2024-2025学年新教材高中化学第六章化学反应与能量第1节第1课时化学反应与热能作业含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6第1课时化学反应与热能A组·基础达标1．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．由于石墨制金刚石是吸热反应，故石墨的能量比金刚石的能量低D．燃料燃烧时只是将化学能转化为热能【答案】D【解析】化石能源物质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；吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，C正确；燃料燃烧时，化学能主要转化为热能，还有一部分转化为光能等其他形式的能量，D错误。2．有一“自热米饭”的广告播得很火，它介绍在食用时，将一无色液体加入一白色固体中，放上装米饭的盒子，过几分钟，米饭立刻就热气腾腾，可以食用了，特别便利。请你推想其白色固体和无色液体可能是如下哪个组合()A．硝酸铵和水 B．浓硫酸和水C．氧化钙和水 D．固体酒精和水【答案】C【解析】硝酸铵溶于水吸热，A错误；浓硫酸具有腐蚀性，且操作不便利，B错误；氧化钙与水反应放出大量的热，C正确；酒精溶于水时热效应不明显，D错误。3．下列图示改变为吸热反应的是()【答案】A【解析】A中生成物的总能量大于反应物的总能量，需汲取能量才能实现；B中为放热反应；C中浓硫酸溶于水放出热量，此过程是物理改变；D中是放热反应。4．白磷、红磷是磷的两种同素异形体。某温度下1mol白磷转化为红磷放出29.2kJ的热量，则下列叙述正确的是()A．白磷比红磷稳定B．红磷比白磷稳定C．1mol白磷比1mol红磷含有的总能量低D．红磷转化为白磷要放热【答案】B【解析】1mol白磷转化为红磷放出29.2kJ的热量，则1mol红磷含有的总能量低，其比白磷稳定，其转化为白磷要吸热。5．由图分析，下列叙述正确的是()A．A(g)=B(g)＋C(g)和B(g)＋C(g)=A(g)两个反应汲取或放出的能量不相等B．A(g)=B(g)＋C(g)是放热反应C．A(g)具有的能量高于B(g)和C(g)具有的总能量D．B(g)＋C(g)=A(g)是放热反应【答案】D【解析】依据能量守恒定律可知，A错误；A(g)具有的能量低于B(g)和C(g)具有的总能量，故A(g)=B(g)＋C(g)为吸热反应，B(g)＋C(g)=A(g)为放热反应，B，C错误，D正确。6．已知反应N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3(g)，有关物质的化学键键能(拆开1mol化学键所须要的能量)如下，则该反应生成2molNH3时的能量改变是()化学键N≡NN—HH—H键能/(kJ·mol－1)945.0391.0436.0A．汲取46.5kJ B．放出46.5kJC．汲取93.0kJ D．放出93.0kJ【答案】D【解析】旧键断裂须要汲取的能量为945.0kJ/mol＋3×436.0kJ/mol＝2253.0kJ/mol。因为1molNH3中含有3molN—H键，化学反应中生成2molNH3，放出的能量为6×391.0kJ/mol＝2346.0kJ/mol。旧键断裂汲取的能量小于新键形成放出的能量，则该反应为放热反应，反应放出的能量为2346.0kJ/mol－2253.0kJ/mol＝93.0kJ/mol，即该反应生成2molNH3时放出的能量为93.0kJ。7．某同学做如下试验，以检验反应中的能量改变。(1)在试验中发觉反应后(a)中温度上升，由此可以推断(a)中反应是________热反应；(b)中温度降低，由此可以推断(b)中反应是________热反应。(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式：________________________________。(3)依据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应当________(填“低于”或“高于”)生成物的总能量。【答案】(1)放吸(2)2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(3)低于8．如图是某同学设计的放热反应的视察装置，其试验操作如下：①按图示将试验装置连接好；②在U形管内加入少量红墨水，打开T形管的全部弹簧夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再关闭弹簧夹c；③向盛有1g氧化钙的小试管中滴入2mL左右的水，视察现象。试回答下列问题：(1)试验前必需进行的第一步试验操作是_______________________________。(2)试验中视察到的现象是_______________________________。(3)该试验的原理是________________________________。(4)写出试验中发生反应的化学方程式：____________________________。(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系：_______________________________。(6)若试验中将CaO换成NaCl，能否视察到相同的现象？________(填“能”或“否”)。【答案】(1)检查装置气密性(2)U形管内红墨水的液面左边下降，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U形管中红墨水的液面左低右高(4)CaO＋H2O=Ca(OH)2(5)1molCaO与1molH2O的总能量大于1molCa(OH)2的能量(6)否B组·实力提升9．“能源分类相关图”如右图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是()A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物质能、自然气C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能【答案】C【解析】煤炭、石油不是新能源，也不是可再生能源，A错误；自然气不是新能源，也不是可再生能源，B错误；地热能是来自地球内部的能源，核能不是可再生能源，也不是来自太阳的能源，D错误。