化学能与热能练习题
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2020-2021学年高二化学人教版选修四第一章化学反应与能量——化学能与热能的应用一.选择题(共15小题)1.下列变化中,一定不存在化学能与热能相互转化的是()A.铝热反应B.金属钝化C.干冰气化D.燃放爆竹2.据研究,若把太阳光变成激光用于分解海水制氢,反应可表示为:2H2OH2↑+O2↑.有下列几种说法:①水分解反应是放热反应;②氢气是可再生能源;③使用氢气作燃料有助于控制温室效应;④若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来,可改善生存条件。
其中叙述正确的是()A.①②B.③④C.②③④D.①②③④3.伦敦奥运火炬彩用的是环保型燃料﹣﹣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4.关于能源的叙述正确的是()A.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变为热能的过程B.氢气属于理想的二次能源,可以寻找催化剂使水分解,同时释放能量C.化石燃料属于一次能源,属于不可再生能源,属于来自太阳的能源D.大力开发丰富的煤炭资源,将煤进行气化处理提高煤的利用率,可减少对石油的依赖5.下列措施,能使煤炭燃烧更充分,提高热能利用率的是()A.多加煤以使炉火更旺B.把煤炭做成大煤球C.把煤中掺合一些黄泥做成蜂窝煤D.把煤粉碎,在煤粉燃烧器中燃烧6.下列变化过程中,一定不存在化学能与热能相互转化的是()A.原电池反应B.干冰升华C.粮食酿酒D.节日放鞭炮焰火7.下列措施能使煤炭燃烧最充分,提高热能利用率的是()A.向燃烧正旺的炉火上洒一些水B.把煤炭做成大煤球C.把煤中掺一些黄泥做成蜂窝煤D.把煤粉碎,在煤粉燃烧器中燃烧8.下列说法正确的是()A.分子式为C2H6O的有机化合物性质相同B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能途径a:CCO+H2CO2+H2O途径b:CCO2C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油9.下面是四位同学在学习化学能与热能后产生了一些认识,其中一定正确的是()A.B.C.D.10.化学已经渗透到人类生活的各个方面,下列说法不正确的是()A.户外钢架桥生锈主要是电化学腐蚀所致B.葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假葡萄酒C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子化合物D.青岛世园会喷雾风扇依据化学能与热能转化原理,会自动喷出清凉水雾11.已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述正确的是()A.每生成2分子AB吸收bkJ热量B.该反应热△H=(b﹣a)kJ•mol﹣1C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.断裂1molA﹣A和1molB﹣B键,放出akJ能量12.各种能量可以相互转化.下述能量未必由化学能转化而来的是()A.电解铝所需的电能B.人的体能C.化学电池的电能D.燃油汽车的动能13.下列有关化学变化中的能量关系的说法中,错误的是()A.任何一个化学变化的过程中都包含着能量的变化B.化学变化过程中能量变化的实质就是旧键断裂要吸收能量,新键生成会放出能量C.如果生成物的能量比反应物的能量高,则该反应为放热反应D.如不特别注明,化学反应的反应热就是就是该反应的焓变14.下列变化中,一定不存在化学能与热能相互转化的是()A.酸碱中和B.干冰汽化C.淀粉发酵D.金属钝化15.化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述正确的是()A.每生成2个AB分子放出bkJ热量B.AB(g)A2(g)B2(g)△H(a﹣b)kJ•mol﹣1C.该反应中生成物的总能量低于反应物的总能量D.断裂1mol A2和1mol B2中的化学键,放出akJ能量二.填空题(共1小题)16.(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ.则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为。
金牌化学高三专题系列之 化学能与热能一、化学反应中能量变化的有关概念及计算 1.反应热(焓变)(1)定义:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时, 。
(2)符号:(3)常用单位: (4)测量:可用量热计测量。
(5)表示方法:吸热反应:H ∆ 0 ;放热反应H ∆ 0 。
(6)产生原因:化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等,故化学反应均伴随着能量比变化。
2.燃烧热和中和热(1)燃烧热:101KPa 时,1mol___________完全燃烧生成__________的氧化物时所放出的热量。
(2)中和热:在______________中,酸和碱发生中和反应生成______________水时的反应热。
3.燃料的充分燃烧(1)化石燃料主要包括煤、石油、天然气等。
