雙基限時(shí)練(八)化學(xué)能與熱能基礎(chǔ)強(qiáng)化1.對(duì)于放熱反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)。下列說法正確的是()A．產(chǎn)物H2O所具有的總能量高于反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量B．反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量高于產(chǎn)物H2O所具有的總能量C．反應(yīng)物H2和O2所具有的總能量等于產(chǎn)物H2O所具有的總能量D．反應(yīng)物H2和O2具有的能量相等答案B解析反應(yīng)是放熱反應(yīng)，顯然反應(yīng)物總能量高于生成物總能量。2．下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是()A．會(huì)引起化學(xué)鍵的變化B．會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)C．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化D．必然伴隨著能量的變化答案C解析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成，表現(xiàn)為有新物質(zhì)生成，而化學(xué)變化中的反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)在反應(yīng)前后可能相同，也可能不相同，故C項(xiàng)錯(cuò)。3．下列符合如圖所示的能量變化的反應(yīng)是()A．高溫下二氧化碳與碳反應(yīng)B．碳酸鈣分解C．氨水與鹽酸反應(yīng)D．氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)答案C解析根據(jù)圖象可知，該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)。在題給的各反應(yīng)中，只有氨水與鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。4．石墨和金剛石都是碳的單質(zhì)，石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)化為金剛石，已知12g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)，要吸收EkJ的能量，下列說法中正確的是()A．石墨不如金剛石穩(wěn)定B．金剛石不如石墨穩(wěn)定C．等質(zhì)量的石墨與金剛石完全燃燒，金剛石放出的能量多D．等質(zhì)量的石墨與金剛石完全燃燒，石墨放出的能量多答案BC解析能量越低越穩(wěn)定，燃燒相同的碳，生成物都是CO2，反應(yīng)物能量越高放出的熱量越多。5．電解質(zhì)電離要吸收能量，用40gNaOH分別與HNO3、CH3COOH溶液完全反應(yīng)，放出的熱量()A．相等 B．前者大于后者C．后者大于前者 D．無法判斷答案B解析酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H＋＋OH－=H2O，HNO3在溶液中以H＋、NOeq\o\al(－,3)存在，CH3COOH在溶液中主要以CH3COOH分子形式存在，CH3COOH電離出H＋需要吸收熱量，故中和反應(yīng)放出的熱量偏小，B項(xiàng)正確。6．從宏觀來看化學(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成。從微觀角度來看，下列變化不能說明發(fā)生了化學(xué)變化的是()A．變化時(shí)有電子的得失或共用電子對(duì)的形成B．變化過程中有化學(xué)鍵的斷裂和形成C．變化時(shí)釋放出能量D．變化前后原子的種類和數(shù)目沒有改變，分子種類增加了答案C解析某些物理變化也能釋放能量，如濃H2SO4、NaOH等溶于水放出熱量，白熾燈工作時(shí)發(fā)光發(fā)熱等。7．下列關(guān)于能源和作為能源使用的物質(zhì)的敘述中不正確的是()A．化石能源物質(zhì)內(nèi)部“貯存”著大量能量B．綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”起來C．物質(zhì)的化學(xué)能可能在不同條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能，為人類所利用D．吸熱反應(yīng)沒有利用價(jià)值答案D解析可以利用吸熱反應(yīng)制備新物質(zhì)，如煅燒石灰石(CaCO3)制生石灰(CaO)，利用C＋H2Oeq\o(=,\s\up15(高溫))CO＋H2，制備水煤氣等。8．物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，下列說法正確的是()A．反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量B．發(fā)生電子得失或偏移C．有化學(xué)鍵的斷裂，不一定有新物質(zhì)生成D．反應(yīng)物所具有的總能量等于生成物所具有的總能量答案A解析A項(xiàng)符合質(zhì)量守恒，正確；非氧化還原反應(yīng)沒有電子轉(zhuǎn)移，B項(xiàng)不正確；化學(xué)變化時(shí)有化學(xué)鍵的斷裂，一定有新物質(zhì)生成，C項(xiàng)不正確；能量守恒包括反應(yīng)放出或吸收的熱量，D項(xiàng)不正確。9．下列變化過程吸收能量的是()A．Na＋→Na B．Cl→Cl－C．H＋Cl→HCl D．H2→H＋H答案D10．下列說法中正確的是()A．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)都伴隨著能量變化B．伴有能量變化的物質(zhì)變化過程都是化學(xué)變化C．H—Cl→H＋Cl的過程放出能量D．在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量總是大于生成物的總能量答案A解析很多物理變化過程也伴有能量變化，如溶解、物質(zhì)的三態(tài)變化等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)鍵斷裂吸收能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．2023年9月在沈陽舉行的第12屆全運(yùn)會(huì)中使用的火炬采用丙烷(C3H8)作燃料，其燃燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C3H8＋5O2eq\o(→,\s\up15(點(diǎn)燃))3CO2＋4H2O。下列說法中不正確的是()A．火炬燃燒時(shí)化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為熱能B．所有的燃燒反應(yīng)都會(huì)放出熱量C．1molC3H8和5molO2的總能量大于3molCO2和4molH2O的總能量D．丙烷為環(huán)保型燃料答案A解析所有的燃燒反應(yīng)都會(huì)放出熱量，燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能等，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，C項(xiàng)正確；C3H8燃燒生成CO2和H2O，無污染，D項(xiàng)正確。