2025版高一化学必修第二册（含不定项选择）课时过程性评价 八 化学反应与热能

八化学反应与热能(30分钟45分)题组过关·夯基础题组一:化学反应中的能量变化1.(2分)中华民族的发明创造为人类文明进步做出了巨大贡献,下列过程主要是利用化学反应中能量变化的是 ()【解析】选A。神舟十八号载人飞船发射过程中燃料燃烧发生氧化还原反应,放出大量热,符合题意,故A选;粮食酿醋主要是利用淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖转化为乙醇,然后乙醇再转化为乙酸,不符合题意,故B不选;湿法炼铜,二价铜离子还原为铜,利用铁的还原性,不符合题意,故C不选;打磨磁石制司南是物体形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意,故D不选。2.(2分)下列说法正确的是 ()A.Fe与S在加热条件下才能发生反应,所以该反应属于吸热反应B.HNO3、H2SO4分别与NaOH溶液反应都放出热量C.分解反应都是吸热反应,化合反应都是放热反应D.合成氨的反应是放热反应,所以N2与其他物质的反应也是放热反应【解析】选B。Fe与S虽然需加热才能发生反应,但反应开始一段时间后,停止加热,反应能继续进行,加热只是为了引发反应,所以该反应是放热反应,A错误;中和反应都是放热反应,B正确;分解反应不一定是吸热反应,如H2O2的分解反应就是放热反应,化合反应也不一定是放热反应,如CO2与C的反应就是吸热反应,C错误;与N2反应的物质不同,能量变化也不同,不能根据合成氨反应的能量变化来类推N2与其他物质反应的能量变化,如N2和O2在放电条件下生成NO就是吸热反应,D错误。3.(2分)下列说法正确的是 ()A.任何化学反应都伴随着能量的变化B.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化C.对于如图所示的过程,是吸收能量的过程D.H2O(g)→H2O(l)该过程放出大量的热,符合上述图像【解析】选A。能量的变化是化学反应的必然现象之一,A正确;化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,还可能以光能等形式表现出来,B错误;由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,则该过程释放能量,C错误;H2O(g)→H2O(l)属于物理变化,不符合题述反应图像,D错误。题组二:能量的综合利用4.(2分)(2024·聊城高一检测)中国科学家提出了“液态阳光”概念,利用太阳能将CO2和H2O转化为液态醇类燃料,其物质和能量转化路径如图所示,下列说法错误的是 ()A.CO2属于共价化合物B.该过程中能量转化的形式有太阳能→化学能→电能C.太阳能属于不可再生能源D.液态阳光技术为化石燃料枯竭的未来提供了一种可能的能源解决方案【解析】选C。A.二氧化碳是只含有共价键的共价化合物,故A正确;B.由图可知,该过程中能量转化的形式有太阳能→化学能→电能,故B正确;C.太阳能可从自然界不断获得,属于可再生能源,故C错误;D.液态阳光技术提供了一种新的能源方案,为化石燃料枯竭的未来提供了一种可能的能源解决方案,故D正确。5.(2分)被誉为“太空快递小哥”中国航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。化学方程式如下:N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。下列说法中错误的是 ()A.该反应中肼作还原剂B.此情况下,液态肼与液态H2O2反应生成N2和H2O对环境无污染C.肼(N2H4)分子中只存在极性共价键D.该反应的反应物总能量高于生成物的总能量【解析】选C。反应中N2H4中-2价N元素被氧化成N2,N2H4在反应中作还原剂,A正确;产物为N2和H2O,对环境无污染,B正确;在N2H4中既存在N—H极性键又存在N—N非极性键,C不正确;该反应为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,D正确。题组三:从微观和宏观理解化学反应中能量变化6.(4分)(2024·烟台高一检测)已知某化学反应A2(g)+2B2(g)===2AB2(g),反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是 ()A.该反应的进行一定需要加热或点燃B.生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJC.1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于2molAB2(g)的能量D.该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量【解析】选D。反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热,A错误;根据图像,该反应是吸热反应,生成2molAB2(g)吸收的热量为(E1-E2)kJ,B错误;1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量,C错误;断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,由信息可知,该反应为吸热反应,则断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,D正确。【补偿训练】利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示。下列说法正确的是 ()A.状态Ⅰ→状态Ⅱ过程释放能量B.状态Ⅱ的总能量小于状态Ⅲ的总能量C.状态Ⅲ→状态Ⅳ属于氧化还原反应D.变化过程只涉及非极性键的断裂和生成【解析】选C。状态Ⅰ→状态Ⅱ过程为化学键断裂的过程,为吸收能量过程,A错误;状态Ⅱ到状态Ⅲ为形成化学键的过程,为放热过程,则状态Ⅱ的总能量大于状态Ⅲ的总能量,B错误;状态Ⅲ→状态Ⅳ过程中过氧化氢分解生成氢气和氧气,元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,C正确;变化过程也涉及氢氧极性键的断裂,D错误。综合应用·拓思维7.(2分)某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是()A.两步反应均为放热反应B.A与C的能量差为E4-E1C.A→B的反应一定需要加热D.三种物质中C最稳定【解析】选D。A的能量小于B的能量,说明A→B的反应为吸热反应,B的能量大于C的能量,说明B→C的反应为放热反应,A错误;由图可知A与C的能量差为(E4-E3)-(E1-E2),B错误;A→B为吸热反应,不一定需要加热,C错误;物质的能量越低越稳定,C的能量最低,C最稳定,D正确。8.(4分)(双选)科学家已获得了气态N4分子,其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1molN—N键吸收193kJ能量,断裂1molN≡N键吸收946kJ能量,下列说法正确的是 ()A.N4属于一种新型的化合物B.N4(g)===4N(g)的过程中吸收1158kJ能量C.1molN4转化为N2时要放出734kJ能量D.N4和N2互为同素异形体,N4转化为N2属于物理变化【解析】选B、C。A.N4中只含有N元素一种元素,因此该物质属于单质,选项A错误;B.断裂化学键吸收能量,则N4(g)===4N(g)的过程中会吸收能量:6mol×193kJ·mol-1=1158kJ,选项B正确;C.能量变化等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,N4(g)===2N2(g)转化时的能量变化为734kJ,故1molN4转化为N2时会放出734kJ能量,选项C正确;D.N4和N2是N元素的两种不同性质的单质,二者互为同素异形体,由于N4、N2是两种不同的物质,因此N4转化为N2属于化学变化,选项D错误。9.(4分)气体X2在O2中燃烧过程用模型表示如下(“—”表示化学键),下列说法不正确的是 ()A.该反应过程的能量转化只存在化学能→热能B.过程Ⅰ是吸热过程C.该化学反应为放热反应D.过程Ⅲ一定形成了共价键【解析】选A。该反应为燃烧反应,为放热反应,该反应的能量转化不是只能以热能的形式进行,如还可能转化为光能,A错误;过程Ⅰ为断裂X2和O2中的化学键,过程Ⅰ是吸热过程,B正确;燃烧反应都是放热反应,C正确;过程Ⅲ中O原子和X原子之间形成了共价键,D正确。10.(10分)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实验装置。回答下列问题:(1)上述三套装置中,不能证明“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的是装置__________。(3分)

