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1、1第一节第一节 化学能与热能化学能与热能课后篇巩固提升巩固提升 基础巩固 1 1.从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看,下列变化不能说明发生了 化学变化的是( ) A.变化时有电子的得失或共用电子对的形成 B.变化过程中有化学键的断裂和形成 C.变化时释放出能量 D.变化前后原子的种类和数目没有改变,分子种类增加了 解析某些物理变化也能释放能量,如浓硫酸、NaOH 等溶于水放出热量,白炽灯工作时发光、 发热等。 答案 C 2 2.下列变化中属于吸热反应的是( ) 液态水汽化 将胆矾加热变成白色粉末 浓硫酸稀释 氯酸钾分解制氧气 生 石灰跟水反应生成熟石灰A.B.C.D. 解析
2、放热反应和吸热反应都是化学反应。放热反应为,吸热反应为,液态水汽化是吸 热过程,浓硫酸稀释是放热过程,二者均为物理变化。 答案 D 3 3.下列说法正确的是( ) A.任何化学反应都伴随着能量的变化 B.H2O(g)H2O(l)该过程放出大量的热,所以该过程是化学变化C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化 D.对于如图所示的过程,是吸收能量的过程 解析任何化学反应都有能量的变化,但有能量变化的过程不一定是化学变化,如物质的三态 变化,虽然存在能量变化,但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成,故不是化学变化,A 正确,B 错误;化学反应中能量变化的形式有多种,除热能外,还有光能、电能等,C
3、错误;由图 像知,该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量,故该过程中放出了能量,D 错误。 答案 A 4 4.中国新一代运载火箭“长征七号”,已于 2016 年 6 月 25 日首飞。火箭所需要的巨大能量 由特制的燃料来提供,有关燃料燃烧过程中的变化,下列说法不正确的是( ) A.所有的燃烧过程均是放热的 B.需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的 C.所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂 D.燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量 解析燃烧都是放热反应,与是否需要点燃无关。产物的总能量一定小于反应物的总能量;燃 烧是化学变化,一定会发生旧化学键的断裂和新化学键的形成。2答案 B 5 5.
4、下列说法正确的是( ) A.铁与硫在加热条件下才能发生反应,所以该反应属于吸热反应 B.含等物质的量溶质的 HNO3、H2SO4溶液分别与少量 NaOH 溶液反应释放的热量相等 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 A 项,Fe 与 S 虽然需在加热条件下才能反应,但该反应是放热反应。B 项,虽然 HNO3、H2SO4的物质的量相等时,H2SO4溶液中 H+的物质的量大于 HNO3,但由于 NaOH 是少量的,所 以两种酸溶液中 H+均未完全反应,所以两个反应放出的热量相等。C 项,分解反应不一定是 吸热反应,
5、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。D 项,与 N2反应的物质不同,反应的能量变化也不同,所以不能根据合成氨 的反应来类推其他与 N2相关的反应。 答案 B 6 6.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故。一氧化碳的产生主要是因为煤炉中发生了以下反应:CO2+C2CO,试分析下列有关叙述中不正确的是 ( )A.C 在 O2充足时,发生的反应主要是放热反应 B.煤燃烧时吹入的氧气越多越好C.CO2+C2CO 这一反应属于吸热反应D.煤燃烧时,反应物自身总能量高于生成物总能量,所以放出热量 解析氧气过多时会带走一部分热量,故
6、B 项错误。 答案 B 7 7.下列关于化学反应与能量的说法正确的是( ) A.化合反应一定是放热反应 B.形成物质的化学键时要吸收能量 C.反应物的总能量与生成物的总能量一定相等 D.化学反应中既有物质变化又有能量变化 解析化合反应不一定是放热反应;形成化学键时要放出能量;反应物的总能量与生成物的总 能量不相等,才使反应表现为吸热或放热。 答案 D 8 8.下列反应一定属于放热反应的是( ) A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应 B.能量变化如图所示的反应C.化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少的反应 D.不需要加热就能发生的反应 解析氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应;生成物
