《化学反应中能量变化原因》分层作业

第2课时化学反应中能量变化原因燃料燃烧释放的能量和氢燃料的应用前景合格考达标练一、选择题：共6小题1.下列能源组合中,均属于更清洁、更高效能源的一组是()①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A.①②③④ B.①⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧ D.③⑤⑥⑦⑧2.已知2A(g)B(g)是放热反应,下列关于2A(g)B(g)和2A(g)B(l)能量变化示意图正确的是()3.“节能和寻找清洁的新能源成为人类的必然选择”。下列说法不正确的是()A.化石燃料在短期内不可再生且其燃烧会产生大气污染物,迫使人类节能和寻找新能源B.提高燃料的燃烧效率是节能的措施之一C.促进能源循环利用,有效提高能量利用率可达到节能的目的D.太阳能、天然气、地热能、海洋能等都属于新能源4.已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A.2H→H2过程中形成的化学键是共价键B.相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低C.2H→H2过程中形成1mol新化学键放出437.6kJ的能量D.1molH2离解成2molH要放出437.6kJ热量5.氢能是一种理想的“绿色能源”,以下有关氢能开发的方式中最理想的是()A.大量建设水电站,用电力分解水制取氢气B.利用化石燃料燃烧放热,使水高温分解产生氢气C.在催化剂作用下,利用太阳能分解水制取氢气D.利用铁等金属与酸反应产生氢气6.100kPa时,1mol石墨转化为金刚石的能量变化如图所示,下列说法正确的是()A.石墨比金刚石更稳定B.金刚石比石墨更稳定C.石墨转化为金刚石的反应为放热反应D.破坏1mol石墨化学键所吸收的能量小于形成1mol金刚石化学键所放出的能量二、非选择题：共2小题7.已知反应H2(g)+12O2(g)H2O(g),反应过程中能量变化如图所示,则(1)a、b、c分别代表什么意义?a;

b;

c。

(2)该反应是(填“吸热”或“放热”)反应,放出的热量为kJ(用字母表示)。

8.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢。当它们混合反应时产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知:0.4mol液态肼与足量的过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,并放出256.65kJ的热量。(1)该反应的热化学方程式为。

(2)又已知:H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1,则16g液态肼与液态过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是。

(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是。

等级考提升练一、选择题：共6小题9.下列有关能量的说法不正确的是()A.化石能源物质内部贮存着大量的能量B.植物的光合作用将太阳能转化为化学能C.由石墨制金刚石是吸热反应,故石墨的能量比金刚石的能量低D.燃料燃烧时只是将化学能转化为热能10.液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入一种化合物“储油”中,形成“氢油”,便于储存和运输。下列有关说法错误的是()A.“氢油”不稳定B.氢能源属于可再生能源C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机,从而带来新能源汽车的升级11.化学家证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,如图所示:下列关于合成氨反应的叙述不正确的是()A.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成B.在催化剂的作用下,反应物的化学键变得容易断裂C.过程②需吸收能量,过程③则放出能量D.常温下该反应难以进行,是因为常温下生成物的化学键难以形成12.已知:①破坏1molA—A键、1molB—B键、1molA—B键时分别需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量;②反应2A2(g)+B2(g)2A2B(g)的能量变化如图所示。下列说法错误的是()A.体系中A2、B2最活泼B.E1=1370kJ·mol-1C.ΔH=-482kJ·mol-1D.该反应是放热反应13.25℃、101kPa下,煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值依次是约33kJ·g-1、143kJ·g-1、约56kJ·g-1、23kJ·g-1,则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+O2(g)CO(g)ΔH=-396kJ·mol-1B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-896kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1D.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+736kJ·mol-114.SF6气体已有百年历史,它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体。六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能,国际上称为“气体绝缘开关设备”。SF6分子结构中只存在S—F键。已知:1molS(固体)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)SF6(g)(已知s为固体,g为气体)的能量变化为()A.放出1780kJ的能量B.放出1220kJ的能量C.放出450kJ的能量D.吸收430kJ的能量二、非选择题：共2小题15.下表中的数据是破坏1mol该物质中的化学键所消耗的能量(kJ)。物质Cl2Br2I2H2HClHBrHIHF键能242.7193151436.4431.8363297565根据上述数据回答下列问题:(1)下列物质本身具有的能量最低的是。

A.H2 B.Cl2C.Br2 D.I2(2)下列氢化物中最不稳定的是。

A.HCl B.HBrC.HI D.HF(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反应是(填“吸热”或“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,热量变化最多的是。

(5)若没有上表的数据,你能正确回答(4)吗?,你的根据是。

16.小明的爸爸是一名出租车司机,为倡导“绿水青山就是金山银山”这一理念,小明回到家和爸爸进行了一番争论。小明认为:现在空气污染比较严重,应将汽车燃料改用新能源,或者污染较小的燃料。小明的爸爸认为:现在城市污染不是很严重,新能源汽车价格高,续航能力差,不经济,汽油作燃料性价比高,适合长时间运行。为了说服爸爸,小明又给爸爸展示了三张图片。图1中国已探明燃料储量及使用年限燃料液化石油气天然气(CNG)95号乙醇汽油价格(元/升)4.82.36.9热值4.5×1044.0×1044.6×104图2常用车用燃料热值及价格图3不同能源在各年代所占比例最后小明的爸爸赞同了小明的观点,决定将汽油改为天然气。(1)小明鼓励爸爸,将汽油改为天然气的目的是。

