高一化学新人教版必修第二册课后练习卷：6.1.1化学反应与热能

PAGE化学反应与热能1．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1.895kJ的热能。据此，试判断在100kPa下，下列说法正确的是()A．石墨比金刚石稳定B．金刚石比石墨稳定C．1mol石墨比1mol金刚石总能量高D．金刚石转化为石墨是物理变化解析：选A石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定性强，A正确，B错误；根据在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热能，说明1mol石墨的能量比1mol金刚石低，C错误；同素异形体间的转化是化学变化，D错误。2．据人民网报道，有一集团拟在太空建立巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢气，其反应式可表示为2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑。有下列几种说法：①水的分解反应是放热反应；②氢气是一级能源；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善人类的生存环境。以上叙述中正确的是()A．①② B．②③C．③④ D．①②③④解析：选C①水的分解反应是吸热反应；②氢气是二级能源；③温室效应主要是CO2气体导致的，使用氢气作燃料可以减少CO2的排放；④利用多余二氧化碳与氢气，生成甲醇，可以做能源，实现变废为宝。3．NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能：化学键NNF—FN—F键能/(kJ·mol－1)946.0154.8283.0下列说法中正确的是()A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)为吸热反应D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应解析：选B断裂化学键的过程，吸收能量，A错误；形成化学键的过程，放出能量，B正确；反应N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)中断开旧键吸收能量为946.0kJ＋154.8kJ·mol－1×3mol＝1410.4kJ，形成新键时放出能量为283.0kJ·mol－1×6mol＝1698kJ，即该反应为放热反应，C错误；化学反应过程中必有化学键的断裂与形成，D错误。4．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P：akJ·mol－1、P—O：bkJ·mol－1、Peq\o(=,\s\up7(O：ckJ·mol－1、O))O：dkJ·mol－1，根据图示的分子结构和有关数据估算1mol白磷反应放出的热量，其中正确的是()A．(6a＋5d－4c－12b)kJB．(4c＋12b－6a－5d)kJC．(4c＋12b－4a－5d)kJD．(4a＋5d－4c－12b)kJ解析：选B该反应为放热反应，反应中放出热量＝形成生成物中化学键的总能量－断开反应物中化学键的总能量。该反应中断裂6molP—P键和5molOeq\o(=,\s\up7(O键，生成物中含4molP))O键和12molP—O键；故该反应中放出能量＝(4c＋12b)kJ－(6a＋5d)kJ＝(4c＋12b－6a－5d)kJ。5．已知断开1molH2(g)中H—H键需要吸收436kJ能量。根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是()A．断开1molHCl(g)中的H—Cl键要吸收432kJ能量B．生成1molCl2(g)中的Cl—Cl键放出243kJ能量C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－864kJ·mol－1D．HCl(g)=eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH＝＋92.5kJ·mol－1解析：选C由图知，断开1molH—Cl键要吸收eq\f(1,2)×864kJ＝432kJ能量，A项正确；设生成1molCl2(g)中的Cl—Cl键放出能量为E(Cl—Cl)，则436kJ＋E(Cl—Cl)＝679kJ，可得E(Cl—Cl)＝243kJ，B项正确；由图知，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝(679－864)kJ·mol－1＝－185kJ·mol－1，则HCl(g)=eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH＝＋92.5kJ·mol－1，C错误，D正确。6.如图所示，对于A生成C的反应，下列所得结论正确的是()A．该反应为吸热反应B．该反应进行时，一定有能量放出C．A物质比C物质稳定D．该反应肯定很容易，不需要加热就可以进行解析：选B据图可知，反应物A的能量大于生成物C的能量，该反应为放热反应，反应进行时，一定有能量释放，A错误，B正确；A物质的能量高于C，则A不如C稳定，C错误；放热反应并不一定很容易进行，也可能需加热等反应条件，D错误。7．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是()选项ABCD反应装置或图像实验现象或图像信息反应开始后，针筒活塞向右移动反应物总能量高于生成物总能量反应开始后，甲处液面低于乙处液面温度计的水银柱不断上升解析：选A稀硫酸和锌反应生成氢气，导致反应开始后，针筒活塞向右移动，不能说明反应放热，A错误；由图像可知反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，B正确；反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明装置内温度升高，反应为放热反应，C正确；稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，观察到温度计的水银柱不断上升，即该反应为放热反应，D正确。