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第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
（第1课时 化学反应与热能）
一、选择题（共15题）
1．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是
图a 图b
A．图a表示的是吸热反应的能量变化
B．图b中反应物比生成物稳定
C．图a可以表示C与CO 反应生成CO的能量变化
2
D．图a不需要加热就能发生，图b一定需要加热才能发生
【答案】B
【解析】
A．图a中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，A项错误；
B．图b中反应物M的能量比生成物N的能量低，故反应物较稳定，B项正确；
C．图a表示的是放热反应的能量变化，C与CO 反应生成CO是吸热反应，C项错误；
2
D．图a表示的是放热反应，所有的燃烧均为放热反应，但是多数燃烧开始需要加热，故D项错误。
故选B。
2．下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A．化学反应中一定有物质变化，但不一定有能量变化
B．CaO+H O=Ca(OH) 是放热反应，说明CaO 的能量大于Ca(OH) 的能量
2 2 2
C．Ba(OH) ·8H O晶体与氯化铵晶体反应不需加热就能发生，说明该反应是放热反应
2 2
D．由H→2H的过程需要吸收能量
2
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司【答案】D
【解析】
A．反应的实质是旧键断裂，吸收能量，新键形成放出能量，反应前后一定伴随能量变化，反应物和生成
物的能量一定不同，故A错误；
B．正反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，而不是某一种反应物和某一种生成物的能
量关系，故B错误；
C．反应能否加热才能进行，与反应是否放热无关，如铝热反应为放热反应，但需要加热才能进行，故C
错误；
D．H→2H的过程时共价键的断裂过程，共价键的断裂为吸热过程，故D正确；
2
故选D。
3．已知：1mol H（g）与1mol Br （g）完全反应生成2mol HBr（g）时放出72kJ的热量，有关物质的相
2 2
关数据如下表：
化学键 H(g) Br (g) HBr(g)
2 2
断裂1mol化学键需要吸收的能量/kJ 436 a 369
则表中a为（ ）A．404 B．260 C．230 D．200
【答案】C
【解析】
1mol H（g）与1mol Br （g）完全反应生成2mol HBr（g）时放出72kJ的热量，即热化学方程式为H
2 2 2
（g）+Br （g）=2HBr（g）△H=-72kJ/mol反应中，反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能，
2
则-72=436+a-2×369，解得a=230。
答案选C。
4．下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是
A．铝热反应 B．金属钝化 C．干冰气化 D．燃放爆竹
【答案】C
【解析】
A．铝热反应是化学变化，且放出热量，是化学能转化为热能，故A不符合；
B．金属钝化是化学变化，且放出热量，是化学能转化为热能，故B不符合；
C．干冰的气化为物理变化，不存在化学能与热能的转化，故C符合；
D．爆竹中炸药爆炸过程中有化学反应发生，有化学能和热能的转化，故D不符合；
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司故选C。
5．（2020·北京·人大附中西山学校高二期中）下列变化过程中需要吸收能量的是
A．氢气球发生燃烧爆炸 B．向污染的河水中投入生石灰
C． D．
【答案】D
【解析】
A．氢气球发生燃烧爆炸属于放热反应，故A不选；
B．生石灰溶于水并与水反应生成熟石灰属于放热反应，故B不选；
C． 属于化学键的形成，需要释放能量，故C不选；
D． 属于化学键的断裂，需要吸收能量，故选D。
答案选D
6．下列反应属于放热反应的是（ ）
A．铁与盐酸反应
B．C与CO 共热
2
C．碳酸钙的分解
D．Ba(OH) ·8H O晶体与NH Cl晶体反应
2 2 4
【答案】A
【解析】
A. 铁和盐酸反应是放热反应，A项正确；
B. 焦炭和二氧化碳共热是吸热反应，B项错误；
C. 碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳的反应是吸热反应，C项错误；
D. Ba(OH)2⋅8H2O与NH4Cl反应是吸热反应，D项错误。
答案选A。
7．在一化学反应中，其产物的总能量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量可能是
（ ）
