化学能与热能高一化学暑假作业

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精知识梳理1。在任何的化学反应中总伴有能量的变化.当物质发生化学反应时,断开化学键要吸收能量,而形成化学键要放出能量.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量，决定于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。E反应物总能量＞E生成物总能量，为放热反应。E反应物总能量＜E生成物总能量,为吸热反应。2。常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。④大多数化合反应（特殊:C＋CO22CO是吸热反应）。常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C（s)＋H2O(g）CO(g)＋H2(g)。②铵盐和碱的反应如Ba（OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。3。能源的分类：形成条件利用历史性质一次能源常规能源可再生资源水能、风能、生物质能不可再生资源煤、石油、天然气等化石能源新能源可再生资源太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气不可再生资源核能二次能源(一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源）电能(水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等跟踪练习1．下列各图是表示相应变化的能量关系图,其中正确的是（)A。锌与稀硫酸的反应B.植物的光合作用C.天然气燃烧D。H2与Cl2反应【答案】C2．已知反应X+Y=M+N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是(

）A。X和Y的总能量一定低于M和N的总能量B.X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的C.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行D.破坏反应物中化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量【答案】A【解析】A：X+Y=M+N为是一个吸热反应，说明反应物的能量低于生成物的总能量,即X和Y的总能量一定低于M和N的总能量，故A正确；B、X+Y=M+N为是一个吸热反应，说明反应物的能量低于生成物的总能量，不能说明X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量，故B错误；C、吸热反应不一定在加热的条件下发生，比如氯化铵和十水合氢氧化钡的反应就是吸热反应，但是不需条件就能发生，故C错误；D、反应是吸热反应,反应中断键时吸收的能量大于形成化学键时放出的能量，故D错误；故选A.3．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是（)A.铝片与稀硫酸反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C。灼热的C与CO2反应D.甲烷在O2中燃烧反应【答案】C【解析】A．为氧化还原反应,但不是吸热反应，故A错误；B．为吸热反应，但不是氧化还原反应,故B错误;C．C元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，同时为吸热反应,故C正确;D．甲烷的燃烧为氧化还原反应和放热反应，故D错误；故选C。点睛：本题考查氧化还原反应和反应中的能量的变化，为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查，注意从元素化合价的角度判断氧化还原反应，注意归纳常见的吸热反应，常见吸热反应有分解反应,C、CO等与金属氧化物的反应等。4．下列说法不正确的是A.食物因氧化而腐败是放热反应B。人体运动所消耗的能量与化学反应无关C。生物质能源是解决农村能源主要途径D。使用沼气作能源可以保护森林【答案】B【解析】A、食物可在常温下腐败,为自发进行的氧化还原反应，是放热反应，故A正确；B、人体运动所消耗的能量由葡萄糖等供能物质氧化而得到，与化学反应有关，故B错误；C、解决农村能源的一条重要的途径是充分利用好生物质能源，故C正确；D、使用沼气作能源可以保护森林，减少森林的砍伐，故D正确,故选B.5．下列关于热化学方程式和反应的热效应的叙述中,正确的是()A.已知2C(s）＋2O2(g）===2CO2（g)ΔH12C（s）＋O2(g)===2CO(g）ΔH2则ΔH1＞ΔH2B。一定条件下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3放热19。3kJ，热化学方程式为N2(g）＋3H2（g)⇄2NH3（g）ΔH＝－38.6kJ·mol－1C。已知OH－(aq）＋H＋(aq)===H2O（l)ΔH＝－57.3kJ/mol则稀硫酸溶液与稀氢氧化钡溶液反应的反应热ΔH＝2×（－57.3)kJ/molD.相同条件下，2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量【答案】D6．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【答案】A【解析】A.化学反应过程中一定有能量变化，可能释放能量，也可能吸收能量，故A不正确；B。化学反应的特征是有新物质生成，故B正确；C.化学反应过程是原子重组的过程，也就是一个旧键断裂、新键形成的过程，故C正确；D.化学反应过程中一定有能量变化,所以反应物的总能量与生成物的总能量一定不相等，故D正确。