第2課時化學鍵與化學反應中的能量變化1下列說法正確的是()a任何化學反應都伴隨有能量的變化b化學反應中的能量變化都表現為熱量的變化c反應物的總能量高于生成物的總能量時，發生吸熱反應d在化學反應中一定有化學鍵的變化，但不一定有能量的變化答案a解析任何化學反應，破壞舊化學鍵所吸收的能量和形成新化學鍵所放出的能量不相等，所以任何化學反應都有能量的變化，a正確；化學反應過程中的能量變化除了熱能外，還可以是光能、電能等，b不正確；c發生的是放熱反應，c不正確；在化學反應過程中一定有化學鍵的變化，也一定有能量的變化，d不正確。2已知反應ab=cd的能量變化如圖所示，下列說法正確的是()a該反應為放熱反應b該反應為吸熱反應c反應物的總能量高于生成物的總能量d該反應只有在加熱條件下才能進行答案b解析由圖示可知：該反應為吸熱反應；生成物總能量高于反應物總能量；吸熱反應，不一定需要加熱才能進行。3化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。共價鍵的鍵能是兩種原子間形成1 mol共價鍵(或其可逆過程)時釋放(或吸收)的能量。已知hh鍵的鍵能為436 kjmol1、clcl鍵的鍵能為243 kjmol1、hcl鍵的鍵能為x，若1 mol h2(g)與1 mol cl2(g)反應生成2 mol hcl(g)放出183 kj的熱量，則x為()a496 kjmol1b431 kjmol1c862 kjmol1d248 kjmol1答案b解析2x436 kjmol1243 kjmol1183 kjmol1，x431 kjmol1。4石墨和金剛石都是碳的單質，石墨在一定條件下可以轉化為金剛石。已知12 g石墨完全轉化為金剛石時，要吸收a kj的能量。下列說法中正確的是()a石墨不如金剛石穩定b等質量的石墨和金剛石完全燃燒，金剛石放出的能量多c石墨轉化為金剛石的反應是放熱反應d等質量的石墨的能量高于金剛石的能量答案b解析由石墨完全轉化為金剛石時吸熱，屬吸熱反應，說明石墨的能量比金剛石低，石墨比金剛石更穩定；同質量的石墨和金剛石完全燃燒時，消耗氧氣的量相同，生成同樣多的二氧化碳，由于金剛石的能量高，所以金剛石燃燒后放出的能量要多。5下列變化屬于吸熱反應的是_(填序號)。葡萄糖在人體內被氧化成co2；天然氣的燃燒；煅燒大理石；稀鹽酸與稀氨水混合；生石灰與水反應生成熟石灰；干冰的升華；鈉與水反應；消石灰與氯化銨晶體的反應。答案解析葡萄糖在人體內的主要作用是通過氧化反應提供人體所需要的能量，為放熱反應；燃料的燃燒放出熱量，為放熱反應；煅燒大理石，碳酸鈣分解為吸熱反應；鹽酸和稀氨水發生中和反應為放熱反應；生石灰與水發生化合反應，屬放熱反應；干冰升華吸收熱量，屬于物理變化，不屬于化學反應；鈉與水的置換反應為放熱反應；銨鹽與堿的反應屬于吸熱反應。6已知h2(g)o2(g)=h2o(g)，如圖是1 mol h2燃燒的反應過程中能量變化如圖。請回答下列問題：(1)a、b、c分別代表什么意義？a_；b_；c_。(2)該反應是_(填“吸熱”或“放熱”)反應， a、b、c的關系為_。(3)氫氣在氧氣中燃燒，破壞1 mol hh鍵吸收q1 kj的能量，破壞1 mol o=o鍵吸收q2 kj的能量，形成1 mol ho鍵釋放q3 kj的能量，則下列關系式正確的是_(填字母，下同)。a2q1q24q3 b2q1q24q3cq1q2q3d2q1q24q3(4)已知1 g h2(g)完全燃燒生成水蒸氣時放出能量122.5 kj，且o2(g)中1 mol o=o 鍵完全斷裂時吸收能量 498 kj，h2o(g)中1 mol ho 鍵形成時放出能量465 kj，則h2(g)中1 mol hh 鍵斷裂時吸收能量為_ kj。