《第2章 化学键 化学反应与能量》试卷及答案_高中化学必修2_鲁科版_2024-2025学年

《第2章化学键化学反应与能量》试卷(答案在后面)
一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）
1、在化学键中，共价键的形成是由于原子间的（）相互作用。

A、离子间
B、范德华力
C、静电吸引力
D、共用电子对
2、下列反应属于放热反应的是（）
A、燃烧反应
B、酸碱中和反应
C、金属与水或酸反应
D、分散氨水溶液
3、下列哪种物质属于共价化合物？
A、HCl
B、NaCl
C、H2O2
D、NH3
4、在共价键中，两个原子可以以不同的方式共享电子，从而形成不同类型的共价键。

当两个原子各自提供一个电子形成共用电子对时，这种键被称为（）。

A. 非极性共价键
B. 极性共价键
C. 离子键
D. 金属键
5、下列化学反应中，属于吸热反应的是：
A. 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH < 0
B. N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ΔH < 0
C. C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH < 0
D. CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) ΔH > 0
6、下列反应中，不属于放热反应的是（）
A、燃烧反应
B、金属与酸反应
C、酸碱中和反应
D、生石灰与水反应
7、在化合物AB中，A元素的氧化数为+2，B元素的氧化数为-2，则该化合物的化学式为（）。

A、AB2
B、A2B
C、AB
D、A3B2
8、下列反应中，不属于吸热反应的是（）
A、2H₂O₂ → 2H₂O + O₂（电解水）
B、C + CO₂ → 2CO（碳与二氧化碳反应生成一氧化碳）
C、NH₃ + HCl → NH₄Cl（氨气与氯化氢反应）
D、N₂ + 3H₂ → 2NH₃（合成氨）
9、在下列反应中，不属于放热反应的是：
A、2H2 + O2 → 2H2O ΔH = -572 kJ/mol
B、N2 + 3H2 → 2NH3 ΔH = -92 kJ/mol
C、C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol
D、CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) ΔH = 178 kJ/mol
10、在下列离子中，具有最强的氧化性的是（）。

A、Mg²⁺
B、Na⁺
C、F⁻
D、ClO₄⁻
11、下列反应中，既不属于放热反应也不属于吸热反应的是：
A. 2H₂ + O₂ → 2H₂O（放热反应）
B. CaCO₃ → CaO + CO₂（吸热反应）
C. NH₄Cl + NaOH → NH₃ + H₂O + NaCl（吸热反应）
D. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu（不涉及能量变化）
12、在下列化学反应中，哪一个反应属于放热反应？
A. C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)
B. N2(g) + O2(g) → 2NO(g)
C. CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s)
D. 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)
13、下列关于化学反应与能量的说法中，正确的是（）
A、所有化学反应都是放热反应。

B、吸热反应在工业生产中总是被避免。

C、化学反应中，化学键的断裂和形成同时发生，且能量变化相等。

D、化学反应的能量变化仅取决于反应物的能量。

14、下列反应属于放热反应的是（）
A、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
B、氢气与氯气反应生成氯化氢
C、焦炭与二氧化碳高温反应生成一氧化碳
D、碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气
15、反应物总能量与生成物总能量之差，称为反应的 __ 。

A. 反应热
B. 生成能
C. 反应能
D. 反应焓
16、在下列各组物质中，哪一组物质的分子间作用力主要由氢键构成？
A. HCl 和 HBr
B. H2O 和 NH3
C. CH4 和 SiH4
D. CO2 和 SO2
二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）
第一题
请根据以下化学反应方程式，回答下列问题：
反应方程式：2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g)
1.请写出该反应的化学键类型。

2.该反应属于哪种类型的化学反应？
3.请解释该反应中能量变化的原因。

第二题
【题目】
请回答下列关于化学键和化学反应与能量的问题。

1.①描述离子键和共价键的主要特征，并分别写出一个离子化合物和一个共价化合物的化学式。

2.②说明电负性差异和键长对共价键极性的影响。

举例说明。

3.③用能量变化的观点解释为什么燃烧反应是放热反应。

第三题
题目：以下哪种情况属于放热反应？为什么？
选项：
A. 硫在空气中燃烧，生成SO2
B. 水结晶成冰
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应
D. 铜在空气中氧化生成氧化铜
第四题
题目背景：
在化学反应过程中，化学键的断裂和形成伴随着能量的变化，这是化学反应与能量之间关系的核心。

