高中化学鲁科版有机化学基础第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物 获奖作品

人教版化学高一必修2第二章第一节化学能与热能同步练习1．下列各图中,表示正反应是吸热反应的图是（）答案：A知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：反应过程中,应该是首先吸收能量,拆开反应物中的化学键,能量升高,而后重新结合为生成物,该过程是放出能量,显然D项的能量变化过程恰好相反;C项两过程能量变化相等,这样的反应不存在;A项生成物的总能量比反应物的总能量高,说明该反应是吸热反应;B项生成物的总能量比反应物的总能量低,说明该反应是放热反应。分析：本题考查反应物和生成物总能量与吸热反应和放热反应的关系，熟练掌握能量关系图的含义是解题的关键​。2．下列反应属于放热反应的是（）A．铁与盐酸反应B．C与CO2共热C．碳酸钙的分解D．Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应答案：A知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：Fe+2HClFeCl2+H2↑,放热反应;C+CO22CO,吸热反应;CaCO3CaO+CO2↑,吸热反应;Ba（OH）2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O,吸热反应。分析：熟练掌握常见的放热反应和吸热反应是解题的关键​。3．已知反应X+YM+N为吸热反应,对这个反应下列说法中正确的是（）A．X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的B．因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量答案：D知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误、D正确;吸热反应不一定需要加热,B错误;若从化学键的角度分析,吸热反应中旧键断裂时吸收能量多,新键形成时放出能量少,C错误。分析：本题考查吸热反应和放热反应与反应物和生成物的总能量的关系。4．在下列化学反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是（）A．2H2+O22H2OB．CaCO3CaO+CO2↑C．CaO+CO2==CaCO3D．CH3CH2OH（乙醇）+3O22CO2+3H2O答案：B知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：反应物的总能量低于生成物的总能量的反应是吸热反应。A、D中的反应为燃烧反应,均为放热反应;B、C中的两个反应恰好相反,CaCO3分解是吸热反应,化合生成CaCO3的反应为放热反应。分析：吸热反应的逆过程是放热反应。5．如图所示的装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是（）A．U形管内水的红色褪去 B．试管内溶液变红C．气球a被吹大 D．U形管中水位不变答案：C知识点：化学能与热能的相互转化解析：解答：Na2O2抖落在试管b的水中后发生以下反应:2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,该反应产生的O2使气球a被吹大,放出的热量使锥形瓶中气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升。分析：本题考查常见放热反应、化学反应与热能的相互转化。6．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答案：C知识点：常见的能量转化形式解析：解答：煤燃烧是化学能转化为热能的过程,A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正确。分析：选项D是易错点，需要注意太阳能与化学能的转化。7．下列反应中,既是氧化还原反应又是吸热反应的是（）A．Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应B．铝与稀盐酸C．灼热的炭与CO2反应D．甲烷与O2的燃烧反应答案：C知识点：氧化还原反应、吸热反应和放热反应解析：解答：A是吸热反应,但不是氧化还原反应,B、D是放热反应,只有C是吸热反应,而且是氧化还原反应。分析：（1）并非所有的化合反应都是放热反应,如C+CO22CO属于吸热反应。（2）并非所有的分解反应都是吸热反应,如2H2O2==2H2O+O2↑属于放热反应。8．下列关于化学反应与能量的说法不正确的是（）A．化学反应一定遵循质量守恒定律和能量守恒定律B．能量变化是化学反应的基本特征之一C．化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的D．在一个确定的化学反应中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量答案：D知识点：化学反应中能量转化的原因解析：解答：在一个确定的化学反应中,若反应物的总能量高于生成物的总能量,则化学反应放出能量,若反应物的总能量低于生成物的总能量,则化学反应吸收能量。分析：本题考查放学反应与能量的关系，熟练掌握吸热反应和放热反应的原因是解题的关键​。9．下列有关能量的说法不正确的是（）A．化石能源物质内部贮存着大量的能量B．植物的光合作用使太阳能转化为化学能C．由石墨制金刚石是吸热反应,故石墨能量比金刚石能量低D．燃料燃烧时只是将化学能转化为热能答案：D知识点：常见的转化形式、化学反应中能量转化的原因解析：解答：化石能源内部贮存着大量的能量,燃烧时放热,A正确;植物的光合作用是太阳能转化为化学能的过程,B正确;吸热反应是由于反应物总能量小于生成物总能量,C正确;燃烧时,化学能主要转化为热能,还有部分转化为光能等其他形式的能量,D错误。分析：吸热反应的反应物的总能量低于生成物的总能量，放热反应的反应物的总能量高于生成物的总能量。10．在研究物质变化时,人们可以从不同的角度,不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化,据此判断以下叙述中错误的是（）A．化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键生成B．所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒C．在化学反应中,破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时,该反应是吸热反应D．化学键的变化必然会引起能量变化,所以,能量变化也一定会引起化学变化答案：D知识点：化学反应中能量转化的原因解析：解答：化学反应的实质是反应物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成,A正确;物质发生化学反应时遵循质量守恒定律和能量守恒定律,B正确;化学反应时,反应物中旧化学键断裂时吸收的能量大于生成物中新化学键形成时放出的能量,该反应属于吸热反应,C正确;化学键的变化必然有能量的变化,但是能量变化时不一定有物质的变化,如物质三态变化时有能量变化,但未发生化学反应,D错误。