鲁科版 (2019)必修 第二册第2章 化学键 化学反应规律第2节 化学反应与能量转化第1课时同步达标检测题

这是一份鲁科版 (2019)必修 第二册第2章 化学键 化学反应规律第2节 化学反应与能量转化第1课时同步达标检测题，共14页。试卷主要包含了已知反应，某反应由两步反应构成等内容，欢迎下载使用。

第2章　化学键　化学反应规律
第2节　化学反应与能量转化
第1课时　化学反应与能量转化的本质及转化形式
基础过关练
题组一　放热反应和吸热反应
1.(2020北京人大附中高一期末)下列化学变化中,属于吸热反应的是 (　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　
A.钠与水反应 B.氢氧化钠与盐酸反应
C.甲烷与氧气反应 D.碳酸钙受热分解
2.(2020广东深圳实验学校高一下第一次段考)下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是 (　　)
A.锌粒与稀盐酸的反应
B.灼热的木炭与CO2反应
C.甲烷在氧气中的燃烧反应
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
3.(2020上海普陀高三一模)下列变化过程符合如图所示能量变化的是 (　　)

A.煅烧石灰石
B.水蒸气冷凝
C.烧碱固体溶于水
D.双氧水中加入少量二氧化锰
4.(2020四川广安高二上期末)已知反应:A+B C+D为放热反应,则下列说法正确的是 (　　)
A.A的能量一定大于B
B.A和B的总能量一定大于C和D的总能量
C.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生
D.该反应一定可以自发进行
5.(2020河北石家庄正定中学高一下月考)为探究NaHCO3、Na2CO3分别与1 mol·L-1盐酸反应(设两反应分别是反应Ⅰ、反应Ⅱ)过程中的热效应,进行实验并测得如下数据。下列有关说法正确的是 (　　)
序号
液体
固体
混合前
液体温度
混合后液体
最高温度
①
35 mL水
2.5 g NaHCO3
20 ℃
18.5 ℃
②
35 mL水
3.2 g Na2CO3
20 ℃
24.3 ℃
③
35 mL盐酸
2.5 g NaHCO3
20 ℃
16.2 ℃
④
35 mL盐酸
3.2 g Na2CO3
20 ℃
25.1 ℃
A.仅通过实验③即可判断反应Ⅰ是吸热反应
B.仅通过实验④即可判断反应Ⅱ是放热反应
C.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反应、放热反应
D.通过实验可判断出反应Ⅰ、Ⅱ分别是放热反应、吸热反应
6.(2021安徽合肥十一中高一下教学质量评估)下列反应中,属于放热反应的是　　　　(填序号,下同),属于吸热反应的是　　　　。 
①物质燃烧　②炸药爆炸　③酸碱中和反应　④二氧化碳通过炽热的炭　⑤食物因氧化而腐败　⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应　⑦铁粉与稀盐酸反应
7.(2021山东聊城莘州中学高一下月考)(1)已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)为放热反应,如图能正确表示该反应中能量变化的是　　　　(填字母)。 

(2)下列反应中,属于放热反应的是　　　　(填字母,下同),属于吸热反应的是　　　　。 
a.盐酸与烧碱溶液反应
b.Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+10H2O+2NH3↑
c.氢气在氧气中燃烧生成水
d.高温煅烧石灰石使其分解
e.铝和盐酸反应
f.葡萄糖在人体内氧化分解
题组二　化学反应与能量变化的原因
8.(2021山东泰安宁阳一中高一下月考)工业上由CO2和H2合成气态甲醇的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),已知该反应是放热反应。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是 (　　)

9.(2020江西南昌二中高一下第一次月考)下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢的过程中能量变化的图像的是 (　　)

10.某反应由两步反应构成:A B、B C,反应过程中的能量变化曲线如图。下列叙述正确的是 (　　)

A.两步反应均为吸热反应
B.三种物质中C最稳定
C.A与C的能量之差为E4
D.A B,反应条件一定需要加热
11.(2020辽宁省实验中学高一下期中)反应A+B C(放热)分两步进行:①A+B X(吸热);②X C(放热)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是 (　　)


