第2课时 化学键与化学反应中的能量变化
1.下列对化学反应的认识错误的是( )。
A.会引起化学键的变化
B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化
D.必然伴随着能量的变化
2.酒精燃烧的过程中,发生了能量的转化。下列判断中正确的是 ( )。
A.电能部分转化为化学能
B.化学能部分转化为热能
C.热能部分转化为化学能
D.光能部分转化为化学能
3.根据化学反应的实质是旧键断裂新键形成这一事实,下列变化不属于化学反
应的是( )。
①白磷在260 ℃时转化为红磷 ②石墨在高温下转化为金刚石 ③NaCl熔化 ④五氧化二磷吸水 ⑤冰熔化⑥HCl气体溶于水
A.③⑤⑥ B.①②④
C.③④⑤⑥ D.①③④⑥
4.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(气)―→H2O(液)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.如图所示的过程,是吸收能量的过程
5.已知2H2+O22H2O。下列关于该反应的说法中错误的是 ( )。
①该反应是一个放热反应 ②参加反应的氢 ( http: / / www.21cnjy.com )气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量 ③该反应是一个吸热反应 ④参加反应的氢气和氧气的总能量低于反应生成的水的总能量
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
6.化学反应中的能量变化常表现为热 ( http: / / www.21cnjy.com )量变化,如有的反应为放热反应,有的为吸热反应,请从下列选项中选出对此解释合理的为 ( )。
A.旧化学键断裂时吸收的能量高于新化学键形成时所释放的总能量为吸热反应
B.旧化学键断裂时吸收的能量低于新化学键形成时所释放的总能量为吸热反应
C.在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D.在化学反应中需要降温的反应为放热反应
7.氢气在氯气中燃烧时发出苍白色火焰,在反应过程中,破坏1 mol氢气中的
化学键消耗的能量为a kJ,破坏 ( http: / / www.21cnjy.com )1 mol氯气中的化学键消耗的能量为b kJ,形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为c kJ,下列关系中正确的是 ( )。
A.b>c B.a+b>2c
C.a+b<c D.a+b<2c
8.SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(s)
转化为气态硫原子吸收能量280 kJ, ( http: / / www.21cnjy.com )断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则反应S(s)+3F2(g)===SF6(g)的能量变化为( )。
A.放出1780 kJ的能量 B.放出1220 kJ的能量
C.放出450 kJ的能量 D.吸收430 kJ的能量
9.如图所示,把试管小心地放入盛有(20 ℃)碳酸饮料的烧杯
中,试管中开始放入适量饱和CuSO4溶液,再用滴管滴加5 mL浓硫酸于试管中,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)试管中破坏化学键的类型是______________,形成的化学键类型是______________。
(4)写出有关现象的化学方程式______________。
(5)由实验推知,反应所得溶液的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)浓硫酸和饱和CuSO4溶液的总能量。
10.已知:氢气和氧气的混合气体遇火星即发生爆炸,生成水;水在1 000 ℃以
上持续加热分解为氢气和氧气;水电解生成氢气和氧气。试回答下列问题:
(1)氢气和氧气化合生成水的反应是 ( http: / / www.21cnjy.com )__________(填“放热”或“吸热”)反应,氢气和氧气的总能量__________(填“大于”或“小于”)水的总能量,此反应中化学能转化为______________能。
(2)水在高温下分解的反应为____ ( http: / / www.21cnjy.com )__(填“放热”或“吸热”)反应,反应中热能转化为__________能。电解水的过程是__________能转化为__________能的过程。
11.某同学进行如下实验,探究化学反应中的能量变化。
通过实验测出,反应前后①烧杯中的温度升高,②烧杯中的温度降低。
(1)由此判断NaOH溶液跟盐酸的反应 ( http: / / www.21cnjy.com )是__________(填“吸热”或“放热”)反应,Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)试从反应物与生成物所含能量分析②反应的结论
