1、第1节 化学能与热能基 础 巩 固一、选择题1下列说法正确的是(C)A若反应XY=M是放热反应，该反应发生一定不用加热B需要加热方能发生的反应一定是吸热反应CCO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应D任何化学变化都伴随能量变化，有能量变化的一定属于化学变化解析：有的放热反应需要加热来引发，A错；有的吸热反应不需要加热就可以发生，B错；CO2与CaO反应生成CaCO3是放热反应，CaCO3的分解是吸热反应，C正确；所有的化学变化都伴随着能量变化，但有能量变化的不一定是化学变化，如NaOH固体溶于水，D错。2(2019昆明高一检测)化学变化一定存在：状态和颜色的变化发光放热生成新物
2、质气体的放出能量的变化(B)ABCD解析：化学反应既存在物质变化，又伴随能量变化，B正确。3(2019长沙高一检测)相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子的能量为E2。下列关系中正确的是(B)A2E1E2 B2E1E2C2E1E2，B正确。4如图所示，将少量液体X加入烧瓶中，观察到气球逐渐膨胀。下表中液体X和固体Y的组合，不符合题意的是(A)X水水稀硫酸水Y硝酸铵氢氧化钠氯化钠生石灰A B C D解析：液体X与固体Y混合放出热量或产生气体，才能使气球逐渐膨胀，硝酸铵与H2O混合吸收热量，氢氧化钠加H2O放出热量，稀硫酸与氯化钠混合无热量变化，生石灰加水属放热反应，
3、不符合题意，选A。5. (2019洛阳高一检测)已知反应NO2(g)CO(g)=NO(g)CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是(C)A图中AB的过程为放热过程B1 mol NO2和1 mol CO的键能总和大于1 mol NO和1 mol CO2的键能总和C该反应为氧化还原反应D1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量解析：A的能量低于B，则图中AB的过程为吸热过程，A错误；反应物总能量高于生成物总能量，则1 mol NO2和1 mol CO的键能总和小于1 mol NO和1 mol CO2的键能总和，B错
4、误；反应中碳和氮元素化合价发生变化，则该反应为氧化还原反应，C正确；反应物总能量高于生成物总能量，则1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量高于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量，D错误。6如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是(C)A图a表示的是吸热反应的能量变化B图b中生成物比反应物稳定C图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化D图a不需要加热就一定能发生，图b一定需要加热才能发生解析：图a中反应物总能量高于生成物总能量，则表示的是放热反应的能量变化，A错误；图b中反应物总能量低于生成物总能量，能量越低越稳定，则反应物比生成物稳定，B
5、错误；图b中反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热反应，可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化，C正确；反应条件与反应是放热反应还是吸热反应没有关系，D错误。7下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是(B)解析：氢气与氯气的反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应物断键先吸收能量，总能量增大，然后形成化学键时放出能量。二、非选择题8(2019岳阳高一检测)请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白：(1)在一个小烧杯里，加入20 g Ba(OH)28H2O粉末，将小烧杯放在事先已滴有45滴水的玻璃片上。然后加入10 g NH4Cl晶体，并用玻璃棒迅
6、速搅拌。实验中玻璃棒的作用是_搅拌，使混合物充分接触并反应_。写出有关的反应方程式：Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O。实验中观察到的现象有_玻璃片与烧杯之间结冰粘在一起，有少许刺激性气味的气体放出_和反应混合物呈糊状。(2)下列过程中不一定释放能量的是_(填编号)。形成化学键燃料燃烧化合反应葡萄糖在体内的氧化反应酸碱中和炸药爆炸(3)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)。固体硫硫蒸气(4)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_Q/
7、2_kJmol1。解析：(1)用玻璃棒迅速搅拌，可以知道玻璃棒的作用是搅拌，使混合物充分接触并反应；氯化铵属于铵盐，能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水以及氯化钡，化学方程式为Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O。Ba(OH)28H2O和氯化铵的反应是吸热反应，温度降低能让水结冰，导致烧杯和玻璃片粘在一起，同时生成的氨气具有刺激性气味。(2)一般的化合反应放热，但有的化合反应吸热，如二氧化碳和碳反应生成一氧化碳。(3)固态变为气态需要吸收能量，所以硫蒸气的能量大于固体硫，等质量的固体硫、硫蒸气分别完全燃烧，放出热量较多的是硫蒸气。(4)稀溶液中1 mol H2SO4和N
8、aOH恰好反应时生成2 mol水，放出Q kJ热量，所以中和热为Q/2 kJmol1。9(2019济阳高一检测)工业合成氨的反应N23H22NH3的能量变化如图所示，请回答有关问题：(1)合成1 mol NH3(l)_放出_(填“吸收”或“放出”)_bca_kJ的热量。(2)已知：拆开1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ。则图中的a_1_127_kJ；1 mol N2(g)完全反应生成NH3(g)产生的能量变化为_92_kJ。(3)推测反应2NH3(l)2N2(g)3H2(g)比反应2NH3(g)2N2(g)3H2(
9、g)_吸收_(填“吸收”或“放出”)的热量_多_(填“多”或“少”)。解析：(1)分析能量变化图，反应物的能量和大于生成物的能量和，反应放热，合成1 mol NH3(l)时放出(bca) kJ的热量。(2)图中的a为断裂旧化学键吸收的能量：9464361 127 kJ；从化学键角度计算化学反应的能量变化：9463436639192 kJ。(3)逆反应为吸热反应，结合图像，前者吸收的热量比后者多c kJ。能 力 提 升一、选择题1(2019北京大兴区高一检测)对于一个反应可以从多个角度认识。下列有关盐酸与NaOH溶液反应的说法不正确的是(C)A属于放热反应 B属于复分解反应C属于氧化还原反应 D
