人教版高中化学必修二课后练习(有解析)2.1.化学能与热能

课后作业一、选择题(每小题4分，共52分，每小题有12个正确选项)1下列说法中正确的是()A物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化一定是化学变化B需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应C吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多D因为3O2=2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼解析：A选项，化学反应发生的过程中都有能量变化，但有能量变化的不一定是化学变化，也可能是物理变化。如水蒸气变成液态水的过程是放热过程，但它是物理变化。B选项，一个反应是吸热反应还是放热反应和反应条件没有必然的联系。如碳燃烧需要加热，但此反应为放热反应；氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应，不需加热也能自发进行。C选项，一个反应是吸热反应，从宏观来看，说明反应物的总能量比生成物的总能量低；从微观来看，旧键断裂吸收的能量比新键形成放出的能量多。D选项，因为3O2=2O3为吸热反应，臭氧具有的总能量比氧气的总能量高，所以臭氧比氧气活泼。答案：D2北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢主火炬时达到高潮。奥运火炬采用的是环保型燃料丙烷，其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H85O23CO24H2O。下列说法中不正确的是()A火炬燃烧时化学能只转化为热能B所有的燃烧反应都会释放热量C1mol C3H8和5mol O2所具有的总能量大于3mol CO2和4mol H2O所具有的总能量D丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料解析：火炬燃烧时还有化学能与光能的转化，A错；燃烧都是放热反应，B对；因为丙烷燃烧为放热反应，所以据反应的化学方程式可知，C对；丙烷完全燃烧时产物为CO2与H2O，故对环境无污染，D对。答案：A3已知断开1mol HH键吸收的能量为436kJ，形成1mol HN键放出的能量为391kJ，根据化学方程式N23H22NH3，反应完1mol N2放出的能量为92.4kJ，则断开1mol NN键需吸收的能量是()A431kJB945.6kJC649kJ D869kJ解析：设断开1mol NN键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量形成新键放出的能量断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4kJ6391kJ3436kJx，x945.6kJ。答案：B4.下列说法正确的是()A任何化学反应都伴随着能量的变化BH2O(g)H2O(l)的过程放出大量的热，所以该过程是化学变化C化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D如图所示的是吸收能量的过程解析：任何化学反应都有能量的变化，但有能量变化的过程不一定是化学变化，如物质的三态变化，虽然存在能量变化，但没有新物质生成，故不是化学变化，所以A项正确，B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；由图知，该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量，故该过程中放出能量，D项错误。答案：A5已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出121kJ的能量，且氧气中1molO=O键完全断裂时需要吸收496kJ的能量，水蒸气中1mol HO键形成时放出463kJ的能量，则氢气中1mol HH键断裂时吸收的能量为()A920kJB557kJ C436kJD181kJ解析：由“1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出121kJ的能量”可知，2 g H2(含1mol HH键)完全燃烧生成水蒸气时放出的能量为121kJ2242kJ。由化学方程式H2(g)O2(g)H2O(g)，可设1mol HH键断裂吸收的能量为Q，则Q496kJ2463kJ242kJ，解得Q436kJ。答案：C6化学反应A2B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()A该反应是吸热反应B断裂1mol AA键和1mol BB键能放出xkJ的能量C断裂2mol AB键需要吸收ykJ的能量D2mol AB的总能量高于1 mol A2和1mol B2的总能量解析：由图像知，1mol A2和1mol B2的总能量高于2mol AB的能量，所以该反应放热。答案：C7下图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是()A500mL 2.0molL1 HCl和500mL 2.0molL1 NaOH的反应符合图1，且E57.3kJB500mL 2.0molL1 H2SO4和500mL 2.0molL1 Ba(OH)2的反应符合图2，且E114.6kJC发生图1能量变化的任何反应，一定不需加热即可发生DCaO、浓硫酸溶于水时的能量变化符合图1解析：图1表示放热反应，图2表示吸热反应。选项B是放热反应，故错误；选项A,1mol H与1mol OH反应放出57.3kJ热量，正确；选项C，一些放热反应需加热才能发生，故错误；选项D，浓硫酸溶于水虽然会放出热量，但不属于化学反应，故错误。答案：A8根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是()AH2O分解为H2与O2时放出热量B生成1mol H2O时吸收热量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：根据能量变化可知，1mol H2与mol O2断键时吸收685kJ能量，而生成1mol H2O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。答案：C9中和热的数值是57.3kJ/mol。下列酸、碱溶液混合产生的热量等于57.3kJ的是()A1mol/L的稀HCl溶液与1mol/L的稀NaOH溶液B 1mol/L的稀H2SO4溶液与1mol/L的稀Ba(OH)2溶液C1 L 1mol/L的稀HCl溶液与2 L 1mol/L的稀NaOH溶液D1 L 1mol/L的稀H2SO4溶液与1 L 1mol/L的稀Ba(OH)2溶液解析：中和热是指酸碱发生中和反应生成1mol H2O时所放出的热量，它是一个固定值，为57.3kJ/mol。A项，由于未明确盐酸和NaOH溶液的体积，故1mol/L的稀HCl溶液与1mol/L的稀NaOH溶液混合产生H2O的物质的量不确定，故A项错误。同理，可以得出B项也错误。C项，1 L 1mol/L的稀HCI溶液与2 L 1mol/L的稀NaOH反应，HCl不足，NaOH过量，计算得生成的H2O的物质的量为1mol，故C项正确。D项，反应生成的H2O的物质的量为2mol，产生的热量应等于114.6kJ，同时SO与Ba2结合生成BaSO4会放出热量，即总热量应大于114.6kJ，故D项错误。