a920b557c436d188 答案(1)表示斷裂1 mol hh鍵和0.5 mol o=o 鍵所吸收的總能量表示形成2 mol ho 鍵所放出的總能量表示1 mol h2(g)和0.5 mol o2(g)完全反應生成1 mol h2o(g)放出的能量(2)放熱bac(3)b(4)c解析(1)化學反應發生時，首先斷裂反應物中的化學鍵，再形成生成物中的化學鍵，h2(g)和o2(g)與2h(g)和o(g)之間的能量差是h22h(g)和o2(g)o(g)過程中斷開1 mol hh 鍵和0.5 mol o=o鍵需吸收的能量。故a表示斷裂1 mol hh 鍵和0.5 mol o=o 鍵所吸收的總能量。同理，b表示形成2 mol ho 鍵所放出的總能量，c表示 1 mol h2(g)和0.5 mol o2(g)完全反應生成 1 mol h2o(g)放出的能量。(2)由圖可知該反應中反應物總能量大于生成物總能量，所以該反應為放熱反應。舊化學鍵斷裂吸收的能量小于新化學鍵生成放出的能量。所以a代表舊鍵斷裂吸收的能量，b代表2h(g)o(g)結合成ho鍵所放出的能量，c則代表成鍵所釋放的能量斷鍵所吸收的能量，即bac。(3)氫氣在氧氣中燃燒的反應為2h2(g)o2(g)=2h2o(g)，反應釋放能量。在該反應中破壞2 mol hh鍵、1 mol o=o 鍵，形成4 mol ho 鍵，所以2q1q24q3。(4)因為1 g h2 (g)完全燃燒生成h2o(g)時放出熱量122.5 kj，所以1 mol h2(g)與 mol o2(g)完全燃燒生成 1 mol h2o(g)時放出熱量245 kj。反應過程中斷裂1 mol hh 鍵和 mol o=o 鍵需要吸收的能量為498 kjehh，形成2 mol oh鍵釋放的能量為2465 kj930 kj，所以930 kj(498 kjehh)245 kj，解得ehh436 kj。分層訓練基礎過關題組1化學反應中能量變化的實質及轉化1某化學反應中生成物的總能量為60 kj，如果該反應是放熱反應，那么反應物的總能量可能是()a50 kjb30 kjc80 kjd20 kj答案c解析因放熱反應中，反應物的總能量高于生成物的總能量，生成物的總能量為60 kj，所以反應物總能量大于60 kj。2下列說法不正確的是()a化學反應放熱還是吸熱與反應條件無關b在加熱條件下進行的反應不一定是吸熱反應c所有的燃燒反應都是放熱反應d在化學反應過程中，發生物質變化的同時不一定發生能量變化答案d解析化學反應是放熱還是吸熱取決于反應物和生成物總能量的相對大小，或取決于斷開反應物的化學鍵所吸收的總能量和形成生成物的化學鍵所放出的總能量的相對大小，與反應條件無關，a正確；在加熱條件下進行的反應，可能是吸熱反應，也可能是放熱反應，b正確；燃燒是發光發熱的劇烈的氧化還原反應，一定是放熱反應，c正確；化學反應過程中發生物質變化的同時，一定發生能量變化，d不正確。3化學反應中的能量變化常表現為熱量變化，如有的反應為放熱反應，有的為吸熱反應，請從下列選項中選出對此解釋合理的為()a舊化學鍵斷裂時吸收的能量高于新化學鍵形成時所釋放的總能量為吸熱反應b舊化學鍵斷裂時吸收的能量低于新化學鍵形成時所釋放的總能量為吸熱反應c在化學反應中需要加熱的反應就是吸熱反應d在化學反應中需要降溫的反應為放熱反應答案a解析在化學反應中，如果形成新化學鍵所釋放的能量小于破壞舊化學鍵所吸收的能量，該反應就需要不斷吸收能量，即為吸熱反應，故a正確，b不正確；有的放熱反應開始需要加熱，只是斷裂舊的化學鍵需要能量而已，如合成氨的反應，鐵與硫的反應等，故c、d不正確。4下列反應中反應物總能量小于生成物總能量的是()afe粉與硫粉混合加熱b常溫下將氫氧化鋇晶體與氯化銨粉末混合反應c將鐵片投入到稀硝酸溶液中dal粉與naoh溶液反應答案b解析反應物的總能量小于生成物總能量的反應是吸熱反應。5可以從不同角度、不同的層面來認識物質變化時所引起的化學鍵及能量變化。