高中化学 2.1 化学能与热能同步训练 新人教版必修2

这是一份高中化学 2.1 化学能与热能同步训练 新人教版必修2，共3页。主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。

eq \a\vs4\al\c1(A组 基础达标 （20分钟 50分）)
一、选择题(本题共6个小题，每小题5分，共计30分，每小题只有一个选项符合题意)
1．下列对化学反应的认识错误的是 ( )。
A．会引起化学键的变化
B．会产生新的物质
C．必然引起物质状态的变化
D．必然伴随着能量的变化
解析 化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，并伴随着能量的变化，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故正确答案为C。
答案 C
2．下列说法中正确的是 ( )。
A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化，伴随能量变化的物质变化一定是化学变化
B．需要加热的化学反应一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应一定是放热反应
C．吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高；也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多
D．因为3O2===2O3是吸热反应，所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
解析 A选项，化学反应发生的过程中都有能量变化，但有能量变化的不一定是化学变化，也可能是物理变化，如水蒸气变成液态水的过程是放热过程，但它是物理变化。B选项，一个反应是吸热反应还是放热反应和反应条件没有必然的联系，如碳燃烧需要加热，但此反应为放热反应；氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应，不需要加热也能自发进行。C选项，一个反应是吸热反应，从宏观来看，说明反应物的总能量比生成物的总能量低；从微观来看，旧键断裂吸收的能量比新键形成放出的能量多。D选项，因为3O2===2O3为吸热反应，臭氧具有的总能量比氧气的总能量高，所以臭氧比氧气活泼。
答案 D
3．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
解析 某些物理变化也能释放能量，如浓H2SO4、NaOH等溶于水放出热量，白炽灯工作时发光发热等。
答案 C
4．下列变化过程吸收能量的是 ( )。
A．Na＋―→Na B．Cl―→Cl－
C．H＋Cl―→HCl D．H2―→H＋H
答案 D
5．下列反应一定属于放热反应的是 ( )。
A．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应
B．能量变化如图所示的反应
C．化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少的反应
D．不需要加热就能发生的反应
解析 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应；生成物的总能量比反应物的总能量大的反应为吸热反应；化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少的反应为放热反应；不需要加热就能发生的反应可能为吸热反应，也可能为放热反应。
答案 C
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
( )。
①石墨不如金刚石稳定 ②金刚石不如石墨稳定 ③等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
④等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
解析 由石墨完全转化为金刚石时吸热，说明石墨的能量比金刚石低，石墨比金刚石更稳定；同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，由于金刚石的能量高，所以金刚石燃烧后放出的能量要多。
答案 B
二、填空题(本题共2个小题，共计20分)
7．(10分)在25 ℃、101 kPa的条件下，断裂1 ml H—H键吸收436 kJ能量，断裂1 ml Cl—Cl键吸收243 kJ能量，形成1 ml H—Cl键放出431 kJ能量。H2＋Cl2===2HCl的化学反应可用下图表示：
请回答下列有关问题：
(1)反应物断键吸收的总能量为________。
(2)生成物成键放出的总能量为________。
(3)判断H2＋Cl2===2HCl是________(填“吸收”或“放出”)能量。
(4)反应物的总能量________(填“＞”，“＝”或“＜”)生成物的总能量。
解析 (1)反应物断键吸收的总能量应该是断裂1 ml H—H键与1 ml Cl—Cl键吸收的能量之和，即436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。
(2)生成物成键放出的总能量为2×431 kJ＝862 kJ。
(3)、(4)由于吸收的总能量小于放出的总能量，所以反应放热即反应物的总能量大于生成物的总能量。
答案 (1)679 kJ (2)862 kJ (3)放出 (4)＞
8．(10分)在人类生产、生活对能量的需求日益增长的今天，研究化学反应及其能量变化，对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素。请完成下列问题：
(1)人类利用能源分为三个阶段，即________、________、________。
(2)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，全球仍主要处于化石能源时期。下列不属于化石能源的是________。(填序号，下同)
A．石油 B．煤
C．天然气 D．生物质能
(3)下列对能源的看法合理的是 ( )。
A．化石能源属于不可再生能源，只会越用越少
B．生物能是一种可再生能源，有广泛的前景
C．太阳能、氢能、核能、地热能都属于新能源
D．我国人口众多、资源相对匮乏、环境承载能力较弱，因此要建设节约型社会
解析 人类利用能源的三个阶段在教材中有介绍；生物质能不属于化石能源。
答案 (1)柴草时期 化石能源时期 多能源结构时期
(2)D (3)ABCD
eq \a\vs4\al\c1(B组 技能过关 （25分钟 50分）)
一、选择题(本题共4个小题，每小题5分，共计20分，每小题只有一个选项符合题意)
1．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量的变化
D．对于如图所示的过程，是吸收能量的过程
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，所以A项正确，B项错误；化学反应中能量变化的形式有多种，除热能外，还有光能、电能等，C项错误；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项错误。
