2024新教材高中化学第2章化学键化学反应规律第2节化学反应与能量转化第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式课时作业含解析鲁科版第二册

PAGE5-化学反应中能量改变的本质及转化形式学习·理解1．下列说法错误的是()A．任何化学反应都伴随着能量改变B．化学反应中能量改变的大小与反应物的质量无关C．化学改变中的能量改变主要是由化学键改变引起的D．能量改变是化学反应的基本特征之一答案B解析化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成，断裂化学键汲取能量，形成化学键放出能量，所以能量改变是化学反应的基本特征之一，化学反应必定伴随着能量改变，化学反应中能量改变的大小与反应物的质量有关，故B错误。2．以下叙述错误的是()A．反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应释放能量B．物质燃烧可看作“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、光能等形式释放出来C．氢原子与氯原子结合生成氯化氢后，其结构的稳定性增加，体系的能量降低D．当断开旧键汲取的能量大于形成新键放出的能量时，该反应为汲取能量的反应答案A解析当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应发生时须要汲取能量，故A错误；物质燃烧是放热反应，可看成“储存”在物质内部的能量转化为热能、光能等形式释放出来，故B正确；形成化学键释放能量，则氢原子与氯原子结合成氯化氢后体系能量降低，其结构的稳定性增加，故C正确；对于汲取能量的化学反应，断开反应物中的化学键汲取的能量高于形成生成物中的化学键释放的能量，故D正确。3．关于吸热反应和放热反应，下列说法错误的是()A．须要加热才能进行的化学反应肯定是吸热反应B．化学反应中的能量形式除热量外，还可以是光能、电能等C．化学反应过程中的能量改变遵守能量守恒定律D．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应答案A解析须要加热才能进行的化学反应不肯定是吸热反应，如铝热反应，A错误；物质在发生化学改变时，既有物质改变，也有能量改变，化学反应中的能量除热量外，还可以是光能、电能等形式，B正确；化学反应过程中，能量不会凭空产生，也不会凭空消逝，一种能量可以转化为另一种能量，遵守能量守恒定律，C正确；反应物的总能量高于生成物的总能量时，多余的能量会释放出来，故发生的是放热反应，D正确。4．下列过程中的能量改变状况符合图示关系的是()A．酸与碱的中和反应B．H＋Cl→H—ClC．氧化钙与水反应制熟石灰D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应答案D解析酸与碱的中和反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，故A错误；形成化学键放出能量，故B错误；氧化钙和水的反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，故C错误；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应属于吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，故D正确。5．氢气燃烧生成水蒸气的能量改变如图所示。下列说法正确的是()A．燃烧时化学能全部转化为热能B．断开1mol氢氧键汲取930kJ能量C．相同条件下，1mol氢原子的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2，则2E1<E2D．该反应生成1mol水蒸气时能量改变为245kJ答案D解析燃烧时化学能可转化为热能、光能等形式，故A错误；由题图可知，断开2mol氢氧键汲取930kJ的能量，故B错误；氢分子变成氢原子要汲取能量，所以2E1>E2，故C错误；该反应生成1mol水蒸气时的能量改变为930kJ－436kJ－249kJ＝245kJ，故D正确。应用·实践6．已知反应NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)的能量改变如图所示，下列说法正确的是()A．图中A→B的过程为放热过程B．1molNO2和1molCO的键能总和大于1molNO和1molCO2的键能总和C．该反应为氧化还原反应D．1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量答案C解析A状态的能量低于B状态，则图中A→B的过程为吸热过程，A错误；反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，即断键汲取的能量低于成键放出的能量，则1molNO2和1molCO的键能总和小于1molNO和1molCO2的键能总和，B错误；反应中C和N元素化合价发生改变，则该反应为氧化还原反应，C正确；由题图可知，反应物总能量高于生成物总能量，则1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量，D错误。7．下列叙述不正确的是()A．化学键的断裂和形成是化学反应中能量改变的根本缘由B．酸碱中和反应是放热反应C．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多D．因为石墨变成金刚石吸热，所以金刚石比石墨稳定答案D解析断键汲取能量，成键放出能量，因此化学键的断裂和形成是化学反应中能量改变的根本缘由，A正确；酸碱中和反应是放热反应，B正确；气态硫的能量高于固态硫的能量，因此等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多，C正确；石墨变成金刚石吸热，说明石墨的能量低于金刚石，能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，D错误。8．