2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)與能量第1節(jié)化學(xué)能與熱能課后限時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGE6-第1節(jié)化學(xué)能與熱能考點(diǎn)對(duì)應(yīng)題號(hào)基本目標(biāo)發(fā)展目標(biāo)1.反應(yīng)熱概念與能源1,2,32.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)推斷4,5,711,133.反應(yīng)熱與物質(zhì)能量、鍵能關(guān)系610,144.綜合應(yīng)用8,912,15[基本目標(biāo)]1．我國(guó)科學(xué)家最近指出：2050年后全球?qū)⒊霈F(xiàn)的四大能源是：①氫能②自然氣水合物③空間太陽(yáng)能發(fā)電④氚和氦－3的核聚變。這四大能源將來在供應(yīng)能量過程中會(huì)產(chǎn)生新核素的是()A．① B．②C．③ D．④D解析④發(fā)生的是原子核的改變，有新核素生成，其余都只發(fā)生了化學(xué)改變。2.下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法正確的是()A．煤燃燒生成CO2是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程B．化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來源于太陽(yáng)能C．動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程D．植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成熱能的過程B解析本題考查了自然界中能量的轉(zhuǎn)化方式。煤燃燒是炭和氧氣中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，同時(shí)生成新物質(zhì)二氧化碳，A項(xiàng)錯(cuò)誤；動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖的氧化是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；光合作用是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．下列說法中，正確的是()A．干冰升華時(shí)要汲取熱量，所以這是吸熱反應(yīng)B．加熱后才能發(fā)生的反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)C．1molBa(OH)2與1molH2SO4反應(yīng)汲取的熱量為QD．可燃物的燃燒都是放熱反應(yīng)D解析干冰升華汲取熱量克服分子間作用力，是物理過程，A項(xiàng)錯(cuò)誤；有些放熱反應(yīng)也要加熱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Ba(OH)2與H2SO4的反應(yīng)為中和反應(yīng)，應(yīng)釋放熱量。4．下列反應(yīng)中，既屬于氧化還原反應(yīng)，同時(shí)又是吸熱反應(yīng)的是()A．灼熱的炭與CO2反應(yīng)B．H2在O2中燃燒的反應(yīng)C．鋁與稀鹽酸反應(yīng)D．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)A解析A、B、C項(xiàng)是氧化還原反應(yīng)，B、C項(xiàng)是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)是吸熱反應(yīng)；D項(xiàng)是吸熱反應(yīng)，但不是氧化還原反應(yīng)。5．如圖表示汲取能量反應(yīng)的圖像是()C解析反應(yīng)物的能量低于生成物的能量，反應(yīng)表現(xiàn)為吸熱。6．下列說法正確的是()A．由氫原子形成1molH—H鍵要汲取熱量B．N2性質(zhì)特別穩(wěn)定，是因?yàn)镹2分子中含有氮氮三鍵，要破壞氮氮三鍵需汲取更多的能量C．在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成H2O時(shí)所釋放的熱量與濃溶液相同D．伴有能量改變的物質(zhì)改變都是化學(xué)改變B解析形成新化學(xué)鍵須要放出熱量，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)所釋放的熱量不包含濃酸、堿溶液溶解所放出的部分熱量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水變?yōu)樗魵鈺r(shí)，也伴隨有能量改變，但該改變不是化學(xué)改變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)總是伴隨能量的改變。下列化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量的是()①石灰石高溫分解②鐵粉加入到稀鹽酸中③水蒸氣通過灼熱的焦炭④鋁粉和氧化鐵混合粉末引燃⑤二氧化碳與碳混合加熱⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體混合A．① B．①②C．①③⑤⑥ D．①③④C解析石灰石高溫分解、水蒸氣與焦炭的反應(yīng)、二氧化碳與碳的反應(yīng)以及Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl固體混合反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，選項(xiàng)C符合題意。8．如圖所示，把試管放入盛有25℃飽和澄清石灰水的燒杯中，試管中放入幾小塊鎂片，再用滴管滴5mL稀鹽酸于試管中。試回答下列問題：(1)試驗(yàn)中視察到的現(xiàn)象是：①_______________________、②__________________、③________________。(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的緣由是：______________________________________________。(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：______________________________________。(4)由試驗(yàn)推知，生成的MgCl2和H2的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)參與反應(yīng)的鎂片和鹽酸的總能量。解析鎂片與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，是由于反應(yīng)物(Mg和鹽酸)的總能量高于生成物(MgCl2和H2)的總能量。放出的熱通過小試管傳遞給飽和石灰水溶液，使石灰的溶解度下降而析出Ca(OH)2晶體。答案(1)①鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生；②參與反應(yīng)的鎂片漸漸溶解；③燒杯中溶液變渾濁(2)鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度上升而減小，故析出Ca(OH)2晶體(3)Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑(4)小于9．為了探討化學(xué)反應(yīng)A＋B=C＋D的能量改變狀況，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。當(dāng)向盛有A的試管中滴加試劑B時(shí)，看到U形管中甲處液面下降乙處液面上升。試回答下列問題：(1)該反應(yīng)________(填“放出”或“汲取”)熱量。(2)A和B的總能量比C和D的總能量__________(填“高”或“低”)。(3)物質(zhì)中的化學(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成________釋放出來。(4)反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂汲取的能量________(填“高”或“低”)于生成物化學(xué)鍵形成放出的能量。(5)寫出一個(gè)符合題中條件的化學(xué)方程式：______________________________。答案(1)放出(2)高(3)熱能(4)低(5)2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑(或2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑或NaOH＋HCl=NaCl＋H2O等合理答案均可)[發(fā)展目標(biāo)]10．依據(jù)下列信息推斷氫氣燃燒生成水時(shí)的熱量改變(H2、O2和H2O都是氣體)，其中肯定正確的是()A．H2O分解為H2與O2時(shí)放出熱量B．1molH2與0.5molO2完全反應(yīng)生成1molH2O時(shí)放出熱量245kJC．甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為甲＞乙＞丙D．