2024新教材高中化學第2章化學鍵化學反應規(guī)律第2節(jié)化學反應與能量轉化第1課時化學反應中能量變化的本質及轉化形式課時作業(yè)含解析魯科版第二冊

PAGE5-化學反應中能量改變的本質及轉化形式學習·理解1．下列說法錯誤的是()A．任何化學反應都伴隨著能量改變B．化學反應中能量改變的大小與反應物的質量無關C．化學改變中的能量改變主要是由化學鍵改變引起的D．能量改變是化學反應的基本特征之一答案B解析化學反應的本質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，斷裂化學鍵汲取能量，形成化學鍵放出能量，所以能量改變是化學反應的基本特征之一，化學反應必定伴隨著能量改變，化學反應中能量改變的大小與反應物的質量有關，故B錯誤。2．以下敘述錯誤的是()A．反應物的總能量低于生成物的總能量時，反應釋放能量B．物質燃燒可看作“儲存”在物質內(nèi)部的能量(化學能)轉化為熱能、光能等形式釋放出來C．氫原子與氯原子結合生成氯化氫后，其結構的穩(wěn)定性增加，體系的能量降低D．當斷開舊鍵汲取的能量大于形成新鍵放出的能量時，該反應為汲取能量的反應答案A解析當反應物的總能量低于生成物的總能量時，該反應發(fā)生時須要汲取能量，故A錯誤；物質燃燒是放熱反應，可看成“儲存”在物質內(nèi)部的能量轉化為熱能、光能等形式釋放出來，故B正確；形成化學鍵釋放能量，則氫原子與氯原子結合成氯化氫后體系能量降低，其結構的穩(wěn)定性增加，故C正確；對于汲取能量的化學反應，斷開反應物中的化學鍵汲取的能量高于形成生成物中的化學鍵釋放的能量，故D正確。3．關于吸熱反應和放熱反應，下列說法錯誤的是()A．須要加熱才能進行的化學反應肯定是吸熱反應B．化學反應中的能量形式除熱量外，還可以是光能、電能等C．化學反應過程中的能量改變遵守能量守恒定律D．反應物的總能量高于生成物的總能量時，發(fā)生放熱反應答案A解析須要加熱才能進行的化學反應不肯定是吸熱反應，如鋁熱反應，A錯誤；物質在發(fā)生化學改變時，既有物質改變，也有能量改變，化學反應中的能量除熱量外，還可以是光能、電能等形式，B正確；化學反應過程中，能量不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消逝，一種能量可以轉化為另一種能量，遵守能量守恒定律，C正確；反應物的總能量高于生成物的總能量時，多余的能量會釋放出來，故發(fā)生的是放熱反應，D正確。4．下列過程中的能量改變狀況符合圖示關系的是()A．酸與堿的中和反應B．H＋Cl→H—ClC．氧化鈣與水反應制熟石灰D．Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應答案D解析酸與堿的中和反應屬于放熱反應，反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量，故A錯誤；形成化學鍵放出能量，故B錯誤；氧化鈣和水的反應屬于放熱反應，反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量，故C錯誤；Ba(OH)2·8H2O晶體與NH4Cl晶體的反應屬于吸熱反應，反應物具有的總能量低于生成物具有的總能量，故D正確。5．氫氣燃燒生成水蒸氣的能量改變?nèi)鐖D所示。下列說法正確的是()A．燃燒時化學能全部轉化為熱能B．斷開1mol氫氧鍵汲取930kJ能量C．相同條件下，1mol氫原子的能量為E1,1mol氫分子的能量為E2，則2E1<E2D．該反應生成1mol水蒸氣時能量改變?yōu)?45kJ答案D解析燃燒時化學能可轉化為熱能、光能等形式，故A錯誤；由題圖可知，斷開2mol氫氧鍵汲取930kJ的能量，故B錯誤；氫分子變成氫原子要汲取能量，所以2E1>E2，故C錯誤；該反應生成1mol水蒸氣時的能量改變?yōu)?30kJ－436kJ－249kJ＝245kJ，故D正確。應用·實踐6．已知反應NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)的能量改變?nèi)鐖D所示，下列說法正確的是()A．圖中A→B的過程為放熱過程B．1molNO2和1molCO的鍵能總和大于1molNO和1molCO2的鍵能總和C．該反應為氧化還原反應D．1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量答案C解析A狀態(tài)的能量低于B狀態(tài)，則圖中A→B的過程為吸熱過程，A錯誤；反應物總能量高于生成物總能量，反應為放熱反應，即斷鍵汲取的能量低于成鍵放出的能量，則1molNO2和1molCO的鍵能總和小于1molNO和1molCO2的鍵能總和，B錯誤；反應中C和N元素化合價發(fā)生改變，則該反應為氧化還原反應，C正確；由題圖可知，反應物總能量高于生成物總能量，則1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量，D錯誤。7．下列敘述不正確的是()A．化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量改變的根本緣由B．酸堿中和反應是放熱反應C．等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多D．因為石墨變成金剛石吸熱，所以金剛石比石墨穩(wěn)定答案D解析斷鍵汲取能量，成鍵放出能量，因此化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量改變的根本緣由，A正確；酸堿中和反應是放熱反應，B正確；氣態(tài)硫的能量高于固態(tài)硫的能量，因此等質量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，前者放出的熱量多，C正確；石墨變成金剛石吸熱，說明石墨的能量低于金剛石，能量越低越穩(wěn)定，所以石墨比金剛石穩(wěn)定，D錯誤。