(2)结合图3,对于能源的选择,请你再提一条符合小明的目的的建议:。

(3)“开源节流”是应对能源危机的重要举措,下列做法有助于能源“开源节流”的是(填字母)。

a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生合格考达标练1.下列能源组合中,均属于更清洁、更高效能源的一组是()①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A.①②③④ B.①⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑦⑧ D.③⑤⑥⑦⑧答案D解析核能、太阳能、生物质能、风能、氢能均属于新能源,具有资源丰富、没有污染或很少污染的特点。2.已知2A(g)B(g)是放热反应,下列关于2A(g)B(g)和2A(g)B(l)能量变化示意图正确的是()答案B解析2A(g)B(g)为放热反应,则反应物的能量总和大于生成物的能量总和,排除C和D选项;气体物质的能量比液体物质的能量高,B正确。3.“节能和寻找清洁的新能源成为人类的必然选择”。下列说法不正确的是()A.化石燃料在短期内不可再生且其燃烧会产生大气污染物,迫使人类节能和寻找新能源B.提高燃料的燃烧效率是节能的措施之一C.促进能源循环利用,有效提高能量利用率可达到节能的目的D.太阳能、天然气、地热能、海洋能等都属于新能源答案D解析天然气属于化石能源,是不可再生的,不属于新能源。4.已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A.2H→H2过程中形成的化学键是共价键B.相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低C.2H→H2过程中形成1mol新化学键放出437.6kJ的能量D.1molH2离解成2molH要放出437.6kJ热量答案D解析A对,H2分子中含有共价键,故2H→H2过程中形成共价键;B对,由图可知,H原子变成H2放出能量,则相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低;C对,由图可知,2H→H2过程中,形成1molH—H键要放出437.6kJ能量;D错,1molH2离解成2molH原子,要断裂H—H键,故要吸收437.6kJ能量。5.氢能是一种理想的“绿色能源”,以下有关氢能开发的方式中最理想的是()A.大量建设水电站,用电力分解水制取氢气B.利用化石燃料燃烧放热,使水高温分解产生氢气C.在催化剂作用下,利用太阳能分解水制取氢气D.利用铁等金属与酸反应产生氢气答案C解析用电力分解水会消耗大量的电能,A错误;化石燃料燃烧会产生大量污染物,且造成能源的浪费,B错误;太阳能无污染,且可再生,C正确;利用金属与酸反应会消耗大量的金属,D错误。6.100kPa时,1mol石墨转化为金刚石的能量变化如图所示,下列说法正确的是()A.石墨比金刚石更稳定B.金刚石比石墨更稳定C.石墨转化为金刚石的反应为放热反应D.破坏1mol石墨化学键所吸收的能量小于形成1mol金刚石化学键所放出的能量答案A解析由题图可知,石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低、更稳定,反应为吸热反应,选项A正确,选项B、C错误;由题图可知,该反应为吸热反应,故破坏1mol石墨化学键所吸收的能量大于形成1mol金刚石化学键所放出的能量,选项D错误。7.已知反应H2(g)+12O2(g)H2O(g),反应过程中能量变化如图所示,则(1)a、b、c分别代表什么意义?a;

b;

c。

(2)该反应是(填“吸热”或“放热”)反应,放出的热量为kJ(用字母表示)。

答案(1)旧的化学键断裂所吸收的能量新的化学键形成所放出的能量总反应所放出的能量(2)放热c(或b-a)解析(1)由图像分析可知,a表示旧的化学键断裂所吸收的能量,b表示新的化学键形成所放出的能量,c表示总反应所放出的能量。(2)反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应是放热反应,放出的热量为c(或b-a)kJ。8.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态过氧化氢。当它们混合反应时产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知:0.4mol液态肼与足量的过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,并放出256.65kJ的热量。(1)该反应的热化学方程式为。

(2)又已知:H2O(l)H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1,则16g液态肼与液态过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是。