故选A。7．对于放热反应：H2+Cl22HCl，下列说法中正确的是A.反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量B。产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量C.断开1molH—H键和1molC1—C1键所吸收的总能量大于形成2molH—C1键所放出能量D.该反应中，化学能只转变为热能【答案】A【解析】该反应是放热反应,根据能量守恒定律知，反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量；放热反应的本质是:生成物成键释放的总能量大于反应物断键吸收的总能量，故选A.8．4P(红磷，s)⇌P4(白磷，s)ΔH＝＋17kJ·mol－1,根据以上热化学方程式，下列推论正确的是（)A。当1mol白磷完全转变成红磷时放出17kJ热量B.正反应是一个放热反应C。当4g红磷转变成白磷时吸收17kJ热量D。白磷比红磷稳定【答案】A9．下列反应是吸热反应的是A.铝片与稀H2SO4反应B。Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应C.氢氧化钠溶液和稀盐酸反应D.甲烷在O2中的燃烧反应【答案】B【解析】常见的吸热反应有:铵盐和碱反应、大多数的分解反应等。常见的放热反应有：活泼金属与酸的反应、中和反应、所有的燃烧、大多数的化合反应等。所以，本题属于吸热反应的是B。10．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A.碳酸钙受热分解B.食物氧化腐败C。铝粉与氧化铁粉末反应D。酸与碱的中和反应【答案】A【解析】生成物总能量高于反应物总能量，说明反应属于吸热反应.A．碳酸钙受热分解属于吸热反应,故A正确;B。食物氧化腐败属于放热反应，故B错误;C。铝粉与氧化铁粉末的铝热反应，属于放热反应，故C错误；D．中和反应都是放热反应，故D错误;故选A.11．下列过程一定吸收能量的是（）A.H2→2HB.CaO溶于水C.酒精燃烧D。铝粉溶于盐酸【答案】A【解析】A。H2→2H属于化学键的断裂，需要吸热，故A正确;B.CaO溶于水反应生成氢氧化钙，反应放热，故C错误；C．酒精燃烧过程中放出热量，故C错误；D．铝粉溶于盐酸属于金属与酸的反应，属于放热反应，故D错误；故选A.12．下列说法正确的是①物质燃烧一定是放热反应②需要加热才能发生的反应一定是吸热反应③放热的化学反应不需要加热就能发生④反应是放出能量还是吸收能量取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小A.③④B。①④C.②④D.②③【答案】B13．对于反应中的能量变化,表述正确的是（）A.放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量B。形成化学键的过程会吸收能量C。加热才能发生的反应一定是吸热反应D。在化学反应中一定有化学键的变化,但不一定有能量的变化【答案】A【解析】A、△H=Q(生成物的能量和）—Q(反应物的能量和)，当△H＜0时反应放热,故A正确；B、断裂化学键需吸收能量，故B错误；C、可燃物燃烧都是放热反应,但需加热到可燃物的着火点,故C错误；D、在化学反应中一定有化学键的变化，同时伴随能量的变化，故D错误；故选A。14．根据热化学方程式（在101kPa时)：S（s）＋O2（g）=SO2(g）ΔH=－297.23kJ/mol,分析下列说法中错误的是()A.S的燃烧热为297。23kJ/molB.形成1molSO2的化学键所释放的总能量大于断裂1molS(s)和1molO2（g）的化学键所吸收的总能量C。S(g）＋O2（g）=SO2（g)放出的热量小于297.23kJD.1molSO2的总能量小于1molS（s)和1molO2(g)的总能量【答案】C【解析】A。S的燃烧热为297.23kJ/mol，故A正确；B.该反应放热，所以形成1molSO2的化学键所释放的总能量大于断裂1molS(s）和1molO2(g）的化学键所吸收的总能量,故B正确；C.S（g）含有的能量大于S(s），所以S(g）＋O2(g）=SO2（g)放出的热量大于297。23kJ，故C错误;D。该反应放热,所以1molSO2的总能量小于1molS(s)和1molO2（g)的总能量，故D正确。故选C.15．下列说法错误的是（)A.化学变化过程中一定伴随着能量变化B。放热反应可能需要加热才能进行C。吸热反应只能在加热条件下才能进行D。天然气在空气中燃烧时，能量转化形式不止一种【答案】C16．下列说法中正确的是A.反应是放热还是吸热取决于反应物和生成物的总能量的相对大小B。放热反应在常温下一定很容易发生C.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应D。化学反应中的能量变化都表现为热能的变化【答案】A【解析】反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应，故A正确；放热反应、吸热反应与反应条件无关，故B错误；放热反应、吸热反应与反应条件无关，故C错误；化学反应中的能量变化都表现为热能、电能等，故D错误.17．下列反应中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是A。氢氧化钾与硫酸的反应B。高温条件下碳粉与氧化铜的反应C.高温煅烧石灰石D.晶体与NH4Cl固体的反应【答案】B【解析】A.氢氧化钾与硫酸的反应是放热反应,不是氧化还原反应，A不正确；B。高温条件下碳粉与氧化铜的反应是氧化还原反应,也是吸热反应，B正确；C.高温煅烧石灰石是吸热反应,但不是氧化还原反应，C不正确；D.晶体与NH4Cl固体的反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，D不正确。18．