内容正文:
第2章 化学键 化学反应规律
第二节 化学反应与能量转化
第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.认识物质具有能量,认识放热反应和吸热反应。
2.知道化学反应可以实现与其他能量形式的转化。
3.了解化学反应中能量变化的本质。
重点:放热反应和吸热反应的判断。
难点:能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
一、化学反应中的能量变化
1.化学反应中的能量变化
实验内容
实验现象
化学方程式及结论
NaOH溶液与盐
酸反应
混合液的温度升高
化学方程式:NaOH+HCl===NaCl+H2O;
结论:反应释放能量
锌与盐酸反应
有大量气泡产生,溶液温度升高
化学方程式:Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑;
结论:反应释放能量
碳酸氢钠与柠檬酸
反应
混合液的温度降低
结论:反应吸收能量
【特别提醒】每一个化学反应都伴随着能量的变化,有的反应释放能量,有的反应吸收能量。
2.化学反应的分类
(1)放热反应:最终表现为释放热量的化学反应。
(2)吸热反应:最终表现为吸收热量的化学反应。
3.常见的放热反应
(1)所有的燃烧反应,如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧,H2在Cl2中的燃烧。
(2)酸碱中和反应,如H++OH-===H2O。
(3)大多数的化合反应,如H2+Cl22HCl。
(4)铝热反应,如2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。
(5)活泼金属与酸或H2O的反应,如2Al+6H+===2Al3++3H2↑,2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
4.常见的吸热反应
(1)消石灰[Ca(OH)2]与氯化铵固体的反应:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)大多数的分解反应,如NH4ClHCl↑+NH3↑。
(3)碳与水蒸气的反应:C+H2O(g)CO+H2。
(4)部分以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C+CO22CO。
【特别提醒】吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水、浓H2SO4的稀释,属于放热过程,不属于放热反应;NH4NO3固体溶于水属于吸热过程,不属于吸热反应。
5.放热反应与吸热反应的比较
放热反应
吸热反应
能量变化
反应物的总能量大于生成物的总能量
反应物的总能量小于生成物的总能量
键能变化
生成物的总键能大于反应物的总键能
生成物的总键能小于反应物的总键能
图示
常见实例
(1)金属与水或酸的反应
(2)金属氧化物与水或酸的反应
(3)可燃物的燃烧反应及缓慢氧化
(4)酸与碱的中和反应
(5)大部分化合反应
(1)大部分分解反应
(2)Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应
(3)柠檬酸与NaHCO3的反应
(4)高温下焦炭与水的反应
6.有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定”
(1)放热反应不一定容易发生,如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生;吸热反应不一定难发生,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下能发生。
(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如硫与铁的反应;吸热反应不一定需要加热,如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(3)放热过程不一定是放热反应,如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程,但不是放热反应;吸热过程不一定是吸热反应,如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。
二、化学反应中能量变化的本质及转化形式
1.从化学键的角度分析化学反应中能量变化的本质
(1)实例分析
断键时吸收的总能量:436 kJ+249 kJ=685 kJ;
成键时释放的总能量:930 kJ;
所以1 mol H2燃烧生成水蒸气时释放能量245 kJ。
(2)图示
注:E1为破坏旧化学键吸收的能量,E2为形成新化学键释放的能量。
(3)结论
①若E1>E2,反应吸收能量(吸热反应)。
②若E1<E2,反应释放能量(放热反应)。
2.从物质内部能量的角度分析化学反应中能量变化的本质
(1)图示
(2)结论
①反应物内部的总能量小于生成物内部的总能量,反应吸收能量。
②反应物内部的总能量大于生成物内部的总能量,反应释放能量。
3.化学反应中能量变化大小的计算方法
(1)根据反应物总能量和生成物总能量计算
ΔE=|反应物总能量-生成物总能量|
(2)根据化学键断裂吸收的能量和化学键形成释放的能量计算
①根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。
②确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。
③计算反应的能量变化大小
ΔE=|断键时吸收能量之和-成键时释放能量之和|
三、化学能与热能相互转化
1.人类获取热能的主要途径:
(1)物质的燃烧;(2)使用最多的常规能源是:化石燃料(煤、石油和天然气)。
2.化石燃料获取能量面临的问题
(1)储量有限,短期内不可再生。
(2)影响环境:煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源,目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
4.实现化学能与其他形式能量的转化
(1)利用化学反应将化学能转化为热能、电能等其他形式的能量,用于生产、生活和科研。例如,焊接钢轨利用了铝与氧化铁反应产生的热量,铝-空气海洋电池则利用铝与氧气的反应产生的电能供电。
(2)利用热能、电能等促使很多化学反应发生,获得所需要的物质,如煅烧石灰石制取生石灰、太阳能光解水制氢等。
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)化学变化遵循质量守恒和能量守恒。( )
(2)有能量变化的过程一定发生了化学反应。( )
(3)化学反应中化学能只能转变为热能。( )
(4)需要点燃或加热才能发生的反应一定是吸热反应。( )
(5)电解水的过程是电能转化为热能。( )
(6)O2→2O过程需要释放能量。( )
(7)所有化学反应中,反应物的总能量一定大于生成物的总能量。( )
(8)断裂1 mol H—Cl键吸收的能量和形成1 mol H—Cl键释放的能量相同。( )
