2023-2024学年人教版必修第二册 6-1-1 化学反应与热能 作业

6-1-1化学反应与热能

A组——夯实基础•轻松学考

1.下列变化过程中一定不存在化学能与热能相互转化的是（）

A.烧制陶瓷B.冰融化成水

C.粮食酿酒D.使用火药

答案B

解析烧制陶瓷是化学变化，该反应过程是吸热反应，有化学能与热

能的相互转化，A项不符合题意；冰融化是物质状态的改变，只有热

量变化，没有化学能转化成热能，B项符合题意；粮食酿酒是放热反

应，是化学能转化成热能，C项不符合题意；火药爆炸放出热量，是

化学能转化成热能，D项不符合题意。

2.化学反应的发生必然伴随能量的转化，其最根本的原因是（）

A.化学反应中一定有新物质生成

B.化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量，新的化学键的形成

需要放出能量

C.化学反应通常需要加热等条件才能发生

D.能量变化是化学反应的基本特征之一

答案B

解析断裂旧键时，需要吸收一定的能量来克服原子（或离子）间的作

用力，形成新键时，又要释放一定的能量，并且吸收和释放的能量不

相等，所以化学反应必然伴随着能量的变化。

3.CH4在O2中燃烧生成CO2和气态H2O的反应是一个放热反应,

在反应过程中（）

A.核能转化成热能

B.化学能转化成热能

C.生成物的总能量等于反应物的总能量

D.生成物的总能量大于反应物的总能量

答案B

解析CH4在02中燃烧生成CO2和气态H1O的反应为放热反应，

在放热反应过程中化学能转化成热能，反应物的总能量大于生成物的

总能量，B项正确。

4.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（）

A.氢氧化钠溶液与稀盐酸混合

B.氢氧化领晶体与氯化铉晶体混合搅拌

C.乙醇燃烧

D.锌与稀硫酸的反应

答案B

解析生成物的总能量高于反应物的总能量，说明此反应是吸热反

应。反应属于放热反应，A项错误；反应属于吸热反应，B项正确；

燃烧是放热反应，C项错误；锌与稀硫酸的反应属于放热反应，D项

错误。

5.下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示

意图是（）

能平+2C1能2H+2C1

量/<5

•(4ftf?：:

H2+Cl22Ffcl

反应过程反应过程

B

H,+CI,能

飞2HC1量

2H+2C12H+2C1

反应过程反应过程

CD

答案B

解析氢气与氯气的反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的

总能量，反应物断键先吸收能量，能量增大，然后形成化学键时放出

能量，能量降低。

6.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是（）

A.化石能源物质内部蕴含着大量的能量

B.绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来

C.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能，为人类所利

用

D.吸热反应没有利用价值

答案D

解析任何反应都有有利和不利的一面，如C+CO2与丝2co是吸

热反应，在钢铁冶炼中可以利用该反应获得更多的还原剂CO,D项

错误。

7.有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O>N2等利用太阳能使

它们重新组合，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料,

缓解能源危机。观察下图所示，判断在此构想的物质循环中太阳能最

终转化为（）

燃烧放热

燃料燃烧产物

C0

CH4,NH3、H2。、2

太阳能

A.化学能B.电能

C.生物质能D.热能

答案D

解析根据题给信息及图中转化关系可知利用太阳能使CO2、

H2O.

N2等重新组合，由图知这些物质组合成可燃物，可燃物燃烧可转化

为燃烧产物并放出热量，燃烧产物又利用太阳能转化为燃料，如此循

环，可判断出太阳能最终转化为热能，故选D项。

8.在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如下图：

A-B反应物|发生反应A-B—C+1）JC+D生成物

总能量为E：1总能量为E?

