1、第一节化学能与热能基础巩固1.对于放热反应2H2+O22H2O,下列说法正确的是()A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D.反应物H2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量解析放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,B项正确,A、C项错误;根据题给条件无法比较反应物H2的总能量与产物H2O的总能量的相对大小,D项错误。答案B2.下列变化中属于吸热反应的是()液态水汽化将胆矾加热变成白色粉末浓硫酸稀释氯酸钾分解制氧气生石灰跟水反应生成熟石灰
2、A.B.C.D.解析放热反应和吸热反应都是化学反应。放热反应为,吸热反应为,液态水汽化是吸热过程,不是化学反应,浓硫酸稀释时放热。答案D3.下列说法正确的是()A.任何化学反应都伴随着能量的变化B.H2O(g)H2O(l)该过程放出大量的热,所以该过程是化学变化C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D.如图所示的反应,是吸热反应解析任何化学反应都有能量的变化,但有能量变化的过程不一定是化学变化,如物质的三态变化,虽然存在能量变化,但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成,故不是化学变化,A正确,B错误;化学反应中能量变化的形式有多种,除热能外,还有光能、电能等,C错误;由图像知,该过程中反应
3、物的总能量大于生成物的总能量,故该反应是放热反应,D错误。答案A4.据报道,某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置,把太阳光变成激光用于分解海水制氢气:2H2O2H2+O2。下列说法不正确的是()A.水的分解反应为放热反应B.氢气是理想的能源C.使用氢气作燃料有助于控制温室效应D.在题给反应中,光能转化为化学能解析H2O分解需要吸收能量,属于吸热反应,故A错误;氢气的燃烧产物只有水,不会产生CO2,有利于控制温室效应,故B、C正确;题给反应过程是光能转化为化学能,D正确。答案A5.下列说法正确的是()A.铁与硫在加热条件下才能发生反应,所以该反应属于吸热反应B.含等物质的量溶质的HNO3、H2S
4、O4溶液分别与少量NaOH溶液反应释放的热量相等C.分解反应都是吸热反应,化合反应都是放热反应D.合成氨的反应是放热反应,所以N2与其他物质的反应也都是放热反应解析Fe与S虽然需在加热条件下才能反应,但该反应是放热反应,A项错误。虽然HNO3、H2SO4的物质的量相等时,H2SO4溶液中H+的物质的量较大,但由于NaOH是少量的,所以两种酸溶液中H+均未完全反应,所以两个反应放出的热量相等,B项正确。分解反应不一定是吸热反应,如H2O2的分解反应就是放热反应,化合反应也不一定是放热反应,如CO2与C的反应就是吸热反应,C项错误。与N2反应的物质不同,反应的能量变化也不同,所以不能根据合成氨的反
5、应来类推其他与N2相关的反应,D项错误。答案B6.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒。一氧化碳的产生主要是因为煤炉中发生了以下反应:CO2+C2CO。试分析下列有关叙述不正确的是()A.C在O2充足时,发生的反应主要是放热反应B.煤燃烧时吹入的氧气越多越好C.CO2+C2CO这一反应属于吸热反应D.煤燃烧时,反应物总能量高于生成物总能量,所以放出热量解析在煤燃烧过程中,氧气过多时会带走一部分热量,故B项错误。答案B7.已知反应A+BC+D为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是()A.A的能量一定高于C,B的能量一定高于DB.A和B的总能量一定高于C和D的总能量C.C+DA+B也可能为放热
6、反应D.该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生解析放热反应说明A和B的总能量一定高于C和D的总能量,但不能说A的能量一定高于C,也不能说B的能量一定高于D,A项错误,B项正确;A+BC+D为放热反应,则C+DA+B一定是吸热反应,C项错误;放热反应旧键断裂需要吸收能量,故放热反应发生时也可能需要加热,D项错误。答案B8.下列反应一定属于放热反应的是()A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应B.能量变化如图所示的反应C.化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少的反应D.不需要加热就能发生的反应解析氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应;生成物的总能量比反应物的总能量多的反应为吸热反应;化学
