课时提升卷(七)
化学键与化学反应中的能量变化
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.(2013·吉安高一检测)下列变化过程需要吸收能量的是 ( )
A.2CO+O22CO2
B.Cl+Cl→Cl2
C.CaO+H2O====Ca(OH)2
D.H2→H+H
2.(2013·长春高一检测)键能是指断裂1 mol化学键形成气态原子时吸收的能量(kJ),单位为kJ·mol-1。从手册上查得:H—H、Cl—Cl和H—Cl的键能分别为436 kJ·mol-1、243 kJ·mol-1和431 kJ·mol-1,请用此数据估计,由Cl2、H2生成1 mol H—Cl时应该 ( )
A.放热183 kJ B.放热91.5 kJ
C.吸热183 kJ D.吸热91.5 kJ
3.(双选)已知:①能量越低的物质就越稳定;②白磷转化成红磷是放热反应。据此,下列判断或说法中正确的是 ( )
A.在相同的条件下,红磷比白磷稳定
B.在相同的条件下,白磷比红磷稳定
C.红磷和白磷的结构不同
D.红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃
4. (2013·宁波高一检测)某一化学反应中,其产物的总能量为80 kJ,如果该反应是放热反应,那么反应物的总能量可能是 ( )
A.100 kJ B.60 kJ
C.50 kJ D.30 kJ
5.下列有关化学反应与能量的说法,正确的是 ( )
A.酸碱中和是放热反应
B.炭在氧气中燃烧属于吸热反应
C.化学键的形成需吸收能量
D.化学反应过程中,化学能一定转化成热能
6.(能力挑战题)将V1mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混
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合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持V1+V2=
50 mL)。下列叙述正确的是 ( )
A.做该实验时环境温度为22℃
B.该实验表明化学能可以转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L-1
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(10分)(2013·淄博高一检测)如图所示,把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中,试管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。
8.(10分)在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下面的实验:
在一个小烧杯里,加入20 g已研磨成粉末的Ba(OH)2·8H2O,将小烧杯放在事先已滴有3滴～4
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滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10 g NH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。
实验步骤
实验现象及结论
将晶体混合,立即快速搅拌
有刺激性气味且能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的 产生
用手摸烧杯下部
感觉烧杯变凉说明此反应是 反应
用手拿起烧杯
烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部
将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上
玻璃片脱离上面烧杯底部
反应后移走多孔塑料片观察反应物
混合物成糊状,证明有 生成
(1)写出实验过程中发生反应的化学方程式: 。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 。
(3)在上述实验过程中,你认为是否有不妥之处?若有,请指出并写出改进方法,若没有,此问不用作答 。
答案解析
1.【解析】选D。CO的燃烧要放出热量,生石灰溶于水放热,原子间化合放出能量,而拆开H—H键则需吸收能量。
2.【解析】选B。1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl,断裂1 mol H2和1 mol Cl2中的共价键需要吸收的能量为E1=436 kJ+243 kJ=679 kJ,形成2 mol HCl中的共价键释放的能量为E2=431 kJ×2=862 kJ。E2>E1,说明该反应是放热反应,则生成2 mol HCl放出的热量是862 kJ-679 kJ=183 kJ,所以生成1 mol HCl放出的热量是91.5 kJ。
3.【解析】选A、C。由题目提供的信息知,红磷比白磷稳定,白磷易自燃,说明性质不同,进一步说明结构不同。
4.【解析】选A。该反应是放热反应,则反应物的总能量大于产物的总能量,所以答案选A。
5.【解析】选A。中和反应和燃烧都是放热反应,A项正确,B项错误;化学键的形成放出能量,C项错误;化学反应过程中,化学能还有可能转化成光能等,D项错误。
6.【解析】选B。由题图可知,5 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液与NaOH溶液混合后温度为22℃
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,因此,做该实验时环境温度应低于22℃,A项错误;既然反应后溶液温度升高,则B项正确;两者恰好完全反应时,放出热量最多,温度最高,从图上看出,30 mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和20 mL NaOH溶液恰好完全反应。因此,该NaOH溶液的浓度为1.0 mol·L-1×30 mL÷20 mL=1.5 mol·L-1,C项错误;有水生成的反应并不都是放热反应,如某些氢氧化物的分解,D项错误。
7.【解析】镁片与盐酸反应的过程中镁片逐渐溶解,有大量气泡放出,且由于金属与酸的反应是放热的,放出的热量通过小试管传递给饱和石灰水溶液,使饱和石灰水的溶解度下降而析出Ca(OH)2固体。该反应过程中的离子方程式是Mg+2H+Mg2++H2↑。由于该反应是放热反应,所以可以推知反应物的总能量大于生成物的总能量,所以MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量。
答案:(1)①镁片上有大量气泡产生;②镁片逐渐溶解;
③烧杯中析出固体(或烧杯中溶液变浑浊)
(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固体
(3)Mg+2H+====Mg2++H2↑
(4)小于
8.【解析】该实验成功的关键是在短时间内反应充分进行,使体系温度快速降低,玻璃片上的水凝固。该反应属固体之间的反应,且要求反应时间短,故一定将Ba(OH)2晶体研磨成粉末,便于与NH4Cl充分接触,另外,晶体混合后要立即用玻璃棒快速搅拌混合物。在反应过程中有刺激性气味的NH3产生,会造成环境污染,所以要吸收NH3,但不能用挥发性酸吸收,故选用稀硫酸。
答案:NH3 吸热 水
(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O
(2)使反应物迅速混合而充分反应,使温度迅速下降
(3)反应过程中产生对人体有害的气体,会对环境造成污染,故应用浸有稀硫酸的棉花覆盖在多孔塑料片上来吸收产生的NH3
【互动探究】
(1)上题中为什么带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部?
提示:由于反应吸热,所以导致周围温度骤降,使水结冰,所以会导致玻璃片和烧杯粘在一起。
(2)实验室检验氨气除了使用湿润的红色石蕊试纸外还可以用什么方法?
提示:还可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来进行检验,现象是有白烟生成。
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