A．80kJ B．50kJ C．30kJ D．20kJ
【答案】A
【解析】
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应放热，反之，则吸热。所以在一化学反应中，其产物的总能
量为60kJ，如果该反应是放热反应，那么反应物的总能量应该大于60kJ；
答案选A。
8．下列选项中说明乙醇作为燃料的优点是( )
①燃烧时发生氧化反应 ②燃烧时放出大量的热量 ③充分燃烧的产物不污染环境 ④乙醇是一种可再生
能源
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
【答案】D
【解析】
①燃料的燃烧反应都是氧化反应，这并不是乙醇作为燃料的优点；②燃烧时能放出大量的热量，这是乙醇
作为燃料的优点；③乙醇充分燃烧的产物是CO、HO，对环境几乎不产生污染；④乙醇之所以是一种可
2 2
再生能源，是由于许多植物(包括秸秆等)发酵都可以制得乙醇，其燃烧产物CO、HO又可以通过光合作
2 2
用变成糖分，最终又可以转变成制取乙醇的原料。综上所述，②③④是乙醇为燃料的优点。
答案为D。
9．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。据此判断下列说法中正确的是(
)
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．红磷和白磷的结构相同
D．红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃
【答案】A
【解析】
A. 在相同的条件下，白磷转化成红磷是放热反应，红磷能量低，结构比白磷稳定，A正确；
B. 在相同的条件下，红磷能量低，结构比白磷稳定，B错误；
C. 红磷和白磷是同素异形体，结构不相同，C错误；
D. 红磷结构稳定，不容易发生自燃；而白磷在40℃时即会自燃，结构不稳定，D错误。
答案为A。
10．下列说法正确的是( )
A．中和反应是吸热反应
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司B．燃烧反应都是放热反应
C．断裂化学键要放出热量
D．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
【答案】B
【解析】
A. 中和反应是放热反应，A错误；
B. 燃烧反应都是放热反应，B正确；
C. 断裂化学键要吸收热量，C错误；
D. 加热条件与反应是否吸热无关，与自发反应方向有关，D错误；
答案为B。
11．（2020·湖南·衡东县欧阳遇实验中学高一期末）根据如图提供的信息，下列所得结论不正确的是( )
A．该反应为吸热反应
B．该反应一定有能量转化成了化学能
C．反应物比生成物稳定
D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应不需要加热
【答案】D
【解析】
A. 生成物能量高于反应物能量，该反应为吸热反应，A正确；
B. 该反应为吸热反应，一定有能量转化成了化学能，B正确；
C. 生成物能量高，结构不稳定，反应物比生成物稳定，C正确；
D. 加热条件与反应是否吸热无关，是反应发生的条件，D错误；
答案为D。
12．（2020·安徽·淮北一中高一课时练习）有下列物质：① NaOH固体；②浓硫酸；③ NH NO 晶体；④
4 3
CaO固体。现将它们分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内的滴有红墨水的
水面呈形如图所示状态，判断加入的物质可能是
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司A．①②③④ B．①②④ C．②③④ D．①②③
【答案】B
【解析】
U形管内滴有红墨水的水呈现左低右高，可知加入的物质溶于水时放热；①NaOH固体、②浓硫酸、
④CaO固体溶于水时都放热，③NH N0 晶体溶于水吸热，故B正确。
4 3
13．（2021·北京师大附中高一期中）关于下图的说法不正确的是( )
A．1 mol I (s)与1 mol H (g)化合生成2 mol HI(g)时，需要吸收5 kJ的能量
2 2
B．2 mol HI(g)分解生成1 mol I (g)与1 mol H (g)时，需要吸收12 kJ的能量
2 2
C．1 mol I (s)变为1 mol I (g)时需要吸收17 kJ的能量
2 2
D．I(g)与H(g)生成2HI(g)的反应是吸热反应
2 2
【答案】D
【解析】
A．由图可知，1 mol I (s)和1 mol H (g)吸收5 kJ热量生成2 mol HI(g)，A正确；
2 2
B．由图可知，1 mol I (g)和1 mol H (g)生成2 mol HI(g)放出12 kJ热量，则2 mol HI(g)分解生成1 mol I(g)
2 2
与1 mol H (g)时需要吸收12 kJ的能量，B正确；
2
C．由图可知，1 mol I (g)变为1 mol I (s)放出17 kJ的热量，则1 mol固态碘变为1 mol碘蒸气时需要吸收