(9)断裂1 mol H—Cl键和1 mol H—I键所需能量:前者小于后者。( )
(10)1 mol H2和1 mol Cl2的总能量大于2 mol HCl的能量。( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (10)√
2.下列说法正确的是( )
A.每个化学反应都伴随着能量变化,有的反应释放能量,有的反应吸收能量
B.需要加热的反应一定是吸收热量的反应
C.电解水生成氢气和氧气的反应是吸热反应,又是分解反应,所以分解反应一定是吸收热量的反应
D.放出热量的反应常温下一定能发生
【答案】A
【解析】反应是吸收能量还是放出能量,决定于反应物断键吸收的能量与生成物成键释放的能量的相对大小,与反应时是否加热或反应类型等无必然联系,B、C项不正确;一个化学反应是否能发生与许多因素有关,放出热量的反应在常温下不一定能发生,如燃烧反应等,D项不正确。
3.已知反应X+Y===M+N为吸热反应,下列说法正确的是( )
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因为该反应是吸热反应,所以一定要加热,反应才能进行
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量
D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
【答案】D
【解析】由该反应为吸热反应可知,反应物的总能量小于生成物的总能量,即X和Y的总能量一定低于M和N的总能量;吸热反应不一定需要加热才能进行;破坏化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量时,为放热反应。
►问题一 常见的吸热反应和放热反应
【典例1】下列变化过程,属于放热反应的是( )
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ②酸碱中和 ③固体NaOH溶于水 ④硫在空气或氧气中燃烧
A.①②③ B.②③④
C.②④ D.①③④
【答案】C
【解析】①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应;②酸碱中和是放热反应;③固体NaOH溶于水会放热,但不是化学反应;④硫在空气或氧气中燃烧是放热反应;故②④符合题意。
【变式1-1】下列属于吸热反应的是( )
A.气态水液化为液态水
B.高温分解石灰石
C.氢氧化钠和盐酸反应
D.氢气在氯气中燃烧
【答案】B
【解析】气态水液化为液态水是一个放热过程,属于物理变化,故A错误;高温分解石灰石是一个吸热反应,故B正确;氢氧化钠和盐酸反应为中和反应,属于放热反应,故C错误;氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应为放热反应,故D错误。
【变式1-2】“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时,将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合摇动即会制冷。根据你的经验判断,该化学物质是( )
A.氯化钠 B.固体氢氧化钠
C.固体硝酸铵 D.生石灰
【答案】C
【解析】考查化学物质和水混合时的能量变化问题。氯化钠溶于水的能量变化不明显;固体硝酸铵溶于水是吸热过程;固体氢氧化钠、生石灰溶于水是放热过程。
►问题二 通过能量变化判断吸热反应和放热反应
【典例2】下列各图中,表示该化学反应是吸热反应的是( )
【答案】A
【解析】反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应。
【变式2-1】下列化学反应过程中的能量变化符合下图所示的是( )
A.HCl+NaOH===NaCl+H2O
B.Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
C.CH4+2O2CO2+2H2O
D.Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
【答案】D
【解析】酸碱中和反应是放热反应,故A错误;金属与酸的反应为放热反应,故B错误;物质的燃烧反应是放热反应,故C错误;Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O为铵盐与碱的反应,属于吸热反应,故D正确。
【变式2-2】反应A+B―→C(反应放热)分两步进行:①A+B―→X(反应吸热),②X―→C(反应放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
【答案】D
【解析】根据吸热反应和放热反应与反应物总能量和生成物总能量的关系分析、判断。A+B―→C为放热反应,则A和B的能量之和大于C的能量,A、B选项错误;A+B―→X为吸热反应,则A和B的能量之和小于X的能量,C选项错误、D选项正确。
►问题三 化学反应中能量变化的实质
【典例3】100 kPa时,1 mol石墨转化为金刚石的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.石墨比金刚石更稳定
B.金刚石比石墨更稳定
C.石墨转化为金刚石的反应为放热反应
D.破坏1 mol石墨化学键所吸收的能量小于形成1 mol金刚石化学键所放出的能量
【答案】A
【解析】由图可知,石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,稳定,选项A正确,选项B错误;由图可知,石墨转化为金刚石要吸收能量,反应为吸热反应,选项C错误;由图可知,反应为吸热反应,故破坏1 mol石墨化学键所吸收的能量大于形成1 mol金刚石化学键所放出的能量,选项D错误。
【变式3-1】根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化,其中一定正确的是( )
A.H2O分解为H2与O2时放出热量
B.生成1 mol H2O时吸收热量245 kJ
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D.氢气和氧气的总能量小于水的能量
【答案】C
【解析】根据能量变化可知,1 mol H2与 mol O2断键时吸收685 kJ能量,而生成1 mol H2O放出930 kJ能量,所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应,则H2O的分解是吸热反应。
【变式3-2】化学反应常常伴随能量的变化,以下是H2与Cl2反应的能量变化示意图,下列说法正确的是( )
A.氯化氢分子的电子式:
B.该反应既是氧化还原反应又是放热反应
C.形成1 mol H—Cl键要吸收431 kJ的能量
D.反应物断键时吸收的能量大于产物形成化学键时释放的能量
【答案】B
【解析】HCl是共价化合物,故A项电子式错;形成化学键要放出能量,C项错;通过计算判断放出的能量大于吸收的能量,该反应为放热反应,D项错,B正确。
►问题四 键能、能量的有关计算
【典例4】化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):
