2020化学新学案人教必修二增分练第二章第一节化学能与热能解析

1．下列反应属于吸热反应的是()A．铝片与盐酸的反应B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应C．酸碱中和反应D．甲烷在氧气中的燃烧解析：Al与盐酸的反应，酸碱中和反应，可燃物的燃烧反应均为放热反应，只有B选项反应属于吸热反应。答案：B2．下列变化过程中需要吸收能量的是()A．氢气球发生燃烧爆炸B．向污染的河水中投入生石灰C.D.解析：H2的燃烧、CaO与水的反应、氯原子形成氯分子的过程都放出能量；由氢分子变成氢原子的过程需要断裂化学键，吸收能量。答案：D3．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12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收akJ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．为了研究化学反应：A＋B===C＋D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降，乙处液面上升。试回答下列问题：(1)该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。(2)A和B的总能量比C和D的总能量________(填“高”或“低”)。(3)物质中的化学能通过化学反应转化成________释放出来。(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。答案：(1)放热(2)高(3)热能(4)低5．在25℃、101kPa的条件下，断裂1molH—H键吸收436kJ能量，断裂1molCl—Cl键吸收243kJ能量，形成1molH—Cl键放出431kJ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)1molH2和1molCl2反应生成2molHCl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1molH—H与1molCl—Cl键之和，即436kJ＋243kJ＝679kJ。(2)生成物成键放出总能量为2×431kJ＝862kJ。(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862kJ－679kJ＝183kJ。(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)679kJ(2)862kJ(3)放出183kJ(4)(时间：40分钟)A级基础巩固1．天然气燃烧过程中的能量转化方式为()A．化学能转化为热能B．化学能转化为电能C．热能转化为化学能D．化学能转化为机械能答案：A2．用玻璃棒迅速搅拌如图1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2C．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1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．下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是()解析：氢气与氯气的反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应物断键先吸收能量，总能量增大，然后形成化学键时放出能量。答案：B4．已知H—H键的键能为436kJ/mol，Cl—Cl键的键能为243kJ/mol，H—Cl键的键能为431kJ/mol，当1molH2与1molCl2反应生成2molHCl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91.5kJ热量C．吸收183kJ热量D．放出183kJ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)＝436kJ＋243kJ，Q(放)＝431kJ×2，Q(放)－Q(吸)＝183kJ，反应为放热反应，放出183kJ热量。答案：D5．已知1molBr2(g)发生反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)放出102kJ的热量，其他相关数据如下表：项目H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为()A．404B．260C．230D．200解析：根据反应热＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝436＋a－369×2＝－102，解得：a＝200，故D项正确。答案：D6．反应A＋B→C(放热)分两步进行：①A＋B→X(吸热)，②X→C(放热)。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＋B→C是放热反应可知，A和B的能量之和大于C，由①A＋B→X(吸热)，X→C是放热反应可知，X的能量大于A、B能量之和，X的能量大于C，图象D符合。答案：DB级能力提升7．工业合成氨的反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图所示，请回答有关问题：(1)合成1molNH3(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ的热量。(2)已知：拆开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ。则图中的a＝________kJ；1molN2(g)完全反应生成NH3(g)产生的能量变化为________kJ。(3)推测反应2NH3(l)===2N2(g)＋3H2(g)比反应2NH3(l)===2N2(g)＋3H2(g)________(填“吸收”或“放出”)的热量________(填“多”或“少”)。解析：(1)分析能量变化图，反应物的能量和大于生成物的能量和，反应放热，合成1molNH3(l)时放出(b＋c－a)kJ的热量。(2)图中的a为断裂旧化学键吸收的能量：946×12＋436×32＝1127kJ；从化学键角度计算化学反应的能量变化：946＋3×436－6×391＝－92kJ。(3)逆反应为吸热反应，结合图象，前者吸收的热量比后者多。答案：(1)放出b＋c－a(2)112792(3)吸收多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。(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