2018-2019学年高一化学下学期人教版必修二第二章化学反应与能量第一节化学能与热能 当堂达标

第一节化学能与热能当堂达标
1．已知H—H键的键能为436 kJ/mol，Cl—Cl键的键能为243 kJ/mol，H—Cl键的键能为431 kJ/mol，当1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时，对化学反应H2＋Cl2===2HCl的判断正确的是()
A．是吸热反应B．放出91.5 kJ热量
C．吸收183 kJ热量D．放出183 kJ热量
解析：化学反应中，反应物断键吸收能量，生成物成键放出能量，若吸收总能量Q(吸)>放出总能量Q(放)，反应为吸热反应；反之Q (吸)<Q(放)时，反应就为放热反应。

题中Q(吸)＝436 kJ＋243 kJ，Q(放)＝431 kJ×2，Q(放)－Q(吸)＝183 kJ，反应为放热反应，放出183 kJ热量。

答案：D
2．请根据下面信息，判断下列叙述中正确的是()
A．1 mol H2O分解为H2与O2需吸收930 kJ热量
B．H与O反应生成1 mol H2O放出930 kJ热量
C．2 mol H的能量小于1 mol H2的能量
D．2 mol H结合成1 mol H2放出436 kJ的热量
解析：由反应方程式H2(g)＋1
2O2(g)===H2O(g)ΔH＝436 kJ·mol
－1＋249 kJ·mol－1－930 kJ· mol－1＝－245 kJ·mol－1可知，分解1 mol 水需要吸收245 kJ能量，生成1 mol水时放出245 kJ能量，A、B 错误；1 mol H2生成2 mol H吸收436 kJ能量，反之2 mol H结合生成1 mol H2放出436 kJ能量，C错误，D正确。

答案：D
3.某学生用如图所示装置进行化学反应X＋Y===Z能量变化情况的研究。

当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处降、乙处升。

关于该反应的下列叙述：
①该反应为放热反应；②生成物的总能量比反应物更高；③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来。

其中正确的是()
A．①②③B．②③
C．①②D．①③
解析：由“U形管中液面甲处降、乙处升”知，X、Y反应放热(热胀冷缩)，即X、Y的总能量大于Z的总能量，反应过程中相当于将“贮存”在X、Y中的能量转化为热量释放出来。

答案：D
4．环保型燃料——丙烷燃烧时发生反应的化学方程式为C 3H 8＋5O 2――→点燃3CO 2＋4H 2O 。

下列说法中不正确的是( )
A ．燃烧时化学能只转化为热能
B ．所有的燃烧反应都会释放热量
C ．1 mol C 3H 8和5 mol O 2所具有的总能量大于3 mol CO 2和4 mol H 2O 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 解析：丙烷燃烧时还有化学能与光能的转化，A 项错；燃烧都是放热反应，B 项对；因为丙烷燃烧为放热反应，所以据反应的化学方程式可知，C 项对；丙烷完全燃烧时产物为CO 2与H 2O ，故对环境无污染，D 项对。

答案：A
5．如图表示吸收能量反应的图象是( )
解析：当反应物的总能量小于生成物的总能量时，该反应为吸收能量的反应。

答案：C
6．下列图示变化为吸热反应的是()
解析：A项中生成物的总能量高于反应物的总能量，只能通过吸收能量才能实现；B项则恰好相反；C项中浓硫酸溶于水放出热量，但此过程是物理变化，没有发生化学反应；D项是放热反应。

答案：A
7．下列说法正确的是()
①需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
②放热反应在常温下一定很容易发生
③反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
④放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行
A．③④B．①②
C．①②③④D．②③④
解析：需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铝热反应；放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；反应是放热还是吸热取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小；由于放热反应在
反应过程中放出热量，可以维持反应的继续进行，所以停止加热后反应也可以继续进行。

答案：A
8．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是() A．铝片与稀盐酸的反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的碳与CO2的反应
D．甲烷在氧气中的燃烧
解析：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑既属于氧化还原反应，又属于放热反应，A项错误；Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O属于非氧化还原反应，但属于吸热反应，B项错误；灼热的碳与CO2的反应既是氧化还原反应又是吸热反应，C项正确；甲烷在氧气中燃烧是氧化还原反应，也是放热反应，D项错误。

