化學能與熱能高一化學暑假作業(yè)

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精知識梳理1。在任何的化學反應中總伴有能量的變化.當物質(zhì)發(fā)生化學反應時,斷開化學鍵要吸收能量,而形成化學鍵要放出能量.化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。一個確定的化學反應是吸收能量還是放出能量，決定于反應物總能量與生成物總能量的相對大小。E反應物總能量＞E生成物總能量，為放熱反應。E反應物總能量＜E生成物總能量,為吸熱反應。2。常見的放熱反應和吸熱反應常見的放熱反應:①所有的燃燒與緩慢氧化。②酸堿中和反應。③金屬與酸反應制取氫氣。④大多數(shù)化合反應（特殊:C＋CO22CO是吸熱反應）。常見的吸熱反應：①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應如：C（s)＋H2O(g）CO(g)＋H2(g)。②銨鹽和堿的反應如Ba（OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O③大多數(shù)分解反應如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。3。能源的分類：形成條件利用歷史性質(zhì)一次能源常規(guī)能源可再生資源水能、風能、生物質(zhì)能不可再生資源煤、石油、天然氣等化石能源新能源可再生資源太陽能、風能、地熱能、潮汐能、氫能、沼氣不可再生資源核能二次能源(一次能源經(jīng)過加工、轉(zhuǎn)化得到的能源稱為二次能源）電能(水電、火電、核電）、蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等跟蹤練習1．下列各圖是表示相應變化的能量關(guān)系圖,其中正確的是（)A。鋅與稀硫酸的反應B.植物的光合作用C.天然氣燃燒D。H2與Cl2反應【答案】C2．已知反應X+Y=M+N為吸熱反應，對這個反應的下列說法中正確的是(

）A。X和Y的總能量一定低于M和N的總能量B.X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的C.因為該反應為吸熱反應,故一定要加熱反應才能進行D.破壞反應物中化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量【答案】A【解析】A：X+Y=M+N為是一個吸熱反應，說明反應物的能量低于生成物的總能量,即X和Y的總能量一定低于M和N的總能量，故A正確；B、X+Y=M+N為是一個吸熱反應，說明反應物的能量低于生成物的總能量，不能說明X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量，故B錯誤；C、吸熱反應不一定在加熱的條件下發(fā)生，比如氯化銨和十水合氫氧化鋇的反應就是吸熱反應，但是不需條件就能發(fā)生，故C錯誤；D、反應是吸熱反應,反應中斷鍵時吸收的能量大于形成化學鍵時放出的能量，故D錯誤；故選A.3．下列反應既是氧化還原反應，又是吸熱反應的是（)A.鋁片與稀硫酸反應B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應C。灼熱的C與CO2反應D.甲烷在O2中燃燒反應【答案】C【解析】A．為氧化還原反應,但不是吸熱反應，故A錯誤；B．為吸熱反應，但不是氧化還原反應,故B錯誤;C．C元素化合價發(fā)生變化，屬于氧化還原反應，同時為吸熱反應,故C正確;D．甲烷的燃燒為氧化還原反應和放熱反應，故D錯誤；故選C。點睛：本題考查氧化還原反應和反應中的能量的變化，為高頻考點,側(cè)重于學生的分析能力的考查，注意從元素化合價的角度判斷氧化還原反應，注意歸納常見的吸熱反應，常見吸熱反應有分解反應,C、CO等與金屬氧化物的反應等。4．下列說法不正確的是A.食物因氧化而腐敗是放熱反應B。人體運動所消耗的能量與化學反應無關(guān)C。生物質(zhì)能源是解決農(nóng)村能源主要途徑D。使用沼氣作能源可以保護森林【答案】B【解析】A、食物可在常溫下腐敗,為自發(fā)進行的氧化還原反應，是放熱反應，故A正確；B、人體運動所消耗的能量由葡萄糖等供能物質(zhì)氧化而得到，與化學反應有關(guān)，故B錯誤；C、解決農(nóng)村能源的一條重要的途徑是充分利用好生物質(zhì)能源，故C正確；D、使用沼氣作能源可以保護森林，減少森林的砍伐，故D正確,故選B.5．下列關(guān)于熱化學方程式和反應的熱效應的敘述中,正確的是()A.已知2C(s）＋2O2(g）===2CO2（g)ΔH12C（s）＋O2(g)===2CO(g）ΔH2則ΔH1＞ΔH2B。一定條件下，將0.5molN2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3放熱19。