2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)規(guī)律第2節(jié)第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)及轉(zhuǎn)化形式課時(shí)分層作業(yè)含解析魯科版必修第二冊(cè)

PAGE7-第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量改變的本質(zhì)及轉(zhuǎn)化形式(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．下列說法正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)過程中肯定伴隨著能量改變B．人體運(yùn)動(dòng)消耗的能量與化學(xué)反應(yīng)無關(guān)C．化學(xué)反應(yīng)釋放的能量肯定是熱能D．有化學(xué)鍵斷裂的改變肯定是化學(xué)改變A[化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)為舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，斷裂化學(xué)鍵汲取能量，形成化學(xué)鍵放出能量，則化學(xué)反應(yīng)過程中肯定伴隨著能量改變，A正確；人體運(yùn)動(dòng)消耗的能量與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，如人體內(nèi)葡萄糖發(fā)生氧化反應(yīng)供應(yīng)能量等，B錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)釋放的能量不肯定是熱能，也可以是光能、電能等，C錯(cuò)誤；有化學(xué)鍵斷裂的改變不肯定是化學(xué)改變，例如氯化氫溶于水時(shí)共價(jià)鍵斷裂，但此過程不是化學(xué)改變，D錯(cuò)誤。]2．下列能正確表示氫氣與氯氣反應(yīng)生成氯化氫的過程中能量改變的圖像的是()ABCDB[氫氣與氯氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)物斷鍵時(shí)汲取能量，總能量增大，形成化學(xué)鍵時(shí)放出能量。]3．下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是()A．碳酸鈣受熱分解 B．乙醇燃燒C．鋁與氧化鐵粉末反應(yīng) D．氧化鈣溶于水A[生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量則說明反應(yīng)過程中汲取能量。]4．下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是()A．試驗(yàn)室制H2B．用Al焊接鋼軌C．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl晶體反應(yīng)D．灼熱的碳放入CO2中D[試驗(yàn)室制H2的反應(yīng)為Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑，此反應(yīng)是放熱的氧化還原反應(yīng)；焊接鋼軌的原理是2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up10(△))2Fe＋Al2O3，此反應(yīng)是放熱的氧化還原反應(yīng)；C項(xiàng)是吸熱的復(fù)分解反應(yīng)。]5．下列過程肯定汲取熱量的是()A．化學(xué)反應(yīng)過程中形成新的化學(xué)鍵B．干冰升華C．加熱才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)D．氧化鈣與水反應(yīng)B[化學(xué)反應(yīng)過程中形成新的化學(xué)鍵釋放能量，A項(xiàng)不符合題意；干冰升華是吸熱過程，B項(xiàng)符合題意；有許多放熱反應(yīng)須要加熱才能引發(fā)反應(yīng)，如鋁熱反應(yīng)等，C項(xiàng)不符合題意；氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣是放熱反應(yīng)，D項(xiàng)不符合題意。]6．下列反應(yīng)過程中的能量改變與圖像一樣的是()A．2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up10(高溫))2Fe＋Al2O3B．C＋CO2eq\o(=,\s\up10(高溫))2COC．CaCO3eq\o(=,\s\up10(高溫))CaO＋CO2↑D．C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up10(高溫))CO＋H2A[鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量高于生成物具有的總能量，故A項(xiàng)正確；B、C、D三項(xiàng)均為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量低于生成物具有的總能量，故錯(cuò)誤。]7．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：151kJ，H—I鍵：299kJ，下列對(duì)反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)eq\o(,\s\up10(△))2HI(g)的推斷錯(cuò)誤的是()A．放出能量的反應(yīng) B．汲取能量的反應(yīng)C．氧化還原反應(yīng) D．可逆反應(yīng)B[依題意，斷裂1molH—H鍵和1molI—I鍵汲取的能量為436kJ＋151kJ＝587kJ，生成2molH—I鍵放出的能量為299kJ×2＝598kJ，因?yàn)?98kJ>587kJ，所以，該反應(yīng)是放出能量的反應(yīng)；依據(jù)反應(yīng)方程式可知該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，也是氧化還原反應(yīng)。]8．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中能量改變的說法正確的是()A．形成化學(xué)鍵的過程是放熱過程B．可逆反應(yīng)進(jìn)行的過程中沒有熱量改變C．在常溫下可以發(fā)生的反應(yīng)肯定是放熱反應(yīng)D．化學(xué)反應(yīng)中能量改變的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無關(guān)A[任何化學(xué)反應(yīng)均伴隨能量改變，B錯(cuò)誤；反應(yīng)的吸熱或放熱與反應(yīng)的引發(fā)條件無關(guān)，C錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)中能量改變的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少有關(guān)，反應(yīng)物的質(zhì)量越多，能量改變?cè)酱?