为了更好地理解这一点，我们考虑一个具体的化学反应过程。

题目描述：
已知反应：(N2(g)+3H2(g)→2NH3(g))，该反应在标准条件下放热92.4 kJ/mol
NH_3。

假设在一个封闭系统中，初始时有1 mol(N2)和3 mol(H2)，且反应完全进行至生成2 mol(NH3)。

请回答下列问题：
1.计算上述反应释放的总热量（单位：kJ）。

2.如果上述反应是在绝热条件下进行的，即没有热量交换给环境，请简要说明体系温度会如何变化，并解释原因。

3.假设在某实验中，由于催化剂的存在，使得反应速率大大加快，但反应的焓变保持不变。

请讨论催化剂对反应活化能的影响，并简要说明为什么催化剂能够降低活化能而不改变反应的焓变。

《第2章化学键化学反应与能量》试卷及答案
一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）
1、在化学键中，共价键的形成是由于原子间的（）相互作用。

A、离子间
B、范德华力
C、静电吸引力
D、共用电子对
答案：C
解析：共价键是指两个原子之间通过共享一对电子而形成的化学键。

这种共享电子对的吸引力被称为静电吸引力，是共价键形成的基础。

因此，正确答案是C。

2、下列反应属于放热反应的是（）
A、燃烧反应
B、酸碱中和反应
C、金属与水或酸反应
D、分散氨水溶液
解析：放热反应是指在化学反应过程中释放出热量的反应。

选项D中，分散氨水溶液的反应是一个吸热过程，所以这里有一个错误。

正确的选项应该是：答案：A
解析：燃烧反应通常都是放热反应，因为燃烧涉及的是物质与氧气的剧烈反应，释放出大量的热量。

选项A符合放热反应的定义。

B、C中的酸碱中和反应和金属与水或酸的反应也通常是放热反应，但题目要求的是“下列反应”，所以A为最佳选择。

3、下列哪种物质属于共价化合物？
A、HCl
B、NaCl
C、H2O2
D、NH3
答案：A
解析：共价化合物是由非金属元素通过共用电子对形成的化合物。

在选项中，HCl、H2O2、NH3都是由非金属元素通过共用电子对形成的，但HCl是最简单的共价化合物，因此选A。

NaCl是由钠（Na）和氯（Cl）通过离子键形成的离子化合物，不属于共价化合物。

4、在共价键中，两个原子可以以不同的方式共享电子，从而形成不同类型的共价键。

当两个原子各自提供一个电子形成共用电子对时，这种键被称为（）。

A. 非极性共价键
B. 极性共价键
C. 离子键
正确答案：A
解析：分子中的共价键可以分为非极性共价键和极性共价键。

当两个非金属原子以相同电负性共享电子对时，它们形成的共价键是非极性的；当两个不同非金属原子共享电子时，形成的共价键则是极性的。

本题描述的情况是两个原子各自提供一个电子形成共用电子对，没有说明两者的电负性高低，因此最合适的描述是“非极性共价键”。

5、下列化学反应中，属于吸热反应的是：
A. 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH < 0
B. N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ΔH < 0
C. C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH < 0
D. CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) ΔH > 0
答案：D
解析：吸热反应是指在化学反应过程中，系统从周围环境中吸收热量，使得系统的热能增加。

在选项中，D项的反应是生石灰（CaO）与水反应生成熟石灰[Ca(OH)2]，该过程中需要吸收大量的热量，使得反应溶液的温度下降，符合吸热反应的特征。

其他选项中的反应都是放热反应，即反应过程中释放热量，使得反应溶液的温度升高。

6、下列反应中，不属于放热反应的是（）
A、燃烧反应
B、金属与酸反应
C、酸碱中和反应
D、生石灰与水反应
答案：B
解析：放热反应是指在化学反应过程中释放热量的反应。

A选项的燃烧反应、C选项的酸碱中和反应和D选项的生石灰与水反应都是典型的放热反应。

而B选项的金属与酸反应通常是吸热反应，因为金属与酸反应的过程中，金属的氧化过程需要吸收热量。

所以，B选项不属于放热反应。

7、在化合物AB中，A元素的氧化数为+2，B元素的氧化数为-2，则该化合物的化学式为（）。

A、AB2
B、A2B
C、AB
D、A3B2
答案：C
解析：元素氧化数的正负相加应为零。

A元素的氧化数为+2，B元素的氧化数为-2，因此它们组合在一起时应为AB的形式，选项C符合这一条件，即A和B的个数之比为1:1，才能使正负氧化数平衡。

所以正确答案是C。

8、下列反应中，不属于吸热反应的是（）
A、2H₂O₂ → 2H₂O + O₂（电解水）
B、C + CO₂ → 2CO（碳与二氧化碳反应生成一氧化碳）
C、NH₃ + HCl → NH₄Cl（氨气与氯化氢反应）
D、N₂ + 3H₂ → 2NH₃（合成氨）
答案：C
解析：吸热反应是指在化学反应过程中吸收热量的反应。

