2020高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能增分練含解析新人教必修2

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1、第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 1．下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是(　　) A．鋁片與鹽酸的反應(yīng) B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng) C．酸堿中和反應(yīng) D．甲烷在氧氣中的燃燒 解析：Al與鹽酸的反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)，可燃物的燃燒反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，只有B選項(xiàng)反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。 答案：B 2．下列變化過(guò)程中需要吸收能量的是(　　) A．氫氣球發(fā)生燃燒爆炸 B．向污染的河水中投入生石灰 C. D. 解析：H2的燃燒、CaO與水的反應(yīng)、氯原子形成氯分子的過(guò)程都放出能量；由氫分子變成氫原子的過(guò)程需要斷裂化學(xué)鍵，吸收能量。 答案：D 3．石墨和金剛石都是碳的單質(zhì)，石墨在一定條件

2、下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。已知12 g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)，要吸收a kJ的能量。下列說(shuō)法中正確的是 (　　) ①石墨不如金剛石穩(wěn)定?、诮饎偸蝗缡€(wěn)定?、鄣荣|(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒，金剛石放出的能量多　④等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒，石墨放出的能量多 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 解析：由石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)吸熱，說(shuō)明石墨的能量比金剛石低，石墨比金剛石更穩(wěn)定；同質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒時(shí)，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。 答案：B 4．為了研究化學(xué)反應(yīng)：A＋B===C＋D的能量變化情況，某同學(xué)

3、設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時(shí)，看到U形管中甲處液面下降，乙處液面上升。試回答下列問(wèn)題： (1)該反應(yīng)為_(kāi)_______反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。 (2)A和B的總能量比C和D的總能量________(填“高”或“低”)。 (3)物質(zhì)中的化學(xué)能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成________釋放出來(lái)。 (4)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量。 答案：(1)放熱　(2)高　(3)熱能　(4)低 5．在25 ℃、101 kPa的條件下，斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收2

4、43 kJ能量，形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。 H2＋Cl2===2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示： 請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為_(kāi)_______。 (2)生成物成鍵放出的總能量為_(kāi)_______。 (3)1 mol H2和1 mol Cl2反應(yīng)生成2 mol HCl是______________ (填“吸收”或“放出”)能量的反應(yīng)，其能量值為_(kāi)_______。 (4)反應(yīng)物總能量________(填“>”或“<”)生成物總能量。 解析：(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量應(yīng)該是1 mol H—H與1 mol Cl—Cl鍵之和，即436 kJ

5、＋243 kJ＝679 kJ。(2)生成物成鍵放出總能量為2×431 kJ＝862 kJ。(3)由于吸收的總能量小于放出的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。放出的熱量值為862 kJ－679 kJ＝183 kJ。(4)因該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。 答案：(1)679 kJ　(2)862 kJ　(3)放出　183 kJ　(4)> (時(shí)間：40分鐘) A級(jí)　基礎(chǔ)鞏固 1．天然氣燃燒過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化方式為(　　) A．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 B．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C．熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 D．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 答案：A 2．用玻璃棒迅速攪拌如圖1所示裝置(小燒杯

6、與玻璃片之間有一薄層水)的固體混合物。稍后手拿起燒杯時(shí)發(fā)現(xiàn)玻璃片與燒杯黏結(jié)在一起。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是(　　) A．反應(yīng)中有化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能 B．反應(yīng)中的能量關(guān)系如圖2 C．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D．化學(xué)鍵的總鍵能：反應(yīng)物<生成物 解析：從圖1現(xiàn)象可看出，該反應(yīng)能讓水結(jié)成冰，是吸熱反應(yīng)，而A、B、D均為放熱反應(yīng)的描述。 答案：C 3．下列能正確表示氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫過(guò)程中能量變化的示意圖是(　　) 解析：氫氣與氯氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)物斷鍵先吸收能量，總能量增大，然后形成化學(xué)鍵時(shí)放出能量。 答案：B 4．已知H—H鍵

7、的鍵能為436 kJ/mol，Cl—Cl鍵的鍵能為243 kJ/mol，H—Cl鍵的鍵能為431 kJ/mol，當(dāng)1 mol H2與1 mol Cl2反應(yīng)生成2 mol HCl時(shí)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)H2＋Cl2===2HCl的判斷正確的是(　　) A．是吸熱反應(yīng) B．放出91.5 kJ熱量 C．吸收183 kJ熱量 D．放出183 kJ熱量 解析：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物斷鍵吸收能量，生成物成鍵放出能量，若吸收總能量Q(吸)>放出總能量Q(放)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；反之Q(吸)