下列属于吸热反应的是【答案】B【解析】A、酸碱中和反应都是放热反应,氢氧化钠与盐酸反应属于放热反应，选项A不选;B、氢氧化钡晶体与氯化铵反应属于吸热反应,选项B可选；C、金属与酸的反应是放热反应,盐酸与铝反应属于放热反应，选项C不选;D、燃烧反应都是放热反应，蜡烛燃烧属于放热反应，选项D不选。答案选B。点睛:本题考查吸热反应和放热反应的判断,解题的关键是正确理解常见的吸热反应和放热反应。19．已知:2CO(g）＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1Na2O2(s）＋CO2（g)===Na2CO3(s)＋eq\f（1,2)O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是（)A.CO的燃烧热为283kJB.下图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C.2Na2O2（s)＋2CO2（s)===2Na2CO3(s）＋O2（g)ΔH>－452kJ·mol－1D。CO(g）与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时,电子转移数为6。02×1023【答案】C20．（1）从能量的角度看，断开化学键要______能量（填吸收或放出，下同），形成化学键要_____能量.当反应物的总能量高于生成物时,该反应为_______反应（填吸热或放热,下同）；当反应物的总能量低于生成物时，该反应为__________反应。（2)由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，正极是_______（填名称)，发生_______反应；负极是_______(填名称）,发生________反应，总反应的化学方程式是______________________。【答案】⑴吸收放出放热吸热⑵铜还原锌氧化Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑【解析】（1）因断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量,因化学发应中能量变化的宏观表现是反应物总能量和生成物总能量不相等，若为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,若为吸热反应，应物总能量低于生成物总能量，（2）由铜、锌和稀硫酸组成的原电池中，锌较活泼，做负极,发生氧化反应；铜做正极,发生还原反应;总反应的化学方程式是：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。21．化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。某同学进行如下实验,以检验化学反应中的能量变化。请回答下列问题：（1)实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是________热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是________热反应。反应过程________（填“①”或“②"）的能量变化可用下图表示。(2)①中发生反应的离子方程式_____________________________________；在该反应中，作为还原剂的物质是________(填化学式）。【答案】⑴放吸①⑵6H＋＋2Al===2Al3＋＋3H2↑Al22．(1）从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2+O2=2H2O。已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是________。(填“A”或“B”）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化.化学键的键能如下表:化学键H—HO＝OH—O键能kJ/mol436496463则生成1mol水可以放出热量_____kJ（2）以下反应：①木炭与水制备水煤气②氯酸钾分解③炸药爆炸④酸与碱的中和反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl⑦气态水液化，属于放热反应的有：_________________（填序号），写出反应⑥的化学方程式________.【答案】⑴A242⑵③④⑤Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O或2NH3·H2O+8H2O点睛：常见放热反应主要有化合反应、中和反应、燃烧反应；常见吸热反应主要有分解反应、以C为还原剂的氧化还原反应、铵盐与碱的反应。23．能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率．（1)氢气在O2中燃烧的反应是______热反应(填“放”或“吸”），这是由于反应物的总能量______生成物的总能量（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；(2）从化学反应的本质角度来看，氢气的燃烧是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量______形成产物的化学键放出的总能量.已知破坏1molH—H键、1molO=O键、1molH-O键时分别需要吸收akJ、bkJ、ckJ的能量。则2molH2(g）和1molO2（g）转化为2molH2O（g）时放出的热量为____________________kJ。(3)通过氢气的燃烧反应,可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，下图就是能够实现该转化的装置（其中电解质溶液为KOH溶液），被称为氢氧燃料电池．