6.1.1化学反应与热能
一.选择题
1.下列说法正确的是( )
A.大多数的化合反应是吸收能量的反应
B.大多数的分解反应是吸收能量的反应
C.释放能量的反应都不需要加热
D.吸收能量的反应都需要加热
2.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( )
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A.图①温度计的水银柱上升
B.图②中反应物总能量大于生成物总能量
C.图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D.图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
3.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故。下列有关叙述不正确的是( )
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
4.中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献,下列过程主要是利用化学反应中能量变化的是( )
5.“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、生物质能、天然气
C.太阳能、风能、沼气
D.地热能、海洋能、核能
6.下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是( )
A.乙醇的燃烧是放热反应
B.化学反应伴随有能量的变化
C.反应物化学键的断裂要吸收能量
D.Mg与盐酸的反应是吸热反应
7.镁粉在火星上可以扮演地球上的煤的角色,反应2Mg+CO22MgO+C可以为火星上的采矿车、电站等提供热能。下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.属于放热反应
B.反应物的总能量低于生成物的总能量
C.属于氧化还原反应
D.能量变化与化学键的断裂和形成有关
8.我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程及能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
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A.过程Ⅰ,若分解2 mol H2O(g),估算要吸收926 kJ的能量
B.过程Ⅱ放出能量
C.过程Ⅲ 发生的反应:2H2O2===2H2O+O2↑
D.总反应:2H2O2H2↑+O2↑
9.H2和I2在一定条件下能发生反应H2(g)+I2(g)??2HI(g),1 mol H2完全反应放出a kJ热量。已知(a、b、c均大于零):
下列说法不正确的是( )
A.H2和I2中的共价键都是非极性键,HI中的共价键是极性键
B.该反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量
C.断开1 mol H—H和1 mol I—I所需能量大于断开2 mol H—I所需能量
D.断开2 mol H—I所需能量约为(c+b+a) kJ
10.某反应可分成A→B→C,其能量变化如图所示。下列叙述正确的是( )
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A.A→B为放热反应
B.B与C代表的物质,B更稳定
C.B→C不加热一定能发生
D.C+CO22CO的能量变化与A→C不一致
二.非选择题
11.许多变化中存在着能量的变化,请回答下列问题:
(1)从化学键角度来看,化学反应的本质是___________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
已知2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g)反应过程中能量变化如图所示,则反应中断裂的化学键是_________________________________________
____________(用相应化学键的符号表示),该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
反应4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l)中反应物的总能量________(填“>”或“<”)生成物的总能量。
(2)写出一个属于吸热反应的化学方程式:____________________________
______________________________________________________________。
12.通常把断裂1 mol某化学键所吸收的能量称为键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学反应的反应热。
已知:N≡N、H—H和N—H的键能分别记作a、b和c(单位:kJ·mol-1),合成氨反应的能量变化关系如图所示。
回答下列问题:
(1)生成1 mol NH3要________(填“吸收”或“放出”)热量_____________
________________________________________________________________
(用含a、b、c的代数式表示)kJ。
(2)NH3分解生成N2和1 mol H2要________(填“吸收”或“放出”)热量________(用含a、b、c的代数式表示)kJ。
6.1.1化学反应与热能
一.选择题
