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第二章 训练2


训练 2 化学能与热能的相互转化
[基础过关] 一、化学反应中的能量变化 1.下列说法中正确的是 ( )

A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化,伴随能量变化的物质变化一定是化学变化 B.需要加热的化学反应一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应一定是放热反应 C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高;也可以理解为化学键断裂时吸 收的能量比

化学键形成时放出的能量多 D.因为 3O2===2O3 是吸热反应,所以臭氧比氧气的化学性质更活泼 2.下列说法正确的是 A.干冰升华吸收大量的热,这就是化学反应中的吸热反应 B.电解 Al2O3 制取 Al 是吸热反应,则 Al 在 O2 中燃烧是放热反应 C.木炭在常温下不燃烧,加热才能燃烧,说明木炭燃烧是吸热反应 D.人类利用的能源都是通过化学反应获得的 二、放热反应和吸热反应的判断 3.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是 A.锌粒与稀硫酸的反应 B.灼热的木炭与 CO2 反应 C.甲烷在氧气中的燃烧反应 D.Ba(OH)2· 2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应 8H 4. 某学生用下图所示装置研究化学反应 X+2Y===2Z 的能量变化情况。 当往试管中滴加试 剂 Y 时,看到 U 形管中液面甲下降,液面乙上升。关于该反应的下列叙述:①该反应 为放热反应;②生成物的总能量比反应物的总能量高;③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。其中正确的是 ( ) ( ) ( )

A.①②③

B.①③

C.①②

D.②③

5.在 25 ℃,101 kPa 下,1 mol 的白磷(化学式为 P4)完全燃烧放出的热量比 4 mol 的红磷(化 学式为 P)完全燃烧放出的热量多。化学方程式分别为 P4(s)+5O2(g)===P4O10(s);4P(s)+ 5O2(g)===P4O10(s)。由此判断,下列说法正确的是 ( )

A.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷能量比白磷高 B.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷能量比白磷低 C.由红磷转化为白磷是放热反应,等质量时红磷能量比白磷高 D.由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时红磷能量比白磷低 6. 向盛有 50 mL 1.00 mol· L
-1

HCl 溶液的绝热容器中加入 NaOH 溶液, NaOH 溶液的体积(V) ( )

与所得混合溶液的最高测量温度(T)的关系如图所示,下列叙述中不正确的是

A.该实验表明化学能可以转化为热能 B.NaOH 溶液的浓度大于 1.00 mol· L C.V=50 mL 时,混合液呈碱性 D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 三、能源及其开发利用 7.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是 A.化石能源物质内部蕴含着大量的能量 B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来 C.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能,为人类所利用 D.吸热反应没有利用价值 8.据报道,某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置,把太阳光变成激光用于分解海水制 氢:2H2O===2H2↑+O2↑。下列说法正确的是 A.水的分解反应是放热反应 B.此反应是把化学能转化为热能而储存起来 C.使用氢气作燃料有助于控制温室效应 D.在这一反应中,热能转化为化学能 9.冰岛火山爆发再一次向人类敲响了警钟,必须发展“低碳经济”。氢能是一种既高效又 干净的新能源,发展前景良好,用氢作能源的燃料电池汽车备受青睐。下列不是氢能优 点的是 A.原料来源广 C.产物无污染 B.易燃烧,放出热量多 D.制取 H2 简单易行 ( ) ( ) ( )
-1

10.北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢主火炬时达到高潮。奥运火炬采用的是环保型燃料 ——丙烷,其燃烧时发生反应的化学方程式为 C3H8+5O2― →3CO2+4H2O。下列说法 ― 中不正确的是 ( )
点燃

A.火炬燃烧时化学能只转化为热能 B.所有的燃烧反应都会释放热量 C. mol C3H8 和 5 mol O2 所具有的总能量大于 3 mol CO2 和 4 mol H2O 所具有的总能量 1 D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染,故丙烷为环保型燃料 [能力提升] 11.阅读下面的叙述,回答有关问题。 “生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。 作为人类解决能源危机重 要途径之一的“生物质能”, 主要指用树木、 庄稼、 草类等植物直接或间接提供的能量。 古老的刀耕火种、烧柴做饭、烧炭取暖等粗放用能方式正在被现代科学技术所改变。 (1)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础,目前,全球仍主要处于化石能 源时期。下列不属于化石能源的是 A.石油 B.煤 C.天然气 ( D.生物质能 ( ) )