8、183 kJ，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出183 kJ熱量。 答案：D 5．已知1 mol Br2(g)發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)放出102 kJ的熱量，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表： 項(xiàng)目 H2(g) Br2(g) HBr(g) 1 mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ 436 a 369 則表中a為(　　) A．404 B．260 C．230 D．200 解析：根據(jù)反應(yīng)熱＝反應(yīng)物的鍵能之和－生成物的鍵能之和＝436＋a－369×2＝－102，解得：a＝200，故D項(xiàng)正確。 答案：D 6．反應(yīng)A＋B→C(放熱)

9、分兩步進(jìn)行：①A＋B→X(吸熱)，②X→C(放熱)。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是(　　) 解析：由反應(yīng)A＋B→C是放熱反應(yīng)可知，A和B的能量之和大于C，由①A＋B→X(吸熱)，X→C是放熱反應(yīng)可知，X的能量大于A、B能量之和，X的能量大于C，圖象D符合。 答案：D B級(jí)　能力提升 7．工業(yè)合成氨的反應(yīng)N2＋3H2===2NH3的能量變化如圖所示，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題： (1)合成1 mol NH3(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ的熱量。 (2)已知：拆開(kāi)1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的

10、能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ。則圖中的a＝________kJ；1 mol N2(g)完全反應(yīng)生成NH3(g)產(chǎn)生的能量變化為_(kāi)_______kJ。 (3)推測(cè)反應(yīng)2NH3(l)===2N2(g)＋3H2(g)比反應(yīng)2NH3(l)===2N2(g)＋3H2(g)________(填“吸收”或“放出”)的熱量________(填“多”或“少”)。 解析：(1)分析能量變化圖，反應(yīng)物的能量和大于生成物的能量和，反應(yīng)放熱，合成1 mol NH3(l)時(shí)放出(b＋c－a)kJ的熱量。(2)圖中的a為斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量：946×＋436×＝1 127 kJ；從化學(xué)鍵角度計(jì)算化學(xué)

11、反應(yīng)的能量變化：946＋3×436－6×391＝－92 kJ。(3)逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，結(jié)合圖象，前者吸收的熱量比后者多。 答案：(1)放出　b＋c－a　(2)1 127　92　(3)吸收　多 8．(1)下列3個(gè)裝置中，不能驗(yàn)證“銅與濃硝酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的裝置是________(填裝置序號(hào))。 (2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)前U形管里液面左右相平)，在甲試管中加入適量Ba(OH)2溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________________ ____________________

12、_________________________________， 說(shuō)明該反應(yīng)屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(反應(yīng)在丙試管中進(jìn)行)。 ①若M為鈉，則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是 _____________________________________________________。 ②若觀察到燒杯中產(chǎn)生氣泡，則說(shuō)明M溶于水________(填“一定是放熱反應(yīng)”“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)，理由是 ________________________________________________

13、_______ _____________________________________________________。 (4)至少有兩種實(shí)驗(yàn)方法能驗(yàn)證超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。 方法①：選擇裝置________(填裝置序號(hào))進(jìn)行實(shí)驗(yàn)； 方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到脫脂棉燃燒，則說(shuō)明該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 解析：(1)裝置Ⅰ可通過(guò)U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；裝置Ⅱ可通過(guò)燒杯中是否產(chǎn)

14、生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；裝置Ⅲ只是一個(gè)銅與濃硝酸反應(yīng)并將生成的氣體用水吸收的裝置，不能驗(yàn)證該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。 (2)Ba(OH)2溶液與稀硫酸的反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。 (3)②NaOH固體、硝酸銨等溶于水時(shí)有熱量的變化，但發(fā)生的是物理變化，不屬于化學(xué)反應(yīng)，故不是放熱或吸熱反應(yīng)。 (4)用Ⅰ或Ⅱ裝置可驗(yàn)證超氧化鉀與水的反應(yīng)是否為放熱反應(yīng)。向包有KO2的脫脂棉中滴入幾滴水，脫脂棉燃燒，說(shuō)明KO2與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 答案：(1)Ⅲ (2)左端液面降低，右端液面升高　放熱 (3)①產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯中的導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱 ②可能是放熱反應(yīng)　某些物質(zhì)(如NaOH固體)溶于水放熱，但不是放熱反應(yīng) (4)Ⅰ(或Ⅱ)　放熱