1、第一节第一节 化学反应与能量变化化学反应与能量变化 第第 1 1 课时课时 化学反应与热能化学反应与热能 A 组 基础对点练 题组一 化学能与热能的相互转化 1.下列说法不正确的是( ) A.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化 B.放热反应不需加热就能发生 C.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应 D.化学反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对高低 答案 B 解析 化学反应在发生物质变化的同时还一定伴随着能量的变化，故 A 正确；放热反应有的 需加热，有的不需加热，如铝热反应是放热反应，但需要加热，故 B 错误，C 正确；反应放 热或吸热由反应物和生成物总能量的
2、相对高低决定，故 D 正确。 2.(2019 东安区校级月考)下列变化过程，属于放热反应的是( ) 液态水变成水蒸气 Ba(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 的反应 Al 与 Fe3O4高温下反应 固体 NaOH 溶于水 H2在 Cl2中燃烧 食物腐败 A. B. C. D. 答案 D 解析 、不是化学反应，是吸热反应。 题组二 化学反应中能量变化的原因 3.已知反应 AB=CD 的能量变化如图所示，下列叙述正确的是( ) A.该反应为放热反应 B.该反应为吸热反应 C.反应物的总能量高于生成物的总能量 D.该反应只有在加热条件下才能进行 答案 B 解析 由图像可知，反应物能量低，生成物能量
3、高，则该反应为吸热反应。 4.化学反应常常伴随能量的变化，以下是 H2与 Cl2反应的能量变化示意图，下列说法正确的 是( ) A.氯化氢分子的电子式： B.该反应既是氧化还原反应又是放热反应 C.形成 1 mol HCl 键要吸收 431 kJ 的能量 D.反应物断键时吸收的能量大于产物形成化学键时释放的能量 答案 B 解析 HCl 是共价化合物，故 A 项电子式错；形成化学键要放出能量，C 项错；通过计算判 断放出的能量大于吸收的能量，该反应为放热反应，D 项错，B 正确。 5.已知 2SO2O2 催化剂 2SO3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是( ) A.O2的能量一定高于 SO2
4、的能量 B.SO2和 O2的总能量一定高于 SO3的总能量 C.SO2的能量一定高于 SO3的能量 D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生 答案 B 解析 判断一个反应是放热反应还是吸热反应，关键看反应物的总能量与生成物的总能量的 差值。如果反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，B 项正确；A 项和 C 项错误， 都没有考查总能量差；放热反应只表明反应物总能量比生成物总能量高，而加热是反应的条 件，两者无必然联系，许多放热反应也必须加热才能开始进行，D 项错误。 题组三 能源及能源的开发利用 6.近年来， 全球气候变暖给人类生存和发展带来了严峻的挑战， 在此背景下， “新能源”“低
5、碳”“节能减排”“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是 ( ) A.太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源” B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料 C.如图甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想 D.让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用 答案 B 解析 太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”，故 A 正确；“低碳经济” 是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，低碳就是指控制二氧化碳的排放量，故 B 错误； 从图示可知， 氯化氢循环利用， 排出的水无污染， 符合“节能减排”思想， 故 C 正确； 让煤变
6、成合成气，能提高能源利用率，节能减排，故 D 正确。 题组四 化学能与热能的转化 7.如图所示，把试管放入盛有 25 饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴 入 5 mL 稀盐酸。 回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是_。 (2)产生上述现象的原因是_。 (3)写出有关反应的离子方程式：_。 (4)由实验推知，MgCl2溶液和 H2的总能量_(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和 盐酸的总能量。 答案 (1)镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊 (2)镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体 析出 (3)Mg2H =
7、Mg2H 2、Ca 22OH=Ca(OH) 2 (4)小于 解析 (1)镁和盐酸剧烈反应，可观察到产生大量气体，反应放出热量使饱和溶液温度升高， 析出固体溶质，观察到溶液变浑烛。 (3)镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为：Mg2H =Mg2 H2，析出固体的离子方程式为：Ca2 2OH=Ca(OH) 2。 (4)当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应是放热反应，则 MgCl2溶液和 H2的总能 量小于镁片和盐酸的总能量。 B 组 综合强化练 1.北京奥运会开幕式时李宁点燃的奥运火炬采用的是环保型燃料丙烷，其燃烧时发生反 应的化学方程式为 C3H85O2 点燃 3CO
8、24H2O。下列说法中不正确的是( ) A.火炬燃烧时化学能只转化为热能 B.所有的燃烧反应都会释放热量 C.1 mol C3H8和 5 mol O2所具有的总能量大于 3 mol CO2和 4 mol H2O 所具有的总能量 D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料 答案 A 解析 火炬燃烧时还有化学能与光能的转化，A 错；燃烧都是放热反应，B 正确；因为丙烷 燃烧为放热反应，所以据反应的化学方程式可知，C 正确；丙烷完全燃烧时产物为 CO2与 H2O，故对环境无污染，D 正确。 2.氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏 1 mol 氢气中的化学键消耗的能 量为