(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是。

答案(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.625kJ·mol-1(2)408.8kJ(3)燃料反应后的生成物是水和氮气,不对环境造成污染解析(1)当有1mol液态肼和过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时,放出的热量为256.65kJ×1mol0.4mol=641.625kJ,所以热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641(2)16g液态肼为0.5mol,当反应后生成的水为液态时,放出的总热量为641.625kJ2+(44kJ×2)≈408(3)燃料反应后的生成物是水和氮气,不对环境造成污染。等级考提升练9.下列有关能量的说法不正确的是()A.化石能源物质内部贮存着大量的能量B.植物的光合作用将太阳能转化为化学能C.由石墨制金刚石是吸热反应,故石墨的能量比金刚石的能量低D.燃料燃烧时只是将化学能转化为热能答案D解析化石能源物质内部贮存着大量的能量,燃烧时放热,A正确;植物的光合作用是将太阳能转化为化学能的过程,B正确;吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量,C正确;燃料燃烧时,化学能主要转化为热能,还有部分转化为光能等其他形式的能量,D错误。10.液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入一种化合物“储油”中,形成“氢油”,便于储存和运输。下列有关说法错误的是()A.“氢油”不稳定B.氢能源属于可再生能源C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机,从而带来新能源汽车的升级答案A解析“氢油”便于储存和运输,说明它比较稳定,故A错误;氢气燃烧生成水,水分解又生成氢气,故属于可再生能源,故B正确;常温常压下可以将氢气融入一种化合物“储油”中,故该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破,故C正确;液态储氢解决了氢能储存难、运输难的问题,能实现氢能的广泛应用,故有利于发展氢能源电动机,从而带来新能源汽车的升级,故D正确。11.化学家证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,如图所示:下列关于合成氨反应的叙述不正确的是()A.该过程表明,在化学反应中存在化学键的断裂与形成B.在催化剂的作用下,反应物的化学键变得容易断裂C.过程②需吸收能量,过程③则放出能量D.常温下该反应难以进行,是因为常温下生成物的化学键难以形成答案D解析由图可知,每3个氢气分子和1个氮气分子断键得到原子,然后氢原子和氮原子生成2个氨分子,A项正确;催化剂能改变化学反应的速率,合成氨的反应在催化剂作用下,反应速率加快,意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变得更容易,B项正确;旧的化学键的断裂需要吸收能量,而新的化学键的形成则放出能量,从图中可看出②为旧的化学键断裂过程,③为新的化学键形成过程,C项正确;旧的化学键的断裂需要吸收能量,所以该反应在常温下难以进行,D项错误。12.已知:①破坏1molA—A键、1molB—B键、1molA—B键时分别需要吸收436kJ、498kJ、463kJ的能量;②反应2A2(g)+B2(g)2A2B(g)的能量变化如图所示。下列说法错误的是()A.体系中A2、B2最活泼B.E1=1370kJ·mol-1C.ΔH=-482kJ·mol-1D.该反应是放热反应答案A解析图中A和B具有的能量最高,因此A和B最活泼,A错误;E1表示断开反应物中化学键所吸收的能量(即反应的活化能),则E1=2×436kJ·mol-1+498kJ·mol-1=1370kJ·mol-1,B正确;E2表示形成生成物中化学键所放出的热量,则E2=2×2×463kJ·mol-1=1852kJ·mol-1,ΔH=E1-E2=1370kJ·mol-1-1852kJ·mol-1=-482kJ·mol-1,C正确;由题图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应是放热反应,D正确。13.25℃、101kPa下,煤炭、氢气、天然气和甲醇(CH3OH)等几种燃料的热值依次是约33kJ·g-1、143kJ·g-1、约56kJ·g-1、23kJ·g-1,则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+O2(g)CO(g)ΔH=-396kJ·mol-1B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-896kJ·mol-1C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-286kJ·mol-1D.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+736kJ·mol-1答案B解析A项,煤炭的热值约33kJ·g-1,则12g煤炭放出的热量为396kJ,所以热化学方程式为C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH=-396kJ·mol-1,错误;B项,天然气的热值约56kJ·g-1,则16gCH4放出的热量为896kJ,所以热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-896kJ·mol-1,正确;C项,氢气的热值是143kJ·g-1,则4gH2放出的热量为572kJ,所以热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(l)ΔH=-572kJ·mol-1,错误;D项,甲醇(CH3OH)的热值是23kJ·g-1,则32gCH3OH放出的热量为736kJ,所以热化学方程式为CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-736kJ·mol-1,错误。14.SF6气体已有百年历史,它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体。六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能,国际上称为“气体绝缘开关设备”。SF6分子结构中只存在S—F键。已知:1molS(固体)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)SF6(g)(已知s为固体,g为气体)的能量变化为()A.放出1780kJ的能量B.放出1220kJ的能量C.放出450kJ的能量D.吸收430kJ的能量答案B解析由题意得1molS(s)和3molF2形成S原子和F原子共需要吸收能量:280kJ+3×160kJ=760kJ,而生成1molSF6气体时需形成6molS—F键,共放出能量:6×330kJ=1980kJ,因此该反应放出的能量为1980kJ-760kJ=1220kJ。15.下表中的数据是破坏1mol该物质中的化学键所消耗的能量(kJ)。物质Cl2Br2I2H2HClHBrHIHF键能242.7193151436.4431.8363297565根据上述数据回答下列问题:(1)下列物质本身具有的能量最低的是。

A.H2 B.Cl2C.Br2 D.I2(2)下列氢化物中最不稳定的是。

A.HCl B.HBrC.HI D.HF(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反应是(填“吸热”或“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