高一化學新人教版必修第二冊課后練習卷：6.1.1化學反應與熱能

PAGE化學反應與熱能1．金剛石和石墨是碳元素的兩種結構不同的單質(同素異形體)，在100kPa時，1mol石墨轉化為金剛石，要吸收1.895kJ的熱能。據(jù)此，試判斷在100kPa下，下列說法正確的是()A．石墨比金剛石穩(wěn)定B．金剛石比石墨穩(wěn)定C．1mol石墨比1mol金剛石總能量高D．金剛石轉化為石墨是物理變化解析：選A石墨轉化為金剛石要吸收能量，說明石墨的能量低，穩(wěn)定性強，A正確，B錯誤；根據(jù)在100kPa時，1mol石墨轉化為金剛石，要吸收1.895kJ的熱能，說明1mol石墨的能量比1mol金剛石低，C錯誤；同素異形體間的轉化是化學變化，D錯誤。2．據(jù)人民網(wǎng)報道，有一集團擬在太空建立巨大的激光裝置，把太陽光變成激光用于分解海水制氫氣，其反應式可表示為2H2Oeq\o(=,\s\up7(TiO2),\s\do5(激光))2H2↑＋O2↑。有下列幾種說法：①水的分解反應是放熱反應；②氫氣是一級能源；③使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應；④若用生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應生成甲醇儲存起來，可改善人類的生存環(huán)境。以上敘述中正確的是()A．①② B．②③C．③④ D．①②③④解析：選C①水的分解反應是吸熱反應；②氫氣是二級能源；③溫室效應主要是CO2氣體導致的，使用氫氣作燃料可以減少CO2的排放；④利用多余二氧化碳與氫氣，生成甲醇，可以做能源，實現(xiàn)變廢為寶。3．NF3是一種溫室氣體，其儲存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長達740年，如表所示是幾種化學鍵的鍵能：化學鍵NNF—FN—F鍵能/(kJ·mol－1)946.0154.8283.0下列說法中正確的是()A．過程N2(g)→2N(g)放出能量B．過程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反應N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)為吸熱反應D．NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與形成，仍可能發(fā)生化學反應解析：選B斷裂化學鍵的過程，吸收能量，A錯誤；形成化學鍵的過程，放出能量，B正確；反應N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)中斷開舊鍵吸收能量為946.0kJ＋154.8kJ·mol－1×3mol＝1410.4kJ，形成新鍵時放出能量為283.0kJ·mol－1×6mol＝1698kJ，即該反應為放熱反應，C錯誤；化學反應過程中必有化學鍵的斷裂與形成，D錯誤。4．白磷與氧氣可發(fā)生反應：P4＋5O2=P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P—P：akJ·mol－1、P—O：bkJ·mol－1、Peq\o(=,\s\up7(O：ckJ·mol－1、O))O：dkJ·mol－1，根據(jù)圖示的分子結構和有關數(shù)據(jù)估算1mol白磷反應放出的熱量，其中正確的是()A．(6a＋5d－4c－12b)kJB．(4c＋12b－6a－5d)kJC．(4c＋12b－4a－5d)kJD．(4a＋5d－4c－12b)kJ解析：選B該反應為放熱反應，反應中放出熱量＝形成生成物中化學鍵的總能量－斷開反應物中化學鍵的總能量。該反應中斷裂6molP—P鍵和5molOeq\o(=,\s\up7(O鍵，生成物中含4molP))O鍵和12molP—O鍵；故該反應中放出能量＝(4c＋12b)kJ－(6a＋5d)kJ＝(4c＋12b－6a－5d)kJ。5．已知斷開1molH2(g)中H—H鍵需要吸收436kJ能量。根據(jù)能量變化示意圖，下列說法或熱化學方程式不正確的是()A．斷開1molHCl(g)中的H—Cl鍵要吸收432kJ能量B．生成1molCl2(g)中的Cl—Cl鍵放出243kJ能量C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝－864kJ·mol－1D．HCl(g)=eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH＝＋92.5kJ·mol－1解析：選C由圖知，斷開1molH—Cl鍵要吸收eq\f(1,2)×864kJ＝432kJ能量，A項正確；設生成1molCl2(g)中的Cl—Cl鍵放出能量為E(Cl—Cl)，則436kJ＋E(Cl—Cl)＝679kJ，可得E(Cl—Cl)＝243kJ，B項正確；由圖知，H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)ΔH＝(679－864)kJ·mol－1＝－185kJ·mol－1，則HCl(g)=eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)Cl2(g)ΔH＝＋92.5kJ·mol－1，C錯誤，D正確。6.如圖所示，對于A生成C的反應，下列所得結論正確的是()A．該反應為吸熱反應B．該反應進行時，一定有能量放出C．A物質比C物質穩(wěn)定D．該反應肯定很容易，不需要加熱就可以進行解析：選B據(jù)圖可知，反應物A的能量大于生成物C的能量，該反應為放熱反應，反應進行時，一定有能量釋放，A錯誤，B正確；A物質的能量高于C，則A不如C穩(wěn)定，C錯誤；放熱反應并不一定很容易進行，也可能需加熱等反應條件，D錯誤。7．下列實驗現(xiàn)象或圖像信息不能充分說明相應的化學反應是放熱反應的是()選項ABCD反應裝置或圖像實驗現(xiàn)象或圖像信息反應開始后，針筒活塞向右移動反應物總能量高于生成物總能量反應開始后，甲處液面低于乙處液面溫度計的水銀柱不斷上升解析：選A稀硫酸和鋅反應生成氫氣，導致反應開始后，針筒活塞向右移動，不能說明反應放熱，A錯誤；由圖像可知反應物總能量高于生成物總能量，該反應為放熱反應，B正確；反應開始后，甲處液面低于乙處液面，說明裝置內(nèi)溫度升高，反應為放熱反應，C正確；稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，觀察到溫度計的水銀柱不斷上升，即該反應為放熱反應，D正確。