1、第2课时化学键与化学反应中的能量变化1.下列说法正确的是()A.需要加热才能发生的反应一定是吸收能量的反应B.任何释放能量的反应在常温条件下一定能发生反应C.旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成所释放的能量的相对多少决定了反应是释放能量还是吸收能量D.反应物总能量大于生成物总能量,则反应吸收能量解析:从化学反应的实质和反应物、生成物所具有的能量两方面理解吸收能量或放出能量。化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成,旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成需要放出能量;从反应物、生成物所具有的总能量的相对大小来判断化学反应中的能量变化情况,若反应物的总能量大于生成物的总能量,反应释放能量,反之,
2、吸收能量;释放能量的反应和吸收能量的反应在一定条件下都能发生,反应开始时需加热的反应可能是吸收能量的反应,也可能是释放能量的反应。答案:C2.如图所示的装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是()A.U形管内水的红色退去B.试管内溶液变红C.气球a被吹大D.U形管中水位不变解析:Na2O2抖落在试管b的水中后发生以下反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,该反应产生的O2使气球a被吹大,放出的热量使集气瓶中气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升。答案:C3
3、.已知反应X+YM+N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是()A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行C.破坏反应物中的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D.反应物X和Y的总能量一定小于生成物M和N的总能量解析:X+YM+N为吸热反应,X和Y的总能量一定小于生成物M和N的总能量,但X的能量不一定低于M的,Y的能量不一定低于N的;吸热反应不一定要加热才能进行;反应吸热,破坏反应物中的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。答案:D4.下列反应既属于吸热反应,又是氧化还原反应的是()A.锌粒与稀硫酸的反应
4、B.铁丝在氧气中燃烧的反应C.Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应D.灼热的木炭与CO2的反应解析:锌粒与稀硫酸的反应属于放热反应,是氧化还原反应;铁丝在氧气中燃烧的反应属于放热反应,是氧化还原反应;Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应属于吸热反应,但不是氧化还原反应;灼热的木炭与CO2的反应既属于吸热反应,又是氧化还原反应。答案:D5.下列图示变化为吸热反应的是()解析:A项中生成物的总能量高于反应物的总能量,只能通过吸收能量才能实现;B项则恰好相反;C项中浓硫酸溶于水要放出热量,但此过程是物理变化,没有发生化学反应;D项是典型的放热反应。答案:A6.已知化学反应2C
5、(s)+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断,下列说法不正确的是()A.12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量高于88 g CO2所具有的总能量C.12 g C和32 g O2所具有的总能量高于44 g CO2所具有的总能量D.将一定质量的C燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多解析:放出热量的化学反应,反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应,C+O2CO2必然是放热反应。因此,B、C两项的说法正确。12 g C并不代表反应物的全部,O2也是反应物
6、,所以A项的说法不正确。由于CCO放出热量,COCO2放出热量,所以CCO2比CCO放出的热量要多,即D项说法也是正确的。答案:A7.化学反应A2+B22AB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.1 mol AA键和1 mol BB键断裂能放出x kJ的能量C.2 mol AB键断裂需要吸收y kJ的能量D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量解析:由图知, 1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的能量,所以该反应放热;化学键断裂时需吸收能量,B项错误,C项正确。答案:C8.如图所示,把试管小心地放入盛有碳酸
7、饮料(20 )的烧杯中,试管中放入几小块铝片,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:金属与酸或碱的反应是放热反应,铝与碱液的反应放热更为显著,放出的热量使烧杯中饮料的温度升高,CO2在水中的溶解度随温度升高而减小。根据反应的热效应可知,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的速率加快(2)铝与NaOH溶液
8、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(3)2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)4-+3H2(4)小于9.下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(单位:kJ):物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436根据表中数据回答(1)(3)题。(1)下列氢化物中最稳定的是。A.HClB.HBrC.HI(2)H2+X22HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸收能量的反应还是放出能量的反应?。(3)在相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与H2反应,当消耗的物质的量相同时,放出或吸收的能量最多的是。
9、解析:(1)破坏1 mol HX中的化学键所消耗的能量越多,说明HX越稳定,由表中数据可判断氢化物中最稳定的为HCl。(2)H2+X22HX(X代表Cl、Br、I),当有1 mol H2发生反应时,断裂旧化学键吸收的能量分别为(436+243) kJ=679 kJ、(436+193) kJ=629 kJ、(436+151) kJ=587 kJ,形成新化学键放出的能量分别为2432 kJ=864 kJ、2366 kJ=732 kJ、2298 kJ=596 kJ,形成新化学键放出的能量均比断裂旧化学键吸收的能量多,因此都是放出能量的反应。(3)放出的能量分别是864 kJ-679 kJ=185 k
10、J、732 kJ-629 kJ=103 kJ、596 kJ-587 kJ=9 kJ,故Cl2与H2反应放出的能量最多。答案:(1)A(2)放出能量(3)Cl210.在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下面的实验:在一个小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)28H2O,将小烧杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。实验步骤实验现象及结论将晶体混合,立即快速搅拌有刺激性气味且能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的产生用手摸烧杯下部感觉烧杯变凉说明此反应是反应用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部将粘有玻
11、璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上玻璃片脱离上面烧杯底部反应后移走多孔塑料片观察反应物混合物成糊状,证明有生成(1)写出实验过程中发生反应的化学方程式:。(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是。(3)在上述实验过程中,你认为是否有不妥之处?若有,请指出并写出改进方法,若没有,此问不用作答。解析:该实验成功的关键是在短时间内反应充分进行,使体系温度快速降低,玻璃片上的水凝固。该反应属固体之间的反应,且要求反应时间短,故一定将Ba(OH)2晶体研磨成粉末,便于与NH4Cl充分接触,另外,晶体混合后要立即用玻璃棒快速搅拌混合物。在反应过程中有刺激性气味的NH3产生,会造成环境污染,所以要吸收NH3,但不能用挥发性酸吸收,故选用稀硫酸。答案:NH3吸热水(1)Ba(OH)28H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3+10H2O(2)使反应物迅速混合而充分反应,使温度迅速下降(3)反应过程中产生对人体有害的气体,会对环境造成污染,故应用浸有稀硫酸的棉花覆盖在多孔塑料片上来吸收产生的NH3