《化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因》分層作業(yè)

第2課時化學(xué)反應(yīng)中能量變化原因燃料燃燒釋放的能量和氫燃料的應(yīng)用前景合格考達(dá)標(biāo)練一、選擇題：共6小題1.下列能源組合中,均屬于更清潔、更高效能源的一組是()①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能A.①②③④ B.①⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧ D.③⑤⑥⑦⑧2.已知2A(g)B(g)是放熱反應(yīng),下列關(guān)于2A(g)B(g)和2A(g)B(l)能量變化示意圖正確的是()3.“節(jié)能和尋找清潔的新能源成為人類的必然選擇”。下列說法不正確的是()A.化石燃料在短期內(nèi)不可再生且其燃燒會產(chǎn)生大氣污染物,迫使人類節(jié)能和尋找新能源B.提高燃料的燃燒效率是節(jié)能的措施之一C.促進能源循環(huán)利用,有效提高能量利用率可達(dá)到節(jié)能的目的D.太陽能、天然氣、地?zé)崮?、海洋能等都屬于新能?.已知2H→H2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()A.2H→H2過程中形成的化學(xué)鍵是共價鍵B.相同質(zhì)量的氫氣分子的能量比氫原子的能量低C.2H→H2過程中形成1mol新化學(xué)鍵放出437.6kJ的能量D.1molH2離解成2molH要放出437.6kJ熱量5.氫能是一種理想的“綠色能源”,以下有關(guān)氫能開發(fā)的方式中最理想的是()A.大量建設(shè)水電站,用電力分解水制取氫氣B.利用化石燃料燃燒放熱,使水高溫分解產(chǎn)生氫氣C.在催化劑作用下,利用太陽能分解水制取氫氣D.利用鐵等金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣6.100kPa時,1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的能量變化如圖所示,下列說法正確的是()A.石墨比金剛石更穩(wěn)定B.金剛石比石墨更穩(wěn)定C.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.破壞1mol石墨化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成1mol金剛石化學(xué)鍵所放出的能量二、非選擇題：共2小題7.已知反應(yīng)H2(g)+12O2(g)H2O(g),反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,則(1)a、b、c分別代表什么意義?a;

b;

c。

(2)該反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),放出的熱量為kJ(用字母表示)。

8.火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)過氧化氫。當(dāng)它們混合反應(yīng)時產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量的熱。已知:0.4mol液態(tài)肼與足量的過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣,并放出256.65kJ的熱量。(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。

(2)又已知:H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1,則16g液態(tài)肼與液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是。

(3)此反應(yīng)用于火箭推進,除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個很大的優(yōu)點是。

等級考提升練一、選擇題：共6小題9.下列有關(guān)能量的說法不正確的是()A.化石能源物質(zhì)內(nèi)部貯存著大量的能量B.植物的光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.由石墨制金剛石是吸熱反應(yīng),故石墨的能量比金剛石的能量低D.燃料燃燒時只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能10.液態(tài)儲氫技術(shù)就是在常溫常壓下將氫氣融入一種化合物“儲油”中,形成“氫油”,便于儲存和運輸。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.“氫油”不穩(wěn)定B.氫能源屬于可再生能源C.該技術(shù)實現(xiàn)了常溫常壓下儲氫技術(shù)的新突破D.液態(tài)儲氫項目有利于發(fā)展氫能源電動機,從而帶來新能源汽車的升級11.化學(xué)家證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程,如圖所示:下列關(guān)于合成氨反應(yīng)的敘述不正確的是()A.該過程表明,在化學(xué)反應(yīng)中存在化學(xué)鍵的斷裂與形成B.在催化劑的作用下,反應(yīng)物的化學(xué)鍵變得容易斷裂C.過程②需吸收能量,過程③則放出能量D.常溫下該反應(yīng)難以進行,是因為常溫下生成物的化學(xué)鍵難以形成12.已知:①破壞1molA—A鍵、1molB—B鍵、1molA—B鍵時分別需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量;②反應(yīng)2A2(g)+B2(g)2A2B(g)的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.體系中A2、B2最活潑B.E1=1370kJ·mol-1C.ΔH=-482kJ·mol-1D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)13.25℃、101kPa下,煤炭、氫氣、天然氣和甲醇(CH3OH)等幾種燃料的熱值依次是約33kJ·g-1、143kJ·g-1、約56kJ·g-1、23kJ·g-1,則下列熱化學(xué)方程式正確的是()A.C(s)+O2(g)CO(g)ΔH=-396kJ·mol-1B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-896kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1D.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+736kJ·mol-114.SF6氣體已有百年歷史,它是法國兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體。六氟化硫具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能,國際上稱為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”。SF6分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知:1molS(固體)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1molF—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)+3F2(g)SF6(g)(已知s為固體,g為氣體)的能量變化為()A.放出1780kJ的能量B.放出1220kJ的能量C.放出450kJ的能量D.吸收430kJ的能量二、非選擇題：共2小題15.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol該物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ)。物質(zhì)Cl2Br2I2H2HClHBrHIHF鍵能242.7193151436.4431.8363297565根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題:(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是。