A选项中，电解水是一个典型的吸热过程，需要电能来分解水分子。

B选项中，碳与二氧化碳反应生成一氧化碳
也是一个吸热反应，因为生成CO需要加热条件。

D选项中，合成氨也是一个吸热反应，尽管合成过程最终放出热量，但起始阶段需要加热。

而C选项中，氨气与氯化氢反应生成氯化铵是一个放热反应，因此C选项不属于吸热反应。

9、在下列反应中，不属于放热反应的是：
A、2H2 + O2 → 2H2O ΔH = -572 kJ/mol
B、N2 + 3H2 → 2NH3 ΔH = -92 kJ/mol
C、C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = -393.5 kJ/mol
D、CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) ΔH = 178 kJ/mol
答案：D
解析：放热反应是指反应过程中释放出热量的反应。

选项A、B、C中的反应都是放热反应，因为它们的焓变ΔH都小于0。

而选项D中的反应，焓变ΔH为正值，说明反应吸收热量，因此属于吸热反应。

10、在下列离子中，具有最强的氧化性的是（）。

A、Mg²⁺
B、Na⁺
C、F⁻
D、ClO₄⁻
答案：D
解析：本题考查离子的氧化性。

一般来说，非金属元素的最高价态离子具有较强的氧化性，以F、Cl、Br、I等元素的最高价态离子氧化性最强。

氯酸根离子（ClO₄⁻）可以看作是氯元素的最高正价态离子，因此具有很强的氧化性。

Mg²⁺、Na⁺分别是镁和钠的高价态离子，F⁻是氟元素，选择题干中的选项，只有D项的ClO₄⁻具有最强的氧化性。

11、下列反应中，既不属于放热反应也不属于吸热反应的是：
A. 2H₂ + O₂ → 2H₂O（放热反应）
B. CaCO₃ → CaO + CO₂（吸热反应）
C. NH₄Cl + N aOH → NH₃ + H₂O + NaCl（吸热反应）
D. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu（不涉及能量变化）
答案：D
解析：选项A和B分别代表放热反应和吸热反应，选项C代表一个典型的吸热反应。

而选项D是一个置换反应，它只是物质间的转化，没有能量变化，既不是放热反应也不是吸热反应。

因此，正确答案是D。

12、在下列化学反应中，哪一个反应属于放热反应？
A. C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)
B. N2(g) + O2(g) → 2NO(g)
C. CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s)
D. 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)
答案：C
解析：
选项C中的反应是一个典型的放热反应。

CaO（生石灰）与水反应生成Ca(OH)2（熟石灰）的过程中会释放大量的热量，这通常用于快速加热食品包装中的自热饭盒。

而其他选项中的反应则需要吸收环境中的热量才能进行，即吸热反应。

因此，正确答案为C。

13、下列关于化学反应与能量的说法中，正确的是（）
A、所有化学反应都是放热反应。

B、吸热反应在工业生产中总是被避免。

C、化学反应中，化学键的断裂和形成同时发生，且能量变化相等。

D、化学反应的能量变化仅取决于反应物的能量。

答案：C
解析：化学反应中，化学键的断裂和形成同时发生，且断裂化学键吸收的能量等于形成化学键释放的能量，这是化学反应能量守恒的体现。

因此，选项C正确。

选项A 错误，因为并非所有化学反应都是放热反应，有些是吸热反应。

选项B错误，因为吸热反应在工业生产中有时是必要的，如氨的合成。

选项D错误，化学反应的能量变化不仅取决于反应物的能量，还与生成物的能量有关。

14、下列反应属于放热反应的是（）
A、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
B、氢气与氯气反应生成氯化氢
C、焦炭与二氧化碳高温反应生成一氧化碳
D、碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气
答案：B
解析：本题考查化学反应类型。

