2025版新教材高中化学第2章化学键化学反应规律第2节化学反应与能量转化第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式课时作业鲁科版必修第二册

第1课时化学反应中能量改变的本质及转化形式必备学问基础练进阶训练第一层学问点1化学反应中的能量改变1.下列说法中，不正确的是()A．化学反应未必伴随能量改变B．化学反应中的能量改变主要是由化学键改变引起的C．化学反应中能量改变的大小与反应物的物质的量的多少有关D．化学反应释放的能量不肯定表现为热能，但肯定遵循能量守恒定律2．下列说法正确的是()A．须要加热才能发生的反应肯定是吸热反应B．化学反应中的能量改变都表现为热量改变C．任何放热反应在常温下肯定能发生D．反应物和生成物所具有的总能量确定了反应是放热还是吸热3．下列叙述正确的是()A．物质燃烧不肯定是放热反应B．放热反应不须要从外界汲取任何能量就能发生C．在一个确定的化学反应中，反应物总能量总是高于生成物总能量D．化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的改变4．已知反应X＋Y=M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是()A．X的能量肯定低于M的，Y的能量肯定低于N的B．因为该反应为吸热反应，故肯定要加热反应才能进行C．破坏反应物中的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5．下列反应是吸热反应的是()6．下列反应既属于氧化还原反应，又是放热反应的是()A．铝与盐酸反应B．NaOH和HCl反应C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应D．CaCO3受热分解为CaO和CO27.下列反应过程中能量改变的趋势与右图一样的是()A．C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2COB．CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑C．2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3D.Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O8．已知反应：A＋B=C＋D为放热反应，则下列说法正确的是()A．A的能量肯定大于BB．A和B的总能量肯定大于C和D的总能量C．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生D．该反应肯定可以自发进行学问点2化学反应中能量改变的实质9.氢气和氟气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量。在反应过程中，断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断裂1molF2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1molHF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<2Q3 B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2>Q310．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时汲取热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时汲取热量为()A．436kJ B．557kJC．920kJ D．618kJ11．下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢的过程中能量改变的图像的是()12．化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量改变如图所示，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的能量C．断裂2molA—B键须要汲取ykJ的能量D．2molAB(g)的总能量高于1molA2(g)和1molB2(g)的总能量13．已知反应NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)的能量改变如图所示。下列说法正确的是()A．图中A→B的过程为放热过程B．1molNO2和1molCO的键能总和大于1molNO和1molCO2的键能总和C．该反应为氧化还原反应D．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量14．某反应由两步反应构成：A→B、B→C，反应过程中的能量改变曲线如图。下列叙述正确的是()A．两步反应均为吸热反应B．三种物质中C最稳定C．A与C的能量之差为E4D．A→B，反应条件肯定须要加热15．科学家首次用X射线激光技术视察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程，反应过程如图所示。下列说法正确的是()A．CO和O生成CO2是吸热反应B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程16．化学反应中的能量改变是由旧化学键断裂时汲取的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为1molN2(g)和1molO2(g)反应生成2molNO(g)过程中的能量改变，下列说法中正确的是()A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应放出的能量为180kJB．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量C．通常状况下，N2(g)和O2(g)混合能干脆生成NO(g)D．NO能与NaOH溶液反应生成盐和水关键实力综合练进阶训练其次层一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1．下列有关化学反应的热现象的说法不正确的是()①伴有能量改变的过程都是化学改变②化学反应肯定有能量改变，主要是由化学键改变引起的③吸热反应须要加热后才能发生，放热反应不加热就会发生④化学反应汲取或放出热量的多少与参与反应的物质的状态、质量有关A．①② B．②③C．①③ D．②④2．如图所示，下列说法正确的是()A．石墨和金刚石的转化是物理改变B．石墨的稳定性弱于金刚石C．C(s，石墨)=C(s，金刚石)是放热反应D．相同质量的石墨和金刚石完全燃烧生成CO2气体，石墨放出的热量少3．