9、Q1 kJ，破坏 1 mol 氯气中的化学键消耗的能量为 Q2 kJ，形成 1 mol 氯化氢中的化学键 释放的能量为 Q3 kJ。下列关系式中正确的是( ) A.Q1Q2Q3 C.Q1Q22Q3 答案 A 解析 由于 Cl2和 H2反应生成 HCl 要放出热量，所以 Q1Q22Q3。 3.已知断开 1 mol HH 键吸收的能量为 436 kJ，形成 1 mol HN 键放出的能量为 391 kJ， 根据化学方程式 N23H2 高温、高压 催化剂 2NH3，反应完 1 mol N2放出的能量为 92.4 kJ，则断开 1 mol NN 键需吸收的能量是( ) A.431 kJ B.945.6
10、 kJ C.649 kJ D.869 kJ 答案 B 解析 设断开 1 mol NN 键需吸收的能量为 x，根据反应放出的能量形成新键放出的能量 断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4 kJ6391 kJ3436 kJx，x945.6 kJ。 4.根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是( ) A.H2O 分解为 H2与 O2时放出热量 B.生成 1 mol H2O 时吸收热量 245 kJ C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲丙 D.氢气和氧气的总能量小于水的能量 答案 C 解析 根据能量变化可知，1 mol H2与1 2 mol O2 断键时吸收 685 k
11、J 能量，而生成 1 mol H2O 放出 930 kJ 能量，所以 H2燃烧生成 H2O 的反应是放热反应，则 H2O 的分解是吸热反应。 5.如图为反应 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图，下列说法正确的是( ) A.拆开 2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)中的化学键成为 H、O 原子，共放出 1 368 kJ 能量 B.由 H、O 原子形成 2 mol H2O(g)，共吸收 1 852 kJ 能量 C.2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(l)，共吸收 484 kJ 能量 D.2 mol H2(g)和 1 mol
12、O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)，共放出 484 kJ 能量 答案 D 解析 拆化学键吸收能量，故 A 错误；形成化学键放出能量，故 B 错误；依据图像数据分析 计算，2 mol H2(g)和 1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)，共放出 484 kJ 能量，故 C 错误，D 正确。 6.下表中的数据是破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量： 物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436 根据上述数据回答下列问题： (1)下列物质本身具有的能量最低的是_(填字母，下同)。 A.H
13、2 B.Cl2 C.Br2 D.I2 (2)下列氢化物中最稳定的是_。 A.HCl B.HBr C.HI (3)X2H2=2HX(X 代表 Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？_。 (4)相同条件下，X2(X 代表 Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或 吸收的热量最多的是_。 答案 (1)A (2)A (3)放热反应 (4)Cl2 解析 (1)、(2)破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，所具有的能量 越低。(3)、(4)以氯元素为例计算断开 1 mol ClCl 键和 HH 键需吸收能量：243 kJ436 kJ 679 kJ，
14、而形成 2 mol HCl 放出的能量为 2432 kJ864 kJ，所以在 Cl2H2=2HCl 反应 中放出 864 kJ679 kJ185 kJ 的热量，同理可计算在 Br2H2=2HBr、I2H22HI 反应 中，分别放出 103 kJ、9 kJ 的热量。 7.实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。 (1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是_。 (2)B 中反应的化学方程式为_。 (3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催 化剂始终保持红热，温度可达到 700 以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变 化的是_(填字母)。 (4)高温
15、时，2NO2(g)2NO(g)O2(g)，因此氨气与氧气反应难以生成 NO2。根据下列数据 计算，当 2 mol NO2分解时，反应会_(填“吸收”或“放出”)_ kJ 能量。 NO2(g) 931 kJ mol 1 N(g)2O(g) NO(g) 628 kJ mol 1 N(g)O(g) O2(g) 493 kJ mol 1 2O(g) 答案 (1)碱石灰 (2)3NO2H2O=2HNO3NO (3)A (4)吸收 113 解析 (1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是碱石灰。 (2)B 中反应的化学方程式为 3NO2H2O=2HNO3NO。 (3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催 化剂始终保持红热，温度可达到 700 以上，说明该反应是放热反应。放热反应中反应物的 总能量高于生成物的总能量。 所以能够正确表示该反应过程能量变化的是 A。 2 mol NO2断裂 化学键时吸收的总能量：931 kJ21 862 kJ，生成 2 mol NO 和 1 mol O2的化学键放出的总 能量是：628 kJ2493 kJ1 749 kJ，显然吸收的热量多，故为吸热反应。
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