高中化学人教版 (2019)必修 第二册化学反应与能量变化第1课时测试题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册化学反应与能量变化第1课时测试题，共11页。试卷主要包含了下列反应属于吸热反应的是，下列过程中需要吸收热量的是，下列图示变化为吸热反应的是，反应A+B→C分两步进行，下列图示变化为吸热过程的是等内容，欢迎下载使用。
1.下列反应属于吸热反应的是( )
A. 钠与水反应B. 乙醇的燃烧
C. 灼热的碳与二氧化碳的反应D. 氢气与氯气的反应
2.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是 ( )
A. 硅太阳能电池B. 锂离子电池
C. 太阳能集热器D. 燃气灶
3.下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是
A. B. C与CO2反应
C. 乙烯与氧气反应D. 乙酸与金属钠反应
4.下列各装置能在外电路获得电流的是
A. B. C. D.
5.下列过程中需要吸收热量的是( )
①Cl2→2Cl
②2F→F2
③SO3+H2O=H2SO4
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑤KOH+CH3COOH=H2O+CH3COOK
⑥C+H2O(g)CO+H2
⑦食物腐败
⑧液氨汽化
A. ①⑥⑧B. ①③⑥⑧C. ③④⑥⑦D. ①⑥⑦⑧
6.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. H2O2分解属于吸热反应
B. 加入催化剂，减少了反应所放出的热量
C. 反应中断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量
7.下列图示变化为吸热反应的是( )
A. B.
C. D.
8.反应A+B→C(放热反应)分两步进行：①A+B→X(吸热反应)，②X→C(放热反应)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )
A. B.
C. D.
9.含硫物质在医药、农业、能源等领域都有广泛的应用，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图所示：
下列说法正确的是( )
A. 反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为放热反应B. 储能过程中H2SO4被消耗
C. 存储的能量不可能完全转化为电能D. 循环过程中SO2为储能物质
10.下列图示变化为吸热过程的是( )
A. B.
C. D.
11.碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物是一种新型光催化剂，可用于光分解水的反应，其原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. C3N4是无机非金属材料
B. 总反应属于吸热反应
C. 阶段Ⅰ和阶段Ⅱ均有非极性键的断裂与形成
D. 此过程实现了太阳能向化学能的转化
提升练
12.铜锌原电池装置如图，下列说法正确的是( )
A. 锌片逐渐溶解B. 氢离子在铜片表面被氧化
C. 电流从锌片经导线流向铜片D. 该装置将化学能转化为电能
13.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3个装置中，不能用于探究“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管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(在甲试管中进行)。
①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是______________________________________________________________________________；
②若观察到烧杯里产生气泡，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若实验过程中观察到烧杯里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，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
四、简答题：本大题共2小题，共10分。
14.依据图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：
(1)图1中，X的化学式为_______，从化合价上看，X具有_______性(填“氧化”或“还原”)。
(2)图2中，属于氮的固定的过程是_______。(填序号)
(3)回答下列关于NH3的问题：
①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为_______。
②氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，写出其催化氧化的化学方程式_______。
(4)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2，原理如图所示：

