2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量1化學(xué)能與熱能課時(shí)評價(jià)含解析新人教版必修2

PAGE10-化學(xué)能與熱能(40分鐘70分)一、選擇題(本題7小題,每小題6分,共42分)1.新能源的開發(fā)利用是人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要課題。下列屬于新能源的是 ()A.氫氣B.煤炭C.自然氣D.石油【解析】選A。煤炭、自然氣、石油為化石能源,不屬于新能源?！炯庸逃?xùn)練】1.生命活動與化學(xué)反應(yīng)休戚相關(guān),下列反應(yīng)中能量變更與其他不同的是 ()①液態(tài)水變成水蒸氣②酸堿中和反應(yīng)③濃硫酸稀釋④固體NaOH溶于水⑤H2在Cl2中燃燒⑥電離A.②③④⑤B.②③④C.②⑤D.①③⑤【解析】選C。①液態(tài)水變成水蒸氣,須要汲取熱量,但為物理變更,故不符合題意;②酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),故符合題意;③濃硫酸稀釋放出大量的熱,但不屬于化學(xué)反應(yīng),故不符合題意;④NaOH溶于水放出大量的熱,但不屬于化學(xué)反應(yīng),故不符合題意;⑤燃燒是放熱反應(yīng),故符合題意;⑥弱電解質(zhì)的電離是吸熱反應(yīng),但不肯定屬于化學(xué)變更,故不符合題意。2.(2024·鄭州高一檢測)如圖所示的是1molNO2與足量的CO完全反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變更。A、B、C、D四個(gè)圖中能夠表示出CO2+NONO2+CO的能量變更示意圖的是 ()【解析】選C。CO2+NONO2+CO過程中,舊鍵斷裂汲取的能量為E2,新鍵形成放出的能量為E1,應(yīng)選C。2.環(huán)境愛護(hù)是目前人類面臨的一項(xiàng)重大課題。為應(yīng)對燃料運(yùn)用造成的環(huán)境污染,科學(xué)家提出了利用太陽能促進(jìn)燃料循環(huán)運(yùn)用的構(gòu)想,其構(gòu)想可用如圖表示:其中過程Ⅰ的主要反應(yīng)為①2CO22CO+O2,②2H2O2H2↑+O2↑,③2N2+6H2O4NH3+3O2,④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2,⑤CO2+2H2OCH4+2O2。下列說法中不正確的是 ()A.過程Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)B.太陽能最終主要轉(zhuǎn)化為熱能C.經(jīng)過上述一個(gè)循環(huán)后放出O2D.實(shí)現(xiàn)上述循環(huán),當(dāng)前須要解決的關(guān)鍵問題是過程Ⅰ【解析】選C。過程Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)為燃燒反應(yīng),均為放熱反應(yīng),A正確;太陽能最終主要轉(zhuǎn)化為熱能,B正確;經(jīng)過一個(gè)循環(huán)后不會產(chǎn)生新物質(zhì),C錯(cuò)誤;要實(shí)現(xiàn)題述循環(huán),當(dāng)前須要解決的關(guān)鍵問題是過程Ⅰ,D正確。3.將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中,然后向小燒杯中加入鹽酸,反應(yīng)猛烈,醋酸漸漸凝固。下列說法正確的是 ()A.NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.該反應(yīng)中,熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D.NH4HCO3的能量肯定低于NH4Cl的能量【解析】選B。醋酸漸漸凝固,說明NH4HCO3與鹽酸反應(yīng)使醋酸的溫度降低,因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物汲取能量,汲取的能量轉(zhuǎn)化為生成物內(nèi)部的能量儲存在生成物中,B正確;吸熱反應(yīng)的反應(yīng)物總能量低于生成物的總能量,C錯(cuò)誤;NH4HCO3與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),無法得出NH4HCO3的能量肯定低于NH4Cl的能量的結(jié)論,D錯(cuò)誤。4.N2和H2在催化劑表面合成氨的微觀歷程及能量變更的示意圖如圖,用、、分別表示N2、H2、NH3,下列說法正確的是 ()A.運(yùn)用催化劑,合成氨反應(yīng)放出的熱量削減B.在該過程中,N2、H2斷鍵形成N原子和H原子C.在該過程中,N原子和H原子形成了含有非極性鍵的NH3D.合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵汲取的能量大于生成物形成新鍵釋放的能量【解析】選B。運(yùn)用催化劑不變更反應(yīng)物與生成物的狀態(tài),所以放出的熱量不變,A錯(cuò)誤;在反應(yīng)過程中,N2、H2斷鍵形成N原子和H原子,B正確;在該過程中,N原子和H原子形成了含有極性鍵的NH3,C錯(cuò)誤;由圖示可知,合成氨反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵汲取的能量小于生成物形成新鍵釋放的能量,D錯(cuò)誤。5.反應(yīng)A+BC是放熱反應(yīng),該反應(yīng)分兩步進(jìn)行:①A+BX是吸熱反應(yīng),②XC是放熱反應(yīng)。下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過程中能量變更的是 ()【解析】選D。因總反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)②為放熱反應(yīng),所以反應(yīng)②放出的熱量比反應(yīng)①汲取的熱量多。反應(yīng)A+BC為放熱反應(yīng),A、B錯(cuò)誤;反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),C錯(cuò)誤;D正確?！炯庸逃?xùn)練】已知2A(g)B(g)是放熱反應(yīng),下列關(guān)于2A(g)B(g)和2A(g)B(l)能量變更示意圖正確的是 ()【解析】選B。2A(g)B(g)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物的能量和大于生成物的能量和,解除C和D選項(xiàng);氣體物質(zhì)的能量比液體物質(zhì)的能量高,B正確。6.在瓷盤中用細(xì)沙堆成一座小山,山頂留一個(gè)坩堝大小的圓坑,在坑中堆放高錳酸鉀粉末5g,頂上壓一小槽,在高錳酸鉀的四周,堆放研細(xì)的10克重鉻酸銨粉末,用滴管滴1～2滴甘油在高錳酸鉀的小槽里,片刻就能看到紫紅色的火焰噴出,接著又有很多綠色的“火山灰”噴出來,下列有關(guān)上述反應(yīng)中的能量變更相識錯(cuò)誤的是 ()A.高錳酸鉀和甘油發(fā)生反應(yīng)并放出大量的熱B.重鉻酸銨受熱分解產(chǎn)生的氣體受熱膨脹噴射出來C.高錳酸鉀和甘油發(fā)生反應(yīng)的能量變更如圖D.放熱反應(yīng)肯定不須要加熱就能進(jìn)行【解析】選D。放熱反應(yīng)也有可能須要加熱才能進(jìn)行。【加固訓(xùn)練】如圖所示,將少量液體X加入燒瓶中,視察到氣球漸漸膨脹。下表中液體X和固體Y的組合,不符合題意的是 ()①②③④X水水稀硫酸水Y硝酸銨氫氧化鈉氯化鈉生石灰A.①③ B.②④C.①② D.③④【解析】選A。將少量液體X加入燒瓶中,視察到氣球漸漸膨脹,這說明燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大,則X和Y反應(yīng)有氣體產(chǎn)生或者二者混合后放熱,溫度上升。硝酸銨溶于水吸熱,①不符合題意;氫氧化鈉溶于水放熱,②符合題意;稀硫酸和氯化鈉不反應(yīng),③不符合題意;生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,同時(shí)放熱,④符合題意。7.已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)須要汲取11kJ的能量,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別須要汲取436kJ、151kJ的能量,則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需汲取的能量為 ()A.299kJB.598kJC.149.5kJD.587kJ【解析】選A。依據(jù)反應(yīng)中能量變更等于反應(yīng)物鍵能減去生成物鍵能可知:2×EH—I-436kJ-151kJ=11kJ,得EH—I=299kJ。二、非選擇題(本題包括2小題,共28分)8.(12分)下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ)。物質(zhì)Cl2Br2I2H2HClHBrHI鍵能(kJ·mol-1)243193151436432298299依據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題:(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是。