，D錯(cuò)誤。]9．冬天用煤爐取暖時(shí)要預(yù)防發(fā)生一氧化碳中毒事故。一氧化碳的產(chǎn)生主要是因?yàn)槊籂t中發(fā)生了反應(yīng)：CO2＋Ceq\o(=,\s\up10(高溫))2CO。試分析下列有關(guān)敘述中不正確的是()A．C在O2足夠時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)主要是放熱反應(yīng)B．煤燃燒時(shí)吹入的氧氣越多越好C．CO2＋Ceq\o(=,\s\up10(高溫))2CO這一反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)D．煤燃燒時(shí)，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以放出熱量B[C在O2足夠時(shí)生成二氧化碳，發(fā)生的反應(yīng)主要是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；氧氣過多時(shí)會(huì)帶走部分熱量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2＋Ceq\o(=,\s\up10(高溫))2CO這一反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確；煤燃燒時(shí)，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以放出熱量，D項(xiàng)正確。]10．反應(yīng)A＋B→C(放熱反應(yīng))分兩步進(jìn)行：①A＋B→X(吸熱反應(yīng))；②X→C(放熱反應(yīng))。下列示意圖中，能正確表示總反應(yīng)過程中能量改變的是()ABCDD[因總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)②放出的熱量比反應(yīng)①汲取的熱量多。選項(xiàng)A，圖中反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)，且總反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，圖中反應(yīng)①和反應(yīng)②均為吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，圖中反應(yīng)①和反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤。]11．將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)猛烈，醋酸漸漸凝固。由此可知()A．NH4HCO3與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D．反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂汲取的能量少B[醋酸漸漸凝固說明反應(yīng)汲取熱量導(dǎo)致醋酸溶液溫度降低，即NH4HCO3與HCl的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即汲取的熱量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量，B項(xiàng)正確；因反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂汲取的能量多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]12．已知斷開1molH—H鍵汲取的能量為436kJ，形成1molH—N鍵放出的能量為391kJ，依據(jù)化學(xué)方程式：N2＋3H2eq\o(,\s\up10(高溫、高壓),\s\do10(催化劑))2NH3，反應(yīng)完1molN2放出的能量為92.4kJ，則斷開1molNN鍵需汲取的能量是()A．431kJ B．945.6kJC．649kJ D．869kJB[設(shè)斷開1molNN鍵需汲取的能量為x，依據(jù)反應(yīng)放出的能量＝形成新鍵放出的能量－斷開舊鍵汲取的能量，代入數(shù)據(jù)：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。]13．(素養(yǎng)題)硅是太陽能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理為粗硅冶煉：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up10(高溫))Si(粗)＋2CO↑。精煉硅：②Si＋3HCleq\o(=,\s\up10(高溫))SiHCl3＋H2；③SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up10(高溫))Si＋3HCl?；瘜W(xué)反應(yīng)與能量改變?nèi)鐖D所示，回答下列問題：AB(1)①是________反應(yīng)，②是________反應(yīng)，③是______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)反應(yīng)②斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所汲取的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中的化學(xué)鍵所放出的能量。[解析](2)因?yàn)榉磻?yīng)②是放熱反應(yīng)，所以斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所汲取的能量小于形成生成物中的化學(xué)鍵所放出的能量。[答案](1)吸熱放熱吸熱(2)小于14．在肯定條件下，A與B反應(yīng)可生成C和D，其能量改變?nèi)缦聢D所示：(1)若E1>E2，則反應(yīng)體系的總能量________(填“上升”或“降低”)，該反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，緣由是____________________。(2)若E1<E2，則反應(yīng)體系的總能量________(填“上升”或“降低”)，該反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，緣由是________________。[解析]探討化學(xué)反應(yīng)的能量改變，應(yīng)從反應(yīng)體系和環(huán)境兩個(gè)方面進(jìn)行分析。[答案](1)降低放熱反應(yīng)物的部分能量轉(zhuǎn)化為熱能釋放到環(huán)境中(2)上升吸熱反應(yīng)物從環(huán)境中汲取能量15．某同學(xué)做如下試驗(yàn)，以檢驗(yàn)反應(yīng)中的能量改變。(a)(b)(1)在試驗(yàn)中發(fā)覺反應(yīng)后(a)中溫度上升，由此可以推斷(a)中反應(yīng)是________熱反應(yīng)；(b)中溫度降低，由此可以推斷(b)中反應(yīng)是________熱反應(yīng)。