3kJ，熱化學方程式為N2(g）＋3H2（g)?2NH3（g）ΔH＝－38.6kJ·mol－1C。已知OH－(aq）＋H＋(aq)===H2O（l)ΔH＝－57.3kJ/mol則稀硫酸溶液與稀氫氧化鋇溶液反應的反應熱ΔH＝2×（－57.3)kJ/molD.相同條件下，2mol氫原子所具有的能量大于1mol氫分子所具有的能量【答案】D6．下列關(guān)于化學反應的說法中不正確的是()A.化學反應過程中一定有熱量釋放出來B.化學反應的特征是有新物質(zhì)生成C?；瘜W反應的過程實際上是一個舊鍵斷裂、新鍵形成的過程D.在一確定的化學反應關(guān)系中，反應物的總能量與生成物的總能量一定不相等【答案】A【解析】A.化學反應過程中一定有能量變化，可能釋放能量，也可能吸收能量，故A不正確；B?；瘜W反應的特征是有新物質(zhì)生成，故B正確；C.化學反應過程是原子重組的過程，也就是一個舊鍵斷裂、新鍵形成的過程，故C正確；D.化學反應過程中一定有能量變化,所以反應物的總能量與生成物的總能量一定不相等，故D正確。故選A。7．對于放熱反應：H2+Cl22HCl，下列說法中正確的是A.反應物所具有的總能量高于產(chǎn)物所具有的總能量B。產(chǎn)物所具有的總能量高于反應物所具有的總能量C.斷開1molH—H鍵和1molC1—C1鍵所吸收的總能量大于形成2molH—C1鍵所放出能量D.該反應中，化學能只轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋敬鸢浮緼【解析】該反應是放熱反應,根據(jù)能量守恒定律知，反應物所具有的總能量高于產(chǎn)物所具有的總能量；放熱反應的本質(zhì)是:生成物成鍵釋放的總能量大于反應物斷鍵吸收的總能量，故選A.8．4P(紅磷，s)?P4(白磷，s)ΔH＝＋17kJ·mol－1,根據(jù)以上熱化學方程式，下列推論正確的是（)A。當1mol白磷完全轉(zhuǎn)變成紅磷時放出17kJ熱量B.正反應是一個放熱反應C。當4g紅磷轉(zhuǎn)變成白磷時吸收17kJ熱量D。白磷比紅磷穩(wěn)定【答案】A9．下列反應是吸熱反應的是A.鋁片與稀H2SO4反應B。Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl的反應C.氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應D.甲烷在O2中的燃燒反應【答案】B【解析】常見的吸熱反應有:銨鹽和堿反應、大多數(shù)的分解反應等。常見的放熱反應有：活潑金屬與酸的反應、中和反應、所有的燃燒、大多數(shù)的化合反應等。所以，本題屬于吸熱反應的是B。10．下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是A.碳酸鈣受熱分解B.食物氧化腐敗C。鋁粉與氧化鐵粉末反應D。酸與堿的中和反應【答案】A【解析】生成物總能量高于反應物總能量，說明反應屬于吸熱反應.A．碳酸鈣受熱分解屬于吸熱反應,故A正確;B。食物氧化腐敗屬于放熱反應，故B錯誤;C。鋁粉與氧化鐵粉末的鋁熱反應，屬于放熱反應，故C錯誤；D．中和反應都是放熱反應，故D錯誤;故選A.11．下列過程一定吸收能量的是（）A.H2→2HB.CaO溶于水C.酒精燃燒D。鋁粉溶于鹽酸【答案】A【解析】A。H2→2H屬于化學鍵的斷裂，需要吸熱，故A正確;B.CaO溶于水反應生成氫氧化鈣，反應放熱，故C錯誤；C．酒精燃燒過程中放出熱量，故C錯誤；D．鋁粉溶于鹽酸屬于金屬與酸的反應，屬于放熱反應，故D錯誤；故選A.12．下列說法正確的是①物質(zhì)燃燒一定是放熱反應②需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應③放熱的化學反應不需要加熱就能發(fā)生④反應是放出能量還是吸收能量取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對大小A.③④B。①④C.②④D.②③【答案】B13．對于反應中的能量變化,表述正確的是（）A.放熱反應中，反應物的總能量大于生成物的總能量B。形成化學鍵的過程會吸收能量C。加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應D。在化學反應中一定有化學鍵的變化,但不一定有能量的變化【答案】A【解析】A、△H=Q(生成物的能量和）—Q(反應物的能量和)，當△H＜0時反應放熱,故A正確；B、斷裂化學鍵需吸收能量，故B錯誤；C、可燃物燃燒都是放熱反應,但需加熱到可燃物的著火點,故C錯誤；D、在化學反應中一定有化學鍵的變化，同時伴隨能量的變化，故D錯誤；故選A。14．根據(jù)熱化學方程式（在101kPa時)：S（s）＋O2（g）=SO2(g）ΔH=－297.23kJ/mol,分析下列說法中錯誤的是()A.S的燃燒熱為297。23kJ/molB.形成1molSO2的化學鍵所釋放的總能量大于斷裂1molS(s)和1molO2（g）的化學鍵所吸收的總能量C。