A.H2B.Cl2C.Br2D.I(2)下列氫化物中最不穩(wěn)定的是。

A.HCl B.HBr C.HI D.HF(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是

(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(4)相同條件下X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出的熱量最多的是。

(5)1molHCl完全分解生成molH2(g)和molCl2(g)時(shí),(填“汲取”或“放出”)的能量為kJ。

【解析】(1)鍵能越大,本身的能量越低。(2)氫化物中最不穩(wěn)定的是HI。(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(4)當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出的熱量最多的是Cl2。(5)依據(jù)1molHCl斷裂須要汲取432kJ能量,形成molH2(g)和molCl2(g)共放出(436+243)kJ=339.5kJ,所以該反應(yīng)汲取的能量大于放出的能量,該反應(yīng)吸熱,應(yīng)汲取432kJ-339.5kJ=92.5kJ。答案:(1)A(2)C(3)放熱(4)Cl2(5)汲取92.59.(16分)(1)某同學(xué)做如下試驗(yàn),以檢驗(yàn)反應(yīng)中的能量變更。①在試驗(yàn)中發(fā)覺反應(yīng)后(a)中溫度上升,由此可以推斷(a)中反應(yīng)是熱反應(yīng);(b)中溫度降低,由此可以推斷(b)中反應(yīng)是熱反應(yīng)。

②寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式

。

③依據(jù)能量守恒定律,(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)當(dāng)(填“低于”“高于”或“等于”)生成物的總能量。

(2)化學(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量變更如圖所示,請回答下列問題:①該反應(yīng)(填“汲取”或“放出”)能量。

