2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第1節(jié)第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能作業(yè)含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．下列有關(guān)能量的說法不正確的是()A．化石能源物質(zhì)內(nèi)部貯存著大量的能量B．植物的光合作用使太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．由于石墨制金剛石是吸熱反應(yīng)，故石墨的能量比金剛石的能量低D．燃料燃燒時(shí)只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能【答案】D【解析】化石能源物質(zhì)內(nèi)部貯存著大量的能量，燃燒時(shí)放熱，A正確；植物的光合作用是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，B正確；吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，C正確；燃料燃燒時(shí)，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為熱能，還有一部分轉(zhuǎn)化為光能等其他形式的能量，D錯(cuò)誤。2．有一“自熱米飯”的廣告播得很火，它介紹在食用時(shí)，將一無色液體加入一白色固體中，放上裝米飯的盒子，過幾分鐘，米飯立刻就熱氣騰騰，可以食用了，特別便利。請你推想其白色固體和無色液體可能是如下哪個(gè)組合()A．硝酸銨和水 B．濃硫酸和水C．氧化鈣和水 D．固體酒精和水【答案】C【解析】硝酸銨溶于水吸熱，A錯(cuò)誤；濃硫酸具有腐蝕性，且操作不便利，B錯(cuò)誤；氧化鈣與水反應(yīng)放出大量的熱，C正確；酒精溶于水時(shí)熱效應(yīng)不明顯，D錯(cuò)誤。3．下列圖示改變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)的是()【答案】A【解析】A中生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量，需汲取能量才能實(shí)現(xiàn)；B中為放熱反應(yīng)；C中濃硫酸溶于水放出熱量，此過程是物理改變；D中是放熱反應(yīng)。4．白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體。某溫度下1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2kJ的熱量，則下列敘述正確的是()A．白磷比紅磷穩(wěn)定B．紅磷比白磷穩(wěn)定C．1mol白磷比1mol紅磷含有的總能量低D．紅磷轉(zhuǎn)化為白磷要放熱【答案】B【解析】1mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2kJ的熱量，則1mol紅磷含有的總能量低，其比白磷穩(wěn)定，其轉(zhuǎn)化為白磷要吸熱。5．由圖分析，下列敘述正確的是()A．A(g)=B(g)＋C(g)和B(g)＋C(g)=A(g)兩個(gè)反應(yīng)汲取或放出的能量不相等B．A(g)=B(g)＋C(g)是放熱反應(yīng)C．A(g)具有的能量高于B(g)和C(g)具有的總能量D．B(g)＋C(g)=A(g)是放熱反應(yīng)【答案】D【解析】依據(jù)能量守恒定律可知，A錯(cuò)誤；A(g)具有的能量低于B(g)和C(g)具有的總能量，故A(g)=B(g)＋C(g)為吸熱反應(yīng)，B(g)＋C(g)=A(g)為放熱反應(yīng)，B，C錯(cuò)誤，D正確。6．已知反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(g)，有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)鍵鍵能(拆開1mol化學(xué)鍵所須要的能量)如下，則該反應(yīng)生成2molNH3時(shí)的能量改變是()化學(xué)鍵N≡NN—HH—H鍵能/(kJ·mol－1)945.0391.0436.0A．汲取46.5kJ B．放出46.5kJC．汲取93.0kJ D．放出93.0kJ【答案】D【解析】舊鍵斷裂須要汲取的能量為945.0kJ/mol＋3×436.0kJ/mol＝2253.0kJ/mol。因?yàn)?molNH3中含有3molN—H鍵，化學(xué)反應(yīng)中生成2molNH3，放出的能量為6×391.0kJ/mol＝2346.0kJ/mol。舊鍵斷裂汲取的能量小于新鍵形成放出的能量，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的能量為2346.0kJ/mol－2253.0kJ/mol＝93.0kJ/mol，即該反應(yīng)生成2molNH3時(shí)放出的能量為93.0kJ。7．某同學(xué)做如下試驗(yàn)，以檢驗(yàn)反應(yīng)中的能量改變。(1)在試驗(yàn)中發(fā)覺反應(yīng)后(a)中溫度上升，由此可以推斷(a)中反應(yīng)是________熱反應(yīng)；(b)中溫度降低，由此可以推斷(b)中反應(yīng)是________熱反應(yīng)。(2)寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：________________________________。