2018-2019學年高中化學 課時分層作業(yè)7 化學能與熱能 新人教版必修2.doc

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課時分層作業(yè)(七)　化學能與熱能 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標練] 1．下列不屬于新能源的是(　　) A．水能　　　　　　 B．太陽能 C．天然氣 D．沼氣 C　[天然氣為化石能源，不屬于新能源。] 2．下列關于化學反應的說法中不正確的是(　　) A．化學反應過程中一定有熱量釋放出來 B．化學反應的特征是有新物質(zhì)生成 C．化學反應的過程實際上是一個舊鍵斷裂、新鍵形成的過程 D．在一確定的化學反應關系中，反應物的總能量與生成物的總能量一定不相等 A　[化學反應的本質(zhì)特征是一定有新物質(zhì)生成?；瘜W反應是吸熱還是放熱，取決于反應物總能量與生成物總能量的相對大小，或舊鍵斷裂吸收能量與新鍵形成放出能量的相對大小。] 3．下列變化過程中，需要吸收能量的是(　　) 【導學號：43722082】 A．H＋H―→H2 B．H＋Cl―→HCl C．Cl2―→Cl＋Cl D．H2＋O2―→H2O C　[形成化學鍵放熱，斷裂化學鍵吸熱。] 4．白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體。某溫度下1 mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2 kJ的熱量，則下列敘述正確的是(　　) A．白磷比紅磷穩(wěn)定 B．紅磷比白磷穩(wěn)定 C．1 mol白磷比1 mol紅磷含有的總能量低 D．紅磷轉(zhuǎn)化為白磷要放熱 B　[1 mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2 kJ的熱量，則1 mol紅磷含有的總能量低，故紅磷比白磷穩(wěn)定，其轉(zhuǎn)化為白磷要吸熱。] 5．下列說法正確的是(　　) 【導學號：43722083】 A．任何化學反應都伴隨著能量的變化 B．H2O(g)―→H2O(l)該過程放出大量的熱，所以該過程是化學變化 C．化學反應中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化 D．對于如圖所示的過程，是吸收能量的過程 A　[任何化學反應都有能量的變化，但有能量變化的過程不一定是化學變化，如物質(zhì)的三態(tài)變化，雖然存在能量變化，但不存在舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成，故不是化學變化，B項錯誤；化學反應中能量變化的形式有多種，除熱能外，還有光能、電能等，C項錯誤；由圖像知，該過程中反應物的總能量大于生成物的總能量，故該過程中放出了能量，D項錯誤。] 6.某學生用如圖所示的裝置進行化學反應X＋2Y―→2Z能量變化情況的研究。當往試管中滴加試劑Y時，看到試管中甲處液面下降，乙處液面上升。關于該反應的下列敘述正確的是(　　) ①該反應為放熱反應 ②反應物的總能量比生成物的總能量高 ③該反應過程可以看成是“貯存”于X、Y內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱量而釋放出來 A．①②③ B．①③ C．②③ D．③ A　[根據(jù)液面變化可知廣口瓶中氣體壓強增大，證明該反應為放熱反應，即反應物的總能量大于生成物的總能量，也可認為“貯存”于X、Y內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱量而釋放出來，A正確。] 7．下列圖示變化為吸熱反應的是(　　) A　[A項中生成物的總能量高于反應物的總能量，只能通過吸收能量才能實現(xiàn)；B項則恰好相反；C項中濃硫酸溶于水放出熱量，但此過程是物理變化，沒有發(fā)生化學反應；D項是放熱反應。] 8．化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖所示N2(g)與O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化： 下列說法中正確的是(　　) 【導學號：43722084】 A．1 mol N2(g)與1 mol O2(g)反應放出的能量為180 kJ B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量 C．通常情況下，N2(g)與O2(g)混合能直接生成NO(g) D．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應生成鹽和水 B　[A．1 mol N2(g)與1 mol O2(g)反應吸收的能量為946 kJ＋498 kJ－2632 kJ＝180 kJ，A錯誤；B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量，B正確；C．在放電條件下N2(g)與O2(g)混合能直接生成NO(g)，C錯誤；D．NO不是酸性氧化物，與NaOH溶液不反應，D錯誤。] 9．某反應由兩步反應ABC構成，它的反應能量曲線如圖，下列敘述正確的是(　　) 【導學號：43722085】 A．兩步反應均為吸熱反應 B．三種化合物中C最穩(wěn)定 C．A與C的能量差為E4 D．AB反應，反應條件一定需要加熱 B　[根據(jù)反應能量曲線圖可知，能量大小為B>A>C，故兩步反應分別為吸熱反應、放熱反應，其中A、C的能量差為ΔH，C的能量最低，C最穩(wěn)定，A、C錯誤，B正確；吸熱反應不一定需要加熱，D錯誤。] 10．為了探究化學能與熱能的轉(zhuǎn)化，某實驗小組設計了如圖三套實驗裝置： 【導學號：43722086】 (1)上述3個裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應是吸熱反應還是放熱反應”的是________。 (2)某同學選用裝置Ⅰ進行實驗(實驗前U形管里液面左右相平)，在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是________________，說明該反應屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應。 (3)為探究固體M溶于水的熱效應，選擇裝置Ⅱ進行實驗(反應在甲中進行)。