2021学年第一节 化学反应与能量变化当堂检测题

这是一份2021学年第一节 化学反应与能量变化当堂检测题，共11页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。
第1课时化学反应与热能
(时间：40分钟)
1．下列反应中能量变化趋势与下图一致的是()
A．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合
B．中和反应
C．木炭在氧气中发生不完全燃烧
D．生石灰和水的反应
【答案】A
【解析】生成物的总能量大于反应物的总能量，说明此反应为吸热反应。和的反应为吸热反应；中和反应、、均为放热反应。故答案为：A。
2．（2020·海南海口市·琼山中学）下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是()
A．铝片与稀H2SO4的反应B．NaOH溶液与稀H2SO4的反应
C．灼热的炭与CO2的反应D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
【答案】C
【解析】A．铝片与稀H2SO4的反应是放热反应，A不符合题意；B．NaOH溶液与稀H2SO4的反应为非氧化还原反应，B不符合题意；C．灼热的炭与CO2的反应是吸热的氧化还原反应，C符合题意；D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于非氧化还原反应，D不符合题意；故选C。
3．下列选项描述的过程能实现化学能转化为热能的是()
A．汽油燃烧B．光合作用C．潮汐发电D．电解水
【答案】A
【解析】A．汽油燃烧，将化学能大部分转化为热能，A符合题意；B．光合作用，将光能转化为生物质能，B不符合题意；C．潮汐发电，将潮汐能转化为电能，C不符合题意；D．电解水，将电能转化为化学能，D不符合题意；故选A。
4．某反应由两步反应A→B→C构成，其反应能量曲线如图所示，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B最稳定
C．A与C的能量差为D．A→B的反应不一定需要加热
【答案】D
【解析】A．A的能量小于B的能量，说明A→B的反应为吸热反应，B的能量大于C的能量，说明B→C的反应为放热反应，A错误；B．物质的能量越低越稳定，C的能量最低最稳定，B错误；C．A与C的能量差为，C错误；D．A→B为吸热反应，不一定需要加热，如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，不需要加热，D正确；故选D。
5．（2020·新疆生产建设兵团第四师第一中学高一期中）金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质（同素异形体）.在100kPa时，1ml石墨转化为金刚石，要吸收1.895KJ的热能。据此，试判断在100kPa压强下，下列结论正确的是（ ）
A．石墨比金刚石稳定
B．金刚石比石墨稳定
C．1ml石墨比1ml金刚石的总能量高
D．石墨和金刚石是同位素
【答案】A
【解析】A．已知1ml石墨转化为金刚石，要吸收热能，则石墨具有的能量比金刚石低，则石墨比金刚石稳定，A结论正确；B．石墨具有的能量比金刚石低，则石墨比金刚石稳定，B结论错误；C．已知1ml石墨转化为金刚石，要吸收热能，则1ml石墨比1ml金刚石的总能量低，C结论错误；D．石墨和金刚石是碳元素的不同单质，属于同素异形体，D结论错误；答案为A。
6．（2020·陕西安康市·高一期末）对于化学反应中的能量变化，表述正确的是
A．断开化学键的过程会放出能量
B．物质发生化学反应的反应热仅指反应吸收的热量
C．物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能为人类利用
D．根据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量
【答案】C
【解析】A.断开化学键的过程会吸收能量，形成化学键的过程会放出能量，故A错误；B.化学反应的反应热是断裂化学键吸收的热量和生成化学键放出的热量共同决定反应的反应热，可以是放热反应，也可以是吸热反应，故B错误；C.化学能可以通过燃烧、原电池原理转化为热能、光能、电能，为人类利用，故C正确；D.化学反应伴随着能量的变化，反应物的总能量不等于生成物的总能量，故D错误；答案选C。
7．（2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末）氢气在氧气中燃烧，若生成等质量的气态水或液态水，所放出的热量前者与后者比较应是（ ）
A．前者大于后者B．前者小于后者C．前者等于后者D．无法比较
【答案】B
【解析】由于气态水转化为液态水的过程中，将继续释放热量，故生成等质量的气态水放出的热量比生成液态水的热量要小，故前者小于后者，故答案为：B。
8．下列说法正确的是（ ）
A．等质量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．使用催化剂可以降低化学反应的焓变
C．燃烧时化学能全部转化为热能
D．人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量，归根到底是由太阳能转化来的
【答案】D
【解析】A．白磷固体转变成蒸气需要吸收能量，则等质量的白磷蒸气和白磷固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，故A不选；B．使用催化剂可以降低反应物的活化能，但不能降低反应的焓变，故B不选；C．燃烧时化学能转化为热能和光能等，故C不选；D．远古时期陆地和海洋的植物通过光合作用，将太阳能转化为生物质能，它们死后身体埋藏在地下和海底腐烂，多年之后形成煤、天然气、石油化石能源都是间接利用太阳能，因此人类日常利用的煤、天然气、石油等的能量，归根到底是由太阳能转化来的，故选D。