12.(2020山东济南外国语学校高一下月考)化学反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是 (　　)

A.该反应是吸热反应
B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ的能量
C.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D.2 mol AB(g)的总能量高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量
13.(2021湖南怀化高二期末)如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是 (　　)

A.图a表示的是吸热反应的能量变化
B.图b中生成物比反应物稳定
C.图a所示反应不需要加热就一定能发生
D.图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
14.下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量:
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答下列问题:
(1)下列物质中本身具有的能量最低的是　　　　(填字母)。 
A.H2 B.Cl2
C.Br2 D.I2
(2)下列氢化物中最稳定的是　　　　(填字母)。 
A.HCl　　　　　　B.HBr　　　　　　C.HI
(3)X2+H2 2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出的热量最多的是　　　　。 

能力提升练
题组一　化学反应中的能量变化
1.(2020山西太原实验中学高一下期中,)石墨和金刚石都能在一定条件下转化为CO2,其能量变化如图所示,ΔE1=393.5 kJ,ΔE2=395.4 kJ。下列说法正确的是(　　)
　　　　　 　　　　　 　　　　　

A.1 mol石墨(s)完全转化为金刚石(s)需吸收1.9 kJ的能量
B.石墨转化为金刚石属于物理变化
C.金刚石的稳定性强于石墨
D.根据图知1 mol金刚石(s)的能量大于1 mol CO2(g)的能量
2.(2021山东泰安宁阳一中高一下学期月考,) 根据下面的信息,下列叙述正确的是 (　　)

A.2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)吸收能量为490 kJ
B.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)跟0.5 mol O2(g)反应生成 1 mol H2O(l)释放能量为245 kJ
D.2 mol H2O (g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低
3.(2020山东烟台二中高一下月考,)H2和I2能发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),生成2 mol HI(g)反应放出a kJ热量,已知a、b、c均大于零。下列说法正确的是 (　　)

A.反应物的总能量低于生成物的总能量
B.断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量
C.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),充分反应后放出的热量等于2a kJ
D.断开2 mol H—I键所需能量为(c+b+a)kJ
题组二　化学能与热能的相互利用及转化
4.(2021河南省实验中学高一下期中,)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示, 现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):P—P　198,P—O　360,OO　498,则反应P4(白磷,s)+3O2(g)P4O6(s)放出的热量为 (　　)

A.126 kJ B.1 268 kJ C.1 326 kJ D.1 638 kJ
5.()为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示三套实验装置:

(1)上述三套装置中,不能判断铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应的是　　　(填装置序号)。 
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前装置Ⅰ右侧实验仪器里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化钠溶液与稀硫酸,右侧仪器中可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明该反应属于　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 
(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。
①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②若观察到烧杯中产生气泡,则说明M溶于水　　　　　　　(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)。 
③若观察到烧杯中的导管内形成一段水柱,则M可能是　　　　　。 
(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O 4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。
方法①:选择上述装置　　　进行实验。 
方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 