______________________________________________________________。
12.已知破坏1 mol ( http: / / www.21cnjy.com ) NN键、H—H键和N—H键分别需吸收的能量为946 kJ、436 kJ、391 kJ。计算1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全转化为NH3(g)放出热量的理论值。
答案:
1.C2.B3.A4.A 5.D6.A 7.D 8. B
9.(1)烧杯中有大量气泡冒出,小试管中析出固体
(2)浓硫酸溶于饱和CuSO4溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )放热,使饮料温度升高,碳酸分解,CO2溶解度降低而逸出,饱和CuSO4溶液因浓H2SO4吸水而析出CuSO4·5H2O
(3)共价键 离子键、共价键
(4)H2CO3===H2O+CO2↑ (5)小于
10.(1)放热 大于 热 (2)吸热 化学能 电 化学
11.(1)放热 吸热 (2)反应物的总能量低于生成物的总能量
12.1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全转化为NH3(g)放出热量92 kJ。第二章 化学键 化学反应与能量
第1节 化学键与化学反应
第1课时 化学键与化学反应中的物质变化
学习目标:
1.通过对化学键的含义、类型等知识的学习,认识化学反应的实质,初步了解物质是怎样构成的。
2.了解离子键、共价键的形成,以此达到从原子、分子水平来认识物质的组成及物质的变化。
引入:自学习化学以来,以接触过许多化学反 ( http: / / www.21cnjy.com )应,而且在分析这些化学反应时,主要是考虑参与反应的物质通过反应生成了什么物质。其实在化学反应中,不仅有物质变化,还伴随能量变化。利用化学反应,有时为了制取物质,有时利用释放能量。
一、化学键与化学反应中的的物质变化
【交流研讨】
1.水,在常温下是液态,加热到100℃,会发生什么变化?是化学变化吗?需要加热才能发生这个过程,说明什么问题?
2.水,在加热到1000℃时开始分解生成H2和O2,是化学变化吗?水分子是否发生了变化?需要这么高的温度才能发生分解,说明什么问题?
【小组讨论】
1.观察水的电解过程分析化学键的变化(2H ( http: / / www.21cnjy.com )2O======2H2↑+ O2↑)水分子中氢原子和氧原子间的化学键 ;氢原子间 新的化学键,氧原子间也 新的化学键。
2、化学键与化学反应
化学反应 断裂的键 生成的键
2H2+O2=======2H2O
H2+Cl2=======2HCl
N2+3H2 2NH3
【归纳总结】
化学反应的实质:从化学键角度看,化学反应的实质是 断裂和 形成。
【联想质疑】
稀有气体,包括He Ne Ar等,他们 ( http: / / www.21cnjy.com )都属于单原子分子,化学性质非常稳定,所以又叫惰性气体。试从结构上分析,为什么它们的分子都是单原子,而化学性质又那么稳定?
【交流研讨2】
HCl和NaCl是我们中学阶段常见的两种物质,他们都存在着化学键。试从H、Cl、Na的核外电子排布讨论:
1.H原子和Cl原子为什么有形成分子的趋势?Na原子和Cl原子有形成离子的趋势?
2.HCl分子、NaCl是怎样形成的?
3、共价键和离子键
共价键
(1)共价键的形成(以氯化氢为例):
在形成氯化氢分子的过程中, ( http: / / www.21cnjy.com )氯原子和氢原子各提供一个电子组成一对 ,使两者的最外电子层都达到 并产生 的 ,从而形成氯化氢分子。
(2)概念: 间通过 形成的化学键。
(3)成键微粒: 。
(4)成键元素: (相同或不同)。
离子键
(1)离子键的形成(以氯化钠为例):
在氯化钠形成的过程中,钠原子最外层的一 ( http: / / www.21cnjy.com )个电子转移到氯原子的最外电子层上,形成带正电荷的 和带负电荷的 (二者的最外层均达到8个电子的 ),带相反电荷的两种离子通过 形成 的化合物——氯化钠。
(2)概念: 间通过 形成的化学键称为离子键。
(3)成键粒子: 。
(4)成键元素: 元素与 元素。
【拓展延伸】
根据HCl和NaCl的形成过程,分析下列物质中的化学键类型以及形成过程
①H2O NH3 CH4
② CaO Na2O MgCl2
【例1】下列有关化学键的说法,正确的是( )
A.化学键是相邻原子间的相互作用,它存在于分子、原子团、晶体中
B.离子键是阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键
C.共价键只存在于共价化合物中
D.非金属元素的原子之间不可能形成离子键
【例2】下列关于化学键的叙述,正确的一项是( )?
