2020-2021学年新教材高中化学 第6章 化学反应与能量 第1节 化学反应与能量变化 第1课时 化学反应与热能作业（含解析）新人教版必修2.docx

1、第1课时化学反应与热能课后训练提升合格考过关检验1.从宏观来看,化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看,下列变化不能说明发生了化学变化的是()。A.变化时有电子的得失或共用电子对的形成B.变化过程中有化学键的断裂和形成C.变化时释放出能量D.变化前后原子的种类和数目没有改变,分子种类增加了答案:C解析:某些物理变化也能释放能量,如NaOH等溶于水放出热量,白炽灯工作时发光、发热等。2.已知反应X+YM+N为放热反应,下列有关说法正确的是()。A.X的能量一定高于M的能量B.Y的能量一定高于N的能量C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D.因该反应为放热反应,所以一定不必加热就可以发生答

2、案:C解析:反应X+YM+N为放热反应,说明X和Y的总能量高于M和N的总能量,C项正确;X的能量不一定高于M的能量,Y的能量也不一定高于N的能量;放热反应有时也需要加热才能发生。3.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。下列说法正确的是()。A.NH4HCO3与盐酸的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.每消耗0.1 mol NH4HCO3放出2.24 L CO2答案:B解析:醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,A错

3、误;因反应为吸热反应,即吸收的热量转化为产物内部的能量,B正确;因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量,C错误;没有明确反应状态,不能计算二氧化碳的体积,D错误。4.下列说法正确的是()。A.任何化学反应都伴随着能量的变化B.H2O(g)H2O(l)该过程放出大量的热,所以该过程是化学变化C.化学反应中能量的变化都表现为热能的变化D.对于如图所示的过程,是吸收能量的过程答案:A解析:任何化学反应都有能量的变化,但有能量变化的过程不一定是化学变化,如物质的三态变化,虽然存在能量变化,但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成,故不是化学变化,A正确,B错误;化学反应中能量变化的形

4、式有多种,除热能的变化外,还有光能、电能的变化等,C错误;由图像知,该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量,故该过程中放出了能量,D错误。5.肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量:NN为942 kJ、OO为498 kJ、NN为154 kJ,则断裂1 mol NH所需的能量是()。A.194 kJB.391.5 kJC.516 kJD.658 kJ答案:B解析:利用图示可知1mol肼和氧气变成原子时断键需要的能量为2752kJ-534kJ=2218kJ。1mol肼和1mol氧气断键变为原子时要断裂1molNN、4molNH、1mo

5、lOO,所以1154kJ+4E(NH)+1498kJ=2218kJ,解得断裂1molNH所需的能量为391.5kJ。6.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收a kJ的能量。下列说法中正确的是()。石墨不如金刚石稳定金刚石不如石墨稳定等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多A.B.C.D.答案:B解析:由石墨完全转化为金刚石时吸热,说明等质量的石墨的能量比金刚石的能量低,石墨比金刚石的能量更稳定;等质量的石墨和金刚石完全燃烧时,消耗氧气的量相同,生成同样多的二氧化碳,由于金刚石

6、的能量高,所以金刚石燃烧后放出的能量要多。7.一定条件下,某容器中各粒子在反应前后变化的示意图如下,其中和代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是()。A.一定属于吸热反应B.可能属于放热反应C.一定属于氧化还原反应D.一定属于分解反应答案:A解析:观察示意图知该反应的反应物是一种,生成物是两种,该物质发生分解反应,一般的分解反应是吸热反应,但也有的分解反应是放热反应,A项错误,B、D两项正确;该反应中反应物为化合物,生成物中有单质,有元素化合价变化,属于氧化还原反应,C项正确。8.(1)下列过程中不一定释放能量的是。A.化合反应B.分解反应C.形成化学键D.燃料燃烧E.中和反应F.炸药爆炸

7、(2)等质量的下列物质分别完全燃烧,放出热量较多的是。A.硫蒸气B.硫固体(3)已知:通常条件下,酸、碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水放出的热量为中和热。稀溶液中1 mol H2SO4与NaOH恰好反应时放出Q kJ热量,则其中和热为 kJmol-1。答案:(1)AB(2)A(3)Q2解析:(1)化学键的形成过程中一定会放出能量,燃料的燃烧、中和反应都是放热反应,炸药爆炸过程中会放出热量,而化合反应、分解反应不一定是放热反应;(2)硫固体变为硫蒸气需要吸收热量,所以等质量的硫蒸气燃烧放出的热量较多;(3)稀溶液中,1molH2SO4与NaOH完全反应生成2mol水,中和热是指酸、碱的稀溶

