2024-2025學年高中化學第二章化學反應與能量第一節(jié)化學能與熱能時作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7化學能與熱能時間：45分鐘一、選擇題1．已知斷裂1mol共價鍵所須要汲取的能量分別為H—H鍵：436kJ；I—I鍵：153kJ；H—I鍵：229kJ。下列對反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)的推斷中，錯誤的是(B)A．該反應是放出能量的反應B．該反應是汲取能量的反應C．該反應是氧化還原反應D．I2與H2具有的總能量大于生成的HI具有的總能量解析：依題意，斷裂1molH—H鍵和1molI—I鍵汲取的總能量為436kJ＋153kJ＝589kJ，生成2molH—I鍵放出的能量為299kJ×2＝598kJ，因598kJ>589kJ，所以H2與I2反應生成HI的反應是放出能量的反應；依據(jù)反應式可知該反應是氧化還原反應。2．下列各圖中，表示放熱反應的是(B)解析：反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應是放熱反應，則表示放熱反應的是圖象B。3．一種化學冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，運用時將它們混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能維持一段時間。以下關于其制冷緣由的推想錯誤的是(C)A．Na2SO4·10H2O脫水是吸熱過程B．較長時間制冷是由于Na2SO4·10H2O脫水是較慢的過程C．銨鹽在該條件下發(fā)生的復分解反應是吸熱反應D．NH4NO3溶于水會汲取熱量解析：Na2SO4·10H2O失水屬于分解反應，也屬于吸熱反應；NH4NO3汲取水并溶解于水中，是一個吸熱的物理改變過程，整個過程中只是Na2SO4·10H2O的分解反應和NH4NO3溶于水的過程，而并沒有發(fā)生復分解反應，C項錯誤。4．化學反應A2＋B2=2AB的能量改變如圖所示，則下列說法正確的是(C)A．該反應是吸熱反應B．斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵能放出xkJ的能量C．斷裂2molA—B鍵須要汲取ykJ的能量D．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量解析：由圖象知，1molA2和1molB2的總能量高于2molAB的能量，所以該反應放熱。5．下列反應既是氧化還原反應，又是吸熱反應的是(C)A．鋁片與稀H2SO4反應B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應C．灼熱的炭與CO2反應D．甲烷在O2中的燃燒反應解析：A、D是放熱反應，B、C是吸熱反應，但Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O是非氧化還原反應，C＋CO2eq\o(=,\s\up15(△))2CO是氧化還原反應，故選C。6．依據(jù)下列信息推斷氫氣燃燒生成水時的熱量改變，其中肯定正確的是(C)A．H2O分解為H2與O2時放出熱量B．生成1molH2O時汲取熱量245kJC．甲、乙、丙中物質所具有的總能量大小關系為乙>甲>丙D．氫氣和氧氣的總能量小于水的能量解析：依據(jù)能量改變可知，1molH2與eq\f(1,2)molO2斷鍵時汲取685kJ能量，而生成1molH2O放出930kJ能量，所以H2燃燒生成H2O的反應是放熱反應，則H2O的分解是吸熱反應。7．氫氣在氯氣中燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應過程中，破壞1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1mol氯氣中的化學鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關系式中，正確的是(D)A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3解析：H2＋Cl2=2HCl是放熱反應，所以2Q3>(Q1＋Q2)。8．肯定量的氫氣在肯定條件下完全燃燒生成氣態(tài)水，放出熱量值為Q1，等量的H2在同樣條件下完全燃燒生成液態(tài)水，放出熱量值為Q2，則Q1與Q2的關系為(C)A．Q1>Q2 B．Q1＝Q2C．Q1<Q2 D．無法確定解析：反應物相同，生成物狀態(tài)不同，能量的改變是不一樣的。H2燃燒生成氣態(tài)水，氣態(tài)水再液化成液態(tài)水要放出熱量，所以Q2>Q1。9．如圖為反應2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的能量改變示意圖。下列說法正確的是(D)A．拆開2molH2(g)和1molO2(g)中的化學鍵成為H、O原子，共放出1368kJ能量B．由H、O原子形成2molH2O(g)，共汲取1852kJ能量C．2molH2(g)和1molO2(g)反應生成2molH2O(l)，共汲取484kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反應生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量解析：斷鍵須要汲取能量，成鍵時放出能量，A、B錯；2molH2(g)和1molO2(g)反應生成2mol氣態(tài)水時放出484kJ能量，C錯，D對。10．如圖所示，ΔH1＝－393.5kJ/mol，ΔH2＝－395.4kJ/mol，下列說法或表示式正確的是(C)A．由石墨轉化生成金剛石為放熱反應B．石墨和金剛石的轉化是物理改變C．石墨的穩(wěn)定性強于金剛石D．1mol石墨的總鍵能比1mol金剛石的總鍵能小1.9kJ解析：圖象表明等物質的量的石墨比金剛石能量低，由石墨轉化生成金剛石屬于吸熱反應，A錯誤；石墨和金剛石分別是碳的同素異形體，是不同物質的轉化，是化學改變，B錯誤；石墨能量較金剛石低，能量越低越穩(wěn)定，總鍵能越大，石墨的穩(wěn)定性強于金剛石，石墨總鍵能大于金剛石，C正確，D錯誤。