A.离子化合物中一定含有离子键?
B.单质分子中均不存在化学键?
C.离子化合物中一定不含有共价键?
D.含有共价键的化合物一定是共价化合物
【例3】人在地球上生活而不能自动脱 ( http: / / www.21cnjy.com )离地球,是因为地球对人有吸引力。同样的,原子之间能自动结合是因为它们之间存在着强烈的相互作用——化学键,由于有化学键才使得一百多种元素构成了世界万物。关于化学键的下列叙述中,正确的是( )
A.离子化合物中可能含共价键,共价化合物中不含离子键
B.共价化合物中可能含有离子键,离子化合物中只含离子键
C.单质中一定含有共价键
D.含有离子键的物质可能是单质
【例4】下列原子序数所对应的元素组中,两者可形成离子键的是( )
A.1和17 B.12和9
C.14和6 D.15和8
【归纳总结】
1.化学键
键型 共 价 键 离 子 键
成键微粒
成键方式
成键元素
成键原因 最外层电子达到 结构
2.离子化合物和共价化合物
离子化合物 共价化合物
定义 含有 的化合物 只含有 的化合物
存在的化学键 含离子键, 有共价键 共价键
实例
【当堂检测】
1、判断下列哪些物质中存在共价键?
NaF CH4 H2O CaO
H2 MgCl2 O2 CO2
2、写出HCl的电离方程式,思考物质的电离是不是化学变化?
3、下列物质中含有离子键的是( )
A、H2O B、CaCl2 C、HCl D、Cl2
4、下列各组化合物中化学键类型不同的是( )
NaCl和KF B. H2O和NH3
C. CaF2和CsCl D. CCl4和Na2O
5、下列说法正确的是( )
A、化学键只存在于分子之间
B、化学键只存在于离子之间
C、化学键是相邻的原子之间的强烈相互作用
D、化学键是相邻的分子之间的强烈相互作用
6. 下列有关化学键的说法,正确的是( )
A.化学键是相邻原子间的相互作用,它存在于分子、原子团、晶体中
B.离子键是阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键
C.共价键只存在于共价化合物中
D.非金属元素的原子之间不可能形成离子键
7.下列原子序数所对应的元素组中,两者可形成离子键的是( )
A.1和17 B.12和9
C.14和6 D.15和8
8.从化学键变化的观点看,下列变化中化学键被破坏但不属于化学变化的是( )
A.蔗糖溶于水 B.金刚石变成石墨
C.氯化钠熔化 D.五氧化二磷吸水
9.某元素的原子最外层只有一个电子,它与卤素结合时,所形成的化学键 ( )。
A.一定是离子键
B.一定是共价键
C.可能是离子键也可能是共价键
D.以上说法都不正确
10.下列电子式中,正确的是 ( )。
A.Na+[]- B.NaNa C.H+[]2-H+ D.N N
通电
点燃
高温、高压
催化剂
点燃第二章 化学键 化学反应与能量
第1节 化学键与化学反应
第2课时 化学键与化学反应中的能量变化
学习目标
1.了解化学反应中存在能量变化。
2.了解化学反应的实质。
3.知道常见的放热反应和吸热反应。
4.了解化学反应中能量变化的实质。
引入:化学反应除了实现了物质种类的变化,还可以实现能量的转化.那么 能量的变化是如何产生的呢?
二、化学键与化学反应中的能量变化
1.化学反应中能量变化的探究
实验操作 实验现象 结论及有关化学方程式
反应混合液的温度______ ____________反应时______热量
锌粉逐渐________,有______产生,溶液温度______ ____________反应时______热量
混合粉末变成糊状物,有______________,玻璃片与小烧杯______ ______________反应时______热量
结论:每个化学反应都伴随着能量变化,有的______能量,有的______能量。
【归纳总结】常见放热反应和吸热反应
(1)常见放热反应:酸碱 反应; 反应;活泼 跟 或 的反应;一般的 反应; 反应。
(2)常见吸热反应: 与 的反应;一般的 反应;以C、H2、CO为 的氧化还原反应。
【例1】下列反应中,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.铝粉与氧化铁粉末反应 D.氧化钙溶于水
【例2】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 ( http: / / www.21cnjy.com )热的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.只有③④ B.只有①②
C.①②③④ D.②③④
2.化学反应中能量变化的原因
【交流研讨】请判断H2与O2反应生成H2O是吸收能量还是释放能量?
