第一节 化学能与热能

第一节化学能与热能

(时间:30分钟)

基础达标

1.下列燃料中不属于化石燃料的是( A )

A.水煤气

B.石油

C.煤

D.天然气

解析:化石燃料是指煤、石油和天然气的通称,水煤气是指CO和H2的混合气体。

2.(2011年西安第一中学月考)下列各图中,表示反应是吸热反应的图是( A )

解析:若反应物的总能量小于生成物的总能量,则反应是吸热反应;反之为放热反应。从图中可以看出,A项符合要求。

3.(2011年南京九中测试题)下列变化中,既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是( B )

A.铝和盐酸反应

B.碳和水蒸气反应制水煤气

C.酸碱中和反应

D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应

解析:需要记忆常见化学反应的能量变化。A、C涉及的反应是放热反应,D项的化学方程式

为:Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O,是非氧化还原反应。B中反应属于吸热反应,方程式为C+H2O(g)CO+H2,是氧化还原反应。

4.对下列化学反应的热现象的说法不正确的是( C )

①化学反应中的能量变化都表现为热量变化②化学反应发生过程中一定有能量变化③吸热反应需要加热后才能发生④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关

A.①②

B.②③

C.①③

D.②④

解析:化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化,还有可能表现为光能、电能等,①错误;不同的物质所具有的能量不同,只要物质发生变化,能量就会变化,且能量变化的多少与参加反应的物质多少成正比,②、

④正确;吸、放热反应与反应条件无关,③错误。

5.下列说法中错误的是( B )

A.化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化

B.放热反应都不需要加热就能发生

C.吸热反应在一定条件下(如常温、加热等)也能发生

D.化学反应是放热还是吸热,取决于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量的相对大小

解析:A项中,因为化学反应从微观角度分析,就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,而断裂旧键吸收的能量不等于形成新键放出的能量,所以必然伴随着能量的变化。B项中,像碳的燃烧反应,属于放热反应,但该反应却需要加热才能进行。C项中,像Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体的反应在常温下混合搅拌即可发生。D项中,一个化学反应结束后是放热还是吸热,决定于反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小。

6.(2010年梅州高一检测)北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢火炬时达到高潮。奥运火炬采用的是环保型燃料——丙烷,其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。下列说法中不正确的是( A )

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释放热量

C.1 mol C3H8和5 mol O2所具有的总能量大于3 mol CO2和4 mol H2O所具有的总能量

D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染,故丙烷为环保型燃料

解析:所有的燃烧反应都属于放热反应,B正确;火炬燃烧时,化学能同时转化为热能和光能,A不正确。依据反应物总能量与生成物总能量相对大小和放热(吸热)反应的关系可知,C正确;因为丙烷燃烧的产物是CO2和H2O,对环境无污染,D正确。

7.已知反应X+Y M+N为放热反应,对该反应的说法正确的是( C )

A.X的能量一定高于M

B.Y的能量一定高于N

C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量

D.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生

解析:反应放出热量,说明反应物的总能量高于生成物的总能量,但不能说明反应不加热就可以进行,很多放热反应需加热才能进行。

8.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ,破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ,形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式,正确的是( D )

A.Q1+Q2=2Q3

B.Q1+Q2>2Q3

C.Q1+Q2

D.Q1+Q2<2Q3

解析:由反应现象知H2和Cl2的反应为放热反应,所以Q1+Q2<2Q3,D正确。

能力提升

9.在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天,研究化学反应及其能量变化,对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请完成下列问题:

(1)人类利用能源分为三个阶段,即、、。

(2)下列对能源的看法合理的是。

A.化石能源属于不可再生能源,只会越用越少

B.生物质能是一种可再生能源,有广泛的应用前景

C.太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源

D.我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱,因此要建设节约型社会

E.化石燃料与人类生活密切相关,要多开采,多使用

解析:(2)中,化石燃料的贮存有限,是不可再生能源,故要节约、高效使用,避免资源枯竭,研究开发新的替代能源。

答案:(1)柴草时期化石能源时期多能源结构时期

(2)ABCD

10.在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如下图:

A+B反应物总能量为E1体系(反应前)C+D生成物总能量为E2体系(反应后)

(1)若E1>E2,反应体系的总能量(填“升高”或“降低”),为(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)若E1

。答案:(1)降低放热

(2)升高吸热反应物从环境中吸收能量

11.在一只小烧杯里,加入20 g Ba(OH)2·8H2O粉末,将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后加入10 g NH4Cl晶体,并用玻璃棒迅速搅拌。

(1)实验中玻璃棒的作用是。

(2)写出有关反应的化学方程式: ,

该反应属于反应(填基本反应类型)。

(3)实验中观察到的现象有、

且混合物由粉末状变成糊状,反应混合物呈糊状的原因是。

(4)通过现象,说明该反应为热反应,这是由于反应物的总能量生成物的总能量。

解析:(1)由于Ba(OH)2·8H2O粉末及NH4Cl晶体均为固体,故利用玻璃棒迅速搅拌使两者充分混合。

(2)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的化学方程式为:

Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O,此反应为复分解反应。

(3)由于Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,玻璃片温度降低,使玻璃片上的水结冰而使玻璃片与烧杯黏结。同时两者发生反应生成NH3和H2O,故有刺激性气味,而混合物也在玻璃棒的搅拌和水作用下呈糊状。

(4)玻璃片上的水结冰说明此反应为吸热反应,即反应物的总能量要小于生成物的总能量。

答案:(1)搅拌使混合物充分接触并发生反应

(2)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O 复分解

(3)玻璃片上的水结冰而使玻璃片与小烧杯黏结在一起有刺激性气味反应发生时有水生成

(4)结冰(黏结) 吸小于

12.如图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中,在试管中放入一小段镁条,再用滴管滴入5 mL稀盐酸于试管中。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。