S(g）＋O2（g）=SO2（g)放出的熱量小于297.23kJD.1molSO2的總能量小于1molS（s)和1molO2(g)的總能量【答案】C【解析】A。S的燃燒熱為297.23kJ/mol，故A正確；B.該反應放熱，所以形成1molSO2的化學鍵所釋放的總能量大于斷裂1molS(s）和1molO2(g）的化學鍵所吸收的總能量,故B正確；C.S（g）含有的能量大于S(s），所以S(g）＋O2(g）=SO2（g)放出的熱量大于297。23kJ，故C錯誤;D。該反應放熱,所以1molSO2的總能量小于1molS(s)和1molO2（g)的總能量，故D正確。故選C.15．下列說法錯誤的是（)A.化學變化過程中一定伴隨著能量變化B。放熱反應可能需要加熱才能進行C。吸熱反應只能在加熱條件下才能進行D。天然氣在空氣中燃燒時，能量轉(zhuǎn)化形式不止一種【答案】C16．下列說法中正確的是A.反應是放熱還是吸熱取決于反應物和生成物的總能量的相對大小B。放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生C.需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應D?；瘜W反應中的能量變化都表現(xiàn)為熱能的變化【答案】A【解析】反應物的總能量大于生成物的總能量為放熱反應，反應物的總能量小于生成物的總能量為吸熱反應，故A正確；放熱反應、吸熱反應與反應條件無關(guān)，故B錯誤；放熱反應、吸熱反應與反應條件無關(guān)，故C錯誤；化學反應中的能量變化都表現(xiàn)為熱能、電能等，故D錯誤.17．下列反應中，既屬于氧化還原反應又屬于吸熱反應的是A。氫氧化鉀與硫酸的反應B。高溫條件下碳粉與氧化銅的反應C.高溫煅燒石灰石D.晶體與NH4Cl固體的反應【答案】B【解析】A.氫氧化鉀與硫酸的反應是放熱反應,不是氧化還原反應，A不正確；B。高溫條件下碳粉與氧化銅的反應是氧化還原反應,也是吸熱反應，B正確；C.高溫煅燒石灰石是吸熱反應,但不是氧化還原反應，C不正確；D.晶體與NH4Cl固體的反應是吸熱反應，但不是氧化還原反應，D不正確。18．下列屬于吸熱反應的是【答案】B【解析】A、酸堿中和反應都是放熱反應,氫氧化鈉與鹽酸反應屬于放熱反應，選項A不選;B、氫氧化鋇晶體與氯化銨反應屬于吸熱反應,選項B可選；C、金屬與酸的反應是放熱反應,鹽酸與鋁反應屬于放熱反應，選項C不選;D、燃燒反應都是放熱反應，蠟燭燃燒屬于放熱反應，選項D不選。答案選B。點睛:本題考查吸熱反應和放熱反應的判斷,解題的關(guān)鍵是正確理解常見的吸熱反應和放熱反應。19．已知:2CO(g）＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1Na2O2(s）＋CO2（g)===Na2CO3(s)＋eq\f（1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1根據(jù)以上熱化學方程式判斷,下列說法正確的是（)A.CO的燃燒熱為283kJB.下圖可表示由CO生成CO2的反應過程和能量關(guān)系C.2Na2O2（s)＋2CO2（s)===2Na2CO3(s）＋O2（g)ΔH>－452kJ·mol－1D。CO(g）與Na2O2(s)反應放出509kJ熱量時,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為6。02×1023【答案】C20．（1）從能量的角度看，斷開化學鍵要______能量（填吸收或放出，下同），形成化學鍵要_____能量.當反應物的總能量高于生成物時,該反應為_______反應（填吸熱或放熱,下同）；當反應物的總能量低于生成物時，該反應為__________反應。（2)由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池中，正極是_______（填名稱)，發(fā)生_______反應；負極是_______(填名稱）,發(fā)生________反應，總反應的化學方程式是______________________。【答案】⑴吸收放出放熱吸熱⑵銅還原鋅氧化Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑【解析】（1）因斷開化學鍵要吸收能量，形成化學鍵要放出能量,因化學發(fā)應中能量變化的宏觀表現(xiàn)是反應物總能量和生成物總能量不相等，若為放熱反應,反應物總能量高于生成物總能量,若為吸熱反應，應物總能量低于生成物總能量，（2）由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池中，鋅較活潑，做負極,發(fā)生氧化反應；銅做正極,發(fā)生還原反應;總反應的化學方程式是：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。21．