答案：C10下列分析正确的是()A将氯气通入H2O2和NaOH的混合溶液中，发出红光，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，放出热量B1mol H2在氯气中完全燃烧，放出180kJ热量，则键能(E)的关系为E(HH)180kJ2E(HCl)E(ClCl)C干燥的碘粉与铝粉混合无明显现象，滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气，最后得到白色AlI3。说明碘和铝发生的反应是放热反应D精确实验测得H2O在常温下也能微弱电离：H2OHOH，该过程是放热过程解析：A项，反应物的总能量应该高于生成物的总能量；B项，正确的关系式是E(HH)2E(HCl)E(ClCl)180kJ，注意是键能和能量的关系；D项，电离是吸热的。答案：C11. 下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是()A. 铝片与稀H2SO4反应B. Ba(OH)28H2O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)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH3H2O8H2O是非氧化还原反应，CCO22CO是氧化还原反应，故选C。答案：C12. 一定量的氢气在一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()A. Q1Q2 B. Q1Q2C. Q1Q1。答案：C13. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：PP：198，PO：360，O=O：498，则反应P4(白磷)3O2=P4O6的反应热H为()A. 1638kJ/mol B. 1638kJ/molC. 126kJ/mol D. 126kJ/mol解析：由反应方程式知，该反应的能量变化包括 1mol P4、3mol O2断裂键吸收的能量和1mol P4O6 成键放出的能量。由各物质的分子结构知1mol P4含6mol PP键，3mol O2含3mol O=O键，1mol P4O6含12mol PO键，故H(198kJ/mol 6498kJ/mol3)360kJ/mol121638kJ/mol。答案：A二、填空题(共48分)14(12分)在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJmol1表示。请认真观察下图，然后回答问题。(1)图中所示反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)已知拆开1mol HH键、1mol II、1mol HI键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由1mol氢气和1mol 碘反应生成HI会_(填“放出”或“吸收”)_kJ的热量。在化学反应过程中，是将_转化为_。(3)下列反应中，属于放热反应的是_，属于吸热反应的是_。物质燃烧炸药爆炸酸碱中和反应二氧化碳通过炽热的碳食物因氧化而腐败Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应铁粉与稀盐酸反应解析：(1)由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应。(2)H2(g)I2(g)=2HI(g)，断裂1mol HH键和1mol II 需要吸收436kJ151kJ587kJ热量，生成2mol HI放出2299kJ598kJ热量，所以1mol 氢气和1mol碘反应生成HI放出11kJ的热量；在化学反应过程中，将化学能转化为热能。(3)应熟悉常见的吸热反应和放热反应：中和反应、燃料的燃烧、有氧参与的氧化还原反应、多数化合反应等属于放热反应；多数分解反应(H2O2分解除外)、二氧化碳通过炽热的碳、Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应等属于吸热反应。答案：(1)放热(2)放出11化学能热能(3)15(12分)在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH)28H2O，将小烧杯放在事先已滴有34滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：(1)写出反应的化学方程式：_。(2)实验要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_。(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是_(答出三个或三个以上原因)。(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？_(答出两种方案)。(5)“结冰”现象说明反应是一个_(填“放出”或“吸收”)能量的反应，即断开旧化学键_(填“放出”或“吸收”)能量_(填“”或“放出(6)有的吸热反应不需要加热也可发生16(12分)50mL0.50mol L1盐酸与50mL0.55molL1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器有_。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_。(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_(填“偏大”“偏小”“无影响”)(4)实验中改用60mL 0.50molL1盐酸跟50mL0.55molL1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_(填“相等”“不相等”)，所求中和热_(填“相等”“不相等”)，简述理由_。(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_；用50mL 0.50molL1NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_。(均填“偏大”“偏小”“无影响”)解析：(1)本实验成败的关键是准确测量反应后的温度。因此所用装置必须保温、绝热且可使体系温度尽快达到一致，故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒。(2)碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。(3)不盖硬纸板会损失部分热量故所测结果偏低。(4)由中和热概念可知，中和热只与生成水的量有关而与过量的酸碱无关，但液体体积增大温差减小，不便测量。(5)由于弱酸弱碱的中和热等于H与OH生成H2O时的反应热，加上其电离时吸热，故所测数值会偏小。因NaOH在空气中易吸收空气中的CO2使参加中和反应的OH减少，故要使NaOH稍稍过量来达到以盐酸的量为标准进行反应。答案：(1)环形玻璃搅拌棒(2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小(4)不相等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关(5)偏小 偏小17(12分)下表的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ2431931514323662984