某集团拟将在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑。有下列几种说法：①水分解反应是放热反应；②氢气是一次能源；③运用氢气作燃料有助于限制温室效应；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，可改善生存条件。其中叙述正确的是()A．①② B．②③C．③④ D．①②③④4．依据下列信息推断氢气燃烧生成水时的热量改变，其中肯定正确的是()A．生成1molH2O时放出热量245kJB．H2O分解为H2与O2时放出热量C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲>乙>丙D．氢气和氧气的总能量小于水的能量5．下列试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AB反应装置或图像试验现象或图像信息温度计的水银柱上升反应物总能量大于生成物总能量选项CD反应装置或图像试验现象或图像信息反应起先后，针筒活塞向右移动反应起先后，甲处液面低于乙处液面二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。6.已知反应A＋B=C＋D的能量改变如图所示，下列说法正确的是()A.该反应是放热反应B.只有在加热条件下才能进行C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应中断开化学键汲取的总能量高于形成化学键放出的总能量7．探讨表明，化学反应中能量改变的本质是化学键的形成和断裂过程中释放和汲取能量。如图表示反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的能量改变，下列有关说法中错误的是()A．图中的①是指放出能量，②是指汲取能量B.图示说明反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)是一个吸热反应C.图示说明化学键的形成与断裂是化学反应中发生能量改变的根本缘由D.③中a为4848．依据如图所示的反应推断下列说法中错误的是()碳酸钙的热分解示意图A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量B.该反应的焓变大于零C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂汲取能量，化学键生成放出能量D.由该反应可推出凡是须要加热才发生的反应均为吸热反应9．为探究NaHCO3、Na2CO3分别与1mol·L－1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应，进行试验并测得如下数据。下列有关说法正确的是()序号液体固体混合前液体温度混合后液体最高温度①35mL水2.5gNaHCO320℃18.5℃②35mL水3.2gNa2CO320℃24.3℃③35mL盐酸2.5gNaHCO320℃16.2℃④35mL盐酸3.2gNa2CO320℃25.1℃A.仅通过试验③即可推断反应Ⅰ是吸热反应B.仅通过试验④即可推断反应Ⅱ是放热反应C.通过试验可推断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应D.通过试验可推断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应三、非选择题10．(1)如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，先放入试管中几小块镁条，再用滴管滴入5mL稀盐酸于试管中，试回答下列问题：①试验中视察到的现象是_________________________________________________。②产生上述现象的缘由是__________________________________________________________________________________________________________________________。③写出有关反应的离子方程式______________________________________________。④由试验知，反应中MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁条和盐酸的总能量。(2)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Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量(kJ)243193151432366298436依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．Cl2C.Br2 D．I2②下列氢化物中，最稳定的是________。A.HClB．HBrC．HI③X2＋H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？__________________________________。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，________(填“放出”或“汲取”)的热量最多的是________。⑤若无上表中的数据，你能正确回答出问题④吗？________(填“能”或“不能”)，你的依据是________________________________________。学科素养升级练进阶训练第三层1．反应A＋B→C(放热)分两步进行：①A＋B→X(吸热)；②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量改变的是()2．H2和I2能发生反应：H2(g)＋I2(g)eq\o(,\s\up7(△))2HI(g)，生成2molHI(g)反应放出akJ热量，已知a、b、c均大于零。下列说法正确的是()A.反应物的总能量低于生成物的总能量B.断开1molH—H键和1molI—I键所需能量大于断开2molH—I键所需能量C.向密闭容器中加入2mol(g)H2和2molI2(g)，充分反应后放出的热量等于2akJD.断开2molH—I键所需能量为(c＋b＋a)kJ3．化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现供应以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P键：198P—O键：360O=O键：498，则依据反应P4(白磷)＋3O2=P4O6，生成1molP4O6时的能量改变为()A.汲取1638kJ的能量 B．放出1638kJ的能量C.汲取126kJ的能量 D．