答案选D。
9．下列说法正确的是()
A．需要加热的反应一定是吸热反应
B．X(s)=Y(s)是放热反应，则X比Y稳定
C．等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，后者放出的热量更多
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
【答案】D
【解析】A．需要加热的反应不一定是吸热反应，如铝热反应；A错误；B．为放热反应，放热反应中反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，所以X(s)的总能量大于Y(s)的总能量，因此Y比X稳定，B错误；C．相同条件下，同一物质在气态时具有的能量最高，液体时次之，固态时最低，反应放出的热量等于反应物所具有的总能量减去生成物所具有的总能量，因为生成物是一样的，所以等量的硫蒸气完全燃烧时放出的热量比固态硫放出的要多，C错误；D．化学反应的本质是旧键断裂，新键形成，旧键断裂吸收的能量不等于新键形成放出的能量，D正确。
故选D。
10．下列说法不正确的是()
①在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应②在常温、常压下就能发生的反应一定是放热反应
③氧化还原反应都是放热反应，复分解反应除酸碱中和反应外都是吸热反应
④化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应
A．②③B．①②③
C．①③④D．①②③④
【答案】D
【解析】①反应为放热反应，①错误；②为吸热反应，②错误；③
为吸热反应，为放热反应，③错误；④化合反应可能是吸热反应，如，分解反应可能是放热反应，如，④错误；故①②③④均错误，故D符合；故选D。
11．（2021·浙江绍兴市·高一期末）纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法中，不正确的是()
A．过程I的反应：2Fe3O4=6FeO+O2↑
B．Fe3O4、FeO以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂
C．过程I、Ⅱ的总反应：2H2O=2H2↑+O2↑
D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化
【答案】B
【解析】A．根据图示，过程I是在太阳能作用下四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气，反应方程式是：2Fe3O4=6FeO+O2↑，故A正确；B．Fe3O4是以太阳能为热源分解水制H2过程中的催化剂，故B错误；C．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H2和氧气，总反应为2H2O=2H2↑+O2↑，故C正确；D．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H2和氧气，实现了太阳能向化学能的转化，故D正确；选B。
12．（2020·甘肃省岷县第一中学高一月考）下列反应属于放热反应的是______；属于吸热反应的是_______。
A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2
B．氢气在氧气中燃烧
C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
D．氢氧化钾和硫酸中和
E．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
F．氢气还原氧化铜
G．葡萄糖在人体内氧化分解
H．钢铁制品生锈的反应
【答案】ABDGH；CEF
【解析】A．锌粒与稀H2SO4反应制取H2为放热反应；B．氢气在氧气中燃烧为放热反应；C．碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳为吸热反应；D．氢氧化钾和硫酸中和为放热反应；E．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应；F．氢气还原氧化铜为吸热反应；G．葡萄糖在人体内氧化分解为放热反应；H．钢铁制品生锈的反应为放热反应；所以属于放热反应的有ABDGH，属于吸热反应的有CEF，故答案为：ABDGH；CEF。
13．（2020·古浪县第二中学）化学反应一定伴随能量变化。
（1）将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到______气味，用手触摸烧杯底部感觉________，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯___。说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是_____（填“吸热”或“放热”）反应。该反应的化学方程式_________
（2）NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热_____（填“相等”或“不等”），原因是（用适当的文字和离子方程式解释）_____。
（3）下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是________（填序号）
