1、第一节 化学反应与能量变化 第 1 课时 化学反应与热能 基础过关基础过关 1下列属于氧化还原反应，且为吸热反应的是( ) ACaOH2O=Ca(OH)2 BCH2O= 高温 COH2 CZn2H =Zn2H 2 D2NaOHH2SO4=Na2SO42H2O 2下列图示可以表示吸热反应的是( ) 3已知 2SO2O22SO3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是( ) A1 mol O2的能量一定高于 2 mol SO2的能量 B2 mol SO2和 1 mol O2的总能量一定高于 2 mol SO3的总能量 C1 mol SO2的能量一定高于 1 mol SO3的能量 D因该反应为放热反应
2、，故不必加热就可发生 4下列说法不正确的是( ) A化石燃料在任何条件下都能充分燃烧 B化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的 CO、SO2等有害气体 C直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好 D固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更高 5已知断开 1 mol H2(g)中 HH 键需要吸收 436 kJ 能量。根据能量变化示意图，下列说法 或热化学方程式不正确的是( ) A断开 1 mol HCl(g)中的 HCl 键要吸收 432 kJ 能量 B生成 1 mol Cl2(g)中的 ClCl 键放出 243 kJ 能量 CH2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H864 kJ mol 1 D
3、HCl(g)=1 2H2(g) 1 2Cl2(g) H92.5 kJ mol 1 6.如图所示，对于 A 生成 C 的反应，下列所得结论正确的是( ) A该反应为吸热反应 B该反应进行时，一定有能量放出 CA 物质比 C 物质稳定 D该反应肯定很容易，不需要加热就可以进行 7下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( ) 选项 A B C D 反应装置 或图像 实验现象或 图像信息 反应开始后，针 筒活塞向右移动 反应物总能量高 于生成物总能量 反应开始后，甲处 液面低于乙处液面 温度计的水银 柱不断上升 8某化学反应，设反应物总能量为 E1，生成物总能量为 E2，如果把
4、化学反应中能量的变化 看成是物质内部的能量与热能之间进行转变。则： (1)若 E1E2，则该反应为_热反应，该反应的过程可看成是“储存”在物质内部的能量转 化为_能而被释放出来的过程。 (2)若 E1E2，则该反应为_热反应，那么在发生化学反应时，反应物需要_ 才能转化成生成物。该反应过程可看成是_的过程。 9已知 2 mol 氢气燃烧生成液态水时放出 572 kJ 热量，反应的方程式是 2H2(g) O2(g)=2H2O(l)。 请回答下列问题： (1)该反应的生成物能量总和_(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。 (2)若 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量_(填“
5、”“”或“”)572 kJ。 (3) 与 化 石 燃 料 相 比 ， 利 用 氢 能 源 有 很 多 优 点 ， 请 说 出 其 中 一 点 _。 10.如图所示， 把试管放入盛有 25 饱和石灰水的烧杯中， 试管中开始放入粉末状的二氧化 锰，再用胶头滴管滴入 5 mL 10%的过氧化氢溶液于试管中。试回答下列问题： (1)实验中观察到的现象_。 (2)产生上述现象的原因是_。 (3)写出反应的化学方程式：_。 (4)由实验推知，O2和 H2O 的总能量_(填“大于”“小于”或“等于”)H2O2的总能量。 能力提升能力提升 11金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)，在 100
6、 kPa 时，1 mol 石墨 转化为金刚石， 要吸收 1.895 kJ 的热能。 据此， 试判断在 100 kPa 下， 下列说法正确的是( ) A石墨比金刚石稳定 B金刚石比石墨稳定 C1 mol 石墨比 1 mol 金刚石总能量高 D金刚石转化为石墨是物理变化 12据人民网报道，有一集团拟在太空建立巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海 水制氢气，其反应式可表示为 2H2O= TiO2 激光 2H2O2。有下列几种说法：水的分解反应是 放热反应；氢气是一级能源；使用氢气作燃料有助于控制温室效应；若用生成的氢气 与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来， 可改善人类的生存环境。 以上
