高中化学人教版第二章化学反应与能量 第2章第1节

学业分层测评(建议用时：45分钟)[学业达标]1．化学反应的发生必然伴有能量的转化，其最根本原因是()A．化学反应中一定有新物质生成B．化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量，新的化学键的形成需要放出能量C．化学反应通常需要加热等条件才能发生D．能量变化是化学反应的基本特征之一【答案】B2．下列叙述正确的是()A．化学反应中的能量变化都是化学能转化成热能B．化学反应中的能量变化，全部是以热的形式呈现C．需要加热的反应一定是吸热反应D．化学键断裂需吸收能量，化学键形成放出能量【解析】A项，化学能也可以转化为光能、电能等；B项，能量变化，可以光、热等的形式呈现；C项，放热反应有时也需加热条件，D正确。【答案】D3．下列说法正确的是()【导学号：12150043】A．任何化学反应都伴随着能量的变化B．H2O(g)→H2O(l)该过程放出大量的热，所以该过程是化学变化C．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D．对于如图所示的过程，是吸收能量的过程【解析】任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不是化学变化，B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图像知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出了能量，D项错误。【答案】A4．(2023·上海高考改编)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B．该反应中，热能转化为产物内部的能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应物中化学键断裂吸收的能量少【解析】醋酸逐渐凝固，说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降低，因此该反应为吸热反应，反应物中化学键断裂吸收的热量多于生成物中化学键形成放出的热量，A、D错误。吸热反应中反应物吸收能量，得到的生成物内能增加，B正确；反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误。【答案】B5．根据下图所示的信息，判断下列叙述不正确的是()A．1molH2的共价键形成放出436kJ能量B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量C．1molH2(g)跟eq\f(1,2)molO2(g)反应生成1molH2O(g)释放能量245kJD．1molH2(g)与eq\f(1,2)molO2(g)的总能量大于1molH2O(g)的能量【解析】对同一个化学键来说，断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相等，A项正确；H2在O2中燃烧为放热反应，B项错误；ΔQ＝Q(吸)－Q(放)＝(436kJ＋249kJ)－930kJ＝－245kJ，说明反应中放出245kJ能量，C项正确；放热反应的反应物总能量大于生成物总能量，D项正确。【答案】B6．化学反应A2＋B2=2AB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D．2molAB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项错误；断键时吸收能量，B项错误。【答案】C7．(2023·铜川高一质检)已知2SO2＋O2eq\o(,\s\up14(催化剂))2SO3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是()A．O2的能量一定高于SO2的能量B．2molSO2和1molO2的总能量一定高于2molSO3的总能量C．SO2的能量一定高于SO3的能量D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生【解析】判断一个反应是放热反应还是吸热反应，关键看反应物的总能量与生成物的总能量的差值。如果反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，B项正确；A项和C项错误，都没有考查总能量差；放热反应只表明反应物总能量比生成物总能量高，而加热是反应的条件，两者无必然联系，许多放热反应也必须加热才能开始进行，D项错误。【答案】B8．下列变化中属于吸热反应的是()①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥干冰升华A．①④ B．②④C．③⑤ D．④⑥【解析】注意吸热或放热过程与吸热反应或放热反应的区别。①水汽化是物理变化，不属于吸热反应。②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反应。④KClO3分解是吸热反应。⑤是放热反应，③⑥均为物理变化。【答案】B9．(2023·黄冈高一检测)某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是()A．两步反应均为吸热反应B．三种化合物中C最稳定C．A与C的能量差为E4D．AB反应，反应条件一定要加热【解析】根据反应能量曲线图可知，能量大小为B>A>C，故两步反应分别为吸热反应、放热反应，其中A、C的能量差为ΔH，C的能量最低，C最稳定，A、C错误，B正确；吸热反应不一定需要加热，D错误。【答案】B10．如图所示，在小试管里加入2g新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管内。在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。(1)①写出上述反应的化学方程式：____________________________________________________________。②该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。③反应中的硫酸铜和水具有的总能量________(填“大于”或“小于”)硫酸铜晶体的总能量。(2)如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入Ba(OH)2·8H2O晶体，再加入NH4Cl固体，用玻璃棒不断搅拌，则可观察到U形管中的现象为________________________。【解析】(1)滴入水后，CuSO4＋5H2O=CuSO4·5H2O，由现象U形管右侧液面下降，左侧液面上升，可知是具支试管内气体受热膨胀，压强增大所致，所以此反应是放热反应，CuSO4和H2O的总能量大于CuSO4·5H2O的总能量。(2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，反应吸热，导致具支试管内气体压强减小，U形管中右侧液面上升，左侧液面下降。【答案】(1)①CuSO4＋5H2O=CuSO4·5H2O②放热③大于(2)U形管右侧液面上升，左侧液面下降11．(2023·郑州模拟)工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，反应过程中的能量变化情况如图所示。(1)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。计算当反应生成molCH3OH(g)时，能量变化是________kJ。(2)选择适宜的催化剂________(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。(3)推测反应CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应。【解析】(1)由题图知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，能量差值为510kJ·mol－1－419kJ·mol－1＝91kJ·mol－1，则反应生成molCH3OH(g)时，能量变化是mol×91kJ·mol－1＝kJ。(2)从图中可知，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ中反应物总能量与生成物总能量的差值不变，即催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应热。(3)可逆反应的正反应是放热反应，则其逆反应为吸热反应。【答案】(1)放热(2)不能(3)吸热[能力提升]12．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出121kJ的能量，且氧气中1molOO键完全断裂时需要吸收496kJ的能量，水蒸气中1molHO键形成时放出463kJ的能量，则氢气中1molHH键断裂时吸收的能量为()A．920kJ B．557kJC．436kJ D．181kJ【解析】由“1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出121kJ的能量”可知，2g氢气(含1molHH键)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121kJ×2＝242kJ。由化学方程式H2(气)＋eq\f(1,2)O2(气)eq\o(=,\s\up14(点燃))H2O(气)，可设1molHH键断裂吸收的能量为Q，则2×463kJ－Q－eq\f(1,2)×496kJ＝242kJ，解得Q＝436kJ。【答案】C13．已知25℃、101kPa下，含1mol碳原子的石墨完全燃烧生成CO2放出热量kJ；含1mol碳原子的金刚石完全燃烧生成CO2放出热量【导学号：12150044】A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高【解析】等量的石墨和金刚石完全燃烧的产物均为CO2，说明产物的总能量相等，而等质量的金刚石燃烧放出能量多，说明等量的金刚石的能量高于石墨的能量，因此由石墨转化为金刚石为吸热反应。【答案】A14．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)。请按要求填空：(1)该实验表明此反应________(填“吸收”或“释放”)能量，即：________能可以转化为________能，通过图示分析可以得出：做该实验时，环境温度________(填“高于”、“低于”或“等于”)22℃(2)根据图示计算该NaOH溶液的浓度约是________mol·L－1。(3)如图所示，在锥形瓶放置有装有水的小试管，往小试管中分别加入下列物质时：①烧碱固体②浓硫酸③硝酸铵固体④NaCl固体，其中能使a端液