体系（反应前）体系（反应后）

⑴若西＞良，反应体系的总能量________（填“升高”或“降低”），

为（填“吸热”或“放热”）反应。

⑵若西＜即反应体系的总能量________（填“升高”或“降低”），

为（填“吸热”或“放热”）反应。

答案（1）降低放热

⑵升高吸热

解析当反应物的总能量大于生成物的总能量时，该反应为放热反

应，反应后体系的能量降低；当反应物的总能量小于生成物的总能量

时，该反应为吸热反应，反应后体系的能量升高。

9.在一个小烧杯里加入20gBa(OH)2«8H2O晶体，将小烧杯放在事

先已滴有3〜4滴水的木片上。然后加入10gNH4C1晶体，并用玻璃

棒迅速搅拌。

(1)实验中玻璃棒的作用是。

⑵有关化学方程式是，该

反应属于反应(填基本反应类型)。

⑶实验中观察到的现象有、

___________________________________________和反应混合物呈糊状。

反应呈糊状的原因是。

⑷通过________现象，说明该反应为(填“吸”或“放”)

热反应，这是由于反应物的总能量________(填“高”或“低”)于生

成物的总能量。

答案(1)搅拌，使混合物充分接触并起反应

(2)Ba(OH)2・8H2O+2NH4CI=BaCl2+2NH3・H2O+8H2O复分

解

⑶木片上结冰而与小烧杯粘在一起产生少许刺激性气味气体反

应发生时有水生成

⑷结冰(黏结)吸低

解析固+固反应，为提高反应速率，增大反应物接触面积常采用研

磨、搅拌等方法。Ba(OH)2・8H2O和NH4a反应属于复分解反应。

该反应是吸热反应，由于晶体中含有水分，产物应为糊状。结冰也反

映出了该反应中生成物总能量大于反应物总能量。

10.如图是某同学设计的放热反应的观察装置。

红墨水

/或品红

溶液

氧化钙与水的反应

其实验操作步骤如下:

①按图所示将实验装置连接好；

②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液)，打开T形管活塞，使U

形管内两边的液面处于同一水平面，再关闭T形管活塞；

③在盛有1.0g氧化钙的小试管里滴入2mL左右的蒸储水，观察现

象。

试回答下列问题:

⑴实验前必须进行的一步实验操作是_________________________o

⑵实验中观察到的现象是o

⑶实验中发生反应的化学方程式：e

(4)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系:

⑸若该实验中CaO换成NaCI,实验还能否观察到相同现象？

(填“能”或“否”)。

答案(1)检查装置的气密性

(2)U形管液面左低右高

(3)CaO+H2O=Ca(OH)2(4)1molCaO和1molH2O所具有的总

能量高于1molCa(OH)2的总能量

⑸否

解析(1)由于实验要通过装置中气压的变化来确定反应是放热反

应，所以实验装置要密封，为了确定装置是否密封，实验前要检查装

置气密性。(2)由于氧化钙和水的反应是放热反应，反应时试管内温

度升高，气体压强增大，导致U形管内红墨水或品红溶液的液面左

低右高。(3)CaO和水反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2o

(4)氧化钙和水的反应是放热反应，放热反应中反应物的总能量大于

生成物的总能量，故1molCaO和1molH2O的总能量大于1mol

Ca(OH)2的总能量。(5)由于氯化钠和水不反应，混合时能量变化不

明显，试管内气体压强变化不明显，故看不到相同的现象。

B组一一提升能力•直击等级

11.(多选)下列热化学方程式书写正确的是()

-1

A.2SO2+O2=2SO3AH=-196.6kJmoI

1

B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(I)-571.6kJ-moI

-1

C.H2(g)+l/2O2(g)==H2O(l)AH=-285.8kJ-moI

-1

D.C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=393.5kJmoI

答案BC

解析未注明物质状态，A项错误；B、C两项正确；C(s)+

O2(g)=C(h(g)是放热反应，△“<(),D项错误。

12.热化学方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=131.3

k『mo「表示()