该电池的正极是___（填a或b),负极反应式为______________。（4）若将右图中的氢氧燃料电池用固体金属氧化物陶瓷作电解质（能够传导O2－），已知正极上发生的电极反应式为：O2＋4e－===2O2－则负极上发生的电极反应式为________;电子从________极（填a或b）流出。【答案】⑴放大于⑵小于(4c－2a－b）KJ⑶bH2－2e-+2OH-=2H2O⑷2H2＋2O2－－4e－===2H2Oa24．实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸。（1）化学实验室中干燥氨气使用的试剂是_____________________。(2）B中反应的化学方程式为_________________________________________。（3）实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是_____________________（填字母)。ABC（4)高温时,2NO2（g)2NO（g）+O2（g），因此氨气与氧气反应难以生成NO2.根据下列数据计算，当2molNO2分解时，反应会______（填“吸收"或“放出”）_____kJ能量。（5）控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。产生红棕色气体的化学方程式是____________________________，白烟的化学式是_________________。【答案】⑴碱石灰⑵3NO2+H2O＝2HNO3+NO⑶A⑷吸收113kJ⑸2NO+O2＝2NO2NH4NO325．X、Y、Z是同周期的短周期元素，原子序数依次增大。Y为地壳中含量最高的金属元素,Z是所在周期中非金属最强的元素，X、Y的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应.（1）Y元素的原子结构示意图是_________________.(2)X、Z最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为______________。(3）Z、碳和氟三种元素可组成氟利昂(CZ3F）,它在紫外线作用下破坏臭氧层的反应过程部如下：①CZ3FCZ2F·+Z·②Z·+O3O2+ZO·③ZO·+O·Z·+O2反应①中破坏的化学键属于________（填“极性”或“非极性”）共价键。（4）下列说法正确的是___________（填字母)。a。X与氧元素可形成碱性氧化物b.常温下与水反应的难易程度可证明金属性:X>Yc。X、Y、Z形成的简单离子的核外电子排布均相同（5)Y、石墨与含YCl4—的离子液体可构成原电池，其工作原理如图所示.若电路中转移电子的物质的量为4.5mol,则消耗Y单质的质量是________。【答案】⑴⑵OH-+H+=H2O⑶极性⑷ab⑸40.5g【解析】Y为地壳中含量最高金属元素，则Y为Al，X、Y、Z是同周期的短周期元素，原子序数依次增大，且X、Y的最高价氧化物对应水化物可以相互反应,则X为Na，(3)中Z与碳和氟可组成氟利昂CZ3F，则Z为Cl.(5）Al、石墨与含AlCl4—的离子液体构成充电电池，放电时，由电子移动方向可知，Y为负极，石墨为正极，充电时,石墨电极发生氧化反应，为阳极，与外加电源的正极相连；放电时Al在负极失去电子，与AlCl4—结合生成Al2Cl7—，负极电极反应式为：Al+7AlCl4—-3e—=4Al2Cl7-,若电路中转移电子的物质的量为4.5mol，则消耗铝的质量是SKIPIF1<0×27g/mol=40。5g,故答案为：40.5g。26．已知：氢气和氧气的混合气体遇火星即发生爆炸，生成水；水在1000℃以上持续加热分解为氢气和氧气;水电解生成氢气和氧气。试回答下列问题：（1）氢气和氧气反应生成水的反应是__________(填“放热”或“吸热”）反应，2mol氢气和1mol氧气的总能量__________（填“大于”或“小于”)2mol水的总能量，此反应中化学能转化为_________能。(2）水在高温下分解的反应为______（填“放热"或“吸热”)反应，反应中热能转化为__________能。电解水的过程是__________能转化为__________能的过程。（3）下列正确的是：__________①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应；②放热反应在常温下一定很容易发生；③Na2O2中既含有离子键也含有非极性键④有的吸热反应在常温下也能发生⑤浓硫酸溶于水是放热反应⑥含有离子键的化合物一定是离子化合物,含有共价键的一定是共价化合物。（4)下列物质中：①Na2O2②He③NaOH④N2⑤MgCl2⑥NH3⑦H2O⑧Cl2⑨NaF是离子化合物的是_____________________，是共价化合物的是______________________.【答案】⑴放热大于热能⑵吸热化学能电能化学能⑶③④⑷①③⑤⑨⑥⑦【解析】（1）氢气和氧气反应生成水的反应是放热反应,2mol氢气和1mol氧气的总能量大于2mol水的总27．(1）Zn粒和稀盐酸反应一段时间后，反应速率会减慢，当加热或加入浓盐酸后，反应速率明显加快。由此判断，影响化学反应速率的因素有______和______。（2）锌与盐酸反应速率可以通过观察_________进行判断，也可通过实验测定。通过实验测定锌与盐酸反应速率，除测量反应时间外，还需要测量的物理量是_______或_____。（3)为探究锌与盐酸反应过程的速率变化，某同学的实验测定方法是：在100ml稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（氢气体积已换算为标准状况):时间/min12345体积/mL50120232290310①哪一时间段反应速率最大_______（填“0~1min”或“1～2min”或“2~3min”或“3~4min