2024-2025學年新教材高中化學第六章化學反應與能量1.1化學反應與熱能練習含解析新人教版必修第二冊

PAGE6-化學反應與熱能(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括2小題,每小題8分,共16分)1.下列說法正確的是 ()A.Fe與S在加熱條件下才能發(fā)生反應,所以該反應屬于吸熱反應B.HNO3、H2SO4分別與NaOH溶液反應都放出熱量C.分解反應都是吸熱反應,化合反應都是放熱反應D.合成氨的反應是放熱反應,所以N2與其他物質(zhì)的反應也是放熱反應【解析】選B。Fe與S雖然需加熱才能發(fā)生反應,但反應起先后,停止加熱,反應能接著進行,加熱只是為了引發(fā)反應,所以該反應是放熱反應,A項錯誤;中和反應都是放熱反應,B項正確;分解反應不肯定是吸熱反應,如H2O2的分解反應就是放熱反應,化合反應也不肯定是放熱反應,如CO2與C的反應就是吸熱反應,C項錯誤;與N2反應的物質(zhì)不同,能量變更也不同,不能依據(jù)合成氨反應的能量變更來類推N2與其他物質(zhì)反應的能量變更,如N2和O2在放電條件下生成NO就是吸熱反應,D項錯誤?！炯庸逃柧殹繛橄四壳叭剂先紵龝r產(chǎn)生的環(huán)境污染,同時緩解能源危機,有關專家提出了利用太陽能制取氫能的構想。下列說法正確的是 ()A.H2O的分解反應是放熱反應B.氫能源已被普遍運用C.氫氣不易貯存和運輸,無開發(fā)利用價值D.2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量【解析】選D。水的分解是吸熱反應,A錯誤;氫能源由于受貯存和運輸?shù)纫蛩氐南拗?還未普遍運用,但有巨大的開發(fā)利用價值,B、C錯誤;2molH2可以在1molO2中完全燃燒生成2molH2O,并放出大量的熱,D正確。2.在太空中發(fā)覺迄今已知最大鉆石直徑4000千米。已知C(石墨)C(金剛石),在該反應過程中其能量變更如圖所示,有關該反應的描述正確的是 ()A.該反應為放出熱量的反應B.等物質(zhì)的量的石墨和金剛石完全燃燒釋放的熱量相同C.該反應為氧化還原反應D.石墨比金剛石穩(wěn)定【解析】選D。由圖可知,金剛石的能量高于石墨,故C(石墨)C(金剛石)為汲取熱量的反應,故A錯誤;由圖可知,1mol石墨的能量低于1mol金剛石的能量,二者在O2中完全燃燒都只生成CO2,因此釋放的熱量不相同,故B錯誤;C(石墨)C(金剛石),碳元素的化合價在反應前后都是0,沒有化合價的變更,則不屬于氧化還原反應,故C錯誤;由圖可知,石墨的能量低,石墨穩(wěn)定,故D正確。【加固訓練】反應2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)能量變更如圖所示,下列說法正確的是 ()A.由于是分解反應,所以該反應吸熱B.途徑b變更了反應的能量變更C.1molH2O2(l)的能量高于1molH2O(l)的能量D.途徑a放出的熱量多【解析】選C。由圖可知,2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)為放熱反應,A項錯誤;途徑b、a的能量變更相同,B、D項均錯誤;C項,2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)為放熱反應,則1molH2O2(l)的能量高于1molH2O(l)的能量,正確。二、非選擇題(本題包括1小題,共14分)3.隨著人們生活節(jié)奏的加快,市場上出現(xiàn)了多種類型的“即時飯盒”等快速給食物加熱的產(chǎn)品。下面讓我們探究它們的工作原理。(1)有一“自熱米飯”的廣告播得很火,它介紹在食用時,將一無色液體加入一白色固體中,放上裝米飯的盒子,過幾分鐘米飯立刻就熱氣騰騰,可以食用了,特別便利。請你推想其白色固體和無色液體可能是如下哪個組合?________。