【讨论】从化学键的角度分析化学反应中能量变化的实质?
【归纳总结】
1.化学反应的实质是旧化学键 ( http: / / www.21cnjy.com ) 和新化学键 的过程;旧化学键断裂需要克服原子(或离子)间的相互作用,需要 能量;新化学键形成,则会 能量,因此化学反应伴随着能量变化。
2、从物质的能量分析化学反应中能量的变化
(1)反应物总能量 < 生成物总能量,是 反应;
反应物总能量 > 生成物总能量,是 反应。
(2)化学反应的过程可看作:
“储存”在物质内部的能量(化学能)转化 ( http: / / www.21cnjy.com )为热能、电能或光能等 出来;或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“ ”起来的过程。
【例3】初中我们知道有新物质生成的反应属 ( http: / / www.21cnjy.com )于化学反应,但从化学键的观点看化学反应的实质是“旧键的断裂,新键的形成”,据此你认为下列变化不属于化学反应的是( )
A.白磷在260℃时转化为红磷
B.石墨在高温下转化为金刚石
C.NaCl熔化
D.五氧化二磷吸水
【例4】(双选题)下列有关能量转换的说法中正确的是( )
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是热能转化为化学能的过程
D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变为热能的过程
【当堂检测】
1、氢气与氮气的反应是一个释放能量 ( http: / / www.21cnjy.com )的反应。在反应过程中,破坏1 molH2 中的化学键吸收的能量为Q1 kJ,破坏1 mol N2 中的化学键吸收的能量为Q2 kJ,形成1 molNH3 中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中,正确的是( )
A. 3Q1+Q2 > 2Q3 B. Q1+Q2 > Q3
C. 3Q1+Q2 < 2Q3 D. Q1+Q2 < Q3
2.下列反应中,属于吸热反应的是( )
A.实验室制H2的反应 B.实验室制CO2的反应
C.水的分解反应 D.石灰石分解的反应
3、已知2H→H2并放出437.6kJ的热量,下列说法正确的是 ( )
A、氢气分子内每个氢原子都达到8电子稳定结构
B、氢气分子的能量比氢原子的能量低
C、1molH2离解成2molH 要放出437.6kJ 热量
D、氢原子的还原性比氢分子的还原性弱
4、下列说法中错误的是 ( )
A、金属钠与氯气反应生成氯化钠后,其结构的稳定性增强,体系的能量降低
B、物质的燃烧可以看作为“储存”在物质内部的能量 (化学能)转化为热能释放出来
C、氮气分子内部存在着很强的共价键,故通常情况下氮气的化学性质很活泼
D、需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
5.一种“即食即热型快餐”适合外出旅 ( http: / / www.21cnjy.com )行时使用。其内层是用铝箔包裹的、并已加工好的真空包装食品,外层则是分别包装的两包化学物质,使用时拉动预留在外的拉线,使这两种化学物质反应,此时便可对食物进行加热,这两包化学物质最合适的选择是 ( )
A、浓硫酸与水 B、生石灰与水
C、熟石灰与水 D、氯化钠与水
6.酒精燃烧的过程中,发生了能量的转化。下列判断中正确的是( )
A.化学能部分转化为热能
B.电能部分转化为化学能
C.热能部分转化为化学能
D.光能部分转化为化学能
7.有下列物质:
①NaOH固体;②浓硫酸;③NH4NO3晶体;④CaO固体。
现将它们分别装入有水的锥形瓶里,立即塞 ( http: / / www.21cnjy.com )紧带U形管的塞子,发现U形管内的滴有红墨水的水面呈形如下图所示状态,判断加入的物质可能是( )
A.①②③④ B.①②④ C.②③④ D.①②③
8.下列说法中正确的是( )
A、物质发生化学反应都伴随着能量变化
B、伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C、在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
D、在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量
9.如图所示,把试管放入盛有25 ℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5 mL盐酸,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,MgCl2溶液和H2的总能量 _________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
