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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第一节化学能与热能[随堂演练]1．下列说法中，错误的是A．人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的B．煤、石油、天然气是当今世界最重要的三种化石燃料C．我国目前最主要的能源是煤炭D．人体运动所消耗的能量与化学反应无关答案D2．在研究物质变化时，人们可以从不同的角度，不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化，据此判断以下叙述中错误的是A．化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成B．所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒C．在化学反应中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，该反应是吸热反应D．化学键的变化必然会引起能量变化，所以，能量变化也一定会引起化学变化答案D3．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是A．Q1＋Q2Q3B．Q1＋Q22Q3C．Q1＋Q2Q3D．Q1＋Q22Q3解析燃烧反应H2＋Cl2=====点燃2HCl是放热反应，反应中破坏1molH—H键和1molCl—Cl键，同时生成2molH—Cl键。因Q(放)＝2Q3－(Q1＋Q2)0，所以Q1＋Q22Q3。答案D4．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：(1)若E1＞E2，反应体系的总能量________(填“升高”或“降低”)，为________(填“吸热”或“放热”)反应。2(2)若E1＜E2，反应体系的总能量________(填“升高”或“降低”)，为________(填“吸热”或“放热”)反应，其原因是_______________________。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(2)升高吸热反应物从环境中吸收能量[随堂演练][限时45分钟，满分50分]一、选择题(共10小题，每小题3分，共30分)1．下列说法正确的是A．Fe与S在加热条件下才能发生反应，所以该反应属于吸热反应B．HNO3、H2SO4分别与NaOH溶液反应都放出热量C．分解反应都是吸热反应，化合反应都是放热反应D．合成氨的反应是放热反应，所以N2与其他物质的反应也是放热反应解析Fe与S虽然需加热才能发生反应，但该反应是放热反应，A错误；中和反应都是放热反应，B正确；分解反应不一定是吸热反应，如H2O2的分解反应就是放热反应，化合反应也不一定是放热反应，如CO2与C的反应就是吸热反应，C错误；与N2反应的物质不同，能量变化也不同，不能根据合成氨反应的能量变化来类推N2与其他物质反应的能量变化，如N2和O2在放电条件下生成NO就是吸热反应，D错误。答案B2．下列说法中错误的是A．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D．反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放出能量还是吸收能量解析化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，A正确；化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成，B正确；反应是吸热反应还是放热反应与反应的条件无关，如铝热反应需要加热才能发生，却为放热反应，C错误；反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定了反应是放出能量还是吸收能量，D正确。3答案C3．人类对于能源的利用大致可以分为三个阶段：柴草时期、化石能源时期、多能源结构时期。以下说法正确的是A．原始社会人类学会利用火，他们用天然气取暖，吃熟食，从事生产活动B．目前我国广大农村生活做饭使用的都是化石燃料C．多能源结构时期指的是新能源时代，广泛使用的能源包括核能、太阳能、氢能等D．化石燃料的燃烧没有污染解析原始人是钻木取火，主要燃料是木柴等，直到现在，我国广大农村依然主要靠燃烧植物的秸秆、木柴等做饭，A、B两项错误；化石燃料燃烧会产生SO2及大量的CO2使目前的酸雨、温室效应等环境问题越来越严重。答案C4．化学键的键能是形成(或断开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198P—O：360O===O：497若生成1molP4O6，则反应P4(白磷)＋3O2===P4O6中的能量变化为A．吸收1641kJ能量B．放出1641kJ能量C．吸收126kJ能量D．放出126kJ能量解析断键吸收的能量：6molP—P键为6×198kJ；3molO===O键为3×497kJ，共为2679kJ；成键放出的能量：12molP—O键为12×360kJ＝4320kJ；故反应放出的能量大于吸收的能量，放出的能量为4320kJ－2679kJ＝1641kJ。答案B5．请根据下面信息，判断下列叙述中正确的是4A．1molH2O分解为H2与O2需吸收930kJ热量B．H与O反应生成1molH2O放出930kJ热量C．2molH的能量小于1molH2的能量D．2molH结合成1molH2放出436kJ的热量解析由反应方程式H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝436kJ·mol－1＋249kJ·mol－1－930kJ·mol－1＝－245kJ·mol－1可知，分解1mol水需要吸收245kJ的能量，生成1mol水时放热245kJ，A、B错误；1molH2生成2molH吸收436kJ能量，反之2molH结合生成1molH2放出436kJ能量，C错误，D正确。答案D6．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如下图所示，下列叙述中正确的是A．每生成2分子AB吸收bkJ热量B．该反应的反应热ΔH＝＋(a－b)kJ/molC．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量D．