(2)可燃物的燃烧的条件是_____________________________________________________。
(3)充分燃烧的必要条件是__________要充足,可燃物与O2的接触面积要大。
(4)不充分燃烧则产热少,浪费资源,污染环境。
4.吸热反应和放热反应二、热化学方程式的书写及正误判断1.概念:表示________________________________________________的化学方程式。
2.书写要求:(1)注明反应的________和________(25℃、101kPa 下进行的反应可不注明)。
(2)注明反应物和生成物的状态:固态(______)、液态(______)、水溶液(aq)、气态(_____)。
(3)热化学方程式中个物质钱的化学计量系数值表示物质的________________,而不表示______________________,因此可以写成分数。
三、盖斯定律及其应用1.____________和____________有关。
如右图所示,反应A →B 可看成反应A →C 和C →B 的和, 所以反应的焓变有如下关系:H ∆=H ∆1+H ∆2【思路点拨】应用盖斯定律进行简单计算的注意事项: (1)设计合理的过程;(2)当反应方程式乘以或除以某数时,H ∆也应乘以或除以该数;(3)反应方程式进行加减运算时,H ∆也同样要进行加减运算,且计算过程中要带“+”、“-”; (4)应用盖斯定律进行计算并比较反应热的大小时,同样要把H ∆看作一个整体。
专题04 化学反应与热能专项训练1.下列措施能使煤炭燃烧更充分,提高热能利用率的是( )A.多加煤以使炉火更旺B.在煤炭中加入生石灰C.制蜂窝煤时常在煤中掺一些黄泥D.把煤粉碎,在煤粉燃烧器中燃烧【答案】D【详解】A.多加煤可导致燃烧不充分,浪费资源,A不符合题意;SO的排放,与煤炭燃烧更充分无关,B不符合题意;B.在煤炭中加入生石灰的目的是脱硫,减少2C.制蜂窝煤时常在煤中掺一些黄泥,主要目的是使煤炭易于成型,与煤炭燃烧更充分无关,C不符合题意;O的接触面积,使煤燃烧得更快、更充分,提高热能利用率,D符合题意;D.把煤粉碎能增加煤与空气中2故选D。
2.化学反应中往往伴随着能量的变化,下列反应既属于氧化还原反应,又属于放热反应的是A.石灰石的分解反应B.铝与稀盐酸反应C.Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应D.NaOH与稀硫酸反应【答案】B【解析】分析:凡是有元素化合价升降的反应均是氧化还原反应,结合反应中的能量变化解答。
详解:A. 石灰石高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,属于吸热的非氧化还原反应,A错误;B. 铝与稀盐酸反应生成氢气和氯化铝,既属于氧化还原反应,又属于放热反应,B正确;C. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热的非氧化还原反应,C错误;D. NaOH与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,属于放热反应,但不是氧化还原反应,D错误。
答案选B。
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 .22H O(g)H O(l) ,该过程放出大量的热,所以该过程是放热反应C .化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D .如图所示,该反应是吸热反应 【答案】A 【详解】A .一切化学变化过程中都伴随着能量的变化,故A 正确;B .物质的三态变化过程中,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,故不属于化学变化,故B 错误;C .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,故C 错误;D .由题图知,该反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应是放热反应,故D 错误; 故选:A 。
第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能基础过关练题组一化学反应中的能量变化1.(2020湖南娄底高一开学考试)下列说法正确的是()A.风力、化石燃料、天然铀矿都是一次能源B.需要加热才能发生的反应都是吸热反应C.断开1mol C—H键要放出一定的能量D.燃煤发电是将化学能直接转化为电能2.(2020青海西宁高一期中)如图所示,把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里,立即塞紧带有U形管的塞子,已知U形管内预先装有少量水(为方便观察,预先将水染成红色),结果U形管左边液面升高,则加入的物质可能是()A.NaOH固体B.浓硫酸C.NH4NO3晶体D.Na2O2固体3.(2020江苏苏州高一期中)根据如图提供的信息,下列所得结论不正确...的是()A.该反应是吸热反应B.该反应中旧键断裂吸收的能量高于新键形成放出的能量C.该反应可能是碳酸钙的分解反应D.该反应一定需要加热才能发生4.(2019辽宁沈阳东北育才中学高一下期中)如图所示,烧杯甲中盛有少量液态冰醋酸,烧杯乙中盛有NH4Cl晶体,在烧杯乙中再加入适量氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],搅拌,可观察到冰醋酸逐渐凝结为固体。