A.H2 B.Cl2C.Br2 D.I2(2)下列氫化物中最不穩(wěn)定的是。

A.HCl B.HBrC.HI D.HF(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(4)相同條件下X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時,熱量變化最多的是。

(5)若沒有上表的數(shù)據(jù),你能正確回答(4)嗎?,你的根據(jù)是。

16.小明的爸爸是一名出租車司機,為倡導(dǎo)“綠水青山就是金山銀山”這一理念,小明回到家和爸爸進行了一番爭論。小明認(rèn)為:現(xiàn)在空氣污染比較嚴(yán)重,應(yīng)將汽車燃料改用新能源,或者污染較小的燃料。小明的爸爸認(rèn)為:現(xiàn)在城市污染不是很嚴(yán)重,新能源汽車價格高,續(xù)航能力差,不經(jīng)濟,汽油作燃料性價比高,適合長時間運行。為了說服爸爸,小明又給爸爸展示了三張圖片。圖1中國已探明燃料儲量及使用年限燃料液化石油氣天然氣(CNG)95號乙醇汽油價格(元/升)4.82.36.9熱值4.5×1044.0×1044.6×104圖2常用車用燃料熱值及價格圖3不同能源在各年代所占比例最后小明的爸爸贊同了小明的觀點,決定將汽油改為天然氣。(1)小明鼓勵爸爸,將汽油改為天然氣的目的是。

(2)結(jié)合圖3,對于能源的選擇,請你再提一條符合小明的目的的建議:。

(3)“開源節(jié)流”是應(yīng)對能源危機的重要舉措,下列做法有助于能源“開源節(jié)流”的是(填字母)。

a.大力發(fā)展農(nóng)村沼氣,將廢棄的秸稈轉(zhuǎn)化為清潔高效的能源b.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求c.開發(fā)太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮艿刃履茉?減少使用煤、石油等化石燃料d.減少資源消耗,增加資源的重復(fù)使用、資源的循環(huán)再生合格考達(dá)標(biāo)練1.下列能源組合中,均屬于更清潔、更高效能源的一組是()①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能A.①②③④ B.①⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧ D.③⑤⑥⑦⑧答案D解析核能、太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、氫能均屬于新能源,具有資源豐富、沒有污染或很少污染的特點。2.已知2A(g)B(g)是放熱反應(yīng),下列關(guān)于2A(g)B(g)和2A(g)B(l)能量變化示意圖正確的是()答案B解析2A(g)B(g)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物的能量總和大于生成物的能量總和,排除C和D選項;氣體物質(zhì)的能量比液體物質(zhì)的能量高,B正確。3.“節(jié)能和尋找清潔的新能源成為人類的必然選擇”。下列說法不正確的是()A.化石燃料在短期內(nèi)不可再生且其燃燒會產(chǎn)生大氣污染物,迫使人類節(jié)能和尋找新能源B.提高燃料的燃燒效率是節(jié)能的措施之一C.促進能源循環(huán)利用,有效提高能量利用率可達(dá)到節(jié)能的目的D.太陽能、天然氣、地?zé)崮?、海洋能等都屬于新能源答案D解析天然氣屬于化石能源,是不可再生的,不屬于新能源。4.已知2H→H2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是()A.2H→H2過程中形成的化學(xué)鍵是共價鍵B.相同質(zhì)量的氫氣分子的能量比氫原子的能量低C.2H→H2過程中形成1mol新化學(xué)鍵放出437.6kJ的能量D.1molH2離解成2molH要放出437.6kJ熱量答案D解析A對,H2分子中含有共價鍵,故2H→H2過程中形成共價鍵;B對,由圖可知,H原子變成H2放出能量,則相同質(zhì)量的氫氣分子的能量比氫原子的能量低;C對,由圖可知,2H→H2過程中,形成1molH—H鍵要放出437.6kJ能量;D錯,1molH2離解成2molH原子,要斷裂H—H鍵,故要吸收437.6kJ能量。5.氫能是一種理想的“綠色能源”,以下有關(guān)氫能開發(fā)的方式中最理想的是()A.大量建設(shè)水電站,用電力分解水制取氫氣B.利用化石燃料燃燒放熱,使水高溫分解產(chǎn)生氫氣C.在催化劑作用下,利用太陽能分解水制取氫氣D.利用鐵等金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣答案C解析用電力分解水會消耗大量的電能,A錯誤;化石燃料燃燒會產(chǎn)生大量污染物,且造成能源的浪費,B錯誤;太陽能無污染,且可再生,C正確;利用金屬與酸反應(yīng)會消耗大量的金屬,D錯誤。6.100kPa時,1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的能量變化如圖所示,下列說法正確的是()A.石墨比金剛石更穩(wěn)定B.金剛石比石墨更穩(wěn)定C.石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為放熱反應(yīng)D.破壞1mol石墨化學(xué)鍵所吸收的能量小于形成1mol金剛石化學(xué)鍵所放出的能量答案A解析由題圖可知,石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收能量,說明石墨的能量低、更穩(wěn)定,反應(yīng)為吸熱反應(yīng),選項A正確,選項B、C錯誤;由題圖可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故破壞1mol石墨化學(xué)鍵所吸收的能量大于形成1mol金剛石化學(xué)鍵所放出的能量,選項D錯誤。7.已知反應(yīng)H2(g)+12O2(g)H2O(g),反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,則(1)a、b、c分別代表什么意義?a;