2 2
17 kJ的能量，C正确；
D．由图可知，1 mol I (g)＋1 mol H (g)生成2 mol HI(g)放出12 kJ热量，应为放热反应，D错误。
2 2
答案为D。
14．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢气：2HO
2
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司2H↑＋O↑。下列说法不正确的是( )
2 2
A．水的分解反应为放热反应
B．氢气是理想的能源
C．使用氢气作燃料有助于控制温室效应
D．在这一反应中，光能转化为化学能
【答案】A
【解析】
A. 水的分解反应为吸热反应，A错误；
B. 氢气燃烧产生水，不污染环境，是理想的能源，B正确；
C. 使用氢气作燃料不产生二氧化碳，有助于控制温室效应，C正确；
D. 在这一反应中，光是反应条件，能量转化为生成物的化学能，D正确。
答案为A。
15．现在电视上有一“自热米饭”的广告播得很火,它介绍在使用时,将一无色液体加入某物质中,放上装有
冷米饭的盒子,过几分钟米饭就“热气腾腾”了,非常方便。请你推测该物质和无色液体可能是。
A．硝酸铵和水 B．浓硫酸和水
C．氧化钙和水 D．固体酒精和水
【答案】C
【解析】
硝酸铵溶于水吸热,A项错误;浓硫酸具有腐蚀性,且操作不方便,B项错误;氧化钙与水反应放出大量的热量,C
项正确;酒精溶于水时放热不明显,D项错误。
二、非选择题（共5题）
16．在一个小烧杯里加入 20 g Ba(OH) ·8H O晶体，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。然后
2 2
加入10 g NH Cl晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。
4
(1)实验中观察到的现象有_____________________、___________________________和反应混合物呈糊状。
反应呈糊状的原因是_____________________________________。
(2)通过________现象，说明该反应为________(填“吸”或“放”)热反应，这是由于反应物的总能量
________(填“高”或“低”)于生成物的总能量。
【答案】
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司(1) 玻璃片上结冰而与小烧杯黏在一起 产生少许刺激性气味气体 反应发生时有水生成
(2)结冰(黏结) 吸 低
【解析】
Ba(OH) ·8H O和NH Cl是吸热反应，产生氯化钡和氨水，氨水易分解。
2 2 4
(1)反应吸热，玻璃片上的水温度下降，吸热实验中观察到的现象有玻璃片上结冰而与小烧杯黏在一起，反
应产生氨水，氨水易分解，产生少许刺激性气味气体和反应混合物呈糊状。反应呈糊状的原因是反应发生
时有水生成。
(2)通过结冰(黏结)现象，说明该反应为吸热反应，这是由于反应物的总能量高于生成物的总能量，需要从
外界吸收多余的能量。
17．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
物质 Cl Br I HCl HBr HI H
2 2 2 2
能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436
根据表中的数据回答下列问题：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是________。
A．H B．Cl C．Br D．I
2 2 2 2
(2)下列氢化物中最稳定的是________。
A．HCl B．HBr C．HI
(3)X ＋H=2HX(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多
2 2
的是________。
(4)若无表中的数据，你能正确回答出问题(3)吗__________(能或不能)？你的依据是_________？
【答案】
(1) A
(2) A
(3) Cl
2
(4) 能 元素的非金属性越强，则生成的氢化物越稳定，越易反应，放出的能量越多。
【解析】
破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，本身所具有的能量越低。
(1)物质的能量越低，破坏物质化学键所需要的能量越高，所以物质所含能量排行为H＜Cl＜Br ＜I，能
2 2 2 2
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司量最低的是氢气。答案选A。
(2)同（1）中分析可知，氢化物自身所含能量排行为HCl＜HBr＜HI，氯化氢能量最低，结构最稳定。答案
选A。
(3)以氯元素为例计算，断开1 mol Cl—Cl键和H—H键需吸收能量：243 kJ＋436 kJ＝679 kJ，而形成2 mol