(3)依據(jù)能量守恒定律，(b)中反應(yīng)物的總能量應(yīng)當(dāng)________(填“低于”或“高于”)生成物的總能量?！敬鸢浮?1)放吸(2)2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(3)低于8．如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的放熱反應(yīng)的視察裝置，其試驗(yàn)操作如下：①按圖示將試驗(yàn)裝置連接好；②在U形管內(nèi)加入少量紅墨水，打開T形管的全部彈簧夾，使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面，再關(guān)閉彈簧夾c；③向盛有1g氧化鈣的小試管中滴入2mL左右的水，視察現(xiàn)象。試回答下列問題：(1)試驗(yàn)前必需進(jìn)行的第一步試驗(yàn)操作是_______________________________。(2)試驗(yàn)中視察到的現(xiàn)象是_______________________________。(3)該試驗(yàn)的原理是________________________________。(4)寫出試驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。(5)說明CaO、H2O的能量與Ca(OH)2的能量之間的關(guān)系：_______________________________。(6)若試驗(yàn)中將CaO換成NaCl，能否視察到相同的現(xiàn)象？________(填“能”或“否”)?！敬鸢浮?1)檢查裝置氣密性(2)U形管內(nèi)紅墨水的液面左邊下降，右邊上升(3)CaO和H2O反應(yīng)放出熱量，使大試管中的空氣受熱膨脹，引起U形管中紅墨水的液面左低右高(4)CaO＋H2O=Ca(OH)2(5)1molCaO與1molH2O的總能量大于1molCa(OH)2的能量(6)否B組·實(shí)力提升9．“能源分類相關(guān)圖”如右圖所示，四組能源選項(xiàng)中全部符合圖中陰影部分的能源是()A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物質(zhì)能、自然氣C．太陽能、風(fēng)能、沼氣 D．地?zé)崮?、海洋能、核能【答案】C【解析】煤炭、石油不是新能源，也不是可再生能源，A錯(cuò)誤；自然氣不是新能源，也不是可再生能源，B錯(cuò)誤；地?zé)崮苁莵碜缘厍騼?nèi)部的能源，核能不是可再生能源，也不是來自太陽的能源，D錯(cuò)誤。10．已知反應(yīng)X＋Y=M＋N為吸熱反應(yīng)，對這個(gè)反應(yīng)，下列說法正確的是()A．X的能量肯定低于M，Y的能量肯定低于NB．因該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故肯定要加熱，反應(yīng)才能進(jìn)行C．破壞反應(yīng)物中化學(xué)鍵所汲取的能量小于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量D．X和Y的總能量肯定低于M和N的總能量【答案】D【解析】吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，不能單指某一種反應(yīng)物與某一種生成物的能量大小，A錯(cuò)誤，D正確；吸熱反應(yīng)不肯定必需加熱才能發(fā)生，B錯(cuò)誤；從微觀角度說明，吸熱反應(yīng)中破壞反應(yīng)物中化學(xué)鍵所汲取的能量大于形成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量，C錯(cuò)誤。11．已知斷裂1mol共價(jià)鍵所須要汲取的能量分別為H—H：436kJ，I—I：151kJ，H—I：299kJ，下列對H2(g)＋I(xiàn)2(g)eq\o(,\s\up7(△))2HI(g)的反應(yīng)類型推斷錯(cuò)誤的是()A．放出能量的反應(yīng) B．汲取能量的反應(yīng)C．氧化還原反應(yīng) D．可逆反應(yīng)【答案】B【解析】依題意，斷裂1molH—H鍵和1molI—I鍵汲取的能量為436kJ＋151kJ＝587kJ，生成2molH—I鍵放出的能量為299kJ×2＝598kJ，因?yàn)?98kJ>587kJ，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是放出能量的反應(yīng)；依據(jù)反應(yīng)式可知該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，也是氧化還原反應(yīng)。12．生產(chǎn)液晶顯示器的過程中運(yùn)用的化學(xué)清洗劑NF3是一種溫室氣體，其儲存能量的實(shí)力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長達(dá)740年之久，以下是幾種化學(xué)鍵的鍵能：化學(xué)鍵N≡NF—FN—F鍵能/(kJ·mol－1)941.7154.8283.0下列說法正確的是()A．過程N(yùn)2(g)→2N(g)放出能量B．過程N(yùn)(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反應(yīng)N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)是吸熱反應(yīng)D．