人教高中化学必修二学练测课后提能层级练：第2章 第1节 第2课时 化学能与热能的相互转化 含解析

第二章化学反应与能量
第一节化学能与热能
第2课时化学能与热能的相互转化
课后提能层级练
层级一学业达标练
1．下列变化中，一定不存在化学能与热能相互转化的是()
A．铝热反应B．金属钝化
C．燃放爆竹D．干冰气化
解析：选D D项中干冰气化属于物质的三态变化，有能量变化但物质没变，是物理变化。

A、B、C项均属于化学反应，存在化学能与热能的转化。

2．下列变化过程需要吸收能量的是()
A．氢气球发生爆炸
B．向污染的河水中投放生石灰
C.
D.
解析：选D氢气的燃烧、CaO与水的反应、形成新化学键的过程都要放出能量，断裂旧化学键时需要吸收能量。

3．(2019·乐平检测)下列反应属于放热反应的是()
A．铁与盐酸反应
B．碳与二氧化碳高温下反应
C．碳酸钙高温下分解
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应
解析：选A常见的放热反应：物质燃烧、金属与酸反应、金属与水反应、酸碱中和反应、铝热反应和绝大多数化合反应等。

4．某化学反应中产物的总能量为60 kJ，如果该反应是放热反应，那么反应
物总能量可能是()
A．50 kJ B．30 kJ
C．80 kJ D．20 kJ
解析：选C该反应为放热反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量，即反应物总能量大于60 kJ。

5．已知：①能量越低的物质就越稳定；②白磷转化成红磷是放热反应。

据此判断下列说法中正确的是()
A．在相同的条件下，红磷比白磷稳定
B．在相同的条件下，白磷比红磷稳定
C．红磷和白磷的结构相同
D．红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃
解析：选A白磷转化成红磷是放热反应，所以白磷的能量大于红磷的能量。

根据信息，在相同条件下，红磷比白磷稳定。

6．下列选项中说明乙醇作为燃料的优点是()
①燃烧时发生氧化反应②燃烧时放出大量的热量③充分燃烧的产物不污染环境④乙醇是一种可再生能源
A．①②③B．①②④
C．①③④D．②③④
解析：选D所有燃料的燃烧反应都是氧化反应，这并不是乙醇作为燃料的优点；乙醇充分燃烧的产物是CO2、H2O，对环境几乎不产生污染，且燃烧时能放出大量的热量，这是乙醇作为燃料的优点；乙醇之所以是一种可再生能源，是由于许多植物(包括秸秆等)发酵都可以制得乙醇，其燃烧产物CO2、H2O又可以通过光合作用变成糖分，最终又可以转变成制取乙醇的原料。

7．在一个小烧杯里加入20 g Ba(OH)2·8H2O晶体，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上。

然后加入10 g NH4Cl晶体，并用玻璃棒迅速搅拌。

(1)实验中观察到的现象有________________________________________、____________________________________和反应混合物呈糊状。

反应呈糊状的原因是_____________________________________。

(2)通过________现象，说明该反应为________(填“吸”或“放”)热反应，这是由于反应物的总能量________(填“高”或“低”)于生成物的总能量。

解析：Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，由于晶体中含有水分，产物应为糊状。

结冰也反映出了该反应中生成物总能量高于反应物总能量。

答案：(1)玻璃片上结冰而与小烧杯黏在一起产生少许刺激性气味气体反应发生时有水生成(2)结冰(黏结)吸低
8．下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是________。

A．H2B．Cl2
C．Br2D．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)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________。

(4)若无表中的数据，你能正确回答出问题(3)吗？你的依据是什么？
解析：(1)(2)破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，本身所具有的能量越低。

(3)以氯元素为例计算，断开1 mol Cl—Cl键和H—H键需吸收能量：243 kJ ＋436 kJ＝679 kJ，而形成2 mol HCl放出的能量为2×432 kJ＝864 kJ，所以在Cl2＋H2===2HCl反应中放出864 kJ－679 kJ＝185 kJ的能量，同理可计算在Br2＋H2===2HBr，I2＋H2===2HI反应中分别放出103 kJ、9 kJ的热量，所以Cl2与H2反应时，放出的热量最多。

(4)Cl2、Br2、I2属于同主族元素的单质，非金属性：Cl>Br>I，所以稳定性：HI<HBr<HCl，故Cl2反应时放出热量最多。

答案：(1)A(2)A(3)Cl2
(4)能，元素的非金属性越强，则生成的氢化物越稳定，越易反应，放出的能量越多。

层级二应试提能练
9．下列说法正确的是()
A．中和反应是吸热反应
B．燃烧反应都是放热反应
C．断裂化学键要放出热量
D．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
解析：选B断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量；中和反应、燃烧反应都是放热反应；吸热反应和放热反应与反应条件加热无关。