①提高燃料的着火点，②降低燃料的着火点，③将固体燃料粉碎，④将液体燃料雾化，⑤将燃料煤气化处理，⑥通入适量空气
【答案】(1)刺激性气味；烧杯底部很冷；被冻在一起；吸热；
(2)相等；中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同
(3)③④⑤⑥
【解析】(1)氢氧化钡和氯化铵反应生成氯化钡、氨气和水，反应的方程式为，氨气有刺激性气味，该反应为吸热反应，故用手触摸烧杯底部感觉烧杯底部很冷，烧杯下面的玻璃片可能与烧杯下面的玻璃片被冻在一起；故答案为：有刺激性气味；烧杯底部很冷；被冻在一起；吸热；；(2)中和热都是生成1ml水放出的热量，中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同；故答案为：相等；中和反应的实质是：H++OH-=H2O，两个反应参加反应的物质、生成物均相同，反应物、生成物蕴含的化学能相同，所以反应放出的能量也相同；(3)①燃料的着火点不能改变，故①错误；②燃料的着火点不能改变，故②错误；③将固体燃料粉碎，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故③正确；④将液体燃料雾化，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故④正确；⑤将燃料煤气化处理，能增大与空气的接触面积，提高燃料的燃烧效率，故⑤正确；⑥通入适量空气也是提高燃烧效率的一种方法，故⑥正确；故答案为：③④⑤⑥。
14．某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，
I.若E1>E2，则该反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图____(填“A”或“B”)表示。
II.若E1＜E2，则该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图_____(填“A”或“B”)表示
III.下表中的数据是破坏1ml物质中的化学键所消耗的最小能量：
根据上述数据回答下列问题：
（1）下列物质本身具有的能量最低的是_____。
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
（2）下列氢化物中最稳定的是_____。
A．HCl B．HBr C．HI
（3）X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？_______。
（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，放出或吸收的热量最多的是_____（填写化学式）。
【答案】放热；A；吸热；B
(1)A
(2)A
(3)放热
(4)Cl2
【解析】I.若E1>E2，反应物的总能量大于生成物的总能量，为图像A，反应放热；答案为：放热；A；II.若E1＜E2，反应物的总能量小于生成物的总能量，为图像B，反应吸热，答案为：吸热；B
III.（1）键能越大，反应时释放的能量越多，物质本身具有的能量越低，则越稳定，根据表中数据，答案为A；（2）键能越大，反应时释放的能量越多，则越稳定，答案为A；（3）X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)，以氯气为例，旧键断裂吸收的总能量=243+436=679；新键形成释放的总能量=432×2=864，反应为放热反应，答案为：放热；（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，释放的热量分别为：185、103、9，答案为：Cl2。
15．（2020·北京师范大学万宁附属中学高一期末）中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
若反应过程中分解了2ml水，则下列说法不正确的是()
A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑B．过程I吸收了926kJ能量
C．过程II放出了574kJ能量D．过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【解析】A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；B．断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了463kJ×2=926kJ能量，故B正确；C．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，故C正确；D．过程IIIH2O2中的O−H键断裂，无化学键的形成，不属于放热反应，故D错误；故选：D。
16．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的三套实验装置(尾气处理装置省略)：
(1)上述三套装置中，仅通过观察不能探究出“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_____________________________________________。
(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在丙中进行)。
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M溶于水后立即观察到烧杯中的导管内形成一段水柱，则M可能是_________________(填一种物质即可)。