8．某化學反應，設反應物總能量為E1，生成物總能量為E2，如果把化學反應中能量的變化看成是物質內(nèi)部的能量與熱能之間進行轉變。則：(1)若E1＞E2，則該反應為____熱反應，該反應的過程可看成是“儲存”在物質內(nèi)部的能量轉化為________能而被釋放出來的過程。(2)若E1＜E2，則該反應為________熱反應，那么在發(fā)生化學反應時，反應物需要_________才能轉化成生成物。該反應過程可看成是______________________________的過程。解析：(1)若反應物總能量高于生成物總能量，則該反應為放熱反應，可理解為“儲存”在物質內(nèi)部的能量轉化為熱能而被釋放出來。(2)若反應物總能量低于生成物總能量，則該反應為吸熱反應，反應時需吸收能量，可理解為熱能轉化為物質內(nèi)部能量而被“儲存”起來。答案：(1)放熱(2)吸吸收能量熱能轉化為物質內(nèi)部能量而被“儲存”起來9．已知2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出572kJ熱量，反應的方程式是2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)。請回答下列問題：(1)該反應的生成物能量總和________(填“大于”“小于”或“等于”)反應物能量總和。(2)若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量________(填“＞”“＜”或“＝”)572kJ。(3)與化石燃料相比，利用氫能源有很多優(yōu)點，請說出其中一點________________________________________________________________________。解析：(1)該反應為放熱反應，生成物能量總和小于反應物能量總和。(2)液態(tài)水變成水蒸氣需要吸收熱量，即2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣放出熱量小于572kJ。(3)與化石燃料相比，利用氫能源有很多優(yōu)點，如燃燒產(chǎn)物為水無污染，燃燒熱值高等。答案：(1)小于(2)＜(3)熱值高(或清潔，無污染等其他合理答案)10.如圖所示，把試管放入盛有25℃飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入粉末狀的二氧化錳，再用膠頭滴管滴入5mL10%的過氧化氫溶液于試管中。試回答下列問題：(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)寫出反應的化學方程式：______________________________________________。(4)由實驗推知，O2和H2O的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)H2O2的總能量。解析：雙氧水在二氧化錳的催化作用下分解生成氧氣和水，化學方程式為2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑，該反應是放熱反應，所以O2和H2O的總能量小于H2O2的總能量；由于Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低，所以燒杯中的溶液變渾濁。答案：(1)試管內(nèi)有氣泡冒出，燒杯內(nèi)溶液變渾濁(2)H2O2分解放出O2，該反應放熱，使燒杯中飽和石灰水的溫度升高而析出氫氧化鈣晶體(3)2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(4)小于11．在化學反應中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJ·mol－1表示。請認真觀察下圖，然后回答問題。(1)圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)已知拆開1molH—H鍵、1molI—I鍵、1molH—I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、151kJ、299kJ。則由1mol氫氣和1mol碘反應生成HI會________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。在化學反應過程中，是將________轉化為________________。(3)下列反應中，屬于放熱反應的是________，屬于吸熱反應的是______________。①物質燃燒②炸藥爆炸③酸堿中和反應④二氧化碳通過熾熱的炭⑤食物因氧化而腐敗⑥Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應⑦鐵粉與稀鹽酸反應答案：(1)放熱(2)放出11化學能熱能(3)①②③⑤⑦④⑥12．某校興趣小組對氫氧化鈉溶液和稀鹽酸混合后的有關問題，進行了如下探究：(1)①甲同學為了證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能夠發(fā)生反應，設計并完成了如圖所示實驗。X溶液是________，滴入的量一般為________。②乙同學認為甲同學的實驗不能充分證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能夠發(fā)生反應，乙同學的理由是__________________________________________________________。(2)丙同學利用“保溫瓶式量熱計”(圖略)，測出10mL10%氫氧化鈉溶液和不同體積的10%鹽酸混合過程中，溶液的溫度變化見下表(假設兩溶液密度相同)。加入鹽酸的體積(V)/mL24681012141618溶液溫度變化(Δt)/℃5.29.612.016.018.216.715.714.713.7就此實驗回答下列問題：①鹽酸和氫氧化鈉的反應是