鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 电解质的电离 离子反应课后作业题

化学反应的反应热 化学反应的内能变化与焓变

(建议用时：40分钟)

[基础过关练]

1．下列变化属于吸热反应的是(　　)

①液态水汽化　②将胆矾加热变为白色粉末　③浓硫酸稀释　④氯酸钾分解制氧气　⑤生石灰跟水反应生成熟石灰　⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合

A．①④⑤ B．①②④

C．②③  D．②④⑥

D　[液态水汽化是物质状态的变化，不是化学反应，①错误；胆矾在加热条件下变为白色粉末，该反应为分解反应，也属于吸热反应，②正确；浓硫酸稀释放出热量，稀释过程中没有新物质生成，属于物理变化，③错误；氯酸钾分解制氧气，属于吸热反应，④正确；生石灰跟水反应生成熟石灰，该过程放热，属于放热反应，⑤错误；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合发生化学反应时，会从外界吸收热量，故该反应属于吸热反应，⑥正确，故D项正确。]

2．已知化学反应2C(s)＋O2(g)2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断下列说法中不正确的是(　　)

A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量

B．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量

C．12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量

D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多

A　[放热反应中反应物总能量高于反应产物总能量，即12 g C和16 g O2的总能量高于28 g CO所具有的能量。]

3．下列有关能量变化的说法中错误的是(　　)

A．若反应物的总能量高于反应产物的总能量，则该反应是吸热反应

B．1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的能量，则石墨比金刚石稳定

C．化学变化中的能量变化主要由化学键的变化引起

D．化学变化必然伴随发生能量变化

A　[A.反应物的总能量高于反应产物的总能量，则该反应必为放热反应，选项A错误；B.1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的能量，说明金刚石的能量比石墨高，而能量越高越不稳定，选项B正确；C.化学反应中的能量变化，主要是旧键断裂吸收热量和形成新键放出热量引起的，选项C正确；D.任何化学反应都是断裂旧键形成新键的过程，化学键的断裂和形成会吸收能量和释放能量，选项D正确。]

4．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸溶液的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，可观察到有气泡产生，且醋酸溶液逐渐凝固。则下列说法不正确的是(　　)

A．NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应

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反应产物的总能量

D．反应的化学方程式为NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O

C　[醋酸溶液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项正确；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项正确；因反应为吸热反应，则反应后反应产物的总能量高于反应物的总能量，C项错误；NH4HCO3和盐酸反应的化学方程式为NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2O，D项正确。]

5．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，下列叙述中正确的是(　　)

A．每生成2分子AB吸收b kJ能量

B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，放出a kJ能量

C．该反应中反应物的总能量高于反应产物的总能量

D．该反应的ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1

D　[依据题图分析，1 mol A2和1 mol B2反应生成2 mol AB，每生成2 mol AB吸收(a－b)kJ的能量，A项错误；断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键，吸收a kJ能量，B项错误；依据题图可知，反应物的总能量低于反应产物的总能量，C项错误；ΔH＝反应产物的总能量－反应物的总能量，所以反应的ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1，D项正确。]

6．某试管中盛有Al粉和稀盐酸，下列有关说法不正确的是(　　)

A．试管、Al粉、稀盐酸及发生的反应可看作一个体系

B．除反应物、反应产物及相关反应外，其他均看作环境

C．Al与稀盐酸反应导致体系温度升高，且向环境中释放热量

D．Al与稀盐酸反应的反应热可以通过量热计测定

反应2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑放出热量，体系温度升高，热量由温度高的体系释放到环境中，C项正确；通过量热计的温度计可测量反应前后体系温度的变化，根据有关物质的比热及反应物的量来计算该反应的反应热，D项正确。]

7．下列关于能量变化的说法正确的是(　　)

A．相同质量的水和冰相比较，冰的能量高

B．化学反应过程中能量的变化只有吸热和放热两种表现形式

C．化学反应既遵循质量守恒，也遵循能量守恒

D．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

C　[相同质量的同一物质所具有的能量大小关系为气态>液态>固态，A错误；化学反应过程中能量的变化主要表现为热量的变化，有时伴随光能的变化，B错误；化学反应一定既遵循质量守恒，也遵循能量守恒，C正确；有许多的放热反应(如燃烧反应)也需要加热，D错误。]

8．(素养题)多年来世界发达国家的科研和生产实践已证明氢能是摆脱对石油依赖的最经济有效的能源，有关专家甚至认为氢能将是主宰未来世界的主要能源。目前有人研究出将淀粉或纤维素、水在酶作用下转变为二氧化碳和氢气的方法来制取氢气。下列说法错误的是(　　)

A．上述制氢气的化学方程式可表示为(C6H10O5)n＋7nH2O6nCO2↑＋12nH2↑

B．从整个能量循环来看，利用该方法得到的氢能来源于光能

C．酶作为催化剂需要合适的温度

D．氢元素有3种核素，形成的H2分子有3种

D　[A.根据题意可以知道，化学反应方程式为(C6H10O5)n＋7nH2O6nCO2↑＋12nH2↑，所以A选项是正确的；B.绿色植物的化学能来源于光能，即太阳能，化学能在一定条件下转化为氢能，那么从整个循环来看，利用该方法得到的氢能来源于太阳能，所以B选项是正确的；C.酶属于蛋白质，高温下易变性，应严格控制温度，需要在一定温度下进行反应，所以C选项是正确的；D.氢元素存在1H、2H、3H三种核素，一个氢气分子由两个氢原子构成，则自然界中的氢分子最多有3×2＝6种，故D选项错误。]

