1、第1课时 化学反应与热能A组基础达标1下列有关能量的说法不正确的是()A化石能源物质内部贮存着大量的能量B植物的光合作用使太阳能转化为化学能C由于石墨制金刚石是吸热反应，故石墨的能量比金刚石的能量低D燃料燃烧时只是将化学能转化为热能【答案】D【解析】化石能源物质内部贮存着大量的能量，燃烧时放热，A正确；植物的光合作用是太阳能转化为化学能的过程，B正确；吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，C正确；燃料燃烧时，化学能主要转化为热能，还有一部分转化为光能等其他形式的能量，D错误。2有一“自热米饭”的广告播得很火，它介绍在食用时，将一无色液体加入一白色固体中，放上装米饭的盒子，过几分钟，米饭马
2、上就热气腾腾，可以食用了，非常方便。请你推测其白色固体和无色液体可能是如下哪个组合()A硝酸铵和水B浓硫酸和水C氧化钙和水D固体酒精和水【答案】C【解析】硝酸铵溶于水吸热，A错误；浓硫酸具有腐蚀性，且操作不方便，B错误；氧化钙与水反应放出大量的热，C正确；酒精溶于水时热效应不明显，D错误。3下列图示变化为吸热反应的是()【答案】A【解析】A中生成物的总能量大于反应物的总能量，需吸收能量才能实现；B中为放热反应；C中浓硫酸溶于水放出热量，此过程是物理变化；D中是放热反应。4白磷、红磷是磷的两种同素异形体。某温度下1 mol白磷转化为红磷放出29.2 kJ的热量，则下列叙述正确的是()A白磷比红磷
3、稳定B红磷比白磷稳定C1 mol白磷比1 mol红磷含有的总能量低D红磷转化为白磷要放热【答案】B【解析】1 mol白磷转化为红磷放出29.2 kJ的热量，则1 mol 红磷含有的总能量低，其比白磷稳定，其转化为白磷要吸热。5由图分析，下列叙述正确的是()AA(g)=B(g)C(g)和B(g)C(g)=A(g)两个反应吸收或放出的能量不相等BA(g)=B(g)C(g)是放热反应CA(g)具有的能量高于B(g)和C(g)具有的总能量DB(g)C(g)=A(g)是放热反应【答案】D【解析】根据能量守恒定律可知，A错误；A(g)具有的能量低于B(g)和C(g)具有的总能量，故A(g)=B(g)C(g
4、)为吸热反应，B(g)C(g)=A(g)为放热反应，B，C错误，D正确。6已知反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，有关物质的化学键键能(拆开1 mol化学键所需要的能量)如下，则该反应生成2 mol NH3时的能量变化是()化学键NNNHHH键能/(kJmol1)945.0391.0436.0A吸收46.5 kJB放出46.5 kJC吸收93.0 kJD放出93.0 kJ【答案】D【解析】旧键断裂需要吸收的能量为945.0 kJ/mol3436.0 kJ/mol2 253.0 kJ/mol。因为1 mol NH3中含有3 mol NH键，化学反应中生成2 mol NH3，放出的能量为63
5、91.0 kJ/mol2 346.0 kJ/mol。旧键断裂吸收的能量小于新键形成放出的能量，则该反应为放热反应，反应放出的能量为2 346.0 kJ/mol2 253.0 kJ/mol93.0 kJ/mol，即该反应生成2 mol NH3时放出的能量为93.0 kJ。7某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是_热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是_热反应。(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式：_。(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该_(填“低于”或“高于”)生成物的总能量。【答案】(1)放吸(2
6、)2Al6H=2Al33H2(3)低于8如图是某同学设计的放热反应的观察装置，其实验操作如下：按图示将实验装置连接好；在U形管内加入少量红墨水，打开T形管的全部弹簧夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再关闭弹簧夹c；向盛有1 g氧化钙的小试管中滴入2 mL左右的水，观察现象。试回答下列问题：(1)实验前必须进行的第一步实验操作是_。(2)实验中观察到的现象是_。(3)该实验的原理是_。(4)写出实验中发生反应的化学方程式：_。(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系：_。(6)若实验中将CaO换成NaCl，能否观察到相同的现象？_(填“能”或“否”)。【答案】(1)检
7、查装置气密性(2)U形管内红墨水的液面左边下降，右边上升(3)CaO和H2O反应放出热量，使大试管中的空气受热膨胀，引起U形管中红墨水的液面左低右高(4)CaOH2O=Ca(OH)2(5)1 mol CaO与1 mol H2O的总能量大于1 mol Ca(OH)2的能量(6)否B组能力提升9“能源分类相关图”如右图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是()A煤炭、石油、潮汐能B水能、生物质能、天然气C太阳能、风能、沼气D地热能、海洋能、核能【答案】C【解析】煤炭、石油不是新能源，也不是可再生能源，A错误；天然气不是新能源，也不是可再生能源，B错误；地热能是来自地球内部的能源，核能不是
8、可再生能源，也不是来自太阳的能源，D错误。10已知反应XY=MN为吸热反应，对这个反应，下列说法正确的是()AX的能量一定低于M，Y的能量一定低于NB因该反应为吸热反应，故一定要加热，反应才能进行C破坏反应物中化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量DX和Y的总能量一定低于M和N的总能量【答案】D【解析】吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，不能单指某一种反应物与某一种生成物的能量大小，A错误，D正确；吸热反应不一定必须加热才能发生，B错误；从微观角度解释，吸热反应中破坏反应物中化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误。11已知断裂1 mol共价键所需要吸