b;

c。

(2)該反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),放出的熱量為kJ(用字母表示)。

答案(1)舊的化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量新的化學(xué)鍵形成所放出的能量總反應(yīng)所放出的能量(2)放熱c(或b-a)解析(1)由圖像分析可知,a表示舊的化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量,b表示新的化學(xué)鍵形成所放出的能量,c表示總反應(yīng)所放出的能量。(2)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),放出的熱量為c(或b-a)kJ。8.火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強氧化劑液態(tài)過氧化氫。當(dāng)它們混合反應(yīng)時產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量的熱。已知:0.4mol液態(tài)肼與足量的過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣,并放出256.65kJ的熱量。(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。

(2)又已知:H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1,則16g液態(tài)肼與液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是。

(3)此反應(yīng)用于火箭推進,除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個很大的優(yōu)點是。

答案(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.625kJ·mol-1(2)408.8kJ(3)燃料反應(yīng)后的生成物是水和氮氣,不對環(huán)境造成污染解析(1)當(dāng)有1mol液態(tài)肼和過氧化氫反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣時,放出的熱量為256.65kJ×1mol0.4mol=641.625kJ,所以熱化學(xué)方程式為N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641(2)16g液態(tài)肼為0.5mol,當(dāng)反應(yīng)后生成的水為液態(tài)時,放出的總熱量為641.625kJ2+(44kJ×2)≈408(3)燃料反應(yīng)后的生成物是水和氮氣,不對環(huán)境造成污染。等級考提升練9.下列有關(guān)能量的說法不正確的是()A.化石能源物質(zhì)內(nèi)部貯存著大量的能量B.植物的光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.由石墨制金剛石是吸熱反應(yīng),故石墨的能量比金剛石的能量低D.燃料燃燒時只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能答案D解析化石能源物質(zhì)內(nèi)部貯存著大量的能量,燃燒時放熱,A正確;植物的光合作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,B正確;吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,C正確;燃料燃燒時,化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能,還有部分轉(zhuǎn)化為光能等其他形式的能量,D錯誤。10.液態(tài)儲氫技術(shù)就是在常溫常壓下將氫氣融入一種化合物“儲油”中,形成“氫油”,便于儲存和運輸。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.“氫油”不穩(wěn)定B.氫能源屬于可再生能源C.該技術(shù)實現(xiàn)了常溫常壓下儲氫技術(shù)的新突破D.液態(tài)儲氫項目有利于發(fā)展氫能源電動機,從而帶來新能源汽車的升級答案A解析“氫油”便于儲存和運輸,說明它比較穩(wěn)定,故A錯誤;氫氣燃燒生成水,水分解又生成氫氣,故屬于可再生能源,故B正確;常溫常壓下可以將氫氣融入一種化合物“儲油”中,故該技術(shù)實現(xiàn)了常溫常壓下儲氫技術(shù)的新突破,故C正確;液態(tài)儲氫解決了氫能儲存難、運輸難的問題,能實現(xiàn)氫能的廣泛應(yīng)用,故有利于發(fā)展氫能源電動機,從而帶來新能源汽車的升級,故D正確。11.化學(xué)家證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應(yīng)過程,如圖所示:下列關(guān)于合成氨反應(yīng)的敘述不正確的是()A.該過程表明,在化學(xué)反應(yīng)中存在化學(xué)鍵的斷裂與形成B.在催化劑的作用下,反應(yīng)物的化學(xué)鍵變得容易斷裂C.過程②需吸收能量,過程③則放出能量D.