1、第 2 章 化学反应与能量第 1 节 化学能与热能(时间:40 分钟)基础过关1.在研究物质变化时,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其能量变化,据此判断以下叙述中错误的是( C )A.化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成B.燃烧可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等释放 出来C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.在化学反应中,破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时,该反应是吸热反应解析:化学反应的实质就是旧化学键的断裂,新化学键的形成,A 正确; 物质燃烧放热,化学能转化为热能、光能等,B 正确;如合成氨需要在高温下进
2、行,但它却是释放能量的反应,反应条件与反应的热效应无关,C 错误;若反应时形成新化学键释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量,则化学反应为吸收能量的反应,D 正确。2.下列反应过程中的能量变化情况符合如图的是( A )A.石灰石高温分解反应 B.镁和盐酸的反应C.酸与碱的中和反应 D.氧化钙和水的反应解析:图示中反应物的总能量小于生成物的总能量,故图示反应为吸热反应。石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳,该反应是吸热反应,A正确;镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,该反应是放热反应,B 错误;酸与碱的中和反应是放热反应,不符合条件,C 错误;氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应是放热反应,D 错误。3.
3、下列对能源的看法不合理的是( D )A.化石能源属于不可再生能源,只会越用越少B.生物质能是一种可再生能源,有广泛的应用前景C.太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源D.化石燃料与人类生活密切相关,要多开采,多使用解析:化石燃料的贮量有限,是不可再生能源,故要节约、高效使用,避免资源枯竭。4.自热食品已成为现代生活的时尚。自热食品包装中有两包发热剂,在这两包发热剂中最适合盛放的物质是( B )A.熟石灰和水 B.生石灰和水C.氯化钠和水 D.氯化铵和氢氧化钡晶体解析:熟石灰溶于水放出热量较小,不太适合盛放,A 错误;生石灰溶于水反应生成熟石灰同时放出大量的热量,温度升高,适合盛放,B 正确;氯
4、化钠溶于水既不吸热也不放热,温度基本保持不变,不适合盛放,C错误;氯化铵和氢氧化钡晶体反应吸热,温度降低,不适合盛放, D 错误。5.复印机工作时,空气中的氧气可以转化为臭氧:3O 2 2O3,下列有关说法正确的是( B )A.该变化属于物理变化B.1 mol 臭氧比 1 mol 氧气的能量高C.空气中臭氧比氧气更稳定D.氧分子中的化学键断裂会放出能量解析:有新物质生成的变化为化学变化,此反应有新物质生成,故为化学变化,A 错误;常温下,氧气很难转化为臭氧,而在复印机工作时,氧气可以转化为臭氧,说明复印机工作时为 O2转化为 O3提供能量,故此反应为吸热反应,即 1 mol 臭氧的能量高于 1
5、 mol 氧气的能量,B 正确;臭氧易分解为氧气,即氧气比臭氧稳定,C 错误;化学键的断裂要吸收能量,故氧分子中的化学键断裂要吸收能量,D 错误。6.化学反应中通常伴随着能量变化,下列说法中错误的是( B )A.TNT 爆炸时将部分化学能转化为动能B.电解熔融 Al2O3时将部分化学能转化为电能C.镁条燃烧时将部分化学能转化为光能D.煤燃烧时将部分化学能转化为热能解析:炸药爆炸时部分化学能转化为动能,A 正确;电解熔融 Al2O3时,是消耗电能,因此该过程化学能不可能转化为电能,B 错误;镁条燃烧放出耀眼的白光是由于部分化学能转化为光能,C 正确;煤燃烧时将部分化学能转化为热能,D 正确。7.
6、下列图示变化过程吸热的是( A )解析:反应物的总能量小于生成物的总能量,故 A 为吸热反应;N 2和H2必须先吸收能量断裂旧化学键,再放出能量形成新化学键,由于放出的能量大于吸收的能量,故 B 为放热反应;浓硫酸溶于水是放热过程,C 不属于化学反应;D 中锌与稀盐酸的反应是放热反应。8.某化学反应中产物的总能量为 60 kJ,如果该反应是放热反应,那么反应物总能量可能是( C )A.50 kJ B.30 kJ C.80 kJ D.20 kJ解析:因放热反应中,反应物的总能量高于产物的总能量,产物的总能量为 60 kJ,所以反应物总能量大于 60 kJ。9.(1)下列过程中不一定释放能量的是
7、(填编号)。 A.化合反应 B.分解反应 C.形成化学键 D.燃料燃烧 E.酸碱中和 F.炸药爆炸(2)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)。 A.硫蒸气 B.硫固体(3)已知:通常条件下,酸碱稀溶液中和生成 1 mol 水放出的热量为中和热。稀溶液中 1 mol H2SO4和 NaOH 恰好反应时放出 Q kJ 热量,则其中和热为 kJ/mol。 (4)已知 H2和 O2反应放热,且断开 1 mol HH、1 mol 、1 mol OH 键需吸收的能量分别为 Q1、Q 2、Q 3 kJ。由此可以推知下列关系正确的是 (填编号)。 A.Q1Q3 B.Q2Q3C.2Q1+Q