下列有关判断正确的是()A.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应是放热反应B.反应物的总能量高于生成物的总能量C.反应中有热能转化为产物内部的能量D.反应中断裂的化学键只有离子键题组二化学键与化学反应中能量变化的关系5.(2020山西大同一中高一月考)我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确的是()A.该反应是化合反应B.催化剂参加了化学反应过程C.CH4→CH3COOH过程中,有C—H键的断裂和形成D.①→②过程中,形成了C—C键,断裂的化学键的总键能<形成的化学键的总键能6.(2020内蒙古集宁一中高一期中)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,已知1mol CO(g)与2mol H2(g)反应生成1mol CH3OH(g)放出116kJ热量。
一、单选题1.(2020·全国高一课时练习)下列说法正确的是( )A .化学反应过程中一定伴随着能量变化B .人体运动消耗的能量与化学反应无关C .化学反应释放的能量一定是热能D .有化学键断裂的变化一定是化学变化【答案】A【详解】A.化学反应的本质为旧键的断裂和新键的形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,则化学反应过程中一定伴随着能量变化,A 正确;B.人体运动消耗的能量与化学反应有关,如人体内葡萄糖发生氧化反应提供能量等,B 错误;C.化学反应释放的能量不一定是热能,也可以是光能、电能等,C 错误;D.有化学键断裂的变化不一定是化学变化,例如氯化氢溶于水时共价键断裂,但此过程不是化学变化,D 错误; 答案选A 。
2.(2020·天津高一期中)下列说法中正确的是A .绿色植物的光合作用是把热能转化为化学能的过程B .生物能是与化学反应无关的一种能源C .化学能只能以热能的形式释放D .葡萄糖在人体内的氧化是放热反应【答案】D【解析】A. 绿色植物的光合作用是把太阳能转化为化学能的过程,A 错误;B. 生物能是与化学反应有关的一种能源,B 错误;C. 化学能不一定只能以热能的形式释放,例如电能也可以,C 错误;D. 葡萄糖在人体内的氧化是放热反应,D 正确,答案选D 。
3.(2020·遵义航天高级中学高二月考)下列说法不正确...的是: A .化学能可以转变成为热能、电能等B .化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的C .化学反应必然伴随发生能量变化D .化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关【答案】D6.1.1化学反应与热能第六章 化学反应与能量A、任何化学反应中伴随能量的变化,即化学能转化为热能,根据原电池的定义,是化学能转化成电能,故A说法正确;B、化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因,故B说法正确;C、任何化学反应都伴随能量的变化,故C说法正确;D、化学反应中能量变化的多少与反应物的质量或物质的量有关,故D说法错误。
课时作业(十七)化学能与热能1.一种生产和利用氢能的途径如图所示。
下列说法中错误的是()A.氢能属于二次能源B.图中能量转化的方式至少有6种C.太阳能电池的供电原理与燃料电池相同D.太阳能、风能、氢能都属于新能源C[氢能属于二次能源,A项正确;图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能,电能与化学能的相互转化,电能与光能、热能的转化等,B项正确;太阳能电池的供电原理是将太阳能转化为电能,而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能,所以二者供电原理不相同,C项错误;太阳能、风能、氢能都属于新能源,D项正确。
] 2.(2020·北京等级考测试)高粱酿酒过程中的部分流程按顺序排列如下,其中能说明高梁转化过程中放出热量的是()A B C D“蒸粮”时加热“拌曲”前摊晾“堆酵”时升温“馏酒”时控温C[试题以高粱酿酒过程为情境,通过图像分析和必要的文字说明考查学生对化学反应与能量的理解,涉及化学反应与能量、化学与传统文化等必备知识,主要考查接受、吸收、整合化学信息的能力,体现科学态度与社会责任的学科核心素养,突出对基础性、应用性的考查。
C项,发酵时温度升高,此过程涉及放热反应,正确。
]3.铍和氯气反应的能量变化如图所示。
下列说法正确的是()A.E2是正反应的活化能B.该反应的ΔH<0C.加入催化剂,ΔH减小D.ΔH=E2-E1B[图中E1、E2分别代表正、逆反应的活化能,A错误;由图可知,反应物[Be(s)+Cl2(g)]具有的总能量高于生成物[BeCl2(s)]具有的总能量,该反应是放热反应,则ΔH<0,B正确;ΔH由反应物和生成物具有的总能量决定,加入催化剂,能改变正、逆反应的活化能,但ΔH 不变,C错误;该反应的ΔH=E1-E2,D错误。
]4.我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)ΔH<0,在低温下获得高转化率与高反应速率。
