高中化学人教版第二章化学反应与能量 双基限时练8

双基限时练(八)化学能与热能基础强化1.对于放热反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)。下列说法正确的是()A．产物H2O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O2具有的能量相等答案B解析反应是放热反应，显然反应物总能量高于生成物总能量。2．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答案C解析化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故C项错。3．下列符合如图所示的能量变化的反应是()A．高温下二氧化碳与碳反应B．碳酸钙分解C．氨水与盐酸反应D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应答案C解析根据图象可知，该反应一定是放热反应。在题给的各反应中，只有氨水与盐酸的反应为放热反应。4．石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石，已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收EkJ的能量，下列说法中正确的是()A．石墨不如金刚石稳定B．金刚石不如石墨稳定C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多答案BC解析能量越低越稳定，燃烧相同的碳，生成物都是CO2，反应物能量越高放出的热量越多。5．电解质电离要吸收能量，用40gNaOH分别与HNO3、CH3COOH溶液完全反应，放出的热量()A．相等 B．前者大于后者C．后者大于前者 D．无法判断答案B解析酸碱中和反应的实质是H＋＋OH－=H2O，HNO3在溶液中以H＋、NOeq\o\al(－,3)存在，CH3COOH在溶液中主要以CH3COOH分子形式存在，CH3COOH电离出H＋需要吸收热量，故中和反应放出的热量偏小，B项正确。6．从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看，下列变化不能说明发生了化学变化的是()A．变化时有电子的得失或共用电子对的形成B．变化过程中有化学键的断裂和形成C．变化时释放出能量D．变化前后原子的种类和数目没有改变，分子种类增加了答案C解析某些物理变化也能释放能量，如浓H2SO4、NaOH等溶于水放出热量，白炽灯工作时发光发热等。7．下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中不正确的是()A．化石能源物质内部“贮存”着大量能量B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来C．物质的化学能可能在不同条件下转化为热能、电能，为人类所利用D．吸热反应没有利用价值答案D解析可以利用吸热反应制备新物质，如煅烧石灰石(CaCO3)制生石灰(CaO)，利用C＋H2Oeq\o(=,\s\up15(高温))CO＋H2，制备水煤气等。8．物质在发生化学变化时，下列说法正确的是()A．反应物的总质量等于生成物的总质量B．发生电子得失或偏移C．有化学键的断裂，不一定有新物质生成D．反应物所具有的总能量等于生成物所具有的总能量答案A解析A项符合质量守恒，正确；非氧化还原反应没有电子转移，B项不正确；化学变化时有化学键的断裂，一定有新物质生成，C项不正确；能量守恒包括反应放出或吸收的热量，D项不正确。9．下列变化过程吸收能量的是()A．Na＋→Na B．Cl→Cl－C．H＋Cl→HCl D．H2→H＋H答案D10．下列说法中正确的是()A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化B．伴有能量变化的物质变化过程都是化学变化C．H—Cl→H＋Cl的过程放出能量D．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是大于生成物的总能量答案A解析很多物理变化过程也伴有能量变化，如溶解、物质的三态变化等，B项错误；化学键断裂吸收能量，C项错误；对于吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，D项错误。11．2023年9月在沈阳举行的第12届全运会中使用的火炬采用丙烷(C3H8)作燃料，其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8＋5O2eq\o(→,\s\up15(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放出热量C．1molC3H8和5molO2的总能量大于3molCO2和4molH2O的总能量D．丙烷为环保型燃料答案A解析所有的燃烧反应都会放出热量，燃烧过程中，化学能转化为热能和光能等，A项错误，B项正确；放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，C项正确；C3H8燃烧生成CO2和H2O，无污染，D项正确。12．利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法，已知反应CO(g)＋2H2(g)→CH3OH(g)在反应过程中的能量变化如图所示。下列判断正确的是()A．生成1molCH3OH(g)吸收91kJ的能量B．用碳制备原料气CO、H2的反应属于放热反应C．反应物的总能量大于生成物的总能量D．该反应如果生成液态CH3OH，则放出的能量更少答案C解析根据题图，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应，A项错误，C项正确；碳与水蒸气在高温下反应生成CO、H2的反应属于吸热反应，B项错误；CH3OH由气态变为液态要放出能量，故生成液态CH3OH时放出的能量更多，D项错误。13．在一个小烧杯里加入20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：(1)写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_____________。(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是________________________________________________________________________________(答出三个或三个以上原因)。(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？____________________________________________________________________________________________________________________(答出两种方案)。(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“＞”或“＜”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。(6)该反应在常温下就可进行，说明_________________。