人教版必修2 第二章 第一节 化学能与热能 作业
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课时提升作业七化学能与热能(25分钟50分)一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)1.(2018·深圳高一检测)天然气燃烧过程中的能量转化方式为( )A.化学能转化为热能B.化学能转化为电能C.热能转化为化学能D.化学能转化为机械能【解析】选A。
天然气燃烧,物质发生化学反应产生CO2、H2O,把化学能转化为热能。
因此该过程中的能量转化方式为化学能转化为热能。
2.白磷、红磷是磷的两种同素异形体。
某温度下1 mol白磷转化为红磷放出29.2 kJ的热量,则下列叙述正确的是( )A.白磷比红磷稳定B.红磷比白磷稳定C.1 mol白磷比1 mol红磷含有的总能量低D.红磷转化为白磷要放热【解析】选B。
1 mol白磷转化为红磷放出29.2 kJ的热量,则1 mol 红磷含有的总能量低,故红磷比白磷稳定,其转化为白磷要吸热。
3.(2018·郑州高一检测)下列说法正确的是 ( )①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应②放热反应在常温下一定很容易发生③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④放热反应加热到一定温度引发后,停止加热反应也能继续进行A.③④B.①②C.①②③④D.②③④【解析】选A。
需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应;放热反应常温下不一定容易发生,如铝热反应;反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小;由于放热反应在反应过程中放出热量,可以维持反应的继续进行,所以停止加热后反应也可以继续进行。
4.(2018·长沙高一检测)相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子的能量为E2。
下列关系中正确的是( ) A.2E1=E2 B.2E1>E2C.2E1<E2D.E1=E2【解析】选B。
氢气分子分解成原子要破坏化学键,即吸收热量,故1 mol氢分子的能量小于2 mol氢原子所具有的能量,即2E1>E2。
高一化学《化学能与热能》补充练习1.下列热化学方程式书写正确的是(ΔH 的绝对值均正确)( )A .C 2H 5OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+3H 2O(g) ΔH =-1 367.0 kJ/mol(燃烧热)B .NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H 2O(l) ΔH =+57.3 kJ/mol(中和热)C .S(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH =-269.8 kJ/mol(反应热)D .2NO 2===O 2+2NO ΔH =+116.2 kJ/mol(反应热)2.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )A .HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH =-57.3 kJ/mol ,则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH =2×(-57.3) kJ/molB .CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol ,则2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)反应的ΔH =+2×283.0 kJ/molC .需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D .1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热3.发射“嫦娥一号”探月卫星用的燃料是H 2,氧化剂是O 2。
已知:1 g 氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ 的热量,表示该反应的热化学方程式正确的是( )A .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-142.9 kJ·mol -1B .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O ΔH =-571.6 kJ·mol -1D .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =+571.6 kJ·mol -14.已知:H 2(g)+F 2(g)===2HF(g) ΔH =-270 kJ·mol -1,下列说法正确的是( )A .2 L 氟化氢气体分解成1 L 氢气和1 L 氟气吸收270 kJ 热量B .1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2 mol 液态氟化氢放出热量小于270 kJC .在相同条件下,1 mol 氢气与1 mol 氟气的能量总和大于2 mol 氟化氢气体的能量D .1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ 的热量5.