第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,而形成生成物中的化学键要放出能量。
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
E 反应物总能量>E 生成物总能量,为放热反应。
E 反应物总能量<E 生成物总能量,为吸热反应。
2、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。
②酸碱中和反应。
③金属与酸反应制取氢气。
④大多数化合反应(特殊:C +CO 2△2CO 是吸热反应)。
常见的吸热反应:①以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H 2O(g) △+H 2(g)。
②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H 2O +NH 4Cl =BaCl 2+2NH 3↑+10H 2O ③大多数分解反应如KClO 3、KMnO 4、CaCO 3的分解等。
3、能源的分类:[思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不点拔:这种说法不对。
如C +O 2=CO 2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。
Ba(OH)2·8H 2O 与NH 4Cl 的反应是吸热反应,但反应并不需要加热。
第二节 化学能与电能(1)概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
(2)原电池的工作原理:通过氧化还原反应(有电子的转移)把化学能转变为电能。
(3)构成原电池的条件:(1)电极为导体且活泼性不同;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触);(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。
(4)电极名称及发生的反应:负极:较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,电极反应式:较活泼金属-ne-=金属阳离子负极现象:负极溶解,负极质量减少。
答案变式训练1.解析能量越高物质越不稳定,NO3能量高,比NO稳定性差,A项错误;根据图示可知①反应为吸热反应,②反应为放热反应,B项错误;第②步的逆反应的活化能更大,因此NO2更难转化为NO3和NO,C项错误;升高温度,能增加分子的内能,增加活化分子百分数,①②两步反应速率均加快,D项正确。
答案 D变式训练2.答案C A项,放电时阳离子向正极移动,正确;B 项,充电时阳极发生氧化反应,所以Mo3S42x-失去电子生成Mo3S4,正确;C项,充电时Mo3S4是生成物,错误;D项,放电时负极发生氧化反应,Mg失去电子生成Mg2+,正确。
变式训练3.答案A[解析] 根据原电池的构成原理,可知电极Ⅰ为负极,电极Ⅱ为正极,电极Ⅲ为阳极,电极Ⅳ为阴极。
电子流向为电极Ⅰ→→电极Ⅳ,故电流方向为电极Ⅳ→→电极Ⅰ, A项正确;电极Ⅰ为负极,发生氧化反应,B项错误;电极Ⅱ为正极,Cu2+在此被还原, C项错误;电极Ⅲ为阳极,活性阳极Cu在此被氧化,D项错误。
变式训练4.答案D[解析] 根据原电池原理,该燃料电池中,通入O2的一端为正极,通入CO和H2的一端为负极。
CH4中的C为-4价,反应后生成的CO中C为+2价,1 mol CH4放电转移6 mol e-,A项错误;该电池的电解质为熔融碳酸盐,故无OH-,电极反应为H 2-2e-+CO32-CO2↑+H2O或CO-2e-+CO32-2CO2,B项错误;原电池中CO32移向负极(A极), C项错误;B极O2放电,结合CO2生成CO 32:O2+2CO2+4e-2CO32-,D项正确。
变式训练5.答案A解析:根据装置图判断,左边铁丝发生吸氧腐蚀,右边铁丝发生析氢腐蚀,其电极反应为左边负极:Fe—2e-===Fe2+正极:O2+4e-+2H2O===4OH-右边负极:Fe—2e-===Fe2+正极:2H++2e-===H2↑。
第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第1课时化学反应与热能合格考达标练1.下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是()A.形成化学键的过程是放热过程B.可逆反应进行的过程中没有热量变化C.在常温下可以发生的反应一定是放热反应D.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关,故任何化学反应中都有热量的变化,B错误;常温下发生的反应不一定是放热反应,如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,C错误;化学反应中能量变化的大小与反应物的质量有关,物质变化越多,能量变化越多,D错误。
2.下列变化中属于吸热反应的是()①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰A.只有①④B.②③C.①④⑤D.②④⑤,吸热反应为②④,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。