P—P:198 P—O:360 O===O:497
若生成1 mol P4O6,则反应P4(白磷)+3O2===P4O6中的能量变化为( )
A.吸收1 641 kJ能量 B.放出1 641 kJ能量
C.吸收126 kJ能量 D.放出126 kJ能量
【答案】B
【解析】断键吸收的能量:6 mol P—P键为6×198 kJ,3 mol O===O键为3×497 kJ,共为2 679 kJ;成键放出的能量:12 mol P—O键为12×360 kJ=4 320 kJ;故反应放出的能量大于吸收的能量,放出的能量为4 320 kJ-2 679 kJ=1 641 kJ。
【变式4-1】已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中1 mol O==O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为( )
A.920 kJ B.557 kJ
C.436 kJ D.188 kJ
【答案】C
【解析】已知1 g即0.5 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ ,则1 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量242 kJ,设1 mol H—H键断裂时吸收热量为x kJ,则有x kJ·mol-1+×496 kJ·mol-1-2×463 kJ·mol-1=-242 kJ·mol-1,解得x=436 kJ·mol-1,即1 mol H—H键断裂时吸收热量为436 kJ,故答案为C。
【变式4-2】已知断裂1 mol H—H键吸收能量为436 kJ,形成1 mol H—N键放出能量为391 kJ,若1 mol N2和3 mol H2完全反应:N2+3H22NH3,放出的能量为92.4 kJ,则断裂1 mol NN键吸收的能量是( )
A.433.6 kJ B.945.6 kJ
C.649 kJ D.869 kJ
【答案】B
【解析】断键吸收能量为Q吸=E(NN)+3×436 kJ,成键放出能量为Q放=6×391 kJ,Q放-Q吸=92.4 kJ,
►问题五 化学能与热能相互转化
【典例5】如图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5 mL稀盐酸。
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:_________________________________________________。
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
【答案】(1)镁片上有大量气泡产生,镁片逐渐溶解,烧杯中溶液变浑浊
(2)镁与盐酸反应生成氢气,且该反应放热,Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小,故有固体析出
(3)Mg+2H+===Mg2++H2↑、Ca2++2OH-===Ca(OH)2↓
(4)小于
【解析】(1)镁和盐酸剧烈反应,可观察到产生大量气体,反应放出热量使饱和溶液温度升高,析出固体溶质,观察到溶液变浑烛。
(3)镁与盐酸发生置换反应,生成氯化镁和氢气,反应的离子方程式为:Mg+2H+===Mg2++H2↑,析出固体的离子方程式为:Ca2++2OH-===Ca(OH)2↓。
(4)当反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应是放热反应,则MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量。
【变式5-1】人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态),人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是( )
A.研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”
B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D.石油和天然气都属于碳素燃料
【答案】A
【解析】菠菜蛋白质“发电”属于“太阳能文明”,A错误;发展太阳能经济有助于减缓温室效应,B正确;太阳能电池可将太阳能直接转化为电能,C正确;石油和天然气都属于碳素燃料,D正确。
【变式5-2】在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如下:
(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,其原因是______________________________________________________。
(2)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,其原因是_______________________________________________________。
【答案】(1)降低 放热 反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放给环境 (2)升高 吸热 反应物从环境中吸收能量
【解析】(1)若E1>E2,反应体系的总能量降低,故反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放给环境,则生成物的总能量小于反应物的总能量,依据反应前后能量守恒可知反应是放热反应。(2)若E1<E2,反应体系的总能量升高,故反应物从环境中吸收能量,则生成物的总能量大于反应物的总能量,依据反应前后能量守恒可知反应是吸热反应。
1.下列反应属于吸热反应的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.,酸碱中和反应是放热反应,故A不符合题意;
B.,大多数化合反应是放热反应,故B不符合题意;
C.,C作还原剂的氧化还原反应(燃烧除外)是吸热反应,故C符合题意;
D.,碳燃烧是放热反应,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
2.下列有关能量变化的说法错误的是
A.光合作用能使太阳能转化为化学能
B.火力发电是化学能最终转化为电能的过程
C.即热饭盒(Mg-Fe-H2O)将电能转化为热能
D.石墨能量比金刚石低,故用石墨制造金刚石的过程为吸热反应
【答案】C
【解析】A.光合作用是利用太阳能转化为化学能储存起来,A正确;
B.火力发电是利用燃料燃烧将化学能最终变成电能,B正确;
C.即热饭盒是利用化学能变成热能,C错误;
D.石墨的能量比金刚石的词,故石墨制造金刚石为吸热反应,D正确;
故选C。
3.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.化学反应都伴随着能量变化,伴随着能量变化的都是化学反应
B.需加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
【答案】D
