高中化学必修2 专题04 化学反应与热能专项训练新解析版)

专题04 化学反应与热能专项训练1．下列措施能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是( )A．多加煤以使炉火更旺B．在煤炭中加入生石灰C．制蜂窝煤时常在煤中掺一些黄泥D．把煤粉碎，在煤粉燃烧器中燃烧【答案】D【详解】A．多加煤可导致燃烧不充分，浪费资源，A不符合题意；SO的排放，与煤炭燃烧更充分无关，B不符合题意；B．在煤炭中加入生石灰的目的是脱硫，减少2C．制蜂窝煤时常在煤中掺一些黄泥，主要目的是使煤炭易于成型，与煤炭燃烧更充分无关，C不符合题意；O的接触面积，使煤燃烧得更快、更充分，提高热能利用率，D符合题意；D．把煤粉碎能增加煤与空气中2故选D。

2．化学反应中往往伴随着能量的变化，下列反应既属于氧化还原反应，又属于放热反应的是A．石灰石的分解反应B．铝与稀盐酸反应C．Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl反应D．NaOH与稀硫酸反应【答案】B【解析】分析：凡是有元素化合价升降的反应均是氧化还原反应，结合反应中的能量变化解答。

详解：A. 石灰石高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，属于吸热的非氧化还原反应，A错误；B. 铝与稀盐酸反应生成氢气和氯化铝，既属于氧化还原反应，又属于放热反应，B正确；C. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热的非氧化还原反应，C错误；D. NaOH与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，属于放热反应，但不是氧化还原反应，D错误。

答案选B。

3．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 ．22H O(g)H O(l) ，该过程放出大量的热，所以该过程是放热反应C ．化学反应中能量的变化都表现为热量的变化D ．如图所示，该反应是吸热反应 【答案】A 【详解】A ．一切化学变化过程中都伴随着能量的变化，故A 正确；B ．物质的三态变化过程中，虽然存在能量变化，但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成，故不属于化学变化，故B 错误；C ．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，故C 错误；D ．由题图知，该反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应是放热反应，故D 错误； 故选：A 。

4．反应C (石墨)一定条件C (金刚石)是吸热反应，下列说法不正确的是( )A ．金刚石和石墨是不同的单质B ．金刚石和石墨可以相互转化C ．石墨比金刚石更稳定D ．相同质量的石墨比金刚石的能量高 【答案】D 【详解】A ． 金刚石、石墨的结构不同，都是由碳元素组成的不同单质，A 项正确；B ． 金刚石和石墨是不同的物质，二者在一定条件下可以相互转化，B 项正确；C ． C (石墨)一定条件C (金刚石)是吸热反应，故相同质量的石墨比金刚石的能量低，即石墨比金刚石稳定，C 项正确；D ． 由C 项分析知，相同质量的石墨比金刚石的能量低，D 项错误； 故选D 。

5．放热反应一定是( )A ．断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多B ．贮存能量C ．反应物的总能量高于生成物的总能量D ．反应物的总能量低于生成物的总能量 【答案】C 【详解】A．断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多，反应为吸热反应，故A错误；B．放热反应一定是释放能量的过程，故B错误；C．放热反应一定是反应物的总能量高于生成物的总能量，故C正确；D．反应物的总能量低于生成物的总能量的反应为吸热反应，故D错误；故选C。

6．下列说法中正确的是( )A．放热反应在常温下就能发生，吸热反应必须加热才能进行B．不需要加热就能发生的反应是放热反应C．一定质量的硫在空气中完全燃烧比纯氧中燃烧放热要多D．氯化钠晶体熔化时，离子键被破坏，吸收能量，属于吸热反应【答案】C【详解】A．一个化学反应，是放热反应还是吸热反应不能用是否需要加热才能发生来判断，A错误；B．有些放热反应如煤的燃烧、铝热反应都需要加热或高温才能进行，B错误；C．硫在纯氧中燃烧产生的光能多，根据能量守恒，放出的热量就少，C正确；D．吸热反应和放热反应指的是化学变化，而氯化钠晶体熔化属于物理变化，只能叫吸收能量的过程，不能叫吸热反应，D错误；故选C。

7．风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是A．可节约大量煤、天然气、石油等燃料B．有效减少二氧化碳，控制温室效应C．风能是一种清洁的环保型能源D．风力发电是化学能转变为电能【答案】D【详解】A．风力发电可以减少热力发电的需要，从而节约大量煤、天然气、石油等燃料，故A正确；B．风力发电过程中没有化石燃料的燃烧，且可以减少热力发电，有效减少二氧化碳，控制温室效应，故B 正确；C．风力发电不会对环境造成污染，为清洁能源，故C正确；D．风力发电是把风能转化为电能，故D错误；综上所述答案为D。