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,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。
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,与是否需要点燃无关。
对于放热反应,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。
第一课时化学反应与热能同步基础练习题(解析版)1.下列变化一定是吸热反应的是( )A.凡需加热才能发生的反应B.所有的分解反应C.将化学能转变为热能的反应D.生成物总能量大于反应物总能量的反应解析:需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如燃烧,一般需加热到一定温度才能反应,但是燃烧是放热反应,A项错误;不是所有的分解反应都是吸热反应,如过氧化氢的分解反应是放热反应,B项错误;将化学能转变为热能的反应是放热反应,C项错误;生成物的总能量大于反应物的总能量的反应是吸热反应,D项正确。
答案:D2.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( )A.铝片和稀硫酸反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C.灼热的炭与CO2反应D.甲烷在O2中燃烧的反应解析:铝和稀硫酸反应是放热反应,A项不符合题意;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应不是氧化还原反应,B项不符合题意;灼热的炭和二氧化碳的反应是吸热反应,该反应中碳元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,C项符合题意;甲烷的燃烧是放热反应,D项不符合题意。
答案:C3.下列过程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.液态水汽化D.氧化钙与水反应解析:碳酸钙受热分解属于吸热反应,生成物的总能量高于反应物的总能量,A项符合题意;乙醇燃烧属于放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,B项不符合题意;液态水汽化是吸热过程,属于物理变化,C项不符合题意;氧化钙与水反应是放热反应,生成物的总能量低于反应物的总能量,D项不符合题意。
答案:A4.下列说法中正确的是()A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化,伴随能量变化的物质变化一定是化学变化B.需要加热的化学反应一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应一定是放热反应C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高;也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多D.因为3O2=2O3是吸热反应,所以臭氧比氧气的化学性质更活泼解析:A项,化学反应发生的过程中都有能量变化,但有能量变化的不一定是化学变化,也可能是物理变化,如水蒸气变成液态水的过程是放热过程,但它是物理变化。
第六章化学反应与能量第17讲化学能与热能(精讲)【考情分析】本讲内容在高考中的主要考点集中在以下几个方面:一是化学反应中能量变化有关概念的理解及计算,主要涉及能量变化的本质,以图象的形式表示能量变化过程的分析;二是热化学方程式的正误判断与书写,主要根据题给信息正确书写热化学方程式及正误判断;三是盖斯定律的应用,主要是利用盖斯定律计算反应热的数值。
热化学方程式的正误判断主要以选择题形式考查;热化学方程式的书写及ΔH的计算往往结合盖斯定律在第Ⅱ卷以填空题形式考查,能量转化以图象形式出现在选择题中的可能性较大。
【核心素养分析】1、变化观念与平衡思想:认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能多角度、动态地分析热化学方程式,运用热化学反应原理解决实际问题。
2、证据推理与模型认知:通过分析、推理等方法认识研究反应热的本质,建立盖斯定律模型。
3、科学态度与社会责任:赞赏化学对社会发展的重大贡献,具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
【网络构建】【知识梳理】知能点一焓变、热化学方程式1.化学反应的实质与特征(1)实质:反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
(2)特征:既有物质变化,又伴有能量变化;能量转化主要表现为热量的变化。
(3)化学反应中的能量转化形式①吸热反应:热能―→化学能。
②放热反应:化学能―→热能。
③光合作用:光能―→化学能。
④燃烧反应:化学能―→热能,化学能―→光能。
⑤原电池反应:化学能―→电能。
⑥电解池反应:电能―→化学能。
2.焓变、反应热(1)反应热:化学反应过程中吸收或放出的能量。
(2)焓变:在恒压条件下进行的反应的热效应,符号:ΔH,单位:kJ/mol或kJ·mol-1。
(3)焓变与反应热的关系:对于恒压条件下进行的化学反应,如果反应中物质的能量变化全部转化为热能,则有关系:ΔH=Qp。
2.放热反应和吸热反应的判断(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析,如图所示。
