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1-1化學(xué)能與熱能課時作業(yè)含解析新人教版必修第二冊

PAGEPAGE7化學(xué)能與熱能1．已知斷裂1mol共價鍵所須要汲取的能量分別為H—H鍵：436kJ；I—I鍵：153kJ；H—I鍵：229kJ。下列對反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)的推斷中，錯誤的是(B)A．該反應(yīng)是放出能量的反應(yīng)B．該反應(yīng)是汲取能量的反應(yīng)C．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D．I2與H2具有的總能量大于生成的HI具有的總能量解析：依題意，斷裂1molH—H鍵和1molI—I鍵汲取的總能量為436kJ＋153kJ＝589kJ，生成2molH—I鍵放出的能量為299kJ×2＝598kJ，因598kJ>589kJ，所以H2與I2反應(yīng)生成HI的反應(yīng)是放出能量的反應(yīng)；依據(jù)反應(yīng)式可知該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。2．下列反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是(C)A．鋁片與稀H2SO4反應(yīng)B．Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng)C．灼熱的炭與CO2反應(yīng)D．甲烷在O2中的燃燒反應(yīng)解析：A、D是放熱反應(yīng)，B、C是吸熱反應(yīng)，但Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O是非氧化還原反應(yīng)，C＋CO2eq\o(=,\s\up17(△))2CO是氧化還原反應(yīng)，故選C。3．一種化學(xué)冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3，運用時將它們混合用手搓揉就可制冷，且制冷效果能維持一段時間。以下關(guān)于其制冷緣由的推想錯誤的是(C)A．Na2SO4·10H2O脫水是吸熱過程B．較長時間制冷是由于Na2SO4·10H2O脫水是較慢的過程C．銨鹽在該條件下發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．NH4NO3溶于水會汲取熱量解析：Na2SO4·10H2O失水屬于分解反應(yīng)，也屬于吸熱反應(yīng)；NH4NO3汲取水并溶解于水中，是一個吸熱的物理改變過程，整個過程中只是Na2SO4·10H2O的分解反應(yīng)和NH4NO3溶于水的過程，而并沒有發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，C項錯誤。4．(雙選)化學(xué)反應(yīng)A2＋B2=2AB的能量改變?nèi)鐖D所示，則下列說法正確的是(AC)A．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵能放出xkJ的能量C．斷裂2molA—B鍵須要汲取ykJ的能量D．2molAB的總能量高于1molA2和1molB2的總能量解析：由圖像知，1molA2和1molB2的總能量高于2molAB的能量，所以該反應(yīng)放熱。5．(雙選)依據(jù)下列信息推斷氫氣燃燒生成水時的熱量改變，其中肯定正確的是(AC)A．H2O分解為H2與O2時汲取熱量B．生成1molH2O時汲取熱量245kJC．甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系為乙>甲>丙D．氫氣和氧氣的總能量小于水的能量解析：依據(jù)能量改變可知，1molH2與eq\f(1,2)molO2斷鍵時汲取685kJ能量，而生成1molH2O放出930kJ能量，所以H2燃燒生成H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則H2O的分解是吸熱反應(yīng)。6．氫氣在氯氣中燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過程中，破壞1mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中，正確的是(D)A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3解析：H2＋Cl2=2HCl是放熱反應(yīng)，所以2Q3>(Q1＋Q2)。7．在一個小燒杯里，加入20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10gNH4Cl晶體，并馬上用玻璃棒快速攪拌，如圖所示。試回答下列問題：(1)試驗中要馬上用玻璃棒快速攪拌的緣由是使反應(yīng)物快速混合而充分反應(yīng)，使溫度快速降低。(2)假如試驗中沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的緣由是①藥品用量太少；②Ba(OH)2·8H2O晶體未研成粉末，反應(yīng)太慢；③沒有快速攪拌；④環(huán)境溫度太高；⑤玻璃片上加水太多；⑥Ba(OH)2·8H2O失水(答出3個或3個以上緣由)。(3)假如沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，為說明該反應(yīng)吸熱，我們還可以實行的方式是①用皮膚感受，感覺很涼；②用溫度計測量，發(fā)覺溫度降低(答出兩種方案)。(4)寫出試驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。(5)試驗中即使不“結(jié)冰”，提起燒杯的時候，發(fā)覺燒杯與玻璃片也“黏在一起了”，緣由是水排開了燒杯底部與玻璃片之間的空氣，在大氣壓作用下，燒杯與玻璃片黏在了一起。(6)試用簡潔的方法說明燒杯與玻璃片之間是因為“結(jié)冰”而黏在一起的：看能否從側(cè)面相對滑動，若不能，則是由于“結(jié)冰”的緣由。(7)在上述試驗過程中，你認為是否有不妥之處？若有，請指出并寫出改進方法，若沒有，此問不用作答反應(yīng)過程中有對人體有害的NH3產(chǎn)生，且對環(huán)境造成污染，故應(yīng)用浸有稀硫酸的棉花多孔塑料片覆蓋在燒杯口上來汲取NH3。8．(1)20世紀30年頭，Eyring和Pzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡潔的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量的過渡態(tài)。如圖是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量改變示意圖，說明這個反應(yīng)是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，NO2和CO的總能量大于(填“大于”“小于”或“等于”)CO2和NO的總能量。(2)已知在高溫、高壓、催化劑作用下，1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，汲取1.9kJ的熱量。①該反應(yīng)是(填“是”或“不是”)吸熱反應(yīng)。②石墨和金剛石相比，金剛石能量高，石墨更穩(wěn)定。