1、 - 1 - 课时作业课时作业 7 化学能与热能化学能与热能 练基础练基础 1已知反应 AB=CD 的能量变化如图所示，下列说法正确的是( ) A该反应是放热反应 B只有在加热条件下才能进行 C反应物的总能量高于生成物的总能量 D反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量 解析：根据图像可知反应物的总能量低于生成物的总能量，则反应是吸热反应。A.该反应 是吸热反应，错误；B.反应条件与反应是放热反应还是吸热反应无关系，错误；C.反应物的总 能量低于生成物的总能量，错误；D.反应吸热，则反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化 学键放出的总能量，正确。 答案：D 2下列说法正确的是(
2、) A伴有能量变化的都是化学变化 B物质发生化学反应一般都伴随着能量的变化 C在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量可能相同 D在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量 答案：B 3已知反应 AB=CD 为放热反应，对于该反应，下列说法中正确的是( ) AA 和 B 的总能量一定高于 C 和 D 的总能量 BB 的能量一定高于 D C因为该反应为放热反应，故不加热反应就一定能发生 DA 的能量一定高于 C 解析：该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即 A 和 B 的总能 量一定高于 C 和 D 的总能量，A 项正确；反应的放热、吸热只与反
3、应物的总能量和生成物的 总能量有关，故 B 的能量与 D 的能量关系无法确定，A 的能量与 C 的能量关系也无法确定， - 2 - B 项、D 项错误；反应的放热、吸热与反应条件(如加热)无关，C 项错误。 答案：A 4关于化学反应与能量的说法中不正确的是( ) A中和反应是放热反应 B下图所示的反应为放热反应 C化学反应中有物质变化也有能量变化 D化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量 解析：酸碱中和反应放出热量，所以中和反应是放热反应，A 正确；根据图示可知生成物 的能量比反应物的能量高，所以该反应是吸热反应，B 错误；化学反应的过程就是旧键断裂、 新键形成的过程，所以化学反应中有物质变化
4、也有能量变化，C 正确；化学键断裂吸收能量， 化学键形成放出能量，D 正确。 答案：B 5下列说法中正确的是( ) A需要加热才能进行的反应一定是吸热反应 B伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该 反应为吸热反应 D生成物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，H0 解析：需要加热才能发生的反应也可能是放热反应，如合成氨的反应需在高温、高压、 催化剂条件下进行，但合成氨的反应是放热反应，A 错误；物质发生物理变化、核变化(如原 子弹爆炸)也都伴有能量变化，因此伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，B 错误；破 坏生成物
5、全部化学键所需的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时也就表示形成 生成物全部化学键所放出的能量大于破坏反应物全部化学键所消耗的能量，该反应为放热反 应，C 错误；生成物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，H0，D 正确。 答案：D 6 金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(互为同素异形体)， 在 100 kPa 时， 1 mol 石墨转化为金刚石，要吸收 1.895 kJ 的热能，据此，试判断在 100 kPa 下，下列结论正确的是 ( ) A石墨比金刚石稳定 B金刚石比石墨稳定 - 3 - C1 mol 石墨比 1 mol 金刚石的能量高 D金刚石转化为石墨是物理变化 解析：金
6、刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质，互为同素异形体，在 100 kPa 时， 1 mol 石墨转化为金刚石， 要吸收 1.895 kJ 的热能， 说明石墨的能量低于金刚石所具有的能量， 石墨较稳定。同素异形体之间的转化是化学变化。综上所述，A 正确。 答案：A 7已知断裂 1 mol 共价键所需要吸收的能量分别为 HH：436 kJ，II：151 kJ，HI： 299 kJ，下列对 H2(g)I2(g) 2HI(g)的反应类型判断错误的是( ) A放出能量的反应 B吸收能量的反应 C氧化还原反应 D可逆反应 解析：依题意，断裂 1 mol HH 键和 1 mol II 键吸收的能量为 43