7、键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少的反应为放热反应;不需要加热就能发生的反应可能为吸热反应,也可能为放热反应。答案C9.如图所示,把试管小心地放入盛有(20 )碳酸饮料的烧杯中,试管中开始放入几小块铝片,再用滴管滴加5 mL 浓NaOH溶液于试管中。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,反应所得溶液和氢气的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)铝片和NaOH溶液的总能量。解析金属与酸或碱溶液的反应是放热反应,铝与碱液的反应放热使烧杯中饮料的温度升高,使碳酸饮料中CO2的溶解度减小。根据反应的热效应
8、与化学键的关系可知,放热反应生成物的总能量小于反应物的总能量。答案(1)铝片上有大量气泡产生,铝片逐渐溶解;烧杯内液体放出气泡速度变快(2)铝与NaOH溶液反应生成氢气,且反应放热,碳酸饮料中CO2在水中的溶解度随温度升高而减小,CO2从饮料中逸出速度变快(3)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2(4)小于能力提升1.已知H+ClHCl放出a kJ的能量,下列叙述中正确的是()A.HCl分子内每个原子都达到了8电子稳定结构B.HCl分子的能量比H、Cl原子的能量之和低C.1 mol HCl断键成1 mol H和1 mol Cl要释放出a kJ热量D.氢原子和氯原子靠电子得失形成共价键
9、解析A项中HCl分子中H达到2电子稳定结构。C项中断键要吸收能量。D项中是靠共用电子对形成共价键。答案B2.下列说法中正确的是()A.物质发生化学反应时不一定伴随着能量变化B.伴随能量变化的过程都是化学变化C.在一个确定的化学反应中,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中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量解析任何化学反应都伴随着能量变化,A项错误;灯泡发光,由电能转化成光能,属于物理变化,所以伴有能量变化的过程不一定是化学变化,B项错误;任何化学反应都伴随着能量变化,所以在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,C项正确;对于吸热反应而言,反
10、应物的总能量低于生成物的总能量,D项错误。答案C3.根据下图提供的信息,下列所得结论不正确的是()A.该反应是吸热反应B.该反应一定需要加热才能发生C.该反应可能是碳酸钙的分解反应D.该反应不可能是铝与氧化铁的反应解析根据图像可知,反应物总能量低于生成物总能量,反应是吸热反应,A正确;吸热反应在常温下也可能发生,比如氢氧化钡晶体和氯化铵反应就是常温下进行的吸热反应,B错误;碳酸钙的分解反应为吸热反应,C正确;铝与氧化铁的反应为放热反应,D正确。答案B4.在25 和101 kPa的条件下,部分化学键的键能如下表:化学键HHClClHCl键能/(kJmol-1)436243431对于反应H2(g)
11、+Cl2(g)2HCl(g)的能量变化描述正确的是()A.断开1 mol H2中的HH键需要放出436 kJ的能量B.生成2 mol HCl中的HCl键需要放出431 kJ的能量C.由键能数据分析,该反应属于吸热反应D.2 mol HCl(g)的能量比1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量低解析化学键断开过程中需要吸收能量,断开1 mol H2中的HH键需要吸收436 kJ的能量,A项错误;一个HCl中含有一个HCl键,则生成1 mol HCl中的HCl键需要放出431 kJ的能量,生成2 mol HCl中的HCl键需要放出862 kJ的能量,B项错误;题给反应断开1 mol