在25 ℃、101 kPa 下,1 g 甲醇燃烧生成CO 2和液态水时放热22.68 kJ ,下列热化学方程式正确的是( )A .CH 3OH(l)+O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =+725.8 kJ·mol -132B .2CH 3OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =-1452 kJ·mol -1C .2CH 3OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =-725.8 kJ·mol -1D .2CH 3OH(l)+3O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =+1452 kJ·mol -16.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系,则下列说法中正确的是( )A .石墨转变为金刚石是吸热反应B .白磷比红磷稳定C .S(g)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 1 S(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH 2 则ΔH 1>ΔH 2D .CO(g)+H 2O(g)===CO 2(g)+H 2(g) ΔH 1>07.下列各组热化学方程式的ΔH 前者大于后者的是( )①C(s)+O 2(g)=CO 2(g) ΔH 1 C(s)+O 2(g)=CO(g) ΔH 212②S(s)+O 2(g)=SO 2(g) ΔH 3 S(g)+O 2(g)=SO 2(g) ΔH 4③H 2(g)+O 2(g)===H 2O(l) ΔH 5 2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH 612④CaCO 3(s)===CaO(s)+CO 2(g) ΔH 7 CaO(s)+H 2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH 8A .① B .④ C .②③④ D .①②③8.已知:2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ/molCH 4(g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-890 kJ/mol现有H 2和CH 4的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO 2和H 2O(l),若实验测得反应放热3 695 kJ ,则原混合气体中H 2和CH 4的物质的量之比是( )A .1∶1B .1∶3C .1∶4D .2∶39.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH 3OH(g)+H 2O(g)===CO 2(g)+3H 2(g)ΔH = + 49.0kJ·mol -1②CH 3OH(g)+1/2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2(g)ΔH =-192.9kJ·mol -1下列说法正确的是( )A .CH 3OH 的燃烧热为192.9kJ·mol -1B .反应①中的能量变化如右图所示C .CH 3OH 转变成H 2的过程一定要吸收能量D .根据②推知反应:2CH 3OH(l)+O 2(g)===2CO 2(g)+4H 2(g)的 ΔH >-385.8kJ·mol -110.根据盖斯定律判断右图物质转变过程中,正确的等式是( )A .ΔH 1=ΔH 2=ΔH 3=ΔH 4B .ΔH 1+ΔH 2=ΔH 3+ΔH 4C .ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3=ΔH 4D .ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3+ΔH 411.一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NO x )的污染。
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( B )。
·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( B )。
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 )。
A.生石灰 B.固体NaCl C.无水乙醇 D.固体NH4N034.对于放热反应,下列说法正确的是( B )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H2O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( D )。
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第2课时化学能与热能的相互转化基础过关1.下列变化完全符合下图图示的是()①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④生石灰溶于水⑤二氧化碳与灼热的碳反应⑥碘的升华⑦Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应A.①②⑥B.②⑤⑦C.①②⑤⑥⑦D.②④⑤⑦2.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)的过程放出大量的热,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3.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.