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PAGEPAGE11第1课时化学反应中能量变更的本质及转化形式夯实基础轻松达标1.下列说法正确的是()A.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应B.C(石墨,s)C(金刚石,s),反应中既没有电子的得失也没有能量的变更C.干冰升华时,二氧化碳分子中的共价键不断裂D.伴有能量变更的过程,都是化学变更答案C解析经加热而发生的化学反应不肯定是吸热反应,反应是否吸热与反应条件无关,A项错误;C(石墨,s)C(金刚石,s)反应中没有电子的得失,但是有能量的变更,既不放热也不吸热的化学反应是不存在的,B项错误;干冰升华时只发生了物理变更,变更的是分子间的距离,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂,C项正确;伴有能量变更的过程,不肯定都是化学变更,如水蒸气变为液态水要放出热量,D项错误。2.下列图示变更为吸热反应的是()答案A解析反应物总能量低于生成物总能量的反应是吸热反应,A正确;反应物总能量高于生成物总能量属于放热反应,B错误;浓硫酸溶于水放热,C错误;锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,属于放热反应,D错误。3.(2024山东新泰二中高一月考)下列叙述错误的是()A.钠单质与氯气反应后,体系的能量降低,稳定性增加B.放热反应起先时肯定不须要加热C.反应物的总能量高于生成物的总能量时,则反应释放能量D.化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成答案B解析Na与Cl2的反应为放热反应,金属钠与氯气的总能量高于氯化钠的总能量,钠单质与氯气反应后体系的能量降低,稳定性增加,故A正确;一些放热反应起先时也须要加热,如H2的燃烧,故B错误;反应物的总能量高于生成物的总能量时,该反应为放热反应,反应释放能量,故C正确;化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,且伴随能量变更,故D正确。4.已知Zn与稀硫酸发生反应:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑,则下列关于该反应的叙述不正确的是()A.该反应中旧键断裂须要汲取能量,新键形成需放出能量,所以总能量不变B.发生化学反应的同时肯定发生能量变更C.该反应为放热反应D.反应物的总能量高于生成物的总能量答案A解析断裂化学键汲取能量,生成化学键会释放能量,化学反应过程中肯定伴随着能量的变更,故A错误;一个化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,旧的化学键断裂须要汲取能量,新化学键的形成放出能量,故发生化学反应时肯定伴随能量变更,B正确;从题给反应分析,该反应为放热反应,故C正确;该反应为放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,故D正确。5.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应猛烈,醋酸渐渐凝固。由此可知()A.NH4HCO3与盐酸的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应物中化学键断裂汲取的能量少答案B解析醋酸渐渐凝固说明反应汲取热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,A项错误;因反应为吸热反应,即汲取的热量转化为产物内部的能量,B项正确;因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量,C项错误;反应物中化学键断裂汲取的能量多,D项错误。6.(2024安徽合肥八中高一网络学习段考)已知反应NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)的能量变更如图所示,下列说法正确的是()A.图中A→B的过程为放热过程B.1molNO2和1molCO的键能总和大于1molNO和1molCO2的键能总和C.该反应为氧化还原反应D.1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量答案C解析A状态的能量低于B状态,则图中A→B的过程为吸热过程,A错误;反应物总能量高于生成物总能量,反应为放热反应,即断键汲取的能量小于成键放出的能量,则1molNO2和1molCO的键能总和小于1molNO和1molCO2的键能总和,B错误;反应中C和N元素化合价发生变更,则该反应为氧化还原反应,C正确;由题图可知,反应物总能量高于生成物总能量,则1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量,D错误。7.