(2)下面有关“生物质能”的说法,不正确的是 A.利用生物质能就是间接利用太阳能 B.生物质能是可再生的能源 C.生物质能是解决农村能源的主要途径 D.生物质能的缺点是严重污染环境

(3)沼气是有机废弃物(树叶、秸秆、草类及垃圾、粪便等)在隔绝空气的条件下发酵分解 而成的气体,主要成分是甲烷。农村沼气池中发酵后的池底剩余物是很好的沤肥。下面 有关结构中,错误的是 A.沼气是一种清洁的能源 B.使用沼气作能源可以保护森林 C.使用沼气给农民的生活带来了不便 D.使用沼气是对化学能的充分利用 12.2011 年发射的“神舟八号”宇宙飞船有两个重大使命,一是突破空间交会对接技术, 二是实现载人飞船定型。“神舟”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作 氧化剂,生成氮气和二氧化碳气体。 (1)写出反应的化学方程式:__________________________________________________ ________________。 (2)该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应,反应物的总能量________(填“大 于 ” 、 “ 小 于 ” 或 “ 等 于 ”) 生 成 物 的 总 能 量 , 断 开 化 学 键 ________ 的 总 能 量 ________(填“大于”、“小于”或“等于”)形成化学键________的总能量。 ( )

13.50 mL 0.50 mol· L

-1

盐酸与 50 mL 0.55 mol· L

-1

NaOH 溶液在如图所示的装置中进行中

和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题:

(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________________________。 (2)大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______________________________________。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板, 求得的中和热数值将________(填“偏大”、 “偏小”或“无 影响”)。结合日常生活的实际,该实验在________中进行效果更好。 (4)实验中改用 60 mL 0.50 mol· L
-1

盐酸与 50 mL 0.55 mol· L

-1

NaOH 溶液进行反应,与

上述实验相比,所放出的热量__________(填“相等”或“不相等”),所求中和热 ________(填“相等”或“不相等”),简述理由________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)用相同浓度和体积的氨水代替 NaOH 溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 ________________; 50 mL 0.5 mol· 用 L
-1

NaOH 溶液进行上述实验, 测得的中和热的数

值会______。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 14.如图所示,在一个小烧杯里,加入 20 g Ba(OH)2· 2O 晶体,将小烧杯放在事先已滴有 8H 3~4 滴水的小玻璃片上,然后加入 10 g NH4Cl 晶体,并用玻璃棒迅速搅拌。

(1)实验中玻璃棒的作用是________________________________________________。 (2)写出有关反应的化学方程式:___________________________________________ _______________________________________________________________________, 该反应属于________反应。 (3)实验中观察到的现象有________________________________________________ ______________________________________________________________________, 混合后呈糊状。呈糊状的原因是__________________________________________。 (4)通过________现象,说明该反应为________(填“吸”或“放”)热反应,这是由于反 应物的总能量________(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物的总能量。

[拓展探究] 15.如右图所示,把试管放入盛有 25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块 镁片,再用滴管滴入 5 mL 盐酸于试管中,试回答下列问题:

(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.D 11.(1)D 2.B 3.B 4.B 5.D 6.D 7.D 8.C 9.D 10.A (2)D (3)C
点燃

12.(1)C2H8N2+2N2O4=====2CO2↑+3N2↑+4H2O (2)放热 大于 吸收 小于 放出 13.(1)环形玻璃搅拌棒 (2)减少实验过程中的热量损失 (3)偏小 保温杯 (4)不相等 相等 因中和热是在稀溶液中,1 mol H 和 1 mol OH 发生中和反应生成 1 mol H2O(l)时所放出的热量,与酸碱的用量无关 (5)偏小 偏小 14.(1)搅拌,使混合物充分接触并起反应 (2)Ba(OH)2· 2O+2NH4Cl===BaCl2+2NH3↑+10H2O 复分解 8H (3)玻璃片上结冰而与小烧杯粘在一起、有少许刺激性气味的气体放出 反应有水生成 (4)结冰 吸 小于 15.(1)①镁片上有大量气泡产生;②镁片逐渐溶解;③烧杯中溶液变浑浊 (2)镁与盐酸反应产生氢气,该反应为放热反应,Ca(OH)2 在水中的溶解度随温度升高而 减小,故析出 Ca(OH)2 晶体 (3)Mg+2H ===Mg2 +H2↑ (4)小于
+ + + -


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