NO2被吸收过程的离子方程式是_______。
(5)化学反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)的能量变化如图所示：

①该反应_______(填“吸收”或“放出”)能量；
②断开1mlH−H键要吸收436kJ的能量，断开1 mlN≡N键要吸收946kJ的能量，形成1mlN−H需要释放391kJ的能量，故E ​3=_______。
15.回答下列问题：
(1)冷敷袋俗称冰袋，在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等多种用途。制作冷敷袋可以利用______(填序号，下同)。
A.放热的化学变化 B.吸热的化学变化
C.放热的物理变化 D.吸热的物理变化
(2)下列变化过程中放出热的是______。
①液态水汽化 ②稀释浓硫酸
③高温下碳酸钙分解 ④镁条与盐酸反应
⑤硝酸铵固体溶于水 ⑥铁丝在纯氧中燃烧
⑦氢氧化钾溶液与硝酸反应 ⑧八水合氢氧化钡固体与氯化铵固体混合搅拌
(3)下列变化：①碘的升华 ②烧碱熔化 ③氯化钠溶于水 ④氯化氢溶于水 ⑤氯气溶于水 ⑥氯化铵受热分解
未发生化学键破坏的是___________；仅发生离子键破坏的是___________。上述涉及的主要物质为纯净物时，属于共价化合物的是___________；属于离子化合物的是___________。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
A.钠与水反应是放热反应，A错误；
B.乙醇的燃烧是放热反应，B错误；
C.灼热的碳与二氧化碳的反应是吸热反应，C正确；
D.氢气与氯气的反应是放热反应，D错误；
故选C。
2.【答案】D
【解析】硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；
锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；
太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；
燃气灶将化学能转化为热能，D正确。
3.【答案】B
【解析】A.N2和H2反应生成NH3，是氧化还原反应，由图，生成物能量低于反应物能量，是放热反应，A错误；
B.C与CO2反应生成CO，是氧化还原反应，此反应是吸热反应，B正确；
C.乙烯和氧气，燃烧反应，是氧化还原反应，反应放热，C错误；
D.酸和金属的反应是氧化还原反应，反应放热，D错误；
故选B。
4.【答案】B
【解析】A.电极材料没有活泼性差异，不能构成原电池，不能产生电流，A不选；
B.金属活泼性Zn大于Cu，Zn和硫酸铜溶液反应生成硫酸锌和铜，Zn做负极，Cu做正极，构成原电池，可在外电路获得电流，B选；
C.酒精不是电解质溶液，不能导电，不能构成原电池，C不选；
D.电极材料没有活泼性差异，不能构成原电池，不能产生电流，D不选；
故选：B。
5.【答案】A
【解析】①Cl2→2Cl需要断键，断键吸热，①正确；
②2F→F2形成化学键，放出能量，②错误；
③SO3+H2O=H2SO4是化合反应，是放热反应，③错误；
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑是放热反应，④错误；
⑤中和反应是放热反应，⑤错误；
⑥ C+H2O(g)CO+H2是吸热反应，⑥正确；
⑦食物腐败是放热反应，⑦错误；
⑧液氨汽化会吸收大量的热，⑧正确；
综上所述，①⑥⑧正确；
故选A。
6.【答案】D
【解析】该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，反应中断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，属于放热反应，A、C错误，D正确；由题图可知，加入催化剂，反应物和生成物的总能量不变，故反应放出的热量不变，B错误。
7.【答案】A
【解析】
A.反应物的能量小于生成物的能量，反应为吸热反应，故A正确；
B.反应物的能量大于生成物的能量，反应为放热反应，故B错误；
C.浓硫酸稀释时放热，但不是化学反应，故C错误；
D.活泼金属与酸的反应是放热反应，故D错误；
故选A。
8.【答案】A
【解析】第一步反应为吸热反应，说明X的能量比A、B的能量和高；第二步反应为放热反应，则X的能量比生成物C的高，且总反应是放热反应，说明反应物A、B的能量总和比生成物C的高，则只有选项A的图像符合题意。
故选A。
9.【答案】C
【解析】A.分解反应是吸热反应，则反应Ⅰ为吸热反应，选项A错误；
B.储能过程中 H2SO4 循环利用，理论上不会被消耗，选项B错误；
C.能量转化不可能达到100％，选项C正确；
D.循环过程中S燃烧放出热量，因此S为储能物质，选项D错误；
答案选C。
10.【答案】A
【解析】
A．图象分析可知，反应物能量小于生成物，反应为吸热反应，故A正确；
B．图象表示的氮气和氢气能量总和大于生成的氨气能量，反应为放热反应，故B错误；
C．稀释浓硫酸过程中放出热量，故C错误；
D．稀盐酸滴入盛镁粉的试管中发生置换反应，反应属于氧化还原反应，过程中放出热量，故D错误，
故选A。
11.【答案】C
【解析】总反应为水分解为氢气和氧气，属于吸热反应，B项正确；阶段Ⅰ为O−H(极性共价键)的断裂，H−H和O−O(非极性共价键)的形成，没有非极性共价键的断裂，C项错误；该过程利用太阳能光解水，实现了太阳能向化学能的转化，D项正确。
12.【答案】AD