NF3汲取能量后假如沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)【答案】B【解析】N2(g)→2N(g)表示斷裂化學(xué)鍵的過程，應(yīng)汲取能量，A錯(cuò)誤；N(g)＋3F(g)→NF3(g)表示形成化學(xué)鍵的過程，放出能量，B正確；汲取的總能量(941.7kJ＋154.8kJ×3)＝1406.1kJ＜放出的總能量(283.0kJ×6)＝1698.0kJ，故為放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)肯定有化學(xué)鍵的斷裂與生成，若NF3汲取能量后沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成，則肯定不發(fā)生化學(xué)改變，可能發(fā)生物理改變，D錯(cuò)誤。13．為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某試驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的三套試驗(yàn)裝置：(1)上述三個(gè)裝置中，不能驗(yàn)證“銅與濃硝酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是________(填裝置序號)。(2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行試驗(yàn)(試驗(yàn)前U形管里液面左右相平)，在甲試管中加入適量Ba(OH)2溶液與稀硫酸，U形管中可視察到的現(xiàn)象是________________________，說明該反應(yīng)屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行試驗(yàn)(反應(yīng)在丙試管中進(jìn)行)。①若M為鈉，則試驗(yàn)過程中燒杯中可視察到的現(xiàn)象是__________________________。②若視察到燒杯中產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水____________(填“肯定是放熱反應(yīng)”“肯定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)，理由是____________________________________________。③若視察到燒杯中的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是__________________。(4)至少有兩種試驗(yàn)方法能驗(yàn)證超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①：選擇________(填裝置序號)進(jìn)行試驗(yàn)；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包袱并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若視察到脫脂棉燃燒，則說明該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)?！敬鸢浮?1)Ⅲ(2)左端液面降低，右端液面上升放熱(3)①產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯中的導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱②可能是放熱反應(yīng)某些物質(zhì)(如NaOH固體)溶于水放熱，但不是放熱反應(yīng)③硝酸銨(或其他合理答案)(4)Ⅰ(或Ⅱ)放熱【解析】(2)Ba(OH)2溶液與稀硫酸的反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以錐形瓶中氣體受熱膨脹，導(dǎo)致U形管左端液面降低，右端液面上升。(3)①若M為鈉，鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量使大試管中溫度上升，氣壓增大，所以右邊燒杯中有氣泡產(chǎn)生；冷卻后大試管中溫度降低，氣壓減小，右邊燒杯中的導(dǎo)管內(nèi)會形成一段水柱。②若視察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，說明M溶于水放出熱量。有熱量放出的過程不肯定屬于放熱反應(yīng)，如濃硫酸、NaOH固體溶于水會放出熱量，但是不屬于放熱反應(yīng)。③若視察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，說明M溶于水后導(dǎo)致大試管中溫度降低，壓強(qiáng)減小，證明M溶于水汲取熱量，溶于水能夠汲取熱量的物質(zhì)有NH4NO3等。14．化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放(或汲取)的能量。已知白磷和P4O6分子結(jié)構(gòu)如下圖所示，現(xiàn)供應(yīng)以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol－1)：P—P：198kJ·mol－1、P—O：360kJ·mol－1、O=O：498kJ·mol－1，