10.根据右图提供的信息，下列所得结论不正确的是()
A．该反应为吸热反应
B．该反应一定有能量转化成了化学能
C．反应物比生成物稳定
D．因为生成物的总能量高于反应物的总能量，所以该反应不需要加热
解析：选D由图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故一定有其他的能量转化成了化学能，该反应应为吸热反应，A、B正确；物质能量越低越稳定，C正确；吸热反应一般需要加热才能发生，D错误。

11．有下列物质：①NaOH固体；②浓硫酸；③NH4NO3晶体；④CaO固体。

现将它们分别装入有水的锥形瓶里，立即塞紧带U形管的塞子，发现U形管内滴有红墨水的液面呈现如图所示状态，判断加入的物质可能是()
A．①②③④B．①②④
C ．②③④
D ．①②③
解析：选B U 形管内右侧液面高于左侧，说明锥形瓶中气体受热膨胀，NaOH 固体、浓硫酸溶于水放热，NH 4NO 3晶体溶于水吸热，CaO 与水反应放热。

12．(2019·北京师大附中高一期中)关于下图的说法不正确的是( )
A ．1 mol I 2(s)与1 mol H 2(g)化合生成2 mol HI(g)时，需要吸收5 kJ 的能量
B ．2 mol HI(g)分解生成1 mol I 2(g)与1 mol H 2(g)时，需要吸收12 kJ 的能量
C ．1 mol I 2(s)变为1 mol I 2(g)时需要吸收17 kJ 的能量
D ．I 2(g)与H 2(g)生成2HI(g)的反应是吸热反应
解析：选D 由图可知，1 mol I 2(s)＋1 mol H 2(g)吸收5 kJ 热量生成2 mol HI(g)，A 正确；由图可知，1 mol I 2(g)＋1 mol H 2(g)放出12 kJ 热量生成2 mol HI(g)，则2 mol HI(g)分解生成1 mol I(g)与1 mol H 2(g)时需要吸收12 kJ 的能量，B 正确；由图可知，1 mol I 2(g)变为1 mol I 2(s)放出17 kJ 的热量，则1 mol 固态碘变为1 mol 碘蒸气时需要吸收17 kJ 的能量，C 正确；由图可知，1 mol I 2(g)＋1 mol H 2(g)放出12 kJ 热量生成2 mol HI(g)，应为放热反应，D 错误。

13．据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置，把太阳光变成激光
用于分解海水制氢气：2H 2O=====光能2H 2↑＋O 2↑。

下列说法不正确的是( )
A ．水的分解反应为放热反应
B ．氢气是理想的能源
C ．使用氢气作燃料有助于控制温室效应
D ．在这一反应中，光能转化为化学能
解析：选A H 2O 分解需要吸收能量，属于吸热反应，且该过程中光能转化为化学能，故A 错，D 正确；氢气的燃烧产物只有水，不会产生CO 2，利于控
制温室效应，故B 、C 正确。

14．有专家指出，如果对燃烧产物如二氧化碳、水、氮气等利用太阳能使它们重新组合，使之能够实现，可以节约燃料，缓解能源危机。

在此构想的物质循环中太阳能最终转化为( )
A ．化学能
B ．热能
C ．生物质能
D ．电能
解析：选B 根据图示及对光合作用的理解，太阳能最终转化为燃料燃烧所释放的热能。

15．“神舟”系列火箭用偏二甲肼(C 2H 8N 2)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体。

(1)写出反应的化学方程式：_____________________________________。

(2)该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，反应物的总能量_______ (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量，断开化学键________的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)形成化学键________的总能量。

答案：(1)C 2H 8N 2＋2N 2O 4=====点燃2CO 2＋3N 2＋4H 2O
(2)放热 大于 吸收 小于 放出
16．已知反应：N 2(g)＋3H 2(g)
2NH 3(g)，有关物质的化学键键能(拆开1
mol 化学键所需要的能量)如下： 化学键
N ≡N N —H H —H 键能(kJ/mol) 945.0 391.0 436.0 3
解析：旧键断裂需要吸收的能量：Q 吸＝E (NN)＋3×E (H —H)＝945.0 kJ/mol ＋3×436.0 kJ/mol ＝2 253.0 kJ/mol 。

因为1 mol NH 3中含有3 mol N —H 键，化学反应中生成2 mol NH 3，共含有6 mol N —H 键，所以新键形成放出的能量：Q 放
＝6E(N—H)＝6×391.0 kJ/mol＝2 346.0 kJ/mol，Q吸<Q放，所以该反应为放出热量的反应。

ΔH＝Q吸－Q放＝2 253.0 kJ/mol－2 346.0 kJ/mol＝－93.0 kJ/mol。

即当生成2 mol NH3时放出的热量为93.0 kJ。

答案：放出93.0 kJ的热量。