(2024河南鹤壁高级中学高一段考)H2与O2发生反应的过程用模型图示如下(“—”表示化学键),下列说法不正确的是()A.过程Ⅰ是吸热过程B.该反应过程全部旧化学键都断裂,且形成了新化学键C.过程Ⅲ肯定是放热过程D.该反应过程中反应物的能量全部转化为热能答案D解析过程Ⅰ是分子中的化学键断裂形成原子,属于吸热过程,故A正确;过程Ⅰ中全部的旧化学键断裂,过程Ⅲ为新化学键形成的过程,故B正确;过程Ⅲ为新化学键形成的过程,是放热过程,故C正确;H2和O2的反应为放热反应,该化学反应过程中反应物的能量不能全部转化为热能,故D错误。8.如图是某同学设计的放热反应的视察装置。其试验操作步骤如下:①按图所示将试验装置连接好;②在U形管内加入少量红墨水或品红溶液,打开T形管活塞,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭T形管活塞;③在盛有1.0g氧化钙的小试管里滴入2mL左右的蒸馏水,视察现象。试回答:氧化钙与水的反应(1)试验前必需进行的一步试验操作是。
(2)试验中视察到的现象是。
(3)说明CaO和H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系:。
(4)若该试验中将CaO换成NaCl,试验还能否视察到相同现象?(填“能”或“否”)。
答案(1)检查装置的气密性(2)U形管里的液体左边下降,右边上升(3)1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量(4)否解析(1)该试验原理是利用气压变更导致某些试验现象发生,所以试验之前肯定要检查装置的气密性。(2)CaO和水反应放出热量,使大试管中空气膨胀,内部压强增大,导致U形管里的液体左边下降,右边上升。(3)CaO+H2OCa(OH)2,依据试验现象可知,氧化钙与水之间的反应是放热反应,1molCaO和1molH2O的能量和大于1molCa(OH)2的能量。(4)氯化钠和水混合后,能量的变更很不明显,试管内气体压强几乎不变,不会出现明显现象。提升实力跨越等级1.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故。一氧化碳的产生主要是因为煤炉中发生了以下反应:CO2+C2CO。试分析下列有关叙述不正确的是()A.C在O2足够时,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,反应物总能量高于生成物总能量,所以放出热量答案B解析C在O2足够时反应生成二氧化碳,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,反应物总能量高于生成物总能量,所以放出热量,D项正确。2.(双选)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:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是合成甲醇(CH3OH)的反应,该反应过程的能量变更如图所示,下列推断正确的是()A.CO(g)与H2(g)反应生成1molCH3OH(g)释放出91kJ的能量B.用碳制备原料气CO、H2的反应属于放热反应C.反应物总键能低于生成物的总键能D.若该反应生成液态CH3OH,则放出的能量更少答案AC解析由图可知,生成1molCH3OH(g)放出510kJ-419kJ=91kJ的能量,A项正确;碳与水蒸气反应制备CO和H2的反应属于吸热反应,B项错误;反应是放热反应,则反应物总键能低于生成物的总键能,C项正确;同种物质气态时比液态时的能量高,则假如生成液态CH3OH,则放出的能量更多,D项错误。3.最新报道:科学家首次用X射线激光技术视察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程答案C解析本题通过图像考查CO与O反应的机理。由于反应物的能量高于生成物的能量,则该反应为放热反应,A错误;由图示可看出,在反应过程中,CO中的化学键没有断裂,B错误;在CO2分子中,只含有CO极性键,C正确;由图示可知,该过程为CO与O的反应而不是CO与O2的反应,D错误。4.科学家已获得了气态N4分子,其结构为正四面体(如图所示)。已知断裂1molN—N键汲取167kJ能量,断裂1molN≡N键汲取942kJ能量,下列说法正确的是()A.N4属于一种新型的化合物B.N4(g)4N(g)的过程中释放1002kJ能量C.1molN4转化为N2时要汲取882kJ能量D.N4和N2互为同素异形体,N4转化为N2属于化学变更答案D解析N4属于一种新型的单质,A项错误;N4(g)4N(g)的过程中汲取能量为6×167kJ=1002kJ,B项错误;1molN4转化为N2时能量变更为2×942kJ-6×167kJ=882kJ,即放出882kJ能量,C项错误;N4和N2均是氮元素形成的单质,互为同素异形体,N4转化为N2属于化学变更,D项正确。5.常温下,1mol化学键分解成气态原子所须要的能量用E表示,结合下表中信息推断下列说法不正确的是()共价键H—HF—FH—FH—ClH—IE/(kJ·mol-1)436157568432298A.