【解析】由装置图可知，该装置为原电池，金属性强的锌做负极，铜做正极。
A.锌做负极，发生了失电子的氧化反应而溶解，生成了锌离子，故A正确；
B.溶液中的氢离子在正极发生了得电子的还原反应，故B错误；
C.电流从正极流向负极，故C错误；
D.原电池为化学能转化为电能的装置，故D正确；
故选AD。
13.【答案】(1)Ⅲ
(2)左端液面降低，右端液面升高 放热
(3)①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 ②可能是放热反应 ③NH4NO3
(4)Ⅰ(或Ⅱ) 放热
【解析】(1)装置Ⅰ可通过U形管中左右两侧红墨水液面的高度差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是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应。
(2)氢氧化钡与硫酸的反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管左端液面降低，右端液面升高。
(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，放出的热量使大试管中温度升高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱。②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，是放热过程，但不一定发生化学反应，如氢氧化钠溶于水放热，无新物质生成。③若实验过程中观察到烧杯里的导管内形成一段水柱，说明装置中气体的压强减小，则M可能是硝酸铵，硝酸铵溶于水吸收热量，温度降低，大试管内气体压强减小。
(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：选择装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验，装置Ⅰ右边U形管中左端液面降低，右端液面升高(或装置Ⅱ烧杯中导管口有气泡冒出)，证明该反应为放热反应。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，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，达到棉花着火点，使棉花燃烧。
14.【答案】(1)N2O5；氧化
(2)①
(3) ①2NH4Cl+Ca(OH)2ΔCaCl2+2NH3↑+2H2O
②4NH3+5O2催化剂Δ4NO+6H2O
(4)2NO2+4 SO32− =N2+4 SO42−
(5)①放出
②92kJ

【解析】
(1)X中氮元素化合价是+5价，则其氧化物的化学式为N2O5；氮元素处于最高价，因此X具有氧化性。
(2)由图可知，反应①是将游离态的N2转化为氮的化合物Mg3N2的过程，属于氮的固定。
(3) ①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2加热的条件下反应制取氨气，反应的化学方程式为 ；
②氨气与氧气发生催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为 4NH3+5O2催化剂Δ4NO+6H2O 。
(4)SO2和氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和NO2反应生成N2和硫酸铵，吸收过程的离子方程式为2NO2+4 SO32− =N2+4 SO42− 。
(5)①由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应放出能量；
②由图可知，1mlN2(g)和3mlH2(g)断键吸收的能量E1=1ml×946kJ·ml−1+3ml×436kJ·ml−1=2254kJ，成键形成2ml NH3(g)释放的能量E2=6ml×391kJ·ml−1=2346kJ，则E3=E2−E1=2346kJ−2254kJ=92kJ。
15.【答案】(1)BD
(2)②④⑥⑦
(3) ① ； ②③ ； ④ ； ②③⑥
【解析】【解析】(1)制作冷敷袋需要吸热，所以吸热的化学变化和吸热的物理变化都可以制作冷敷袋；故答案为BD；
(2)①液态水变成水蒸气，为吸热过程，故错误；
②浓硫酸稀释，为放热过程，故正确；
③高温下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳为吸热反应，故错误；
④镁条与盐酸反应为放热反应，故正确；
⑤硝酸铵固体溶于水，为吸热过程，故错误；
⑥铁丝在纯氧中燃烧为放热反应，故正确；
⑦氢氧化钾溶液与硝酸反应为酸碱中和反应，为放热反应，故正确；
⑧NH4Cl晶体与Ba(OH)2⋅8H2O混合搅拌为吸热反应，故错误；
则能放出热量的过程有②④⑥⑦；
(3)①碘的升华属于物理变化，只是状态发生变化，没有破坏化学键；
②烧碱中存在离子键，熔化烧碱时，阴阳离子间的化学键被破坏，所以破坏的是离子键；
③氯化钠溶于水，在水分子的作用下，氯化钠中的离子键被破坏，所以破坏的是离子键；
④氯化氢溶于水，在水分子的作用下，氯化氢中的共价键被破坏，所以破坏的是共价键；
⑤氯气溶于水，与水发生反应，氯气中的共价键被破坏，所以破坏的是共价键；
⑥氯化铵受热分解，氯化铵是离子化合物，存在的化学键有离子键、共价键，受热分解时，阴阳离子间的化学键、及铵根离子中的共价键被破坏，所以所以破坏的是离子键、共价键；
故答案为：①；②③；④；②③⑥。