12．利用含碳化合物合成新燃料是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要方法，已知反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)→CH3OH(g)在反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。下列判斷正確的是()A．生成1molCH3OH(g)吸收91kJ的能量B．用碳制備原料氣CO、H2的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)C．反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量D．該反應(yīng)如果生成液態(tài)CH3OH，則放出的能量更少答案C解析根據(jù)題圖，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；碳與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成CO、H2的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CH3OH由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)要放出能量，故生成液態(tài)CH3OH時(shí)放出的能量更多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．在一個(gè)小燒杯里加入20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10g氯化銨晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問題：(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_____________。(3)如果實(shí)驗(yàn)中沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的原因是________________________________________________________________________________(答出三個(gè)或三個(gè)以上原因)。(4)如果沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，我們還可以采取哪些方式來說明該反應(yīng)吸熱？____________________________________________________________________________________________________________________(答出兩種方案)。(5)“結(jié)冰”現(xiàn)象說明該反應(yīng)是一個(gè)________(填“放出”或“吸收”)能量的反應(yīng)。即斷開舊化學(xué)鍵________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“＞”或“＜”)形成新化學(xué)鍵________(填“吸收”或“放出”)的能量。(6)該反應(yīng)在常溫下就可進(jìn)行，說明_________________。答案(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋10H2O＋2NH3↑(2)使反應(yīng)物充分混合，迅速發(fā)生反應(yīng)，使體系的溫度降低(3)①反應(yīng)物未進(jìn)行快速攪拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氫氧化鋇晶體已部分失水；④環(huán)境溫度太高；⑤試劑用量太少；⑥氫氧化鋇晶體未研成粉末(其他答案合理均正確)(4)第一種方案：在燒杯中的反應(yīng)物中插入溫度計(jì)，通過測量，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后溫度計(jì)的示數(shù)下降，說明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；第二種方案：用皮膚感受，感覺燒杯外壁很涼，說明此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(5)吸收吸收>放出(6)有的吸熱反應(yīng)不需要加熱也能發(fā)生解析本題考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化以及吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件的關(guān)系。以Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)為背景考查了分析問題、解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，反應(yīng)放出或吸收的熱量可以通過觸覺感知，也可以通過溫度計(jì)測量。14．已于2023年發(fā)射的“神舟八號(hào)”宇宙飛船有兩個(gè)重大使命，一是突破空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)，二是實(shí)現(xiàn)載人飛船定型。“神舟”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，四氧化二氮作氧化劑，生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w。(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________。(2)該反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的總能量，斷開化學(xué)鍵________的總能量小于形成化學(xué)鍵________的總能量。答案(1)C2H8N2＋2N2O4eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2CO2↑＋3N2↑＋4H2O(2)放熱大于吸收放出解析此反應(yīng)是燃燒反應(yīng)，所以是放熱反應(yīng)。能力提升1.化學(xué)反應(yīng)A2＋B2＝2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是()A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．?dāng)嗔?molA—A鍵和1molB—B鍵可放出xkJ能量C．?dāng)嗔?molA—B鍵需要吸收ykJ能量D．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量答案C解析由圖可知反應(yīng)物A2、B2的總能量高于產(chǎn)物AB，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A、D項(xiàng)錯(cuò)；斷裂化學(xué)鍵要吸收能量，B項(xiàng)錯(cuò)；只有C項(xiàng)正確。2．據(jù)最新《參考消息》報(bào)道，有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來的石油”的觀點(diǎn)。