8．航天飛船可用肼(N2H4)作動力源。已知1g液態(tài)肼和足量的液態(tài)過氧化氫反應生成N2和水蒸氣時放出20.05kJ熱量，反應的化學方程式為N2H4＋2H2O2=N2↑＋4H2O。下列說法中錯誤的是()A．該反應中肼作還原劑B．肼(N2H4)分子中只存在極性共價鍵C．此狀況下，液態(tài)肼燃燒生成1molN2時放出的熱量為641.6kJD．該反應反應物的總能量高于生成物的總能量答案B解析由題意知，1g液態(tài)肼和足量的液態(tài)過氧化氫反應生成N2和水蒸氣時放出20.05kJ熱量，1molN2H4的質量是32g，故1molN2H4(l)和足量的液態(tài)過氧化氫完全反應生成1molN2時放出的熱量為20.05kJ·g－1×32g＝641.6kJ，C正確；該反應中肼作還原劑，過氧化氫作氧化劑，A正確；肼(N2H4)分子中既有極性共價鍵(N—H鍵)，又有非極性共價鍵(N—N鍵)，B錯誤；該反應為放熱反應，反應物的總能量高于生成物的總能量，D正確。9．下列圖示表示吸熱反應的是()答案A解析由題圖可知反應物的總能量低于生成物的總能量，因此表示的是吸熱反應，A正確；由題圖可知反應物的總能量高于生成物的總能量，表示的是放熱反應，B錯誤；稀釋濃硫酸放熱，屬于物理改變，C錯誤；鋅與稀鹽酸發(fā)生置換反應生成氯化鋅和氫氣，屬于放熱反應，D錯誤。10．鍵能是指破壞(或形成)1mol化學鍵所汲取(或放出)的能量。化學反應就是舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?，F(xiàn)查得：H—H、H—O和O=O的鍵能分別為akJ·mol－1、bkJ·mol－1和ckJ·mol－1，用此數(shù)據(jù)估計由H2(g)、O2(g)生成1molH2O(g)時的熱效應為()A．放熱eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a＋\f(c,2)－2b))kJB．吸熱eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a＋\f(c,2)－2b))kJC．放熱eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b－a－\f(c,2)))kJD．吸熱eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b－a－\f(c,2)))kJ答案C解析H2(g)與O2(g)生成H2O(g)的反應為放熱反應，反應2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)中斷裂2molH—H鍵和1molO=O鍵汲取(2a＋c)kJ能量，形成4molH—O鍵釋放4bkJ能量，即生成2molH2O(g)時放熱(4b－2a－c)kJ，則由H2(g)、O2(g)生成1molH2O(g)時放熱eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2b－a－\f(c,2)))kJ，C正確。遷移·創(chuàng)新11．某同學設計如下三種試驗方案以探究某反應是放熱反應還是吸熱反應。方案一：如圖甲，在小燒杯里放一些已除去氧化鋁愛護膜的鋁片，然后向燒杯里加入10mL2mol·L－1稀硫酸，再插入一支溫度計，溫度計的溫度由20℃漸漸升至75℃，隨后，溫度漸漸下降至30℃，最終停留在20℃。方案二：如圖乙，在燒杯底部用熔融的蠟燭粘一塊小木片，在燒杯里加入10mL2mol·L－1稀硫酸，再向其中加入氫氧化鈉溶液，片刻后提起燒杯，發(fā)覺小木片脫落下來。方案三：如圖丙，A試管中發(fā)生某化學反應，試驗前U形管中的紅墨水液面相平，在化學反應過程中，通過視察U形管兩側紅墨水液面凹凸改變推斷某反應是吸熱反應還是放熱反應。依據(jù)上述試驗回答相關問題：(1)鋁片與稀硫酸的反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，寫出該反應的離子方程式：________________________。(2)方案一中，溫度升至最大值后又下降的緣由是____________________________________。(3)方案二中，小木片脫落的緣由是____________________，由此得出的結論是______________________________________。(4)方案三中，假如A試管里發(fā)生的反應是放熱反應，則U形管里紅墨水液面高度：左邊________(填“高于”“低于”或“等于”)右邊。(5)由方案三的現(xiàn)象得出結論：①③④組物質發(fā)生的反應都是________(填“吸熱”或“放熱”)反應，假如放置較長時間，可視察到U形管里的現(xiàn)象是____________________。(6)方案三試驗②的U形管中的現(xiàn)象為____________________，說明反應物的總能量________(填“高于”“低于”或“等于”)生成物的總能量。答案(1)放熱2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑(2)反應完全后，熱量向空氣中傳遞，燒杯里物質的溫度降低(3)蠟燭受熱熔化氫氧化鈉與硫酸的反應放熱(4)低于(5)放熱紅墨水液面左右相平(6)紅墨水液面左高右低低于解析(1)金屬與酸的反應是放熱反應，因此鋁