放出126kJ的能量 4．为了探究化学能与热能的转化，某试验小组设计了如图所示三套试验装置：(1)上述3个装置中，不能用于探究“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。(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)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，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(反应在甲试管中进行)。①若M为钠，则试验过程中烧杯中可视察到的现象是________________________________________________________________________；②若视察到烧杯里产生气泡，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”)；③若视察到烧杯里的导管内形成一段水柱，则M可能是________。(4)至少有两种试验方法能证明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：选择上述装置________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，若视察到棉花燃烧，则说明该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。第1课时化学反应中能量改变的本质及转化形式必备学问基础练1．答案：A解析：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，而断键汲取能量、成键释放能量，则化学反应必定伴随着能量改变，故A错误；断裂化学键须要汲取能量，形成化学键须要放出能量，化学反应中的能量改变主要是由化学键的断裂和形成引起的，故B正确；化学反应中能量改变的大小与反应物的物质的量多少有关，参与反应的反应物的物质的量越多，能量改变越大，故C正确；化学反应释放的能量不肯定表现为热能，也可以是光能、电能等，且肯定遵循能量守恒定律，故D正确。2．答案：D解析：反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，与反应条件无关，A、C错误，D正确；化学反应的特征之一就是伴随着能量改变，但能量的改变不肯定都表现为热量的改变，例如也可以表现为光能的改变，B错误。3．答案：D解析：燃烧都是放热反应，A错误；有些放热反应也须要从外界汲取能量才能发生，B错误；反应物的总能量不肯定比生成物的总能量高，C错误；任何化学反应都伴随能量的改变，D正确。4．答案：D解析：反应吸热，但X的能量不肯定低于M的，Y的能量不肯定低于N的，A错误；反应的吸、放热，与反应条件无关，B错误；反应吸热，破坏反应物中的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；反应吸热，因此反应物总能量低于生成物总能量，即X和Y的总能量肯定低于M和N的总能量，D正确。5．答案：A解析：由图像可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，因此A反应为吸热反应；由图像可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，因此B反应为放热反应；铝热反应为放热反应，C反应为放热反应；锌和稀盐酸的置换反应为放热反应，D反应为放热反应。6．答案：A解析：有电子转移的化学反应是氧化还原反应，化学能转化为热能的化学反应是放热反应。反应A和反应B都是放热反应，反应C和反应D都是吸热反应。7．答案：C解析：由题图可知，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应。C＋CO22CO为吸热反应，故A不符合题意；CaCO3CaO＋CO2↑为吸热反应，故B不符合题意；2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3为放热反应，故C符合题意；Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O为吸热反应，故D不符合题意。8．答案：B解析：反应物的总能量大于生成物的总能量，A的能量与B的能量关系无法确定，故A错误；该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即A和B的总能量肯定大于C和D的总能量，故B正确；反应是放热还是吸热与反应条件(如加热)无关，故C错误；该反应不肯定能自发进行，故D错误。9．答案：A解析：断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，则H—H键键能为Q1kJ·mol－1，断裂1molF2中的化学键消耗的能量为Q2kJ，则F—F键键能为Q2kJ·mol－1，形成1molHF中的化学键释放的能量为Q3kJ，则H—F键键能为Q3kJ·mol－1，则Q1kJ·mol－1＋Q2kJ·mol－1－2Q3kJ·mol－1<0，即Q1＋Q2<2Q3。10．答案：A解析：1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，可知1molH2(g)燃烧放热242kJ，设1molH—H键断裂时汲取热量为xkJ，则x＋eq\f(1,2)×496－2×463＝－242，解得x＝436。11．答案：B解析：氢气与氯气的反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应物断键时汲取能量，总能量增大，形成化学键时放出能量，总能量减小。12．答案：C解析：由题图可知，1molA2(g)和1molB2(g)的总能量高于2molAB(g)的总能量，即反应物的总能量高于生成物的总能量，题述反应是放热反应，故A、D错误；旧键的断裂汲取能量，而不是释放能量，故B错误；由题图可知断裂2molA—B键须要汲取ykJ能量，故C正确。13．答案：C解析：A状态的能量低于B状态，则题图中A→B的过程为吸热过程，A错误；反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，即断键汲取的能量低于成键放出的能量，则1molNO2和1molCO的键能总和小于1molNO和1molCO2的键能总和，B错误；反应中C和N元素化合价发生改变，则该反应为氧化还原反应，C正确；由题图可知，反应物总能量高于生成物总能量，则1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量，D错误。14．