2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)能與熱能時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE7化學(xué)能與熱能時(shí)間：45分鐘一、選擇題1．已知斷裂1mol共價(jià)鍵所須要汲取的能量分別為H—H鍵：436kJ；I—I鍵：153kJ；H—I鍵：229kJ。下列對(duì)反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)的推斷中，錯(cuò)誤的是(B)A．該反應(yīng)是放出能量的反應(yīng)B．該反應(yīng)是汲取能量的反應(yīng)C．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D．I2與H2具有的總能量大于生成的HI具有的總能量解析：依題意，斷裂1molH—H鍵和1molI—I鍵汲取的總能量為436kJ＋153kJ＝589kJ，生成2molH—I鍵放出的能量為299kJ×2＝598kJ，因598kJ>589kJ，所以H2與I2反應(yīng)生成HI的反應(yīng)是放出能量的反應(yīng)；依據(jù)反應(yīng)式可知該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。2．下列各圖中，表示放熱反應(yīng)的是(B)解析：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則表示放熱反應(yīng)的是圖象B。3．一種化學(xué)冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，運(yùn)用時(shí)將它們混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能維持一段時(shí)間。以下關(guān)于其制冷緣由的推想錯(cuò)誤的是(C)A．Na2SO4·10H2O脫水是吸熱過(guò)程B．較長(zhǎng)時(shí)間制冷是由于Na2SO4·10H2O脫水是較慢的過(guò)程C．銨鹽在該條件下發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．NH4NO3溶于水會(huì)汲取熱量解析：Na2SO4·10H2O失水屬于分解反應(yīng)，也屬于吸熱反應(yīng)；NH4NO3汲取水并溶解于水中，是一個(gè)吸熱的物理改變過(guò)程，整個(gè)過(guò)程中只是Na2SO4·10H2O的分解反應(yīng)和NH4NO3溶于水的過(guò)程，而并沒(méi)有發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4．化學(xué)反應(yīng)A2＋B2=2AB的能量改變?nèi)鐖D所示，則下列說(shuō)法正確的是(C)A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．?dāng)嗔?molA—A鍵和1molB—B鍵能放出xkJ的能量C．?dāng)嗔?molA—B鍵須要汲取ykJ的能量D．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量解析：由圖象知，1molA2和1molB2的總能量高于2molAB的能量，所以該反應(yīng)放熱。5．下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是(C)A．鋁片與稀H2SO4反應(yīng)B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)C．灼熱的炭與CO2反應(yīng)D．甲烷在O2中的燃燒反應(yīng)解析：A、D是放熱反應(yīng)，B、C是吸熱反應(yīng)，但Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O是非氧化還原反應(yīng)，C＋CO2eq\o(=,\s\up15(△))2CO是氧化還原反應(yīng)，故選C。6．依據(jù)下列信息推斷氫氣燃燒生成水時(shí)的熱量改變，其中肯定正確的是(C)A．H2O分解為H2與O2時(shí)放出熱量B．生成1molH2O時(shí)汲取熱量245kJC．甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為乙>甲>丙D．氫氣和氧氣的總能量小于水的能量解析：依據(jù)能量改變可知，1molH2與eq\f(1,2)molO2斷鍵時(shí)汲取685kJ能量，而生成1molH2O放出930kJ能量，所以H2燃燒生成H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則H2O的分解是吸熱反應(yīng)。7．氫氣在氯氣中燃燒時(shí)產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過(guò)程中，破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中，正確的是(D)A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3解析：H2＋Cl2=2HCl是放熱反應(yīng)，所以2Q3>(Q1＋Q2)。