7、的总能量比反应物的总能量多 的反应为吸热反应;化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少的反应为放热反应;3不需要加热就能发生的反应可能为吸热反应,也可能为放热反应。 答案 C9 9.导学号 66474048 如图所示,把试管小心地放入盛有(20 )碳酸饮料的烧 杯中,试管中开始放入几小块铝片,再用滴管滴加 5 mL 浓 NaOH 溶液于试管中。试回答下列 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,反应所得溶液和氢气的总能量 (填“大于” “小于”或“等于”)铝片 和 NaOH 溶液的总能量。 解析金属与酸
8、或碱溶液的反应是放热反应,铝与碱液的反应放热尤为显著,放出的热量使烧 杯中饮料的温度升高,使 CO2的溶解度减小。根据反应的热效应与化学键的关系可知,放热 反应生成物的总能量小于反应物的总能量。 答案(1)铝片上有大量气泡产生,铝片逐渐溶解;烧杯内液体放出气泡变快 (2)铝与 NaOH 溶液反应生成氢气,且反应放热,碳酸饮料中 CO2在水中的溶解度随温度 升高而减小,CO2从饮料中逸出变快(3)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(4)小于 能力提升 1 1.已知 H+ClHCl 并放出a kJ 的热量,下列叙述中正确的是( ) A.HCl 分子内每个原子都达到了 8 电子稳定结构 B.H
9、Cl 分子的能量比 H、Cl 原子的能量之和低 C.1 molHCl 断键成 1 mol H、1 molCl 要释放出a kJ 热量 D.氢原子和氯原子靠电子得失形成共价键 解析 A 中 H 达到 2 电子稳定结构。C 中断键要吸收能量。D 中是靠共用电子对形成共价键。 答案 B2 2.一种环保型燃料丙烷,其燃烧时发生反应的化学方程式为 C3H8+5O23CO2+4H2O。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.所有的化学反应都会伴随着能量变化,有能量变化的物质变化不一定是化学反应 C.1 mol C3H8和 5 mol O2所具有的总能量大于 3 mol CO2和
10、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 解析本题考查了化学反应中的能量变化。火炬燃烧时化学能转化为热能和光能,A 错;物质 发生化学反应一定伴随着能量变化,伴随着能量变化的物质变化却不一定是化学变化,因为 物质的“三态”变化、核变化也都伴随能量变化,B 正确;可燃物的燃烧属于放热反应,放热4反应反应物总能量大于生成物总能量,C 正确;丙烷燃烧产物为 CO2和 H2O,无污染,D 正确。 答案 A 3 3.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知 12 g 石墨完全 转化为金刚石时,要吸收a kJ 的能量。下列说法中正确
11、的是( ) 石墨不如金刚石稳定 金刚石不如石墨稳定 等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多 等质量的石墨和金刚石完全燃 烧,石墨放出的能量多A.B.C.D. 解析由石墨完全转化为金刚石时吸热,说明石墨的能量比金刚石低,石墨比金刚石更稳定;同 质量的石墨和金刚石完全燃烧时,消耗氧气的量相同,生成同样多的二氧化碳,由于金刚石的 能量高,所以金刚石燃烧后放出的能量要多。 答案 B 4 4.已知 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量 484 kJ,且氧气中 1 mol OO 键完全断 裂时吸收能量 496 kJ,水蒸气中 1 mol HO 键形成时放出能量 463 kJ,则氢气中 1
12、 mol HH 键断裂时吸收能量为( )A.920 kJB.557 kJC.436 kJD.188 kJ解析设 1molHH 键断裂时吸收能量为xkJ。首先写出化学反应方程式 2H2+O22H2O,然后分析反应过程可知,2mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开 2molHH 键、1molOO 键, 吸收的能量为(2x+496)kJ;生成 2molH2O 形成 4molHO 键,放出的能量为 4463kJ=1852kJ,依 据能量守恒定律放出能量 484kJ=1852kJ-(2x+496)kJ,即可求出x=436。 答案 C 5 5.导学号 66474049 环境保护是目前人类面临的一项重大课