9．下列有关叙述正确的是(　　)

A．测定中和反应的反应热时，不能用保温杯代替简易量热计

B．若用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液，分别与50 mL 0.50 mol·L－1盐酸和50 mL 0.50 mol·L－1 H2SO4溶液充分反应，两反应测得的中和反应反应热不相等

C．测定中和反应的反应热时，可以用稀硫酸与稀NaOH溶液反应

D．为了简化装置，中和反应的反应热测定实验中的搅拌器可以用温度计代替

C　[简易量热计由内、外两个筒组成，内筒是反应容器，外筒起保温作用，而保温杯也能起到保温作用，A项错误；两反应生成H2O(l)的量相等，且两反应所用酸溶液和碱溶液的质量也相同，故两反应测得的中和反应反应热相等，B项错误；温度计不能用来搅拌液体，D项错误。]

10．一定条件下，某容器中各微观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．一定属于可逆反应

C．一定属于氧化还原反应  D．一定属于分解反应

A　[观察示意图知该反应的反应物是一种，反应产物是两种，该物质发生分解反应，一般的分解反应是吸热反应，但有的分解反应如2H2O2===2H2O＋O2↑是放热反应，A项错误，D项正确；根据图示可知反应前后存在反应物，所以该反应是可逆反应，B项正确；该反应中反应物为化合物，反应产物中有单质，元素化合价有变化，属于氧化还原反应，C项正确。]

11．反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．12 g C(s)与一定量O2(g)反应生成14 g CO(g)，放出的热量为110.5 kJ

B．2 mol C(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221 kJ

C．C(s)和O2(g)的总能量小于CO(g)的能量

D．该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差

B　[本题考查化学反应中的能量变化。由图像知12 g C(s)燃烧生成28 g一氧化碳气体放出110.5 kJ的热量，A错误；2 mol C(s)燃烧生成CO(g)放出221 kJ的热量，则完全燃烧生成CO2(g)，放出的热量一定大于221 kJ，B正确；C(s)和O2(g)的总能量大于CO(g)的能量，C错误；该反应的反应热等于旧键断裂吸收的能量减去新键形成释放的能量，D错误。]

12．根据如图所示的反应，判断下列说法中错误的是(　　)

碳酸钙的热分解示意图

A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量

B．该反应的焓变大于零

C．该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量

D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应

D　[因为碳酸钙受热分解是吸热反应，所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，A、B两项均正确；在CaCO3中，Ca2＋和CO之间存在离子键，CO中C与O原子之间存在共价键，故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能量，成键放出能量，C项正确；需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D项错误。]

[拓展培优练]

13．(双选)一种分解海水制氢气的方法为2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)。如图为此反应的能量变化示意图，则下列说法不正确的是(　　)

A．反应物H2O(l)的总能量高于反应产物H2(g)和O2(g)的总能量

B．TiO2可以提高H2O的分解速率

C．催化剂对该反应的反应热无影响

D．由于该反应使用了激光，故该反应不遵循能量守恒定律

AD　[该反应中H2O(l)分解生成H2(g)和O2(g)，由图可知，反应物的总能量低于反应产物的总能量，即H2O(l)的总能量低于H2(g)和O2(g)的总能量，A项错误；TiO2作催化剂，可以提高H2O的分解速率，但不影响反应的反应热，B、C项正确；反应体系的总能量是守恒的，所有化学反应均遵循能量守恒定律，D项错误。]

14．已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1，其能量变化如图所示，则Q的值正确的是(　　)

A．a－b     B．a

C．－b  D．b－a

A　[该反应为吸热反应，Q＝a－b。]

15．(双选)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：

状态Ⅰ　状态Ⅱ　状态Ⅲ

下列说法正确的是(　　)

A．CO和O生成CO2是放热反应

B．在该过程中，CO断键形成C和O

C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2

D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程

AC　[由题中图示可知状态Ⅲ的能量低于状态Ⅰ的能量，因此该过程是放热过程，A项正确；由图示反应过程可知该过程中CO的化学键没有断开，B项错误；CO与O生成的CO2具有极性共价键，C项正确；状态Ⅰ到状态Ⅲ表示CO与O生成CO2的过程，D项错误。]

16．某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是(　　)

A．三种化合物中C最稳定

B．两步反应均为吸热反应

C．A与C的能量差为E4

D．AB反应，反应条件一定要加热

A　[根据能量越低越稳定的原则，三种化合物中C的能量最低，所以C最稳定，A正确；由图像可知，第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，B错误；A与C的能量差为ΔH＝(E1－E2)＋(E3－E4)＝E1＋E3－E2－E4，C错误；AB的反应是吸热反应，与反应发生的条件无关，即吸热反应不一定要加热，D错误。]