高中化学鲁科版必修2习题：-第2章第1节第2课时-化学键与化学反应中的能量变化-习题含解析

1[基础达标]1．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，下列对该反应的说法正确的是()A．X的能量一定高于MB．Y的能量一定高于NC．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生解析：选C。该反应是放热反应，说明X和Y具有的总能量高于M和N具有的总能量，但X、Y分别所具有的能量与M、N分别所具有的能量大小无法比较，A、B两项错误；一个反应是放热还是吸热，与反应是否需要加热没有必然的关系，D项错误。2．下列变化属于吸热反应的是()①液态水汽化②胆矾受热变为白色粉末③苛性钠固体溶于水④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰与水反应生成熟石灰⑥干冰升华A．①②④B．③⑤C．②④D．②③⑥解析：选C。注意吸热过程、放热过程与吸热反应、放热反应的区别。①水的汽化是物理变化，不属于吸热反应；②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反应；④是吸热反应；⑤是放热反应；③⑥均为物理变化。3．下列有关化学反应与能量的说法正确的是()A．酸碱中和是放热反应B．炭在氧气中燃烧属于吸热反应C．化学键的形成需吸收能量D．化学反应过程中，化学能一定转化成热能解析：选A。炭燃烧为放热反应，B错；形成化学键时要释放能量，C错；在化学反应中，化学能可转化为热能、光能、电能等，D错。4．已知断裂1molH—H键吸收能量436kJ，生成1molH—N键放出能量391kJ，1molN2完全反应：N2＋3H22NH3，放出能量92.4kJ，则断裂1molN≡N吸收的能量是()A．431kJB．946kJC．649kJD．869kJ解析；选B。断键吸收能量：Q吸＝E(N≡N)＋3×436kJ，成键放出能量：Q放＝6×391kJ，即Q放－Q吸＝92.4kJ，即6×391kJ－E(N≡N)－3×436＝92.4kJ，解得E(N≡N)≈946kJ。5．下图是一个一次性加热杯的示意图。当水袋破裂时，水与固体碎块混合，杯内食物温度逐渐上升。制造此加热杯可选用的固体碎块是()A．硝酸铵B．生石灰C．氯化镁D．食盐解析：选B。NH4NO3溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量大于水合过程中放出的热2量，表现为溶液温度降低。CaO溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量小于水合过程中放出的热量，表现为溶液温度上升，而导致杯内食物温度上升。MgCl2、NaCl溶于水时，由于扩散过程中吸收的热量约等于水合过程中放出的热量，表现为溶液温度基本不变。6．据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是()解析：选B。本题考查催化剂在化学反应中的作用。催化剂能加快反应速率，是因为它能改变反应路径，使反应所需的活化能降低；水的分解是一个吸热过程，反应物的能量低于生成物的能量，加入催化剂降低活化能，B项正确。7．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，下列判断或说法中正确的是()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。由题干信息知，白磷的能量比红磷的高，即红磷比白磷稳定。8．如图所示，把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)产生上述现象的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出有关反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和3盐酸的总能量。答案：(1)①镁片上有大量气泡产生；②镁片逐渐溶解；③烧杯中析出固体(或烧杯中溶液变浑浊)(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca(OH)2固体(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑(4)小于[能力提升]9．科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为NaHCO3＋H2HCOONa＋H2O。下列有关说法正确的是()A．储氢、释氢过程均无能量变化B．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键C．储氢过程，NaHCO3被氧化D．释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2解析：选B。由化学方程式知，储氢和释氢过程都是化学反应，都有能量变化，A项错误；NaHCO3、HCOONa都是离子化合物，都含有离子键，其中HCO－3和HCOO－中又都含有共价键，B项正确；NaHCO3中C元素显＋4价，HCOONa中C元素显＋2价，故储氢过程中NaHCO3被还原，C项错误；由方程式知，每消耗0.1molH2O释放出0.1molH2，但未注明外界条件，故不能确定体积，D项错误。10．化学反应A2(气)＋B2(气)===2AB(气)的能量变化如图所示，下列说法正确的是()A．该反应是吸收能量的反应B．断开1molA2(气)和1molB2(气)中的化学键共放出xkJ热量C．2molAB(气)中的化学键断裂要吸收ykJ热量D．2molAB(气)的总能量大于1molA2(气)和1molB2(气)的总能量解析：选C。由于yx，故该反应为放出能量的反应，故A项错误；图中xkJ表示断开1molA2(气)和1molB2(气)中的化学键吸收的总能量，故B项错误；ykJ表示形成2molAB(气)中的化学键放出的总能量，故C项正确；2molAB(气)的总能量应小于1molA2(气)和1molB2(气)的总能量，D项错误。11．等质量的固态硫和硫蒸气分别在相同条件下完全燃烧，放出的热量()A．前者多B．后者多C．二者相等D．无法比较解析；选B。等质量的硫蒸气的能量比固态硫的能量高，因此完全燃烧时放出的热量也多。12.为了研究化学反应X＋Y===Z的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有X的试管中滴加试剂Y时，看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升，由此说明()4①反应为放热反应②生成物的总能量比反应物的总能量高③物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来④反应物化学键断裂吸收的能量高于生成物化学键形成放出的能量A．①②B．①③C．①②③D．②③④解析：选B。甲处液面下降乙处液面上升是因为集气瓶内压强增大引起的，说明X＋Y===Z是放热反应。13．下列反应中，属于放热反应的是__________，属于吸热反应的是__________。A．NaHSO4与NaOH反应B．Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2H2O＋2NH3↑C．铝粉和MnO2高温下反应D．高温煅烧石灰石使其分解E．葡萄糖在人体内氧化分解F．碘的升华解析：中和反应、铝热反应、葡萄糖在人体内氧化都是放热反应；铵盐与碱的反应、高温分解石灰石都是吸热反应；碘的升华是物理变化，既不是吸热反应也不是放热反应。答案：ACEBD14．如图所示，在小试管里加入2g新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管内。在U形管内注入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。(1)①写出上述反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。③反应中的硫酸铜和水具有的总能量________(填“大于”或“小于”)硫酸铜晶体的总能量。(2)如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入Ba(OH)2·8H2O晶体，再加入NH4Cl固体，用玻璃棒不断搅拌，则可观察到U形管中的现象为________________________________________________________________________。解析：(1)滴入水后，CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，由现象U形管右侧液面下降，左侧液面上升，可知是具支试管内气体受热膨胀，压强增大所致，所以此反应是放热反应，CuSO4和H2O的总能量大于CuSO4·5H2O的总能量。5(2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，反应吸热，导致具支试管内气体压强减小，U形管中右侧液面上升，左侧液面下降。答案：(1)①CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O②放热③大于(2)U形管右侧液面上升，左侧液面下降15．如图所示，把试管小心地放入盛有碳酸饮料(20℃)的烧杯中，试管中放入几小块铝片，再用滴管滴加5mL浓NaOH溶液于试管中。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)产生上述现象的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出有关反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)由实验推知，反应所得溶液和氢气的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)铝片和NaOH溶液的总能量。解析：金属与酸或碱的反应是放热反应，铝与碱液的反应放热更为显著，放出的热量使烧杯中饮料的温度升高，CO2在水中的溶解度随温度升高而减小，从而从液体中逸出。放热反应生成物的总能量小于反应物的总能量。答案：(1)铝片上有大量气泡产生，铝片逐渐溶解；烧杯内液体放出气泡的速率加快(2)铝与NaOH溶液反应生成氢气，且反应放热，碳酸饮料中CO2在水中的溶解度随温度升高而减小(3)2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑(4)小于