據此判斷下列敘述中錯誤的是()a鈉原子與氯原子反應生成nacl后，其結構的穩定性增強，體系的能量降低b物質燃燒可看作“儲存”在物質內部的能量(化學能)轉化為熱能釋放出來c氮分子內部存在著很強的共價鍵，故通常狀況下氮氣的化學性質很活潑d需要加熱才能發生的反應不一定是吸收能量的反應答案c解析物質燃燒時放熱，化學能轉化為熱能，屬于放熱反應，但該類反應往往需要先加熱到其燃點才能進行，故b、d正確；化學反應首先是舊鍵的斷裂，然后才是新鍵的形成。氮元素的非金屬性雖然較強，但反應時，氮分子中的化學鍵很難斷裂，故通常狀況下氮氣的化學性質很穩定，故c不正確。題組2放熱反應和吸熱反應6如圖所示，在錐形瓶上放置裝有水的小試管，往小試管中分別加入下列物質時：燒堿固體濃硫酸硝酸銨固體nacl固體，其中能使a端液面高于b端液面的是_(填序號)。答案解析a端液面高于b端液面，即錐形瓶內氣體的壓強減小，推知加入的a物質溶解時應吸熱，使溫度下降，而溶于水吸熱的只有nh4no3。7已知化學反應2c(s)o2(g)2co(g)、2co(g)o2(g)2co2(g)都是放熱反應。據此判斷，下列說法不正確的是(其他條件相同) ()a12 g c所具有的能量一定高于28 g co所具有的能量b56 g co和32 g o2所具有的總能量大于88 g co2所具有的總能量c12 g c和32 g o2所具有的總能量大于44 g co2所具有的總能量d將一定質量的c燃燒，生成co2比生成co時放出的熱量多答案a解析放出熱量的化學反應，反應物的總能量一定高于生成物的總能量。c和co的燃燒反應都是放熱反應，所以co2co2必然是放熱反應，因此b、c兩項的說法正確；12 g c并不代表反應物的全部，o2也是反應物，所以a項不正確；由于cco放熱、coco2放熱，所以cco2比cco放出的熱量要多，即d項說法正確。8如圖為反應2h2(g)o2(g)=2h2o(g)的能量變化示意圖。下列說法正確的是()a拆開2 mol h2(g)和1 mol o2(g)中的化學鍵成為h、o原子，共放出1 368 kj能量b由h、o原子形成2 mol h2o(g)，共吸收1 852 kj能量c2 mol h2(g)和1 mol o2(g)反應生成2 mol h2o(l)，共吸收484 kj能量d2 mol h2(g)和1 mol o2(g)反應生成2 mol h2o(g)，共放出484 kj能量答案d解析由圖示可以看出，斷鍵需要吸收能量，成鍵時放出能量，a、b錯；2 mol h2(g)和1 mol o2(g)反應生成2 mol氣態水時放出484 kj能量，c錯，d對。題組3化學反應的能量變化與化學鍵的關系9下列關于反應能量的說法中正確的是()a化學反應中的能量變化，都表現為熱量的變化b化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因c已知反應：zn(s)cuso4(aq)=znso4(aq)cu(s)為放熱反應，則反應物總能量e2，故d不正確。10化學反應a2b2=2ab的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是()a該反應是吸熱反應b1 mol aa鍵和1 mol bb鍵斷裂能放出x kj的能量c2 mol ab鍵斷裂需要吸收y kj的能量d2 mol ab的總能量高于1 mol a2和1 mol b2的總能量答案c解析由圖知，1 mol a2和1 mol b2的總能量高于2 mol ab 的能量，所以該反應放熱，a和d不正確；化學鍵斷裂時需吸收能量，b不正確；2 mol ab鍵斷裂變成 2 mol a 原子和2 mol b原子吸收y kj的能量，c項正確。能力提升11能源是人類生活和社會發展的基礎，研究化學應用中的能量變化，有助于更好地利用化學反應為生產和生活服務。(1)化學鍵斷裂和形成是化學反應的本質和化學反應能量產生的原因。從能量的角度看，斷開舊化學鍵需要_(填“吸收”或“放出”，下同)能量，形成新化學鍵需要_能量。