③推想石墨與金剛石各1mol在相同條件下燃燒，金剛石放出的熱量多。解析：(1)依據(jù)圖像可知，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)放熱；(2)1mol石墨可轉(zhuǎn)化為金剛石，該反應(yīng)汲取1.9kJ的熱量，屬于吸熱反應(yīng)，金剛石的能量高，石墨的能量低，故石墨更穩(wěn)定，石墨與金剛石各1mol在相同條件下燃燒時金剛石放出的熱量多。1．下列圖示改變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)的是(A)解析：A項，吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，正確。B項，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，是放熱反應(yīng)。C項，濃硫酸溶于水放熱，該過程發(fā)生的是物理改變。D項，鋅與稀鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。2．下列各圖中，表示放熱反應(yīng)的是(B)解析：反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則表示放熱反應(yīng)的是圖像B。3．肯定量的氫氣在肯定條件下完全燃燒生成氣態(tài)水，放出熱量值為Q1，等量的H2在同樣條件下完全燃燒生成液態(tài)水，放出熱量值為Q2，則Q1與Q2的關(guān)系為(C)A．Q1>Q2 B．Q1＝Q2C．Q1<Q2 D．無法確定解析：反應(yīng)物相同，生成物狀態(tài)不同，能量的改變是不一樣的。H2燃燒生成氣態(tài)水，氣態(tài)水再液化成液態(tài)水要放出熱量，所以Q2>Q1。4．如圖為反應(yīng)2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)的能量改變示意圖。下列說法正確的是(D)A．拆開2molH2(g)和1molO2(g)中的化學(xué)鍵成為H、O原子，共放出1368kJ能量B．由H、O原子形成2molH2O(g)，共汲取1852kJ能量C．2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(l)，共汲取484kJ能量D．2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2molH2O(g)，共放出484kJ能量解析：斷鍵須要汲取能量，成鍵時放出能量，A、B錯；2molH2(g)和1molO2(g)反應(yīng)生成2mol氣態(tài)水時放出484kJ能量，C錯，D對。5．(雙選)如圖所示，a＝393.5kJ，b＝395.4kJ，下列說法或表示式正確的是(AC)A．由石墨轉(zhuǎn)化生成金剛石為吸熱反應(yīng)B．石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是物理改變C．石墨的穩(wěn)定性強于金剛石D．1mol石墨的總鍵能比1mol金剛石的總鍵能小1.9kJ解析：圖像表明等物質(zhì)的量的石墨比金剛石能量低，由石墨轉(zhuǎn)化生成金剛石屬于吸熱反應(yīng)，A正確；石墨和金剛石分別是碳的同素異形體，是不同物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，是化學(xué)改變，B錯誤；石墨能量較金剛石低，能量越低越穩(wěn)定，總鍵能越大，石墨的穩(wěn)定性強于金剛石，石墨總鍵能大于金剛石，C正確，D錯誤。6．(雙選)某反應(yīng)由兩步反應(yīng)ABC構(gòu)成，它的反應(yīng)能量曲線如圖，下列敘述正確的是(BD)A．兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)B．三種化合物中C最穩(wěn)定C．A與C的能量差為E4D．AB反應(yīng)，反應(yīng)條件不肯定要加熱解析：依據(jù)反應(yīng)能量曲線圖可知，能量大小為B>A>C，故兩步反應(yīng)分別為吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)，其中A、C的能量差為ΔH，C的能量最低，C最穩(wěn)定，A、C錯誤，B正確；吸熱反應(yīng)不肯定須要加熱，D正確。7．能源是人類生存和發(fā)展的重要因素。常規(guī)能源(煤、石油、自然氣等)日益削減，促進人們?nèi)ヌ接懩茉吹睦寐屎托履茉?如太陽能、氫能、核能等)開發(fā)。(1)我國目前最主要的能源品種是煤，能源利用中存在的主要問題有人均能源占有量小，能源利用率低，單位產(chǎn)值能耗高。(2)為削減污染，提高燃料利用率，下列措施可以達到目的的是①②③④。①將城市居民燃煤改為運用氣體燃料②若將原來燒自然氣的灶具改燒石油液化氣，應(yīng)增大空氣進入量和削減液化氣的進入量③研制燃料電池④在農(nóng)村大力發(fā)展沼氣(3)某些科學(xué)家對以下三個化學(xué)反應(yīng)很感愛好：①3FeCl2＋4H2Oeq\o(=,\s\up17(500℃))Fe3O4＋6HCl＋H2②2Fe3O4＋3Cl2＋12HCl=6FeCl3＋6H2O＋O2③6FeCl3eq\o(=,\s\up17(300℃))6FeCl2＋3Cl2科學(xué)家想利用上述反應(yīng)來制取的一種很有意義的物質(zhì)是H2，該物質(zhì)作為燃料的優(yōu)點有單位質(zhì)量燃燒發(fā)熱量高、燃燒產(chǎn)物只有水，對環(huán)境無污染、來源(水)較為豐富。8．為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某試驗小組設(shè)計了如下三套試驗裝置：(1)上述3個裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是Ⅲ。(2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進行試驗(試驗前U形管里液面左右相平)，在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可視察到的現(xiàn)象是左端液柱降低，右端液柱上升，說明該反應(yīng)屬于放熱(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進行試驗(反應(yīng)在甲中進行)。①若M為鈉，則試驗過程中燒杯中可視察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱；②若視察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水可能是放熱反應(yīng)(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)”)，理由是某些物質(zhì)(如濃硫酸)溶于水放熱，但不是放熱反應(yīng)；③若視察到燒杯里的玻璃管只形成一段水柱，則M可能是硝酸銨(或其他合理答案)。(4)至少有兩種試驗方法能證明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：選擇上述裝置Ⅰ(或Ⅱ)(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)進行試驗；方法②：取適量超氧化鉀粉末