第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 1．下列說法正確的是(　　) ①需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)?、诜艧岱磻?yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生　③反應(yīng)是放熱還是吸熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小?、芊艧岱磻?yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后，停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進行 A．③④ B．①② C．①②③④ D．②③④ 解析：需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如鋁熱反應(yīng)；放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)；反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對大??；由于放熱反應(yīng)在反應(yīng)過程中放出熱量，可以維持反應(yīng)的繼續(xù)進行，所以停止加熱后反應(yīng)也可以繼續(xù)進行。 答案：A 2．下列說法正確的是(　　) A．任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化 B．H2O(g)===H2O(l)該過程放出大量的熱，所以該過程是化學(xué)變化 C．化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化 D．對于如圖所示的過程，是吸收能量的過程 解析：B項，為物理變化，不是化學(xué)變化，錯誤；C項，化學(xué)反應(yīng)的能量變化除表現(xiàn)為熱量變化以外，還可表現(xiàn)為光能、電能等，錯誤；D項，反應(yīng)物總能量比生成物總能量高，應(yīng)為放出能量的過程。 答案：A 3．石墨和金剛石都是碳的單質(zhì)，石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。已知12 g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時，要吸收a kJ的能量。下列說法中正確的是 (　　) ①石墨不如金剛石穩(wěn)定?、诮饎偸蝗缡€(wěn)定　③等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒，金剛石放出的能量多?、艿荣|(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒，石墨放出的能量多 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 解析：由石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時吸熱，說明石墨的能量比金剛石低，石墨比金剛石更穩(wěn)定；同質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒時，消耗氧氣的量相同，生成同樣多的二氧化碳，由于金剛石的能量高，所以金剛石燃燒后放出的能量要多。 答案：B 4．(1)下列過程中不一定釋放能量的是________(填編號)。 A．化合反應(yīng)　B．分解反應(yīng)　C．形成化學(xué)鍵　D．燃料燃燒　E．酸堿中和　F．炸藥爆炸 (2)等質(zhì)量的下列物質(zhì)分別完全燃燒，放出熱量較多的是________(填序號)。 A．硫蒸氣 B．硫固體 (3)已知：通常條件下，酸堿稀溶液中和生成1 mol水放出的熱量為中和熱。稀溶液中1 mol H2SO4和NaOH恰好反應(yīng)時放出Q kJ熱量，則其中和熱為________kJmol－1。 解析：(1)化學(xué)鍵的形成過程中一定會放出能量，燃料燃燒、酸堿中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，炸藥爆炸過程中會放出熱量，而化合反應(yīng)、分解反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)； (2)硫固體變?yōu)榱蛘魵庑枰諢崃浚粤蛘魵馊紵懦龅臒崃枯^多； (3)1 mol硫酸與氫氧化鈉完全反應(yīng)生成2 mol水，中和熱是指強酸與強堿稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時放出的熱量，所以中和熱為kJmol－1。 答案：(1)AB　(2)A　(3) 5.在25 ℃、101 kPa的條件下，斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量，形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。 H2＋Cl2===2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示： 請回答下列有關(guān)問題： (1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為________。 (2)生成物成鍵放出的總能量為________。 (3)1 mol H2和1 mol Cl2反應(yīng)生成2 mol HCl是______________ (填“吸收”或“放出”)能量的反應(yīng)，其能量值為________。 (4)反應(yīng)物總能量________(填“>”或“<”)生成物總能量。 解析：(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量應(yīng)該是1 mol H—H與1 mol Cl—Cl鍵之和，即436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。(2)生成物成鍵放出總能量為2431 kJ＝862 kJ。(3)由于吸收的總能量小于放出的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。放出的熱量值為862 kJ－679 kJ＝183 kJ。(4)因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。 答案：(1)679 kJ　(2)862 kJ　(3)放出　183 kJ　(4)> (時間：40分鐘) [A級　基礎(chǔ)鞏固] 1．下列對化學(xué)反應(yīng)的認識錯誤的是(　　) A．會引起化學(xué)鍵的變化 B．會產(chǎn)生新的物質(zhì) C．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化 D．必然伴隨著能量的變化 解析：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成，表現(xiàn)為有新物質(zhì)生成，并伴隨著能量的變化，而化學(xué)變化中的反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)在反應(yīng)前后可能相同，也可能不相同。 答案：C 2．用玻璃棒迅速攪拌如圖一所示裝置(小燒杯與玻璃片之間有一薄層水)的固體混合物。稍后手拿起燒杯時發(fā)現(xiàn)玻璃片與燒杯黏結(jié)在一起。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法中正確的是 (　　) A．反應(yīng)中有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 B．反應(yīng)中的能量關(guān)系如圖二 C．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D．化學(xué)鍵的總鍵能：反應(yīng)物<生成物 解析：從圖一現(xiàn)象可看出，該反應(yīng)能讓水結(jié)成冰，是吸熱反應(yīng)，而A、B、D均為放熱反應(yīng)的描述。 答案：C 3．