【解析】A.化学反应都伴随着能量变化,但伴随着能量变化的不一定都是化学反应,比如浓硫酸溶于水放热,该过程没有发生化学反应,故A错误;
B.某些放热反应也需要在加热条件下才能发生,比如铁与硫单质反应,故需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,可能是放热反应,故B错误;
C.化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少有关,故C错误;
D.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,故D正确;
故选D。
4.某自热饭盒的热能来源于水与生石灰的反应。下列说法正确的是
A.该反应为氧化还原反应 B.该过程中化学能转化为热能
C.热能也可由溶于水来提供 D.该反应生成物总能量高于反应物总能量
【答案】B
【解析】A.水与生石灰反应生成氢氧化钙:CaO+H2O=Ca(OH)2,反应中元素的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,A项错误;
B.水与生石灰的反应属于放热反应,该过程中化学能转化为热能,B项正确;
C.NaHCO3溶于水吸收热量,C项错误;
D.该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,D项错误;
答案选B。
5.下列关于化学反应中的能量变化说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应不一定伴随能量变化
C.金刚石转化为石墨是放热反应,说明金刚石比石墨稳定
D.燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应
【答案】D
【解析】A.吸热反应和放热反应与反应条件无关,只与反应物总能量和生成物总能量有关,故A错误;
B.化学反应一定伴随能量变化,故B错误;
C.金刚石转化为石墨是放热反应,则石墨能量低,根据能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故C错误;
D.放热反应主要有燃烧反应、酸碱中和反应、金属与水或酸的反应等,故D正确。
综上所述,答案为D。
6.下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.镁与盐酸反应从环境中吸收能量
B.能量变化必然伴随着化学变化
C.与的反应,反应物总能量比生成物总能量低
D.需要加热的反应一定是放热反应
【答案】C
【解析】A.镁与盐酸反应是放热反应,向环境释放能量,A错误;
B.冰融化伴随着能量变化,但是该过程是物理变化,B错误;
C.与的反应是吸热反应,反应物总能量比生成物总能量低,C正确;
D.反应吸放热与反应条件无关,即化学反应放热还是吸热与是否加热无关,D错误;
故选C。
7.下列说法正确的是
A.伴有能量变化的物质变化过程都是化学变化
B.干冰易升华,这与分子中C=O的键能大小有关
C.在燃煤中加入生石灰是实现碳中和的重要途径
D.所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒
【答案】D
【解析】A.化学变化一定伴随能量变化,伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,如核变,故A错误;
B.干冰易升华,这与分子间作用力有关,与C=O的键能大小无关,故B错误;
C.在燃煤中加入生石灰的目的是减少二氧化硫的排放,故C错误;
D.所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒,故D正确;
选D。
8.下列各图中,能表示反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】为吸热反应,说明反应物能量低于产物能量,且反应过程中反应物先吸收能量断键,再释放能量成键,答案选B。
9.水煤气变换反应是放热反应,在双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化下的反应过程示意 图如下下列说法正确的是
A.过 程I 中有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ和过程Ⅲ均为放热过程
C.该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2
D.该反应中反应物的总能量小于生成物总能量
【答案】C
【解析】A.根据反应过程示意图,过程Ⅰ中水分子中的O-H极性共价键断裂,故A错误;
B.过程II中水分子中的O-H化学键断裂,吸收热量,过程Ⅲ中CO、氢氧原子团和氢原子形成了二氧化碳、水、和氢气,新的化学键生成放出热量,故B错误;
C.由图可知,反应物是CO和H2O,生成物是CO2、H2,该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2,故C正确;
D.水煤气变换反应是放热反应,该反应中反应物的总能量大于生成物总能量,故D错误;
故选:C。
10.下列哪个反应的热量变化如图所示
A.C和水蒸气高温反应生成水煤气
B.煅烧石灰石
C.锌和盐酸反应制氢气
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气
【答案】C
【解析】A.C与水蒸气高温条件下反应生成水煤气为吸热反应,A错误;
B.煅烧石灰石,石灰石分解生成CaO和CO2,该反应为吸热反应,B错误;
C.锌与盐酸反应生成氢气,该反应为放热反应,C正确;
D.氢氧化钡与氯化铵反应生成氨气为吸热反应,D错误;
故答案选C。
11.一定条件下,化学反应的能量变化示意图如下,下列说法正确的是
A.和的总能量为1365kJ
B.该反应最终向外界吸收487kJ的能量
C.由、原子形成,共放出1852kJ能量
D.若生成,则释放的能量大于487kJ
【答案】D
【解析】A.2mol H2(g)和1 mol O2(g)转化为中间态需要的能量为1365kJ,并不是反应物的总能量,A项错误;
B.如图数据为反应物和生成物的键能分别为1365kJ、1852kJ,反应为放出热量为1852-1365=487kJ,B项错误;
C.从图看形成2molH2O(g)放出热量为1852kJ,C项错误;
D.由B项分析生成2mol H2O(g),则释放的能量为484kJ,同时H2O(g)变为H2O(l)还要释放出热量,D项正确;
故选D。
12.甲醇重整反应的原理为,其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应是一个吸收热量的过程 B.反应物的总能量小于生成物的总能量
C.由氢原子形成H-H键时吸收能量 D.H-C键断裂时吸收能量
【答案】D
【解析】A.反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热过程,A错误;
B.由图示可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,B错误;
C.由氢原子形成H-H键时放出能量,C错误;
D.断裂化学键吸收能量,D正确;
故选D。