8．肯定量的氫氣在肯定條件下完全燃燒生成氣態(tài)水，放出熱量值為Q1，等量的H2在同樣條件下完全燃燒生成液態(tài)水，放出熱量值為Q2，則Q1與Q2的關(guān)系為(C)A．Q1>Q2 B．Q1＝Q2C．Q1<Q2 D．無(wú)法確定解析：反應(yīng)物相同，生成物狀態(tài)不同，能量的改變是不一樣的。H2燃燒生成氣態(tài)水，氣態(tài)水再液化成液態(tài)水要放出熱量，所以Q2>Q1。9．如圖為反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的能量改變示意圖。下列說(shuō)法正確的是(D)A．拆開(kāi)2molH2(g)和1molO2(g)中的化學(xué)鍵成為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)反應(yīng)生成2molH2O(l)，共汲取484kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量解析：斷鍵須要汲取能量，成鍵時(shí)放出能量，A、B錯(cuò)；2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2mol氣態(tài)水時(shí)放出484kJ能量，C錯(cuò)，D對(duì)。10．如圖所示，ΔH1＝－393.5kJ/mol，ΔH2＝－395.4kJ/mol，下列說(shuō)法或表示式正確的是(C)A．由石墨轉(zhuǎn)化生成金剛石為放熱反應(yīng)B．石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是物理改變C．石墨的穩(wěn)定性強(qiáng)于金剛石D．1mol石墨的總鍵能比1mol金剛石的總鍵能小1.9kJ解析：圖象表明等物質(zhì)的量的石墨比金剛石能量低，由石墨轉(zhuǎn)化生成金剛石屬于吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；石墨和金剛石分別是碳的同素異形體，是不同物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，是化學(xué)改變，B錯(cuò)誤；石墨能量較金剛石低，能量越低越穩(wěn)定，總鍵能越大，石墨的穩(wěn)定性強(qiáng)于金剛石，石墨總鍵能大于金剛石，C正確，D錯(cuò)誤。11．已知H＋＋OH－=H2O生成1molH2O放出熱量57.3kJ，下列反應(yīng)中符合該特點(diǎn)的是(C)A．1mol稀H2SO4與足量NaOH溶液反應(yīng)B．稀鹽酸與氨水反應(yīng)生成1molH2OC．稀鹽酸與稀Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成1mol水D．稀NaOH與95%濃硫酸反應(yīng)生成1mol水解析：A放出熱量應(yīng)為2mol×57.3kJ/mol；B項(xiàng)中氨水不是強(qiáng)堿。酸與堿的濃度不能太大，否則中和熱數(shù)值會(huì)偏大，故D錯(cuò)。二、非選擇題12．在一個(gè)小燒杯里，加入20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10gNH4Cl晶體，并馬上用玻璃棒快速攪拌，如圖所示。試回答下列問(wèn)題：(1)試驗(yàn)中要馬上用玻璃棒快速攪拌的緣由是使反應(yīng)物快速混合而充分反應(yīng)，使溫度快速降低。(2)假如試驗(yàn)中沒(méi)有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的緣由是①藥品用量太少；②Ba(OH)2·8H2O晶體未研成粉末，反應(yīng)太慢；③沒(méi)有快速攪拌；④環(huán)境溫度太高；⑤玻璃片上加水太多；⑥Ba(OH)2·8H2O失水(答出3個(gè)或3個(gè)以上緣由)。(3)假如沒(méi)有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，為說(shuō)明該反應(yīng)吸熱，我們還可以實(shí)行的方式是①用皮膚感受，感覺(jué)很涼；②用溫度計(jì)測(cè)量，發(fā)覺(jué)溫度降低(答出兩種方案)。(4)寫出試驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。(5)試驗(yàn)中即使不“結(jié)冰”，提起燒杯的時(shí)候，發(fā)覺(jué)燒杯與玻璃片也“黏在一起了”，緣由是水排開(kāi)了燒杯底部與玻璃片之間的空氣，在大氣壓作用下，燒杯與玻璃片黏在了一起。(6)試用簡(jiǎn)潔的方法說(shuō)明燒杯與玻璃片之間是因?yàn)椤敖Y(jié)冰”而黏在一起的：看能否從側(cè)面相對(duì)滑動(dòng)，若不能，則是由于“結(jié)冰”的緣由。(7)在上述試驗(yàn)過(guò)程中，你認(rèn)為是否有不妥之處？若有，請(qǐng)指出并寫出改進(jìn)方法，若沒(méi)有，此問(wèn)不用作答反應(yīng)過(guò)程中有對(duì)人體有害的NH3產(chǎn)生，且對(duì)環(huán)境造成污染，故應(yīng)用浸有稀硫酸的棉花多孔塑料片覆蓋在燒杯口上來(lái)汲取NH3。13.