下列圖示變化為吸熱反應(yīng)的是(　　) 解析：A項中生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，只能通過吸收能量才能實現(xiàn)；B項則恰好相反； C項中濃硫酸溶于水放出熱量，但此過程是物理變化，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；D項是放熱反應(yīng)。 答案：A 4．已知H—H鍵的鍵能為436 kJ/mol，Cl—Cl鍵的鍵能為243 kJ/mol，H—Cl鍵的鍵能為431 kJ/mol，當(dāng)1 mol H2與1 mol Cl2反應(yīng)生成2 mol HCl時，對化學(xué)反應(yīng)H2＋Cl2===2HCl的判斷正確的是(　　) A．是吸熱反應(yīng) B．放出91.5 kJ熱量 C．吸收183 kJ熱量 D．放出183 kJ熱量 解析：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物斷鍵吸收能量，生成物成鍵放出能量，若吸收總能量Q(吸)>放出總能量Q(放)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；反之Q(吸)<Q(放)時，反應(yīng)就為放熱反應(yīng)。題中Q(吸)＝436 kJ＋243 kJ，Q(放)＝431 kJ2，Q(放)－Q(吸)＝183 kJ，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出183 kJ熱量。 答案：D 5．請根據(jù)下面信息，判斷下列敘述中正確的是(　　) A．1 mol H2O分解為H2與O2需吸收930 kJ熱量 B．H與O反應(yīng)生成1 mol H2O放出930 kJ熱量 C．2 mol H的能量小于1 mol H2的能量 D．2 mol H結(jié)合成1 mol H2放出436 kJ的熱量 解析：由反應(yīng)方程式H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝436 kJ mol－1＋249 kJmol－1－930 kJ mol－1＝ －245 kJmol－1可知，分解1 mol水需要吸收245 kJ能量，生成1 mol水時放出245 kJ能量，A、B錯誤；1 mol H2生成2 mol H吸收436 kJ能量，反之2 mol H結(jié)合生成1 mol H2放出436 kJ能量，C錯誤，D正確。 答案：D 6.為消除目前燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染，同時緩解能源危機，有專家提出了如圖所示的利用太陽能制取氫能的構(gòu)想，下列說法正確的是(　　) A．H2O分解反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．氫能源已經(jīng)普遍使用 C．氫氣不易貯存和運輸，無開發(fā)價值 D．2 mol H2O具有的總能量低于2 mol H2和1 mol O2具有的總能量 解析：水的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A錯誤；氫能源受貯存和運輸?shù)纫蛩氐南拗疲€未普遍使用，但有巨大的開發(fā)利用價值，B和C均錯；2 mol H2與1 mol O2充分燃燒生成2 mol H2O可放出大量的熱，D正確。 答案：D [B級　能力提升] 7．某同學(xué)做如下實驗，以檢驗反應(yīng)中的能量變化。 　　　　　　　圖(a)　　　　　　　　　　　圖(b) (1)在實驗中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后(a)中溫度升高，由此可以判斷(a)中反應(yīng)是________熱反應(yīng)；(b)中溫度降低，由此可以判斷(b)中反應(yīng)是________熱反應(yīng)。 (2)寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式______________________。 (3)根據(jù)能量守恒定律，(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該________其生成物的總能量。 解析：(1)反應(yīng)后(a)中溫度升高，(b)中溫度降低，說明(a)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，(b)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。(3)圖(b)中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物的總能量應(yīng)該低于其生成物的總能量。 答案：(1)放　吸　(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑　(3)低于 8．(1)下列3個裝置中，不能驗證“銅與濃硝酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的裝置是________(填裝置序號)。 (2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進行實驗(實驗前U形管里液面左右相平)，在甲試管中加入適量Ba(OH)2溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________________， 說明該反應(yīng)屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進行實驗(反應(yīng)在丙試管中進行)。 ①若M為鈉，則實驗過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是 _____________________________________________________。 ②若觀察到燒杯中產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水________(填“一定是放熱反應(yīng)”“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)，理由是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)至少有兩種實驗方法能驗證超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。 方法①：選擇裝置________(填裝置序號)進行實驗； 方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到脫脂棉燃燒，則說明該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 解析：(1)裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；裝置Ⅲ只是一個銅與濃硝酸反應(yīng)并將生成的氣體用水吸收的裝置，不能驗證該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。 (2)Ba(OH)2溶液與稀硫酸的反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。 (3)②NaOH固體、硝酸銨等溶于水時有熱量的變化，但發(fā)生的是物理變化，不屬于化學(xué)反應(yīng)，故不是放熱或吸熱反應(yīng)。 (4)用Ⅰ或Ⅱ裝置可驗證超氧化鉀與水的反應(yīng)是否為放熱反應(yīng)。向包有KO2的脫脂棉中滴入幾滴水，脫脂棉燃燒，說明KO2與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 答案：(1)Ⅲ (2)左端液面降低，右端液面升高　放熱 (3)①產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯中的導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱 ②可能是放熱反應(yīng)　某些物質(zhì)(如NaOH固體)溶于水放熱，但不是放熱反應(yīng) (4)Ⅰ(或Ⅱ)　放熱