化学课堂导练高一必修二鲁科版试题：2.1.2-化学键与化学反应中的能量变化

第2课时化学键与化学反应中的能量变化课后篇巩固提升A组1.下列说法正确的是()A.需要加热才能发生的反应一定是吸收能量的反应B.任何释放能量的反应在常温条件下一定能发生反应C.旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成所释放的能量的相对多少决定了反应是释放能量还是吸收能量D.反应物总能量大于生成物总能量,则反应吸收能量解析从化学反应的实质和反应物、生成物所具有的能量两方面理解吸收能量或放出能量。化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成,旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成需要放出能量;从反应物、生成物所具有的总能量的相对大小来判断化学反应中的能量变化情况,若反应物的总能量大于生成物的总能量,反应释放能量,反之,吸收能量;释放能量的反应和吸收能量的反应在一定条件下都能发生,反应开始时需加热的反应可能是吸收能量的反应,也可能是释放能量的反应。答案C2.下列反应过程中的能量变化与右图一致的是()A.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3B.C+CO22COC.CaCO3CaO+CO2↑D.C+H2OCO+H2解析铝热反应是放热反应,故A正确;C与CO2反应生成CO的反应是吸热反应,故B错误;碳酸钙高温分解是吸热反应,故C错误;碳单质与水蒸气高温下生成水煤气的反应是吸热反应,故D错误。答案A3.对于放热反应2H2+O22H2O,下列说法正确的是()A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D.反应物H2和O2具有的能量相等解析由于该反应为放热反应,因此反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,故B项正确。答案B4.有关下列能量转化的认识不正确的是()A.植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能B.燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能C.生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效D.人类使用照明设备是将电能转化为了光能解析植物的光合作用是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程,使得太阳能转化为了化学能,故A正确;燃烧是剧烈的发光放热的氧化还原反应,过程中化学能转化成了光能、热能等,故B错误;人体内的能量变化是一个能量均衡的转化过程,生物体内的化学变化过程在能量转化上比体外发生的一些能量转化更为合理、有效,故C正确;照明需要光能,人类使用照明设备是将电能转化为光能,故D正确。答案B5.化学反应A2+B22AB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.1molA—A键和1molB—B键断裂能放出xkJ的能量C.2molA—B键断裂需要吸收ykJ的能量D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量解析由图知,1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的能量,所以该反应放热;化学键断裂时需吸收能量,B项错误,C项正确。答案C6.下列图示的变化是吸热反应的是()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项中浓硫酸溶于水要放出热量,但此过程是物理变化,没有发生化学反应;D项是典型的放热反应。答案A7.下列关于反应能量的说法正确的是()A.化学反应中的能量变化,都表现为热能的变化B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C.已知Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s)为放热反应,则反应物总能量生成物总能量D.相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2,则2E1=E2解析化学反应中的能量变化,不是都表现为热能的变化,还可能有其他能量的变化,如光能等,故A项不正确。放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故C项错误。原子结合成分子有新化学键形成,要放出热量,故2E1E2,D项错误。答案B8.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,断裂1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ,断裂1molCl2中的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成1molHCl中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中,正确的是()A.Q1+Q2Q3B.Q1+Q22Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q22Q3解析破坏1molH2中的化学键消耗的能量为Q1kJ,则H—H键能为Q1kJ·mol-1,破坏1molCl2中的化学键消耗的能量为Q2kJ,则Cl—Cl键能为Q2kJ·mol-1,形成1molHCl中的化学键释放的能量为Q3kJ,则H—Cl键能为Q3kJ·mol-1,对于反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),反应物的总键能-生成物的总键能=Q1kJ·mol-1+Q2kJ·mol-1-2Q3kJ·mol-1=(Q1+Q2-2Q3)kJ·mol-1。由于氢气在氯气中燃烧是放热反应,即(Q1+Q2-2Q3)0,所以Q1+Q22Q3。答案D9.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(单位:kJ):物质Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436根据表中数据回答(1)~(3)题。(1)下列氢化物中最稳定的是。A.HClB.HBrC.HI(2)H2+X22HX(X代表Cl、Br、I)的反应是吸收能量的反应还是放出能量的反应。(3)在相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与H2反应,当消耗的物质的量相同时,放出或吸收的能量最多的是。解析(1)破坏1molHX中的化学键所消耗的能量越多,说明HX越稳定,由表中数据可判断氢化物中最稳定的为HCl。(2)H2+X22HX(X代表Cl、Br、I),当有1molH2发生反应时,断裂旧化学键吸收的能量分别为(436+243)kJ=679kJ、(436+193)kJ=629kJ、(436+151)kJ=587kJ,形成新化学键放出的能量分别为2×432kJ=864kJ、2×366kJ=732kJ、2×298kJ=596kJ,形成新化学键放出的能量均比断裂旧化学键吸收的能量多,因此都是放出能量的反应。