化學反應伴隨著能量變化是化學反應的基本特征之一。某同學進行如下實驗,以檢驗化學反應中的能量變化。請回答下列問題：（1)實驗中發(fā)現(xiàn)，反應后①中的溫度升高；②中的溫度降低。由此判斷鋁條與鹽酸的反應是________熱反應，Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是________熱反應。反應過程________（填“①”或“②"）的能量變化可用下圖表示。(2)①中發(fā)生反應的離子方程式_____________________________________；在該反應中，作為還原劑的物質(zhì)是________(填化學式）。【答案】⑴放吸①⑵6H＋＋2Al===2Al3＋＋3H2↑Al22．(1）從能量的變化和反應的快慢等角度研究反應：2H2+O2=2H2O。已知該反應為放熱反應，下圖能正確表示該反應中能量變化的是________。(填“A”或“B”）從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應中能量的變化.化學鍵的鍵能如下表:化學鍵H—HO＝OH—O鍵能kJ/mol436496463則生成1mol水可以放出熱量_____kJ（2）以下反應：①木炭與水制備水煤氣②氯酸鉀分解③炸藥爆炸④酸與堿的中和反應⑤生石灰與水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl⑦氣態(tài)水液化，屬于放熱反應的有：_________________（填序號），寫出反應⑥的化學方程式________.【答案】⑴A242⑵③④⑤Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O或2NH3·H2O+8H2O點睛：常見放熱反應主要有化合反應、中和反應、燃燒反應；常見吸熱反應主要有分解反應、以C為還原劑的氧化還原反應、銨鹽與堿的反應。23．能源是現(xiàn)代文明的原動力,通過化學方法可以使能量按人們所期望的形式轉(zhuǎn)化，從而開辟新能源和提高能源的利用率．（1)氫氣在O2中燃燒的反應是______熱反應(填“放”或“吸”），這是由于反應物的總能量______生成物的總能量（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；(2）從化學反應的本質(zhì)角度來看，氫氣的燃燒是由于斷裂反應物中的化學鍵吸收的總能量______形成產(chǎn)物的化學鍵放出的總能量.已知破壞1molH—H鍵、1molO=O鍵、1molH-O鍵時分別需要吸收akJ、bkJ、ckJ的能量。則2molH2(g）和1molO2（g）轉(zhuǎn)化為2molH2O（g）時放出的熱量為____________________kJ。(3)通過氫氣的燃燒反應,可以把氫氣中蘊含的化學能轉(zhuǎn)化為熱能，如果將該氧化還原反應設計成原電池裝置，就可以把氫氣中蘊含的化學能轉(zhuǎn)化為電能，下圖就是能夠?qū)崿F(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置（其中電解質(zhì)溶液為KOH溶液），被稱為氫氧燃料電池．該電池的正極是___（填a或b),負極反應式為______________。（4）若將右圖中的氫氧燃料電池用固體金屬氧化物陶瓷作電解質(zhì)（能夠傳導O2－），已知正極上發(fā)生的電極反應式為：O2＋4e－===2O2－則負極上發(fā)生的電極反應式為________;電子從________極（填a或b）流出?！敬鸢浮竣欧糯笥冖菩∮?4c－2a－b）KJ⑶bH2－2e-+2OH-=2H2O⑷2H2＋2O2－－4e－===2H2Oa24．實驗室利用下列裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)制備少量硝酸。（1）化學實驗室中干燥氨氣使用的試劑是_____________________。(2）B中反應的化學方程式為_________________________________________。（3）實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑,然后通入反應氣體，當催化劑紅熱后撤離酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達到700℃以上。下列圖示中,能夠正確表示該反應過程能量變化的是_____________________（填字母)。ABC（4)高溫時,2NO2（g)2NO（g）+O2（g），因此氨氣與氧氣反應難以生成NO2.根據(jù)下列數(shù)據(jù)計算，當2molNO2分解時，反應會______（填“吸收"或“放出”）_____kJ能量。（5）控制氨氣和氧氣的比例是制備硝酸的關(guān)鍵。當比例不合適時,A中不僅有紅棕色氣體產(chǎn)生，還伴有白煙。