12、 HH键和1 mol ClCl键共吸收679 kJ的能量,同时生成2 mol HCl键放出862 kJ的能量,放出的能量大于吸收的能量,因此该反应是放热反应,C项错误;1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出183 kJ能量,因此2 mol HCl(g)的能量比1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量低,D项正确。答案D5.环境保护是目前人类面临的一项重大课题。为应对燃料使用造成的环境污染,科学家提出了利用太阳能促进燃料循环使用的构想,其构想可用下图表示:其中过程的主要反应为2CO22CO+O2,2H2O2H2+O2,2N2+6H2O
13、4NH3+3O2,2CO2+4H2O2CH3OH+3O2,CO2+2H2OCH4+2O2。下列说法中不正确的是()A.过程中发生的反应均为放热反应B.太阳能最终主要转化为热能C.经过上述一个循环后放出O2D.要实现上述循环,当前需要解决的关键问题是过程解析过程中发生的反应均为燃烧反应,燃烧反应都为放热反应,A项正确;太阳能最终主要转化为热能,B项正确;经过一个循环后不会产生新物质,C项错误;要实现题述循环,当前需要解决的关键问题是过程,D项正确。答案C6.已知断裂1 mol HH键要吸收的能量为436 kJ,形成1 mol HN键放出391 kJ的能量,氨分子的结构如右图。根据化学反应N2+3
14、H22NH3及1 mol N2与3 mol H2反应时放热92.4 kJ,分析断裂1 mol NN键所需要的能量为()A.431 kJB.698 kJC.945.6 kJD.394 kJ解析已知HH键的键能为436 kJmol-1,HN键的键能为391 kJmol-1,设NN键的键能为x,根据反应中的能量变化=反应物的总键能-生成物的总键能,可得x+3436 kJmol-1-23391 kJmol-1=-92.4 kJmol-1,解得x=945.6 kJmol-1。答案C7.化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示,请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示、,该反应(填
15、“吸收”或“放出”)能量。(2)反应过程中断裂的化学键为,(填“吸收”或“放出”)的能量为;形成的化学键为,(填“吸收”或“放出”)的能量为。(3)E2=(用E1、E3表示)。解析(1)A、C分别表示1 mol N2(g)和3 mol H2(g)(反应物)的总能量、2 mol NH3(g)(生成物)的总能量,由于反应物总能量高于生成物总能量,因此反应放出能量。(2)反应过程中断裂的化学键为1 mol NN键和3 mol HH键,吸收能量为E1;形成的化学键为6 mol NH键,放出能量为E3。答案(1)1 mol N2(g)和3 mol H2(g)的总能量2 mol NH3(g)的总能量放出(
16、2)1 mol NN键和3 mol HH键吸收E16 mol NH键放出E3(3)E3-E18.如图所示,把盛有3 mL饱和氯化钠溶液的试管小心地放入盛有碳酸饮料(温度为20 )的烧杯中,然后用胶头滴管向试管中滴加1 mL浓硫酸。请回答下列问题:(1)实验过程中观察到的现象是,产生这种现象的原因是。(2)试管内断裂的化学键的类型是,形成的化学键的类型是。(3)写出烧杯中有关反应的化学方程式:。解析(2)浓硫酸溶解于水,断裂H2SO4中的共价键;氯化钠溶液中析出晶体,形成NaCl晶体中的离子键。(3)烧杯中碳酸分解产生二氧化碳。答案(1)烧杯中产生大量气泡,小试管中有晶体析出浓硫酸具有吸水性,浓
17、硫酸加入饱和NaCl溶液中,会吸收溶液中的水,饱和NaCl溶液中的溶剂水减少,溶液中有NaCl晶体析出;浓硫酸溶于水会放出大量的热,使烧杯中碳酸饮料的温度升高,碳酸分解产生二氧化碳而产生大量的气泡(2)共价键离子键(3)H2CO3H2O+CO29.在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O,将小烧杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题:(1)写出反应的化学方程式:。(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是。(3)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是(答出三个或三个以上原因)。(4)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热? (答出两种方案)。(5)“结冰”现象说明该反应是一个(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键(填“吸收”或“放出”)的能量(填“”或“放出(6)有的吸热反应不需要加热也能发生
