人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化课堂检测

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[基础过关练]
1．从宏观角度来看，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
C [同物质的气态转化为液态释放能力，属于物理变化，C项错误。]
2．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
A [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，但不是化学变化，A正确，B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错误。]
[教师用书备选]
下列反应中能量变化趋势与图一致的是( )
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
A [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。Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应为吸热反应，A项正确；中和反应、2C＋O2eq \(=====,\s\up11(点燃))2CO、CaO＋H2O===Ca(OH)2均为放热反应，B、C、D项错误。]
3．一种环保型燃料——丙烷，其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8＋5O2eq \(――→,\s\up10(点燃))3CO2＋4H2O。下列说法中不正确的是( )
A．火炬燃烧时化学能只转化为热能
B．所有的化学反应都会伴随着能量变化，有能量变化的物质变化不一定是化学反应
C．1 ml C3H8和5 ml O2所具有的总能量大于3 ml CO2和4 ml H2O所具有的总能量
D．丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料
A [火炬燃烧时化学能转化为热能和光能等，A错；物质发生化学反应一定伴随着能量变化，伴随着能量变化的物质变化却不一定是化学变化，如物质的“三态”变化、核变化也都伴随能量变化，B正确；可燃物的燃烧属于放热反应，放热反应反应物总能量大于生成物总能量，C正确；丙烷燃烧产物为CO2和H2O，无污染，D正确。]
4．下列有关新能源的说法不正确的是( )
A．绿色植物通过光合作用将光能转化为生物质能
B．风能、太阳能是清洁能源
C．氢能目前难以被广泛利用的主要原因是其燃烧所放出的能量低于相同质量的化石燃料
D．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展
C [生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，绿色植物可以通过光合作用将光能转化为生物质能，A项正确；风能、太阳能属于可再生能源，无污染，是清洁能源，B项正确；氢气是一种热值很高的燃料，它燃烧时产生的能量一般高于同质量的其他燃料，氢能目前难以被广泛利用的主要原因是开发利用技术不成熟，C项错误；开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展，D项正确。]
5．化学反应：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)的能量变化如图所示，请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示______________________、_____________，反应________(填“吸收”或“放出”)能量。
(2)反应过程中断裂的化学键为________________________，________(填“吸收”或“放出”)的能量为________；形成的化学键为________________，________(填“吸收”或“放出”)的能量为________。
(3)E2＝________或________(用A、C或E1、E3表示)。
[解析] (1)A、C分别表示1 ml N2(g)和3 ml H2(g)(反应物)的总能量、2 ml NH3(g)(生成物)的总能量，由于反应物总能量高于生成物总能量，因此反应放出能量。(2)反应过程中断裂的化学键为1 ml N≡N和3 ml H—H，吸收能量为E1；形成的化学键为6 ml N—H，放出能量为E3。
[答案] (1)1 ml N2(g)和3 ml H2(g)的总能量 2 ml NH3(g)的总能量 放出
(2)1 ml N≡N和3 ml H—H 吸收 E1 6 ml N—H 放出 E3
(3)A－C E3－E1
[拓展培优练]
6．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完全断裂时吸收能量496 kJ，水蒸气中1 ml H—O形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 ml H—H断裂时吸收能量为( )
A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ
C [设1 ml H—H断裂时吸收能量为x kJ。首先写出化学方程式2H2＋O2eq \(=====,\s\up10(点燃))2H2O，然后分析反应过程可知，2 ml氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2 ml H—H、1 ml O===O，吸收的能量为(2x＋496) kJ；生成2 ml H2O形成4 ml H—O，放出的能量为4×463 kJ＝1 852 kJ，依据能量守恒定律可知，反应放出的能量484 kJ＝1 852 kJ－(2x＋496)kJ，即可求出x＝436。]
7．(双选)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( )
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石不如石墨稳定
C．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D．等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
BC [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；等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。]
8．(素养题)化学反应：A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )
A．1 ml A2和1 ml B2完全反应吸收(y－x)kJ热量
B．断裂1 ml A—A和1 ml B—B放出x kJ的能量
C．断裂2 ml A—B需要吸收y kJ的能量
D．2 ml AB的总能量高于1 ml A2和1 ml B2的总能量
C [从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，1 ml A2和1 ml B2完全反应放出(y－x)kJ热量，A、D项错误；断键时需要吸收能量，B项错误、C项正确。]
9．(素养题)(1)20世纪30年代，Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，说明这个反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，NO2和CO的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)CO2和NO的总能量。
(2)已知在高温、高压、催化剂作用下，1 ml石墨转化为金刚石，吸收1.9 kJ的热量。
①该反应________(填“是”或“不是”)吸热反应。
②石墨和金刚石相比，________能量高，________更稳定。
③推测石墨与金刚石各1 ml在相同条件下燃烧，______放出的热量多。
[解析] (1)根据题中图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热。(2)1 ml石墨转化为金刚石，该反应吸收1.9 kJ的热量，属于吸热反应，金刚石的能量高，石墨的能量低，故石墨更稳定，石墨与金刚石各1 ml在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。
[答案] (1)放热 大于 (2)①是 ②金刚石 石墨 ③金刚石