6、下列变化属于吸热反应的是( )
①液态水汽化②将胆矾加热变成白色粉末③浓硫酸稀
释④ KClO3分解制O2 ⑤生石灰与水生成熟石灰
A、①④
B、②③
C、①④⑤
D、②④
第一节化学能与热能
化学反应发生时同时会伴随着能量的变化,例如煤、石油、天然气这三种我们非常熟悉的燃料,它们在燃烧时便能释放出热能。
在初中化学里我们已经从燃料的角度初步学习了“化学与能源”等相关知识。
那么化学反应中产生的能量变化,比如热能的释放,其从何而来?它与化学物质及其化学反应是否有所联系?在本节的学习中,我们将从微观结构的角度,即从本质上去分析理解化学反应中的能量,主要是热能的变化,从而建立起科学的能量观。
本节的学习内容可分为三部分:
1.化学能与热能之间的内在联系。
在这部分内容里,我们将运用已有的化学键的初步知识去分析理解化学反应中的能量变化关系,在学习中应深刻理解以下要点:
(1)化学反应中能量变化的主要原因:
(2)化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:
2.任何化学反应除遵循质量守恒外,同样也遵循能量守恒。
反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应(E反:反应物具有的能量;E生:生成物具有的能量):
在学习这部分内容时,应该重视实验探究方法在学习新知识中的作用,通过科学探究可以帮助和加深我们对化学能与热能之间相互转化及其研究过程的认识,学会从定性和定量两个方面去研究化学反应中的能量变化。
3.了解生物体内生命活动过程中的能量转化、能源与人类社会发展的密切关系,建立起正确的能量观。
除了课本知识外,也应通过阅读科普读物、多听科普讲座、多读书和看报纸等多种途径去获取这些方面的知识。
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1.氢氧化钠与盐酸的反应属于( )。
·
A.吸热反应 B.放热反应
C.既是吸热反应也是放热反应 D.都不是
2.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。
吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。
该化学物质可能是( )。
A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.生石灰 D.蔗糖
3.下列物质加入水中显著放热的是( )。
A.生石灰 B.固体NaCl C.无水乙醇 D.固体NH4N03
4.对于放热反应,下列说法正确的是( )
A.产物H20所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量
B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量
C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H。
O所具有的总能量
D.反应物H2和02具有的能量相等
5.关于吸热反应的说法正确的是( )。
A.凡需加热的反应一定是吸热反应
B.只有分解反应才是吸热反应
C.使用催化剂的反应是吸热反应
D.C02与CaO化合是放热反应,则CaC03分解是吸热反应
6.已知金刚石在一定条件下转化成石墨是放热的。
据此,以下判断或说法正确的是( )。
A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D.吸热反应在一定条件下也能发生
7.有关下列能量转化的认识不正确的是( )。
A.植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能
B.人类使用照明设备是将电能转化为了光能
C.生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效
D.燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能
8.近年来,广州市的大部分公交车及部分出租车已采用LPG(液化石油气)作为汽车的燃料,其主要目的在于( )。
A.防止石油短缺 B.降低成本
C.减少对大气的污染 D.加大发动机的动力
9.下列情况不造成环境污染的是( )。
A.燃烧液化石油气 B.燃烧管道煤气
C.燃烧氢气 D.燃烧木材
10.“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰。
1体积“可燃冰”可贮载100~200体积的天然气。
下面关于“可燃冰”的叙述不正确
的是( )。
A.“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B.“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C.“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D.“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
二、填空题
11.从能量的角度看,断开化学键要,形成化学键要。
化学反应是释放能量还是吸收能量取决于。
12.当反应物的总能量高于生成物时,该反应为反应;当反应物的总能量低于生成物时,该反应为反应。