答案：C
9．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100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的能量。

试判断在100 kPa时，下列结论正确的是()
A．此变化过程属于物理变化
B．石墨比金刚石稳定
C．金刚石转化为石墨时吸收能量
D．1 mol金刚石比1 mol石墨的能量低
解析：该变化过程有新物质生成，属于化学变化，A错；1 mol 石墨转化为金刚石时要吸收能量，则石墨的能量比金刚石的能量低，石墨比金刚石稳定，B对，D错；金刚石转化为石墨时放出能量，C 错。

答案：B
10．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．该反应是吸热反应
B．1 mol A—A键和1 mol B—B键断裂能放出x kJ的能量
C．2 mol A—B键断裂需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
解析：由图知1 mol A2和1 mol B2的总能量大于2 mol AB的总能量，该反应为放热反应，A、D错误；化学键断裂时吸热，B错误；由图知2 mol A—B键断裂吸收y kJ的能量，C正确。

答案：C
11．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。

在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为Q3 kJ。

下列关系式中，正确的是()
A．Q1＋Q2>Q3B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2<Q3D．Q1＋Q2<2Q3
解析：H2在Cl2中燃烧为放热反应，故断裂化学键消耗的能量总和(Q1＋Q2)小于形成化学键释放的能量总和(2Q3)。

即Q1＋Q2<2Q3。

答案：D
12．在25 ℃、101 kPa的条件下，断裂1 mol H—H键吸收436 kJ 能量，断裂1 mol Cl—Cl键吸收243 kJ能量，形成1 mol 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)1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol HCl是______________
(填“吸收”或“放出”)能量的反应，其能量值为________。

(4)反应物总能量________(填“>”或“<”)生成物总能量。

解析：(1)反应物断键吸收的总能量应该是1 mol H—H与1 mol Cl—Cl键之和，即436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。

(2)生成物成键放出总能
量为2×431 kJ＝862 kJ。

(3)由于吸收的总能量小于放出的总能量，故该反应为放热反应。

放出的热量值为862 kJ－679 kJ＝183 kJ。

(4)因该反应为放热反应，故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183 kJ(4)>
13．某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。

图(a)图(b)
(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是________热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是________热反应。

(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式______________________。

(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该________其生成物的总能量。

解析：(1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)反应为放热反应，(b)反应为吸热反应。

(2)铝与盐酸反应的离子方程式为：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。

(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，反应物的总能量应该低于其生成物的总能量。

答案：(1)放吸(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(3)低于
14．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．Cl2C．Br2D．I2
(2)下列氢化物中，最稳定的是________。

A．HF B．HCl C．HBr D．HI
(3)X2＋H2一定条件
2HX(X代表Cl、Br、I)是________(填“吸
热”或“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________。

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，所具有的能量越低。

(3)(4)以氯元素为例计算断开1 mol Cl—Cl键和H—H键需吸收的能量：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＋
H2一定条件
2HCl反应中放出864 kJ－679 kJ＝185 kJ的热量，同
理可计算在Br2＋H2一定条件
2HBr、I2＋H2
一定条件
2HI反应
中分别放出103 kJ、9 kJ的热量。

答案：(1)A(2)A(3)放热(4)Cl2
15．(1)下列3个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是________(填装置序号)。

(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)，在甲试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是___________________________________________________ ______________________________________________________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。

(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在丙试管中进行)。

①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是
____________________________________________________。

②若观察到烧杯中产生气泡，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”)，理由是____________________________________________________ _____________________________________________________。

(4)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应。

方法①：选择装置________(填装置序号)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。

解析：(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的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，不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。

(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应，中和反应都是放热反应。

(3)②NaOH固体、硝酸铵等溶于水时有热量的变化，但发生的是物理变化，不属于化学反应，故不是放热或吸热反应。

(4)用Ⅰ或Ⅱ装置可验证超氧化钾与水的反应是否为放热反应。

向包有KO2的脱脂棉中滴入几滴水，脱脂棉燃烧，说明KO2与水的反应是放热反应。

答案：(1)Ⅲ(2)左端液面降低，右端液面升高放热(3)①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可能是放热反应某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是放热反应(4)Ⅰ(或Ⅱ) 放热。