6.1.1 化学反应与热能
课后作业-基础篇
1.下列反应放出热量的是
A.氢氧化钡与氯化铵的反应 B.盐酸与碳酸氢钠的反应
C.灼热的炭与二氧化碳的反应 D.镁条与稀盐酸的反应
2.如图所示试管中有2 mL 2mol/L盐酸,加入打磨光亮的镁条,测得温度升高。该反应现象表明化学能主要转化为
A.光能 B.电能 C.热能 D.机械能
3.对于反应:,下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
4.下列说法正确的是
A.有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
B.吸热反应一定需要加热才能发生
C.放热反应在常温下就能迅速发生
D.化学反应中一定伴随着能量变化
5.下列说法不正确的是
A.化学反应必然发生能量的变化
B.化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的物质的质量多少无关
D.能量变化是化学反应的基本特征之一
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应,故A不符合题意;
B.盐酸与碳酸氢钠的反应生成氯化钠、二氧化碳和水,是吸热反应,故B不符合题意;
C.灼热的炭与二氧化碳的反应生成一氧化碳,是吸热反应,故C不符合题意;
D.镁条与稀盐酸的反应生成氯化镁和氢气,是放热反应,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
2.C
【详解】A.该过程没有发光,不是光能,A错误;
B.该过程没有产生电流,不是电能,B错误;
C.该过程测的温度升高,故为热能,C正确;
D.该过程没有机械运动,不是机械能,D错误;
故选C。
3.B
【详解】对于反应:,该反应是放热反应,由于B(l)的能量比B(g)的能量低,因此放出的热量更多,故B符合题意。
综上所述,答案为B。
4.D
【详解】A.化学变化一定伴随着能量的变化,物理变化也可以伴随着能量的变化,故有能量变化的过程不一定是化学变化,故A错误;
B.吸放热反应与反应条件无必然的联系,吸热反应一定需要加热才能发生,故B错误;
C.化学反应是放热反应还是吸热反应,不能用是否需要加热才能发生来判断,故C错误;
D.化学变化一定伴随着能量的变化,但不一定是热量的变化,故D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.化学反应的实质是旧键的断裂与新键的形成,伴随着能量的变化,A正确;
B.化学反应中,旧化学键断裂,新化学键形成,引起能量变化,B正确;
C.反应物的物质的质量越大,参加反应的物质的量越多,则能量变化越多,C错误;
D.化学反应总是伴随能量变化,所以能量变化是化学反应的基本特征之一,D正确;
故选C。
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答案第1页,共2页6.1.1 化学反应与热能
课后作业-巩固篇
1.航天飞机用铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵分解,其反应为:2NH4ClO4(s)=N2(g)+Cl2(g)+2O2(g)+4H2O(l),该反应为放热反应。下列叙述错误的是
A.从能量变化来看,整个反应过程主要是化学能转变为热能和动能
B.在该反应中,还原产物只有Cl2
C.该反应需要从环境吸收能量
D.NH4ClO4分解瞬间产生大量的高温气体推动航天飞机飞行
2.已知反应的能量变化如图所示,下列说法中正确的是
A.图中A→B的过程为放热过程
B.加入催化剂不能改变反应的热效应
C.断开和的化学键吸收的能量总和大于生成和时放出的能量总和
D.和的总能量小于和的总能量
3.下列反应的能量变化与图示一致的是
A.镁条与盐酸反应 B.灼热的碳与二氧化碳反应
C.盐酸与碳酸氢钠反应 D.氢氧化钡与氯化铵反应
4.关于如图所示的说法,错误的是
A.图A中生成物的总能量更高
B.图C中发生的反应为放热反应
C.图B中与充分反应放出热量
D.图A可表示与反应的能量变化
5.为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)A和B的总能量比C和D的总能量 (填“高”或“低”)。
(3)物质中的 能通过化学反应转化成 能释放出来。
(4)反应物化学键断裂吸收的能量 (填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。
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参考答案:
1.C
【详解】A.反应是放热的,在反应过程中,化学能转变为热能和动能,故A正确;
B.该反应中,Cl元素化合价降低得到Cl2,Cl2是还原产物,N元素和O元素化合价升高,N2和O2是氧化产物,故B正确;
C.该反应为放热反应,向环境释放能量,故C错误;
D.由反应可知,生成氮气、氧气、氯气等气体,则瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行,故D正确。
答案选C。
2.B
【分析】图中A点表示反应物总能量,B点表示反应物吸收了活化能形成活化分子时具有的总能量,C点表示生成物总能量。
【详解】A.图中A→B的过程为反应物吸收活化能形成活化分子的过程,是吸热过程,A错误;
B. 加入催化剂可以改变反应的活化能,改变反应速率,但不改变反应的热效应,B正确;
C.图中显示反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应,因此断开和的化学键吸收的能量总和小于生成和时放出的能量总和,C错误;
D.反应为放热反应,因此和的总能量大于和的总能量,D错误;
故选B。
3.A
【分析】图中反应物总能量大于生成物总能量,是放热反应。
【详解】A.镁条与盐酸反应生成氯化镁和氢气,反应是放热反应,故A符合题意;