10、属于离子反应解析：酸与碱的中和反应属放热反应，A项正确；酸与碱的反应中无化合价变化且在水溶液中进行，属于离子反应，也属复分解反应，C项不正确，B、D正确。2(2019温州高一检测)下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是(B)A锌粒与稀硫酸的反应B灼热的木炭与CO2的反应C甲烷在空气中燃烧的反应DBa(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应解析：锌粒与稀硫酸，甲烷在空气中燃烧都属氧化还原反应，也是放热反应，A、C不选；Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应属吸热反应但不是氧化还原反应，D不选；木炭与CO2的反应既属氧化还原反应，又是吸热反应，应选B。3. (2019盘锦高一
11、检测)某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图所示，下列叙述正确的是(A)A三种化合物中C最稳定B两步反应均为吸热反应CA与C的能量差为E4DAB反应，反应条件一定要加热解析：物质具有能量越低越稳定，物质C具有能量最低，A项正确；AB为吸热反应，BC为放热反应，B项错误；A与C的能量差为E4E1E3，C项错误；吸热反应不一定需要加热，D项错误。4(2019南通高一检测)美国研究人员将CO和氧原子附着在一种钌催化剂表面，用激光脉冲将其加热到2 000 K，成功观察到CO与氧原子形成化学键生成CO2的全过程。下列说法正确的是(D)ACO、CO2均属于酸性氧化物BO2断键形成氧原子时需放出能
12、量CCO与氧原子形成化学键生成CO2需要吸收能量DCO与氧原子形成化学键过程中有电子转移解析：CO为不成盐氧化物，A错；断键时吸收能量，形成新键时放出能量，B、C错；CO生成CO2过程中碳由2价升为4价，有电子转移，D正确。5.将V1 mL 1.0 molL1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是(B)A做该实验时环境温度为22 B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约是1.00 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：由题图可知，5 mL 1.0 molL1
13、 HCl溶液与NaOH溶液混合后温度为22 ，因此，做该实验时环境温度低于22 ，A项错误；既然反应后溶液温度升高，则B项正确；两者恰好完全反应时，放出热量最多，温度最高，从图上看出，30 mL 1.0 molL1 HCl溶液和20 mL NaOH溶液恰好完全反应。因此，该NaOH溶液的浓度为1.0 molL130 mL20 mL1.5 molL1，C项错误；通过该反应并不能判断凡有水生成的反应都是放热反应，如某些氢氧化物生成水的分解反应就是吸热反应，D项错误。6(2019聊城高一检测)已知1 mol Br2(g)发生反应H2(g)Br2(g)=2HBr(g)放出102 kJ的热量，其他相关数
14、据如下表：H2(g)Br2(g)HBr(g)1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为(D)A404 B260 C230 D200解析：根据反应热反应物的键能之和生成物的键能之和436a3692102，解得：a200，故D项正确。二、非选择题7(2019郑州高一检测)许多化学变化中存在着能量的变化，请回答下列问题：(1)从化学键角度上看，化学反应的本质是_旧化学键的断裂与新化学键的形成_。已知反应2N2(g)6H2O(l) 4NH3(g)3O2(g)，反应过程中的能量变化如图所示：则反应中断裂的化学键是OH、NN(用相应化学键的符号表示)，该反应是_吸热_(填“
15、吸热”或“放热”)反应。4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(l)中，该反应中反应物的总能量_(填“”或“生成物的总能量。(2)属于吸热反应的有氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应、碳与二氧化碳的反应，氢气还原氧化铜的反应等。8为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如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I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_左端液面降低，右端液面升高_，说明该反应属于_放热_(填“吸热”或“放热
16、”)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，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_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_。若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水_可能是放热反应_(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_某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是放热反应_。若观察到烧杯中的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_硝酸铵(或其他合理答案)_。(4)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO22H2O4KOH3O2)是放热反应还是吸热反应。方法：选择_I(或)_(填装置序号)进
17、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_放热_(填“吸热”或“放热”)反应。解析：(1)装置I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，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
18、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。(4)方法：选择上述装置I(或)进行实验，I装置右边U形管中左端液面降低，右端液面升高(或装置烧杯内导管口有气泡冒出)，证明该反应为放热反应。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，则说明该反应放出大量热，使脱脂棉燃烧，证明该反应是放热反应。
