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课时分层作业(八)化学键与化学反应中的能量变化(建议用时：40分钟)[合格基础练]1．下列说法不正确的是()A．大多数的化合反应是释放能量的反应B．大多数的分解反应是吸收能量的反应C．化学反应必然伴随着能量的变化D．吸收能量的反应都需要加热[答案]D2．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧C．铝与氧化铁粉末反应D．氧化钙溶于水A[生成物总能量高于反应物总能量则说明反应过程需要吸收能量。]3．下列变化过程需要吸收能量的是()A．2H2＋O2=====点燃2H2OB．Cl＋Cl―→Cl2C．CaO＋H2O===Ca(OH)2D．H2―→H＋HD[H2在O2中燃烧放出大量的热，生石灰溶于水放热，原子间化合放出能量，而拆开H—H则需吸收能量。]4．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是()A．实验室制H2B．用Al焊接钢轨C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应D．灼热的碳放入CO2中D[实验室制H2的反应Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑是放热的氧化还原反应；焊接钢轨的原理是2Al＋Fe2O3=====△2Fe＋Al2O3是放热的氧化还原反应；C项是吸热的复分解反应。]5．下列反应过程中的能量变化与如图一致的是()A．2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3B．C＋CO2=====高温2COC．CaCO3=====高温CaO＋CO2↑D．C＋H2O(g)=====高温CO＋H2A[铝热反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，故A选项正确；B、C、D三项均为吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，故错误。]6．下列反应符合如图所示的是()A．铝片与盐酸的反应B．消石灰与NH4Cl晶体的反应C．酸碱中和反应D．甲烷在氧气中的燃烧反应B[由图示可知：反应物总能量低于生成物总能量，故为吸热反应。]7．破坏1molH2中的化学键吸收的能量为Q1kJ，破坏1molO2中的化学键吸收的能量为Q2kJ，形成1molH2O中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系中，正确的是()A．Q1＋Q2Q3B．2Q1＋Q22Q3C．Q1＋Q22Q3D．2Q1＋Q22Q3D[氢气与氧气的反应是一个释放能量的反应，所以生成水释放的能量大于反应物的化学键断裂吸收的能量。]8．已知断开1molH—H键吸收的能量为436kJ，形成1molH—N键放出的能量为391kJ，根据化学方程式N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3，反应完1molN2放出的能量为92.4kJ，则断开1molNN键需吸收的能量是()A．431kJB．945.6kJC．649kJD．869kJB[设断开1molNN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：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。]9．化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()A．该反应是吸热反应B．断裂1molA—A键和1molB—B键能放出xkJ能量C．断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量C[从能量变化图示上可以看出，反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应，A、D错误；断裂化学键时要吸收能量，故B错误。][教师备选]下列说法中正确的是()A．化合反应均是放热反应，分解反应均是吸热反应B．燃料的燃烧反应是放热反应C．干冰的升华是吸热反应D．需要点燃或加热的化学反应一定是吸热反应B[C＋CO2===2CO是化合反应，但需要吸热，2H2O2===2H2O＋O2↑是分解反应，但放出热量。物质之所以被用作燃料，就是因为它易燃烧并放出热量，B正确。吸热反应属于化学反应的一个类别，干冰升华不是化学反应，C错误。化学反应是吸热反应的决定因素是反应物的总能量低于生成物的总能量，而与化学反应发生的外部条件无关，“点燃”“加热”都属于化学反应发生的外部条件，D错误。]10．在一定条件下，A与B反应可生成C和D，其能量变化如下图所示：A＋B反应物总能量为E1―――――――――――――→发生反应A＋B===C＋DC＋D生成物总能量为E2(1)若E1E2，则反应体系的总能量________(填“升高”或“降低”)，该反应为________(填“吸热”或“放热”)，原因是_________________________。(2)若E1E2，则反应体系的总能量________(填“升高”或“降低”)，该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，原因是_______________________。[解析]研究化学反应的能量变化，应从反应体系和环境两个方面进行分析。[答案](1)降低放热反应物的部分能量转化为热能释放到环境中(2)升高吸热反应物从环境中吸收能量11．某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。(a)(b)(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是________热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是________热反应。(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式_______________________________________________________________________________________________________。(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该________其生成物的总能量。[解析](1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应。(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该低于其生成物的总能量。[答案](1)放吸(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(3)低于12．化学反应可视为旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键的键能是两个原子间形成1mol化学键时释放的能量或断开1mol化学键所吸收的能量。现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)P—P：198P—O：360O===O：498P===O：585。则P4(白磷)＋5O2=====点燃P4O10是________反应(填“放热”或“吸热”)，能量变化为________kJ。(提示：白磷是正四面体形的分子，如图所示，当与氧形成P4O10时，每两个磷原子之间插入一个氧原子，此外，每个磷原子又以双键结合一个氧原子)[解析]形成的P4O10中有12molP—O键、4molP===O键，共放出热量：12mol×360kJ·mol－1＋4mol×585kJ·mol－1＝6660kJ，断裂6molP－P键、5molO===O键需吸收热量：6mol×198kJ·mol－1＋5mol×498kJ·mol－1＝3678kJ，所以此反应为放热反应，1molP4燃烧放出的热量为6660kJ－3678kJ＝2982kJ。[答案]放热2982[等级过关练]13．石墨和金刚石互为同素异形体，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化成金刚石时，需要吸收1.9kJ的能量。下列说法正确的是()A．石墨不如金刚石稳定B．金刚石不如石墨稳定C．石墨转化为金刚石是物理变化D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量更多B[由于石墨变成金刚石时需吸收能量，说明金刚石的能量高，物质的能量越高越不稳定，所以金刚石不如石墨稳定；金刚石与石墨互为同素异形体，是不同的单质，二者之间的转化是化学变化；由于石墨和金刚石完全燃烧后生成的是同种物质，所以放出的能量等于反应物的总能量与生成物的总能量之差，而金刚石的能量高于石墨，所以放出的能量也高于石墨。]14．反应A＋B―→C(放热反应)分两步进行：①A＋B―→X(吸热反应)；②X―→C(放热反应)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()D[因总反应为放热反应，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，所以反应②放出的热量比反应①吸收的热量多。选项A，图中反应①为放热反应，反应②为吸热反应，且总反应为吸热反应，错误；选项B，图中反应①和反应②均为吸热反应，错误；选项C，图中反应①和反应②均为放热反应，错误。]15．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O形成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程C[A.状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。B.从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键。C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键。D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。]16．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436根据上述数据回答下列问题：(1)下列氢化物中最稳定的是________。A．HClB．HBrC．HI(2)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是____________________________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)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________。(4)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(3)吗？你的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)破坏化学键所需能量越高越稳定，由表中数据知应选A。(2)(3)两小题中以氯元素为例计算断开1molCl—Cl键和1molH—H键需要吸收的能量为243kJ＋436kJ＝679kJ，而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ＝864kJ，所以在Cl2＋H2===2HCl反应中放出864kJ－679kJ＝185kJ的热量，同理可以计算在Br2＋H2===2HBr、I2＋H2===2HI反应中分别放出的热量为103kJ、9kJ。(4)可以从非金属元素非金属性的强弱进行判断。[答案](1)A(2)放热(3)Cl2(4)能。元素的非金属性越强，则其生成的氢化物越稳定，且越容易生成，放出的热量越多