化學反應與能量變化(第1課時)(練習)解析版

第六章化學反應與熱能6.1.1化學反應與熱能一、單選題1．下列反應既屬于氧化還原反應又屬于放熱反應的是A．濃硫酸的稀釋 B．與水反應C．與反應 D．受熱分解【答案】B【解析】A．濃硫酸的稀釋屬于放熱過程，是物理變化，不是化學反應，A錯誤；B．Na與水反應生成NaOH和氫氣，既屬于氧化還原反應又屬于放熱反應，B正確；C．與反應屬于吸熱反應，且不屬于氧化還原反應，C錯誤；D．受熱分解屬于吸熱反應，D錯誤；答案選B。2．白磷與氧氣在一定條件下可以發(fā)生如下反應：P4+3O2=P4O6。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P—P

198kJ/mol，P—O

360kJ/mol，O=O

498kJ/mol。根據(jù)上圖所示的分子結(jié)構(gòu)和有關數(shù)據(jù)，計算該反應的能量變化，正確的是A．釋放1638kJ的能量 B．吸收1638kJ的能量C．釋放126kJ的能量 D．吸收126kJ的能量【答案】A【解析】拆開反應物的化學鍵需要吸熱能量為198×6+498×3=2682kJ，形成生成物的化學鍵釋放的能量為360×12=4320kJ，二者之差為釋放能量4320kJ-2682kJ=1638kJ。綜上所述答案為A。3．下列物質(zhì)間的能量變化與如圖所示實驗的能量變化相符的是A．灼熱的炭與二氧化碳的反應B．氯化銨與氫氧化鋇晶體的反應C．過氧化氫的分解反應D．稀鹽酸與碳酸氫鈉溶液的反應【答案】C【解析】A．碳與二氧化碳反應為吸熱反應，A錯誤；B．氯化銨與氫氧化鋇晶體反應為吸熱反應，B錯誤；C．過氧化氫的分解為放熱反應，C正確；D．稀鹽酸與碳酸氫鈉溶液為吸熱反應，D錯誤；答案選C。4．下列反應中屬于吸熱反應的是A．氫氧化鈉溶液與稀硫酸混合 B．甲烷燃燒C．氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合攪拌 D．氧化鈣溶于水【答案】C【解析】A．酸堿中和反應為放熱反應，A不符合題意；B．燃燒反應為放熱反應，B不符合題意；C．氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應是典型的吸熱反應，C符合題意；D．氧化鈣溶于水，放出大量熱量，放熱反應，D不符合題意；故選：C。5．下列反應中，既屬于置換反應同時又是吸熱反應的是A．與反應 B．鎂與稀硫酸反應C．高溫下氫氣與氧化銅的反應 D．鋁在中燃燒【答案】C【解析】A．該反應是吸熱反應，但不是置換反應，A錯誤；B．該反應是置換反應，但屬于放熱反應，B錯誤；C．該反應既屬于置換反應同時又是吸熱反應，C正確；D．該反應是化合反應，且屬于放熱反應，D錯誤；答案選C。6．下列裝置或過程能實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學能的是ABCD鋅錳干電池燃氣燃燒電池充電火力發(fā)電A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．鋅錳干電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能，A不符合題意；B．燃氣燃燒是將化學能轉(zhuǎn)化為熱能，B不符合題意；C．電池充電是將電能轉(zhuǎn)化為化學能，C符合題意；D．水力發(fā)電是將機械能轉(zhuǎn)化為電能，D不符合題意；故合理選項是C。7．2021年11月30日下午，“‘光’耀長安‘鏈’接未來——2021西安市太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展交流會”在廣東省深圳市召開。如果對燃燒產(chǎn)物如二氧化碳、水、氮氣等利用太陽能使它們重新組合，可以節(jié)約燃料，緩解能源危機。在此構(gòu)想中太陽能最終轉(zhuǎn)化為A．化學能 B．生物質(zhì)能 C．熱能 D．電能【答案】C【解析】由圖示可知燃燒產(chǎn)物二氧化碳、水、氮氣等利用太陽能使它們重新組合成甲烷，甲醇，氨氣等可燃物，這些可然后燃燒過程又生成二氧化碳、水、氮氣等，同時釋放熱量，可知太陽能最終轉(zhuǎn)化成了熱能。故C正確；故選：C。8．人類利用化學反應中的熱能始于火的發(fā)現(xiàn)，下列反應中不屬于放熱反應的是A．燃放鞭炮 B．酸堿的中和反應C．焦炭燃燒 D．CaCO3受熱分解【答案】D【解析】A．燃放鞭炮在燃燒過程中放出大量的熱，A錯誤；B．酸堿的中和反應放出熱量，B錯誤；C．焦炭燃燒放出熱量，C錯誤；D．CaCO3受熱分解是一個吸熱過程，D正確；故選D。9．下列說法中不正確的是A．化學鍵的斷裂與形成是化學反應過程的本質(zhì)B．化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因C．從能量的角度看，斷開化學鍵要吸收能量，形成化學鍵要放出能量D．若化學反應吸收能量時，其斷鍵吸收的能量小于成鍵放出的能量【答案】D【解析】A．一個化學反應包括舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，化學鍵的斷裂與形成是化學反應過程的本質(zhì)，A正確；B．舊化學鍵的斷裂吸收能量，新化學鍵的形成放出能量，一個化學反應放出能量還是吸收能量由斷鍵吸收的能量和成鍵放出的能量的相對大小決定，故化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因，B正確；C．化學鍵的斷裂吸收能量，化學鍵的形成放出能量，C正確；D．一個化學反應放出能量還是吸收能量由斷鍵吸收的能量和成鍵放出的能量的相對大小決定，若化學反應吸收能量，則其斷鍵吸收的能量大于成鍵放出的能量，D錯誤；選D。10．下列反應中生成物總能量低于反應物總能量的是A．水蒸氣通過灼熱的焦炭B．石灰石高溫煅燒C．鹽酸與氫氧化鈉溶液的中和反應D．氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體混合反應【答案】C【解析】A．水蒸氣通過灼熱的焦炭，反應產(chǎn)生CO、H2，該反應是吸熱反應，則生成物總能量高于反應物總能量，A不符合題意；B．石灰石高溫煅燒反應產(chǎn)生CaO、CO2，該反應是吸熱反應，則生成物總能量高于反應物總能量，B不符合題意；C．鹽酸與氫氧化鈉溶液的中和反應是放熱反應，則生成物總能量低于反應物總能量，C符合題意；D．氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體混合反應，產(chǎn)生BaCl2和NH3、H2O，發(fā)生反應吸收能量，使周圍環(huán)境溫度降低，因此生成物總能量高于反應物總能量，D不符合題意；故合理選項是C。11．下列反應中舊化學鍵斷裂吸收的總能量大于新化學鍵形成放出總能量的是A．電解水制取H2和O2 B．甲烷燃燒C．鋁粉與氧化鐵粉末反應 D．鐵與稀鹽酸反應【答案】A【解析】A．電解水制取H2和O2屬于絕大數(shù)分解反應，為吸熱反應，A正確；B．甲烷燃燒，屬于物質(zhì)的燃燒，為放熱反應，B錯誤；C．鋁粉與氧化鐵粉末反應，屬于鋁熱反應，為放熱反應，C錯誤；D．鐵與稀鹽酸反應為放熱反應，D錯誤；答案選A。二、填空題12．已知部分鍵能如下表所示，計算下列三個反應中的能量變化情況。化學鍵H—HH—NN≡NO=OC—HC=OH—OP—PP—O鍵能(kJ/mol)436391x498414750465198360(1)CH4+2O2CO2+2H2O，1molCH4完全反應時，___________(填吸收/放出)___________kJ能量。(2)已知N2+3H22NH3，消耗1molN2時放出92kJ的熱量，則上表中x的數(shù)值為___________。(3)如下圖為白磷(P4)和P4O6的結(jié)構(gòu)，1mol白磷完全燃燒，___________(填吸收/放出)___________kJ能量?！敬鸢浮?1)