(2)已知化學反應n23h22nh3的能量變化如圖所示：1 mol n和3 mol h生成1 mol nh3(g)是_(填“吸收”或“釋放”)能量的過程。由 mol n2(g)和 mol h2(g)生成1 mol nh3(g)過程_(填“吸收”或“釋放”)_ kj能量。已知斷開1 mol hh鍵、1 mol nh鍵、1 mol nn鍵分別需要吸收的能量為436 kj、391 kj、946 kj。一定條件下由氫氣和氮氣反應生成1 mol nh3需要_(填“放出”或“吸收”)_ kj的能量。答案(1)吸收放出(2)釋放釋放ba放出46解析(2)如果反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量，整個反應就放出能量，反之就吸收能量。由圖像可知1 mol n和3 mol h具有的總能量比1 mol nh3(g)高b kj，所以1 mol n和3 mol h生成1 mol nh3(g)是釋放能量的過程。由圖像可知 mol n2(g)和 mol h2(g)總能量比1 mol n和3 mol h具有的總能量低 a kj，而1 mol nh3(g)具有的總能量比1 mol n 和3 mol h具有的總能量低b kj，ba，所以由 mol n2(g)和 mol h2(g)生成1 mol nh3(g)的過程釋放出(ba) kj能量。根據化學方程式n23h22nh3，生成1 mol nh3時需要消耗0.5 mol 的n2和1.5 mol 的h2。因此在上述的反應過程中斷裂0.5 mol nn鍵和1.5 mol hh鍵，共吸收能量0.5946 kj1.5436 kj1 127 kj；形成1 mol nh3中的3 mol nh鍵，共放出能量3391 kj1 173 kj。因為1 173 kj1 127 kj，因此反應放熱，共放出1 173 kj1 127 kj46 kj的能量。12如圖所示，把試管放入盛有25 的飽和澄清石灰水的燒杯中，試管開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5 ml鹽酸于試管中，試回答下列問題：(1)實驗中觀察到的現象是_。(2)產生上述現象的原因是_。(3)寫出有關反應的離子方程式_。(4)由實驗推知，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生；鎂片逐漸溶解；燒杯中析出固體(或燒杯中溶液變渾濁)(2)鎂與鹽酸反應產生氫氣，該反應為放熱反應，ca(oh)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小(3)mg2h=mg2h2(4)小于解析鎂片與鹽酸反應放熱，是由于反應物(mg和鹽酸)的總能量高于生成物(mgcl2和h2)的總能量。放出的熱量通過小試管傳遞給飽和石灰水，使ca(oh)2因溶解度下降而析出ca(oh)2固體。13(1)在25 、101 kpa的條件下，請回答下列有關問題：由hhh2，當生成1 mol h2時，要_(填“吸收”或“放出”，下同)436 kj的能量；由cl2clcl，當斷裂1 mol cl2中的共價鍵時，要_243 kj的能量。對于反應h2(g)cl2(g)=2hcl(g)，測得生成2 mol hcl(g)時，反應過程中放出183 kj的熱量，則斷開 1 mol hcl 鍵所需的能量是_kj。有兩個反應：a.h2(g)cl2(g)2hcl(g)，b.h2(g)cl2(g)2hcl(g)。這兩個反應的能量轉化方式主要是_能轉化為_能，相同物質的量的h2(g)、cl2(g)反應生成相同質量的hcl(g)時，放出的能量_(填“相等”或“不相等)。(2)根據圖示的能量轉化關系判斷，生成16 g ch3oh(l)_(填“吸收”或“放出”)_kj能量。答案(1)放出吸收431化學熱相等(2)放出45.5解析(1)斷