分析：化学键的破坏和生成是化学反应能量变化的根本原因。11．在H2与Cl2生成HCl的反应中,已知断裂1mol氢氢键吸收的能量为akJ,断裂1mol氯氯键吸收的能量为bkJ,形成1mol氢氯键放出的能量为ckJ,则生成1molHCl放出的能量为（）A．（c-a-b）kJB．（a+b-c）kJC．（2c-a-b）kJ D．（2c-a-b）/2kJ答案：D知识点：化学反应中能量转化的原因解析：解答：由于H2与Cl2生成HCl的反应方程式为H2+Cl2====2HCl,在该反应中断裂化学键吸收的能量是（a+b）kJ,形成化学键放出的能量是2ckJ,所以在该反应中生成2molHCl放出的热量是（2c-a-b）kJ,所以生成1molHCl放出的能量为（2c-a-b）/2kJ。分析：破坏化学键需要吸收热量，形成化学键需要放出热量。12．将V1mLmol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示（实验中始终保持V1+V2=50mL）。下列叙述正确的是（）A．做该实验时环境温度为22B．该实验表明化学能可以转化为热能C．NaOH溶液的浓度约是mol·L-1D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应答案：B知识点：中和热解析：解答：由题图可知,5mLmol·L-1HCl溶液与45mLNaOH溶液混合后温度为22℃,因此,做该实验时环境温度低于22℃,A项错误;反应后溶液温度升高,则B项正确;两者恰好完全反应时,放出的热量最多,温度最高,从题图可看出,30mLmol·L-1HCl溶液和20mLNaOH溶液恰好完全反应。因此,该NaOH溶液的浓度为mol·L-1×30mL÷20mL=mol·L-1,C项错误;有水生成的反应并不都是放热反应,如某些氢氧化物的分解分析：本题考查中和热的概念，熟练掌握中和反应的实质是解题的关键​。13．下列说法中正确的是（）A．物质发生反应时放出的热量来源于对反应的加热B．化学反应除了生成新物质外，还发生能量变化，且总表现为吸热C．化学反应过程中有时吸热，有时放热D．化学反应总是放出热量答案：C知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：化学反应中总是伴有能量的变化，且能量通常以热的形式表现出来，有吸热和放热过程。分析：考查化学反应过程中的能量变化，有吸热和放热过程。14．已知断裂1mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H键：436kJ；I—I键：153kJ；H—I键：229kJ。下列对反应H2（g）＋I2（g）=2HI（g）的判断中，错误的是（）A．该反应是放出能量的反应B．该反应是吸收能量的反应C．该反应是氧化还原反应D．I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量答案：B知识点：吸热反应和放热反应、氧化还原反应解析：解答：依题意，断裂1molH—H键和1molI—I键吸收的总能量为436kJ＋153kJ＝589kJ，生成2molH—I键放出的能量为299kJ×2＝598kJ，因598kJ>589kJ，所以H2与I2反应生成HI的反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是氧化还原反应。分析：考查氧化还原反应的判断，根据键能计算判断吸热反应和放热反应。15．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，使用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是（）A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应D．NH4NO3溶于水会吸收热量答案：C知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：Na2SO4·10H2O失水属于分解反应，吸热反应；NH4NO3吸收水并溶解于水中，是一个吸热的物理变化过程，整个过程中只是Na2SO4·10H2O的分解反应和NH4NO3溶于水的过程，而并没有发生复分解反应，C项错误。分析：考查吸热反应，意在考查学生依据题干分析推理能力。16．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键能放出xkJ的能量C．断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量答案：C知识点：化学反应中能量转化的原因解析：解答：由图像知，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的能量，所以该反应放热。分析：考查化学反应中的热效应，意在考查学生读图能力。17．已知反应A+B=C+D为放热反应,对该反应的下列说法正确的是（）。A．A的能量一定高于CB．B的能量一定高于DC．A和B的总能量一定高于C和D的总能量D．该反应为放热反应,故不必加热就一定能发生答案：C知识点：化学反应中能量转化的原因解析：解答：根据反应是吸热还是放热,只能判断反应物的总能量与生成物总能量的相对大小,不能判断具体某种物质的能量的相对大小,C对。放热反应有的可以不加热如白磷的自燃,有的就必须加热（或点燃）引发反应,如氢气和氧气的反应就需点燃,D错。分析：根据吸热反应和放热反应中反应物和生成物的总能量进行判断即可。18．在研究物质变化时,人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化,据此判断以下叙述中错误的是（）。A．金属钠与氯气反应生成氯化钠后,其结构的稳定性增强,体系的能量降低B．物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量（化学能）转化为热能释放出来C．氮分子内部存在着很强的共价键,故通常状况下氮气化学性质很活泼D．需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应答案：C知识点：化学反应中能量转化的原因解析：解答：钠原子最外层只有1个电子,氯原子最外层有7个电子,两者通过得失电子能生成具有8电子稳定结构的Na+和Cl-,Na+和Cl-通过离子键相互结合成NaCl,故A项正确;物质燃烧把化学能转化成热能,B项正确;氮分子内部存在很强的共价键,很难被破坏,所以化学性质很稳定,C项错;加热是破坏旧键,反应吸热还是放热还与新键形成有关,故D项正确。分析：考查化学反应中的能量转化关系。19．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是（）A．Q1＋Q2>Q3B．Q1+Q2>2Q3C．Q1+Q2<Q3