7、叙述中正确 的是( ) A B C D 13NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是 CO2的 12 00020 000 倍，在大气中的寿命 可长达 740 年，如表所示是几种化学键的键能： 化学键 NN FF NF 键能/(kJ mol 1) 946.0 154.8 283.0 下列说法中正确的是( ) A过程 N2(g)2N(g)放出能量 B过程 N(g)3F(g)NF3(g)放出能量 C反应 N2(g)3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应 DNF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应 14 在化学反应中， 只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发
8、生 化学反应， 这些分子被称为活化分子。 使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量 叫活化能，其单位通常用 kJ mol 1 表示。请认真观察下图，然后回答问题。 (1)图中所示反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)已知拆开 1 mol HH 键、 1 mol II 键、 1 mol HI 键分别需要吸收的能量为 436 kJ、 151 kJ、299 kJ。则由 1 mol 氢气和 1 mol 碘反应生成 HI 会_(填“放出”或“吸 收”)_kJ 的热量。在化学反应过程中，是将_转化为_。 (3)下列反应中，属于放热反应的是_，属于吸热反应的是_。 物质燃烧 炸药爆炸 酸碱中和
9、反应 二氧化碳通过炽热的炭 食物因氧化而 腐败 Ba(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 反应 铁粉与稀盐酸反应 15某校兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究： (1)甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，设计并完成了如图所示实验。 X 溶液是_，滴入的量一般为_。 乙同学认为甲同学的实验不能充分证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应， 乙同学的理 由是_。 (2)丙同学利用“保温瓶式量热计”(图略)，测出 10 mL 10%氢氧化钠溶液和不同体积的 10%盐 酸混合过程中，溶液的温度变化见下表(假设两溶液密度相同)。 加入盐酸的 体积(V)/mL 2 4 6
10、 8 10 12 14 16 18 溶液温度变 化(t)/ 5.2 9.6 12.0 16.0 18.2 16.7 15.7 14.7 13.7 就此实验回答下列问题： 盐酸和氢氧化钠的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。 请在下图中绘制出溶液的温度变化与加入盐酸体积之间的变化关系图。 参考答案 基础过关基础过关 1 【答案】B 【解析】A 和 D 为非氧化还原反应；C 是放热的氧化还原反应；B 是吸热的氧化还原反应。 2 【答案】A 【解析】A 项，图示生成物的总能量高于反应物的总能量，为吸热反应，正确；B 项，图示 反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，错误；C 项，锌与盐酸的反
11、应为放热反 应，错误；D 项，浓硫酸稀释放热，但属于物理变化，错误。 3 【答案】B 【解析】1 mol O2的能量不一定高于 2 mol SO2的能量，A 错误；已知反应为放热反应，即 2 mol SO2和 1 mol O2的总能量高于 2 mol SO3的总能量，B 正确；1 mol SO2的能量也不一 定高于 1 mol SO3的能量，C 错误；该反应虽是放热反应，但必须在高温下才能发生，D 错 误。 4 【答案】A 【解析】氧气不充分时，化石燃料会不完全燃烧，A 错误；化石燃料中含碳、硫等元素，在 燃烧过程中能产生污染环境的 CO、SO2等有害气体，B 正确；煤进行深加工后再燃烧可使