1.B 解析:大多数化合反应是放热反应,A错误;大多数分解反应是吸热反应,B正确;部分放热反应也需要加热,如氢气与氧气反应生成水则需点燃,C错误;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热的,常温下就能进行,D错误。
2.C 解析:温度计的水银柱不断上升,则中和反应放出热量,说明相应的化学反应是放热反应,故A错误;由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,说明相应的化学反应是放热反应,故B错误;Zn与稀硫酸反应生成氢气,氢气可使针筒活塞向右移动,不能充分说明相应的化学反应是放热反应,故C正确;反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明装置内压强增大,温度升高,反应为放热反应,故D错误。
3.B 解析:C在O2充足时生成二氧化碳,发生的反应主要是放热反应,A项正确;氧气过多时会带走一部分热量,B项错误;CO2+C2CO这一反应属于吸热反应,C项正确;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,D项正确。
4. A 解析 神舟十四号载人飞船发射过程中燃料燃烧发生氧化还原反应,放出大量热,符合题意,故A选;粮食酿醋主要是利用淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖分解得到乙醇,然后乙醇再转化为乙酸,不符合题意,故B不选;湿法炼铜,二价铜离子还原为铜,利用铁的还原性,不符合题意,故C不选;打磨磁石制司南是物体形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意,故D不选。
5. C 解析 A项,煤炭、石油不是新能源,也不是可再生能源;B项,天然气不是新能源,也不是可再生能源;D项,地热能是来自地球内部的能源,核能不是可再生能源,也不是来自太阳的能源。
6. D 解析 燃烧是发光、发热的化学变化,所以乙醇的燃烧是放热反应,故A正确;化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的,物质发生化学反应伴随有化学键的断裂与形成,必然伴随着能量的变化,故B正确;形成化学键需要放出能量,断裂化学键需要吸收能量,故C正确;Mg与盐酸的反应是放热反应,故D错误。
7.B 解析:Mg在CO2中反应产生MgO和C,与地球上煤的燃烧反应相似,是放热反应,故A正确;Mg燃烧放出热量,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,故B错误;物质燃烧过程中元素化合价发生了变化,因此该反应属于氧化还原反应,故C正确;化学反应过程中要吸收能量使反应物化学键断裂,然后这些原子重新组合形成生成物时释放出能量,故能量变化与化学键的断裂和形成有关,故D正确。
8.C 解析:断裂1 mol O—H吸收463 kJ的能量,过程Ⅰ若分解2 mol H2O(g)断裂2 mol O—H,吸收926 kJ 的能量,故A正确;过程Ⅱ形成化学键,放出能量,故B正确;根据图示,过程Ⅲ发生的反应为H2O2===H2↑+O2↑,故C错误;利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,总反应为2H2O2H2↑+O2↑,故D正确。
9.C 解析:H2和I2中的共价键都是由同种原子形成的,属于非极性键,HI中的共价键是由不同种原子形成的,属于极性键,A正确;该反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;该反应是放热反应,则形成化学键放出的能量大于断裂化学键吸收的能量,断开1 mol H—H和1 mol I—I所需的能量小于断开2 mol H—I所需的能量,C错误;1 mol H2完全反应放出a kJ热量,同时消耗1 mol I2,生成2 mol HI,断键吸收总能量为(b+c) kJ,假设形成2 mol H—I释放能量为x kJ,则有x kJ-(b+c) kJ=a kJ,x=a+b+c,故断开2 mol H—I所需能量约为(c+b+a) kJ,D正确。
10.D 解析:A的能量低于B的能量,A→B为吸热反应,故A错误;物质的能量越低越稳定,B与C代表的物质,C更稳定,故B错误;B→C为放热反应,有些放热反应需要加热才能发生,如铝热反应,故C错误;C+CO22CO为吸热反应,A到C的变化为放热反应,则能量变化与A→C不一致,故D正确。
二.非选择题
11.解析:(1)从化学键角度来看,化学反应的本质为旧化学键的断裂与新化学键的形成;根据2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g),反应中断裂的化学键有O—H、N≡N;根据图示,反应物的总能量低于生成物的总能量,可知2N2+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)反应是吸热反应,则4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(l)为放热反应,反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2)氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应、碳与二氧化碳的反应以及氢气还原氧化铜的反应等都属于吸热反应。
答案: (1)旧化学键的断裂与新化学键的形成 O—H、 N≡N 吸热 >
(2)C+CO22CO(其他合理答案均可)
12.解析:(1)根据图像可知反应物总能量高于生成物总能量,则反应是放热反应,依据方程式N2+3H22NH3可知生成1 mol NH3放出的热量是 kJ。(2)根据以上分析可知NH3分解生成N2和1 mol H2要吸收的热量为kJ。
答案:(1)放出 (2)吸收
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