D．Q1＋Q2<2Q3答案：D知识点：化学反应中能量转化的原因解析：解答：H2＋Cl22HCl是放热反应，所以2Q3>（Q1＋Q2）。分析：考查化学反应中的热效应，依据反应类型判断能量大小。20．已知H＋＋OH－=H2O生成1molH2O放出热量kJ，下列反应中符合该特点的是（）A．1mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应B．稀盐酸与氨水反应生成1molH2OC．稀盐酸与稀Ba（OH）2溶液反应生成1mol水D．稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1mol水答案：C知识点：中和热解析：解答：A放出热量应为2mol×kJ/mol；B放出热量（即中和热）应略小于kJ，因弱酸、弱碱在水中电离要吸收一部分热量，故多数强酸与弱碱，弱酸与强碱的中和反应热值小于kJ。酸与碱的浓度不能太大，否则中和热数值会偏大，故D错。分析：考查中和热，熟练掌握中和热的含义是解题的关键​。二、非选择题21．已知在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收kJ的热量。（1）该反应（填“是”或“不是”）吸热反应。（2）石墨和金刚石相比,能量高,更稳定。（3）推测石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧,放出的热量多。答案：（1）是（2）金刚石石墨（3）金刚石知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：同素异形体之间的转化是化学变化,故1mol石墨可转化为金刚石,该反应吸收kJ的热量,属于吸热反应,金刚石的能量高,石墨的能量低,故石墨更稳定,石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。分析：需要注意的是同素异形体之间的相互转化属于化学变换。22．如图是某同学设计的放热反应的观察装置,其实验操作步骤如下①按图所示将实验装置连接好;②在U形管内加入少量红墨水（或品红溶液）,打开T形管活塞,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭T形管活塞;③在盛有1g氧化钙的小试管里滴入2mL左右的蒸馏水,观察现象。试回答:（1）实验前必须进行的一步实验操作是。（2）实验中观察到的现象是。（3）该实验的原理是。（4）实验中发生的化学反应方程式:

。（5）说明CaO、H2O的能量与Ca（OH）2的能量之间的关系:

。（6）若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?。（填“能”或“否”）答案：（1）检查装置气密性（2）U形管里的液体左边下降,右边上升（3）CaO和H2O反应放出热量使大试管中的空气受热膨胀,引起红墨水（或品红溶液）在U形管中的位置左低右高（4）CaO+H2O=Ca（OH）2（5）1molCaO和1molH2O的能量和大于1molCa（OH）2的能量（6）否知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：从提供的仪器看实验目的,本题意在通过U形管里液面变化指示左边装置中发生反应的热量变化,利用的是气体的热胀冷缩原理,故此实验要求装置必须气密性良好,否则无法观察到现象。CaO和H2O反应放出热量使大试管中的空气受热膨胀,使U形管中的液体左边下降,右边上升。因为NaCl与水不反应,溶于水时的热量变化很小,故若将CaO换成NaCl,观察不到相同的现象。分析：本题以化学实验基本操作为载体考查化学反应与能量的关系。23．有人设计了如下三个反应:①3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl↑+H2↑②2Fe3O4+3Cl2+12HCl6FeCl3+6H2O+O2③2FeCl32FeCl2+Cl2↑（1）若这三个反应均能发生,将其联合、循环进行,可以生产能解决能源和环境问题的某种气体,该气体是（填化学式）。

（2）若这三个反应在联合、循环进行中,中间产物没有损耗,也没有其他副反应发生,则可将这三个反应合并成一个总反应。这个总反应的化学方程式为,这个总反应是（填“放热”或“吸热”）反应。

答案：（1）H2（2）2H2O2H2↑+O2↑吸热知识点：吸热反应和放热反应解析：解答：将三个反应按①×2+②+③×3得:2H2O2H2↑+O2↑,故制取的气体为H2,显然该反应为吸热反应。分析：本题考查盖斯定律的应用和吸热反应和放热反应。24．下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量（kJ）。物质Cl2Br2I2H2HFHClHBrHI能量/kJ243193151436568432366298根据上述数据回答下列问题:（1）下列物质本身具有的能量最低的是。

A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I（2）下列氢化物中,最稳定的是。

A．HF B．HCl C．HBr D．HI（3）X2+H22HX（X代表Cl、Br、I）是（填“吸热”或“放热”）反应。

（4）相同条件下,X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是。

答案：（1）A（2）A（3）放热（4）Cl2知识点：化学反应中能量转化的原因、吸热反应和放热反应解析：解答：（1）（2）破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越大,则物质越稳定,所具有的能量越低。（3）（4）以氯元素为例计算断开1molCl—Cl键和H—H键需吸收的能量:243kJ+436kJ=679kJ,而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ=864kJ,所以在Cl2+H22HCl反应中放出864kJ-679kJ=185kJ的热量,同理可计算在Br2+H22HBr、I2+H2一定条件2HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量。一定条件分析：本题考查化学反应的能量变化与化学键的关系。25．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套