假如硅作為一種普遍適用的新型能源被開發(fā)利用，關(guān)于其有利因素的說法，你認(rèn)為不正確的是()A．硅便于運(yùn)輸、貯存，從安全角度考慮，硅是最安全的燃料B．自然界中存在大量的單質(zhì)硅C．硅燃燒放出的熱量多，且燃料產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染程度低D．硅作為一種燃料燃燒后的產(chǎn)物可用來再制取硅，即硅是一種可再生的能源答案B解析硅是固體，且常溫下化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，運(yùn)輸和貯存既方便又安全，A項(xiàng)正確；硅氧鍵很牢固，硅在自然界只以化合態(tài)存在，如二氧化硅、硅酸鹽等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；硅燃燒時(shí)會(huì)放出很多的熱量，燃燒的產(chǎn)物為二氧化硅，容易沉降，不易造成對(duì)空氣的污染，C項(xiàng)正確；硅燃燒后生成二氧化硅，二氧化硅在一定條件下可轉(zhuǎn)化為硅，硅是一種可再生的能源，D項(xiàng)正確。3．2013年7月23日人民網(wǎng)報(bào)道，河南省柘城縣科技創(chuàng)新“創(chuàng)”出金剛石產(chǎn)業(yè)新天地，石墨在一定條件下轉(zhuǎn)化為金剛石，其能量變化如圖所示，ΔE1＝kJ，ΔE2＝kJ，下列說法正確的是()A．1mol石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石需吸收kJ的能量B．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于物理變化C．金剛石的穩(wěn)定性強(qiáng)于石墨的D．1mol金剛石的能量大于1molCO2的能量答案A解析石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程中有舊化學(xué)鍵的斷裂也有新化學(xué)鍵的形成，屬于化學(xué)變化。根據(jù)題圖可知，1mol石墨和1molO2的總能量小于1mol金剛石和1molO2的總能量，而生成物的總能量相同，可推知1mol石墨的能量小于1mol金剛石的能量，則石墨比金剛石穩(wěn)定，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需吸收的能量為ΔE2－ΔE1 ＝kJ－kJ＝kJ，A項(xiàng)正確。4．化學(xué)鍵的鍵能是形成(或斷開)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol－1)：P—P：198P—O：360O=O：498若生成1molP4O6，則反應(yīng)P4(白磷)＋3O2=P4O6中的能量變化為()A．吸收1638kJ能量B．放出1638kJ能量C．吸收126kJ能量D．放出126kJ能量答案B解析斷鍵吸收的能量為6molP—P鍵為6×198kJ；3molO=O鍵為3×498kJ，共為2682kJ；成鍵放出的能量為12molP—O鍵共12×360kJ＝4320kJ；故反應(yīng)放出能量大于吸收能量，放出的能量為4320kJ－2682kJ＝1638kJ。5．已知化學(xué)反應(yīng)2C(s)＋O2(g)eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2CO2(g)都是放熱反應(yīng)。據(jù)此判斷，下列說法不正確的是(其他條件相同)()A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B．56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量C．12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量D．將一定質(zhì)量的C燃燒，生成CO2比生成CO時(shí)放出的熱量多答案A解析放出熱量的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量一定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以C＋O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))CO2必然是放熱反應(yīng)，因此，B、C兩項(xiàng)正確。12gC并不代表反應(yīng)物的全部，O2也是反應(yīng)物，所以A項(xiàng)不正確。由于Ceq\o(→,\s\up15(O2))CO放熱、COeq\o(→,\s\up15(O2))CO2放熱，所以Ceq\o(→,\s\up15(O2))CO2比Ceq\o(→,\s\up15(O2))CO放出的熱量要多，即D項(xiàng)正確。6．如圖所示，把試管放入盛有25℃(1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________________。(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________________________________________________________。(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________________________________________________。(4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。答案(1)鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生；鎂片逐漸溶解；燒杯內(nèi)石灰水出現(xiàn)渾濁(2)鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，故能觀察到有氣泡產(chǎn)生，鎂片溶解，鎂與鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，從而石灰水中有Ca(OH)2析出而變渾濁(3)Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑(4)小于解析鎂片與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，是由于反應(yīng)物(Mg和鹽酸)的總能量高于生成物(MgCl2和H2)的總能量。放出的熱通過小試管傳遞給飽和石灰水，溫度升高Ca(OH)2的溶解度減小，從而析出Ca(OH)2晶體。7．2023節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃成果展覽會(huì)將于2013年10月17日～20日在國家會(huì)議中心舉行，氫氣是一種理想的汽車新能源，發(fā)展氫能汽車的關(guān)鍵是氫氣的制備及儲(chǔ)存技術(shù)。制備氫氣通常有下列方法：()①電解水制氫氣：2H2Oeq\o(=,\s\up15(電解))2H2↑＋O2↑；②高溫分解水制氫氣：2H2Oeq\o(=,\s\up15(高溫))2H2↑＋O2↑；③太陽光催化分解水制氫氣：2H2Oeq\o(=,\s\up15(太陽光),\s\do15(TiO2))2H2↑＋O2↑；④天然氣制氫氣：CH4＋H2Oeq\o(→,\s\up15(高溫))CO＋3H2。(1)你認(rèn)為最節(jié)能的方法是________ (填序號(hào))。(2)方法①②③中產(chǎn)生等物質(zhì)的量的H2，消耗的能量________(填“相同”或“不相同”)