选项B中的氢气与氯气反应生成氯化氢是一个典型的放热反应，反应过程中会释放大量的热能。

而A项是吸热反应，属于物理变化过程中的吸热效应；C项和D项是工业生产过程中的吸热反应。

因此，正确答案是B。

15、反应物总能量与生成物总能量之差，称为反应的 __ 。

A. 反应热
B. 生成能
C. 反应能
D. 反应焓
答案：D
解析：反应物总能量与生成物总能量之差，称为反应的焓变，它通常用ΔH表示。

反应的焓变可以正值（ΔH>0）也可以负值（ΔH<0）。

正值表示反应为吸热反应，能量从系统吸收；负值表示反应为放热反应，能量从系统释放。

选项D“反应焓”正是指这个能量变化的概念。

16、在下列各组物质中，哪一组物质的分子间作用力主要由氢键构成？
A. HCl 和 HBr
B. H2O 和 NH3
C. CH4 和 SiH4
D. CO2 和 SO2
答案：B
解析：
氢键是一种特殊的分子间作用力，它发生在电负性很强的氢原子与另一个电负性强的原子（通常是N、O、F）之间。

选项B中的水(H2O)和氨(NH3)分子都能形成氢键，因为它们含有氢原子与电负性强的氧或氮原子相连。

而其他选项中的分子则不具备形成氢键的条件，它们之间的相互作用主要是范德华力或其他类型的分子间作用力。

因此正确答案是B。

二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）
第一题
请根据以下化学反应方程式，回答下列问题：
反应方程式：2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g)
1.请写出该反应的化学键类型。

2.该反应属于哪种类型的化学反应？
3.请解释该反应中能量变化的原因。

答案：
1.该反应的化学键类型为共价键和离子键。

解析：在反应中，氢气分子（H₂）和氧气分子（O₂）通过共价键结合形成水分子（H ₂O）。

同时，水分子中的氢原子和氧原子之间也存在共价键。

此外，由于水分子中的氧原子带有部分负电荷，而氢原子带有部分正电荷，因此水分子也具有离子键的性质。

2.该反应属于氧化还原反应。

解析：在反应中，氢气分子中的氢原子失去电子，被氧化成氢离子（H⁺），而氧气分子中的氧原子获得电子，被还原成水分子中的氧原子。

因此，该反应属于氧化还原反应。

3.该反应中能量变化的原因是化学反应中的原子重新组合，导致化学键的形成和断裂，从而释放或吸收能量。

解析：在反应过程中，氢气和氧气分子中的化学键断裂需要吸收能量，而水分子中化学键的形成会释放能量。

由于释放的能量大于吸收的能量，因此整个反应过程是一个放热反应。

放出的能量可以用来加热反应物或周围环境，导致温度升高。

第二题
【题目】
请回答下列关于化学键和化学反应与能量的问题。

1.①描述离子键和共价键的主要特征，并分别写出一个离子化合物和一个共价化合物的化学式。

2.②说明电负性差异和键长对共价键极性的影响。

举例说明。

3.③用能量变化的观点解释为什么燃烧反应是放热反应。

【答案】
1.①离子键是一种以静电吸引力而形成的化学键，通常发生在金属与非金属之间。

其特征是高的熔点和沸点，以及相对较高的硬度。

离子化合物的水溶液能够导电，因为它们在水中解离成为自由移动的离子。

共价键是一种通过共享电子对形成的化学键，通常发生在非金属之间。

其特征是较低的熔点和沸点，以及通常较低的硬度。

•离子化合物示例：NaCl（氯化钠）
•共价化合物示例：H2O（水）
2.②电负性较大的原子通常倾向于吸引电子，导致形成的共价键具有更强的极性。

如果一个共价键中的两个原子之间存在较大的电负性差异（例如，H-Cl键中的氢和氯），那么形成的共价键就是极性的，电子将在两者之间发生偏移。

这种偏移的程度可以通过分子中的电偶极矩来量化。

键长通常被定义为两个原子之间的最短距离。

在极性的共价键中，键长会受到影响，电负性较大的原子往往会拉近键的长度，使得分子的形状变得更加不对称。

例如，考虑H-Cl键和H-Br键：
H-Cl（电负性差值：3.0 - 2.1 = 0.9）具有更强的极性，键长较短。

H-Br（电负性差值：2.1 - 2.0 = 0.1）具有较弱的极性，键长较长。

3.③燃烧反应涉及燃料和氧气之间的氧化还原反应，通常产生热量，即反应是放热的。

能量变化的观点解释如下：在燃烧反应中，燃料分子中的共价键需要断裂以形成新的更强的化学键，而新形成的化学键所释放的能量通常大于断裂共价键所需要的能量，从而释放出额外的能量（放热反应）。