8、液发生中和反应生成1mol水时放出的热量,所以对应的中和热为Q2kJmol-1。9.化学反应的过程都是旧键断裂、新键形成的过程。对于反应:H2+I22HI,已知断开1 mol HH、1 mol II分别需要吸收的能量是436 kJ和151 kJ,形成1 mol HI需要放出的能量是299 kJ。(1)1 mol H2与1 mol I2充分反应,反应物断键吸收的总能量是 kJ,生成物成键放出的总能量为 kJ,反应共(填“放出”或“吸收”)能量kJ。(2)下列两个图像中,能够正确反映该反应能量变化的图像是(填“A”或“B”)。答案:(1)587598放出11(2)B解析:(1)1molH2与1mo

9、lI2充分反应生成2molHI,旧键断裂吸收的能量为436kJ+151kJ=587kJ,新键生成释放的能量为299kJ2=598kJ,旧键断裂吸收的能量小于新键生成释放的能量,反应为放热反应,放出的热量为598kJ-587kJ=11kJ,所以放出能量11kJ。(2)由(1)的分析知该反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故B正确。等级考素养提升1.(双选)化学反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化如图所示(E为能量变化值,a、b、c均为正值)。下列相关说法正确的是()。A.此反应为放热反应B.1 mol N和3 mol H中的总能量等于1 mol NH3中的能量C.1

10、mol NH3(l)转变为1 mol NH3(g)需要吸收c kJ能量D.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化值为a+b答案:AC解析:反应物总能量高于生成物总能量,此反应为放热反应,A正确;1molN和3molH中的总能量高于1molNH3中的能量,B错误;根据示意图可判断1molNH3(l)转变为1molNH3(g)需要吸收ckJ能量,C正确;根据示意图可判断反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量变化值为2b-2a,D错误。2.已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量。已知1 mol单质碳完全燃烧放出热量为Y kJ,则1 mol C

11、与O2反应生成CO的能量变化为()。A.放出能量Y kJB.放出能量(5X-0.5Y) kJC.放出能量(10X-Y) kJD.吸收能量(10X-Y) kJ答案:B解析:碳在氧气中燃烧,氧气不足发生反应:2C+O22CO,氧气足量发生反应:C+O2CO2。3.6g碳的物质的量为n(C)=3.6g12gmol-1=0.3mol,6.4g氧气的物质的量为n(O2)=6.4g32gmol-1=0.2mol,n(C)n(O2)=32,介于21与11之间,所以上述反应都发生。假设生成的CO为xmol,CO2为ymol,根据碳元素原子守恒有x+y=0.3,根据氧元素原子守恒有x+2y=0.22,解得x=0

12、.2,y=0.1。1mol单质碳完全燃烧放出的热量为YkJ,所以生成0.1mol二氧化碳放出的热量为0.1molYkJmol-1=0.1YkJ,所以生成0.2molCO放出的热量为XkJ-0.1YkJ。由于碳燃烧为放热反应,故1molC与O2反应生成CO的能量变化为放出能量1mol(X-0.1Y) kJ0.2mol=(5X-0.5Y)kJ,选项B正确。3.(双选)根据下面的信息,下列叙述正确的是()。H2O(g)A.2 mol H2(g)与1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量为490 kJB.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关C.1 mol H2(g)与0

13、.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)释放能量为245 kJD.2 mol H2O(g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低答案:CD解析:2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)放出的能量为490kJ,A不正确;化学反应中能量变化的大小与参加反应的反应物的质量成正比,B不正确;1molH2(g)与0.5molO2(g)反应生成1molH2O(g)释放的能量为245kJ,C正确;2molH2(g)与1molO2(g)反应生成2molH2O(g)的反应是放热反应,故2molH2O(g)的能量比2molH2(g)与1molO

14、2(g)的能量之和低,D正确。4.如图是某同学设计的放热反应的观察装置。其实验操作步骤如下:氧化钙与水的反应按图所示将实验装置连接好;在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液),打开T形管活塞,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭T形管活塞;在盛有1.0 g氧化钙的小试管里滴入2 mL左右的蒸馏水,观察现象。试回答:(1)实验前必须进行的一步实验操作是。(2)实验中观察到的现象是。(3)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系:。(4)若将该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?(填“能”或“否”)。答案:(1)检查装置气密性(2)U形管里的液面左边下降,右边上升(3)1 molCaO和1 mol H2O的能量和大于1 mol Ca(OH)2的能量(4)否解析:(1)该实验是观察气压差导致的实验现象,所以实验之前一定要检查装置气密性;(2)CaO与水反应放出热量,使大试管中的空气膨胀,内部压强增大,导致U形管里的液面左边下降,右边上升;(3)CaO+H2OCa(OH)2,根据实验现象知道:氧化钙与水的反应是放热的,所以1molCaO和1molH2O的能量和大于1molCa(OH)2的能量;(4)氯化钠和水混合后,能量的变化很不明显,试管内气体压强几乎不变,不会出现任何现象,故答案为否。