(1)20世紀(jì)30年頭，Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過(guò)簡(jiǎn)潔的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)高能量的過(guò)渡態(tài)。如圖是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量改變示意圖，說(shuō)明這個(gè)反應(yīng)是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，NO2和CO的總能量大于(填“大于”“小于”或“等于”)CO2和NO的總能量。(2)已知在高溫、高壓、催化劑作用下，1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，汲取1.9kJ的熱量。①該反應(yīng)是(填“是”或“不是”)吸熱反應(yīng)。②石墨和金剛石相比，金剛石能量高，石墨更穩(wěn)定。③推想石墨與金剛石各1mol在相同條件下燃燒，金剛石放出的熱量多。解析：(1)依據(jù)圖象可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)放熱；(2)1mol石墨可轉(zhuǎn)化為金剛石，該反應(yīng)汲取1.9kJ的熱量，屬于吸熱反應(yīng)，金剛石的能量高，石墨的能量低，故石墨更穩(wěn)定，石墨與金剛石各1mol在相同條件下燃燒時(shí)金剛石放出的熱量多。14．能源是人類生存和發(fā)展的重要因素。常規(guī)能源(煤、石油、自然氣等)日益削減，促進(jìn)人們?nèi)ヌ接懩茉吹睦寐屎托履茉?如太陽(yáng)能、氫能、核能等)開(kāi)發(fā)。(1)我國(guó)目前最主要的能源品種是煤，能源利用中存在的主要問(wèn)題有人均能源占有量小，能源利用率低，單位產(chǎn)值能耗高。(2)為削減污染，提高燃料利用率，下列措施可以達(dá)到目的的是①②③④。①將城市居民燃煤改為運(yùn)用氣體燃料②若將原來(lái)燒自然氣的灶具改燒石油液化氣，應(yīng)增大空氣進(jìn)入量和削減液化氣的進(jìn)入量③研制燃料電池④在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣(3)某些科學(xué)家對(duì)以下3個(gè)化學(xué)反應(yīng)很感愛(ài)好：①3FeCl2＋4H2Oeq\o(=,\s\up15(500℃))Fe3O4＋6HCl＋H2②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl=6FeCl3＋6H2O＋O2③6FeCl3eq\o(=,\s\up15(300℃))6FeCl2＋3Cl2科學(xué)家想利用上述反應(yīng)來(lái)制取的一種很有意義的物質(zhì)是H2，該物質(zhì)作為燃料的優(yōu)點(diǎn)有單位質(zhì)量燃燒發(fā)熱量高、燃燒產(chǎn)物只有水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染、來(lái)源(水)較為豐富。15．為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下三套試驗(yàn)裝置：(1)上述3個(gè)裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是Ⅲ。(2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行試驗(yàn)(試驗(yàn)前U形管里液面左右相平)，在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可視察到的現(xiàn)象是左端液柱降低，右端液柱上升，說(shuō)明該反應(yīng)屬于放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行試驗(yàn)(反應(yīng)在甲中進(jìn)行)。①若M為鈉，則試驗(yàn)過(guò)程中燒杯中可視察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱；②若視察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說(shuō)明M溶于水可能是放熱反應(yīng)(填“肯定是放熱反應(yīng)”“肯定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)，理由是某些物質(zhì)(如濃硫酸)溶于水放熱，但不是放熱反應(yīng)；③若視察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是硝酸銨(或其他合理答案)。(4)至少有兩種試驗(yàn)方法能證明超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①：選擇上述裝置Ⅰ(或Ⅱ)(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)進(jìn)行試驗(yàn)；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