化学能与热能.docx

1、化学能与热能第二章 化学能与热能第一节 化学能与热能随堂训练(时间15分钟)1燃烧相同质量的氢气，生成液态水放出的热量为Q。，生成气态水放出的热量为Q1，则Q1和Q2的关系是 ( )A相等 B大于 C小于 D无法确定解析：生成物的状态不同，放出的热量也不同，液态水汽化需要吸收热量答案：B2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( )A2H2+O22H2OBCaCO3CaO+CO2CCaO+CO2=CaCO3DCH3CH2OH(乙醇)+3O22CO2+3H2O解析：反应物的总能量低于生成物的总能量的化学反应是吸热反应答案：B3下列能源是通过化学反应产生的是( )A太阳能 B潮汐能

2、 C风能 D氢气燃烧产生的热能解析：氢气燃烧发生氧化反应，将化学能转变为热能。答案：D、4下列实验所涉及的反应中，属于吸热反应的是 ( )A用镁条引燃铝、氧化铁混合粉末B锌与盐酸反应制氯气C用氯化铁制氧氧化铁胶体D一氧化碳转化为二氧化碳 。解析：A项反应又称为铝热反应，铝热反应放出大量热，故为放热反应；B项金属与酸的反应是放热反应；C项反应可表示为FeC13+3 H2OFe(OH)3(胶体)十3HCl，可看做中和反应的逆反应，中和反应是放热反应，则C项为吸热反应；D项CO燃烧生成CO2为放热反应。答案：C5对于放热反应：2H2(g)+O2(g)2H2O(1)，下列说法中，正确的是( )A生成物

3、H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B反应物H2和O2所具有的总能量高于生成物H2O所具有的总能量C反应物H2和O2所具有的总能量等于生成物H2O所具有的总能量D反应物H2和O2所具有的能量相等解析：放热反应是指反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，在发生化学反应时，有一部分能量转化成热能而释放出来故正确答案为B。答案：B6在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请完成下列问题：(1)人类利用能源分为三个阶段，即 、 、 。(2)矿物能源是现代人类社

4、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 。(填序号，下同)A石油 B煤 C天然气 D生物质能(3)下列对能源的看法合理的是 。A化石能源属于不可再生能源，只会越用越少B生物能是一种可再生能源，有广泛的前景C太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源D我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约型社会解析：人类利用能源的三个阶段在教材中有介绍；生物质能不属于化石能源。答案：(1)柴草时期化石能源时期 多能源结构时期(2)D(3)ABCD课后作业(时间30分钟)1炎热的夏季里，能喝上一口冰镇饮料是非常惬意的事情。目前，一种人称“摇摇冰”的即冷

5、即用饮料已经上市。吸食前将饮料隔离层中的制冷物质和水混合摇动，就能使罐中饮料冷却。若该制冷物质可在下列物质中选择，它应该是( )A氯化钠 B固体硝酸铵 C生石灰 D固体氢氧化钠解析：氯化钠溶于水时，溶液温度没有明显的变化；强酸、强碱溶于水时放出大量的热；强酸或中强酸对应的氧化物，如SO3、P2O5等与水反应时，也放出大量的热；强碱或中强碱对应的碱性氧化物，如Na2O、CaO与水反应时，也放出大量的热；硝酸铵溶于水时，吸收大量的热而使溶液的温度明显降低。答案：B2(2009河南实验中学高一期中)以下叙述中错误的是 ( )A钠原子与氯气反应生成食盐后，其结构的稳定性增强体系的能量降低B物质燃烧可看

6、做“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来C反应物的总能量低于生成物的总能量时，则反应释放能量D当断开旧键吸收的能量大于形成新键放出的能量时，该反应为吸收能量的反应解析：钠原子最外层只有一个电子，当它失去1个电子后可以形成8电子稳定结构，使体系的能量降低，所以A正确；物质燃烧放热，化学能转化为热能，B正确；反应物的总能量低于生成物的总能量时，则反应应该是吸收能量，故C错误；任何化学反应都经历了旧键断裂(吸收能量)和新键形成(放出能量)的过程，故都伴随着能量的变化，但释放能量，还是吸收能量，不是由反应条件确定的，如：合成氨需要在高温下进行，却是释放能量的反应，D正确。答案：C3已知断

7、开1mol HH键要吸收436 kJ的能量，断开1 mol ClC1键要吸收243 kJ的能量，而形成1mol HCl键要放出431 kJ的能量，对于反应H2+C12=2HCl，下列说法正确的是( )A该反应是吸热反应B该反应是放热反应C反应后若生成2mol HCl，则放出183 kJ的能量D反应后若生成2 molHCl，则放出862 kJ的能量解析：该反应最终是吸热还是放热，需比较断裂化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量的相时大小，若1 mol H2与1 mol C12生成2 mol HCl，则断裂化学键吸收的能量为436 kJ+243 kJ=679 kJ，而形成化学键放出的能量为2431

