2019-2020学年高中化学 第二章 化学反应与能量 1 化学能与热能课后达标检测（含解析）新人教

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.化学能与热能[基础巩固]1．一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用。其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最适宜的选择是()A．浓硫酸与水B．生石灰与水C．熟石灰与水D．氯化钠与水解析：选B。浓硫酸溶于水虽然放热，但浓硫酸是液体，又具有强烈的腐蚀性，不适宜给食品加热；相同质量的生石灰和熟石灰分别溶于水，前者放出的热量比后者多；氯化钠溶于水能量变化不明显。2．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生立即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全，生成新物质硫化亚铁。该现象说明了()A．该反应是吸热反应B．该反应是放热反应C．铁粉和硫粉在常温下可以发生反应D．硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量解析：选B。反应发生后立即停止加热，反应仍可持续进行，说明该反应为放热反应，A错误，B正确；该反应需要加热才能发生，常温下不能进行，C错误；该反应是放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，即铁粉和硫粉的总能量高于硫化亚铁的总能量，D错误。3．下列有关能量的说法不正确的是()A．化石能源物质内部贮存着大量的能量B．植物的光合作用使太阳能转化为化学能C．由石墨制金刚石是吸热反应，故石墨的能量比金刚石的能量低D．燃料燃烧时只是将化学能转化为热能解析：选D。化石能源物质内部贮存着大量的能量，燃烧时放热，A正确；植物的光合作用是太阳能转化为化学能的过程，B正确；吸热反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，C正确；燃料燃烧时，化学能主要转化为热能，还有部分转化为光能等其他形式的能量，D错误。4．环保型燃料——丙烷燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8＋5O2――→点燃3CO2＋4H2O。下列说法中不正确的是()A．燃烧时化学能只转化为热能B．所有的燃烧反应都会释放热量C．1molC3H8和5molO2所具有的总能量大于3molCO2和4molH2O所具有的总能量D．丙烷完全燃烧的产物对环境无污染，故丙烷为环保型燃料解析：选A。丙烷燃烧时还有化学能与光能的转化，A项错；燃烧都是放热反应，B项对；因为丙烷燃烧为放热反应，所以根据反应的化学方程式可知，C项对；丙烷完全燃烧时产物为CO2与H2O，故对环境无污染，D项对。5．如图表示吸收能量的反应的图像是()-2-解析：选C。当反应物的总能量小于生成物的总能量时，该反应为吸收能量的反应。6．下列图示变化为吸热反应的是()解析：选A。A项中生成物的总能量大于反应物的总能量，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项是放热反应。7．某学生用如图所示装置进行对化学反应X＋Y===Z的能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处降、乙处升。关于该反应的下列叙述：①该反应为放热反应；②生成物的总能量比反应物的总能量更高；③该反应过程可以看成是“储存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来。其中正确的是()A．①②③B．仅②③C．仅①②D．仅①③解析：选D。由“U形管中液面甲处降、乙处升”可知，X、Y反应放热(热胀冷缩)，即X、Y的总能量大于Z的总能量，反应过程相当于将“贮存”在X、Y中的能量转化为热量释放出来。8．由图分析，下列叙述正确的是()-3-A．A(g)===B(g)＋C(g)和B(g)＋C(g)===A(g)两个反应吸收或放出的能量不相等B．A(g)===B(g)＋C(g)是放热反应C．A(g)具有的能量高于B(g)和C(g)具有的总能量D．B(g)＋C(g)===A(g)是放热反应解析：选D。根据能量守恒定律可知，选项A错误；A(g)具有的能量低于B(g)和C(g)具有的总能量，故A(g)===B(g)＋C(g)为吸热反应，B(g)＋C(g)===A(g)为放热反应，选项B、C错误，选项D正确。9．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。该条件下H2＋Cl2=====点燃2HCl反应中的能量变化可用下图表示：现有1molH2和1molCl2在25℃、101kPa下完全反应。请根据上述信息回答下列有关问题：(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)H2＋Cl2=====点燃2HCl是________(填“吸热”或“放热”)反应。(4)反应物的总能量________(填“＞”或“＜”)生成物的总能量。解析：(1)反应物断键吸收的总能量应该是断裂1molH—H键与1molCl—Cl键所吸收的能量之和，即436kJ＋243kJ＝679kJ。(2)生成物成键放出的总能量应该是形成2molH—Cl键所放出的能量，即2×431kJ＝862kJ。(3)～(4)由于反应物断裂化学键吸收的总能量小于生成物形成化学键放出的总能量，所以H2＋Cl2=====点燃2HCl是放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量。答案：(1)679kJ(2)862kJ(3)放热(4)＞[能力提升]10．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。