13.下图为反应:的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.拆开和中的化学键成为H、O原子共放出1368kJ能量
B.由H、O原子形成共吸收1852KJ能量
C.由图可知,具有的总能量大于具有的总能量
D.和反应生成共放出484kJ能量
【答案】D
【解析】A.断开化学键吸收能量,则拆开和中的化学键成为H、O原子共吸收1368kJ能量,故A错误;
B.形成化学键放出能量,则由4molH、2molO原子形成,共放出1852kJ能量,故B错误;
C.由图可知,该反应的反应物和具有的总能量大于生成物具有的总能量,故C错误;
D.由图可知,和反应生成共放出484kJ能量,故D正确;
答案选D。
14.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法错误的是
A.图a可表示铝片与盐酸反应的能量变化图
B.由图b可知该反应为吸热反应
C.图b可以表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化图
D.若图a表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石比石墨稳定
【答案】D
【解析】A.图a反应物的总能量高于生成物,表示的是放热反应,铝片与盐酸的反应为放热反应,符合图a的能量变化,A正确;
B.图b表示的是吸热反应,故反应物从环境中吸收的能量大于生成物向环境释放的能量,B正确;
C.图b表示的是吸热反应,盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应,C正确;
D.若图a表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石转化为石墨要放出能量,由能量越低越稳定可知石墨比金刚石稳定,D错误;
故选D。
15.关于如图所示的说法,错误的是
A.图A中生成物的总能量更高
B.图C中发生的反应为放热反应
C.图B中与充分反应放出热量
D.图A可表示与反应的能量变化
【答案】C
【解析】A.图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,生成物的总能量更高,故A正确;
B.活泼金属和酸的置换反应是放热反应,故B正确;
C.图B表示消耗 1mol N2与 3mol H2生成2molNH3放出 92kJ 热量,氮气和氢气生成氨气的反应是可逆反应,1mol N2与 3mol H2充分反应放出 的热量小于92kJ,故C错误;
D.Ba(OH)2⋅8H2O 与 NH4Cl 的反应是吸热反应,图A中生成物的总能量高于反应物的总能量,表示吸热反应,故D正确;
故选C。
16.某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.两步反应均为放热反应 B.A与C的能量差为
C.A→B的反应一定需要加热 D.三种物质中C最稳定
【答案】D
【解析】A.A的能量小于B的能量,说明A→B的反应为吸热反应,B的能量大于C的能量,说明B→C的反应为放热反应,故A错误;
B.由图可知A与C的能量差为E4-(E3-E2+E1),故B错误;
C.A→B为吸热反应,不一定需要加热,如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,不需要加热,故C错误;
D.物质的能量越低越稳定,C的能量最低,C最稳定,故D正确;
答案选D。
17.科研人员采用新型复合光催化剂,利用太阳光高效分解水的过程如图所示。已知过氧化氢的分解是放热反应。下列叙述中正确的是
A.过程Ⅰ放出热量
B.过程Ⅱ产生的化合物只有氧化性
C.过程Ⅲ中断裂旧键吸收的能量小于形成新键放出的能量
D.该过程中能量的主要转化形式:光能转化为热能
【答案】C
【解析】A.过程Ⅰ断键,断键需要吸收热量,故A错误;
B.过程Ⅱ产生的化合物是H2O2,H2O2既有氧化性又有还原性,故B错误;
C.过氧化氢的分解是放热反应,所以过程Ⅲ中断裂旧键吸收的能量小于形成新键放出的能量,故C正确;
D.该过程中能量的主要转化形式:光能转化为化学能,故D错误;
选C。
18.关于吸热反应和放热反应,下列说法错误的是
A.设计如图装置乙可以判断锌与稀硫酸反应是否为放热反应
B.设计如图装置甲可以判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是否为吸热反应
C.浓氯化铵溶液浸泡舞台幕布,可以起到防火作用,因为氯化铵分解吸收热量
D.反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物与生成物总键能大小
【答案】A
【解析】A.Zn与稀硫酸反应生成氢气,无论反应是否会放出热量,反应产生的氢气都可使针筒活塞向右移动,不能说明相应的化学反应是放热反应,A错误;
B.反应开始后,甲中U形管左边液面高于右边液面,装置中气体体积减小,说明装置内温度降低,反应为吸热反应,B正确;
C.浓氯化铵溶液浸泡舞台幕布,当发生火灾时,幕布上的氯化铵分解吸收热量,使幕布的温度降低,因此可以起到防火作用,C正确;
D.反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物与生成物总键能大小,若反应物总键能大于生成物总键能,发生反应会吸收热量;若反应物总键能小于于生成物总键能,发生反应会放出热量;D正确;
故合理选项是A。
19.科学家利用反应,可实现氯的循环利用,已知:该反应中被完全氧化时,放出60kJ热量.其中,断裂中氧氧键需要吸收498kJ热量.则下列说法正确的是
A.反应放出热量的多少与反应物的质量多少无关,和反应物、生成物本身能量有关
B.,若有被完全氧化,则放出热量小于120kJ
C.形成中氯氯键吸收热量
D.若,则断开所需能量比断开所需能量少33kJ
【答案】B
【解析】A.同一种物质的固态转化为液态或气态时吸热,并且反应物的质量越多,则放热反应放出的热量越多,所以反应放出的热量的多少与反应物的质量和反应物、生成物本身能量有关,故A错误;
B.由题意可知放出2×60kJ=120kJ热量,液态HCl转化为气态吸收热量,则被完全氧化,则放出热量小于120kJ,故B正确;
C.新键形成释放能量,由图知形成中氯氯键放出热量,故C错误;
D.已知断裂中氧氧键需要吸收498kJ热量,形成1molCl2(g)放出243kJ能量,根据新键形成放出的能量-旧键断裂吸收的能量等于放出的热量,则[2×243+2×2×E(H-O)]-4×E(H-Cl)-498=120,则E(H-O)- E(H-Cl)=33,则断开所需能量比断开所需能量多33kJ,故D错误;
故选:B。
20.已知化学反应的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是
A.和反应生成吸收的热量为(a-b)kJ
B.①→②→③的过程中有非极性键的断裂和形成
C.该反应是放热反应
D.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】A
【解析】A.断裂1mol A-A和1mol B-B键,吸收a kJ能量,形成2 mol AB键放出b kJ能量,而且反应为吸热反应,所以1mol 和1mol 反应生成2 mol AB(g)吸收的热量为,故A正确;
