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程都放出能量;由氫分子變成氫原子的過程需要斷裂化學(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?、艿荣|(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。試回答下列問題: (1)該反應(yīng)為________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)能通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成________釋放出來。 (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: 請回答下列有關(guān)問題: (1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為________。 (2)生成物成鍵放出的總能量為________。 (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________。 (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,請回答有關(guān)問題: (1)合成1 mol NH3(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ的熱量。 (2)已知:拆開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________kJ。 (3)推測反應(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,則說明該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 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(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng);裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(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

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