(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面相平),在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是______________________,

说明该反应属于______________(填“吸热”或“放热”)反应。(4分)

(3)为探究固体M投入水中的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是______________________。(3分)

【解析】(1)题述三套装置中,Ⅰ和Ⅱ装置都是利用甲中反应,乙中气体膨胀或冷却来分析甲中的反应是吸热反应还是放热反应,而Ⅲ中会产生气体,气体向烧杯中逸出,因此不能证明“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”;(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面相平),在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是液面左低右高,说明U形管中气体膨胀,则说明该反应属于放热反应;(3)若M为钠,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应是放热反应,使得乙中气体压强增大,气体向右逸出,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是有气泡冒出,反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱。答案:(1)Ⅲ(2)液面左低右高放热(3)有气泡冒出,反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱迁移创新·提素能11.(11分)华东理工大学材料科学与工程学院某教授课题组在太阳能光解水领域取得重要进展,以金属性光催化材料氮化钨为催化剂,光解水获得H2和O2,获取氢能源。(1)太阳能光解水的过程中,主要发生的能量转化形式是什么?(2分)提示:太阳能光解水的过程中,主要能量转化形式是太阳能→化学能。(2)氢能是公认的新型清洁能源,推测氢能具有哪些优点和缺点?(3分)提示:氢能的优点:原料丰富,热值高,燃烧产物是水,无污染。缺点:制备氢气的能耗高,氢气的储存和运输不方便等。(3)根据图中的能量变化判断反