灼热的碳与CO2的反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.铝片与稀盐酸的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应4.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5.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 O==O键完全断裂时吸收能量496 kJ,水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ,则氢气中1 mol H—H 键断裂时吸收能量为()A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ6.伦敦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C3H8(g)+5O2(g))3CO2(g)+4H2O(l)。
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(g)和5 mol O2(g)所具有的总能量大于3 mol CO2(g)和4 mol H2O(l)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7.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故。
P36 第一节化学能与热能1.吸收能量;放出能量;反应物的总能量与生成物的总能量的大小。
2.热量;放出。
3.C;CO2。
4.②③④⑤;①。
5.AD 6.C 7.AD 8.(1)D (2)C9.反应物中化学键断裂需要吸收能量,生成物中化学键形成则要放出能量,当成键放出的能量大于断键吸收的能量时,反应最终放出能量,这部分能量以热的形式放出就是热能。
吸热反应所吸收的热量被用于破坏反应物中的化学键。
10.同意乙同学的说法。
因为放热反应是成键放出的能量大于断键吸收的能量,但化学反应首先需要能量来断键。
11.结论1:破坏1mol化学键需要吸收的能量和形成1mol化学键时放出的能量相等;结论2:一个反应放出或吸收的能量与参加反应的物质的物质的量成正比;结论3:气态水变成液态水时是放热的变化。
12.(1)Q=890×1000/22.4= KJ(2)39732×80%/(75×4.18)=126.76KgP44 化学能与电能1.氧化还原反应;化学能;电能;负极;氧化;正极;还原;导电。
2. B C D B>A>C>D 3.B 4.C 5.D6.一次性干电池中的氧化还原反应是不可逆的,放完电之后就不能再使用。
而蓄电池中的氧化还原反应是可逆的,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时可以逆向进行,使生成物恢复原状。
7.从电极材料判断:活泼金属作负极,不活泼金属(或石墨)作正极。
从发生的反应判断:发生氧化反应的电极是负极,发生还原反应的电极是正极。
8.家用电器的普及和种类的增加,使得电池的使用量随之剧增。
废电池混在垃圾中,不仅污染环境,而且造成浪费。
据报道,全国的电池年消耗量为30亿只,因疏于回收而丢失铜740吨,锌1.6万吨,锰粉9.7万吨。
另外,普通干电池里含有镉和汞两种元素,这两种元素若污染了土壤和水源,进入人类的食物链,就会发生“水俣病”(汞中毒)和“痛痛病”(镉中毒),这两种工业公害病,都在日本发生过,造成很多人死亡。
第一节化学能与热能-X 选择题1. 环境保护是目前人类而临的一项重大课题。
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,其构想可用如图表示:I 太阳能其中过程I 的主要反应为 ®2CO 2—2CO+O 2, (2)2H 2O —2H 21 +O 21 , ③ 2N 2+6H 2O —4NH 3+3O 2, ④ 2CO 2+4H 2O —2CH 3OH+3O 2, ⑤ CO2+2H 2O=^CH4+2O2 O下列说法中不正确的是()A. 过程II 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02D. 实现上述循环,当前需要解决的关键问题是过程I2. 2和比在催化剂表而合成氨的微观历程及能量变化的示意图如图,用昵、OO 、晟分 别表示N2、H2、NH3•下列说法正确的是 ()A. 使用催化剂,合成氨反应放岀的热量减少燃料CH 4 CH^OH NHi H :燃烧放热n燃烧产物co : H?0 N :反应过程B. 在该过程中,N2. H2断键形成N 原子和H 原子C. 在该过程中,N 原子和H 原子形成了含有非极性键的NHsD. 合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能疑3. 已知1 g 氢气完全燃烧生成水蒸气时放岀热虽:121 kJ,氧气中1 mol 0=0键完全断裂 时吸收热虽:496 kJ,水蒸气中1 molH-Q 键形成时放岀热量463 kJ,则氢气中1 mol H —H 键断裂时吸收热疑为() A. 920 kJ B ・ 557 kJ D ・ 188 kJ4. 有下列物质:①NaOH 固体;②浓硫酸:®NH 4NO3晶体:④CaO 固体。
现将它们分别 装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U 形管的塞子,发现U 形管内滴有红墨水的液而呈现如 图所示状态,判断加入的物质可能是(B. ©©④ D. (D<2)(3)5. 石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一左条件下可以转化为金刚石。