7、6 kJ151 kJ587 kJ， 生成 2 mol HI 键放出的能量为 299 kJ2598 kJ，因为 598 kJ587 kJ，所以，该反应的正 反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是可逆反应，也是氧化还原反应。 答案：B 8化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时 放出的能量不同引起的。如图表示 N2(g)与 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化： 下列说法中正确的是( ) A1 mol N2(g)与 1 mol O2(g)反应放出的能量为 180 kJ B1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)具有的总能量小于 2 mol
8、NO(g)具有的总能量 C通常情况下，N2(g)与 O2(g)混合能直接生成 NO(g) DNO 是一种酸性氧化物，能与 NaOH 溶液反应生成盐和水 解析：A.1 mol N2(g)与 1 mol O2(g)反应吸收的能量为 946 kJ498 kJ2632 kJ180 kJ， A 错误；B.1 mol N2(g)和 1 mol O2(g)具有的总能量小于 2 mol NO(g)具有的总能量，B 正确； C.在放电条件下，N2(g)与 O2(g)混合能直接生成 NO(g)，C 错误；D.NO 不是酸性氧化物，与 NaOH 溶液不反应，D 错误。 答案：B 提素养 9通常人们把拆开 1 mol
9、 某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡 量化学键的强弱，也可以计算化学反应的反应热。下列是一些化学键的键能。 化学键 CH CF HF FF 键能/(kJ mol 1) 414 489 565 155 - 4 - 根据键能数据计算反应 CH44F2=CF44HF 每消耗 1 mol CH4的热效应为( ) A放热 1 940 kJ B吸热 1 940 kJ C放热 485 kJ D吸热 485 kJ 解析：根据键能数据可知反应 CH44F2=CF44HF 的 H(441441554489 4565) kJ mol 11 940 kJ mol1，因此每消耗 1 mol CH 4
10、放热 1 940 kJ。 答案：A 10 下表中的数据表示破坏 1 mol 化学键需消耗的能量， 请根据下表数据计算反应 CH4(g) 2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)生成 1 mol CO2时的热量变化( ) 化学键 CH OO O=O CO C=O HO 能量(kJ) 414 138 498 343 798 465 A放出热量 610 kJ B放出热量 1 520 kJ C吸收热量 110 kJ D放出热量 804 kJ 解析：化学反应的 H反应物总键能生成物总键能，CH4(g)2O2(g)=CO2(g) 2H2O(g) H(4414 kJ/mol2498 kJ/mol)(2798
11、 kJ/mol4465 kJ/mol)804 kJ/mol。 答案：D 11已知反应 H2(g)I2(g)2HI(g)中，每生成 2 mol HI 时会有 a kJ 的能量放出，又知 有关化学键键能如下： 下列说法正确的是( ) A1 mol H2的能量比 2 mol H 的能量高 B将 0.5 mol H2与 1 mol I2(g)混合充分反应后放出的热量为 0.5a kJ CHI 键的键能为 0.5(abc) kJ mol 1 DHI HI 是吸热过程 解析：断开化学键需要吸热，即 H2 HH 为吸热过程，则 1 mol H2的能量比 2 mol H 的能量低， 故 A 错误； 根据题意，
12、 生成 2 mol HI 时会有 a kJ 的能量放出， 将 0.5 mol H2与 1 mol I2(g)混合充分反应后生成的 HI 少于 0.5 mol，放出的热量少于 0.5a kJ，故 B 错误；反应放出 的热量放出的热量吸收的热量HI 键的键能2b kJ mol 1c kJ mol1a kJ mol1， 则 HI 键的键能为 0.5(abc) kJ mol 1，故 C 正确；HI HI 形成化学键，是放热过程， 故 D 错误。 答案：C 12 已知某化学反应 A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为 BAB)的能量变化如 图所示，下列有关叙述中正确的是( ) - 5
13、 - A该反应的行一定需要加热 B该反应的 H(E1E2) kJ mol 1 C该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D断裂 1 mol AA 键和 2 mol BB 键放出 E1 kJ 能量 解析：由反应前后能量守恒可知，反应物能量总和小于生成物的能量总和，反应是吸热 反应，吸热反应不一定都要加热，故 A 错误；该反应的焓变断裂化学键吸收的热量形成 化学键放出的热量，所以 H(E1E2) kJ mol 1，故 B 错误；反应是吸热反应，依据能量 守恒可知，反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，即反应物的键能总和大于生成物的 键能总和，故 C 正确；断裂化学键吸收热量，所以断裂 1