断裂1molA—A和1molB—B键，放出akJ能量解析观察题给图像可以得到，上述反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，其中反应热ΔH＝＋(a－b)kJ/mol。化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程。答案B57．反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是解析根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应①的ΔH＞0，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应②的ΔH＜0，为放热反应，B项错误，故选D。答案D8.某学生用如图所示装置进行化学反应X+Y===Z能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处降、乙处升。关于该反应的下列叙述：①该反应为放热反应；②生成物的总能量比反应物更高；③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来。其中正确的是A．①②③B．仅②③6C．仅①②D．仅①③解析由“U形管中液面甲处降、乙处升”知，X、Y反应放热(热胀冷缩)，即X、Y的总能量大于Z的总能量，反应过程中相当于将“贮存”在X、Y中的能量转化为热量释放出来。答案D9．将V1mL1.00mol·L－1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50mL)。下列叙述正确的是A．做该实验时环境温度为22℃B．该实验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度约是1.00mol·L－1D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析图像中曲线起点表明5mL1.00mol·L－1HCl溶液与(50－5)mL未知浓度NaOH溶液混合反应后的温度为22℃，而不是实验时环境温度，A错误；当30mL1.00mol·L－1HCl溶液与(50－30)mLNaOH溶液混合反应后温度达到最高点，说明反应放热且两者恰好反应后放热最多，c(NaOH)＝1.0mol·L－1×30mL(50－30)mL＝1.5mol·L－1，B正确，C错误；曲线不能说明其他有水生成的反应中的能量和温度变化，D错误。答案B10.某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如下图，下列叙述正确的是7A．两步反应均为吸热反应B．三种化合物中C最稳定C．A与C的能量差为E4D．AB反应，反应条件一定要加热解析根据反应能量曲线图可知，能量大小为BAC，故两步反应分别为吸热反应、放热反应，其中A、C的能量差为ΔH，C的能量最低，C最稳定，A、C错误，B正确；吸热反应不一定需要加热，D错误。答案B二、非选择题(共2小题，共20分)11．(8分)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量(kJ)243193151432366298436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________。A．H2B．Cl2C．Br2D．I2(2)下列氢化物中最稳定的是________。A．HClB．HBrC．HI(3)X2＋H2===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____________。解析(1)、(2)破坏1mol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1molCl—Cl键和H—H键需吸收能量：243kJ＋436kJ＝679kJ，而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ＝864kJ，所以在Cl2＋H2===2HCl8反应中放出864kJ－679kJ＝185kJ的热量，同理可计算在Br2＋H2===2HBr、I2＋H22HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量。答案(1)A(2)A(3)放热反应(4)Cl212．(12分)某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应。方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10mL2mol·L－1稀硫酸，再插一支温度计，温度计的温度由20℃逐渐升至75℃，随后，温度逐渐下降至30℃，最终停留在20℃。方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10mL2mol·L－1硫酸溶液，再向其中加入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。序号甲试管里发生反应的物质U形管里红墨水液面①氧化钙与水左低右高②氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌)？③铝片与烧碱溶液左低右高④铜与浓硝酸左低右高根据上述实验回答相关问题：(1)铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写出该反应的离子方程式：__________________________________________________。(2)方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是_____________________。(3)方案二中，小木片脱落的原因是_________________________________，由此得出的结论是_______________________________________________。(4)方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。(5)由方案三的现象得出结论：①、③、④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是__________________________