B.②→③的过程形成了A—B键,是极性键,没有形成非极性键,故B错误;
C.由图知,反应物总能量低于生成物总能量,所以该反应是吸热反应,故C错误;
D.由图知,反应物总能量低于生成物总能量,故D错误;
故选A。
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第2章 化学键 化学反应规律
第二节 化学反应与能量转化
第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式
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01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.认识物质具有能量,认识放热反应和吸热反应。
2.知道化学反应可以实现与其他能量形式的转化。
3.了解化学反应中能量变化的本质。
重点:放热反应和吸热反应的判断。
难点:能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
一、化学反应中的能量变化
1.化学反应中的能量变化
实验内容
实验现象
化学方程式及结论
NaOH溶液与盐
酸反应
混合液的温度
化学方程式: ;
结论:反应 能量
锌与盐酸反应
有大量 产生,溶液温度
化学方程式: ;
结论:反应 能量
碳酸氢钠与柠檬酸
反应
混合液的温度
结论:反应 能量
【特别提醒】每一个化学反应都伴随着能量的变化,有的反应释放能量,有的反应吸收能量。
2.化学反应的分类
(1)放热反应:最终表现为释放热量的化学反应。
(2)吸热反应:最终表现为吸收热量的化学反应。
3.常见的放热反应
(1)所有的燃烧反应,如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧,H2在Cl2中的燃烧。
(2)酸碱中和反应,如H++OH-===H2O。
(3)大多数的化合反应,如H2+Cl22HCl。
(4)铝热反应,如2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。
(5)活泼金属与酸或H2O的反应,如2Al+6H+===2Al3++3H2↑,2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
4.常见的吸热反应
(1)消石灰[Ca(OH)2]与氯化铵固体的反应:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)大多数的分解反应,如NH4ClHCl↑+NH3↑。
(3)碳与水蒸气的反应:C+H2O(g)CO+H2。
(4)部分以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C+CO22CO。
【特别提醒】吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水、浓H2SO4的稀释,属于放热过程,不属于放热反应;NH4NO3固体溶于水属于吸热过程,不属于吸热反应。
5.放热反应与吸热反应的比较
放热反应
吸热反应
能量变化
反应物的总能量大于生成物的总能量
反应物的总能量小于生成物的总能量
键能变化
生成物的总键能大于反应物的总键能
生成物的总键能小于反应物的总键能
图示
常见实例
(1)金属与水或酸的反应
(2)金属氧化物与水或酸的反应
(3)可燃物的燃烧反应及缓慢氧化
(4)酸与碱的中和反应
(5)大部分化合反应
(1)大部分分解反应
(2)Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应
(3)柠檬酸与NaHCO3的反应
(4)高温下焦炭与水的反应
6.有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定”
(1)放热反应不一定容易发生,如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生;吸热反应不一定难发生,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下能发生。
(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如硫与铁的反应;吸热反应不一定需要加热,如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(3)放热过程不一定是放热反应,如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程,但不是放热反应;吸热过程不一定是吸热反应,如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。
二、化学反应中能量变化的本质及转化形式
1.从化学键的角度分析化学反应中能量变化的本质
(1)实例分析
断键时吸收的总能量:436 kJ+249 kJ=685 kJ;
成键时释放的总能量:930 kJ;
所以1 mol H2燃烧生成水蒸气时释放能量245 kJ。
(2)图示
注:E1为破坏旧化学键吸收的能量,E2为形成新化学键释放的能量。
(3)结论
①若E1>E2,反应吸收能量(吸热反应)。
②若E1<E2,反应释放能量(放热反应)。
2.从物质内部能量的角度分析化学反应中能量变化的本质
(1)图示
(2)结论
①反应物内部的总能量小于生成物内部的总能量,反应 能量。
②反应物内部的总能量大于生成物内部的总能量,反应 能量。
3.化学反应中能量变化大小的计算方法
(1)根据反应物总能量和生成物总能量计算
ΔE=|反应物总能量-生成物总能量|
(2)根据化学键断裂吸收的能量和化学键形成释放的能量计算
①根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。
②确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。
③计算反应的能量变化大小
ΔE=|断键时吸收能量之和-成键时释放能量之和|
三、化学能与热能相互转化
1.获取热能的主要途径
(1)物质的燃烧;(2)使用最多的常规能源是:化石燃料(煤、石油和天然气)。
2.化石燃料获取能量面临的问题
(1)储量有限,短期内不可再生。
(2)影响环境:煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源,目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
4.实现化学能与其他形式能量的转化
(1)利用化学反应将化学能转化为热能、电能等其他形式的能量,用于生产、生活和科研。例如,焊接钢轨利用了铝与氧化铁反应产生的热量,铝-空气海洋电池则利用铝与氧气的反应产生的电能供电。
(2)利用热能、电能等促使很多化学反应发生,获得所需要的物质,如煅烧石灰石制取生石灰、太阳能光解水制氢等。
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)化学变化遵循质量守恒和能量守恒。( )
(2)有能量变化的过程一定发生了化学反应。( )
