2025版高中化学第二章第一节化学能与热能训练含解析新人教版必修2

PAGE7-第一节化学能与热能课时过关·实力提升基础巩固1下列关于化学反应与能量的说法正确的是()A.化合反应肯定是放热反应B.形成化学键时要汲取能量C.反应物的总能量与生成物的总能量肯定相等D.化学反应中既有物质改变又有能量改变答案:D解析:化合反应不肯定是放热反应,例如C+O2CO2是放热反应,而C+CO22CO是吸热反应;形成化学键时要放出能量;反应物的总能量与生成物的总能量不相等,才使反应表现为吸热或放热。2下列有关能量转化的说法错误的是()A.煤燃烧时化学能主要转化为热能B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程答案:C解析:动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程,C项错误。3下列改变过程属于吸热反应的是()A.金属钠与水的反应B.氢气燃烧C.浓硫酸的稀释D.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl(固体)混合答案:D解析:活泼金属与水(或酸)的反应、燃烧反应均为放热反应;浓硫酸溶于水为放热过程;Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,D项正确。4有关能源的下列说法不正确的是()A.煤、石油、自然气均为化石能源B.化石能源是非可再生能源C.氢能是可再生能源D.氢能、核能均是无污染的高效能源答案:D解析:煤、石油、自然气均为非可再生的化石能源。氢能是可再生能源,由H2O的分解制取大量H2;氢能是一种环保能源,其燃烧的唯一产物是H2O,对环境无污染;从单位质量产生的能量来看,氢能又是一种高效能源。核能也是一种高效能源,但可能带来污染,因核反应堆的残渣中含有大量的放射性物质。5(2024山东学考)下列反应过程中能量改变的趋势与图示一样的是()A.C+CO22COB.CaCO3CaO+CO2↑C.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3D.Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O答案:C解析:由图像可知,反应物的能量高于生成物的能量,为放出能量的反应。A、B、D三项中的反应均为汲取能量的反应,错误;C项中反应为放出能量的反应,正确。6下列对化学反应的相识错误的是()A.会引起化学键的改变B.会产生新的物质C.必定引起物质状态的改变D.必定伴随着能量的改变答案:C解析:化学反应的实质是旧键断裂、新键形成,从而生成新的物质,同时伴随着能量改变,表现为吸热反应或放热反应,不肯定引起物质状态改变。7肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量改变如图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N键为942、OO键为500、N—N键为154,则断裂1molN—H键所需的能量(kJ)是()A.194 B.391 C.516 D.658答案:B解析:利用图示可知1mol肼和氧气变成原子时断键须要的能量为2752kJ-534kJ=2218kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个N—N键、4个N—H键、1个OO键,所以1×154kJ+4×E(N—H键)+1×500kJ=2218kJ,解得断裂1molN—H键所需的能量为391kJ。8某化学反应,设反应物总能量为E1,生成物总能量为E2。假如把化学反应中能量的改变看成是物质内部的能量与热能之间进行的转变,则:(1)若E1>E2,则该反应为热反应,该反应可看成是“贮存”在物质内部的能量转化为能而被释放出来的过程。

(2)若E1<E2,则该反应为热反应。那么在发生化学反应时,反应物须要才能转化成生成物。该反应可看成是

的过程。答案:(1)放热(2)吸汲取能量热能转化为物质内部的能量而被“贮存”起来解析:(1)反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应进行的结果必定是部分能量被释放出来。(2)反应物的总能量小于生成物的总能量,则反应进行时,必定有外部能量参加反应贮存在生成物中。9已知31g白磷转变为31g红磷释放能量。试回答:(1)上述改变属于(填“物理”或“化学”)改变。

(2)31g白磷具有的能量(填“>”或“<”,下同)31g红磷具有的能量。

(3)31g白磷完全燃烧释放出的能量31g红磷完全燃烧释放出的能量。

答案:(1)化学(2)>(3)>解析:同素异形体之间的转化是化学改变。当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应释放能量。10某试验小组做了如下两个试验,装置如图:(1)试验中发觉反应后(a)中温度上升,由此可以推断(a)中反应是热反应;(b)中温度降低,由此可以推断(b)中反应是热反应。

(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式:

