2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能練習(xí)含解析新人教版必修第二冊(cè)

PAGEPAGE9第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能夯實(shí)基礎(chǔ)輕松達(dá)標(biāo)1.從宏觀角度來(lái)看,化學(xué)變更的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成。從微觀角度來(lái)看,下列變更不能說明發(fā)生了化學(xué)變更的是()A.變更時(shí)有電子的得失或共用電子對(duì)的形成B.變更過程中有化學(xué)鍵的斷裂和形成C.變更時(shí)釋放出能量D.變更前后原子的種類和數(shù)目沒有變更,分子種類增加了答案C解析某些物理變更也能釋放能量,如白熾燈工作時(shí)發(fā)光、發(fā)熱等。2.下列變更中屬于吸熱反應(yīng)的是()①液態(tài)水汽化②將膽礬加熱變成白色粉末③濃硫酸稀釋④氯酸鉀分解制氧氣⑤生石灰跟水反應(yīng)生成熟石灰A.只有①④ B.②③ C.①④⑤ D.②④答案D解析放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)。放熱反應(yīng)為⑤,吸熱反應(yīng)為②④,液態(tài)水汽化是吸熱過程,濃硫酸稀釋是放熱過程,二者均為物理變更。3.下列說法正確的是()A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變更B.H2O(g)H2O(l)該過程放出大量的熱,所以該過程是化學(xué)變更C.化學(xué)反應(yīng)中能量的變更都表現(xiàn)為熱量的變更D.對(duì)于如圖所示的過程,是汲取能量的過程答案A解析任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變更,但有能量變更的過程不肯定是化學(xué)變更,如物質(zhì)的三態(tài)變更,雖然存在能量變更,但不是化學(xué)變更,A正確,B錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)中能量變更的形式有多種,除熱能外,還有光能、電能等,C錯(cuò)誤;由圖像知,該過程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,故該過程中放出了能量,D錯(cuò)誤。4.中國(guó)新一代運(yùn)載火箭“長(zhǎng)征七號(hào)”,已于2024年6月25日首飛?；鸺氁木薮竽芰坑商刂频娜剂蟻?lái)供應(yīng),有關(guān)燃料燃燒過程中的變更,下列說法不正確的是()A.全部的燃燒過程均是放熱的B.須要點(diǎn)燃才能發(fā)生的燃燒過程是吸熱的C.全部燃料在燃燒過程中均會(huì)發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂D.燃燒后產(chǎn)物的總能量肯定小于反應(yīng)物的總能量答案B解析燃燒都是放熱反應(yīng),與是否須要點(diǎn)燃無(wú)關(guān)。對(duì)于放熱反應(yīng),產(chǎn)物的總能量肯定小于反應(yīng)物的總能量;燃燒是化學(xué)變更,肯定會(huì)發(fā)生舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。5.下列說法正確的是()A.鐵與硫在加熱條件下才能發(fā)生反應(yīng),所以該反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)B.含等物質(zhì)的量溶質(zhì)的HNO3、H2SO4稀溶液分別與少量NaOH溶液反應(yīng)釋放的熱量相等C.分解反應(yīng)都是吸熱反應(yīng),化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)D.合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以N2與其他物質(zhì)的反應(yīng)也是放熱反應(yīng)答案B解析A項(xiàng),Fe與S雖然需在加熱條件下才能反應(yīng),但該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。B項(xiàng),雖然HNO3、H2SO4的物質(zhì)的量相等時(shí),H2SO4溶液中H+的物質(zhì)的量大于HNO3溶液,但由于NaOH是少量的,所以兩種酸溶液中H+均未完全反應(yīng),所以兩個(gè)反應(yīng)放出的熱量相等。C項(xiàng),分解反應(yīng)不肯定是吸熱反應(yīng),如H2O2的分解反應(yīng)就是放熱反應(yīng),化合反應(yīng)也不肯定是放熱反應(yīng),如CO2與C(碳)的反應(yīng)就是吸熱反應(yīng)。D項(xiàng),與N2反應(yīng)的物質(zhì)不同,反應(yīng)的能量變更也不同,所以不能依據(jù)合成氨的反應(yīng)來(lái)類推其他與N2相關(guān)的反應(yīng)。6.下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法錯(cuò)誤的是()A.煤燃燒主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程B.化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能C.動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程D.植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程答案C解析煤燃燒主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程,A項(xiàng)正確;化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能,B項(xiàng)正確;動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成CO2是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過程,C項(xiàng)錯(cuò)誤;植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程,D項(xiàng)正確。7.化學(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量變更如圖所示,請(qǐng)回答下列問題:(1)圖中A、C分別表示、,反應(yīng)(填“汲取”或“放出”)能量。