答案(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋10H2O＋2NH3↑(2)使反应物充分混合，迅速发生反应，使体系的温度降低(3)①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)(4)第一种方案：在烧杯中的反应物中插入温度计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明反应是吸热反应；第二种方案：用皮肤感受，感觉烧杯外壁很凉，说明此反应为吸热反应(5)吸收吸收>放出(6)有的吸热反应不需要加热也能发生解析本题考查了化学反应中的能量变化以及吸热反应、放热反应与反应条件的关系。以Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体的反应为背景考查了分析问题、解决问题的能力和实验设计能力，反应放出或吸收的热量可以通过触觉感知，也可以通过温度计测量。14．已于2023年发射的“神舟八号”宇宙飞船有两个重大使命，一是突破空间交会对接技术，二是实现载人飞船定型。“神舟”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体。(1)写出反应的化学方程式：___________________________。(2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应，反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量，断开化学键________的总能量小于形成化学键________的总能量。答案(1)C2H8N2＋2N2O4eq\o(=,\s\up15(点燃))2CO2↑＋3N2↑＋4H2O(2)放热大于吸收放出解析此反应是燃烧反应，所以是放热反应。能力提升1.化学反应A2＋B2＝2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()A．该反应是吸热反应B．断裂1molA—A键和1molB—B键可放出xkJ能量C．断裂2molA—B键需要吸收ykJ能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量答案C解析由图可知反应物A2、B2的总能量高于产物AB，该反应是放热反应，A、D项错；断裂化学键要吸收能量，B项错；只有C项正确。2．据最新《参考消息》报道，有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍适用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的说法，你认为不正确的是()A．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最安全的燃料B．自然界中存在大量的单质硅C．硅燃烧放出的热量多，且燃料产物对环境的污染程度低D．硅作为一种燃料燃烧后的产物可用来再制取硅，即硅是一种可再生的能源答案B解析硅是固体，且常温下化学性质比较稳定，运输和贮存既方便又安全，A项正确；硅氧键很牢固，硅在自然界只以化合态存在，如二氧化硅、硅酸盐等，B项错误；硅燃烧时会放出很多的热量，燃烧的产物为二氧化硅，容易沉降，不易造成对空气的污染，C项正确；硅燃烧后生成二氧化硅，二氧化硅在一定条件下可转化为硅，硅是一种可再生的能源，D项正确。3．2013年7月23日人民网报道，河南省柘城县科技创新“创”出金刚石产业新天地，石墨在一定条件下转化为金刚石，其能量变化如图所示，ΔE1＝kJ，ΔE2＝kJ，下列说法正确的是()A．1mol石墨完全转化为金刚石需吸收kJ的能量B．石墨转化为金刚石属于物理变化C．金刚石的稳定性强于石墨的D．1mol金刚石的能量大于1molCO2的能量答案A解析石墨转化为金刚石的过程中有旧化学键的断裂也有新化学键的形成，属于化学变化。根据题图可知，1mol石墨和1molO2的总能量小于1mol金刚石和1molO2的总能量，而生成物的总能量相同，可推知1mol石墨的能量小于1mol金刚石的能量，则石墨比金刚石稳定，石墨转化为金刚石需吸收的能量为ΔE2－ΔE1 ＝kJ－kJ＝kJ，A项正确。4．化学键的键能是形成(或断开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198P—O：360O=O：498若生成1molP4O6，则反应P4(白磷)＋3O2=P4O6中的能量变化为()A．吸收1638kJ能量B．放出1638kJ能量C．吸收126kJ能量D．放出126kJ能量答案B解析断键吸收的能量为6molP—P键为6×198kJ；3molO=O键为3×498kJ，共为2682kJ；成键放出的能量为12molP—O键共12×360kJ＝4320kJ；故反应放出能量大于吸收能量，放出的能量为4320kJ－2682kJ＝1638kJ。5．已知化学反应2C(s)＋O2(g)eq\o(=,\s\up15(点燃))2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up15(点燃))2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)()A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多答案A解析放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，所以C＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))CO2必然是放热反应，因此，B、C两项正确。12gC并不代表反应物的全部，O2也是反应物，所以A项不正确。由于Ceq\o(→,\s\up15(O2))CO放热、COeq\o(→,\s\up15(O2))CO2放热，所以Ceq\o(→,\s\up15(O2))CO2比Ceq\o(→,\s\up15(O2))CO放出的热量要多，即D项正确。6．如图所示，把试管放入盛有25℃(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。答案(1)镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯内石灰水出现浑浊(2)镁与盐酸反应产生H2，故能观察到有气泡产生，镁片溶解，镁与盐酸的反应为放热反应，而Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，从而石灰水中有Ca(OH)2析出而变浑浊(3)Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑(4)小于解析镁片与盐酸的反应是放热反应，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，温度升高Ca(OH)2的溶解度减小，从而析出Ca(OH)2晶体。7．2023节能与新能源汽车产业发展规划成果展览会将于2013年10月17日～20日在国家会议中心举行，氢气是一种理想的汽车新能源，发展氢能汽车的关键是氢气的制备及储存技术。制备氢气通常有下列方法：()①电解水制氢气：2H2Oeq\o(=,\s\up15(电解))2H2↑＋O2↑；②高温分解水制氢气：2H2Oeq\o(=,\s\up15(高温))2H2↑＋O2↑；③太阳光催化分解水制氢气：2H2Oeq\o(=,\s\up15(太阳光),\s\do15(TiO2))2H2↑＋O2↑；④天然气制氢气：CH4＋H2Oeq\o(→,\s\up15(高温))CO＋3H2。(1)你认为最节能的方法是________ (填序号)。(2)方法①②③中产生等物质的量的H2，消耗的能量________(填“相同”或“不相同”)