答案 A
2．已知2 ml氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484 kJ，且氧气中1 ml O===O键完全断裂时吸收能量496 kJ，水蒸气中1 ml H—O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 ml H—H键断裂时吸收能量为 ( )。
A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ
解析 设1 ml H—H键断裂时吸收能量为x kJ。首先写出化学反应方程式2H2＋O2eq \(=====,\s\up17(点燃))2H2O，然后分析过程，2H－H＋O===Oeq \(=====,\s\up17(点燃))2H—O—H，由过程可知2 ml氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2 ml H—H键、1 ml O===O键，吸收的能量为(2x＋496)kJ；生成2 ml H2O形成4 ml H—O键，放出的能量为4×463 kJ＝1 852 kJ，依据能量守恒定律放出能量484 kJ＝1 852 kJ－(2x＋496)kJ，即可求出x＝436。
答案 C
3．如图所示，把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里，立即塞紧带有U形管的塞子，已知U形管内预先装有少量水(为方便观察，预先将水染成红色)，结果U形管左边液面升高，则加入的物质可能是
( )。
A．NaOH固体 B．浓硫酸
C．NH4NO3晶体 D．Na2O2固体
解析 U形管左侧液面升高，原因是锥形瓶内空气压强减小，空气的体积和质量均未改变，造成压强减小的因素只能是温度降低。NaOH固体溶于水、浓硫酸稀释均放热，使温度升高，NH4NO3晶体溶于水吸热，使温度降低，Na2O2与水反应放热且有气体生成，使温度升高。
答案 C
4．已知化学反应2C(s)＋O2(g)eq \(=====,\s\up17(点燃))2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)eq \(=====,\s\up17(点燃))2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)
( )。
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
解析 放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，所以C＋O2eq \(=====,\s\up17(点燃))CO2必然是放热反应，因此，B、C两项的说法正确。12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，所以A项不正确。由于Ceq \(――→,\s\up17(O2))CO放热、COeq \(――→,\s\up17(O2))CO2放热，所以Ceq \(――→,\s\up17(O2))CO2比Ceq \(――→,\s\up17(O2))CO放出的热量要多，即D项说法正确。
答案 A
二、填空题(本题共3个小题，共计30分)
5．(10分)如图所示，把试管小心地放入盛有(20 ℃)碳酸饮料的烧杯中，试管中开始放入适量饱和CuSO4溶液，再用滴管滴加5 mL浓硫酸于试管中，试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是________________。
(2)产生上述现象的原因是________________。
(3)试管中破坏化学键的类型是______________，形成的化学键类型是______________。
(4)写出有关现象的化学方程式______________。
(5)由实验推知，反应所得溶液的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)浓硫酸和饱和CuSO4溶液的总能量。
解析 浓硫酸稀释放出大量的热，使烧杯中碳酸饮料温度升高，二氧化碳受热溶解度降低，这样使碳酸分解，破坏碳酸中共价键，从而又形成H2O和CO2中的共价键，逸出大量CO2气泡冒出，浓硫酸吸水，使饱和CuSO4溶液中析出晶体，从而形成了CuSO4中的离子键。
答案 (1)烧杯中有大量气泡冒出，小试管中析出固体
(2)浓硫酸溶于饱和CuSO4溶液放热，使饮料温度升高，碳酸分解，CO2溶解度降低而逸出，饱和CuSO4溶液因浓H2SO4吸水而析出CuSO4·5H2O
(3)共价键 离子键、共价键
(4)H2CO3===H2O＋CO2↑ (5)小于
6．(8分)已知化学反应N2＋3H2 2NH3的能量变化如图所示，
(1)1 ml N和3 ml H生成1 ml NH3(g)是________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。
(2)由eq \f(1,2) ml N2(g)和eq \f(3,2) ml H2(g)生成1 ml NH3(g)过程________(填“吸收”或“释放”)________kJ能量。
解析 如果反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，整个反应就放出能量，反之就吸收能量。(1)由图像可知1 ml N和3 ml H具有的总能量比1 ml NH3(g)高 b kJ，所以1 ml N和3 ml H生成1 ml NH3(g)是释放能量的过程。(2)由图像可知eq \f(1,2) ml N2(g)和eq \f(3,2) ml H2生成1 ml N和3 ml H需吸收a kJ的热量，1 ml N和
3 ml H生成1 ml NH3(g)需释放b kJ的热量，因而eq \f(1,2)ml N2(g)和eq \f(3,2) ml H2(g)生成1 ml NH3(g)的过程中释放(b－a)kJ能量。
答案 (1)释放 (2)释放 b－a
7．(12分)在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
(1)写出反应的化学方程式： ________________________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是________________________________________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因)______________________________________________________________。
(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？
___________________________________________________(答出两种方案)。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>”或“ 放出
(6)有的吸热反应不需要加热也可发生