这种能量变化可以用反应的ΔH（焓变，H表示广义的能量转换，用以描述物质系统在不同状态间变换中能量变化）来表示。

在放热反应
中，ΔH是负值，表示热量释放到环境中。

第三题
题目：以下哪种情况属于放热反应？为什么？
选项：
A. 硫在空气中燃烧，生成SO2
B. 水结晶成冰
C. 盐酸与氢氧化钠溶液反应
D. 铜在空气中氧化生成氧化铜
答案：D
解析：
放热反应是指在化学反应过程中放出能量的反应。

热量的变化通常以ΔH（焓变）来表示，如果ΔH小于0，说明反应是放热的。

A. 硫在空气中燃烧生成SO2是一个氧化还原反应，这个反应是放热的，但是题目中没有明确指出这一点。

B. 水结晶成冰是一个物理变化，虽然是放热过程（因为从液态变为固态时释放热量），但不属于化学反应。

C. 盐酸与氢氧化钠溶液发生的是酸碱中和反应，这是一个放热反应，因为生成水的过程中释放了热量。

D. 铜在空气中氧化生成氧化铜是一个化学变化，具体反应是2Cu + O2 → 2CuO。

这个反应是放热反应，因为铜被氧化时释放了能量。

根据题目要求选择最符合放热反应定义的选项，正确答案是D。

在这个选项中，铜与氧气反应生成氧化铜的过程中释放了能量，因此属于放热反应。

第四题
题目背景：
在化学反应过程中，化学键的断裂和形成伴随着能量的变化，这是化学反应与能量之间关系的核心。

为了更好地理解这一点，我们考虑一个具体的化学反应过程。

题目描述：
已知反应：(N2(g)+3H2(g)→2NH3(g))，该反应在标准条件下放热92.4 kJ/mol NH_3。

假设在一个封闭系统中，初始时有1 mol(N2)和3 mol(H2)，且反应完全进行至生成2 mol(NH3)。

请回答下列问题：
1.计算上述反应释放的总热量（单位：kJ）。

2.如果上述反应是在绝热条件下进行的，即没有热量交换给环境，请简要说明体系温度会如何变化，并解释原因。

3.假设在某实验中，由于催化剂的存在，使得反应速率大大加快，但反应的焓变保持不变。

请讨论催化剂对反应活化能的影响，并简要说明为什么催化剂能够降低活化能而不改变反应的焓变。

答案与解析：
1.计算上述反应释放的总热量
•解答：根据题目给出的信息，每生成1 mol(NH3)放出92.4 kJ的热量，因此生成2 mol(NH3)将放出的总热量为(2×92.4=184.8)kJ。

•解析：此计算基于反应的焓变((ΔH))，它表示了反应物转变为生成物时能量的变化量。

当反应为放热反应时，焓变为负值，表明系统向外界释放了能量。

2.如果上述反应是在绝热条件下进行的，即没有热量交换给环境，请简要说明体系温度会如何变化，并解释原因
•解答：在绝热条件下，反应放出的热量无法传递给环境，这将导致体系内部的能量增加，进而使体系温度上升。

•解析：根据热力学第一定律，能量守恒原则指出，在一个封闭系统中，如果系统不做功也不吸收外界的热量，那么系统内部能量的增加只能通过化学反应等内部
过程来实现。

对于放热反应而言，这部分能量将以增加体系内分子动能的形式表
现出来，从而导致温度的升高。

3.假设在某实验中，由于催化剂的存在，使得反应速率大大加快，但反应的焓变保持不变。

请讨论催化剂对反应活化能的影响，并简要说明为什么催化剂能够降低活化能而不改变反应的焓变
•解答：催化剂通过提供一个不同的反应路径来降低反应的活化能，这个新的路径虽然降低了达到产物所需克服的能量障碍，但并没有改变反应的起始物质和最终
产物之间的能量差，即反应的焓变((ΔH))保持不变。

•解析：催化剂的作用机理在于它改变了反应路径，形成了一个新的、活化能更低的过渡态。

这意味着更多的反应物分子能够获得足够的能量越过这个较低的能垒，从而加快了反应速率。

然而，因为反应物和生成物之间的相对能量位置没有发生
变化，所以整个反应过程中的总能量变化（焓变）保持不变。

这是催化剂的一个
重要特性——加速反应而不消耗自身，同时不影响反应的热力学性质。