(3)化学反应中化学能只能转变为热能。( )
(4)需要点燃或加热才能发生的反应一定是吸热反应。( )
(5)电解水的过程是电能转化为热能。( )
(6)O2→2O过程需要释放能量。( )
(7)所有化学反应中,反应物的总能量一定大于生成物的总能量。( )
(8)断裂1 mol H—Cl键吸收的能量和形成1 mol H—Cl键释放的能量相同。( )
(9)断裂1 mol H—Cl键和1 mol H—I键所需能量:前者小于后者。( )
(10)1 mol H2和1 mol Cl2的总能量大于2 mol HCl的能量。( )
2.下列说法正确的是( )
A.每个化学反应都伴随着能量变化,有的反应释放能量,有的反应吸收能量
B.需要加热的反应一定是吸收热量的反应
C.电解水生成氢气和氧气的反应是吸热反应,又是分解反应,所以分解反应一定是吸收热量的反应
D.放出热量的反应常温下一定能发生
3.已知反应X+Y===M+N为吸热反应,下列说法正确的是( )
A.X的能量一定低于M的能量,Y的能量一定低于N的能量
B.因为该反应是吸热反应,所以一定要加热,反应才能进行
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量
D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
►问题一 常见的吸热反应和放热反应
【典例1】下列变化过程,属于放热反应的是( )
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ②酸碱中和 ③固体NaOH溶于水 ④硫在空气或氧气中燃烧
A.①②③ B.②③④
C.②④ D.①③④
【变式1-1】下列属于吸热反应的是( )
A.气态水液化为液态水
B.高温分解石灰石
C.氢氧化钠和盐酸反应
D.氢气在氯气中燃烧
【变式1-2】“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时,将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合摇动即会制冷。根据你的经验判断,该化学物质是( )
A.氯化钠 B.固体氢氧化钠
C.固体硝酸铵 D.生石灰
►问题二 通过能量变化判断吸热反应和放热反应
【典例2】下列各图中,表示该化学反应是吸热反应的是( )
【变式2-1】下列化学反应过程中的能量变化符合下图所示的是( )
A.HCl+NaOH===NaCl+H2O
B.Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
C.CH4+2O2CO2+2H2O
D.Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
【变式2-2】反应A+B―→C(反应放热)分两步进行:①A+B―→X(反应吸热),②X―→C(反应放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
►问题三 化学反应中能量变化的实质
【典例3】100 kPa时,1 mol石墨转化为金刚石的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.石墨比金刚石更稳定
B.金刚石比石墨更稳定
C.石墨转化为金刚石的反应为放热反应
D.破坏1 mol石墨化学键所吸收的能量小于形成1 mol金刚石化学键所放出的能量
【变式3-1】根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化,其中一定正确的是( )
A.H2O分解为H2与O2时放出热量
B.生成1 mol H2O时吸收热量245 kJ
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D.氢气和氧气的总能量小于水的能量
【变式3-2】化学反应常常伴随能量的变化,以下是H2与Cl2反应的能量变化示意图,下列说法正确的是( )
A.氯化氢分子的电子式:
B.该反应既是氧化还原反应又是放热反应
C.形成1 mol H—Cl键要吸收431 kJ的能量
D.反应物断键时吸收的能量大于产物形成化学键时释放的能量
►问题四 键能、能量的有关计算
【典例4】化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):
P—P:198 P—O:360 O===O:497
若生成1 mol P4O6,则反应P4(白磷)+3O2===P4O6中的能量变化为( )
A.吸收1 641 kJ能量 B.放出1 641 kJ能量
C.吸收126 kJ能量 D.放出126 kJ能量
【变式4-1】已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中1 mol O==O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为( )
A.920 kJ B.557 kJ
C.436 kJ D.188 kJ
【变式4-2】已知断裂1 mol H—H键吸收能量为436 kJ,形成1 mol H—N键放出能量为391 kJ,若1 mol N2和3 mol H2完全反应:N2+3H22NH3,放出的能量为92.4 kJ,则断裂1 mol NN键吸收的能量是( )
A.433.6 kJ B.945.6 kJ
C.649 kJ D.869 kJ
►问题五 化学能与热能相互转化
【典例5】如图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5 mL稀盐酸。
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:_________________________________________________。
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
【变式5-1】人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态),人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是( )
A.研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”
B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D.石油和天然气都属于碳素燃料
【变式5-2】在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如下:
(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,其原因是______________________________________________________。
(2)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,其原因是_______________________________________________________。