8、 kJ=862 kJ，故该反应最终要放出能量862 kJ-679 kJ=183 kJ。答案：BC4(2009南京市第五中学高一期中)下列各图中，表示此反应是吸热反应的图像是( )解析：反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应是吸热反应，反之为放热反应。答案：A5“即食即热型快餐”适合外出时使用，其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线使这两种物质反应，放出的热量便可对食物进行加热，这两包化学物质最适合的选择是( )A浓硫酸和水 B生石灰和水。C熟石灰和水 D氯化钠和水解析：浓硫酸和水反应虽然放热，但浓硫酸是液体，又具有强烈的腐蚀性，

9、不宜使用；而相同质量的生石灰和熟石灰分别溶于水，前者放出的热量比后者多。答案：B6(2009年沂水高一化学检测)下列变化中属于吸热反应的是 ( )液态水汽化 将胆矾加热变成白色粉末 浓硫酸的稀释氯酸钾分解制O2 生石灰跟水反应生成熟石灰 。A B C D解析：中液态水汽化需要吸热，但不是化学反应，均是吸热反应，中浓硫酸的稀释放出热量，同时也不是化学反应，是放热反应。答案：D7已知反应X+YM+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )AX的能量一定高于MBY的能量一定高于NCX和Y的总能量一定高于M和N的总能量D因该反应为放热反应，故不必加热就可发生解析：已知反应X+YM+N为放热反应，

10、X和Y的总能量一定高于M和N的总能量，吸热反应不一定需要加热才能发生，而有些放热反应则需要加热才能进行。答案：C8（2009江西高安高一期中）金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）。在100kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（）A金刚石比石墨稳定B石墨比金刚石稳定C1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量高D1 mol金刚石转变成石墨要吸收1895kJ能量9(2007广东)将V1mL 10 mo1/L HCl溶液和V2mL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

11、始终保持V2=20 mL)。下列叙述正确的是 ( )A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为10 mol/LD该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析：由图象分析，在加入HCl溶液5 mL时中和后温度为22，但并不代表是开始时的温度，根据温度变化趋势可知，开始时温度应低于22，选项A错误；酸和碱混合后温度有所变化，说明化学能转化成了热能，选项B正确；当HCl溶液体积为30 mL时温度最高，即中和放出热量最多，应该是恰好完全中和，则有003 L10 moL/L=002 Lc(NaOH)，c(NaOH)=15 mol/L，选项C错误；当此实验只能表明中和反

12、应是放热反应，选项D错误。答案：B10下列说法中，正确的是 ( )A有热量放出的化学反应叫做放热反应，放热反应不需要加热就能发生B把吸收热量的化学反应叫做吸热反应，吸热反应必须加热才能发生C若反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，则该反应是吸热反应D若反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，则该反应是放热反应 ，解析：A选项前一句正确，后一句错误，如燃烧反应，有的需要加热，有的需要点燃。B选项前一句正确，后一句错误，如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应不需加热就能发生，且是吸热反应，所以A，B不正确。C不正确，D正确。答案：D11如图所示，把试管放入盛有25饱和澄清石灰水的烧杯中，试

13、管开始放入几小块镁片，再用滴管滴人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，MgC12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。解析：镁片与盐酸的反应是放热反应，是由于反应物(Mg和盐酸)的总能量高于生成物(MgCl2和H2)的总能量。放出的热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晶体。答案：(1)镁片上有大量气泡产生。镁片逐渐溶解。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在水中溶

14、解度随温度升高而减少，故析出Ca(OH)2晶体。(3)Mg+2H+=Mg2+H2(4)小于12在一个小烧杯里加人约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O，将小烧杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：(1)写出反应的化学方程式： 。(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 (3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因) (4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热? (答出两种方案)。(5)“结冰”现象说明该反应是一个 (填“放出”或“吸收”)能

15、量的反应。即断开旧化学键 (填“吸收”或“放出”)的能馈 (填“”或“ 放出(6)有的吸热反应不需要加热也可发生第二节 化学能与电能随堂训练(时间15分钟)1(2009江苏扬州中学高一期中)如图烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上不能产生气泡的是 ( )解析：D中的装置不能构成闭合电路，不能构成原电池。答案：D2对化学电源的叙述正确的是 ( )A化学电源比火力发电对化学能的利用率高B化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位C化学电源均是安全、无污染的D化学电源即为可充电电池答案：A3已知金属锈蚀的原理是在潮湿空气中金属表面形成水膜，金属与杂质和水膜中溶解的电解质组成原电池，从而使金属

