高中化学人教版第二章化学反应与能量单元测试 同课异构

第二章化学反应与能量

第一节化学能与热能课时训练7化学能与热能基础夯实1.中国新一代运载火箭“长征七号”,已于2023年6月25日首飞。火箭所需要的巨大能量由特制的燃料来提供,有关燃料燃烧过程中的变化,下列说法不正确的是()A.所有的燃烧过程均是放热的B.需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的C.所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂D.燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量解析:燃烧都是放热反应,与是否需要点燃无关。产物的总能量一定小于反应物的总能量;燃烧是化学变化,一定会发生旧化学键的断裂和新化学键的形成。答案:B2.下列说法正确的是()A.铁与硫在加热条件下才能发生反应,所以该反应属于吸热反应B.含等物质的量溶质的HNO3、H2SO4溶液分别与少量NaOH溶液反应释放的热量相等C.分解反应都是吸热反应,化合反应都是放热反应D.合成氨的反应是放热反应,所以N2与其他物质的反应也是放热反应解析:A项,Fe与S虽然需在加热条件下才能反应,但该反应是放热反应。B项,虽然HNO3、H2SO4的物质的量相等时,H2SO4溶液中H+的物质的量大于HNO3,但由于NaOH是少量的,所以两种酸溶液中H+均未完全反应,所以两个反应放出的热量相等。C项,分解反应不一定是吸热反应,如H2O2的分解反应就是放热反应,化合反应也不一定是放热反应,如CO2与C的反应就是吸热反应。D项,与N2反应的物质不同,反应的能量变化也不同,所以不能根据合成氨的反应来类推其他与N2相关的反应。答案:B3.冬天用煤炉取暖时要预防发生一氧化碳中毒事故。一氧化碳的产生主要是因为煤炉中发生了以下反应:CO2+C2CO,试分析下列有关叙述中不正确的是()在O2充足时,发生的反应主要是放热反应B.煤燃烧时吹入的氧气越多越好+C2CO这一反应属于吸热反应D.煤燃烧时,反应物自身总能量高于生成物总能量,所以放出热量解析:氧气过多时会带走一部分热量,故B项错误。答案:B4.如图是某化学反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是()A.该反应为吸热反应B.该图可以表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.该反应先发生物质变化后发生能量变化D.断开反应物化学键吸收的能量小于形成生成物化学键放出的能量解析:从图示看,反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应放热,A项错误;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,B项错误;该反应中物质变化和能量变化同时发生,C项错误。答案:D5.导学号52090048如图所示,把试管小心地放入盛有(20℃)碳酸饮料的烧杯中,试管中开始放入几小块铝片,再用滴管滴加5mL浓NaOH溶液于试管中。试回答下列问题:(1)实验中观察到的现象是

。

(2)产生上述现象的原因是。

(3)写出有关反应的离子方程式:。

(4)由实验推知,反应所得溶液和氢气的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)铝片和NaOH溶液的总能量。

解析:金属与酸或碱溶液的反应是放热反应,铝与碱液的反应放热尤为显著,放出的热量使烧杯中饮料的温度升高,使CO2的溶解度减小。根据反应的热效应与化学键的关系可知,放热反应生成物的总能量小于反应物的总能量。答案:(1)铝片上有大量气泡产生,铝片逐渐溶解;烧杯内液体放出气泡变快(2)铝与NaOH溶液反应生成氢气,且反应放热,碳酸饮料中CO2在水中的溶解度随温度升高而减小,CO2从饮料中逸出变快(3)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑(4)小于6.在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天,研究化学反应及其能量变化,对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请完成下列问题:(1)人类利用能源分为三个阶段,即、、。

(2)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前,全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是。(填序号,下同)