答案全解全析
第2章　化学键　化学反应规律
第2节　化学反应与能量转化
第1课时　化学反应与能量转化
的本质及转化形式
基础过关练
1.D　活泼金属与水的反应是放热反应,钠属于活泼金属,故A错误;酸碱中和反应是放热反应,故B错误;甲烷燃烧是放热反应,故C错误;碳酸钙受热分解是吸热反应,故D正确。
2.B　锌粒与稀盐酸的反应既是氧化还原反应,又是放热反应,故A不符合题意;灼热的木炭与CO2的反应既是氧化还原反应,又是吸热反应,故B符合题意;甲烷在氧气中的燃烧属于放热反应,也是氧化还原反应,故C不符合题意; Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应为吸热反应,但不是氧化还原反应,故D不符合题意。
3.A　根据题图知该过程吸收能量,煅烧石灰石吸收能量,故A符合题意;相同质量的物质所具有的能量:水蒸气>液态水,则水蒸气冷凝成液态水放出能量,故B不符合题意;烧碱固体溶于水放出能量,故C不符合题意;双氧水中加入少量二氧化锰,H2O2分解生成氧气和水,该过程放出能量,故D不符合题意。
4.B　该反应为放热反应,所以反应物的总能量大于生成物的总能量,A的能量与B的能量关系无法确定,故A错误;该反应为放热反应,所以反应物的总能量大于生成物的总能量,即A和B的总能量一定大于C和D的总能量,故B正确;反应是放热还是吸热与反应条件(如加热)无关,故C错误;该反应不一定能自发进行,故D错误。
5.C　根据题表中实验①可知,碳酸氢钠溶于水为吸热过程,所以不能仅根据实验③混合后液体温度降低而判断碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应,A错误;根据实验②可知,碳酸钠溶于水的过程为放热过程,所以不能仅根据实验④盐酸与碳酸钠混合后液体温度升高判断反应Ⅱ是放热反应,B错误;根据实验①可知,碳酸氢钠溶于水后混合液体温度从20 ℃降低到18.5 ℃,而实验③中盐酸与碳酸氢钠混合后液体温度从20 ℃降低到16.2 ℃(<18.5 ℃),证明反应Ⅰ为吸热反应;实验②水与碳酸钠混合后液体温度从20 ℃升高到24.3 ℃,实验④中盐酸与碳酸钠混合后液体温度从20 ℃升高到25.1 ℃(>24.3 ℃),证明碳酸钠与盐酸的反应为放热反应,故C正确,D错误。
6.答案　①②③⑤⑦　④⑥
解析　①燃烧反应是放热反应;②炸药爆炸是放热反应;③酸碱中和反应是放热反应;④二氧化碳与碳高温条件下反应生成一氧化碳是吸热反应;⑤食物因氧化而腐败是放热反应;⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应;⑦铁粉与稀盐酸反应是放热反应。
7.答案　(1)a　(2)acef　bd
解析　(1)氢气燃烧是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,因此图像a符合题意。
(2)盐酸与烧碱溶液反应属于酸碱中和反应,是放热反应;Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+10H2O+2NH3↑是吸热反应;氢气在氧气中燃烧生成水是放热反应;高温煅烧石灰石使其分解是吸热反应;铝和盐酸反应是放热反应;葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应。
8.A　由题述方法合成甲醇的反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,同一物质,气态变成液态放出热量,所以气态产物能量高于液态产物能量,综上所述,A图像符合。
9.B　氢气与氯气的反应是放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应物断键时吸收能量,总能量增大,形成化学键时放出能量,总能量减小。
10.B　由题图可知A生成B的反应为吸热反应,B生成C的反应为放热反应,故A错误;物质所具有的能量越低,越稳定,由题图可知C的能量最低,最稳定,故B正确;A与C的能量之差为E4-E3-E1+E2,故C错误;A生成B的反应为吸热反应,吸热反应不一定需要加热,故D错误。
11.D　由“反应A+B C(放热)分两步进行:①A+B X(吸热);②X C(放热)”可知,X的能量大于A和B的总能量、A和B的能量大于C、X的能量大于C,D图像符合,故选D。
12.C　由题图可知,1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的总能量高于2 mol AB(g)的总能量,即反应物的总能量高于生成物的总能量,题述反应是放热反应,故A、D错误;旧键的断裂吸收能量,而不是释放能量,故B错误;由题图可知断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ能量,故C正确。
13.D　图a反应物的总能量大于生成物的总能量,表示的是放热反应的能量变化,故A错误;能量越低越稳定,图b中反应物比生成物稳定,故B错误;某反应为放热反应或吸热反应与反应条件无关,故C错误;氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应是吸热反应,图b表示吸热反应,故D正确。
14.答案　(1)A　(2)A　(3)放热　(4)Cl2
解析　(4)断开1 mol Cl—Cl键和1 mol H—H键需吸收能量:243 kJ+436 kJ=679 kJ,而形成2 mol H—Cl键放出的能量为2×432 kJ=864 kJ,所以在Cl2+H2 2HCl反应中每生成2 mol HCl放出864 kJ-679 kJ=185 kJ的热量,同理可计算出Br2+H2 2HBr、I2+H2 2HI反应中每生成2 mol HBr、2 mol HI分别放出103 kJ、9 kJ的热量。