A.硝酸銨和水 B.濃硫酸和水C.氧化鈣和水 D.固體酒精和水提示:C。硝酸銨溶于水吸熱,A選項錯誤;濃硫酸具有腐蝕性,且操作不便利,B選項錯誤;氧化鈣與水反應放出大量的熱量,C選項正確;酒精溶于水時熱效應不明顯,D選項錯誤。(2)目前市面上有一種新型飯盒“即熱飯盒”,其原理是在飯盒底部有兩層,一層存放水,另一層存放鎂和鐵的混合物。運用時打開隔離層,即發(fā)生以下反應:Mg+2H2OX+H2↑。請依據(jù)以上信息回答下列各題:①該飯盒底部“即熱”存在什么能量之間的轉(zhuǎn)化?提示:化學能轉(zhuǎn)化為熱能。②已知X是一種堿,則X的化學式什么?你推斷X的化學式的依據(jù)是?提示:依據(jù)質(zhì)量守恒定律(原子守恒)可知X的化學式為Mg(OH)2。③上述化學反應屬于哪種基本反應類型?由該反應可知化學反應發(fā)生時都伴隨什么變更?提示:置換反應?；瘜W反應發(fā)生時都伴隨著物質(zhì)的變更和能量的變更。一、選擇題(本題包括1小題,共5分)4.(2024·郴州高一檢測)生產(chǎn)液晶顯示器的過程中運用的化學清洗劑NF3是一種溫室氣體,其儲存能量的實力是CO2的12000～20000倍,在大氣中的壽命可長達740年之久,以下是幾種化學鍵的鍵能(斷裂1mol化學鍵汲取的能量或形成1mol化學鍵放出的能量稱為鍵能):化學鍵N≡NF—FN—F鍵能/(kJ·mol-1)946160283下列說法中正確的是 ()A.過程N2(g)2N(g)放出能量B.過程N(g)+3F(g)NF3(g)放出能量C.反應N2(g)+3F2(g)2NF3(g)是吸熱反應D.NF3汲取能量后假如沒有化學鍵的斷裂與生成,仍可能發(fā)生化學反應【解析】選B。A項不正確,N2(g)2N(g)表示斷裂化學鍵的過程,應汲取能量。B項正確,N(g)+3F(g)NF3(g)表示形成化學鍵的過程,應放出能量。C項不正確,依據(jù)鍵能的數(shù)值,分別計算舊化學鍵斷裂時汲取的總能量與新化學鍵形成時釋放的總能量,比較二者的大小確定反應的熱量變更,汲取能量(946kJ+160kJ×3)<放出能量(283kJ×6),故為放熱反應。D項不正確,化學反應肯定有化學鍵的斷裂與生成,若NF3汲取能量后沒有化學鍵的斷裂與生成,則肯定不發(fā)生化學變更,可能發(fā)生物理變更?！炯庸逃柧殹恳阎?2H2(g)+O2(g)2H2O(g)反應放出的熱量為483.6kJ。有關鍵能數(shù)據(jù)如表所示:化學鍵H—HOO鍵能/(kJ·mol-1)436498則水分子中O—H鍵鍵能為 ()A.463.4kJ·mol-1 B.926.8kJ·mol-1C.221.6kJ·mol-1 D.413kJ·mol-1【解析】選A。設水分子中O—H鍵鍵能為xkJ·mol-1,則反應放出的熱量ΔQ=Q(放)-Q(吸)=2×2x-(436×2+498)=483.6,則x=463.4。二、非選擇題(本題包括1小題,共15分)5.為了探究化學能與熱能的轉(zhuǎn)化,某試驗小組設計了如下三套試驗裝置:(1)上述三套裝置中,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進行試驗(試驗前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形管中可視察到的現(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進行試驗(反應在甲中進行)。①若M為鈉,則試驗過程中燒杯中可視察到的現(xiàn)象是

______________。

②若視察到燒杯里產(chǎn)生氣泡,則說明M溶于水____________(填“肯定是放熱反應”“肯定是吸熱反應”或“可能是放熱反應”),理由是______________。

③若視察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱,則M可能是

______________。

(4)至少有兩種試驗方法能證明超氧化鉀與水的反應(4KO2+2H2O4KOH+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”)進行試驗。方法②:取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包袱并放在石棉網(wǎng)上,向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水,片刻后,若視察到棉花燃燒,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更推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)生氣泡推斷銅與濃硝酸的反應是放熱還是吸熱;裝置Ⅲ只是銅與濃硝酸反應并將生成的氣體用水汲取的裝置,不能證明該反應是放熱反應還是吸熱反應。(2)氫氧化鋇與稀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)左端液柱降低,右端液柱上升放熱(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②可能是放熱反應某些物質(zhì)(如濃硫酸)溶于水放熱,但不是放熱反應③硝酸銨(或其他合理答案)(4)Ⅰ(或Ⅱ)放熱【加固訓練】(2024·石河子高一檢測)某探討性學習小組在探究化學反應中的能量變更時設計了如圖所示的試驗裝置。在小試管里加入2g新制備的無水硫酸銅,把小試管套在具支試管內(nèi),在U形管內(nèi)加入少量紅墨水,打開T形管螺旋夾,使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面,再夾緊螺旋夾,把水滴入小試管內(nèi),使白色的無水硫酸銅完全變成藍色的五水硫酸銅晶體,可視察到U形管右側(cè)的液面馬上下降,左側(cè)的液面上升。(1)①寫出上述反應的化學方程式:

②該反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

③反應中的硫酸銅和水具有的總能量________(填“大于”或“小于”)五水硫酸銅晶體的總能量。

(2)假如U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面后,在小試管內(nèi)先加入Ba(OH)2·8H2O晶體,再加入NH4Cl固體,用玻璃棒不斷攪拌,則可視察到U形管中的現(xiàn)象為

__。

【解析】(1)①硫酸銅與水反應生成五水硫酸銅,反應方程式為CuSO4+5H2OCuSO4·5H2O,②把水滴入小試管內(nèi),使白色的無水硫酸銅完全變成藍色的五水硫酸銅晶體,可視察到U形管右側(cè)的液面馬上下降,左側(cè)的液面上升,說明試管中溫度上升,硫