第1節(jié)　化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時(shí)

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能課后·訓(xùn)練提升合格考過(guò)關(guān)檢驗(yàn)1.從宏觀來(lái)看,化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成。從微觀角度來(lái)看,下列變化不能說(shuō)明發(fā)生了化學(xué)變化的是()。A.變化時(shí)有電子的得失或共用電子對(duì)的形成B.變化過(guò)程中有化學(xué)鍵的斷裂和形成C.變化時(shí)釋放出能量D.變化前后原子的種類(lèi)和數(shù)目沒(méi)有改變,分子種類(lèi)增加了答案:C解析:某些物理變化也能釋放能量,如NaOH等溶于水放出熱量,白熾燈工作時(shí)發(fā)光、發(fā)熱等。2.已知反應(yīng)X+YM+N為放熱反應(yīng),下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()。A.X的能量一定高于M的能量B.Y的能量一定高于N的能量C.X和Y的總能量一定高于M和N的總能量D.因該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以一定不必加熱就可以發(fā)生答案:C解析:反應(yīng)X+YM+N為放熱反應(yīng),說(shuō)明X和Y的總能量高于M和N的總能量,C項(xiàng)正確;X的能量不一定高于M的能量,Y的能量也不一定高于N的能量;放熱反應(yīng)有時(shí)也需要加熱才能發(fā)生。3.將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸,反應(yīng)劇烈,醋酸逐漸凝固。下列說(shuō)法正確的是()。A.NH4HCO3與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.該反應(yīng)中,熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D.每消耗0.1molNH4HCO3放出2.24LCO2答案:B解析:醋酸逐漸凝固說(shuō)明反應(yīng)吸收熱量導(dǎo)致醋酸溶液溫度降低,即NH4HCO3與HCl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;因反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即吸收的熱量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量,B正確;因反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則反應(yīng)后生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量,C錯(cuò)誤;沒(méi)有明確反應(yīng)狀態(tài),不能計(jì)算二氧化碳的體積,D錯(cuò)誤。4.下列說(shuō)法正確的是()。A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化B.H2O(g)H2O(l)該過(guò)程放出大量的熱,所以該過(guò)程是化學(xué)變化C.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱能的變化D.對(duì)于如圖所示的過(guò)程,是吸收能量的過(guò)程答案:A解析:任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化,但有能量變化的過(guò)程不一定是化學(xué)變化,如物質(zhì)的三態(tài)變化,雖然存在能量變化,但不存在舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成,故不是化學(xué)變化,A正確,B錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)中能量變化的形式有多種,除熱能的變化外,還有光能、電能的變化等,C錯(cuò)誤;由圖像知,該過(guò)程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該過(guò)程中放出了能量,D錯(cuò)誤。5.肼(H2NNH2)是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示,已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量:N≡N為942kJ、OO為498kJ、N—N為154kJ,則斷裂1molN—H所需的能量是()。A.194kJ B.391.5kJC.516kJ D.658kJ答案:B解析:利用圖示可知1mol肼和氧氣變成原子時(shí)斷鍵需要的能量為2752kJ-534kJ=2218kJ。1mol肼和1mol氧氣斷鍵變?yōu)樵訒r(shí)要斷裂1molN—N、4molN—H、1molOO,所以1×154kJ+4×E(N—H)+1×498kJ=2218kJ,解得斷裂1molN—H所需的能量為391.5kJ。6.石墨和金剛石都是碳的單質(zhì),石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。已知12g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí),要吸收akJ的能量。下列說(shuō)法中正確的是()。①石墨不如金剛石穩(wěn)定②金剛石不如石墨穩(wěn)定③等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒,金剛石放出的能量多④等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒,石墨放出的能量多A.①② B.②③C.①④ D.③④答案:B解析:由石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)吸熱,說(shuō)明等質(zhì)量的石墨的能量比金剛石的能量低,石墨比金剛石的能量更穩(wěn)定;等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒時(shí),消耗氧氣的量相同,生成同樣多的二氧化碳,由于金剛石的能量高,所以金剛石燃燒后放出的能量要多。7.一定條件下,某容器中各粒子在反應(yīng)前后變化的示意圖如下,其中和代表不同元素的原子。關(guān)于此反應(yīng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。A.一定屬于吸熱反應(yīng)B.可能屬于放熱反應(yīng)C.一定屬于氧化還原反應(yīng)D.一定屬于分解反應(yīng)答案:A解析:觀察示意圖知該反應(yīng)的反應(yīng)物是一種,生成物是兩種,該物質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng),一般的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但也有的分解反應(yīng)是放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤,B、D兩項(xiàng)正確;該反應(yīng)中反應(yīng)物為化合物,生成物中有單質(zhì),有元素化合價(jià)變化,屬于氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)正確。8.(1)下列過(guò)程中不一定釋放能量的是。

A.化合反應(yīng) B.分解反應(yīng)C.形成化學(xué)鍵 D.燃料燃燒E.中和反應(yīng) F.炸藥爆炸(2)等質(zhì)量的下列物質(zhì)分別完全燃燒,放出熱量較多的是。

A.硫蒸氣 B.硫固體(3)已知:通常條件下,酸、堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水放出的熱量為中和熱。稀溶液中1molH2SO4與NaOH恰好反應(yīng)時(shí)放出QkJ熱量,則其中和熱為kJ·mol-1。