A.碳和水反应吸收131.3kJ能量

B.1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热

量

C.1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并

吸热131.3kJ

D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ

答案C

解析热化学方程式的含义是1mol固态碳与1mol水蒸气完全反应

生成CO和Hz时，吸收131.3kJ的热量。

13.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：

物质

C12Br212HC1HBrHIH2

能量

243193151432366298436

/kJ

根据表中的数据回答下列问题：

(1)下列物质本身具有的能量最低的是______

A.H2B.Ch

C.Br2D.I2

⑵下列氢化物中最稳定的是O

A.HC1B.HBr

C.HI

⑶X2+H2=2HX(X代表CkBr、I)分别与氢气反应，当消耗等物

质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是(填化学式)。

(4)若无表中的数据，你能正确回答出问题⑶吗？你的依据是什么？

答案(1)A(2)A(3)Ch

(4)能，元素的非金属性越强，则生成的氢化物越稳定，越易反应，

放出的能量越多

解析(1)(2)破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质

越稳定，所具有的能量越低。(3)以氯元素为例计算，断开1molCl—Cl

键和H—H键需吸收能量：243kJ+436kJ=679kJ,而形成2moi

HCI放出的能量为2X432kJ=864kJ,所以在CL+H2=2HC1反

应中放出864kJ-679kJ=185kJ的能量，同理可计算在Br2+

H2=2HBr,b+H2=2HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量，

所以CL与出反应时，放出的热量最多。(4)Cb、Bn、b属于同主

族元素的单质，非金属性：CI>Br>I,所以稳定性：HI<HBr<HCI,

故CL反应时放出热量最多。

14.(1)20世纪30年代，两位科学家提出了化学反应的过渡态理论：

化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,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NO?和CO反应生成CO2

和NO过程中的能量变化示意图，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"）cCh和NO的总能量。

反应过程

⑵已知在高温、高压、催化剂作用下，1mol石墨转化为金刚石，吸

收1.9kJ的热量。

①该反应_______（填“是”或“不是”）吸热反应。

②石墨和金刚石相比，所包含的能量_______,金刚石和石墨更稳定

的是_______o

③推测石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧，放出的热

量多。

答案（1）放热大于

⑵①是②低石墨③金刚石

解析（1）根据图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应

放热；（2）1mol石墨转化为金刚石吸收1.9kJ的热量，属于吸热反应，

金刚石的能量高，石墨的能量低，故石墨更稳定，石墨与金刚石各1

mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。

15.火箭推进器中盛有强还原剂液态肿（N2H4）和强氧化剂液态双氧

水。当它们混合反应时即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。

已知：0.4mol液态肿与足量的双氧水反应，生成氮气和水蒸气，并

放出256.65kJ的热量。

⑴该反应的热化学方程式为。

(2)又已知：H2O(I)=H2O(g)AH=+44kJ・mo「，则16g液态肿

与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是o

⑶此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还

有一个很大的优点是____________________________________________

答案(1)N2H4。)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)\H=~641.625

kJ-mor1

(2)408.8kJ

⑶燃料反应后的生成物是水和氮气，不对环境造成污染

解析(1)当有1mol液态掰和双氧水反应生成氮气和水蒸气时，放出

的热量为256.65kJXlmol-rO.4mol=641.625kJ,所以,AH=-

641.625kJ-moI-1,热化学方程式为N2H4⑴+2H2(^l)=N2(g)+

4H2O(g)AH=-641.625kJmo「。(2)16g液态腓为0.5mol,当反

应后生成的水为液态时，放出的总热量为641.625kJ+2+44

kJX2^408.8kJo(3)燃料反应后的生成物是水和氮气，不对环境造

成污染。

16.(1)已知H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)A"=-57.3kJmoF］。若

向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入醋酸、浓

硫酸、稀硝酸至恰好完全反应，并将上述过程中放出的热量分别记为

QikJ、0kJ、03kJo则三者由小到大的关系

（用0、。2、。3表示）。

⑵如图所示A为泡沫塑料板，上面有两个小孔，分别插入温度计和

玻璃搅拌器,两个小孔不能开得过大,其目的是；

若实验中不加盖泡沫塑料板，则求得的中和热数值________（填“偏

大”“偏小”或“无影响”）。

温度计-「玻璃搅拌器

匿翌三I一碎泡沫塑料

（3）实验室用50mL0.50moIL-1盐酸、50mL0.55molL-1NaOH溶

液利用图中装置进行测定中和热的实验。假设盐酸和氢氧化钠溶液的

密度都是1g/cn?,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g-℃）o

为了计算中和热，实验时还需测量的数据有（填