A.石油 B.煤C.天然气 D.生物质能(3)下列对能源的看法合理的是。

A.化石能源属于不可再生能源,只会越用越少B.生物质能是一种可再生能源,有广泛的前景C.太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源D.我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱,因此要建设节约型社会解析:人类利用能源的三个阶段在教材中有介绍;生物质能不属于化石能源。答案:(1)柴草时期化石能源时期多能源结构时期(2)D(3)ABCD能力提升1.已知H+ClHCl并放出akJ的热量,下列叙述中正确的是()分子内每个原子都达到了8电子稳定结构分子的能量比H、Cl原子的能量之和低molHCl断键成1molH、1molCl要释放出akJ热量D.氢原子和氯原子靠电子得失形成共价键解析:A中H达到2电子稳定结构。C中断键要吸收能量。D中是靠共用电子对形成共价键。答案:B2.(2023济南检测)北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢主火炬时达到高潮。奥运火炬采用的是环保型燃料——丙烷,其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。下列说法中不正确的是()A.火炬燃烧时化学能只转化为热能B.所有的化学反应都会伴随着能量变化,有能量变化的物质变化不一定是化学反应molC3H8和5molO2所具有的总能量大于3molCO2和4molH2O所具有的总能量D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染,故丙烷为环保型燃料解析:本题考查了化学反应中的能量变化。火炬燃烧时化学能转化为热能和光能,A错;物质发生化学反应一定伴随着能量变化,伴随着能量变化的物质变化却不一定是化学变化,因为物质的“三态”变化、核变化也都伴随能量变化,B正确;可燃物的燃烧属于放热反应,放热反应反应物总能量大于生成物总能量,C正确;丙烷燃烧产物为CO2和H2O,无污染,D正确。答案:A3.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收kJ的热量。据此,试判断在100kPa时,下列结论正确的是()A.此变化过程属于物理变化B.石墨比金刚石稳定C.金刚石转化为石墨时吸收热量mol金刚石比1mol石墨的能量低解析:该变化过程有新物质生成,属于化学变化,A项错误;石墨转化为金刚石时吸收能量,则石墨的能量比金刚石的能量低,石墨比金刚石稳定,B项正确,D项错误;金刚石转化为石墨时放出热量,C项错误。答案:B4.化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是()A.该反应是吸热反应B.断裂1molA—A键和1molB—B键放出xkJ能量C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量解析:由图示知反应物总能量高于生成物总能量,该反应是放热反应,A、D两项错误;断键时吸收能量,B项错误。答案:C5.导学号52090049环境保护是目前人类面临的一项重大课题。为应对燃料使用造成的环境污染,科学家提出了利用太阳能促进燃料循环使用的构想,其构想可用下图表示:其中过程Ⅰ的主要反应为①2CO22CO+O2,②2H2O2H2↑+O2↑,③2N2+6H2O4NH3+3O2,④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2,⑤CO2+2H2OCH4+2O2。下列说法中不正确的是()A.过程Ⅱ中发生的反应均为放热反应B.太阳能最终主要转化为热能C.经过上述一个循环后放出O2D.要实现上述循环,当前需要解决的关键问题是过程Ⅰ解析:过程Ⅱ中发生的反应为燃烧反应,均为放热反应,A项正确;太阳能最终主要转化为热能,B项正确;经过一个循环后不会产生新物质,C项错误;要实现题述循环,当前需要解决的关键问题是过程Ⅰ,D项正确。答案:C6.下列有关能量转换的说法错误的是()A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程解析:煤燃烧是化学能转化为热能的过程,A项正确;化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能,B项正确;动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程,C项错误;植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程,D项正确。答案:C7.化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示,请回答下列问题:(1)图中A、C分别表示、,反应(填“吸收”或“放出”)能量。

(2)反应过程中断裂的化学键为,(填“吸收”或“放出”)的能量为;形成的化学键为,(填“吸收”或“放出”)的能量为。

(3)E2=或(用A、C或E1、E3表示)。

解析:(1)A、C分别表示1molN2(g)和3molH2(g)(反应物)的总能量、2molNH3(g)(生成物)的总能量,由于反应物总能量高于生成物总能量,因此反应放出能量。(2)反应过程中断裂的化学键为1molN≡N键和3molH—H键,吸收能量为E1;形成的化学键为6molN—H键,放出能量为E3。答案:(1)1molN2(g)和3molH2(g)的总能量2molNH3(g)的总能量放出(2)1molN≡N键和3molH—H键吸收E16molN—H键放出E3(3)A-CE3-E18.导学号52090050物质爆炸都伴随着能量变化,请回答下列问题:(1)氯酸钾、火药及磷等组成的混合物极易爆炸。由于KClO3受热分解释放出O2,引发白磷(P4,固体)的燃烧而导致火药爆炸。31gP4完全燃烧生成五氧化二磷固体释放出akJ热量。下列说法不正确的是。

的分解过程中只有共价键断裂没有共价键生成B.火药爆炸会使周围空气体积迅速膨胀C.若白磷完全燃烧释放出8akJ热量,则需要标准状况下的O2体积为224LD.易燃易爆物应远离火源(2)天然气已经成为我国主要的民用清洁能源,但天然气与空气混合达到一定比例后遇明火会发生爆炸,所以安全使用天然气,防止发生爆炸是极为重要的。已知天然气的主要成分甲烷燃烧时的能量变化如图所示。请回答下列问题:①下列说法正确的是。

A.天然气属于清洁能源,所以它属于新能源B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能C.标准状况下L甲烷完全燃烧时有8mol共价键断裂D.用天然气做饭时,为使甲烷充分燃烧,通入的空气越多越好②CH4(g)完全燃烧时生成18g气态水放出的热量是kJ。

③若家庭做饭需64160kJ热量,假设天然气(按CH4算)的热效率为80%,则需要天然气(按CH4算)的质量为g。

解析:(1)A项,KClO3受热分解生成KCl和O2,生成O2时有新的共价键生成。C项,248g(2mol)白磷(P4)完全燃烧释放出8akJ热量,需10molO2,标准状况下O2的体积为224L。D项,易燃易爆物与火源接触可能发生爆炸和火灾,所以应远离火源。(2)①A项,天然气属于化石能源,不属于新能源。B项,甲烷燃烧过程中大部分化学能转化为热能,但也有部分化学能转化为光能等。C项,CH4完全燃烧的反应方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,1molCH4完全燃烧断裂4molC—H键,标准状况下L(2mol)CH4完全燃烧断裂8mol共价键。D项,