化学版必修2同步精练精析212化学键与化学反应中的能量变化

1、2.1.2 化学键与化学反应中的能量变化【典例导悟】【典例 1】下列有关能量转换的说法正确的是A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程B.化石和植物燃烧时放出的能量均来源于能C.动物体内葡萄糖被氧化成 CO2 是热能转变成化学能的过程D.植物通过光合作用将 CO2 转化为葡萄糖是能转变成热能的过程【思路点拨】解答本题要注意以下两点：来源（1）理解物质变化的原理和本质。（2）根据反应实质分析能量转化形式。【解答】选 A、B。A 项，煤燃烧放出热量，是化学能转化为热能；B 项，化石由植物转变而来，植物中的能量均来自能；C 项，葡萄糖氧化放出能量，是化学能转化为热能；D 项，绿色植物的光合作用是能转化为化

2、学能。【变式训练】氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，破坏 1 mol HH 键消耗的能量为 Q1 kJ，破坏 1 mol O=O 键消耗的能量为 Q2 kJ，形成 1 mol HO 键的能量为 Q3 kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q24Q3B.2Q1+Q24Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q2=Q3【】选 B。本题是“根据键能计算反应热”的变形题，从微观结构上考查对放热反应和吸热反应本质的理解。氢气在氧气中燃烧 O2+2H2=2H2O，反应放热。在反应中，要破坏 2 mol HH 键、1 mol O=O 键，形成 4 mol HO 键。所以 2Q1+Q2y，化学反应为放热反

3、应；xy，化学反应为吸热反应。7.等质量的固态硫和硫蒸气分别在相同条件下完全燃烧，放出的热量()A.前者多B.后者多C.二者相等D.无法比较【】选 B。等质量的硫蒸气本身具有的能量高于等质量的固态硫，故选 B。8.H2 与 Cl2 在点燃或光照条件下都能发生反应。（1）H2 在 Cl2 中燃烧时的现象为 ，该反应的化学方程式为 ，该反应为反应（填“放热”或“吸热”）。（2）已知断开 1 mol H2 中的化学键需吸收 436 kJ 的热量，断开 1 mol Cl2 中的化学键需吸收 243 kJ 的热量，而形成1 molHCl 分子中的化学键431 kJ 的热量，试求来源:高&考%资(源 网H

4、2 和 1 mol Cl2 反应的能量变化为 kJ。1 mol9.，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。【】镁片和盐酸的反应是放热的，是由于反应物（Mg 和盐酸）的总能量高于生成物（MgCl2 和H2）的总能量，放出的热通过小试管传递给饱和石灰水溶液，使饱和石灰水的溶解度变小而析出 Ca（OH）2 晶体。：（1）镁片上有大

5、量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中溶液变浑浊（2）镁与盐酸反应产生 H2，该反应为放热反应，Ca（OH）2 在水中溶解度随温度升高而减小，故析出 Ca（OH）2 固体（3）Mg+2H+ = Mg2+H2（4）小于【素能综合检测】一、选择题（本题包括 5 小题，每小题 4 分，共 20 分）来源1.（2010西安高一检测）下列说法正确的是()A.化学键的断裂过程中放出热量B.化学键形成的过程需要吸收热量C.伴有能量变化的物质变化都是化学变化来源:高&考%资(源#网D.化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化【】选 D。化学键的断裂需吸收热量，化学键的形成需放出热量；伴有能量变化的物质变化不一

6、定是化学变化，如浓 H2SO4 的稀释，但化学变化都伴随能量的变化。2.下列变化中属于吸热反应的是()液态水汽化将胆矾加热变为白色粉末浓硫酸稀释氯酸钾分解制氧气生石灰跟水反应生成熟石灰A.B.C.D.【】选 D。该题应用排除法。、都不是化学反应；是放热反应。3.（2010宣城高一检测）已知反应 X+Y=M+N 为吸热反应，下列说法正确的是()A.X 的能量一定低于 M 的，Y 的能量一定低于 N 的B.因为该反应是吸热的反应，故一定要加热，反应才能进行C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D.X 和Y 的总能量一定低于 M 和N 的总能量【】选 D。由该反应为吸

7、热反应可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，即 X 和Y 的总能量一定低于 M 和 N 的总能量。吸热反应不一定需要加热反应才能进行，如Ba(OH)28H2O 与 NH4Cl 的反应，常温下就可以发生。破坏化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量时，为放热反应。故 A、B、C 错，D 正确。4.已知 25 、101 kPa 下，1 mol 石墨完全燃烧生成 CO2 放出 393.51 kJ 热量、1 mol 金刚石完全燃烧生成 CO2 放出 395.41 kJ 热量。据此判断，下列说法正确的是（）A.由石墨石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比石的低 来源:高&考%资(源网B.由石墨石是吸