8、2Q3 F.Q1+Q2Q3解析:(1)化学键的形成过程中一定会放出能量,燃料的燃烧、酸碱中和反应都是放热反应,炸药爆炸过程中会放出热量,而化合反应、分解反应不一定是放热反应。(2)硫固体变为硫蒸气需要吸收热量,所以硫蒸气燃烧放出的热量 较多。(3)1 mol 硫酸与氢氧化钠完全反应生成 2 mol 水,中和热是指强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成 1 mol 水时放出的热量,所以中和热为 kJ/mol。(4)氢气与氧气的反应是放热反应,根据反应热与键能的关系,则2Q1+Q2-4Q30,即 2Q1+Q24Q3,三种键能之间的大小关系不能判断。答案:(1)AB (2)A (3) (4)D能力提升10
9、.下列反应中,属于氧化还原反应且反应前后能量变化如图所示的是( B )A.氧化钠溶于水B.高温条件下铝与氧化铁的反应C.高温条件下炭粉与二氧化碳的反应D.Ba(OH)28H2O 晶体与 NH4Cl 固体的反应解析:氧化钠溶于水是放热反应,但是没有元素化合价的变化,为非氧化还原反应,A 错误;高温条件下铝与氧化铁的反应产生氧化铝和铁,是氧化还原反应,同时也是放热反应,B 正确;高温条件下炭粉与二氧化碳的反应是氧化还原反应,同时属于吸热反应,C 错误;Ba(OH) 28H2O 晶体与 NH4Cl 固体的反应是复分解反应,属于非氧化还原反应,同时是吸热反应,D 错误。11.用浓氯化铵溶液处理过的舞台
10、幕布不容易着火。其原因是( B )幕布的着火点升高 幕布的质量增加 氯化铵分解吸收热量,降低了温度 氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A. B. C. D.解析:物质着火点在一定压强下是一定的,不发生变化,不正确;幕布的质量增加不能影响环境温度与氧气的浓度,不正确;氯化铵分解吸热,能降低环境温度到物质着火点以下,起到防火作用,正确;氯化铵分解产生的两种产物均不支持燃烧,气体隔绝了空气,起到防火的作用,正确。12.化学反应常常伴随能量的变化,以下是 H2与 Cl2反应的能量变化示意图:根据 H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)反应的能量变化示意图,则下列说法正确的是( B )A.氯化氢分子的电子
11、式:H + -B.该反应是工业制取盐酸的化学反应原理C.形成 1 mol HCl 键要吸收 431 kJ 的能量D.该反应中反应物总能量小于生成物总能量解析:HCl 为共价化合物,A 错误;形成 1 mol HCl 键要释放 431 kJ的能量,C 错误;1 mol H 2(g)和 1 mol Cl2(g)断键吸收的总能量小于2 mol HCl(g)形成时释放的总能量,故反应放热,D 错误。13.化学反应的过程都是旧键断裂、新键形成的过程。对于反应:H2+I2 2HI,已知断开 1 mol HH 键、1 mol II 键分别需要吸收的能量是 436 kJ 和 151 kJ,形成 1 mol H
12、I 键需要放出的能量是299 kJ。(1)1 mol H2和 1 mol I2完全反应,反应物断键吸收的总能量是 kJ,生成物成键放出的总能量为 kJ,反应共 (填“放出”或“吸收”)能量 kJ。 (2)如图两个图像中,能够正确反映该反应能量变化的图像是 (填“A”或“B”)。 解析:(1)1 mol H2和 1 mol I2完全反应生成 2 mol HI,旧键断裂吸收能量的值为 436 kJ+151 kJ=587 kJ,新键生成释放能量为 299 kJ2=598 kJ,旧键断裂吸收的能量小于新键生成释放的能量,反应为放热反应,放出的热量为 598 kJ-587 kJ=11 kJ。(2)由(1
13、)的分析该反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故 B 正确。答案:(1)587 598 放出 11 (2)B14.某实验小组同学进行如图 1 实验,以检验化学反应中的能量变化。请回答下列问题:(1)实验中发现,反应后中的温度升高;中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是 热反应,Ba(OH) 28H2O 与 NH4Cl 的反应是 热反应。反应过程 (填“”或“”)的能量变化可用图 2 表示。 (2)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为 Q1;生成液态水放出的热量为 Q2。那么 Q1 Q 2(填“大于”“小于”或“等于”)。 (3)已知:4HCl+O 2
14、2Cl2+2H2O,该反应中,4 mol HCl 被氧化,放出115.6 kJ 的热量。则断开 1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为 kJ。 解析:(1)Al 与稀盐酸反应后,温度升高,则说明反应放热,Ba(OH) 28H2O 与 NH4Cl 的反应温度降低,说明反应为吸热反应;反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以的能量变化可用图 2 表示。(2)由于气态水转化为液态水还要放出热量,故 Q1Q2。(3)E(HO)、E(HCl)分别表示 HO 键能、HCl 键能,反应中,4 mol HCl 被氧化,放出 115.6 kJ 的热量,故 4E(HCl)+498 kJ/mol- 2243 kJ/mol+4E(HO)=-115.6 kJ/mol,整理得,4E(HCl)- 4E(HO)=-127.6 kJ/mol,即 E(HO)-E(HCl)=31.9 kJ/mol,故断开1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为 31.9 kJ/mol1 mol=31.9 kJ。答案:(1)放 吸 (2)小于 (3)31.9