(2)寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________________________________________。(3)依據(jù)能量守恒定律，(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)當(dāng)________其生成物的總能量。[解析](1)反應(yīng)后(a)中溫度上升，(b)中溫度降低，說明(a)中反應(yīng)為放熱反應(yīng)，(b)中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑。(3)(b)中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，依據(jù)能量守恒定律，(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)當(dāng)?shù)陀谄渖晌锏目偰芰俊答案](1)放吸(2)2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(3)低于[素養(yǎng)培優(yōu)練]16．石墨和金剛石互為同素異形體，石墨在肯定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。已知12g石墨完全轉(zhuǎn)化成金剛石時(shí)，須要汲取1.9kJ的能量。下列說法正確的是()A．石墨不如金剛石穩(wěn)定B．金剛石不如石墨穩(wěn)定C．石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是物理改變D．等質(zhì)量的石墨與金剛石完全燃燒，石墨放出的能量更多B[由于石墨變成金剛石時(shí)需汲取能量，說明金剛石的能量高，物質(zhì)的能量越高越不穩(wěn)定，所以金剛石不如石墨穩(wěn)定；金剛石與石墨互為同素異形體，是不同的單質(zhì)，二者之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)改變；由于石墨和金剛石完全燃燒后生成的是同種物質(zhì)，所以放出的能量等于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量之差，而金剛石的能量高于石墨，所以放出的能量也高于石墨。]17．(雙選)利用含碳化合物合成新燃料是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要方法，已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)是合成甲醇(CH3OH)的反應(yīng)，該反應(yīng)過程的能量改變?nèi)鐖D所示，下列推斷正確的是()A．CO(g)與H2(g)反應(yīng)生成1molCH3OH(g)釋放出91kJ的能量B．用碳制備原料氣CO、H2的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)C．反應(yīng)物的總鍵能低于生成物的總鍵能D．若該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH，則放出的能量更少AC[由圖可知，生成1molCH3OH(g)放出510kJ－419kJ＝91kJ的能量，A項(xiàng)正確；碳與水蒸氣反應(yīng)制備CO和H2的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總鍵能低于生成物的總鍵能，C項(xiàng)正確；同種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)比液態(tài)時(shí)的能量高，則假如生成液態(tài)CH3OH，則放出的能量更多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]18．科學(xué)家用X射線激光技術(shù)視察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過程。反應(yīng)過程的示意圖如下：下列說法正確的是()A．CO和O生成CO2是吸熱反應(yīng)B．在該過程中，CO斷鍵形成C和OC．CO和O形成了具有極性共價(jià)鍵的CO2D．狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O2反應(yīng)的過程C[A.狀態(tài)Ⅰ總能量為反應(yīng)物總能量，狀態(tài)Ⅲ總能量為生成物的總能量，由圖示知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。B.從狀態(tài)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的圖示可以看出，反應(yīng)中CO并未斷裂成C和O，C、O原子間始終有化學(xué)鍵。C.由圖示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C與O形成極性共價(jià)鍵。D.狀態(tài)Ⅰ→狀態(tài)Ⅲ表示CO與O反應(yīng)生成CO2的過程，并不是CO與O2的反應(yīng)過程。]19．科學(xué)家已獲得了氣態(tài)N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示)。已知斷裂1molN—N鍵汲取167kJ能量，斷裂1molN≡N鍵汲取942kJ能量，下列說法正確的是()A．N4屬于一種新型的化合物B．N4(g)=4N(g)的過程中釋放1002kJ能量C．1molN4轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要汲取882kJ能量D．N4和N2互為同素異形體，N4轉(zhuǎn)化為N2屬于化學(xué)改變D[N4屬于一種新型的單質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；N4(g)=4N(g)的過程中汲取能量為6×167kJ＝1002kJ，B項(xiàng)錯(cuò)誤；1molN4轉(zhuǎn)化為N2時(shí)能量改變?yōu)?×942kJ－6×167kJ＝882kJ，即放出882kJ能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；N4和N2均是氮元素形成的單質(zhì)，互為同素異形體，N4轉(zhuǎn)化為N2屬于化學(xué)改變，D項(xiàng)正確。]20．下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ)：物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436依據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題：(1)下列氫化物中最穩(wěn)定的是________。A．HCl B．HBrC．HI(2)X2＋H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反應(yīng)是_______________________________________(填“吸熱”或“放熱”