8、热反应；等质量时，石墨的能量比石的高C.由石墨石是放热反应；等质量时，石墨的能量比石的低D.由石墨石是放热反应；等质量时，石墨的能量比石的高【】选 A。25 、101 kPa 下，1 mol 石墨完全燃烧生成 CO2 放出的热量比 1 mol石完全燃烧生成 CO2 放出的热量少 395.41 kJ-393.51 kJ=1.9 kJ。也就是说，石墨的能量比石的低，由石墨石必须从外界吸收能量，是吸热反应。5.将 V1 mL 1.0 mol/L HCl 溶液和 V2 mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并溶液（实验中始终保持 V1+V2=50）。温度，实验结果下列叙述正确的是()A.做该实

9、验时环境温度为 22 B.该实验表明化学能可以转化为热能C.NaOH 溶液的浓度约是 1.00 mol/L来源D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应【】选 B。由图可知，5 mL 1.0 molL-1 HCl 溶液与 NaOH 溶液混合后温度为 22 ，因此，做该实验时环境温度低于 22 ，A 项错误；既然反应后温度升高，则 B 项正确；两者恰好完全反应时，放出热量最多，温度最高，从图上看出，30 mL 1.0 molL-1 HCl 溶液和20 mL NaOH 溶液恰好完全反应。因此，该 NaOH 溶液的浓度为1.0 molL-130 mL20 mL=1.5 molL-1,C 项错误；有水生

10、成的反应并不都是放热反应，如某些氢氧化物的分解，D 项错误。二、非选择题（本题包括 2 小题，共 30 分）6.（12 分）（思维拓展题）下表中的数据是破坏 1mol 物质中的化学键所消耗的能量（单位：kJ）:来源根据表中数据回答（1）（4）题。（1）下列物质本身具有的能量最低的是。A.H2B.Cl2C.Br2D.I2(2)下列氢化物中最稳定的是。A.HClB.HBrC.HI来源:高&考%资(源 网(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

11、多的是 。【】（1）、（2）可根据破坏 1 mol 化学键所消耗的能量，消耗能量越大，键越牢固，分子越稳定，本身具有的能量越低，因此 H2 最稳定，HCl 在 HCl、HBr、HI 中最稳定。（3）在该反应中，由于反应物所有物质的键能之和小于生成物分子的键能之和，因而该反应是放热反应。（4）因为反应放出的热量为2E（HX）-E（X-X）E（HH）=2E（HX）E（XX）-436 kJ可代入数值计算：H2+Cl2=2HClE=2432 kJ-243 kJ-436 kJ=185 kJH2+Br2=2HBrE=2366 kJ-193 kJ-436 kJ=103 kJH2+I2=2HIE=2298 k

12、J-151 kJ-436 kJ=9 kJ所以，Cl2 与 H2 反应放出热量最多。：（1）A（2）A（3）放热反应（4）氯气实验探究7.（18 分）（1）高中老中有这样一个实验：在两支试管中分别加入 3mL 稀盐酸（均足量），将两个各装有 0.3 gNaHCO3 或 Na2CO3 粉末的小气球分别套在两支试管口（如图）。将气球内的 NaHCO3 或Na2CO3 同时倒入试管中：试管和试管中分别发生的离子方程式：；两支试管中的现象；两试管中气球大小（不包含试管）体积之比约为（填最简整数比）=；甲同学用手触摸试管，发现盛 NaHCO3 粉末的试管变冷，而盛 Na2CO3 的试管温度有升高。由此他得

13、出：不管其状态如何，NaHCO3 和 HCl 反应为吸热反应，而 Na2CO3 和HCl 反应为放热反应。甲下结论的方法是否正确？（填“正确”或“不正确”）。（2）为研究是吸热还是放热反应，继续进行了下列实验（每次实验各做 3 次平行实验，取平均值）：请你帮助填写相关内容：该实验中所用的仪器除试管、药匙（或 V 型纸槽）、气球、环形玻璃搅拌棒、胶头滴管、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为 和 ；通过上述实验出三条结论：来源:高&考%资(源#网来源:高&考%资(源 网a.NaHCO3 的溶解是 （填“吸热”或“放热”）过程；b.Na2CO3 的饱和溶液和盐酸的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应；c.NaHCO3 的饱和溶液和盐酸的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。【】与同浓度盐酸反应时，NaHCO3 比 Na2CO3 剧烈，产生气泡的速率快；因为盐酸足量，所以与中产生