16、锈蚀加快，下列制品的镀层损坏后，金属腐蚀速率最快的是( )A镀铝塑扣 B食品罐头盒(镀锡铁盒)C白铁水桶(镀锌) D镀银铜质奖章解析：在构成原电池反应中，被腐蚀是较活泼的作负极的金属，根据金属活动顺序表， Zn、Al比Fe较活泼，Fe比Sn(锡)、Cu、Ag较活泼答案：B4某金属单质能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为 ( )A铝 B铜 C锡 D铁解析：该金属应该位于金属活动顺序氢以前锌以后答案：CD5废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是( )A锌 B汞 C石墨 D二氧化锰解析：废电池的污染主要是电池中含有的汞答案：B6某原电池总

17、反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，不能实现该反应的原电池是( )A正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3B正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3C正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3D正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4解析：C项电池反应为Zn+2Fe32Fe2+Zn2，D项电池反应为FeCu2=Fe2+Cu，不符合该原电池总反应式答案：CD7铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是 ( )A阴极 B正极 C阳极 D负极解析：原电池的两极分别命名为正极、负极。铜片和锌片用导线连接后插入稀H2SO4中形成了原电池，其中锌失去电子作

18、为原电池的负极。答案：D8某原电池总反应离子方程式为2 Fe3+Fe3 Fe2，能实现该反应的原电池是 ( )A正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为：FeC13溶液B正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液C正极为Fe，负极为Zn电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液解析根据总反应2 Fe3+Fe3 Fe2，还原反应(正极)为：2 Fe3+2e2 Fe2，氧化反应(负极)：Fe2 eFe2，则Fe为负极，含Fe3+的盐溶液为电解液，故选项A正确。答案：A课后作业(时间30分钟)1某原电池的总反应是ZnCu2Zn2+Cu，该原电池的

19、正确组成是( )ABCD正极ZnCuZnCu负极CuCuZn电解质溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl2解析：从电极的总反应式看锌应为负极，铜应为正极，电解液中含有铜离子。答案：B2某同学在做完铜锌原电池实验后，又做出了以下几组实验，请判断下列关于实验现象的描述不正确的是 ( )A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B用导线连接锌片、铜片，一起浸在CuSO4溶液中，铜片表面析出单质铜C把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁D把锌粒放人盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快解析：把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，符合构成原电池的条件，铜片作正

20、极，表面出现气泡；有导线连接锌片、铜片，一起浸在CuSO4溶液中，锌比铜活泼铜作正极，表面析出单质铜；把铜片插入FeC13溶液中，发生反应：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，铜片被FeC13溶液腐蚀而逐渐溶解，不会在铜片表面出现一层铁，C项不正确；把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，锌粒与CuCl2溶液发生反应：Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu，铜附着在锌片表面，与盐酸溶液形成原电池，所以气泡放出速率加快。答案：C3银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源，它的电池反应是Zn+Ag2O+H2O=2 Ag+Zn(OH)2，则负极发生反应的物质是 ( )AAg BZn(OH

21、)2 CAg2O DZn解析：判断原电池的正、负极，要根据总反应式确定失电子物质和得电子物质，然后根据在原电池中失去电子的物质做负极做出判断，由题给总方程式得：Zn+2OH-=2 e=Zn(OH)2，故Zn为负极。答案：D4( 2009南京市第五中学高一期中)燃料电池是燃料(例如CO，H2，CH4等)跟氧气起反应，并将反应的化学能转变为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法中，不正确的是 ( )A负极反应为：CH4+10 OH8 eCO32+7 H2OB正极反应为：2O2+4 H2O+8 e8 OHC随着不断放电，电解质溶液碱性不变D甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的

22、能量利用率大解析：负极发生氧化反应，由甲烷燃烧的化学方程式可知，1 mol CH4完全燃烧消耗2 mol O2生成1 mol CO2和2 mol H2O，失去8mol e。生成的CO2与OH反应生成CO32，故A项正确；正极发生还原反应，B项正确；将正、负极反应相加，得总电池反应方程式为：CH4+2O2+2 OHCO32+3 H2O，故随着不断放电电解液碱性减弱，C项错误；燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，其能量转化率理论上可达8590，故甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大，D项正确。答案：C5根据下列实验事实：XY2+=X2+Y；Z+2 H2O(冷)Z(OH)2+H2；Z