反应过程
反应物
吸收热量
能量
生成物
放出热量
反应物
生成物
反应过程
能量第1课时 化学键与化学反应中的物质变化
1.关于化学键的下列叙述中,正确的是 ( )。
①化学键只存在于分子之间 ②化学键是相邻原子之间强烈的相互作用
③化学键是一种静电作用 ④化学键是相邻分 ( http: / / www.21cnjy.com )子之间强烈的相互吸引 ⑤离子化合物可能含共价键 ⑥共价化合物可能含离子键 ⑦离子化合物只含离子键 ⑧共价化合物不含离子键
A.②③④⑦ B.②③⑤⑧
C.②④⑤⑥ D.①③⑤⑧
2.下列化合物中,所有化学键都是共价键的是 ( )。
A.NH4Cl B.NaOH
C.Na2O2 D.CH4
3.下列各组物质中,既都含有共价键,却又都不属于共价化合物的一组是
( )。
A.Na2O2 Na2O B.KClO NaOH
C.Br2 HBr D.HF H2O
4.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 ( )。
A.BF3 B.H2O
C.SiCl4 D.PCl5
5.下列说法正确的是 ( )。
A.离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B.所有金属与所有非金属原子之间都能形成离子键
C.因为离子键是一种强相互作用,所以离子化合物均很难分解
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
6.下列过程中,共价键被破坏的是 ( )。
A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水 D.氯化氢溶于水
7.下列有关叙述中正确的是 ( )。
A.只有活泼金属元素与活泼非金属元素才能形成离子键
B.在氧化钠中,除氧离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C.离子键是阴、阳离子通过共用电子而形成的化学键
D.非金属元素的原子之间不可能形成离子键
8.下列反应过程中,同时有离子键和共价键的断裂和形成的反应是 ( )。
A.NH4ClNH3↑+HCl↑
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
D.CuSO4+Fe===Cu+FeSO4
9.氢化铵(NH4H)与氯化铵结构相似,又已知NH4H与水反应有氢气产生,下列叙述中不正确的是 ( )。
A.NH4H是由NH和H-构成的
B.NH4H固体投入少量水中,有两种气体产生
C.NH4H中的H-半径比锂离子半径大
D.NH4H溶于水后,形成的溶液显酸性
10.以下列出了四种物质的分子结构示意图。其中圆圈表示原子核(包含除价电
子以外的电子)的示意图,黑点表示非共 ( http: / / www.21cnjy.com )用电子对,直线表示共价键,且图中各分子仅是由第一、二周期元素的原子构成的。在括号内填写四种物质的分子式。
( http: / / www.21cnjy.com )
11.有A、B、C三种元素,已知①4 g A元素的单质与水作用,在标准状况下放
出氢气2.24 L,反应中有1.204 ( http: / / www.21cnjy.com )1023个电子发生转移;②B元素可与A元素形成AB2型的离子化合物,且知A、B的离子具有相同的核外电子排布;③元素C的气态氢化物可以与其最高价氧化物对应的水化物发生非氧化还原反应生成盐,1 mol该盐含有42 mol电子。根据以上信息填写下列空白:
(1)元素符号:A________,B________,C________。
(2)A元素的离子结构示意图为_______________________________。
(3)C与B的气态氢化物反应时 ( http: / / www.21cnjy.com )有______________现象发生,生成物的化学式为______________,它属于______________化合物。
12.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要化合物,它与水作用可产生NH3。
请回答下列问题:
(1)Na3N的电子式为________,该化合物是由________键形成的。
(2)Na3N与盐酸反应生成________种盐,其电子式分别是________。
(3)Na3N中两种微粒半径的大小关系是________。
(4)Na3N与水的反应属于________(填反应类型)。
答案:
1.B2.D3.B4.C5.D 6.D 7.B 8.C 9.D
10.(1)N2 (2)HF (3)H2O2 (4)HCN
11.(1)Ca Cl N (2)(3)大量白烟 NH4Cl 离子
12.(1) 离子
(2)2 ( http: / / www.21cnjy.com )
(3)r(Na+)<r(N3-) (4)复分解反应