。

(3)依据能量守恒定律,(a)中反应物的总能量应当生成物的总能量。

答案:(1)放吸(2)2Al+6H+2Al3++3H2↑(3)大于解析:(1)(a)中温度上升,说明反应为放热反应;(b)中温度降低,说明反应为吸热反应。(3)(a)为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量。实力提升1下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.铝片与稀硫酸的反应B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.灼热的木炭与CO2的反应D.甲烷在O2中的燃烧反应答案:C解析:A、D两项中的反应均是放热反应,B项中的反应不是氧化还原反应。2如右图所示的装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口,试验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是()A.U形管内水的红色褪去 B.试管内溶液变红C.气球a被吹大 D.U形管中水位不变答案:C解析:Na2O2抖落在试管b的水中后发生以下反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,该反应产生的O2使气球a被吹大,放出的热量使锥形瓶中气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升。3已知反应X+YM+N为吸热反应,针对这个反应的下列说法中正确的是()A.X的能量肯定低于M的,Y的能量肯定低于N的B.因为该反应为吸热反应,故肯定要加热反应才能进行C.破坏反应物中的化学键所汲取的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量D.X和Y的总能量肯定低于M和N的总能量答案:D解析:吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,A项错误,D项正确;吸热反应不肯定须要加热,B项错误;若从化学键的角度分析,吸热反应中旧键断裂时汲取能量多,新键形成时放出能量少,C项错误。4化学反应A2+B22AB的能量改变如图所示,则下列说法正确的是()A.该反应是吸热反应B.断裂1molA—A键和1molB—B键放出xkJ能量C.断裂2molA—B键须要汲取ykJ的能量D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量答案:C解析:由图示知反应物总能量高于生成物总能量,该反应是放热反应,A、D两项错误;断键时汲取能量,B项错误。5常温、常压下将氢气和氧气混合在一起,即使过上几年,它们也不会化合生成水。然而只要给一个电火花,氢气就快速与氧气反应生成水。反应过程中的能量改变如图A所示。对比图B中的情景,漫画中的羊供应应石头的“能量”相当于图A中的()A.E2 B.E2-E1 C.E3-E2 D.E3答案:C解析:常温、常压下氢气和氧气中的化学键不会断裂,所以反应不会发生。只要给一个电火花,就使部分反应物分子获得肯定的能量(E3-E2)而断键变为原子,原子重新组合生成H2O时形成化学键,放出的热量又给其他反应物分子供应了能量,反应快速进行下去,直到完成。这个(E3-E2)就相当于漫画中羊供应应石头的“能量”。★6将V1mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合匀称后测量并记录溶液温度,试验结果如图所示(试验中始终保持V1+V2=50)。下列叙述正确的是()A.做该试验时环境温度为22℃B.该试验表明化学能可以转化为热能C.NaOH溶液中c(NaOH)约是1.00mol·L-1D.该试验表明有水生成的反应都是放热反应答案:B解析:图像中曲线起点表明5mL1.00mol·L-1HCl溶液与(50-5)mL未知浓度NaOH溶液混合后的温度为22℃,而不是试验环境温度,A项错误;当30mL1.00mol·L-1HCl溶液与(50-30)mLNaOH溶液混合后温度达到最高点,说明反应放热且两者恰好反应完全,c(NaOH)=1.00mol·L-1★7最新报道:科学家首次用X射线激光技术视察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程答案:C解析:依据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应是放热反应,A项错误;依据状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以看出整个过程中的CO没有断键生成C和O,B项错误;CO2中的共价键是不同种元素的原子形成的,因此是极性键,C项正确;状态Ⅰ状态Ⅲ表示的是CO与O形成CO2的过程,D项错误。★8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Cl2Br2I2H2HFHClHBrHI能量/kJ243193151436568432366298依据上述数据回答下列问题:(1)下列物质本身具有的能量最低的是。

A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2(2)下列氢化物中,最稳定的是。

A.HF B.HCl C.HBr D.HI(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)是(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或汲取的热量最多的是。

答案:(1)A(2)A(3)放热(4)Cl2解析:破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越大,则物质越稳定,物质所具有的能量越低。以氯元素为例计算,断开1molCl—Cl键和H—H键需汲取的能量:243kJ+436kJ=679kJ,而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ=864kJ,所以在Cl2+H22HCl反应中放出864kJ-679kJ=185kJ的热量,同理可计算在Br2+H22HBr、I2+H22HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量。★9某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。(1)若E1>E2,则该反应可用图(填“A”或“B”)表示。

(2)太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题。①利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照耀下,某种盐熔化,汲取热量;晚间熔盐释放出相应能量,从而使室温得以调整。已知下列数据:盐熔点/℃熔化吸热参考价格CaCl2·6H2O29.037.3780~850Na2SO4·10H2O32.477.0800~900Na2HPO4·12H2O36.1100.11600~2000Na2S2O3·5H2O48.549.71400~1800其中最相宜作储能介质的是。

A.CaCl2·6H2O B.Na2SO4·10H2OC.Na2HPO4·12H2O D.Na2S2O3·5H2O②右图是一种太阳能热水器的示意