高中人教版化学必修二第二章第一节化学能与热能同步测试一、单选题(共13题;共26分)1•已知化学反应2C (s) +02 (g) —2C0 (g) , 2C0 (g) +02 (g) =2CO2 (g)都是放热反应.据此判断,下列说法屮不正确的是()A.1.2gC所具有的能量--定高于28gCO所具有的能量B.56g CO和32g O2所具有的总能量大于88g CO2所具有的总能量C.12g C和32g O2所具有的总能暈大于44g CO2所具有的总能量D.将一定质量的C燃烧,生成C02比生成CO时放出的热量多2.已知下列热化学方程式:2H2 (g) +02 (g) —2H2O (g) ; AH= - 483.6kJ/molH2 (g) +5O2 (g) —H20 (g) ; AH= - 241.8kJ/molH2 (g) +5O2 (g) —H20 (I) ;A H=・ 285.8kJ/mol则氢气的燃烧热为( )A.438.6 kJ/molB. 241.8 kJ/molC. 285.8 kJ/molD.无法确定3.已知反应:(DlOlkPa 时,2C (s) +02 (g) =2C0 (g) ;A H= - 221kJ/mol,②稀溶液中,H+ (aq) +0H' (aq) =H20;・57.3kJ/mol下列结论正确的是( )A.碳的燃烧热大于110.5 kJ/molB.①的反应热为221 kJ/molC.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为114.6 kJ/molD.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成lmol水,放出57.3 kJ热暈4.下列说法正确的是( )A.热化学方程式中,化学式前面的化学计量数既可表示微粒数,又可表示物质的量B.热化学方程式屮,如果没有注明温度和压强,则表示在标准状况下测得的数据C.书写热化学方程式时,不仅要写明反应热的符号和数值,还要注明各物质的聚集状态D.凡是化合反应都是放热反应,分解反应都是吸热反应5•下列图示变化为吸热反应的是()6.已知在25°C 、1.0xl05Pa 条件下,2mol M 气燃烧生成水蒸气放出484KJ 热量,下列热化学方程式正确的 是()A. H 2 (g) + I 02 (g) —H 20 (g) AH=+242 kJ/molB. 2H 2 (g) +02 (g) —2H 2O (I) △!■!=・ 484kJ/molC. H 2 (g) + 4 O2 (g) —H 20 (g) AH= - 242kJ/molD. 2H 2 (g) +02 (g) —2H 2O (g) A H =+484 kJ/mol7•下列各图所表示的反应是吸热反应的是()8 •化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引 起的.如图为2 (g)和0 (g)反应生成NO (g)过程中的能量变化:下列说法中正确的是()NJ0和OjiO 反应个恥0(g)过程中的仕试变化A. 1 mol N 2 (g) 1 mol 02 (g)反应放出的能量为 180 kJB. 1 mol N 2 (g)和1 mol O2 (g)具有的总能量小于2 mol NO (g)具有的总能量C. 通常情况下,N 2 (g)和O2 (g)混合能直接生成NOD. NO 是一种酸性氧化物,能与NaOH 溶液反应生成盐和水 9•下列说法正确的是()A. rtl H 原子形成1 mol H ・H 键要吸收能量B.所有燃烧的反应都是放热反应C. NaOH 溶于水是放热反应D.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应能量 A. 反应过程吸收能诫946 kj/mo吸枚陡斤 kJ/mol簸物10.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A.反应物总能量低于生成物总能量时,该反应一定不能发生B.化学键的键能越大,物质的能量越高C.一个反应的焙变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变D.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焙变□•根据表屮的信息判断下列说法正确的是()物质金刚石石墨外观无色,透明固体灰黑,不透明固体熔点? 7•燃烧热395.4393.5A.表示石墨燃烧热的热化学方程式为C (石墨,s) + * 02 (g) =CO (g) AH=- 393.5 kJ*molB.由表中信息知C (石墨,s) —C (金刚石,s) A H=+1.9 kJ*mor 1C.由表屮信息可得如图所示的图象D.由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点高于石墨的12.下列热化学方程式书写正确的是()A.2SO2+O2—2SO3A H=・ 196.6 kJ/molB.2H2O (g) —2H2 (g) +02 (g) 483.6kJ/molC.2H2 (g) +02 (g) —2H2O (I) AH= - 571.6 kJ/molD.C (s) +02 (g) —C02 (g) AH=+393.5 kJ/mol23.键能是指破坏(或形成)lmol化学键所吸收(或放出)的能量.化学反应就是旧键的断裂和新键形成的过程.现查得:H・H、Cl・CI和H・CI的键能分别为436KJ/mol、243KJ/mol和431KJ/mol,请用此数据估计,由CH ,出生成ImolHCI时的热效应()A.放热183KJB.放热91.5KJC.吸热183KJD.吸热91.5KJ二、填空题(共5题;共14分)14.已知:®lmol H2分子屮化学键断裂时需要吸收436RJ的能量@lmol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量③由H原子和CI原子形成Imol HCI分子时释放431kJ的能量则此反应的热化学方程式是: ________ .15.