23、2的氧化性比X2弱；由Y，W电极组成的原电池，电极反成为W2+2 eW，Y2 e=Y2，可知X，Y，Z，W的金属性由强到弱的顺序是 ( )AXZYW BZWXY CZXYW DZYXW解析：由推知金属性xY；由推知Z是活泼金属，金属性很强(如 Na等)由可推知金属性ZX，故金属性由强到弱的顺序为：ZXYW答案：C6(2009江苏扬州中学高一期中)随着人们生活质量的不断提高，废旧电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程上，其主要原因是（ ）A利用电池外壳的金属材料B防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C预防电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品D回收其中的石墨电极解析：环境问题是全世界面临

24、的问题，环境污染和环境保护问题越来越受到人们的重视因为废旧电池中含有汞等多种重金属离子，所以随便丢弃极易造成污染，故正确答案为B。答案：B7(2009年沂水高一化学检测)如图为氢氧燃料电池示意图，按此图的提示，下列叙述不正确的是 ( )Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH4e2H2O+O2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置解析：a电极上发生反应：H22e2H2，是负极；b电极上发生反应：O2+2H2O+4e4OH，是正极氢氧燃料电池的能量效率较高，而且产物H2O是一种无污染物质，是一种具有应用前景的绿色电源，

25、其在航天领域已得到应用氢氧燃料电池通入H2、O2就能工作，无需将H2O储藏在电池内部，故正确答案为B。答案：B8等质量的两份锌粉ab分别加入两支相同的试管中。然后加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系用图像表示如下，其中正确的是 ( )解析：等质量的两份锌粉中，加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸，同时向a中加入少量CuSO4溶液，则a中发生的反应有：Zn+Cu2Zn2+Cu，Zn+2 H+Zn2+H2。由于置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池，所以a中的反应速率比b中的反应速率大，即反应完成所需的时间短，但

26、Cu2+消耗了少量的Zn，a中产生的H2比b中产生的H2少。b中只发生如下反应：Zn+2 H+Zn2+H2。符合这些条件的图像就是D。答案：D9(2009九江一中高一期中)100 mL浓度为2 mo1/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，但又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 ( )A加入适量的6 mol/L的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水 D加入适量的氯化钠溶液解析：A项中加入盐酸，实际增加了H的物质的量，也就是增加了放出H2的量，故A项错；由于锌片足量，B项加入CuCl2溶液后，有少量铜附着在锌片上，形戍原电池，反应速率加快，但氢气的量由盐酸决定，盐酸的量不变，产生氢气

27、的量就没变，故B项正确；C、D两项相当于将盐酸稀释，c(H)减小，反应速率变慢，故C、D两项均错故正确答案为B。答案：B10以锌片和铜片为电极，以稀硫酸为电解质溶液的原电池中，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是( )A锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol氢气B两极溶解和析出的物质的质量相等C锌片溶解了1 g，铜片上析出1 g氢气D锌片溶解了1 mol，硫酸消耗了1 mol解析：以锌片和铜片为电极，以稀硫酸为电解质溶液的原电池中电极反应式为：n(H2)=n(Zn)=n(H2SO4) 负极：Zn2eZn2(氧化反应)正极：2H+2eH2(还原反应)，因此得关系式：Zn2eH2SO

28、4H21 mol 2 mol 1 mol 1 mol答案：AD11有A、B两位学生均想利用原电池反应验证金属的活动性顺序，并探究产物的有关性质，分别设计了如图所示的原电池，请完成下列问题：(1)负极材料：A池 ，B池 。电极反应式：A池：正极： ，负极： B池：正极： ，负极： (2)B池总反应的离子方程式为 。解析：原电池中必须有氧化还原反应发生，且负极是发生氧化反应的电极，正极是发生还原反应的电极。A池中：据金属活泼性顺序及电解质溶液为稀硫酸，可判断Mg为该原电池的负极，其电极反应式为Mg2eMg2；溶液中的H在铝极(正极)上获得电子放出H2，其电极反应式为2H+2eH2。B池中：因电解质溶液为NaOH，尽管Mg的活泼性比A1强，但Mg与NaOH不反应，而Al能与NaOH发生氧化还原反应，所以B池中Al为负极，其电极反应式为A1+4OH3eAlO2+2H2O；Mg为正极，其电极反应式为2H2O+2e2OH+H2。总电极反应式为2Al+2OH+2H2O2AlO2+3H2。答案：(1)Mg A1 2H+2eH2 Mg2eMg2 2H2O+2e2OH+H2 A1+4OH3eA1O2+2H2O(2)2Al+2OH+2H2O2AlO2+3H212(2009江西高安高一期中)某高二化学兴趣小