8．下列说法不正确的是( )①在高温、高压条件下发生的反应一定是吸热反应②在常温、常压下就能发生的反应一定是放热反应③氧化还原反应都是放热反应，复分解反应除酸碱中和反应外都是吸热反应④化合反应都是放热反应，分解反应都是吸热反应A ．②③B ．①②③C ．①③④D ．①②③④【答案】D 【详解】 ①反应223N 3H 2NH +催化剂高温高压为放热反应，①错误；②4222322NH Cl Ba(OH)8H O=BaCl 2NH 10H O +⋅+↑+为吸热反应，②错误； ③22C H O(g)CO H ++高温为吸热反应，2244BaCl H SO BaSO 2HCl +=↓+为放热反应，③错误；④化合反应可能是吸热反应，如2C CO 2CO +高温，分解反应可能是放热反应，如22222MnO 2H O 2H O O ↑+，④错误；故①②③④均错误，故D 符合； 故选D 。

9．纳米级Fe 3O 4可用于以太阳能为热源分解水制H 2，过程如图所示。

下列说法中，不正确．．．的是( )A ．过程I 的反应：2Fe 3O 4=6FeO+O 2↑B ．Fe 3O 4、FeO 以太阳能为热源分解水制H 2过程中的催化剂C ．过程I 、Ⅱ的总反应：2H 2O=2H 2↑+O 2↑D ．整个过程实现了太阳能向化学能的转化 【答案】B 【详解】A ．根据图示，过程I 是在太阳能作用下四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气，反应方程式是：2Fe 3O 4=6FeO+O 2↑，故A 正确；B ．Fe 3O 4是以太阳能为热源分解水制H 2过程中的催化剂，故B 错误；C ．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H 2和氧气，总反应为2H 2O=2H 2↑+O 2↑，故C 正确；D ．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H 2和氧气，实现了太阳能向化学能的转化，故D正确； 选B 。

10．N 2和H 2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下，用、、分别表示N 2、H 2、NH 3，已知：N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g) ，该反应属于放热反应。

下列说法正确的是A ．催化剂仅起到吸附N 2和H 2的作用，对化学反应速率没有影响B ．②→③过程，是放热过程C ．③→④过程，N 原子和H 原子形成了含有非极性键的NH 3D ．合成氨反应中，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量 【答案】D 【详解】A ． 由图知，通过催化剂的参与，N 2和H 2生成了NH 3，催化剂通过改变反应条件而改变了反应速率， A 错误；B ． ②→③过程，断裂为，H-H 键断裂为两个H 原子，均为吸热过程，B 错误；C ． ③→④过程， N 原子和H 原子通过共用电子对形成NH 3，N-H 是极性键，C 错误；D ． 合成氨为放热反应，反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量，D 正确。

答案选D 。

11．科学家已获得了气态4N 分子，其结构为正四面体形(如图所示)。

已知断裂1mol N N -键吸收193kJ 能量，断裂1mol N N ≡键吸收946kJ 能量，下列说法正确的是( )A ．4N 属于一种新型的化合物B ．4N (g)4N(g)═的过程中释放1002kJ 能量C ．1mol 4N 转化为2N 时要吸收734kJ 能量D ．4N 和2N 互为同素异形体，4N 转化为2N 属于化学变化 【答案】D 【详解】A ． 4N 属于一种新型的单质，A 项错误；B ． 4N (g)4N(g)═的过程中吸收的能量为6193kJ 1158kJ ⨯=，B 项错误；C ． 1mol 4N 转化为2N 时的能量变化为6193kJ 2946kJ 734kJ ⨯-⨯=-，即放出734kJ 能量，C 项错误；D ． 4N 和2N 均为氮元素形成的单质，互为同素异形体，4N 转化为2N 属于化学变化，D 项正确； 故选D 。

12．纳米级Fe 3O 4可用于以太阳能为热源分解水制H 2，过程如图所示。

下列说法中，不正确．．．的是( )A ．过程I 的反应：2Fe 3O 4=6FeO+O 2↑B ．Fe 3O 4、FeO 以太阳能为热源分解水制H 2过程中的催化剂C ．过程I 、Ⅱ的总反应：2H 2O=2H 2↑+O 2↑D ．整个过程实现了太阳能向化学能的转化 【答案】B 【详解】A ．根据图示，过程I 是在太阳能作用下四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气，反应方程式是：2Fe 3O 4=6FeO+O 2↑，故A 正确；B ．Fe 3O 4是以太阳能为热源分解水制H 2过程中的催化剂，故B 错误；C ．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H 2和氧气，总反应为2H 2O=2H 2↑+O 2↑，故C 正确；D ．根据图示，整个过程是太阳能为热源分解水生成H 2和氧气，实现了太阳能向化学能的转化，故D 正确； 选B 。

13．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。

已知：几种物质中化学键的键能如表所示。

化学键H2O中H-O键O2中O=O 键H2中H-H键H2O2中O-O键H2O2中O-H键键能kJ/mol 463 496 436 138 463．．．A．总反应为2H2O 光照2H2↑+O2↑B．过程I吸收了926 kJ能量C．过程II放出了574 kJ能量D．过程Ⅲ属于放热反应【答案】D【详解】A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为2H2O 光照2H2↑+O2↑，故A正确；B．断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了463kJ×2=926kJ能量，故B正确；C．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，故C正确；D．过程IIIH2O2中的O−H键断裂，无化学键的形成，不属于放热反应，故D错误；故选：D。