(2)反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵為,(填“汲取”或“放出”)的能量為;形成的化學(xué)鍵為,(填“汲取”或“放出”)的能量為。

(3)E2=或(用A、C或E1、E3表示)。

答案(1)1molN2(g)和3molH2(g)的總能量2molNH3(g)的總能量放出(2)1molN≡N鍵和3molH—H鍵汲取E16molN—H鍵放出E3(3)A-CE3-E1解析(1)A、C分別表示1molN2(g)和3molH2(g)(反應(yīng)物)的總能量、2molNH3(g)(生成物)的總能量,由于反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,因此反應(yīng)放出能量。(2)反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵為1molN≡N鍵和3molH—H鍵,汲取能量為E1;形成的化學(xué)鍵為6molN—H鍵,放出能量為E3。提升實(shí)力跨越等級(jí)1.下列反應(yīng)肯定屬于放熱反應(yīng)的是()A.氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)B.能量變更如圖所示的反應(yīng)C.化學(xué)鍵斷裂汲取的能量比化學(xué)鍵形成放出的能量少的反應(yīng)D.不須要加熱就能發(fā)生的反應(yīng)答案C解析氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng);生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量多的反應(yīng)為吸熱反應(yīng);化學(xué)鍵斷裂汲取的能量比化學(xué)鍵形成放出的能量少的反應(yīng)為放熱反應(yīng);不須要加熱就能發(fā)生的反應(yīng)可能為吸熱反應(yīng),也可能為放熱反應(yīng)。2.已知H+ClHCl并放出akJ的熱量,下列敘述中正確的是()A.HCl分子內(nèi)每個(gè)原子都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B.HCl分子的能量比H、Cl原子的能量之和低C.1molHCl斷鍵成1molH、1molCl要釋放出akJ熱量D.氫原子和氯原子靠電子得失形成共價(jià)鍵答案B解析A中HCl分子內(nèi)H原子核外達(dá)到2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。C中斷裂化學(xué)鍵要汲取能量。D中氫原子和氯原子是靠共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵。3.一種環(huán)保型燃料——丙烷,其燃燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C3H8+5O23CO2+4H2O。下列說法中不正確的是()A.火炬燃燒時(shí)化學(xué)能只轉(zhuǎn)化為熱能B.全部的化學(xué)反應(yīng)都會(huì)伴隨著能量變更,有能量變更的物質(zhì)變更不肯定是化學(xué)反應(yīng)C.1molC3H8和5molO2所具有的總能量大于3molCO2和4molH2O所具有的總能量D.丙烷完全燃燒的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)污染,故丙烷為環(huán)保型燃料答案A解析本題考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變更?；鹁嫒紵龝r(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能等,A錯(cuò);物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)肯定伴隨著能量變更,伴隨著能量變更的物質(zhì)變更卻不肯定是化學(xué)變更,如物質(zhì)的“三態(tài)”變更、核變更也都伴隨能量變更,B正確;可燃物的燃燒屬于放熱反應(yīng),放熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,C正確;丙烷燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O,無(wú)污染,D正確。4.石墨和金剛石都是碳的單質(zhì),石墨在肯定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。已知12g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí),要汲取akJ的能量。下列說法中正確的是()①石墨不如金剛石穩(wěn)定②金剛石不如石墨穩(wěn)定③等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒,金剛石放出的能量多④等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒,石墨放出的能量多A.①② B.②③C.①④ D.③④答案B解析石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)吸熱,說明石墨的能量比金剛石低,石墨比金剛石更穩(wěn)定;等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒時(shí),消耗氧氣的量相同,生成同樣多的二氧化碳,由于金剛石的能量高,所以金剛石燃燒后放出的能量要多。5.已知2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量484kJ,且氧氣中1molOO鍵完全斷裂時(shí)汲取能量496kJ,水蒸氣中1molH—O鍵形成時(shí)放出能量463kJ,則氫氣中1molH—H鍵斷裂時(shí)汲取能量為()A.920kJ B.557kJC.436kJ D.188kJ答案C解析設(shè)1molH—H鍵斷裂時(shí)汲取能量為xkJ。首先寫出化學(xué)方程式2H2+O22H2O,然后分析反應(yīng)過程可知,2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)應(yīng)當(dāng)拆開2molH—H鍵、1molOO鍵,汲取的能量為(2x+496)kJ;生成2molH2O形成4molH—O鍵,放出的能量為4×463kJ=1852kJ,依據(jù)能量守恒定律可知,反應(yīng)放出的能量484kJ=1852kJ-(2x+496)kJ,即可求出x=436。6.(雙選)已知1g液態(tài)肼和足量的液態(tài)過氧化氫反應(yīng)生成N2和水蒸氣時(shí)放出20.05kJ熱量,化學(xué)方程式為N2H4+2H2O2N2↑+4H2O。下列說法中錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)中肼作氧化劑B.此狀況下,液態(tài)肼燃燒生成1molN2時(shí)放出的熱量為641.6kJC.肼(N2H4)分子中只存在極性共價(jià)鍵D.該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量答案AC解析反應(yīng)中,N2H4中N元素由-2價(jià)上升為0價(jià),被氧化成N2,N2H4在反應(yīng)中作還原劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;生成1molN2須要1molN2H4,即32gN2H4,此時(shí)共放熱20.05kJ×32=641.6kJ,B項(xiàng)正確;在N2H4中既存在N—H極性鍵又存在N—N非極性鍵,C項(xiàng)不正確;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),說明反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,D項(xiàng)正確。7.如圖所示,把盛有3mL飽和氯化鈉溶液的試管當(dāng)心地放入盛有碳酸飲料(溫度為20℃)的燒杯中,然后用膠頭滴管向試管中滴加1mL濃硫酸。請(qǐng)回答下列問題:(1)試驗(yàn)過程中視察到的現(xiàn)象是,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的緣由是

