高中化学 第二章 第一节 化学能与热能课后作业 新人教版必修2 5页

第二章　化学反应与能量 第一节　化学能与热能 一、化学键与化学反应中能量变化的关系 ‎1．化学反应中能量变化的原因 ‎(1)物质中的原子之间是通过________相结合的。‎ ‎(2)断开反应物中的化学键要______能量；形成生成物中的化学键要______能量。‎ ‎(3)化学键的____________是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。‎ ‎2．决定化学反应中能量变化的因素 一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量取决于__________________与 ‎__________________的相对大小。‎ 当反应物的总能量______生成物的总能量时，化学反应放出能量；‎ 当反应物的总能量______生成物的总能量时，化学反应吸收能量。‎ 二、化学能与热能的相互转化 ‎1．两条基本的自然定律 ‎(1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，____________不变。‎ ‎(2)能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，但是体系包含的 ‎________不变。‎ ‎2．化学能与热能的相互转化 ‎(1)化学能转化为热能 ‎①盐酸与铝反应后，溶液温度______，说明该反应是______反应；‎ ‎②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应，烧杯______，玻璃片与烧杯粘在一起，说明该反应是 ‎______反应。‎ ‎③中和热 酸与碱发生中和反应生成 __________时所释放的热量。‎ ‎(2)热能转化为化学能 人们利用热能可以促使化学反应的发生，从而探索物质的________、________或 ‎__________________，如______________________________等。‎ 三、人类利用能源的三个阶段 ‎1．柴草时期 该时期从火的发现至18世纪产业革命，以树枝杂草为主要能源。‎ ‎2．化石能源时期 从18世纪中期到现代，以____________________为主要能源。‎ ‎3．多能源结构时期 以可再生能源和清洁能源(______能源)为主要能源，主要包括__________、______、‎ ‎______、生物质能等 知识点一　化学反应与能量变化 ‎1．下列对化学反应的认识错误的是(　　)‎ A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质 C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化 ‎2．下列说法不正确的是(　　)‎ A．每一个化学反应都会伴随着能量变化 B．化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 C．反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应放出热量 D．反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应吸收热量 ‎3．下列说法不正确的是(　　)‎ A．任何分子或化合物都是通过原子间形成化学键相结合的 B．物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学 键要放出能量 C．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 D．分子的稳定性与化学键强弱有关 知识点二　放热反应与吸热反应 ‎4．已知2H2＋O22H2O。下列关于该反应的说法中错误的是(　　)‎ ‎①该反应是一个放热反应　②参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量　③该反应是一个吸热反应　④参加反应的氢气和氧气的总能量低于反应生成的水的 总能量 A．①② B．①④ C．②③ D．③④‎ ‎5．下列说法正确的是(　　)‎ A．需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B．放热反应在常温下一定很容易发生 C．是放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定 D．吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应发生时不需要从外界获得能 量 知识点三　化学键与化学反应中的能量变化 ‎6．下列说法正确的是(　　)‎ A．只要有一种反应物的键能大于一种生成物的键能，这个反应就是放热反应 B．只要有一种反应物的键能大于一种生成物的键能，这个反应就是吸热反应 C．反应物的键能之和比生成物的键能之和大得越多，反应放出的能量就越多 D．反应物的键能之和比生成物的键能之和大得越多，反应吸收的能量就越多 ‎7．氢气在氯气中燃烧时发出苍白色火焰，在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为a kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为b kJ，形成1 mol HCl中的化 学键释放的能量为c kJ，下列关系中正确的是(　　)‎ A．b＞c B．a＋b＞‎‎2c C．a＋b＜c D．a＋b＜‎‎2c 知识点四　化学能在生产生活中的应用 ‎8．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食前将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动就会制冷。该化学物质是(　　)‎ A．氯化钠　　　　　　　 B．固体硝酸铵 C．生石灰 D．蔗糖 ‎9．下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是(　　)‎ A．硝酸铵 B．生石灰 C．氯化镁 D．食盐 练基础落实 ‎1．下列过程一定释放能量的是(　　)‎ A．化合反应 B．分解反应 C．分子拆成原子 D．原子组成分子 ‎2．已知2SO2＋O2催化剂 2SO3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是(　　)‎ A．O2的能量一定高于SO2的能量 B．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量 C．SO2的能量一定高于SO3的能量 D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生 ‎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H2SO4的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C．灼热的炭与CO2的反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应 ‎4．下列有关能量转换的说法不正确的是(　　)‎ A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程 D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程 ‎5．化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应是吸热反应 B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量 C．