8．某化学反应，设反应物总能量为E1，生成物总能量为E2，如果把化学反应中能量的变化看成是物质内部的能量与热能之间进行转变。则：(1)若E1＞E2，则该反应为____热反应，该反应的过程可看成是“储存”在物质内部的能量转化为________能而被释放出来的过程。(2)若E1＜E2，则该反应为________热反应，那么在发生化学反应时，反应物需要_________才能转化成生成物。该反应过程可看成是______________________________的过程。解析：(1)若反应物总能量高于生成物总能量，则该反应为放热反应，可理解为“储存”在物质内部的能量转化为热能而被释放出来。(2)若反应物总能量低于生成物总能量，则该反应为吸热反应，反应时需吸收能量，可理解为热能转化为物质内部能量而被“储存”起来。答案：(1)放热(2)吸吸收能量热能转化为物质内部能量而被“储存”起来9．已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ热量，反应的方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)。请回答下列问题：(1)该反应的生成物能量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。(2)若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量________(填“＞”“＜”或“＝”)572kJ。(3)与化石燃料相比，利用氢能源有很多优点，请说出其中一点________________________________________________________________________。解析：(1)该反应为放热反应，生成物能量总和小于反应物能量总和。(2)液态水变成水蒸气需要吸收热量，即2mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出热量小于572kJ。(3)与化石燃料相比，利用氢能源有很多优点，如燃烧产物为水无污染，燃烧热值高等。答案：(1)小于(2)＜(3)热值高(或清洁，无污染等其他合理答案)10.如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入粉末状的二氧化锰，再用胶头滴管滴入5mL10%的过氧化氢溶液于试管中。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)产生上述现象的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出反应的化学方程式：______________________________________________。(4)由实验推知，O2和H2O的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)H2O2的总能量。解析：双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气和水，化学方程式为2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑，该反应是放热反应，所以O2和H2O的总能量小于H2O2的总能量；由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以烧杯中的溶液变浑浊。答案：(1)试管内有气泡冒出，烧杯内溶液变浑浊(2)H2O2分解放出O2，该反应放热，使烧杯中饱和石灰水的温度升高而析出氢氧化钙晶体(3)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(4)小于11．在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol－1表示。请认真观察下图，然后回答问题。(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)已知拆开1molH—H键、1molI—I键、1molH—I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由1mol氢气和1mol碘反应生成HI会________(填“放出”或“吸收”)________kJ的热量。在化学反应过程中，是将________转化为________________。(3)下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸热反应的是______________。①物质燃烧②炸药爆炸③酸碱中和反应④二氧化碳通过炽热的炭⑤食物因氧化而腐败⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应⑦铁粉与稀盐酸反应答案：(1)放热(2)放出11化学能热能(3)①②③⑤⑦④⑥12．某校兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题，进行了如下探究：(1)①甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，设计并完成了如图所示实验。X溶液是________，滴入的量一般为________。②乙同学认为甲同学的实验不能充分证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应，乙同学的理由是__________________________________________________________。(2)丙同学利用“保温瓶式量热计”(图略)，测出10mL10%氢氧化钠溶液和不同体积的10%盐酸混合过程中，溶液的温度变化见下表(假设两溶液密度相同)。加入盐酸的体积(V)/mL24681012141618溶液温度变化(Δt)/℃5.29.612.016.018.216.715.714.713.7就此实验回答下列问题：①盐酸和氢氧化钠的反应是