常溫下該反應(yīng)難以進行,是因為常溫下生成物的化學(xué)鍵難以形成答案D解析由圖可知,每3個氫氣分子和1個氮氣分子斷鍵得到原子,然后氫原子和氮原子生成2個氨分子,A項正確;催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,合成氨的反應(yīng)在催化劑作用下,反應(yīng)速率加快,意味著反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成變得更容易,B項正確;舊的化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量,而新的化學(xué)鍵的形成則放出能量,從圖中可看出②為舊的化學(xué)鍵斷裂過程,③為新的化學(xué)鍵形成過程,C項正確;舊的化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量,所以該反應(yīng)在常溫下難以進行,D項錯誤。12.已知:①破壞1molA—A鍵、1molB—B鍵、1molA—B鍵時分別需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量;②反應(yīng)2A2(g)+B2(g)2A2B(g)的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A.體系中A2、B2最活潑B.E1=1370kJ·mol-1C.ΔH=-482kJ·mol-1D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)答案A解析圖中A和B具有的能量最高,因此A和B最活潑,A錯誤;E1表示斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵所吸收的能量(即反應(yīng)的活化能),則E1=2×436kJ·mol-1+498kJ·mol-1=1370kJ·mol-1,B正確;E2表示形成生成物中化學(xué)鍵所放出的熱量,則E2=2×2×463kJ·mol-1=1852kJ·mol-1,ΔH=E1-E2=1370kJ·mol-1-1852kJ·mol-1=-482kJ·mol-1,C正確;由題圖可以看出,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),D正確。13.25℃、101kPa下,煤炭、氫氣、天然氣和甲醇(CH3OH)等幾種燃料的熱值依次是約33kJ·g-1、143kJ·g-1、約56kJ·g-1、23kJ·g-1,則下列熱化學(xué)方程式正確的是()A.C(s)+O2(g)CO(g)ΔH=-396kJ·mol-1B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-896kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1D.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+736kJ·mol-1答案B解析A項,煤炭的熱值約33kJ·g-1,則12g煤炭放出的熱量為396kJ,所以熱化學(xué)方程式為C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-396kJ·mol-1,錯誤;B項,天然氣的熱值約56kJ·g-1,則16gCH4放出的熱量為896kJ,所以熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-896kJ·mol-1,正確;C項,氫氣的熱值是143kJ·g-1,則4gH2放出的熱量為572kJ,所以熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1,錯誤;D項,甲醇(CH3OH)的熱值是23kJ·g-1,則32gCH3OH放出的熱量為736kJ,所以熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-736kJ·mol-1,錯誤。14.SF6氣體已有百年歷史,它是法國兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體。六氟化硫具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能,國際上稱為“氣體絕緣開關(guān)設(shè)備”。SF6分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知:1molS(固體)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1molF—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)+3F2(g)SF6(g)(已知s為固體,g為氣體)的能量變化為()A.放出1780kJ的能量B.放出1220kJ的能量C.放出450kJ的能量D.吸收430kJ的能量答案B解析由題意得1molS(s)和3molF2形成S原子和F原子共需要吸收能量:280kJ+3×160kJ=760kJ,而生成1molSF6氣體時需形成6molS—F鍵,共放出能量:6×330kJ=1980kJ,因此該反應(yīng)放出的能量為1980kJ-760kJ=1220kJ。15.下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol該物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ)。物質(zhì)Cl2Br2I2H2HClHBrHIHF鍵能242.7193151436.4431.8363297565根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題:(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是。

A.H2 B.Cl2C.Br2 D.I2(2)下列氫化物中最不穩(wěn)定的是。

A.HCl B.HBrC.HI D.HF(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(4)相同條件下X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