9、收的能量分别为HH：436 kJ，II：151 kJ，HI：299 kJ，下列对H2(g)I2(g)2HI(g)的反应类型判断错误的是()A放出能量的反应B吸收能量的反应C氧化还原反应D可逆反应【答案】B【解析】依题意，断裂1 mol HH键和1 mol II键吸收的能量为436 kJ151 kJ587 kJ，生成2 mol HI键放出的能量为299 kJ2598 kJ，因为598 kJ587 kJ，所以该反应的正反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是可逆反应，也是氧化还原反应。12生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12 00020 0
10、00倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：化学键NNFFNF键能/(kJmol1)941.7154.8283.0下列说法正确的是()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)是吸热反应DNF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应【答案】B【解析】N2(g)2N(g)表示断裂化学键的过程，应吸收能量，A错误；N(g)3F(g)NF3(g)表示形成化学键的过程，放出能量，B正确；吸收的总能量(941.7 kJ154.8 kJ3)1 406.1 kJ放出的总能量(283.0 k
11、J6)1 698.0 kJ，故为放热反应，C错误；化学反应一定有化学键的断裂与生成，若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则一定不发生化学变化，可能发生物理变化，D错误。13为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置：(1)上述三个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的是_(填装置序号)。(2)某同学选用装置进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是_，说明该反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置进行实验(反应在丙试管中进行)。若M
12、为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_。若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水_(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是_ _。若观察到烧杯中的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_。(4)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO22H2O=4KOH3O2)是放热反应还是吸热反应。方法：选择_(填装置序号)进行实验；方法：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。【答案】(1)(2)左端液面降低，右端液面升高放热(3)产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，
13、烧杯中的导管内形成一段水柱可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是放热反应硝酸铵(或其他合理答案)(4)(或)放热【解析】(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管左端液面降低，右端液面升高。(3)若M为钠，钠与水反应生成NaOH和H2，该反应是放热反应，放出的热量使大试管中温度升高，气压增大，所以右边烧杯中有气泡产生；冷却后大试管中温度降低，气压减小，右边烧杯中的导管内会形成一段水柱。若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量。有热量放出的过程不一定属于放热反应，如浓硫酸、NaOH固体溶于水会放出热量，但
14、是不属于放热反应。若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水吸收热量，溶于水能够吸收热量的物质有NH4NO3等。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分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJmol1)：PP：198 kJmol1、PO：360 kJmol1、O=O：498 kJmol1，则P4(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_。【答案】放热放出1 638 kJ【解析】断开旧键吸收的能量为1986 kJmol13498 kJmol12 682 kJmol1，形成新键放出的能量为12360 kJmol14 320 kJmol1，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。7