B.灼热的碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,反应是吸热反应,故B不符合题意;
C.盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应是吸热反应,故C不符合题意;
D.氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水,反应是吸热反应,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
4.C
【详解】A.图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,生成物的总能量更高,故A正确;
B.活泼金属和酸的置换反应是放热反应,故B正确;
C.图B表示消耗 1mol N2与 3mol H2生成2molNH3放出 92kJ 热量,氮气和氢气生成氨气的反应是可逆反应,1mol N2与 3mol H2充分反应放出 的热量小于92kJ,故C错误;
D.Ba(OH)2 8H2O 与 NH4Cl 的反应是吸热反应,图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,表示吸热反应,故D正确;
故选C。
5.(1)放热
(2)高
(3) 化学 热
(4)低
【详解】(1)发生反应A+B=C+D,U型管中甲处液面下降乙处液面上升,说明瓶内压强增大,根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应;
(2)因为反应为放热反应,所以A和B的总能量比C和D的总能量高;
(3)化学变化伴随着物质和能量变化,物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来;
(4)化学反应中旧键断裂吸收能量,新键生成放出能量,该反应为放热反应,则反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成放出的能量。
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答案第1页,共2页6.1.1 化学反应与热能
课后作业-提升篇
1.工业上制盐酸,可先利用在中燃烧生成(放热反应),下列说法正确的是
A.形成键吸收能量
B.反应放热是由于离子键的变化引起的
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.和的质量与反应放热的多少无关
2.已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s),该反应放出的热量为Q kJ。下列能量图与该反应所体现的能量关系匹配的是
A. B. C. D.
3.下列变化符合图示的是
A.冰雪融化
B.碳酸钙分解制二氧化碳
C.铝与盐酸反应
D.过氧化钠与水反应
4.若将水作为研究的系统,相同压强下,下列选项中内能最大的是
A.273K时1.0克冰 B.273K时10.0克水
C.373K时1.0mol水蒸气 D.373K时10.0克水蒸气
5.下列哪个反应的热量变化如图所示
A.C和水蒸气高温反应生成水煤气
B.煅烧石灰石
C.锌和盐酸反应制氢气
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气
6.如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正确的是
A.通常情况下,O2(g)比N2(g)稳定
B.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应
C.N2(g)和O2(g)反应生成1molNO(g)放出632kJ能量
D.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量
7.已知某化学反应,反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的进行一定需要加热或点燃
B.生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJ
C.1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于2molAB2(g)的能量
D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量
8.科学家利用反应,可实现氯的循环利用,已知:该反应中被完全氧化时,放出60kJ热量.其中,断裂中氧氧键需要吸收498kJ热量.则下列说法正确的是
A.反应放出热量的多少与反应物的质量多少无关,和反应物、生成物本身能量有关
B.,若有被完全氧化,则放出热量小于120kJ
C.形成中氯氯键吸收热量
D.若,则断开所需能量比断开所需能量少33kJ
9.丙烷脱氢是制备丙烯的一种常见方法,下图是某催化剂催化该过程的能量变化,*表示吸附在催化剂表面的物种。下列有关说法正确的是
A.丙烷中的总键能大于丙烯及氢气的总键能之和
B.在该条件下,所得丙烯中不含其它有机物
C.该过程中发生了碳碳键的断裂与形成
D.以上反应历程中主要包含了三步变化,其中第三步过程的能量变化值最大
10.已知键能是表征化学键强度的物理量,可以用键断裂时所需的能量大小来衡量,键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定。某些化学键的键能如下表所示():
共价键
键能 436 193 151
共价键
键能 247 431 299 356
(1)分解为气态原子时,需要 (填“吸收”或“放出”)能量。
(2)在中燃烧,放出的热量为 。
(3)表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是 (填化学式),最不稳定的是 ,形成的化合物分子中,最稳定的是 ,最不稳定的是 。
