2024-2025学年高中化学第二章化学反应与能量第一节化学能与热能时作业含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7化学能与热能时间：45分钟一、选择题1．已知断裂1mol共价键所须要汲取的能量分别为H—H键：436kJ；I—I键：153kJ；H—I键：229kJ。下列对反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)的推断中，错误的是(B)A．该反应是放出能量的反应B．该反应是汲取能量的反应C．该反应是氧化还原反应D．I2与H2具有的总能量大于生成的HI具有的总能量解析：依题意，断裂1molH—H键和1molI—I键汲取的总能量为436kJ＋153kJ＝589kJ，生成2molH—I键放出的能量为299kJ×2＝598kJ，因598kJ>589kJ，所以H2与I2反应生成HI的反应是放出能量的反应；依据反应式可知该反应是氧化还原反应。2．下列各图中，表示放热反应的是(B)解析：反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应是放热反应，则表示放热反应的是图象B。3．一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，运用时将它们混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷缘由的推想错误的是(C)A．Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程B．较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程C．铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应D．NH4NO3溶于水会汲取热量解析：Na2SO4·10H2O失水属于分解反应，也属于吸热反应；NH4NO3汲取水并溶解于水中，是一个吸热的物理改变过程，整个过程中只是Na2SO4·10H2O的分解反应和NH4NO3溶于水的过程，而并没有发生复分解反应，C项错误。4．化学反应A2＋B2=2AB的能量改变如图所示，则下列说法正确的是(C)A．该反应是吸热反应B．断裂1molA—A键和1molB—B键能放出xkJ的能量C．断裂2molA—B键须要汲取ykJ的能量D．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量解析：由图象知，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的能量，所以该反应放热。5．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是(C)A．铝片与稀H2SO4反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应C．灼热的炭与CO2反应D．甲烷在O2中的燃烧反应解析：A、D是放热反应，B、C是吸热反应，但Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O是非氧化还原反应，C＋CO2eq\o(=,\s\up15(△))2CO是氧化还原反应，故选C。6．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(C)A．H2O分解为H2与O2时放出热量B．生成1molH2O时汲取热量245kJC．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙D．氢气和氧气的总能量小于水的能量解析：依据能量改变可知，1molH2与eq\f(1,2)molO2断键时汲取685kJ能量，而生成1molH2O放出930kJ能量，所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应，则H2O的分解是吸热反应。7．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中，正确的是(D)A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3解析：H2＋Cl2=2HCl是放热反应，所以2Q3>(Q1＋Q2)。8．肯定量的氢气在肯定条件下完全燃烧生成气态水，放出热量值为Q1，等量的H2在同样条件下完全燃烧生成液态水，放出热量值为Q2，则Q1与Q2的关系为(C)A．Q1>Q2 B．Q1＝Q2C．Q1<Q2 D．无法确定解析：反应物相同，生成物状态不同，能量的改变是不一样的。H2燃烧生成气态水，气态水再液化成液态水要放出热量，所以Q2>Q1。9．如图为反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的能量改变示意图。下列说法正确的是(D)A．拆开2molH2(g)和1molO2(g)中的化学键成为H、O原子，共放出1368kJ能量B．由H、O原子形成2molH2O(g)，共汲取1852kJ能量C．2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(l)，共汲取484kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量解析：断键须要汲取能量，成键时放出能量，A、B错；2molH2(g)和1molO2(g)反应生成2mol气态水时放出484kJ能量，C错，D对。10．如图所示，ΔH1＝－393.5kJ/mol，ΔH2＝－395.4kJ/mol，下列说法或表示式正确的是(C)A．由石墨转化生成金刚石为放热反应B．石墨和金刚石的转化是物理改变C．石墨的稳定性强于金刚石D．1mol石墨的总键能比1mol金刚石的总键能小1.9kJ解析：图象表明等物质的量的石墨比金刚石能量低，由石墨转化生成金刚石属于吸热反应，A错误；石墨和金刚石分别是碳的同素异形体，是不同物质的转化，是化学改变，B错误；石墨能量较金刚石低，能量越低越稳定，总键能越大，石墨的稳定性强于金刚石，石墨总键能大于金刚石，C正确，D错误。11．