12、燃烧效率更高，C 正确；固体煤变为气体燃料后，增加了氧气与燃料的接触面积，燃烧效率 更高，D 正确。 5 【答案】C 【解析】由图知，断开 1 mol HCl 键要吸收1 2 864 kJ432 kJ 能量，A 项正确；设生成 1 mol Cl2(g)中的ClCl键放出能量为E(ClCl)， 则436 kJE(ClCl)679 kJ， 可得E(ClCl) 243 kJ，B 项正确；由图知，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) H(679864)kJ mol 1185 kJ mol 1，则 HCl(g)=1 2H2(g) 1 2Cl2(g) H92.5 kJ mol 1，C 错误，D 正确。
13、6 【答案】B 【解析】据图可知，反应物 A 的能量大于生成物 C 的能量，该反应为放热反应，反应进行 时，一定有能量释放，A 错误，B 正确；A 物质的能量高于 C，则 A 不如 C 稳定，C 错误； 放热反应并不一定很容易进行， 也可能需加热等反应条件，D 错误。 7 【答案】A 【解析】稀硫酸和锌反应生成氢气，导致反应开始后，针筒活塞向右移动，不能说明反应放 热，A 错误；由图像可知反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，B 正确；反 应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明装置内温度升高，反应为放热反应，C 正确；稀盐 酸和氢氧化钠溶液反应，观察到温度计的水银柱不断上升，即该反应为
14、放热反应，D 正确。 8 【答案】(1)放 热 (2)吸 吸收能量 热能转化为物质内部能量而被“储存”起来 【解析】(1)若反应物总能量高于生成物总能量，则该反应为放热反应，可理解为“储存”在 物质内部的能量转化为热能而被释放出来。(2)若反应物总能量低于生成物总能量，则该反 应为吸热反应，反应时需吸收能量，可理解为热能转化为物质内部能量而被“储存”起来。 9 【答案】(1)小于 (2) (3)热值高(或清洁，无污染等其他合理答案) 【解析】(1)该反应为放热反应，生成物能量总和小于反应物能量总和。(2)液态水变成水蒸 气需要吸收热量，即 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气放出热量小于 572
15、 kJ。(3)与化石燃料相 比，利用氢能源有很多优点，如燃烧产物为水无污染，燃烧热值高等。 10 【答案】(1)试管内有气泡冒出，烧杯内溶液变浑浊 (2)H2O2分解放出 O2，该反应放热，使烧杯中饱和石灰水的温度升高而析出氢氧化钙晶体 (3)2H2O2= MnO22H 2OO2 (4)小于 【解析】 双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水， 化学方程式为2H2O2= MnO22H 2O O2，该反应是放热反应，所以 O2和 H2O 的总能量小于 H2O2的总能量；由于 Ca(OH)2 的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中的溶液变浑浊。 能力提升能力提升 11 【答案】A 【解析】石墨
16、转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定性强，A 正确，B 错误； 根据在 100 kPa 时，1 mol 石墨转化为金刚石，要吸收 1.895 kJ 的热能，说明 1 mol 石墨的能 量比 1 mol 金刚石低，C 错误；同素异形体间的转化是化学变化，D 错误。 12 【答案】C 【解析】水的分解反应是吸热反应；氢气是二级能源；温室效应主要是 CO2气体导 致 的，使用氢气作燃料可以减少 CO2的排放；利用多余二氧化碳与氢气，生成甲醇，可以 做能源，实现变废为宝。 13 【答案】B 【解析】断裂化学键的过程，吸收能量，A 错误；形成化学键的过程，放出能量，B 正确； 反应 N2(g)
17、3F2(g)=2NF3(g)中断开旧键吸收能量为 946.0 kJ154.8 kJ mol 1 3 mol1 410.4 kJ，形成新键时放出能量为 283.0 kJ mol 1 6 mol1 698 kJ，即该反应为放热反应，C 错误；化学反应过程中必有化学键的断裂与形成，D 错误。 14 【答案】(1)放热 (2)放出 11 化学能 热能 (3) 15 【答案】(1)酚酞 12 滴 甲同学的实验不能说明是盐酸与氢氧化钠溶液发生了反 应还是盐酸与红色物质发生了反应 (2)放热 【解析】(1)由题图知加入的指示剂在氢氧化钠溶液中呈红色，在酸性溶液中呈无色，故 该试剂为酚酞； 甲同学的实验不能充分说明是盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应还是盐酸与 红色物质发生了反应。 (2)结合表格中的数据可知，该反应为放热反应。温度变化与加入盐酸体积之间的关系 图见答案。