。

(2)試管內(nèi)斷裂的化學(xué)鍵的類型是,形成的化學(xué)鍵的類型是。

(3)寫出燒杯中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

答案(1)燒杯中產(chǎn)生大量氣泡,小試管中有晶體析出濃硫酸具有吸水性,濃硫酸加入飽和NaCl溶液中,會(huì)汲取溶液中的水,飽和NaCl溶液中的溶劑水削減,溶液中有晶體析出;濃硫酸溶于水會(huì)放出大量的熱,使燒杯中碳酸飲料的溫度上升,碳酸分解產(chǎn)生二氧化碳而產(chǎn)生大量的氣泡(2)共價(jià)鍵離子鍵(3)H2CO3H2O+CO2↑解析(2)濃硫酸溶解于水,斷裂H2SO4中的共價(jià)鍵;氯化鈉溶液中析出晶體,形成NaCl中的離子鍵。(3)燒杯中碳酸分解產(chǎn)生二氧化碳。8.化學(xué)反應(yīng)可視為舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)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的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)供應(yīng)以下化學(xué)鍵的鍵能:P—P鍵為198kJ·mol-1,P—O鍵為360kJ·mol-1,OO鍵為498kJ·mol-1。則P4(白磷)+3O2P4O6的反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),生成1molP4O6的熱量為。

答案放熱放出1638kJ解析對(duì)于反應(yīng)P4(白磷)+3O2P4O6,斷開舊化學(xué)鍵汲取的能量為198×6kJ+3×498kJ=2682kJ,形成新化學(xué)鍵放出的能量為12×360kJ=4320kJ,故該反應(yīng)為放熱反應(yīng),生成1molP4O6放出的熱量為4320kJ-2682kJ=1638kJ。貼近生活拓展創(chuàng)新為了探究化學(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(hào))。

(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+2H2O4KOH+3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①:選擇(填裝置序號(hào))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)。

答案(1)Ⅲ(2)左端液面降低,右端液面上升放熱(3)①有氣泡產(chǎn)生,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(1)裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變更推斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng);裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡推斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng);裝置Ⅲ只是一個(gè)使銅與濃硝酸反應(yīng)并將生成的氣體用水汲取的裝置,不能驗(yàn)證該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。(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(huì)形成一段水柱。②若視察到燒杯里產(chǎn)生氣泡