HCl放出的能量为2×432 kJ＝864 kJ，所以在Cl＋H=2HCl反应中放出864 kJ－679 kJ＝185 kJ的能量，同
2 2
理可计算在Br ＋H=2HBr，I＋H=2HI反应中分别放出103 kJ、9 kJ的热量，所以Cl 与H 反应时，放出
2 2 2 2 2 2
的热量最多。
(4)Cl 、Br 、I 属于同主族元素的单质，氢化物稳定性与非金属性有关。非金属性：Cl＞Br＞I，所以稳定
2 2 2
性：HI＜HBr＜HCl，故Cl 反应时放出热量最多。
2
18．下列反应中一定属于放热反应的是_________(填序号)。
①HSO 与Ba(OH) 溶液反应 ②Mg与CHCOOH溶液反应 ③燃烧反应 ④复分解反应 ⑤C与CO 反应
2 4 2 3 2
⑥NaO 与水反应 ⑦胆矾受热分解
2 2
【答案】①②③⑥
【解析】
①HSO 与Ba(OH) 溶液反应是酸碱中和反应，是典型的放热反应；②Mg与CHCOOH溶液反应是金属和
2 4 2 3
酸的反应，是放热反应； ③燃烧反应是放热反应； ④复分解反应，包含多种反应，吸热还是放热不一定；
⑤C与CO 反应是吸热反应； ⑥NaO 与水反应是放热反应； ⑦胆矾受热分解是分解反应，是吸热反应；
2 2 2
故答案为：①②③⑥
19．化学反应中的能量变化是人类获取能量的重要途径。
(1)液化气是一种重要的家用燃料,下列示意图与液化气在燃烧过程中的能量 变化最相符的是
___________(填字母)。
(2)“冰袋”可用于短时间保鲜食物。将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中,用线绳绑住塑
料袋中间部分,使两种晶体隔开,做成“冰袋”。使用时将线绳解下,用手将袋内两种固体粉末充分混合,便立
即产生低温。由此判断:反应后生成产物的总能量_______(填“高于”或“低于”)碳酸钠晶体与硝酸铵晶体
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司的总能量。
(3)化学反应中的能量变化不仅仅表现为热量的变化,有时还可以表现为其他形式的能量变化。比如,蜡烛燃
烧可用来照明,这个过程是将化学能转化为光能和________;人们普遍使用的干电池工作时是将化学能转化
为____________。
【答案】 A 高于 热能 电能
【解析】
(1)液化气燃烧放出大量的热,故其反应物的总能量比生成物的总能量高。(2)碳酸钠晶体与硝酸铵晶体混合
产生低温,说明两种晶体的反应是吸热反应,故反应物的总能量比生成物的总能量低。(3)蜡烛燃烧可用来照
明,这个过程是将化学能转化为光能和热能;干电池工作时是将化学能转化为电能。
20．冷敷袋俗称冰袋，在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。
(1)制作冷敷袋可以利用___________。
A．放热的化学变化 B．吸热的化学变化 C．放热的物理变化 D．吸热的物理变化
(2)以下是三种常见冷敷袋所盛装的主要物质，请从(1)的选项中找出其对应的主要工作原理。
①冰___________
②硝酸铵+水___________
③硝酸铵+水合碳酸钠___________
(3)请写出十水合碳酸钠( )与硝酸铵在一定条件下反应的化学方程式___________，并从反应
物、生成物总能量高低的角度解释该反应有能量变化的原因___________。(提示：该反应产生了两种气
体。)
(4)请从使用的便捷性、安全性等角度比较上述三种冷敷袋，并与同学讨论___________。
【答案】(1)BD
(2) D D B
(3) 反应物的总能量低于生成物
总能量
(4)冰来源丰富、容易获得、容易储存、使用方便等
【解析】
(1)选择利用吸热的化学或物理变化制作冷敷袋可以起到降温、保鲜和镇痛等作用，故答案为BD；
(2)①冰用于冷敷袋是因为熔化时吸热、因此是吸热的物理变化，选D；
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司②硝酸铵固体用于冷敷袋是因为：溶于水时，扩散过程吸收的热量(也有少量铵离子水解吸热)大于水合过
程放出的热量，硝酸铵固体溶于水时大量吸热、主要是吸热的物理变化，选D；
③硝酸铵+水合碳酸钠用于冷敷袋是因为二者接触发生化学反应、是吸热的化学反应，选B；
(3)据信息：十水合碳酸钠( )与硝酸铵在一定条件下反应产生了两种气体，则为氨气和二氧
化碳气体，化学方程式 ，为吸热反应，则该
反应中反应物的总能量低于生成物总能量；
(4)从使用的便捷性、安全性等角度比较上述三种冷敷袋，第一选择为冰，冰来源丰富、容易获得、容易储
存、使用方便等。硝酸铵在撞击下易爆炸、不如冰的使用便捷、安全。
学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司学学学学 科科科科 网网网网 （（（（ 北北北北 京京京京 ）））） 股股股股 份份份份 有有有有 限限限限 公公公公 司司司司