(3)放出的能量分别是864kJ-679kJ=185kJ、732kJ-629kJ=103kJ、596kJ-587kJ=9kJ,故Cl2与H2反应放出的能量最多。答案(1)A(2)放出能量(3)Cl210.某校兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题,进行了如下探究:(1)①甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应,设计并完成了如图所示实验。X溶液是,滴入的量一般为。②乙同学认为甲同学的实验不能充分证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应,乙同学的理由是。(2)丙同学利用“保温瓶式量热计”,测出10mL10%氢氧化钠溶液和不同体积的10%盐酸混合过程中,溶液的温度变化,见下表(假设两溶液密度相同)。加入盐酸的体积(V)/mL24681012141618溶液温度上升(Δt)/℃5.29.612.016.018.216.715.714.713.7就此实验回答:①盐酸和氢氧化钠的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。②请在图中绘制出溶液的温度上升与加入盐酸体积之间的变化关系图。解析(1)①由题图知加入的指示剂在氢氧化钠溶液中呈红色,在酸性溶液中呈无色,故该试剂为酚酞;②甲同学的实验不能充分说明是稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应还是稀盐酸与红色物质发生了反应。(2)①表格中的数据说明该反应为放热反应。答案(1)①酚酞1~2滴②甲同学的实验不能说明是稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应还是稀盐酸与红色物质发生了反应(2)①放热②B组1.将盛有NH4Cl晶体的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入经研磨的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],用玻璃棒搅拌,使之充分混合,醋酸逐渐凝固。由此可知()A.NH4Cl与Ba(OH)2的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为化学能C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.生成物中化学键形成放出的能量多解析醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4Cl与Ba(OH)2的反应为吸热反应,该反应中热能转化为化学能,故A错误、B正确;因反应为吸热反应,则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量,反应物中化学键断裂吸收的能量多于生成物中化学键形成释放的能量,故C、D均错误。答案B2.反应A+BC(放热反应)分两步进行:①A+BX(吸热反应)②XC(放热反应)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是()解析由“反应A+BC(放热反应)”可判断A项、B项错误;由“①A+BX(吸热反应)”可判断出C项错误。答案D3.化学键的键能是形成(或断开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):P—P:198P—O:360OO:497若生成1molP4O6,则反应P4(白磷)+3O2P4O6中的能量变化为()A.吸收1641kJ能量B.放出1641kJ能量C.吸收126kJ能量D.放出126kJ能量解析断键吸收的能量:6molP—P键为6×198kJ,3molOO键为3×497kJ,共为2679kJ;成键放出的能量:12molP—O键为12×360kJ=4320kJ;故反应放出的能量大于吸收的能量,放出的能量为4320kJ-2679kJ=1641kJ。答案B4.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O已知:ⅰ.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。ⅱ.(1)H2O的电子式是。(2)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为kJ,H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)。解析由“ⅱ.”知:Cl—Cl键能为243kJ·mol-1,OO键能为498kJ·mol-1;设H—Cl键能为a,H—O键能为b,由“ⅰ.反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量”知:4a+498kJ·mol-1-2×243kJ·mol-1-4b=-115.6kJ·mol-1,得:a-b=-32kJ·mol-1,即ab,所以H—O键较强。答案(1)H(2)32强5.在一个小烧杯里加入约20g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约10g氯化铵晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题:(1)写出反应的化学方程式:。(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是。(3)如果实验中没有看到“结冰”现象,可能的原因是(答出3个即可)。(4)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热?(答出两种方案)。(5)“结冰”现象说明该反应是一个(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键(填“吸收”或“放出”)的能量(填“”或“”)形成新化学键(填“吸收”或“放出”)的能量。(6)该反应在常温下就可进行,说明。解析(1)氯化铵属于铵盐,能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水以及氯化钡,化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O。(2)Ba(OH)2·8H2O晶体和氯化铵晶体之间的反应是固体之间的反应,搅拌可使混合物充分接触并发生反应。(4)氢氧化钡和氯化铵的反应是吸热反应,可以根据用手触摸烧杯外壁变凉、用温度计测混合物的温度降低、玻璃片上结冰现象、烧杯和底部的玻璃片粘在一起等现象来证明。(5)反应吸热,则反应物的总能量小于生成物的总能量,旧键断裂吸收的能量高于新键生成放出的能量。(6)该反应在常温下就可以进行,说明吸热反应不需要加热也可发生。答案(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+10H2O+2NH3↑(2)使反应物充分混合,迅速发生反应,