表中最稳定的共价键是H—F键B.1molH2(g)与1molF2(g)生成2molHF(g)放出25kJ的能量C.432kJ·mol-1>E(H—Br)>298kJ·mol-1D.1molH2(g)分解成2molH(g)需汲取436kJ的能量答案B解析表中键能最大的共价键是H—F键,故最稳定的共价键是H—F键,A项正确;1molH2(g)与1molF2(g)反应生成2molHF(g),放出的能量为(568×2-436-157)kJ=543kJ,B项错误;Br的非金属性介于Cl和I之间,故432kJ·mol-1>E(H—Br)>298kJ·mol-1,C项正确;由题中信息可知,1molH2(g)分解生成2molH(g)需汲取436kJ的能量,D项正确。6.(2024湖北天门、仙桃、潜江高二期末联考)下列试验现象不能说明相应的化学反应肯定是放热反应的是()选项ABCD反应装置试验现象试管中生石灰和水混合后,A处红色水柱下降反应起先后,针筒活塞向右移动温度计的水银柱不断上升饱和石灰水变浑浊答案B解析A处红色水柱下降,可知瓶内空气受热温度上升,说明相应的化学反应是放热反应,故A不符合题意;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B符合题意;温度计的水银柱不断上升,说明中和反应放出热量,由此可知相应的化学反应是放热反应,故C不符合题意;饱和石灰水变浑浊,则有氢氧化钙固体析出,而氢氧化钙的溶解度随温度的上升而降低,说明镁条与稀盐酸的反应是放热反应,故D不符合题意。7.甲烷和氢气都是清洁能源。回答下列问题:(1)写出甲烷的电子式:,1molCH4含molC—H键,1molCH4断键形成1molC和4molH须要(填“放出”或“汲取”)1660kJ的能量,则1molC—H键的键能为kJ·mol-1。
(2)氢气在氧气中燃烧生成水蒸气的能量变更如图所示,M表示(填“反应物”或“生成物”)的总能量,该反应中氢气和氧气的总能量(填“>”或“<”)水蒸气的总能量。
答案(1)HH4汲取415(2)反应物>解析(1)甲烷中碳原子通过四对共用电子对与氢原子形成甲烷分子,其电子式为HH。拆开化学键须要汲取能量,1mol甲烷有4molC—H键,故1molC—H键的键能为1660kJ·mol-1÷4=415kJ·mol-1。(2)氢气和氧气的燃烧反应是放热反应,故反应物的总能量大于生成物的总能量,M表示反应物。8.氢气是一种志向的汽车新能源,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:2H2O2H2↑+O2↑;②高温使水分解制氢:2H2O2H2↑+O2↑;③太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑;④自然气制氢:CH4+H2OCO+3H2。(1)最为节能的方法是(填序号)。
(2)从化学键断裂与形成的角度分析方法①②③反应产生等物质的量的H2,消耗的能量是否相同(填“相同”或“不同”),理由是。
(3)破坏1mol氢气中的化学键须要汲取436kJ能量;破坏mol氧气中的化学键须要汲取249kJ的能量;形成水分子中的1molH—O键能够释放463kJ能量。下图表示氢气和氧气反应过程中能量的变更。a.请将图中①②③的能量变更的数值,填在下边的横线上。①kJ②kJ
③kJ
b.生成27g水蒸气放出的热量为kJ。
答案(1)③(2)相同反应①②③中反应物的总能量相等,生成物的总能量也相等,则反应消耗的能量相同(3)a.①1370②1852③482b.361.5解析(1)视察几种方法,不难发觉反应①②④会消耗电能或热能。而反应③是在催化剂作用下,利用取之不尽的太阳能,故反应③是最为节能的方法。(2)反应①②③都是通过分解H2O获得H2,产生等物质的量的H2时消耗的H2O的量也相等,破坏化学键和形成化学键的量也分别相同,故消耗的能量也相同。(3)a.①中2molH2、1molO2生成H、O原子汲取能量为2×436kJ+2×249kJ=1370kJ。②中H、O原子生成2molH2O(g)释放出的能量为4×463kJ=1852kJ。③表示2molH2与1molO2完全反应生成2molH2O(g)释放的能量为1852kJ-1370kJ=482kJ。b.生成27g(物质的量为1.5mol)水蒸气释放的热量为×482kJ=361.5kJ。贴近生活拓展创新★请依据化学反应与热能的有关学问,填写下列空白。(1)在Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl晶体反应的试验中:反应物混合后需用玻璃棒快速搅拌,其目的是,该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)下列过程中不肯定释放能量的是(请填编号)。
A.形成化学键B.燃料燃烧C.化合反应D.葡萄糖在体内的氧化反应E
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