能力提升练
1.A　由题图可知,ΔE2-ΔE1=1.9 kJ,即1 mol石墨(s)完全转化为金刚石(s)需吸收1.9 kJ能量,故A正确;石墨和金刚石为两种不同单质,二者相互转化为化学变化,故B错误;相同质量的石墨(s)和金刚石(s),石墨(s)所具有的能量低于金刚石(s),则石墨比金刚石稳定,故C错误;放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,即1 mol金刚石(s)和1 mol O2(g)的总能量大于1 mol CO2(g)的能量,而1 mol金刚石(s)的能量与1 mol CO2(g)的能量大小根据题图无法比较,故D错误。
2.D　根据图示可知1 mol H2(g)与0.5 mol O2(g)生成1 mol H2O(g)放出热量为930 kJ -(436 kJ+249 kJ)=245 kJ,则2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成 2 mol H2O(g)放出热量为2×245 kJ=490 kJ,A错误;化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少、物质的量多少有关,B错误;根据图示可知1 mol H2(g)跟0.5 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)释放能量为245 kJ,气态水变为液态水会放出热量,故1 mol H2(g)跟0.5 mol O2(g)反应生成 1mol H2O(l)释放能量大于245 kJ,C错误;物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,2 mol H2(g)、1 mol O2(g)反应产生2 mol 水蒸气放出热量,则说明2 mol H2O (g)的能量比2 mol H2(g)与1 mol O2(g)的能量之和低,D正确。
3.D　H2(g)+I2(g) 2HI(g)是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,故A错误;断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,因为该反应是放热反应,所以形成化学键放出的能量大于断裂化学键吸收的能量,断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量小于断开2 mol H—I键所需能量,故B错误;该反应是可逆反应,不能进行彻底,所以向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),充分反应后放出的热量小于2a kJ,故C错误;反应物断开化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=b kJ+c kJ-2EH—I=-a kJ,所以断开2 mol H—I键所需能量为(a+b+c)kJ,D正确。
4.D　化学键的键能:P—P　198 kJ·mol-1,P—O　360 kJ·mol-1,OO
498 kJ·mol-1,每发生1 mol题述反应放出的热量为12 mol×360 kJ·mol-1-(6 mol×198 kJ·mol-1+3 mol×498 kJ·mol-1)=1 638 kJ。
5.答案　(1)Ⅲ　(2)左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高　放热　(3)①产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱　②可能是放热反应　③NH4NO3(合理答案即可)　
(4)Ⅰ或Ⅱ　放热
解析　(1)题图中装置Ⅰ可通过右侧仪器中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应;装置Ⅲ不能判断Cu与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应。(2)氢氧化钠溶液与稀硫酸的反应属于酸碱中和反应,酸碱中和反应都是放热反应,所以具支锥形瓶中气体受热膨胀,导致Ⅰ中右侧仪器左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高。(3)①若M为钠,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应为放热反应,放出的热量使题图装置Ⅱ的乙中温度升高,气体压强增大,所以烧杯中有气泡产生,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱;②若观察到装置Ⅱ的烧杯中产生气泡,说明M溶于水放出热量,由于放热反应一定属于化学变化,而有热量放出的过程不一定为化学变化,所以M溶于水可能是放热反应;③若观察到装置Ⅱ的烧杯中的导管内形成一段水柱,说明装置Ⅱ的乙中气体的压强减小,则M可能是硝酸铵等铵盐,铵盐溶于水,吸收热量,温度降低,使装置Ⅱ中乙内气体压强减小。(4)方法①是选择装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验,装置Ⅰ右侧仪器中左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高(或装置Ⅱ的烧杯中导管口有气泡放出),证明该反应为放热反应;方法②是取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是放热反应。