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第1课时　化学反应与热能
课后训练巩固提升
基础巩固
1.下列叙述不正确的是(　　)。
A.化学反应一定伴随能量的变化
B.人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量,归根到底是由太阳能转变来的
C.放热反应发生时不必加热,吸热反应在加热后才能发生
D.煤燃烧时化学能主要转化为热能
答案C
解析有些放热反应需要加热才能发生,而有些吸热反应常温下就能发生,C项错误。
2.下列各图所表示的化学反应,能正确表示吸热反应的是 (　　)。
答案A
解析反应过程中,断裂反应物中的化学键吸收能量,能量升高;形成生成物中的化学键释放能量,能量降低,D项的能量变化过程恰好相反;C项两过程能量变化相等;B项生成物的总能量比反应物的总能量低,表示的是放热反应。
3.在下列化学反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是(　　)。
A.2H2+O22H2O
B.CaCO3CaO+CO2↑
C.CaO+CO2CaCO3
D.C+O2CO2
答案B
解析反应物的总能量低于生成物的总能量的反应是吸热反应。A、D中的反应为燃烧反应,均为放热反应;B、C中的两个反应,CaCO3分解是吸热反应,CaO与CO2化合生成CaCO3为放热反应。
4.已知反应X+YM+N为放热反应,对这个反应,下列说法正确的是(　　)。
A.X的能量一定高于M的能量,Y的能量一定高于N的能量
B.因为该反应为放热反应,故常温下该反应就能发生
C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量一定少于形成生成物中的化学键所放出的能量
D.因为是放热反应,所以反应后体系的总能量升高
答案C
解析对于放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,释放能量给环境,体系能量降低,A项、D项均错误;放热反应常温下不一定能发生,常需要点燃或加热条件,B项错误;放热反应中旧键断裂时吸收的能量少于新键形成时放出的能量,C项正确。
5.下列对化学反应的理解不正确的是(　　)。
A.从化学键的角度分析,化学反应中一定有旧键的断裂和新键的形成
B.从能量的角度分析,化学反应中一定有能量的变化
C.从物质的种类分析,化学反应中一定有其他物质的生成
D.从微观角度分析,化学反应中一定有分子种类的变化
答案D
解析化学反应中一定有其他物质生成,其实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,而断键和成键过程伴随能量变化,故A、B、C三项均正确。化学反应中反应物和生成物都不一定由分子构成,如NaCl和AgNO3在溶液中的反应,D项错误。
6.课堂上,老师为同学们演示了两个实验(示意图如下):
(1)实验中观察到a中温度计的示数增大,b中温度计的示数减小。由此可以判断a中反应是　　　　热反应,b中反应是　　　　热反应。
(2)写出a中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)根据能量守恒定律,b中反应物的总能量　　　　(填“大于”或“小于”)其生成物的总能量。
答案(1)放　吸
(2)2Al+6H+2Al3++3H2↑
(3)小于
解析(1)a中温度计的示数增大,说明反应为放热反应;b中温度计的示数减小,说明反应为吸热反应。(3)b为吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量。
能力提升
1.科学家发现,通过简单的化学反应,可以将树木纤维素转变成超级储能装置,如图是该反应的微观示意图,下列说法错误的是(　　)。
A.由题图可知,该反应既是氧化还原反应,又是置换反应
B.该反应前后原子的种类、个数、质量均保持不变
C.反应物(X+Y)具有的总能量一定高于生成物(Z+W)具有的总能量
D.断裂反应物(X+Y)中化学键吸收能量,形成生成物(Z+W)中化学键释放能量
答案C
解析题图中涉及C与NH3在高温、催化剂作用下反应生成N2和CH4,A项正确。根据质量守恒定律,该反应前后原子的种类、数目、质量均保持不变,B项正确。根据反应需在高温、催化剂作用下进行,该反应很可能是吸热反应,则反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量,C项错误。化学反应中,断键吸收能量,成键释放能量,D项正确。
2.如图所示,锥形瓶内是空气,试管中盛有少量水(滴有酚酞溶液),气球a中盛有干燥的Na2O2粉末,U形管中注有稀KMnO4溶液。实验时将气球a中的Na2O2抖入试管b的水中,不可能观察到的现象是(　　)。
A.U形管内KMnO4溶液褪色
B.试管b的水先变红后褪色
C.气球a胀大
D.U形管中液面c端降低
答案A
解析Na2O2抖入试管b的水中后发生反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,该反应放出的热量使锥形瓶中气体膨胀,导致U形管c端液面下降,d端液面上升,但管内KMnO4溶液不会褪色;生成的O2使气球a胀大;生成的NaOH使酚酞溶液变红,同时Na2O2具有强氧化性,将变红的酚酞溶液漂白。
3.化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示,则下列说法错误的是(　　)。
A.该反应是放热反应
B.断裂1 mol A2和1 mol B2中的化学键吸收x kJ能量
C.断裂2 mol AB中的化学键需要吸收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
答案D
解析由图示可知,反应物(1 mol A2和1 mol B2)的总能量高于生成物(2 mol AB)的总能量,该反应是放热反应,D项错误。
4.将体积为V1、浓度为1.0 mol·L-1的HCl溶液和体积为V2的未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。
(1)做该实验时环境温度最接近　　　(填字母)。
A.20 ℃　　　B.21 ℃　　　C.22 ℃
(2)该实验表明　　　能可以转化为　　　能。
(3)假设两溶液混合后总体积保持50 mL不变,则原NaOH溶液中c(NaOH)=　　　 mol·L-1。
答案(1)B　(2)化学　热　(3)1.5
解析(1)图像中曲线起点表明,22 ℃是5 mL 1.0 mol·L-1 HCl溶液与(50-5) mL未知浓度NaOH溶液混合反应后的温度,而不是实验时的环境温度。将图中曲线延长,当V1=0时,温度约为21 ℃,即为实验时的环境温度。(2)由图像可知,两溶液混合后溶液温度升高,反应放热,化学能转化为热能。(3)当30 mL 1.0 mol·L-1 HCl溶液与(50-30) mL NaOH溶液混合反应后温度达到最高点,说明两者恰好完全反应,c(NaOH)==1.5 mol·L-1。
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