放出

708(2)946(3)

放出

1638【解析】利用反應物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和計算化學反應熱。(1)CH4+2O2CO2+2H2O，1molCH4完全反應時，4×414kJ+2×498kJ-2×750kJ-4×465kJ=-708kJ，放出708kJ能量；(2)N2+3H22NH3，消耗1molN2時放出92kJ的熱量，x+3×436kJ-6×391kJ=-92kJ，x=946；(3)P4+3O2P4O6，，1mol白磷完全燃燒放出1638kJ能量。三、實驗題13．實驗室利用下列裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)制備少量硝酸。(1)化學實驗室中干燥氨氣使用的試劑是___________。(2)B中反應的化學方程式為___________。(3)實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑，然后通入反應氣體，當催化劑紅熱后撤離酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達到700℃以上。下列圖示中，能夠正確表示該反應過程能量變化的是(填字母)___________。(4)高溫時，2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，因此氨氣與氧氣反應難以生成NO2.根據(jù)下列數(shù)據(jù)計算，當2molNO2分解時，反應會___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。(5)控制氨氣和氧氣的比例是制備硝酸的關鍵。當比例不合適時，A中不僅有紅棕色氣體產(chǎn)生，還伴有白煙。產(chǎn)生紅棕色氣體的化學方程式是___________，白煙的化學式是___________?！敬鸢浮?1)堿石灰(2)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(其他合理答案也可)(3)A(4)

吸收

113kJ(5)

2NO＋O2=2NO2

NH4NO3【解析】工業(yè)生產(chǎn)制備少量硝酸原理：，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO；試管中發(fā)生氨的催化氧化生成NO，第一瓶試劑瓶中NO進一步被氧氣氧化生成二氧化氮，第二瓶試劑瓶中二氧化氮與水反應生成硝酸，第三瓶試劑瓶中用氫氧化鈉溶液吸收氮的氧化物，防止污染空氣；(1)氨氣是堿性氣體，可用堿石灰干燥；(2)B中是二氧化氮和水反應生成硝酸，其方程式為：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；(3)應為放熱反應，放出大量的熱，反應物的總能量比生成物的總能量高，700℃時水是氣體，故答案為：