应用纳米技术制备的纳米金属燃料己应用到社会生活和高科技领域.一些原子序数较小的金属、非金属和常用燃料的单位质量燃烧热的比较如下图所示[月井(N2H4)和硼烷(B5H9)为传统火箭燃料].Be请冋答下列问题:(1)结合元素在地壳中的含量,在单位质量燃烧热大于汽油和蛍单质的物质中,最具发展潜力的两种新型燃料可以是 _______ (填写元素符号).这些物质作为燃料使用,除具有高燃烧热值外,还具有的优点是 _______ (填一项).(2)使金屈在较低温度下燃烧的关键技术之一是将其制成纳米、微米级的颗粒.如此,不仅降低了金属燃料的燃点,也使得燃烧更为容易和充分,其原因是__________(3)________________________________________________________________________________ Be粉和MnO2粉末在高温下可以反应(类似铝热反应),请写出该反应的化学方程式 ___________________ ;根据图示推测可能的原因是 ________16.(1)向1 Llmol/L的NaOH溶液中加入下列物质:①浓H2SO4;②稀硝酸;③稀酷酸,恰好完全反应的热效应为△&、△&、A H3,则三者由小到大顺序为________________(2)由盖斯定律结合下述反应方程式,回答问题:①NH3 (g) +HCI (g) =NH4CI (S)△!■!=・ 176kJ/mol②NH3 (g) +H20 (I) —NH3*H2O (aq) A H= - 35.1kJ/mol(3)HCI (g) +H20 (I) —HCI (aq) A H= - 72.3kJ/mol(4)NH3*H2O (aq) +HCI (aq) —NH4CI (aq) A H=・ 52.3kJ/mol则NH4CI (s) +2H2O (I) —NH4CI (aq)其ZiH 等于______________ kJ/mol・(3)根据下列热化学方程式分析,写出C (s)燃烧热的热化学方程式 _____________C (s) +H20 (I) —CO (g) +H2 (g) △Hi=+175.3kJ・mo|J2CO (g) +O2 (g) —2CO2 (g) - 566.0kJ・mo「i2H2 (g) +O2 (g) —2H2O (I) A H3=・ 571.6kJ・mo「i .17.性能各异的各种材料的广泛应用大大提高了人们的生活水平.回答问题:(1)家庭中“钢精锅〃是由铝合金做成的,在烧菜吋能否放大量醋炖煮? ______ .(填能或否)(2)下列关于铁制品保护措施的说法中不正确的有_________ (填序号).A.在自行车钢圈上镀上一层金属銘,摩擦部位加上机油或黄油B.相同条件下,马口铁(表层镀锡)与白铁(表层镀锌)相比,马口铁更为耐用C.在海轮的外壳上常焊有锌块,且定期更新D.将不锈钢制成刀具和餐具,有的刀具还进行烤蓝处理(3)在中子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金,这个事实说明合金的熔点比其成分金属的熔点_______ (填字母).a.高b.低c.可能高也可能低(4)轨道交通建设需要大量金属材料.下列金属材料最容易发生腐蚀的是___________ (填字母)a、铝合金b、钢铁c、纯度很高的铁18.在25°C、lOlkPa下,lg甲烷燃烧生成CO?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 ________ .三、实验探究题(共1题;共6分)19.如图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应.将镁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,请根据要求完成下列问题:红色水柱(2) U形导管中液面A ______ (填“上升〃或“下降〃),原因是___ ,说明此反应是_________ (填“吸热〃或"放热〃)反应.(3)由实验推知,MgCl2溶液和出的总能量_______ (填“高于〃“低于〃或“等于〃)镁片和盐酸的总能量.四、综合题(共2题;共6分)20.如图所示,把试管放入盛有25°C饱和澄清石灰水的烧杯川,试管川开始放入儿小块镁片,再用滴管滴试回答下列问题:(1)实验中观察到的现象是_______(2)___________________________________________________________ 反应屮转移了0.04mol电子时;生成的MgCb物质的量浓度为 _____________________________________ .(溶液体积保持不变)(3)_______________________________________ 由实验推知,镁片溶液和盐酸的总能量(填"大于〃、“小于〃或“等于〃)MgCl2和出的总能量;此反应为 _______ (填放热反应或者吸热反应)•21.表是几种常用燃料的燃烧热:lmol燃料完全燃烧(生成物中的出0为液态)时放出的热量.(1)________________________________________________________ 从热量角度分析,目前最适合家庭使用的优质气体燃料是 ____________________________________________(2)___________________________________ 写出乙醇完全燃烧的热化学方程式•答案解析部分一、单选题1.【答案】A【解析】【解答】解:A、因2C+O2=2C0是放热反应,所以JL2gC和16gO2所具有的总能量一定高于28乳0 所具有的能量,故A错误;B、因2CO+O2—2C02是放热反应,所以56gCO和32gO2所具有的总能量大于88*02所具有的总能量,即反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;C、因2C+O2=2CO, 2CO+O2—2C0?