11．已知H＋＋OH－=H2O生成1molH2O放出熱量57.3kJ，下列反應中符合該特點的是(C)A．1mol稀H2SO4與足量NaOH溶液反應B．稀鹽酸與氨水反應生成1molH2OC．稀鹽酸與稀Ba(OH)2溶液反應生成1mol水D．稀NaOH與95%濃硫酸反應生成1mol水解析：A放出熱量應為2mol×57.3kJ/mol；B項中氨水不是強堿。酸與堿的濃度不能太大，否則中和熱數(shù)值會偏大，故D錯。二、非選擇題12．在一個小燒杯里，加入20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向燒杯內加入約10gNH4Cl晶體，并馬上用玻璃棒快速攪拌，如圖所示。試回答下列問題：(1)試驗中要馬上用玻璃棒快速攪拌的緣由是使反應物快速混合而充分反應，使溫度快速降低。(2)假如試驗中沒有看到“結冰”現(xiàn)象，可能的緣由是①藥品用量太少；②Ba(OH)2·8H2O晶體未研成粉末，反應太慢；③沒有快速攪拌；④環(huán)境溫度太高；⑤玻璃片上加水太多；⑥Ba(OH)2·8H2O失水(答出3個或3個以上緣由)。(3)假如沒有看到“結冰”現(xiàn)象，為說明該反應吸熱，我們還可以實行的方式是①用皮膚感受，感覺很涼；②用溫度計測量，發(fā)覺溫度降低(答出兩種方案)。(4)寫出試驗中發(fā)生反應的化學方程式Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。(5)試驗中即使不“結冰”，提起燒杯的時候，發(fā)覺燒杯與玻璃片也“黏在一起了”，緣由是水排開了燒杯底部與玻璃片之間的空氣，在大氣壓作用下，燒杯與玻璃片黏在了一起。(6)試用簡潔的方法說明燒杯與玻璃片之間是因為“結冰”而黏在一起的：看能否從側面相對滑動，若不能，則是由于“結冰”的緣由。(7)在上述試驗過程中，你認為是否有不妥之處？若有，請指出并寫出改進方法，若沒有，此問不用作答反應過程中有對人體有害的NH3產(chǎn)生，且對環(huán)境造成污染，故應用浸有稀硫酸的棉花多孔塑料片覆蓋在燒杯口上來汲取NH3。13.(1)20世紀30年頭，Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎上提出化學反應的過渡態(tài)理論：化學反應并不是通過簡潔的碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量的過渡態(tài)。如圖是NO2和CO反應生成CO2和NO過程中的能量改變示意圖，說明這個反應是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應，NO2和CO的總能量大于(填“大于”“小于”或“等于”)CO2和NO的總能量。(2)已知在高溫、高壓、催化劑作用下，1mol石墨轉化為金剛石，汲取1.9kJ的熱量。①該反應是(填“是”或“不是”)吸熱反應。②石墨和金剛石相比，金剛石能量高，石墨更穩(wěn)定。③推想石墨與金剛石各1mol在相同條件下燃燒，金剛石放出的熱量多。解析：(1)依據(jù)圖象可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，反應放熱；(2)1mol石墨可轉化為金剛石，該反應汲取1.9kJ的熱量，屬于吸熱反應，金剛石的能量高，石墨的能量低，故石墨更穩(wěn)定，石墨與金剛石各1mol在相同條件下燃燒時金剛石放出的熱量多。14．能源是人類生存和發(fā)展的重要因素。常規(guī)能源(煤、石油、自然氣等)日益削減，促進人們去探討能源的利用率和新能源(如太陽能、氫能、核能等)開發(fā)。(1)我國目前最主要的能源品種是煤，能源利用中存在的主要問題有人均能源占有量小，能源利用率低，單位產(chǎn)值能耗高。(2)為削減污染，提高燃料利用率，下列措施可以達到目的的是①②③④。①將城市居民燃煤改為運用氣體燃料②若將原來燒自然氣的灶具改燒石油液化氣，應增大空氣進入量和削減液化氣的進入量③研制燃料電池④在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣(3)某些科學家對以下3個化學反應很感愛好：①3FeCl2＋4H2Oeq\o(=,\s\up15(500℃))Fe3O4＋6HCl＋H2②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl=6FeCl3＋6H2O＋O2③6FeCl3eq\o(=,\s\up15(300℃))6FeCl2＋3Cl2科學家想利用上述反應來制取的一種很有意義的物質是H2，該物質作為燃料的優(yōu)點有單位質量燃燒發(fā)熱量高、燃燒產(chǎn)物只有水，對環(huán)境無污染、來源(水)較為豐富。15．為了探究化學能與熱能的轉化，某試驗小組設計了如下三套試驗裝置：(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Ⅲ。(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)象是左端液柱降低，右端液柱上升，說明該反應屬于放熱(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)象是產(chǎn)生氣泡，反應完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導管內形成一段液柱；②若視察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水可能是放熱反應(填“肯定是放熱反應”“肯定是吸熱反應”或“可能是放熱反應”)，理由是某些物質(如濃硫酸)溶于水放熱，但不是放熱反應；③若視察到燒杯里的玻璃管內形成一段水柱，則M可能是硝酸銨(或其他合理答案)。(4)至少有兩種試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Ⅰ(或Ⅱ)(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