13.下列反应中,属于放热反应的是,属于吸热反应的是。
①煅烧石灰石(主要成分是CaC03)制生石灰(CaO) ②燃烧木炭取暖③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐败
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是( )。
A.锌粒与稀硫酸的反应
B.灼热的木炭与COz反应
C.甲烷在氧气中的燃烧反应
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
2.能源可划分为一级能源和二级能源,自然界以现成方式提供的能源称为一级能源;需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。
氢气是一种高效而没有污染的二级能
源,它可以由在自然界中大量存在的水来制取:,该反应需
要吸收大量的热。
根据以上内容回答下列问题:
(1)下列叙述正确的是( )。
A.风力是二级能源 B.水力是二级能源
C.天然气是一级能源 D. 电能是一级能源
(2)关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不可行的是( )。
A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢气成为二级能源
B.设法将太阳能聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找高效催化剂,利用太阳能使水分解产生氢气
D.寻找特殊催化剂,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
3.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4C104)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应。
其方程式可表示为:
下列对此反应的叙述中错误的是( )。
A.上述反应属于分解反应
B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
D.在反应中高氯酸铵起氧化剂作用
二、填空题
4.2 g H2燃烧时约放热286 kJ,而每千克汽油燃烧时约放热46 000 kJ。
氢气被公认为21世纪替代矿物燃料的理想能源,试简述氢气作为能源的三个主要优点:
(1);(2);(3)。
5.城市使用的燃料,现大多为煤气、液化石油气。
煤气的主要成分是CO和H2的混合气体,它有煤炭与水蒸气在高温下反应制得,故又称水煤气。
试回答:
(1)写出制取水煤气的主要化学方程式,该反应是反应(填吸
热、放热)。
(2)设液化石油气的主要成分为丙烷(C3H8),其充分燃烧后产物为C02和H2O,试比较
完全燃烧等质量的C3H8及CO所需的氧气的质量比为:。
阅读与实践
能源的概念“能源”这一术语,过去人们谈论得很少,由于两次石油危机使它成了人们议论的热点。
那么,究竟什么是“能源”呢?关于能源的定义,目前约有20种。
例如:《科学技术百科全书》说:“能源是可以从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”;《日本大百科全书》说:“在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来做功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”;我国的《能源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供给人类所需的光、热、动力等任一形式的、且可以互相转换的能量的源泉。
确切而简单地说,能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。
人们通常按能源的形态特征或转换与应用的层次对它进行分类。
世界能源委员会推荐的能源类型为:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。
其中,前三个类型统称化石燃料或化石能源。
已被人类认识的上述能源,在一定条件下可以转换为人们所需的某种形式的比如木炭和煤炭,把它们加热到一定温度,它们能和空气中的氧气化合并放出大量的热能。
我们可以用热来取暖、做饭或制冷,也可以用热来产生蒸汽,用蒸汽来推动汽轮机,使热能变为机械能;也可以用汽轮机带动发电机,使机械能变为电能;如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户,它又可以转化为机械能、光能或热能。
家庭小实验将约30 g研细的碳酸钠晶体装入小塑料袋底部,压紧后,用线绳将塑料袋绑住,使碳酸钠晶体被封在塑料袋的下半部。
再将约20 g研细的硝酸铵晶体装入塑料袋的上半部,用烧热的铁丝或锯条将塑料袋封口,即做成“冰袋”。
使用时,只要将线绳解下,用手使袋内两种固体粉末充分混合,便立即产生低温,试试看温度能降到多少?(当外出旅游时,这种“冰袋”可以用于短时间保鲜食物)
参考答案
第一节化学能与热能
11.吸收能量放出能量反应物和生成物所具有的总能量的相对大小12.热量放出
13.放热吸热
14.②③④⑤⑥①
能力拓展
1.B 2.(1)C (2)A 3.D
4.(1)来源丰富 (2)单位质量放热多 (3)生成物无污染5.(1)吸热反应 (2)70:11。