都是放热反应,所以C+02=CO2也是放热反应,所以12gC和320?所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量,故C正确;D、因物质完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出热量多,所以一定质量的碳燃烧,生成CO?比生成C0吋放出的热量多,故D正确;故选A.【分析】根据放热反应中反应物总能量大于生成物总能量,等量的物质完全燃烧时放岀的热量大于不完全燃烧时的热量,据此來解答.2.【答案】C【解析】【解答】A.根据2出(g) +02 (g) —2H2O (g) ;AH= - 483.6kJ/mol可知氢气的物质的量不是lmol,氢气燃烧生成液态水稳定,故A错误;B.根据出(g) +5O2 (g) —H20 (g) ;△H=・ 241.8kJ/mol,可知氢气燃烧生成气态水,不是最稳定的物质,故B 错误;C.根据燃烧热的定义,lmol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量就是氢气的燃烧热,故C正确;D.根据热化学方程式出(g) +*。
第二章第一节一、选择题1.(2015·河北邢台一中高一3月月考)“能源分类相关图”如图所示,四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生成物、天然气C.太阳能、风能、沼气D.地热能、海洋能、核能【解析】阴影部分三者共有,即使来自太阳的能源又属于可再生能源和新能源,A.煤炭、石油不是新能源和可再生能源,错误;B.天然气是化石能源,不属于可再生能源、新能源,错误;C.太阳能、风能、沼气符合三者条件,正确;D.核能不是来自太阳的能源,错误。
【答案】 C2.(2015·辽宁省沈阳二中高一下学期4月月考)下列反应属于吸热反应的是()①二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳②葡萄糖在人体内氧化分解③锌粒与稀H2SO4反应制取H2④Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应⑤植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖A.②④B.①⑤C.①③④⑤D.①④⑤【解析】①二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳是吸热反应;②葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应;③锌粒与稀H2SO4反应制取H2是放热反应;④Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应是吸热反应;⑤植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是吸热反应,答案选D。
【答案】 D3.(2015·湖南省五市十校高一下学期期中)对于反应中的能量变化,表述正确的是()A.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量B.断开化学键的过程会放出能量C.加热才能发生的反应一定是吸热反应D.氧化反应均为吸热反应【解析】A.放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应,正确;B.化学键断开时需要吸收能量,错误;C.吸热反应不一定需要加热才能发生,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应常温下加快进行,是吸热反应,错误;D.氧化反应不一定是吸热反应,可能是放热反应,如燃料的燃烧反应属于氧化反应,但是放热反应,错误,答案选A。
必修II第二章第一节化学能与热能练习卷1.已知反应:2H2 + O2 = 2H2O + 能量,请填写下列表格中空白处的总能量值,并注明消耗还是放出。
有关键能:H—H:436 kJ/mol O—O:496 kJ/mol H—O:463 kJ/mol 拆开化学键形成化学键能量变化2 mol H2中的化学键4 mol H—O键4×463 kJ —2×436 kJ —496 kJ = 484 kJ1 mol O2中的化学键2.(8分)1 mol氢气燃烧时约放热286 kJ,而1 kg汽油燃烧时约放热46000 kJ。
请回答:(1)等质量的氢气和汽油相比,哪种可以放出的热量多?用计算和数据加以说明。
(2)氢气被公认是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。
3.美国《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据:到达地球表面的太阳辐射能的几条主要去路:直接反射52,000×109 kJ/s以热能方式离开地球81,000×109 kJ/s水循环40,000×109 kJ/s大气流动370×109 kJ/s光合作用40×109 kJ/s请选用以上数据计算(写出计算过程):(1)地球对太阳能的利用率约为。
(2)通过光合作用,每年有千焦的太阳能转化为化学能(每年按365天计算)。
(3)设每年由绿色植物通过光合作用(6CO2 + 6H2O →C6H12O6 + 6O2)为我们生存的环境除去二氧化碳的质量为A。
试根据能量关系列出A的计算式,列式中缺少的数据用符号表示。
A= (千克)所缺少的数据的化学含义为。
三、非选择题11.依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示(注:两烧杯间的盐桥可以使阴、阳离子发生定向移动)。