下列说法正确的是()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．NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量-4-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，A错误；吸热反应中反应物吸收能量，吸收的能量转化为生成物内部的能量储存在生成物中，B正确；由于NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应，故反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误；NH4HCO3与盐酸的反应是吸热反应，反应物的总能量低于生成物的总能量，而NH4HCO3仅是两种反应物之一、NH4Cl仅是三种生成物之一，故无法得出NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量的结论，D错误。11．某反应由两步反应ABC构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是()A．两步反应均为吸热反应B．三种化合物中C最稳定C．A与C的能量差为E4D．AB的反应一定需要加热解析：选B。根据反应能量曲线图可知，能量大小为B＞A＞C，故两步反应分别为吸热反应、放热反应，其中A、C的能量差为E4－E1－E3＋E2，C的能量最低，C最稳定，A、C错误，B正确；吸热反应不一定需要加热，D错误。12．(2019·郴州高一检测)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F键能/(kJ·mol－1)941.7154.8283.0下列说法中正确的是()A．过程N2(g)―→2N(g)放出能量B．过程N(g)＋3F(g)―→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)是吸热反应D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应解析：选B。A项不正确，N2(g)―→2N(g)表示断裂化学键的过程，应吸收能量。B项正确，N(g)＋3F(g)―→NF3(g)表示形成化学键的过程，应放出能量。C项不正确，根据键能的数值，分别计算旧化学键断裂时吸收的总能量与新化学键形成时释放的总能量，比较二者的大小确定反应的热量变化，吸收能量(941.7kJ＋154.8kJ×3)＜放出能量(283.0kJ×6)，故为放热反应。D项不正确，化学反应一定有化学键的断裂与生成，若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则一定不发生化学变化，可能发生物理变化。13．下表中的数据是一定条件下破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量。物质Cl2Br2I2H2HFHClHBrHI能量/kJ243193151436568432366298根据上述数据回答下列问题：(1)下列物质本身具有的能量最低的是________。A．H2B．Cl2-5-C．Br2D．I2(2)下列氢化物中，最稳定的是________。A．HFB．HClC．HBrD．HI(3)X2＋H2一定条件2HX(X代表Cl、Br、I)是______(填“吸热”或“放热”)反应。(4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是________。解析：(1)～(2)破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，所具有的能量越低。(3)～(4)以氯元素为例计算，断开1molCl—Cl键和1molH—H键需吸收的能量为243kJ＋436kJ＝679kJ，而形成2molH—Cl键放出的能量为2×432kJ＝864kJ，所以在Cl2＋H2一定条件2HCl反应中放出864kJ－679kJ＝185kJ的热量，同理可计算出在Br2＋H2一定条件2HBr、I2＋H2一定条件2HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量。答案：(1)A(2)A(3)放热(4)Cl214．下图是某同学设计的放热反应的观察装置，其实验操作如下：①按图示将实验装置连接好；②在U形管内加入少量红墨水，打开T形管的全部弹簧夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再关闭弹簧夹c；③向盛有1g氧化钙的小试管中滴入2mL左右的水，观察现象。试回答：(1)实验前必须进行的一步实验操作是________________________________________________________________________。(2)实验中观察到的现象是________________________________________________________________________。(3)该实验的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)写出实验中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系：________________________________________________________________________。(6)若实验中将CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同的现象？______(填“能”或“否”)。答案：(1)检查装置气密性-6-(2)U形管内的红墨水左边下降，右边上升(3)CaO和H2O反应放出热量，使大试管中的空气受热膨胀，引起红墨水在U形管中的位置左低右高(4)CaO＋H2O===Ca(OH)2(5)1molCaO与1molH2O的总能量大于1molCa(OH)2的能量(6)否