10．已知反应X＋Y=M＋N为吸热反应，对这个反应，下列说法正确的是()A．X的能量肯定低于M，Y的能量肯定低于NB．因该反应为吸热反应，故肯定要加热，反应才能进行C．破坏反应物中化学键所汲取的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D．X和Y的总能量肯定低于M和N的总能量【答案】D【解析】吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，不能单指某一种反应物与某一种生成物的能量大小，A错误，D正确；吸热反应不肯定必需加热才能发生，B错误；从微观角度说明，吸热反应中破坏反应物中化学键所汲取的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，C错误。11．已知断裂1mol共价键所须要汲取的能量分别为H—H：436kJ，I—I：151kJ，H—I：299kJ，下列对H2(g)＋I2(g)eq\o(,\s\up7(△))2HI(g)的反应类型推断错误的是()A．放出能量的反应 B．汲取能量的反应C．氧化还原反应 D．可逆反应【答案】B【解析】依题意，断裂1molH—H键和1molI—I键汲取的能量为436kJ＋151kJ＝587kJ，生成2molH—I键放出的能量为299kJ×2＝598kJ，因为598kJ>587kJ，所以该反应的正反应是放出能量的反应；依据反应式可知该反应是可逆反应，也是氧化还原反应。12．生产液晶显示器的过程中运用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的实力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F键能/(kJ·mol－1)941.7154.8283.0下列说法正确的是()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)是吸热反应D．NF3汲取能量后假如没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应【答案】B【解析】N2(g)→2N(g)表示断裂化学键的过程，应汲取能量，A错误；N(g)＋3F(g)→NF3(g)表示形成化学键的过程，放出能量，B正确；汲取的总能量(941.7kJ＋154.8kJ×3)＝1406.1kJ＜放出的总能量(283.0kJ×6)＝1698.0kJ，故为放热反应，C错误；化学反应肯定有化学键的断裂与生成，若NF3汲取能量后没有化学键的断裂与生成，则肯定不发生化学改变，可能发生物理改变，D错误。13．为了探究化学能与热能的转化，某试验小组设计了如下图所示的三套试验装置：(1)上述三个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的是________(填装置序号)。(2)某同学选用装置Ⅰ进行试验(试验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可视察到的现象是________________________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行试验(反应在丙试管中进行)。①若M为钠，则试验过程中烧杯中可视察到的现象是__________________________。②若视察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水____________(填“肯定是放热反应”“肯定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是____________________________________________。③若视察到烧杯中的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是__________________。(4)至少有两种试验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应。方法①：选择________(填装置序号)进行试验；方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包袱并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若视察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。【答案】(1)Ⅲ(2)左端液面降低，右端液面上升放热(3)①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯中的导管内形成一段水柱②可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是放热反应③硝酸铵(或其他合理答案)(4)Ⅰ(或Ⅱ)放热【解析】(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管左端液面降低，右端液面上升。(3)①若M为钠，钠与水反应生成NaOH和H2，该反应是放热反应，放出的热量使大试管中温度上升，气压增大，所以右边烧杯中有气泡产生；冷却后大试管中温度降低，气压减小，右边烧杯中的导管内会形成一段水柱。②若视察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量。有热量放出的过程不肯定属于放热反应，如浓硫酸、NaOH固体溶于水会放出热量，但是不属于放热反应。③若视察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小，证明M溶于水汲取热量，溶于水能够汲取热量的物质有NH4NO3等。14．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或汲取)的能量。已知白磷和P4O6分子结构如下图所示，现供应以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198kJ·mol－1、P—O：360kJ·mol－1、O=O：498kJ·mol－1，