1.下列反应属于吸热反应的是
A. B.
C. D.
2.下列有关能量变化的说法错误的是
A.光合作用能使太阳能转化为化学能
B.火力发电是化学能最终转化为电能的过程
C.即热饭盒(Mg-Fe-H2O)将电能转化为热能
D.石墨能量比金刚石低,故用石墨制造金刚石的过程为吸热反应
3.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.化学反应都伴随着能量变化,伴随着能量变化的都是化学反应
B.需加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
4.某自热饭盒的热能来源于水与生石灰的反应。下列说法正确的是
A.该反应为氧化还原反应 B.该过程中化学能转化为热能
C.热能也可由溶于水来提供 D.该反应生成物总能量高于反应物总能量
5.下列关于化学反应中的能量变化说法正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应不一定伴随能量变化
C.金刚石转化为石墨是放热反应,说明金刚石比石墨稳定
D.燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应
6.下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.镁与盐酸反应从环境中吸收能量
B.能量变化必然伴随着化学变化
C.与的反应,反应物总能量比生成物总能量低
D.需要加热的反应一定是放热反应
7.下列说法正确的是
A.伴有能量变化的物质变化过程都是化学变化
B.干冰易升华,这与分子中C=O的键能大小有关
C.在燃煤中加入生石灰是实现碳中和的重要途径
D.所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒
8.下列各图中,能表示反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
9.水煤气变换反应是放热反应,在双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化下的反应过程示意 图如下下列说法正确的是
A.过 程I 中有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ和过程Ⅲ均为放热过程
C.该反应的化学方程式为CO+ H2O=CO2+H2
D.该反应中反应物的总能量小于生成物总能量
10.下列哪个反应的热量变化如图所示
A.C和水蒸气高温反应生成水煤气
B.煅烧石灰石
C.锌和盐酸反应制氢气
D.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨放出氨气
11.一定条件下,化学反应的能量变化示意图如下,下列说法正确的是
A.和的总能量为1365kJ
B.该反应最终向外界吸收487kJ的能量
C.由、原子形成,共放出1852kJ能量
D.若生成,则释放的能量大于487kJ
12.甲醇重整反应的原理为,其能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应是一个吸收热量的过程 B.反应物的总能量小于生成物的总能量
C.由氢原子形成H-H键时吸收能量 D.H-C键断裂时吸收能量
13.下图为反应:的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.拆开和中的化学键成为H、O原子共放出1368kJ能量
B.由H、O原子形成共吸收1852KJ能量
C.由图可知,具有的总能量大于具有的总能量
D.和反应生成共放出484kJ能量
14.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法错误的是
A.图a可表示铝片与盐酸反应的能量变化图
B.由图b可知该反应为吸热反应
C.图b可以表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化图
D.若图a表示的是金刚石转化为石墨的能量变化图,则金刚石比石墨稳定
15.关于如图所示的说法,错误的是
A.图A中生成物的总能量更高
B.图C中发生的反应为放热反应
C.图B中与充分反应放出热量
D.图A可表示与反应的能量变化
16.某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.两步反应均为放热反应 B.A与C的能量差为
C.A→B的反应一定需要加热 D.三种物质中C最稳定
17.科研人员采用新型复合光催化剂,利用太阳光高效分解水的过程如图所示。已知过氧化氢的分解是放热反应。下列叙述中正确的是
A.过程Ⅰ放出热量
B.过程Ⅱ产生的化合物只有氧化性
C.过程Ⅲ中断裂旧键吸收的能量小于形成新键放出的能量
D.该过程中能量的主要转化形式:光能转化为热能
18.关于吸热反应和放热反应,下列说法错误的是
A.设计如图装置乙可以判断锌与稀硫酸反应是否为放热反应
B.设计如图装置甲可以判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是否为吸热反应
C.浓氯化铵溶液浸泡舞台幕布,可以起到防火作用,因为氯化铵分解吸收热量
D.反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物与生成物总键能大小
19.科学家利用反应,可实现氯的循环利用,已知:该反应中被完全氧化时,放出60kJ热量.其中,断裂中氧氧键需要吸收498kJ热量.则下列说法正确的是
A.反应放出热量的多少与反应物的质量多少无关,和反应物、生成物本身能量有关
B.,若有被完全氧化,则放出热量小于120kJ
C.形成中氯氯键吸收热量
D.若,则断开所需能量比断开所需能量少33kJ
20.已知化学反应的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是
A.和反应生成吸收的热量为(a-b)kJ
B.①→②→③的过程中有非极性键的断裂和形成
C.该反应是放热反应
D.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
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