答案：B解析：由题图可知A生成B的反应为吸热反应，B生成C的反应为放热反应，故A错误；物质所具有的能量越低，越稳定，由题图可知C的能量最低，最稳定，故B正确；A与C的能量之差为E4－E3－E1＋E2，故C错误；A生成B的反应为吸热反应，吸热反应不肯定须要加热，故D错误。15．答案：C解析：由题图可知反应物总能量大于生成物总能量，CO和O生成CO2为放热反应，故A错误；由题图可知不存在CO的断键过程，故B错误；CO与O生成了CO2，CO2中的C=O键为极性共价键，故C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程，故D错误。16．答案：B解析：依据题给数据可知，1molN2(g)和1molO2(g)完全反应，反应物中化学键断裂汲取能量1444kJ，生成物中化学键的形成放出能量1264kJ，故反应汲取能量，汲取的能量为180kJ，A不正确；氮气和氧气反应须要在高温或放电条件下才能进行，C不正确；NO与氢氧化钠溶液不反应，D不正确。关键实力综合练1．答案：C解析：伴有能量改变的过程可能是化学改变，也可能是物理过程，如水汽化，①错误。化学反应的本质是旧化学键断裂汲取能量，新化学键形成放出能量，所以反应过程中肯定伴随着能量的改变，②正确。吸热反应不肯定须要加热，如氢氧化钡结晶水合物和氯化铵反应是吸热反应，常温下可发生；放热反应有时须要加热才能进行，③错误。反应物的物质的量不同，反应的能量改变不同，④正确。2．答案：D解析：依据题图得出金刚石的能量比石墨高，依据物质的能量越低越稳定，断裂化学键汲取能量，形成化学键放出能量。石墨转化为金刚石发生的是化学反应，属于化学改变，A错误；金刚石的能量大于石墨的能量，物质的能量越高越不稳定，则石墨比金刚石稳定，B错误；由题图可知，金刚石的能量高于石墨，故C(s，石墨)=C(s，金刚石)是吸热反应，C错误；金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，D正确。3．答案：C解析：①氢气的燃烧反应是放热反应，则水的分解反应是吸热反应；②氢气是由一次能源产生的能源(如电解水制氢、光解水制氢等)，所以氢气是二次能源；③运用氢气作燃料，由于其产生的物质是水，不会造成大气污染，所以有助于限制温室效应；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，可以作为可再生能源运用，同时可以削减空气中温室气体的含量，从而改善生存条件。4．答案：A解析：题图表示了1mol氢气和0.5mol氧气反应生成1mol水的过程中的能量改变，断键汲取的能量＝436kJ＋249kJ＝685kJ，成键释放能量930kJ，故释放能量245kJ，反应放热，A正确；据A分析，水分解吸热，B错误；断键汲取能量，成键释放能量，C错误；反应放热，反应物总能量高于生成物总能量，D错误。5．答案：C解析：因为温度计的水银柱上升，温度上升，说明氢氧化钠与盐酸反应放出热量，A正确；反应物的总能量比生成物的总能量高，所以在发生反应时会有一部分能量放出，表现为反应放热，B正确；锌粒与稀硫酸反应会产生氢气，使锥形瓶内气体压强增加，所以针筒活塞向右移动不能证明反应放热，C错误；锌粒与稀硫酸反应起先后，甲处液面低于乙处液面，说明反应导致集气瓶内气体压强增大，但反应并未在集气瓶中进行，说明是反应放出的热量使集气瓶内的温度上升导致集气瓶内压强增大，D正确。6．答案：D解析：依据图像可知反应物总能量低于生成物总能量，所以该反应是吸热反应，故A、C错误；某些吸热反应不须要加热也可以发生，如氢氧化钡晶体和铵盐发生的吸热反应，故B错误；断裂化学键汲取能量，形成化学键放出能量，该反应是吸热反应，所以反应中断开化学键汲取的总能量高于形成化学键放出的总能量，D正确。7．答案：AB解析：A项，断裂化学键汲取能量，形成化学键释放能量，错误；B项，由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，应为放热反应，错误；D项，a＝1852－1368＝484，正确。8．答案：D解析：因为碳酸钙受热分解是吸热反应，CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，A、B项正确；C项，在CaCO3中，Ca2＋和COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))之间存在离子键，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))中，C与O之间存在共价键，故反应中有离子键断裂也有共价键断裂，断键汲取能量，成键放出能量，C项正确；须要加热才发生的反应不肯定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D项错误。9．答案：C解析：依据题表中试验①可知，碳酸氢钠溶于水为吸热过程，所以不能仅依据试验③混合后液体温度降低而推断碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应，A错误；依据试验②可知，碳酸钠溶于水的过程为放热过程，所以不能仅依据试验④盐酸与碳酸钠混合后液体温度上升推断反应Ⅱ是放热反应，B错误；依据试验①可知，碳酸氢钠溶于水后混合液体温度从20℃降低到18.5℃，而试验③中盐酸与碳酸氢钠混合后液体温度从20℃降低到16.2℃(<18.5℃)，证明反应Ⅰ为吸热反应；试验②水与碳酸钠混合后液体温度从20℃上升到24.3℃，试验④中盐酸与碳酸钠混合后液体温度从20℃上升到25.1℃(>24.3℃)，证明碳酸钠与盐酸的反应为放热反应，故C正确，D错误。10．答案：(1)①镁条上有大量气泡产生；镁条渐渐溶解；烧杯中析出固体(或烧杯中溶液变浑浊)②镁条与稀盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度上升而减小，故析出Ca(OH)2固体③Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑④小于(2)①A②A③放热反应④放出Cl2⑤能元素的非金属性越强，生成的氢化物越稳定，反应放出的能量就越多解析：破坏1mol物质的化学键时所消耗的能量与相同条件下形成1mol该物质的化学键时放出的能量相等，放出的能量越多，物质本身具有的能量越低，分子越稳定。形成1molH—H键时放出的能量最多，为436kJ；在氢化物中，形成1molH—Cl键时放出的能量最多，为432kJ；假设消耗1molH2，分别计算诞生成HCl、HBr、HI的三个反应放出的热量依次为185kJ、103kJ和9kJ。学科素养升级练1．答案：D解析：由“反应A＋B→C(放热)分两步进行：①A＋B→X(吸热)；②X→C(放热)”可知，X的能量大于A和B的能量、A和B的能量大于C、X的能量大于C，D图像符合，故选D。2．答案：D解析：H2(g)＋I2(g)2HI(g)是放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，故A错误；断裂化学键汲取能量，形成化学键放出能量，因