(4)在一定条件下,与足量的、、分别反应,放出热量由多到少的顺序是 。
A. B.
(5)预测在足量中燃烧比在足量中燃烧放热 (填“多”或“少”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】A.化学键的形成放出能量,故形成H-Cl键放出能量,故A错误;
B.反应放热是由于化学键的断裂和形成能量不同,从而使化学反应的能量发生变化,故B错误;
C.此反应放热,故反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D.化学反应的热效应与反应物的量成正比,反应物的质量越多,则反应吸收或放出的热量越多,故D错误;
故选:C。
2.B
【详解】A.该反应是放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应放出热量,而图像A体现的是生成物的能量比反应物的总能量高,属于吸热反应,A错误;
B.该反应是放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应放出热量,而图像B与反应事实相吻合,B正确;
C.该反应是放热反应,则反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应时会放出热量,化学反应放出的热量是反应物总能量与生成物总能量之差,C错误;
D.该反应是放热反应,则反应物的总能量比生成物的总能量高,图示D显示的生成物的总能量比反应物总能量高,属于吸热反应,与反应事实相违背,D错误;
故合理选项是B。
3.B
【详解】A.题图表示的是吸热反应。冰雪融化是吸热过程,但为物理变化,A项不符合题意;
B.碳酸钙分解制二氧化碳是吸热反应,B项符合题意;
C.铝与盐酸反应是放热反应,C项不符合题意;
D.过氧化钠与水反应是放热反应,D项不符合题意;
故答案为;D。
4.C
【详解】质量相同的情况下,水的温度越高,内能越大,同时相同温度和质量的情况下,物质的内能气态>液态>固态,1mol水的质量为18g大于10g,因此373K时1mol水蒸气的内能最大,故答案选C。
5.C
【分析】
图示反应为放热反应。
【详解】A.C与水蒸气高温条件下反应生成水煤气为吸热反应,A错误;
B.煅烧石灰石,石灰石分解生成CaO和CO2,该反应为吸热反应,B错误;
C.锌与盐酸反应生成氢气,该反应为放热反应,C正确;
D.氢氧化钡与氯化铵反应生成氨气为吸热反应,D错误;
故答案选C。
6.B
【详解】
A.断键吸收的能量比多,因此更稳定,A错误;
B.和的反应吸收的总能量为,生成放出的总能量为,吸收的能量大于放出的能量,反应是吸热反应,B正确;
C.和的反应吸收的总能量为,生成放出的总能量为,吸收的能量比放出的能量多,生成1molNO(g)放出90kJ能量,C错误;
D.因为反应为吸热反应,所以和具有的总能量小于具有的总能量,D错误;
故选D。
7.D
【详解】A.反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热,例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应,A错误;
B.根据图象,该反应是吸热反应,生成2molAB2(g)则吸收的热量为(E1-E2)kJ,B错误;
C.1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量,C错误;
D.断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,由信息可知,该反应为吸热反应,则断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,D正确;
故选D。
8.B
【详解】A.同一种物质的固态转化为液态或气态时吸热,并且反应物的质量越多,则放热反应放出的热量越多,所以反应放出的热量的多少与反应物的质量和反应物、生成物本身能量有关,故A错误;
B.由题意可知放出2×60kJ=120kJ热量,液态HCl转化为气态吸收热量,则被完全氧化,则放出热量小于120kJ,故B正确;
C.新键形成释放能量,由图知形成中氯氯键放出热量,故C错误;
D.已知断裂中氧氧键需要吸收498kJ热量,形成1molCl2(g)放出243kJ能量,根据新键形成放出的能量-旧键断裂吸收的能量等于放出的热量,则[2×243+2×2×E(H-O)]-4×E(H-Cl)-498=120,则E(H-O)- E(H-Cl)=33,则断开所需能量比断开所需能量多33kJ,故D错误;
故选:B。
9.A
【详解】A.由图可知,CH3CH2CH3的能量小于CH2CH=CH2和H2的总能量,故丙烷脱氢生成丙烯和氢气的反应为吸热反应,根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和,1mol丙烷中总键能大于1mol丙烯和1mol氢气的总键能之和,A正确;
B.从图中可知,在生成丙烯后,丙烯还在继续脱氢,则所得丙烯中含有其他有机物,B错误;
C.该过程中碳骨架由C-C-C变为C-C=C,并未发生碳碳键的断裂,C错误;
D.以上反应历程中主要包含三步变化,其中第一步过程的能量变化值最大,D错误;
故答案选A。
10.(1)吸收
(2)179
(3) H2 I2 HCl HI
(4)A
(5)多
【详解】(1)化学键的断裂需要吸收能量,分解为气态原子时,断裂Cl-Cl键,需要吸收能量。
(2)在中燃烧生成2molHCl,放出的热量Q=431×2-(436+247)=179(kJ)。
(3)依题意,键能越大,化学键越牢固,含有该键的分子越稳定,表中所列化学键形成的单质分子中,键能最大的是H-H,最稳定的是H2;键能最小的是I-I,最不稳定的是I2;形成的化合物分子中,键能最大的是H-Cl,最稳定的是HCl;键能最小的是H-I,最不稳定的是HI。
(4)反应放出的热量等于生成物的键能总和减去生成物的键能总和,依题意,在一定条件下,与足量的、、分别反应,分别生成HCl、HBr、HI,放出热量分别是431×2-(436+247)=179(kJ)、356×2-(436+193)=83(kJ)、299×2-(436+151)=11(kJ),由多到少的顺序是,故选A。
(5)F的原子半径比Cl小,HF键能比HCl键能大,HF更稳定,依题意,生成物越稳定,键能越大,放出热量越多,故在足量中燃烧比在足量中燃烧放热多。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页