已知H＋＋OH－=H2O生成1molH2O放出热量57.3kJ，下列反应中符合该特点的是(C)A．1mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应B．稀盐酸与氨水反应生成1molH2OC．稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液反应生成1mol水D．稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1mol水解析：A放出热量应为2mol×57.3kJ/mol；B项中氨水不是强碱。酸与碱的浓度不能太大，否则中和热数值会偏大，故D错。二、非选择题12．在一个小烧杯里，加入20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10gNH4Cl晶体，并马上用玻璃棒快速搅拌，如图所示。试回答下列问题：(1)试验中要马上用玻璃棒快速搅拌的缘由是使反应物快速混合而充分反应，使温度快速降低。(2)假如试验中没有看到“结冰”现象，可能的缘由是①药品用量太少；②Ba(OH)2·8H2O晶体未研成粉末，反应太慢；③没有快速搅拌；④环境温度太高；⑤玻璃片上加水太多；⑥Ba(OH)2·8H2O失水(答出3个或3个以上缘由)。(3)假如没有看到“结冰”现象，为说明该反应吸热，我们还可以实行的方式是①用皮肤感受，感觉很凉；②用温度计测量，发觉温度降低(答出两种方案)。(4)写出试验中发生反应的化学方程式Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。(5)试验中即使不“结冰”，提起烧杯的时候，发觉烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，缘由是水排开了烧杯底部与玻璃片之间的空气，在大气压作用下，烧杯与玻璃片黏在了一起。(6)试用简洁的方法说明烧杯与玻璃片之间是因为“结冰”而黏在一起的：看能否从侧面相对滑动，若不能，则是由于“结冰”的缘由。(7)在上述试验过程中，你认为是否有不妥之处？若有，请指出并写出改进方法，若没有，此问不用作答反应过程中有对人体有害的NH3产生，且对环境造成污染，故应用浸有稀硫酸的棉花多孔塑料片覆盖在烧杯口上来汲取NH3。13.(1)20世纪30年头，Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简洁的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量改变示意图，说明这个反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应，NO2和CO的总能量大于(填“大于”“小于”或“等于”)CO2和NO的总能量。(2)已知在高温、高压、催化剂作用下，1mol石墨转化为金刚石，汲取1.9kJ的热量。①该反应是(填“是”或“不是”)吸热反应。②石墨和金刚石相比，金刚石能量高，石墨更稳定。③推想石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧，金刚石放出的热量多。解析：(1)依据图象可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热；(2)1mol石墨可转化为金刚石，该反应汲取1.9kJ的热量，属于吸热反应，金刚石的能量高，石墨的能量低，故石墨更稳定，石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。14．能源是人类生存和发展的重要因素。常规能源(煤、石油、自然气等)日益削减，促进人们去探讨能源的利用率和新能源(如太阳能、氢能、核能等)开发。(1)我国目前最主要的能源品种是煤，能源利用中存在的主要问题有人均能源占有量小，能源利用率低，单位产值能耗高。(2)为削减污染，提高燃料利用率，下列措施可以达到目的的是①②③④。①将城市居民燃煤改为运用气体燃料②若将原来烧自然气的灶具改烧石油液化气，应增大空气进入量和削减液化气的进入量③研制燃料电池④在农村大力发展沼气(3)某些科学家对以下3个化学反应很感爱好：①3FeCl2＋4H2Oeq\o(=,\s\up15(500℃))Fe3O4＋6HCl＋H2②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl=6FeCl3＋6H2O＋O2③6FeCl3eq\o(=,\s\up15(300℃))6FeCl2＋3Cl2科学家想利用上述反应来制取的一种很有意义的物质是H2，该物质作为燃料的优点有单位质量燃烧发热量高、燃烧产物只有水，对环境无污染、来源(水)较为丰富。15．为了探究化学能与热能的转化，某试验小组设计了如下三套试验装置：(1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是Ⅲ。(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左端液柱降低，右端液柱上升，说明该反应属于放热(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产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱；②若视察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水可能是放热反应(填“肯定是放热反应”“肯定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是放热反应；③若视察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是硝酸铵(或其他合理答案)。(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Ⅰ(或Ⅱ)(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行试验；方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