1、1课时分层作业(七) 化学能与热能(建议用时：45 分钟)学业达标练1下列不属于新能源的是( )A水能 B太阳能C天然气 D沼气C 天然气为化石能源，不属于新能源。2下列关于化学反应的说法中不正确的是( )A化学反应过程中一定有热量释放出来B化学反应的特征是有新物质生成C化学反应的过程实际上是一个旧键断裂、新键形成的过程D在一确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等A 化学反应的本质特征是一定有新物质生成。化学反应是吸热还是放热，取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，或旧键断裂吸收能量与新键形成放出能量的相对大小。3下列变化过程中，需要吸收能量的是( )【导学号：4
2、3722082】AHH H 2 BHCl HClCCl 2 ClCl DH 2O 2 H 2OC 形成化学键放热，断裂化学键吸热。4白磷、红磷是磷的两种同素异形体。某温度下 1 mol 白磷转化为红磷放出 29.2 kJ的热量，则下列叙述正确的是( )A白磷比红磷稳定B红磷比白磷稳定C1 mol 白磷比 1 mol 红磷含有的总能量低D红磷转化为白磷要放热B 1 mol 白磷转化为红磷放出 29.2 kJ 的热量，则 1 mol 红磷含有的总能量低，故红磷比白磷稳定，其转化为白磷要吸热。5下列说法正确的是( ) 【导学号：43722083】A任何化学反应都伴随着能量的变化BH 2O(g) H
3、2O(l)该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化C化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D对于如图所示的过程，是吸收能量的过程2A 任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变化，B 项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图像知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出了能量，D 项错误。6.某学生用如图所示的装置进行化学反应 X2Y 2Z 能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂 Y 时，看到试管中甲处液面下降，乙处液面上升。关
4、于该反应的下列叙述正确的是( )该反应为放热反应反应物的总能量比生成物的总能量高该反应过程可以看成是“贮存”于 X、Y 内部的能量转化为热量而释放出来A BC DA 根据液面变化可知广口瓶中气体压强增大，证明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，也可认为“贮存”于 X、Y 内部的能量转化为热量而释放出来，A 正确。7下列图示变化为吸热反应的是( )A A 项中生成物的总能量高于反应物的总能量，只能通过吸收能量才能实现；B 项则恰好相反；C 项中浓硫酸溶于水放出热量，但此过程是物理变化，没有发生化学反应；D 项是放热反应。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
5、量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示 N2(g)与 O2(g)反应生成 NO(g)过程中的能量变化：3下列说法中正确的是( ) 【导学号：43722084】A1 mol N 2(g)与 1 mol O2(g)反应放出的能量为 180 kJB1 mol N 2(g)和 1 mol O2(g)具有的总能量小于 2 mol NO(g)具有的总能量C通常情况下，N 2(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B A1 mol N2(g)与 1 mol O2(g)反应吸收的能量为 946 kJ498 kJ2632 kJ180 k
6、J，A 错误；B1 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；DNO不是酸性氧化物，与 NaOH 溶液不反应，D 错误。9某反应由两步反应 A B C 构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是( ) 【导学号：43722085】A两步反应均为吸热反应B三种化合物中 C 最稳定CA 与 C 的能量差为 E4DA B 反应，反应条件一定需要加热B 根据反应能量曲线图可知，能量大小为 BAC，故两步反应分别为吸热反应、放热反应，其中 A、C 的能量差为
7、H，C 的能量最低，C 最稳定，A、C 错误，B 正确；吸热反应不一定需要加热，D 错误。10为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图三套实验装置： 【导学号：43722086】(1)上述 3 个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是4_。(2)某同学选用装置进行实验(实验前 U 形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U 形管中可观察到的现象是_，说明该反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)为探究固体 M 溶于水的热效应，选择装置进行实验(反应在甲中进行)。若 M 为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_；若观察到烧杯里产生气泡，
8、则说明 M 溶于水_(填“一定是放热反应” “一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是_；若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则 M 可能是_。(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO 22H 2O=4KOH3O 2)是放热反应还是吸热反应。方法：选择上述装置_(填“” “”或“”)进行实验；方法：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是_反应。【解析】 (1)装置可通过 U 形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装
9、置只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。(2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应。(3)浓硫酸、硝酸铵溶于水有热效应，但不属于化学反应，故不是放热或吸热反应。【答案】 (1)(2)左端液面降低，右端液面升高 放热(3)产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 可能是放热反应 某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是放热反应 硝酸铵(或其他合理答案)(4)(或) 放热11工业上用 CO 生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)2H 2(g) CH3OH(g)，反应过程中的能量变化情况如图所示。 【导学号：
10、43722087】(1)曲线 和曲线 分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。计算当反应生成 1.5 mol CH3OH(g)时，能量变化5值是_kJ。(2)选择适宜的催化剂_(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。(3)推测反应 CH3OH(g) CO(g)2H 2(g)是_(填“吸热”或“放热”)反应。【解析】 (1)由题图知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，能量差值为 510 kJmol1 419 kJmol1 91 kJmol1 ，则反应生成 1.5 mol CH3OH(g)时，能量变化值是 1.5 mol91 kJmo
11、l1 136.5 kJ。(2)从图中可知，曲线和曲线中反应物总能量与生成物总能量的差值不变，即催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热。(3)可逆反应的正反应是放热反应，则其逆反应为吸热反应。 【答案】 (1)放热 136.5 (2)不能 (3)吸热冲 A 挑战练12氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。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。下列关系式中正确的是( )A Q1 Q22 Q3 B Q1 Q2 Q3C Q1 Q2 Q3 D Q1 Q22
12、 Q3A H 2在 Cl2中燃烧的反应为放热反应，可推知 2Q3 Q1 Q2。13已知 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量 484 kJ，且氧气中 1 mol OO 键完全断裂时吸收能量 496 kJ，水蒸气中 1 mol HO 键形成时放出能量 463 kJ，则氢气中1 mol HH 键断裂时吸收能量为( )A920 kJ B557 kJC436 kJ D188 kJC 设 1 mol HH 键断裂时吸收能量为 x kJ。首先写出化学反应方程式：2H 2O 22H2O，然后分析过程，2HHOO 2HOH，由过程可知 2 mol 氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开 2 mol HH 键
13、、1 mol OO 键，吸收的能量为(2 x496)kJ；生成 2 mol H2O 形成 4 mol HO 键，放出的能量为 4463 kJ 1 852 kJ，依据能量守恒定律放出能量 484 kJ1 852 kJ(2 x496)kJ，即可求出 x436。14将 V1 mL 1.0 molL1 HCl 溶液和 V2 mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持 V1 V250 mL)。请按要求填空： 【导学号：43722088】6(1)该实验表明此反应_(填“吸收”或“释放”)能量，即：_能可以转化为_能，通过图示分析可以得出：做该实验时，环境温度_(填“高于”“低于”或“等于”)22 。(2)根据图示计算该 NaOH 溶液的浓度约是_molL 1 。【解析】 (1)当 5 mL HCl 和 45 mL NaOH 反应时，此时最终溶液的温度为 22 ，所以做该实验时，环境温度应低于 22 。(2)30 mL HCl 和 20 mL NaOH 恰好完全反应，c(NaOH) 1.5 mol/L。30 mL1.0 molL 120 mL【答案】 (1)释放 化学 热 低于 (2)1.5