氫氣和氧氣的總能量小于水的能量B解析ΔH＝反應(yīng)物鍵能和－生成物鍵能和＝436kJ/mol＋249kJ/mol－930kJ/mol＝－245kJ/mol，反應(yīng)放熱，所以水分解吸熱，A項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)A項(xiàng)分析，生成1mol水時(shí)放出245kJ的熱量，B項(xiàng)正確；斷鍵汲取能量，成鍵釋放能量，甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為乙＞甲＞丙，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)放熱，反應(yīng)物總能量高于生成物，氫氣和氧氣的總能量大于水的能量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。11．為探究NaHCO3、Na2CO3與1mol/L鹽酸反應(yīng)(設(shè)兩反應(yīng)分別是反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ)過程中的熱效應(yīng)，進(jìn)行試驗(yàn)并測(cè)得如下數(shù)據(jù)：序號(hào)液體固體混合前溫度混合后最高溫度①35mL水2.5gNaHCO320℃18.5℃②35mL水3.2gNa2CO320℃24.3℃③35mL鹽酸2.5gNaHCO320℃16.2℃④35mL鹽酸3.2gNa2CO320℃25.1℃下列有關(guān)說法正確的是()A．僅通過試驗(yàn)③即可推斷反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng)B．僅通過試驗(yàn)④即可推斷反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng)C．通過試驗(yàn)可推斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)D．通過試驗(yàn)可推斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)C解析僅通過試驗(yàn)①可推斷出NaHCO3溶于水吸熱；通過試驗(yàn)①③可推斷出NaHCO3與鹽酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；僅通過試驗(yàn)②可推斷出Na2CO3溶于水放熱；通過試驗(yàn)②④可推斷出Na2CO3與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)。綜上所述，可推斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確。12．如圖為N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量改變。下列說法正確的是()N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量改變A．通常狀況下，NO比N2穩(wěn)定B．通常狀況下，N2(g)和O2(g)混合能干脆反應(yīng)生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量D．1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為179.3kJC解析A項(xiàng)，通常狀況下，N2比NO穩(wěn)定，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，N2(g)和O2(g)在高溫或放電條件下才能反應(yīng)生成NO，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，依據(jù)圖示，1molN2(g)和1molO2(g)轉(zhuǎn)化為2molNO(g)時(shí)汲取的能量為946kJ＋497.3kJ－632kJ×2＝179.3kJ，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量，正確；D項(xiàng)，1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)汲取的能量為179.3kJ，錯(cuò)誤。13．已知反應(yīng)A2(g)＋B2(g)=2AB(g)，斷開1molA2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，斷開1molB2中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，生成1molAB中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ(Q1、Q2、Q3均大于零)，則下列說法正確的是()A．若A2和B2的總能量大于生成的2AB的總能量，則反應(yīng)放熱B．若A2和B2的總能量小于生成的2AB的總能量，則反應(yīng)放熱C．若該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則Q1＋Q2<Q3D．若該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則Q1＋Q2<Q3A解析A項(xiàng)，若A2和B2的總能量大于生成的2AB的總能量，則反應(yīng)放熱，正確；B項(xiàng)，若A2和B2的總能量小于生成的2AB的總能量，則反應(yīng)吸熱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，若該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵汲取的總能量小于形成生成物化學(xué)鍵釋放的總能量，即Q1＋Q2<2Q3，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，若該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵汲取的總能量大于形成生成物化學(xué)鍵釋放的總能量，即Q1＋Q2>2Q3，錯(cuò)誤。14．化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或汲取)的能量。已知白磷和P4O6分子結(jié)構(gòu)如圖所示，現(xiàn)供應(yīng)以下化學(xué)鍵的鍵能：P—P：198kJ·mol－1、P—O：360kJ·mol－1、O=O：498kJ·mol－1，則P4(白磷)＋3O2=P4O6的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，生成1molP4O6________的熱量為________。解析斷開舊鍵汲取的能量為198×6kJ＋3×498kJ＝2682kJ，形成新鍵放出的能量為12×360kJ＝4320kJ，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成1molP4O6放出的熱量為4320kJ－2682kJ＝1638kJ。答案放熱放出1638kJ15．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)了如圖所示的三套試驗(yàn)裝置：(1)上述三套裝置中，不能驗(yàn)證“銅與濃硝酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的裝置是________(填裝置序號(hào))。(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)，在甲試管中加入適量Ba(OH)2溶液與稀硫酸，U形管中可視察到的現(xiàn)象是_______________________________，說明該反應(yīng)屬于________(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)在丙試管中進(jìn)行)。①若M為鈉，則試驗(yàn)過程中燒杯中可視察到的現(xiàn)象是__________________________。②若視察到燒杯中產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水________(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_________________________________。③若視察到燒杯中的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是________。(4)至少有兩種試驗(yàn)方法能驗(yàn)證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：選擇裝置________(填裝置序號(hào))進(jìn)行試驗(yàn)。方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包袱并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若視察到脫脂棉燃燒，則說明該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。解析(1)裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的改變推斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡推斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反