2024-2025学年新教材高中化学第6章化学反应与能量第1节第1课时化学反应与热能课时分层作业含解析新人教版必修第二册

PAGE6-化学反应与热能(建议用时：40分钟)[合格过关练]1．下列属于氧化还原反应且为吸热反应的是()A．C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up9(高温))CO＋H2B．2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2OC．Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑D．CaCO3eq\o(=,\s\up9(高温))CaO＋CO2↑[答案]A2．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。此现象说明白()A．该反应是吸热反应B．该反应是放热反应C．铁粉和硫粉在常温下可以发生反应D．硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量B[反应发生后停止加热，反应仍可持续进行说明反应为放热反应，A错误，B正确；反应须要加热才能发生，常温下不能进行，C错误；反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，D错误。]3．有专家指出，假如对燃烧产物如二氧化碳、水、氮气等利用太阳能使它们重新组合，可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中太阳能最终转化为()A．化学能 B．热能C．生物质能 D．电能[答案]B4．下列有关新能源的说法不正确的是()A．绿色植物通过光合作用将光能转化为生物质能B．风能、太阳能是清洁能源C．氢能目前难以被广泛利用的主要缘由是其燃烧所放出的能量低于相同质量的化石燃料D．开发生物质能有利于环境爱护和经济可持续发展C[生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，绿色植物可以通过光合作用将光能转化为生物质能，A项正确；风能、太阳能属于可再生能源，无污染，是清洁能源，B项正确；氢气是一种热值很高的燃料，它燃烧时产生的能量一般高于同质量的其他燃料，氢能目前难以被广泛利用的主要缘由是开发利用技术不成熟，C项错误；开发生物质能有利于环境爱护和经济可持续发展，D项正确。]5．已知物质具有的能量越低越稳定。若反应C(石墨)eq\o(=,\s\up9(确定条件))C(金刚石)是吸热反应，下列说法不正确的是()A．金刚石和石墨是不同的单质B．金刚石和石墨可以相互转化C．石墨比金刚石更稳定D．相同质量的石墨比金刚石的能量高D[金刚石、石墨的结构不同，都是由碳元素组成的不同单质，A项正确；金刚石和石墨是不同的物质，二者在确定条件下可以相互转化，B项正确；C(石墨)eq\o(=,\s\up9(确定条件))C(金刚石)是吸热反应，故相同质量的石墨比金刚石的能量低，即石墨比金刚石稳定，C项正确，D项错误。]6．H2在Cl2中燃烧的化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，已知在相同条件下，有如图所示的能量改变，下列说法正确的是()A．H2、Cl2和HCl分子中的化学键都是非极性键B．1molH2与1molCl2的总能量小于2molHCl的总能量C．1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时，反应放出的能量为(2Q3－Q1－Q2)kJD．1molH2与1molCl2反应生成2molHCl的过程中(Q1＋Q2)＞2Q3C[H2、Cl2分子中的化学键是非极性键，HCl分子中的化学键是极性键，A项错误；依据反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)放出能量可知，1molH2和1molCl2的总能量确定大于2molHCl的总能量，B项错误；由题给图示可知，断开1molH—H和1molCl—Cl分别须要汲取Q1kJ、Q2kJ的能量，形成1molH—Cl放出Q3kJ的能量，则反应放出的能量为(2Q3－Q1－Q2)kJ，C项正确；若反应过程中(Q1＋Q2)＞2Q3，则反应汲取能量，与实际不符，D项错误。]7.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，确定有能量放出C．A物质比C物质稳定D．该反应确定很简洁，不须要加热就可以进行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，确定释放能量，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；放热反应并不确定很简洁进行，也可能需加热等反应条件，D错误。]8．反应A＋B→C(放热反应)分两步进行：①A＋B→X(吸热反应)；②X→C(放热反应)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量改变的是()ABCDD[因总反应为放热反应，反应①为吸热反应，反应②为放热反应，所以反应②放出的热量比反应①汲取的热量多。选项A，图中反应①为放热反应，反应②为吸热反应，且总反应为吸热反应，错误；选项B，图中反应①和反应②均为吸热反应，错误；选项C，图中反应①和反应②均为放热反应，错误。]9．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C[A状态的能量低于B状态，则图中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。]10．为了探讨化学反应A＋B=C＋D的能量改变状况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降、乙处液面上升。试回答下列问题：(1)该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。(2)反应物A和B的总能量比生成物C和D的总能量________(填“高”或“低”)。(3)反应物化学键断裂汲取的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。[解析](1)当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降、乙处液面上升，说明集气瓶中空气受热膨胀，因此反应放出能量，即A与B的反应是放热反应。(2)反应是放热反应，因此反应物A和B的总能量比生成物C和D的总能量高。(3)该反应是放热反应，则反应物化学键断裂汲取的能量低于生成物化学键形成放出的能量。[答案](1)放热(2)高(3)低[素养培优练]11．(双选)利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法，已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)是合成甲醇(CH3OH)的反应，该反应过程的能量改变如图所示，下列推断正确的是()A．CO(g)与H2(g)反应生成1molCH3OH(g)释放出91kJ的能量B．用碳制备原料气CO、H2的反应属于放热反应C．反应物的总键能低于生成物的总键能D．若该反应生成液态CH3OH，则放出的能量更少AC[由图可知，生成1molCH3OH(g)放出510kJ－419kJ＝91kJ的能量，A项正确；碳与水蒸气反应制备CO和H2的反应属于吸热反应，B项错误；反应是放热反应，则反应物的总键能低于生成物的总键能，C项正确；同种物质气态时比液态时的能量高，则假如生成液态CH3OH，则放出的能量更多，D项错误。]12．(素养题)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()A．1molA2和1molB2完全反应汲取(y－x)kJ热量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的总能量高于1molA2和1molB2的总能量C[从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，1molA2和1molB2完全反应放出(y－x)kJ热量，A、D项错误；断键时须要汲取能量，B项错误、C项正确。]13．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B[由题意可知，生成1molP4O6时，断裂1molP4(白磷)中P—P键和3molO2中O=O键共汲取6mol×198kJ·mol－1＋3mol×498kJ·mol－1＝2682kJ能量，形成1molP4O6中P—O键放出12mol×360kJ·mol－1＝4320kJ能量，故生成1molP4O6时共放出(4320－2682)kJ＝1638kJ能量，B正确。]14．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，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．557kJ B．436kJC．188kJ D．920kJB[1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，所以1molH2与eq\f(1,2)molO2完全燃烧生成1mol水蒸气时放出热量242kJ，该反应的热化学方程式为H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH＝－242kJ·mol－1，设断裂1molH—H键汲取的热量为x，则2×463kJ－eq\f(1,2)×496kJ－x＝242kJ，解得x＝436kJ。]15．(素养题)人类将在将来几十年内渐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是()A．探讨菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”B．发展太阳能经济有助于减缓温室效应C．太阳能电池可将太阳能干脆转化为电能D．石油和自然气都属于碳素燃料A[菠菜蛋白质“发电”属于“太阳能文明”，A错误；发展太阳能经济有助于减缓温室效应，B正确；太阳能电池可将太阳能干脆转化为电能，C正确；石油和自然气都属于碳素燃料，D正确。]16．(素养题)(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________(填“吸热”或“放热”)反应，NO2和CO的总能量________(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________