请回答下列问题:(1)电极X 的材料是________;电解质溶液Y 是________。
第一节化学能与热能——————————————————————————————————————[课标要求]1.知道化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
2.知道反应物总能量与生成物总能量的相对高低是反应过程中能量变化的决定因素。
3.了解化学能与热能的相互转化。
4.了解能量转化在生产、生活中的应用。
1.化学反应吸热还是放热决定于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。
若E1>E2,则为放热反应;若E1<E2,则为吸热反应。
2.化学反应中,断裂反应物中化学键吸收能量为Q(吸),形成生成物中化学键放出能量为Q(放),则化学反应过程中的能量变为ΔQ=Q(吸)-Q(放),若ΔQ<0,为放热反应,若ΔQ>0,为吸热反应。
3.(1)常见的放热反应:所有燃烧反应,酸碱中和反应,金属与水、酸的反应,绝大多数化合反应。
(2)常见的吸热反应:Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,以C、H2、CO为还原剂的反应,大多数分解反应。
4.物质具有的能量越低,物质的稳定性越强,即能量越低越稳定。
化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学反应中能量变化的原因——微观角度 (1)化学反应的实质原子之间重新组合,是反应物中旧化学键断裂和生成物中新化学键形成的过程。
(2)化学反应中能量变化的原因 ①变化原因:②实例:a .断裂1 mol H —H 键(H —H →2H)吸收436 kJ 能量,形成1 mol H —H 键(2H →H —H)放出436 kJ 能量;b .断裂4 mol C —H 键(CH 4→C +4H)吸收1 660 kJ 能量,形成1 mol C —H 键(C +H →C —H)放出415 kJ 能量。
③结论:化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成。
2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度 (1)物质的能量与反应放出、吸收能量的关系反应物总能量>生成物总能量:反应放出能量;反应物总能量<生成物总能量:反应吸收能量。
第二章化学反应与能量第一节化学能与热能[基础快练]1.下列对化学反应的认识错误的是( )A.原子一定发生重新组合B.一定会发生电子的转移C.有旧键的断裂和新键的形成D.必然伴随着能量的变化答案 B解析化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,原子一定发生重新组合,A、C正确;原子重新组合不一定有化合价变化,不一定有电子转移,B错误;化学反应既有物质的变化又伴随能量的变化,D正确。
2.下列变化过程需要吸收能量的是( )A.氢气球发生爆炸B.向污染的河水中投放生石灰C.D.答案 D解析氢气的燃烧爆炸、CaO与水的反应、形成化学键的过程都要放出能量,断裂化学键时需要吸收能量。
3.已知2SO2+O22SO3为放热反应,下列关于该反应的说法正确的是( )A.O2的能量一定高于SO2的能量B.2 mol SO2和1 mol O2的总能量一定高于2 mol SO3的总能量C.SO2的能量一定高于SO3的能量D.因该反应放热,故不加热反应就可发生答案 B解析放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,故2 mol SO2和1 mol O2的总能量一定高于2 mol SO3的总能量,但该反应需加热且有催化剂存在才能进行。
判断吸热反应或放热反应的注意事项(1)一个反应是吸热反应还是放热反应不能完全根据反应条件(是否需要加热)来判断。
如有些放热反应需加热才能进行,而有些吸热反应常温下就能进行。
(2)化学变化中必然有能量的变化,但发生能量变化的却不一定是化学变化。
如水蒸气变成液态水的过程中会放出能量,但这一过程属于物理变化。
(3)无论是吸热反应还是放热反应,反应过程中体系的能量总是先升高后降低。
(4)某一化学反应是吸热还是放热,最终取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。
4.下列说法正确的是( )A.有化学键的断裂,不一定发生化学反应B.断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量C.当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学反应吸收能量D.化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程答案 A解析发生化学反应,不仅要有旧键的断裂,还要有新键的生成,A正确、D错误;断裂化学键吸收能量而生成新键放出能量,B错误;当反应物总能量大于生成物总能量时,化学反应放出能量,C错误。
5.已知反应A2+B2===2AB,破坏1 mol A2中的化学键吸收的能量为Q1 kJ,破坏1 mol B2中的化学键吸收的能量为Q2 kJ,形成1 mol AB 中的化学键放出的能量为Q3 kJ,则下列说法中正确的是( )A.若A2和B2的总能量大于生成的AB的总能量,则反应吸热B.若A2和B2的总能量小于生成的AB的总能量,则反应放热C.若该反应为放热反应,则Q1+Q2<Q3D.若该反应为吸热反应,则Q1+Q2>2Q3答案 D解析若反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应放热,反之反应吸热,A、B均错误;若破坏反应物的化学键吸收的能量大于形成生成物的化学键放出的能量,该反应为吸热反应,反之则为放热反应。