答案:(1)AB(2)A(3)Q解析:(1)化學(xué)鍵的形成過(guò)程中一定會(huì)放出能量,燃料的燃燒、中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng),炸藥爆炸過(guò)程中會(huì)放出熱量,而化合反應(yīng)、分解反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng);(2)硫固體變?yōu)榱蛘魵庑枰諢崃?所以等質(zhì)量的硫蒸氣燃燒放出的熱量較多;(3)稀溶液中,1molH2SO4與NaOH完全反應(yīng)生成2mol水,中和熱是指酸、堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)放出的熱量,所以對(duì)應(yīng)的中和熱為Q2kJ·mol-19.化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程都是舊鍵斷裂、新鍵形成的過(guò)程。對(duì)于反應(yīng):H2+I22HI,已知斷開(kāi)1molH—H、1molI—I分別需要吸收的能量是436kJ和151kJ,形成1molH—I需要放出的能量是299kJ。(1)1molH2與1molI2充分反應(yīng),反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量是kJ,生成物成鍵放出的總能量為kJ,反應(yīng)共(填“放出”或“吸收”)能量kJ。

(2)下列兩個(gè)圖像中,能夠正確反映該反應(yīng)能量變化的圖像是(填“A”或“B”)。

答案:(1)587598放出11(2)B解析:(1)1molH2與1molI2充分反應(yīng)生成2molHI,舊鍵斷裂吸收的能量為436kJ+151kJ=587kJ,新鍵生成釋放的能量為299kJ×2=598kJ,舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵生成釋放的能量,反應(yīng)為放熱反應(yīng),放出的熱量為598kJ-587kJ=11kJ,所以放出能量11kJ。(2)由(1)的分析知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,故B正確。等級(jí)考素養(yǎng)提升1.(雙選)化學(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量變化如圖所示(ΔE為能量變化值,a、b、c均為正值)。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()。A.此反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.1molN和3molH中的總能量等于1molNH3中的能量C.1molNH3(l)轉(zhuǎn)變?yōu)?molNH3(g)需要吸收ckJ能量D.反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量變化值為a+b答案:AC解析:反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,此反應(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;1molN和3molH中的總能量高于1molNH3中的能量,B錯(cuò)誤;根據(jù)示意圖可判斷1molNH3(l)轉(zhuǎn)變?yōu)?molNH3(g)需要吸收ckJ能量,C正確;根據(jù)示意圖可判斷反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量變化值為2b-2a,D錯(cuò)誤。2.已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒,至反應(yīng)物耗盡,并放出XkJ熱量。已知1mol單質(zhì)碳完全燃燒放出熱量為YkJ,則1molC與O2反應(yīng)生成CO的能量變化為()。A.放出能量YkJB.放出能量(5X-0.5Y)kJC.放出能量(10X-Y)kJD.吸收能量(10X-Y)kJ答案:B解析:碳在氧氣中燃燒,氧氣不足發(fā)生反應(yīng):2C+O22CO,氧氣足量發(fā)生反應(yīng):C+O2CO2。3.6g碳的物質(zhì)的量為n(C)=3.6g12g·mol-1=0.3mol,6.4g氧氣的物質(zhì)的量為n(O2)=6.4g32g·mol-1=0.2mol,n(C)∶n(O2)=3∶2,介于2∶1與1∶1之間,所以上述反應(yīng)都發(fā)生。假設(shè)生成的CO為xmol,CO2為ymol,根據(jù)碳元素原子守恒有x+y=0.3,根據(jù)氧元素原子守恒有x+2y=0.2×2,解得x=0.2,y=0.1。1mol單質(zhì)碳完全燃燒放出的熱量為YkJ,所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為0.1mol×YkJ·mol-1=0.1YkJ,所以生成0.2molCO放出的熱量為XkJ-0.1YkJ。由于碳燃燒為放熱反應(yīng),故13.(雙選)根據(jù)下面的信息,下列敘述正確的是()。H2O(g)A.2molH2(g)與1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g)吸收能量為490kJB.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無(wú)關(guān)C.1molH2(g)與0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molH2O(g)釋放能量為245kJD.2molH2O(g)的能量比2molH2(g)與1molO2(g)的能量之和低答案:CD解析:2molH2(g)與1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g)放出的能量為490kJ,A不正確;化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與參加反應(yīng)的反應(yīng)物的質(zhì)量成正比,B不正確;1molH2(g)與0.5molO2(g)反應(yīng)生成1molH2O(g)釋放的能量為245kJ,C正確;2molH2(g)與1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng),故2molH2O(g)的能量比2molH2(g)與1molO2(g)的能量之和低,D正確。4.如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的放熱反應(yīng)的觀察裝置。其實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:氧化鈣與水的反應(yīng)①按圖所示將實(shí)驗(yàn)裝置連接好;②在U形管內(nèi)加入少量紅墨水(或品紅溶液),打開(kāi)T形管活塞,使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面,再關(guān)閉T形管活塞;③在盛有1.0g氧化鈣的小試管里滴入2mL左右的蒸餾水,觀察現(xiàn)象。試回答:(1)實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的一步實(shí)驗(yàn)操作是 。

(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是

。

(3)說(shuō)明CaO、H2O的能量與Ca(OH)2的能量之間的關(guān)系:

。

(4)若將該實(shí)驗(yàn)中CaO換成NaCl,實(shí)驗(yàn)還能否觀察到相同現(xiàn)象?(填“能”或“否”)。

答案:(1)檢查裝置氣密性(2)U形管里的液面左邊下降,右邊上升(3)1molCaO和1molH2O的能量和大于1molCa(OH)