化学能与热能-人教版高一化学必修2同步练习

第一节化学能与热能1．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．①②C．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：A2．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，是吸收能量的过程解析：B项，为物理变化，不是化学变化，错误；C项，化学反应的能量变化除表现为热量变化以外，还可表现为光能、电能等，错误；D项，反应物总能量比生成物总能量高，应为放出能量的过程。

答案：A3．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()①石墨不如金刚石稳定②金刚石不如石墨稳定③等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多④等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多A．①②B．②③C．①④D．③④解析：由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；同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。

答案：B4．(1)下列过程中不一定释放能量的是________(填编号)。

A．化合反应B．分解反应C．形成化学键D．燃料燃烧E．酸碱中和F．炸药爆炸(2)等质量的下列物质分别完全燃烧，放出热量较多的是________(填序号)。

A．硫蒸气B．硫固体(3)已知：通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1 mol水放出的热量为中和热。

稀溶液中1 mol H2SO4和NaOH恰好反应时放出Q kJ热量，则其中和热为________kJ·mol－1。

解析：(1)化学键的形成过程中一定会放出能量，燃料燃烧、酸碱中和反应都是放热反应，炸药爆炸过程中会放出热量，而化合反应、分解反应不一定是放热反应；(2)硫固体变为硫蒸气需要吸收热量，所以硫蒸气燃烧放出的热量较多；(3)1 mol 硫酸与氢氧化钠完全反应生成2 mol 水，中和热是指强酸与强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol 水时放出的热量，所以中和热为Q 2kJ·mol －1。

答案：(1)AB (2)A (3)Q 25.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。

H 2＋Cl 2===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 H 2和1 mol Cl 2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)>(时间：40分钟)[A级基础巩固]1．下列对化学反应的认识错误的是()A．会引起化学键的变化B．会产生新的物质C．必然引起物质状态的变化D．必然伴随着能量的变化解析：化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，并伴随着能量的变化，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同。

答案：C2．用玻璃棒迅速搅拌如图一所示装置(小烧杯与玻璃片之间有一薄层水)的固体混合物。

稍后手拿起烧杯时发现玻璃片与烧杯黏结在一起。

下列有关该反应的说法中正确的是()A．反应中有化学能转化为热能B．反应中的能量关系如图二C．该反应是吸热反应D．化学键的总键能：反应物<生成物解析：从图一现象可看出，该反应能让水结成冰，是吸热反应，而A、B、D均为放热反应的描述。

答案：C3．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：A4．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：D5．请根据下面信息，判断下列叙述中正确的是( )A ．1 mol H 2O 分解为H 2与O 2需吸收930 kJ 热量B ．H 与O 反应生成1 mol H 2O 放出930 kJ 热量C ．2 mol H 的能量小于1 mol H 2的能量D ．2 mol H 结合成1 mol H 2放出436 kJ 的热量解析：由反应方程式H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(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 H 2生成2 mol H 吸收436 kJ 能量，反之2 mol H 结合生成1 mol H 2放出436 kJ 能量，C 错误，D 正确。

答案：D6.为消除目前燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有专家提出了如图所示的利用太阳能制取氢能的构想，下列说法正确的是( )A ．H 2O 分解反应是放热反应B．氢能源已经普遍使用C．氢气不易贮存和运输，无开发价值D．2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2具有的总能量解析：水的分解反应是吸热反应，A错误；氢能源受贮存和运输等因素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用价值，B和C 均错；2 mol H2与1 mol O2充分燃烧生成2 mol H2O可放出大量的热，D正确。

答案：D[B级能力提升]7．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)图(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8．(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。