13、题。为应对燃料 使用造成的环境污染,科学家提出了利用太阳能促进燃料循环使用的构想,其构想可用下图 表示:其中过程的主要反应为2CO22CO+O2,2H2O2H2+O2,2N2+6H2O4NH3+3O2,2CO2+4H2O2CH3OH+3O2,CO2+2H2OCH4+2O2。下列说法中不正确的是( ) A.过程中发生的反应均为放热反应 B.太阳能最终主要转化为热能 C.经过上述一个循环后放出 O2 D.要实现上述循环,当前需要解决的关键问题是过程 解析过程中发生的反应为燃烧反应,均为放热反应,A 项正确;太阳能最终主要转化为热能,B 项正确;经过一个循环后不会产生新物质,C 项错误;要实现题述循
14、环,当前需要解决的关键 问题是过程,D 项正确。5答案 C 6 6.下列有关能量转换的说法错误的是( ) A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C.动物体内葡萄糖被氧化成 CO2是热能转变成化学能的过程 D.植物通过光合作用将 CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程 解析煤燃烧是化学能转化为热能的过程,A 项正确;化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量 均来源于太阳能,B 项正确;动物体内葡萄糖被氧化成 CO2是化学能转变成热能的过程,C 项 错误;植物通过光合作用将 CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程,D 项正确。 答案 C 7
15、 7.化学反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示,请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示 、 ,反 应 (填“吸收”或“放出”)能量。 (2)反应过程中断裂的化学键为 , (填“吸 收”或“放出”)的能量为 ;形成的化学键为 , (填 “吸收”或“放出”)的能量为 。 (3)E2= 或 (用A、C或E1、E3表示)。 解析(1)A、C分别表示 1molN2(g)和 3molH2(g)(反应物)的总能量、2molNH3(g)(生成物)的 总能量,由于反应物总能量高于生成物总能量,因此反应放出能量。(2)反应过程中断裂的化 学键为 1molNN 键和 3molHH 键,吸
16、收能量为E1;形成的化学键为 6molNH 键,放出能量 为E3。 答案(1)1 mol N2(g)和 3 mol H2(g)的总能量 2 mol NH3(g)的总能量 放出 (2)1 mol NN 键和 3 mol HH 键 吸收 E1 6 mol NH 键 放出 E3(3)A-C E3-E18 8.如图所示,把盛有 3 mL 饱和氯化钠溶液的试管小心地放入盛有碳酸饮料(温度为 20 ) 的烧杯中,然后用胶头滴管向试管中滴加 1 mL 浓硫酸。 请回答下列问题: (1)实验过程中观察到的现象是 ,产生这种现象的原因是 。 (2)试管内断裂的化学键的类型是 ,形成的化学键的类型是 。 (3)写
17、出烧杯中有关反应的化学方程式: 。 6解析(2)浓硫酸溶解于水,断裂 H2SO4中的共价键;氯化钠溶液中析出晶体,形成 NaCl 中的离 子键。(3)烧杯中碳酸分解产生二氧化碳。 答案(1)烧杯中产生大量气泡,小试管中有晶体析出 浓硫酸具有吸水性,浓硫酸加入饱和 NaCl 溶液中,会吸收溶液中的水,饱和 NaCl 溶液中的溶剂水减少,溶液中有晶体析出;浓硫 酸溶于水会放出大量的热,使烧杯中碳酸饮料的温度升高,碳酸分解产生二氧化碳而产生大 量的气泡 (2)共价键 离子键(3)H2CO3H2O+CO29 9.在一个小烧杯里加入约 20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O,将小烧杯放 在事先已滴有 34 滴水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约 10 g 氯化铵晶体,并立即用玻璃棒 迅速搅拌。试回答下列问题: (1)写出反应的化学方程式: 。 (2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 。 (3)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是(答出三个或三个以上原因) 。 (4)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热? (答出两 种方案)。 (5)“结冰”现象说明该反应是一个 (填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断 开旧化学键 (填“吸收”或“放出”)的能量 (填“”或“ 放出 (6)有的吸热反应不需要加热也可发生