断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量 D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 练方法技巧——化学能与热能转化的有关计算方法 ‎6．已知‎25 ℃‎、101 kPa下，含1 mol碳原子的石墨完全燃烧生成CO2放出热量393.51 kJ；‎ 含1 mol碳原子的金刚石完全燃烧生成CO2放出395.41 kJ的热量。据此判断，下列说法正确的是(　　)‎ A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低 D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高 ‎7．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；‎ ‎②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；‎ ‎③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。‎ 下列叙述中正确的是(　　)‎ A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体是放热反应，所以不需要条件就能自发进行 B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应吸收183 kJ的热量 C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应放出183 kJ的热量 D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应放出183 kJ的热量 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 答案 练综合拓展 ‎8．在一个小烧杯里，加入约‎20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧 杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约‎10 g NH4Cl晶体，并立 即用玻璃棒迅速搅拌，如图所示。‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_______________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是___________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________(答出3个或3个以上原因)。‎ ‎(3)如果没有看到“结冰”现象，为说明该反应吸热，我们还可以采取的方式是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(答出两种方案)。‎ ‎(4)实验中即使不“结冰”，提起烧杯的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，原因是 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因为“结冰”而黏在一起的：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 第二章　化学反应与能量 第一节　化学能与热能 基础落实 一、‎ ‎1．(1)化学键　(2)吸收　放出　(3)断裂和形成 ‎2．反应物总能量　生成物总能量　大于　小于 二、‎ ‎1．(1)总质量　(2)总能量 ‎2．(1)①升高　放热　②变凉　吸热　③1 mol H2O ‎(2)组成　性质　制备所需的物质　高温冶炼金属、分解化合物 三、‎ ‎2．煤、石油、天然气 ‎3．绿色　太阳能　氢能　核能 对点训练 ‎1．C ‎2．B　[任何一个化学反应，反应物和生成物的能量不可能相等，所以每一个化学反应都会伴随着能量的变化， A项正确；化学反应的能量变化可能以光能、电能等形式表现出来，B项错误；反应物的总能量高于生成物的总能量，反应为放热反应，反之则为吸热反应，C、D两项正确。]‎ ‎3．A　[稀有气体是单原子分子，无化学键。]‎ ‎4．D ‎5．C　[化学反应是吸热还是放热取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，与外界条件无关。化学反应的发生一般需要一定的外界条件，如点燃、加热、加压等，而这些条件一般与反应是放热还是吸热无关。]‎ ‎6．D　[破坏反应物中的化学键需吸收能量，形成生成物中的化学键需释放能量。]‎ ‎7．D　[燃烧放热，故形成化学键释放的能量‎2c kJ大于破坏化学键吸收的能量(a＋b) kJ。]‎ ‎8．B　[硝酸铵溶解过程为吸热过程。]‎ ‎9．B　[加热杯要选用的固体碎块与水混合应能放出大量的热。]‎ 课后作业 ‎1．D　[分子拆成原子是断开化学键的过程，吸收能量；原子组成分子是形成化学键的过程，释放能量。]‎ ‎2．B　[判断一个反应是放热反应还是吸热反应，关键看反应物的总能量与生成物的总能量的差值。如果反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，B项正确；A项和C项错误，都没有考查总能量差；放热反应只表明反应物总能量比生成物总能量高，而加热是反应的条件，两者无必然联系，许多放热反应也必须加热才能开始进行，D项错误。]‎ ‎3．C　[以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应均是吸热反应。]‎ ‎4．C　[煤燃烧是将化学能转化为热能的过程；化石燃料和植物燃料中的能量均来自太阳能；动物体内葡萄糖被氧化生成CO2，是化学能转化为热能的过程；植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖，是太阳能转化为化学能的过程。]‎ ‎5．C　[由图示可知：1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量，故该反应为放热反应；从化学键的角度分析：断裂2 mol A—B键，需要吸收 y kJ的能量。]‎ ‎6．A　[等量的石墨和金刚石完全燃烧的产物均为CO2，说明产物的总能量相等，而等质量的金刚石燃烧放出能量多，说明等量的金刚石的能量高于石墨的能量，因此由石墨转化为金刚石为吸热反应。]‎ ‎7．C　[生成2 mol HCl气体时释放2×431 kJ＝862 kJ能量，同时断裂1 mol H2和1 mol Cl2中化学键需吸收能量436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，所以反应放出能量862 kJ－679 kJ＝183 kJ。故C正确。]‎ ‎8．(1)使反应物迅速混合而充分反应，使温度迅速下降 ‎(2)①药品用量太少；②Ba(OH)2·8H2O晶体未研成粉末，反应太慢；③没有迅速搅拌；④环境温度太高；⑤玻璃片上加水太多；⑥氢氧化钡晶体失水 ‎(3)①用皮肤感受，感觉很凉；②用温度计来检验，发现温度降低 ‎(4)水排开了烧杯底部与玻璃片之间的空气，在大气压的作用下，烧杯与玻璃片黏在一起了 ‎(5)看能否从侧面相对滑动，若不能，则是由于“结冰”而黏在一起的 解析　本题是教材中实验的拓展探究，对实验成败的关键以及实验过程中可能出现的现象进行了综合分析，对跨学科知识也进行了综合考查。要想证明该反应吸热，不一定要通过“结冰”现象，还可以是“人的感觉”、“温度计”等，但是无论通过什么方式，实验成功的关键是让反应快速进行，从而在较短的时间内使体系温度得到明显的下降。‎