 Ba(OH)2 8H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O。氯化铵和 Ba(OH)2 8H2O 的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片黏 在一起，
12、同时生成的氨气具有刺激性气味。 (2)一般的化合反应放热，但有的化合反应吸热，如二氧化碳和碳反应生成一氧 化碳。 (3)固态变为气态需要吸收能量，所以硫蒸气的能量大于固体硫，等质量的固体 硫、硫蒸气分别完全燃烧，放出热量较多的是硫蒸气。 (4)已知 2 mol H2和 1 mol O2反应生成 2 mol H2O，反应断开 2 mol HH 键吸收 能量2Q1 kJ、 1 mol O=O键吸收能量Q2 kJ， 形成4 mol OH键放出能量4Q3 kJ， 总反应放热，则 2Q1Q24Q3。 答案 (1)搅拌使混合物充分接触并反应 Ba(OH)2 8H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2
13、O 玻璃片与烧杯之间结 冰黏在一起，有少许刺激性气味的气体逸出 (2) (3) (4) 能 力 练 13某化学反应中，设反应物的总能量为 E1，生成物的总能量为 E2(如图所示)。 (1)若 E1E2，则该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图 _(填“A”或“B”)表示。 (2)若 E1E2，则该反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图 _(填“A”或“B”)表示。 (3)太阳能的开发和利用是 21 世纪的一个重要课题。 利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照射下，某种盐熔化，吸收热量； 晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节。已知下列数据： 盐 熔点/ 熔化吸
14、热/ kJ mol 1 参考价格/ 元 t 1 CaCl2 6H2O 29.0 37.3 780850 Na2SO4 10H2O 32.4 77.0 800900 Na2HPO4 12H2O 36.1 100.1 16002000 Na2S2O3 5H2O 48.5 49.7 14001800 其中最适宜作储能介质的是_(填字母)。 ACaCl2 6H2O BNa2SO4 10H2O CNa2HPO4 12H2O DNa2S2O3 5H2O 解析 (1)若反应物的总能量 E1大于生成物的总能量 E2，则为放热反应。(2)若反 应物的总能量 E1小于生成物的总能量 E2，则为吸热反应。(3)选择
15、的物质应该具 有的特点：白天在太阳照射下，某种盐熔化，熔化时单位质量的物质吸收热量应 该较多，同时价格不能太高，Na2SO4 10H2O 的性价比最高，故选 B。 答案 (1)放热 A (2)吸热 B (3)B 14 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。 化学键的键能是形成(或拆开)1 mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和 P4O6分子结构如图所示，现提供 以下化学键的键能： PP： 198 kJ mol 1、 PO： 360 kJ mol1、 O=O： 498 kJ mol 1，则 P 4(白磷)3O2=P4O6的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应， 生成 1 mol P4O6_的热量为_。 解析 断开旧键吸收的能量为 1986 kJ3498 kJ2 682 kJ， 形成新键放出的 能量为 12360 kJ4 320 kJ，故该反应为放热反应，生成 1 mol P4O6放出的热 量为 4 320 kJ2 682 kJ1 638 kJ。 答案 放热 放出 1 638 kJ