6.下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢的过程中能量变化的示意图是( )答案 B解析氢气与氯气的反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应物断键先吸收能量,总能量增大,然后形成化学键时放出能量。
7.据有关报道: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。
反应过程如图所示:下列说法中正确的是( )A.状态Ⅰ→状态Ⅲ是放热过程B.该过程中,CO先断键形成C和O,再生成CO2C.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO和O2反应,生成了CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅱ表示催化剂对反应没有起作用答案 A解析状态Ⅰ的能量大于状态Ⅲ,所以状态Ⅰ→状态Ⅲ是放热过程,A正确;由图可知不存在CO的断键过程,B错误;状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O形成CO2的过程,C错误;状态Ⅰ→状态Ⅱ表示CO与O在催化剂表面形成CO2,故催化剂对反应起作用,D错误。
8.北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢主火炬时达到高潮。
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C3H8+5O2――→点燃3CO2+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答案 A解析火炬燃烧时还有化学能与光能的转化,A错误;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,对环境无污染,D正确。
9.某反应由两步反应A B C构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是( )A.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.A B反应,反应条件一定要加热答案 B解析根据反应能量曲线图可知,能量大小为B>A>C,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。
10.肼(H2N—NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N键为942、O===O键为500、N—N键为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是( )A .194B .391C .516D .658 答案 B解析 利用图示可知1 mol 肼和1 mol 氧气变成原子时断键需要的能量为2752 kJ -534 kJ =2218 kJ 。
肼和氧气断键变为原子时要断裂1个N —N 键、4个N —H 键和1个O===O 键,所以1×154 kJ +4×E (N —H)+1×500 kJ =2218 kJ ,解得断裂1 mol N —H 键所需的能量为391 kJ 。
化学反应中反应热的计算方法及注意事项(1)反应热计算公式 ⎩⎨⎧ΔQ <0,为放热反应ΔQ >0,为吸热反应ΔQ =反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-反应物的总能量(2)注意共价化合物中的共价键数目,如1 mol H 2O 中含有2 mol H —O 键,1 mol H 2O 2中含有2 mol H —O 键和1 mol O —O 键。
(3)计算时要注意化学计量数与共价键总数的关系,不能都按1 mol 计算,要根据实际配平的反应方程式计算反应物或生成物的总键能或总能量。
11.已知在高温、高压、催化剂作用下,1 mol 石墨转化为金刚石,吸收1.9 kJ 的热量。
(1)该反应________(填“是”或“不是”)吸热反应。
(2)石墨和金刚石,________能量高,________更稳定。
(3)推测石墨与金刚石各1 mol 在相同条件下燃烧,________放出的热量多。
答案 (1)是 (2)金刚石 石墨 (3)金刚石解析 同素异形体之间的转化是化学变化,故1 mol 石墨转化为金刚石吸收1.9 kJ 的热量属于吸热反应,金刚石的能量高,石墨的能量低,故石墨更稳定,石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。
12.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Cl2Br2I2HCl 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________。
A.H2 B.Cl2C.Br2D.I2(2)下列氢化物中最稳定的是________。
A.HCl B.HBr C.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________。
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 Cl—Cl键和1 mol H—H键需吸收能量:243 kJ+436 kJ=679 kJ,而形成2 mol HCl放出的能量为2×432 kJ=864 kJ,所以在Cl2+H2===2HCl反应中放出864 kJ-679 kJ=185 kJ的热量,同理可计算在Br2+H2===2HBr、I2+H22HI反应中分别放出103 kJ、9 kJ的热量。