2020版新教材高中化学 课时素养评价八 6.1.1 化学反应与热能（含解析）新人教版必修2

化学反应与热能(30分钟50分)一、选择题(本题包括3小题,每小题8分,共24分)1.“能源分类相关图”如图所示,四组选项中全部符合图中阴影部分的能源是()A.煤炭、石油、潮汐能B.水能、生物能、天然气C.太阳能、风能、沼气D.地热能、海洋能、核能【解析】选C。阴影部分三者共有,既是来自太阳的能源又属于可再生能源和新能源;A.煤炭、石油不是新能源和可再生能源,错误;B.天然气是化石能源,不属于可再生能源、新能源,错误;C.太阳能、风能、沼气符合三者条件,正确;D.核能不是来自太阳的能源,错误。2.(2019·湛江高一检测)一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和分别代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是()A.一定属于吸热反应B.一定属于可逆反应C.一定属于氧化还原反应D.一定属于分解反应【解析】选A。观察示意图知该反应的反应物是一种,生成物是两种,该物质发生分解反应,一般的分解反应是吸热反应,但也有分解反应如(2H2O22H2O+O2↑)是放热反应,A项错误,D项正确;根据图示可知有一部分反应物未参加反应,所以该反应是可逆反应,B项正确;该反应中反应物为化合物,生成物中有单质,元素化合价有变化,属于氧化还原反应,C项正确。【补偿训练】(2019·衡阳高一检测)将盛有NH4HCO3粉末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盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可知()A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中,热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应物中化学键断裂吸收的能量少【解析】选B。醋酸逐渐凝固,说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降低,因此该反应为吸热反应,反应物中化学键断裂吸收的热量多于生成物中化学键形成放出的热量,A、D错误;吸热反应中反应物吸收能量,得到的生成物内能增加,B正确;反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误。3.根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化,其中一定正确的是()A.H2O分解为H2与O2时放出热量B.生成1molH2O时吸收热量245kJC.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙甲丙D.氢气和氧气的总能量小于水的能量【解析】选C。根据能量变化可知,1molH2与molO2断键时吸收685kJ能量,而生成1molH2O放出930kJ能量,所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应,则H2O的分解是吸热反应,A、B错误;由断键吸热,成键放热可知C正确;D项,未指明物质的具体量,错误。【补偿训练】1.(2019·邢台高一检测)我国空间站将在2022年前后建成,其可承载试验能力大幅提高,而且长期连续运行。为此,需要提前造好飞船,根据空间站航天员乘组更换要求和货物运输需求,按需发射,“有点像航空公司的航班”。航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。已知1g液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N2和水蒸气时放出20.05kJ热量,化学方程式为:N2H4+2H2O2N2↑+4H2O。下列说法中错误的是()A.该反应中肼作还原剂B.此情况下,液态肼反应生成1molN2时放出的热量为641.6kJC.肼(N2H4)分子中只存在极性共价键D.该反应的反应物总能量高于生成物的总能量【解析】选C。由反应可知,N2H4中-2价的氮元素被氧化成N2,N2H4在反应中作还原剂,A项正确;生成1molN2需要1molN2H4即32gN2H4,此时共放热20.05kJ×32=641.6kJ,B项正确;在N2H4中既存在N—H极性键又存在N—N非极性键,C项不正确;该反应为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,D项正确。2.科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:下列说法正确的是()A.CO和O生成CO2是吸热反应B.在该过程中,CO断键形成C和OC.CO和O生成了具有极性共价键的CO2D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程【解析】选C。分析图象知状态Ⅰ的能量比状态Ⅲ的高,因此是放热反应,A错误;从反应历程看反应过程中化学键没有断裂,B错误;CO2的结构是OCO,含极性共价键,C正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ是CO与O的反应,D错误。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)4.汽车尾气是城市污染的一种,在汽车尾气装置中加入适当的催化剂可以实现汽车尾气的无害治理。如图是NO和CO反应生成CO2和N2过程中的能量变化示意图,说明这个反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,NO和CO的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)CO2和N2的总能量。【解析】根据图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热。答案:放热大于一、选择题(本题包括1小题,共6分)5.在瓷盘中用细沙堆成一座小山,山顶留一个坩埚大小的圆坑,在坑中堆放高锰酸钾粉末5g,顶上压一小槽,在高锰酸钾的周围,堆放研细的10克重铬酸铵粉末,用滴管滴1～2滴甘油在高锰酸钾的小槽里,片刻就能看到紫红色的火焰喷出,接着又有许多绿色的“火山灰”喷出来,形象逼真,宛如火山爆发。下列有关上述反应中的能量变化认识错误的是()A.高锰酸钾和甘油发生反应并放出大量的热B.重铬酸铵受热分解产生的气体受热膨胀喷射出来C.高锰酸钾和甘油发生反应的能量变化如图D.放热反应一定不需要加热就能进行【解析】选D。放热反应可能需要加热才能进行。【补偿训练】下列分析正确的是()A.将氯气通入H2O2和NaOH的混合溶液中,发出红光,说明反应物的总能量低于生成物的总能量,放出热量B.1molH2在氯气中完全燃烧,放出180kJ热量,则键能(E)的关系为E(H—H)=180kJ+2E(H—Cl)-E(Cl—Cl)C.干燥的碘粉与铝粉混合无明显现象,滴上一滴水会冉冉升起紫色的碘蒸气,最后得到白色AlI3。说明碘和铝发生的反应是放热反应D.精确实验测得H2O在常温下也能微弱电离:H2OH++OH-,该过程是放热过程【解析】选C。A项,反应物的总能量应该高于生成物的总能量;B项,正确的关系式是E(H—H)=2E(H—Cl)-E(Cl—Cl)-180kJ,注意是键能和能量的关系;D项,电离是吸热的。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)6.为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示的三套实验装置:(1)上述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________________________。【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。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