14、mol AA 键和 2 mol BB 键吸收 E1kJ 能量，故 D 错误。 答案：C 13如图所示，把试管放入盛有 25 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 稀盐酸。 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。 - 6 - 解析： (1)(2)镁与盐酸剧烈反应，可观察到产生大量气体，反应放出热量使饱和石灰水溶液温度 升高，析出固体溶质，观察到溶液变浑浊。 (3)镁与盐
15、酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为：Mg2H =Mg2 H 2，析出固体的离子方程式为：Ca 22OH=Ca(OH) 2。 (4)当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应是放热反应，则 MgCl2溶液和 H2的总 能量小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，烧杯中溶液变浑浊 (2)镁与盐酸反应 放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出 (3)Mg2H =Mg2H 2、Ca 22OH=Ca(OH) 2 (4)小于 14在 25、101 kPa 的条件下，断裂 1 mol HH 键吸收 436 kJ 能量，断裂 1 mol C
16、lCl 键吸收 243 kJ 能量，形成 1 mol HCl 键放出 431 kJ 能量。H2Cl2=2HCl 的化学反应可用 下图表示： 请回答下列有关问题： (1)反应物断键吸收的总能量为_。 (2)生成物成键放出的总能量为_。 (3)判断 H2Cl2=2HCl 反应是_(填“吸收”或“放出”)能量。 (4)反应物的总能量_(填“”、“”或“ 15 已知 H2(g)1 2O2(g)=H2O(g)， 如图是 1 mol H2燃烧的反应过程中能量变化的示意图。 - 7 - 请回答下列问题： (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
17、应。 (3)氢气在氧气中燃烧，破坏 1 mol HH 键吸收 Q1 kJ 的能量，破坏 1 mol O=O 键吸收 Q2 kJ 的能量，形成 1 mol HO 键释放 Q3 kJ 的能量，则下列关系式正确的是_。 A2Q1Q24Q3 B2Q1Q24Q3 CQ1Q2Q3 D2Q1Q24Q3 (4)已知 1 g H2(g)完全燃烧生成水蒸气时放出热量 121 kJ，且 O2(g)中 1 mol O=O 键完全 断裂时吸收热量496 kJ， H2O(g)中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ， 则H2(g)中1 mol HH 键断裂时吸收热量为_ kJ。 解析： (1)化学反应发生时， 首先
18、断裂反应物中的化学键， 再形成生成物中的化学键， H2(g)和1 2O2(g) 与 2H(g)和 O(g)之间的能量差是 H22H(g)和1 2O2(g)O(g)过程中断开 HH 键和 O=O 键需 吸收的能量。故 a 表示断裂 1 mol HH 键和 0.5 mol O=O 键所吸收的总能量。同理，b 表 示形成 2 mol HO 键所放出的总能量，c 表示 1 mol H2(g)和 0.5 mol O2(g)完全反应生成 1 mol H2O(g)放出的能量。 (3)氢气在氧气中燃烧的反应为 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)，反应释放能量。在该反应中破 坏 2 mol HH 键、1 m
19、ol O=O 键，形成 4 mol HO 键，所以 2Q1Q24Q3。 (4)因为 1 g H2(g)完全燃烧生成 H2O(g)时放出热量 121 kJ，所以 1 mol H2(g)与1 2 mol O2(g) 完全燃烧生成 1 mol H2O(g)时放出热量 242 kJ。 反应过程中断裂 1 mol HH 键和1 2 mol O=O 键需要吸收的能量为1 2496 kJEHH，形成 2 mol OH 键释放的能量为 2463 kJ926 kJ， - 8 - 所以 926 kJ(1 2496 kJEHH)242 kJ，解得 EHH436 kJ。 答案： (1)a表示断裂1 mol HH键和0.5 mol O=O键所吸收的总能量 b表示形成2 mol HO 键所放出的总能量 c 表示 1 mol H2(g)和 0.5 mol O2(g)完全反应生成 1 mol H2O(g)放出的能量 (2)放热 (3)B (4)436