②反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵為,(填“汲取”或“放出”)的能量為;形成的化學(xué)鍵為,(填“汲取”或“放出”)的能量為。

③E2=或(用A、C或E1、E3表示)。

【解析】(1)①反應(yīng)后(a)中溫度上升,(b)中溫度降低,說明(a)中反應(yīng)為放熱反應(yīng),(b)中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。②鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Al+6H+2Al3++3H2↑。③(b)中反應(yīng)為吸熱反應(yīng),依據(jù)能量守恒定律,(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)低于生成物的總能量。(2)①由于反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,因此反應(yīng)放出能量。②反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵為1molN≡N鍵和3molH—H鍵,汲取的能量為E1;形成的化學(xué)鍵為6molN—H鍵,放出的能量為E3。③E2是物質(zhì)A到物質(zhì)C的能量變更,所以E2=A-C,E2也是E3與E1的差,E2=E3-E1。答案:(1)①放吸②2Al+6H+2Al3++3H2↑③低于(2)①放出②N≡N、H—H汲取E1N—H放出E3③A—CE3-E1(20分鐘30分)一、選擇題(本題2小題,每小題7分,共14分)10.(2024·西安高一檢測)科學(xué)家用X射線激光技術(shù)視察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下:下列說法正確的是 ()A.CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B.在該過程中,CO斷鍵形成C和OC.CO和O生成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程【解析】選C。由題圖可知,狀態(tài)Ⅲ的能量低于狀態(tài)Ⅰ的能量,因此該過程放熱,A錯(cuò)誤;由題圖可知,該過程中CO的化學(xué)鍵沒有斷開,B錯(cuò)誤;CO與O生成的CO2具有極性共價(jià)鍵,C正確;狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)生成CO2的過程,D錯(cuò)誤。11.常溫下1mol化學(xué)鍵分解成氣態(tài)原子所須要的能量用E表示。依據(jù)表中信息推斷下列說法錯(cuò)誤的是 ()共價(jià)鍵H—HF—FH—FH—ClH—IE(kJ·mol-1)436157568432299A.299kJ·mol-1<E(H—Br)<432kJ·mol-1B.表中最穩(wěn)定的是HFC.對于H2(g)2H(g)須要汲取436kJ能量D.反應(yīng)H2(g)+F2(g)2HF(g)放出25kJ熱量【解析】選D。E(H—Br)應(yīng)介于E(H—Cl)和E(H—I)之間,A正確;H—F共價(jià)鍵的鍵能最大,故HF最穩(wěn)定,B正確;共價(jià)鍵斷裂要汲取能量,故H2(g)2H(g)須要汲取436kJ能量,C正確;反應(yīng)H2(g)+F2(g)2HF(g)的熱量變更為斷鍵時(shí)汲取436kJ+157kJ=593kJ,形成H—F鍵時(shí)放出2×568kJ=1136kJ,所以該反應(yīng)放出1136kJ-593kJ=543kJ熱量,D錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】已知2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量484kJ,且氧氣中1molOO鍵完全斷裂時(shí)汲取能量496kJ,水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出能量463kJ,則氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)汲取的能量為 ()A.920kJB.557kJC.436kJD.188kJ【解析】選C。設(shè)1molH—H鍵斷裂時(shí)汲取的能量為xkJ。首先寫出化學(xué)反應(yīng)方程式2H2+O22H2O,然后分析反應(yīng)過程可知,2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)應(yīng)當(dāng)拆開2molH—H鍵、1molOO鍵,汲取的能量為(2x+496)kJ;生成2molH2O時(shí)形成4molH—O鍵,放出的能量為4×463kJ=1852kJ,依據(jù)能量守恒定律放出能量484kJ=1852kJ-(2x+496)kJ,即可求出x=436。二、非選擇題(本題包括1小題,共16分)12.(1)某硝酸廠處理尾氣中NO的方法:催化劑存在時(shí)用H2將NO還原為N2。已知:則1molN2和2mol水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化氮的過程(填“汲取”或“放出”)kJ能量。

(2)下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是,屬于吸熱反應(yīng)的是。

①物質(zhì)燃燒;②節(jié)日放鞭炮;③酸堿中和反應(yīng);④二氧化碳通過炙熱的炭層;⑤Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng);⑥鐵粉與稀鹽酸反應(yīng)。(3)在放射“神舟”七號的火箭推動器中裝有肼(N2H4)和過氧化氫,當(dāng)兩者混合時(shí)即產(chǎn)生氣體,并放出大量的熱。已知:反應(yīng)N2H4(液態(tài))+2H2O2(液態(tài))N2(氣體)+4H2O(氣體)放出641.6kJ熱量;又知1mol液態(tài)水轉(zhuǎn)化為1mol水蒸氣,