產(chǎn)生紅棕色氣體的化學方程式是____________________________，白煙的化學式是_________________?！敬鸢浮竣艍A石灰⑵3NO2+H2O＝2HNO3+NO⑶A⑷吸收113kJ⑸2NO+O2＝2NO2NH4NO325．X、Y、Z是同周期的短周期元素，原子序數(shù)依次增大。Y為地殼中含量最高的金屬元素,Z是所在周期中非金屬最強的元素，X、Y的最高價氧化物對應的水化物可以相互反應.（1）Y元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是_________________.(2)X、Z最高價氧化物對應的水化物之間發(fā)生反應的離子方程式為______________。(3）Z、碳和氟三種元素可組成氟利昂(CZ3F）,它在紫外線作用下破壞臭氧層的反應過程部如下：①CZ3FCZ2F·+Z·②Z·+O3O2+ZO·③ZO·+O·Z·+O2反應①中破壞的化學鍵屬于________（填“極性”或“非極性”）共價鍵。（4）下列說法正確的是___________（填字母)。a。X與氧元素可形成堿性氧化物b.常溫下與水反應的難易程度可證明金屬性:X>Yc。X、Y、Z形成的簡單離子的核外電子排布均相同（5)Y、石墨與含YCl4—的離子液體可構(gòu)成原電池，其工作原理如圖所示.若電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4.5mol,則消耗Y單質(zhì)的質(zhì)量是________?！敬鸢浮竣泞芆H-+H+=H2O⑶極性⑷ab⑸40.5g【解析】Y為地殼中含量最高金屬元素，則Y為Al，X、Y、Z是同周期的短周期元素，原子序數(shù)依次增大，且X、Y的最高價氧化物對應水化物可以相互反應,則X為Na，(3)中Z與碳和氟可組成氟利昂CZ3F，則Z為Cl.(5）Al、石墨與含AlCl4—的離子液體構(gòu)成充電電池，放電時，由電子移動方向可知，Y為負極，石墨為正極，充電時,石墨電極發(fā)生氧化反應，為陽極，與外加電源的正極相連；放電時Al在負極失去電子，與AlCl4—結(jié)合生成Al2Cl7—，負極電極反應式為：Al+7AlCl4—-3e—=4Al2Cl7-,若電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4.5mol，則消耗鋁的質(zhì)量是SKIPIF1<0×27g/mol=40。5g,故答案為：40.5g。26．已知：氫氣和氧氣的混合氣體遇火星即發(fā)生爆炸，生成水；水在1000℃以上持續(xù)加熱分解為氫氣和氧氣;水電解生成氫氣和氧氣。試回答下列問題：（1）氫氣和氧氣反應生成水的反應是__________(填“放熱”或“吸熱”）反應，2mol氫氣和1mol氧氣的總能量__________（填“大于”或“小于”)2mol水的總能量，此反應中化學能轉(zhuǎn)化為_________能。(2）水在高溫下分解的反應為______（填“放熱"或“吸熱”)反應，反應中熱能轉(zhuǎn)化為__________能。電解水的過程是__________能轉(zhuǎn)化為__________能的過程。（3）下列正確的是：__________①需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應；②放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生；③Na2O2中既含有離子鍵也含有非極性鍵④有的吸熱反應在常溫下也能發(fā)生⑤濃硫酸溶于水是放熱反應⑥含有離子鍵的化合物一定是離子化合物,含有共價鍵的一定是共價化合物。（4)下列物質(zhì)中：①Na2O2②He③NaOH④N2⑤MgCl2⑥NH3⑦H2O⑧Cl2⑨NaF是離子化合物的是_____________________，是共價化合物的是______________________.【答案】⑴放熱大于熱能⑵吸熱化學能電能化學能⑶③④⑷①③⑤⑨⑥⑦【解析】（1）氫氣和氧氣反應生成水的反應是放熱反應,2mol氫氣和1mol氧氣的總能量大于2mol水的總27．(1）Zn粒和稀鹽酸反應一段時間后，反應速率會減慢，當加熱或加入濃鹽酸后，反應速率明顯加快。由此判斷，影響化學反應速率的因素有______和______。（2）鋅與鹽酸反應速率可以通過觀察_________進行判斷，也可通過實驗測定。通過實驗測定鋅與鹽酸反應速率，除測量反應時間外，還需要測量的物理量是_______或_____。（3)為探究鋅與鹽酸反應過程的速率變化，某同學的實驗測定方法是：在100ml稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下（氫氣體積已換算為標準狀況):時間/min12345體積/mL50120232290310①哪一時間段反應速率最大_______（填“0~1min”或“1～2min”或“2~3min”或“3~4min