(4)至少有两种实验方法能用于探究超氧化钾与水的反应()是放热反应还是吸热反应。
方法①：选择上述装置________________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)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】(1)Ⅲ
(2)U形管中左端液面降低，右端液面升高
(3)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；可能是放热反应；硝酸铵(或其他合理答案)
(4)Ⅰ(或Ⅱ)；放热
【解析】(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的高低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只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能用于判断该反应是放热反应还是吸热反应，故答案为：Ⅲ；(2)氢氧化钡溶液与稀硫酸反应属于中和反应，中和反应为放热反应。反应放出的热量使锥形瓶中温度升高，气体压强增大，导致U形管左端液面降低，右端液面升高；故答案为：U形管中左端液面降低，右端液面升高；(3)①钠与水反应生成氨氧化的和氨气，该反立为放热反应，放出的热量使丁中温度升高，气体压强增大，导致右边烧杯中有气泡产生；冷却后丁中湿度降低。压强减小，烧杯中的导管内会形成一段水柱；故答案为：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若观察到烧杯里有气泡产生，说明M溶于水放出热量，但有热量放出的过程不一定是化学变化，如烧碱溶于水放出热量，是物理变化，故答案为：可能是放热反应；③若M溶于水后立即观察到烧杯中的导管内形成一段水柱，说明M溶于水为吸热过程，溶于水能够吸收热量的物质有硝酸铵、氯化铵等，故答案为：硝酸铵(或其他合理答案)；(4)①探究超氧化钾与水反应的热效应可用装置Ⅰ或Ⅱ进行实验；故答案为：Ⅰ(或Ⅱ)；②脱脂棉的着火点很低，若超氧化钾与水反应有热量放出，使体系温度升高，则脱脂棉能够被点燃，故答案为：放热。
17．（2020·黑龙江齐齐哈尔市·高一期末）某实验小组同学进行如图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。回答下列问题
(1)装置①中反应物的总能量比生成物的总能量________(填标号)。
a.高b.低c.相等
(2)装置②中反应后溶液的温度__________(填标号)。
a.升高b.降低c.不变
(3)已知断裂1m1共价键需要吸收的能量分别为H—H：436kJ，I—I：151kJ，H—I：299kJ。则反应H2+I2=2HI的能量变化为______(填标号)。
a.无能量变化b.吸热c.放热
(4)碱金属单质在空气中燃烧的产物与碱金属的活动性有关。锂单质在空气中燃烧得到的产物的化学式为__________。
【答案】(1)a
(2)b
(3)c
(4)Li2O
【解析】(1)装置①中Al与稀盐酸的反应为放热反应，则反应物的总能量比生成物的总能量高，答案选a；(2)装置②中氯化铵与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，反应后溶液的温度会降低，答案选b；(3)反应H2(g)+I2(g)=HI(g)的△H=反应物的键能和−生成物的键能和=436kJ/ml+151kJ/ml−2×299kJ/ml=−11kJ/ml，焓变小于0，所以该反应为放热反应，答案选c；(4)碱金属单质在空气中燃烧的产物与碱金属的活泼性有关，Li的活泼性小于Na，则Li在空气中燃烧生成的产物为Li2O。
18．（2020·北京丰台区·高一期末）化学反应中不仅有物质变化而且伴随着能量变化。
(1)以下实验中属于吸热反应的是________(填序号)。
(2)下图中，表示放热反应能量变化的是_______(填字母)。
(3)从微观角度分析化学反应中能量变化的原因：
图中①和②分别为_______、_______(填“吸收”或“释放”)。氢气与氧气反应生成1ml水蒸气时，释放________kJ能量。
(4)当前，很多地区倡导用天然气替代煤作为家用燃料，根据下表从尽可能多的角度分析其原因是__。
【答案】(1)②
(2)A
(3)吸收；放出；245
(4)相同质量的甲烷和煤相比，甲烷燃烧放出热量更高；甲烷燃烧充分，燃料利用
【解析】(1)①锌与硫酸反应属于放热反应；②柠檬酸和碳酸氢钠反应属于吸热反应；③所有的燃烧都是放热反应；故②符合题意；(2)放热反应：反应物总能量高于生成物的总能量，因此表示放热反应能量变化的是A；(3)①为断键，断键吸收能量，②为形成化学键，形成化学键放出能量；断裂1mlH2和mlO2中的化学键吸收的总能量为(436＋249)kJ=685kJ，形成1mlH2O中的化学键释放的能量为930kJ，因此生成1mlH2O时放出热量为930kJ－685kJ=245kJ；(4)天然气主要成分是甲烷，由表中数据可以知道，相同质量的甲烷和煤相比，甲烷燃烧放出热量更高；而且甲烷中含氢量最高的烃，燃烧充分，燃料利用率高，且污染小；甲烷中不含硫等杂质，不会造成酸雨等环境问题，因此甲烷是国家大力推广的清洁能源 。物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
键能(kJ/ml)
243
193
151
432
366
298
436
化学键
H2O中H-O键
O2中O=O键
H2中H-H键
H2O2中O-O键
H2O2中O-H键
键能kJ/ml
463
496
436
138
463
燃料
燃烧释放的能量(每1千克)
天然气
55812kJ
煤
20908kJ