①若M為鈉，則實驗過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是__________________； ②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水________________________(填“一定是放熱反應”“一定是吸熱反應”或“可能是放熱反應”)，理由是_______________； ③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是________。 (4)至少有兩種實驗方法能證明超氧化鉀與水的反應(4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑)是放熱反應還是吸熱反應。方法①：選擇上述裝置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)進行實驗；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，若觀察到棉花燃燒，則說明該反應是________反應。 【解析】　(1)裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應是放熱還是吸熱；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應是放熱還是吸熱；裝置Ⅲ只是一個銅與濃硝酸反應并將生成的氣體用水吸收的裝置，不能證明該反應是放熱反應還是吸熱反應。 (2)氫氧化鋇與硫酸反應屬于中和反應，中和反應都是放熱反應。 (3)濃硫酸、硝酸銨溶于水有熱效應，但不屬于化學反應，故不是放熱或吸熱反應。 【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，反應完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導管內(nèi)形成一段液柱?、诳赡苁欠艧岱磻∧承┪镔|(zhì)(如濃硫酸)溶于水放熱，但不是放熱反應?、巯跛徜@(或其他合理答案) (4)Ⅰ(或Ⅱ)　放熱 11．工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，反應過程中的能量變化情況如圖所示。 【導學號：43722087】 (1)曲線 Ⅰ 和曲線 Ⅱ 分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。計算當反應生成1.5 mol CH3OH(g)時，能量變化值是________kJ。 (2)選擇適宜的催化劑________(填“能”或“不能”)改變該反應的反應熱。 (3)推測反應CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)是______(填“吸熱”或“放熱”)反應。 【解析】　(1)由題圖知反應物的總能量大于生成物的總能量，故該反應為放熱反應，能量差值為510 kJmol－1－419 kJmol－1＝91 kJmol－1，則反應生成1.5 mol CH3OH(g)時，能量變化值是1.5 mol91 kJmol－1＝136.5 kJ。(2)從圖中可知，曲線Ⅰ和曲線Ⅱ中反應物總能量與生成物總能量的差值不變，即催化劑只能改變化學反應速率，不能改變反應熱。(3)可逆反應的正反應是放熱反應，則其逆反應為吸熱反應。 【答案】　(1)放熱　136.5　(2)不能　(3)吸熱 [沖A挑戰(zhàn)練] 12．氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應過程中，破壞1 mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為 Q1 kJ，破壞1 mol氯氣中的化學鍵消耗的能量為Q2 kJ，形成1 mol氯化氫中的化學鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關系式中正確的是(　　) A．Q1＋Q2＜2Q3 B．Q1＋Q2＞Q3 C．Q1＋Q2＜Q3 D．Q1＋Q2＞2Q3 A　[H2在Cl2中燃燒的反應為放熱反應，可推知2Q3＞Q1＋Q2。] 13．已知2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量484 kJ，且氧氣中1 mol OO鍵完全斷裂時吸收能量496 kJ，水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時放出能量463 kJ，則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時吸收能量為(　　) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ C　[設1 mol H—H鍵斷裂時吸收能量為x kJ。首先寫出化學反應方程式：2H2＋O22H2O，然后分析過程，2H—H＋OO2H—O—H，由過程可知2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時應該拆開2 mol H—H鍵、1 mol OO 鍵，吸收的能量為(2x＋496)kJ；生成2 mol H2O形成4 mol H—O鍵，放出的能量為4463 kJ＝1 852 kJ，依據(jù)能量守恒定律放出能量484 kJ＝1 852 kJ－(2x＋496)kJ，即可求出x＝436。] 14．將V1 mL 1.0 molL－1 HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如下圖所示(實驗中始終保持V1＋V2＝50 mL)。請按要求填空： 【導學號：43722088】 (1)該實驗表明此反應________(填“吸收”或“釋放”)能量，即：________能可以轉(zhuǎn)化為________能，通過圖示分析可以得出：做該實驗時，環(huán)境溫度________(填“高于”“低于”或“等于”)22 ℃。 (2)根據(jù)圖示計算該NaOH溶液的濃度約是________molL－1。 【解析】　(1)當5 mL HCl和45 mL NaOH反應時，此時最終溶液的溫度為22 ℃，所以做該實驗時，環(huán)境溫度應低于22 ℃。(2)30 mL HCl和20 mL NaOH恰好完全反應，c(NaOH)＝＝1.5 mol/L。 【答案】　(1)釋放　化學　熱　低于　(2)1.5