1、第2课时化学能与热能的相互转化1冰岛火山爆发再一次向人类敲响了警钟，必须发展“低碳经济”。氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。下列不是氢能优点的是()A原料来源广B易燃烧，放出热量多C产物无污染 D制取氢气简单易行解析：选D工业制取氢气的原料是水，来源广，且氢气易燃烧，等质量物质中氢气燃烧放出的热量较多，产物为水无污染，但工业上利用水制取氢气还存在技术上的难度。2氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢气做能源的燃料电池汽车备受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”，已达到世界先进水平，并加快向产业化的目标迈进。氢能具有
2、的优点包括()原料来源广易燃烧、热值高储存方便制备工艺廉价易行A BC D解析：选A氢能现在的缺点：一是储存问题，二是制备成本较高。3下列有关能量转换的说法不正确的是()A煤燃烧是化学能转化为热能的过程B化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程解析：选C煤燃烧是将化学能转化为热能的过程；化石燃料和植物燃料中的能量均来自太阳能；动物体内葡萄糖被氧化生成CO2，是化学能转化为热能的过程；植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖，是太阳能转化为化学能的过程。4(2019乐平检测)
3、下列反应属于放热反应的是()A铁与盐酸反应B碳与二氧化碳高温下反应C碳酸钙高温下分解DBa(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体反应解析：选A常见的放热反应：物质燃烧、金属与酸反应、金属与水反应、酸碱中和反应、铝热反应和绝大多数化合反应等。5下列说法中正确的是()A物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化一定是化学变化B需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应C吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多D因为3O2=2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼解析：选DA选项，
4、化学反应发生的过程中都有能量变化，但有能量变化的不一定是化学变化，也可能是物理变化，如水蒸气变成液态水的过程是放热过程，但它是物理变化；B选项，一个反应是吸热反应还是放热反应和反应条件没有必然的联系，如碳燃烧需要加热，但此反应为放热反应；氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应，不需要加热也能自发进行；C选项，一个反应是吸热反应，从宏观来看，说明反应物的总能量比生成物的总能量低；从微观来看，旧键断裂吸收的能量比新键形成放出的能量多；D选项，因为3O2=2O3为吸热反应，臭氧具有的总能量比氧气的总能量高，所以臭氧比氧气活泼。6对于化学反应中的能量变化，表述正确的是()A氧化还原反应均为放热反应B放热反应
5、中，反应后体系能量降低C断开化学键的过程会放出能量D加热才能发生的反应均为吸热反应解析：选BA项，有的氧化还原反应为吸热反应，如H2还原CuO的反应，C和CO2的反应；C项，断开化学键需要吸收热量；D项，有的放热反应在反应进行前也需要加热，如NH3的催化氧化、Fe和S的反应。7下列说法不正确的是()A化学反应可分为吸热反应和放热反应B化学反应中的能量变化都是以热能的形式表现出来C化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成D化学反应能量变化的实质是旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量大小不同解析：选B化学反应的实质是旧键的断裂与新键的生成，其能量变化取决于旧键断裂吸收能量与新键形成释放能量的相对大
6、小；化学反应中的能量变化有热能、光能、电能等多种表现形式；根据反应过程中能量的变化(吸收热量或放出热量)，化学反应可分为吸热反应和放热反应。8下列放热反应的说法中正确的是()A只要是释放热量的变化就是放热反应B只要是释放热量的化学变化就是放热反应C不需要加热就能反应的化学反应就是放热反应D反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应就是放热反应解析：选B释放热量的变化不一定是放热反应(如浓硫酸溶于水)，只有释放热量的化学变化才是放热反应；不需要加热的反应不一定是放热反应(如氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应)；反应物的总能量小于生成物的总能量的化学反应是吸热反应，而不是放热反应。9在相同温度和压强下
7、，将32 g硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧，前者放出热量为Q1，后者放热为Q2，则关于Q1和Q2的相对大小的判断正确的是()AQ1Q2 BQ1Q2CQ1Q2 D无法判断解析：选C两种情况下反应放出的能量相同，但前者较后者以光能形式释放的能量要多；故前者以热量形式放出的能量较后者要少些，即Q1Q2。10向盛有50 mL 1.00 molL1 HCl溶液的绝热容器中加入NaOH溶液，NaOH溶液的体积(V)与所得混合溶液的最高测量温度(T)的关系如图所示，下列叙述中不正确的是()A该实验表明化学能可以转化为热能BNaOH溶液的浓度大于1.00 molL1CV50 mL时，混合液呈碱性D该实验表明有