航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。已知1g液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N2和水蒸气时放出20.05kJ热量，反应的化学方程式为N2H4＋2H2O2=N2↑＋4H2O。下列说法中错误的是()A．该反应中肼作还原剂B．肼(N2H4)分子中只存在极性共价键C．此状况下，液态肼燃烧生成1molN2时放出的热量为641.6kJD．该反应反应物的总能量高于生成物的总能量答案B解析由题意知，1g液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N2和水蒸气时放出20.05kJ热量，1molN2H4的质量是32g，故1molN2H4(l)和足量的液态过氧化氢完全反应生成1molN2时放出的热量为20.05kJ·g－1×32g＝641.6kJ，C正确；该反应中肼作还原剂，过氧化氢作氧化剂，A正确；肼(N2H4)分子中既有极性共价键(N—H键)，又有非极性共价键(N—N键)，B错误；该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，D正确。9．下列图示表示吸热反应的是()答案A解析由题图可知反应物的总能量低于生成物的总能量，因此表示的是吸热反应，A正确；由题图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，表示的是放热反应，B错误；稀释浓硫酸放热，属于物理改变，C错误；锌与稀盐酸发生置换反应生成氯化锌和氢气，属于放热反应，D错误。10．键能是指破坏(或形成)1mol化学键所汲取(或放出)的能量。化学反应就是旧键断裂和新键形成的过程。现查得：H—H、H—O和O=O的键能分别为akJ·mol－1、bkJ·mol－1和ckJ·mol－1，用此数据估计由H2(g)、O2(g)生成1molH2O(g)时的热效应为()A．放热eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a＋\f(c,2)－2b))kJB．吸热eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a＋\f(c,2)－2b))kJC．放热eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b－a－\f(c,2)))kJD．吸热eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b－a－\f(c,2)))kJ答案C解析H2(g)与O2(g)生成H2O(g)的反应为放热反应，反应2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)中断裂2molH—H键和1molO=O键汲取(2a＋c)kJ能量，形成4molH—O键释放4bkJ能量，即生成2molH2O(g)时放热(4b－2a－c)kJ，则由H2(g)、O2(g)生成1molH2O(g)时放热eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b－a－\f(c,2)))kJ，C正确。迁移·创新11．某同学设计如下三种试验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应。方案一：如图甲，在小烧杯里放一些已除去氧化铝爱护膜的铝片，然后向烧杯里加入10mL2mol·L－1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20℃渐渐升至75℃，随后，温度渐渐下降至30℃，最终停留在20℃。方案二：如图乙，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10mL2mol·L－1稀硫酸，再向其中加入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发觉小木片脱落下来。方案三：如图丙，A试管中发生某化学反应，试验前U形管中的红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过视察U形管两侧红墨水液面凹凸改变推断某反应是吸热反应还是放热反应。依据上述试验回答相关问题：(1)铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写出该反应的离子方程式：________________________。(2)方案一中，温度升至最大值后又下降的缘由是____________________________________。(3)方案二中，小木片脱落的缘由是____________________，由此得出的结论是______________________________________。(4)方案三中，假如A试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面高度：左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。(5)由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，假如放置较长时间，可视察到U形管里的现象是____________________。(6)方案三试验②的U形管中的现象为____________________，说明反应物的总能量________(填“高于”“低于”或“等于”)生成物的总能量。答案(1)放热2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(2)反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低(3)蜡烛受热熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热(4)低于(5)放热红墨水液面左右相平(6)红墨水液面左高右低低于解析(1)金属与酸的反应是放热反应，因此铝