8、水生成的反应都是放热反应解析：选D分析图像知：随着反应进行，混合液的温度升高，所以该反应为放热反应，化学能转化为热能，A项正确；当V(NaOH)40 mL时，反应使混合液达到最高温度，所以此时HCl被恰好中和，故NaOH溶液的浓度大于1.00 molL1，而加入50 mL NaOH溶液时，NaOH过量，溶液应呈碱性，B、C两项正确；例如，Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应生成水，但该反应是吸热反应，D项不正确。11阅读下面的叙述，回答有关问题。“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。作为人类解决能源危机重要途径之一的“生物质能”，主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接提供
9、的能量。古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。(1)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础，目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是_(填字母序号，下同)。A石油 B煤C天然气 D生物质能(2)下面有关“生物质能”的说法，不正确的是_。A利用生物质能就是间接利用太阳能B生物质能是可再生的能源C生物质能是解决农村能源的主要途径D生物质能的缺点是严重污染环境(3)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解而成的气体，主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面有关叙述中，错误的是_。A沼
10、气是一种清洁的能源B使用沼气作能源可以保护森林C使用沼气给农民的生活带来了不便D使用沼气是对化学能的充分利用答案：(1)D(2)D(3)C12“神舟”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体。(1)写出反应的化学方程式：_。(2)该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应，反应物的总能量_(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量，断开化学键_的总能量_(填“大于”“小于”或“等于”)形成化学键_的总能量。答案：(1)C2H8N22N2O42CO23N24H2O(2)放热大于吸收小于放出13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
11、烧杯里，加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)28H2O，将小烧杯放在已滴有34滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体，根据实验步骤填写表格，并回答下列问题：实验步骤实验现象及结论将晶体混合，立即用玻璃棒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_产生用手拿起烧杯烧杯下面的已滴有34滴水的玻璃片粘到了烧杯底部将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上玻璃片脱离上面烧杯的底部反应后观察混合物混合物成糊状，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快速搅拌的原因是_。(3)如果实验中没有看到结冰现象，还可以采取哪些方式来说明该反应吸热
12、？(要求答出两种方案)_。(4)该反应在常温下就可进行，说明_。解析：本实验旨在研究常温下Ba(OH)28H2O与NH4Cl晶体反应过程中的能量变化，实验成功的关键是在短时间内使反应充分进行，体系温度快速降低。因为该反应属于固体之间的反应，且要求反应时间短，所以一定要将Ba(OH)28H2O研磨成粉末，以便与NH4Cl充分接触；另外，晶体混合后，要立即用玻璃棒快速搅拌。要想证明该反应是吸热反应，不一定要通过“结冰”现象，还可以利用“人的感觉”、“温度计”等。该实验同时说明了并非所有的吸热反应都需要加热才能发生。答案：NH3水(1)Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O
13、(2)使反应物迅速混合而充分反应，使温度迅速下降(3)用手触摸烧杯壁，感觉很凉；用温度计测量，发现反应后的温度比反应前的温度低(4)有的吸热反应不需要加热也能发生14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3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”的是装置_(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为钠，则
14、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”或“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：选择装置_(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。解析：(1)装置可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应，装置可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应，装置只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能验证该反应是放热反应还是吸热反应；(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；(3)NaOH固体、硝酸铵等溶于水时有热量的变化，但发生的是物理变化，不属于化学反应，故不是放热或吸热反应。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，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