人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化第1课时课后测评

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第六章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化第1课时课后测评，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
　化学能与热能一、选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分)1.(2020·保定高一检测)下列有关能量转化的认识不正确的是　(　　)A.植物的光合作用使太阳能转化为化学能B.人类使用照明设备是将电能转化为光能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.燃料燃烧时只是将化学能转化为热能【解析】选D。燃料燃烧时主要将化学能转化为热能,同时部分化学能转化为光能。2.(2020·张家口高一检测)下列变化中属于吸热反应的是　(　　)①水汽化　②将胆矾加热变为白色粉末　③苛性钠固体溶于水　④氯酸钾分解制氧气　⑤生石灰跟水反应生成熟石灰　⑥干冰升华A.①④　　　B.②④　　　C.③⑤　　　D.④⑥【解析】选B。注意吸热或放热过程与吸热反应或放热反应的区别。②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O,属于吸热反应。④KClO3分解是吸热反应。⑤是放热反应,①③⑥均为物理变化。【补偿训练】下列反应属于吸热反应的是　(　　)①二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳②葡萄糖在人体内氧化分解③锌粒与稀硫酸反应制取H2④Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应⑤植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖A.②④　　　　　　　　 B.①⑤C.①③④⑤　　    D.①④⑤【解析】选D。①二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳是吸热反应;②葡萄糖在人体内氧化分解是放热反应;③锌粒与稀硫酸反应制取H2是放热反应;④Ba(OH)2·8H2O固体与NH4Cl固体反应是吸热反应;⑤植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是吸热反应。3.(2020·成都高一检测)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是　(　　)【解析】选D。A项,太阳能电池将太阳能转化为电能,错误;B项,锂离子电池将化学能转化为电能,错误;C项,太阳能集热器将太阳能转化为热能,错误;D项,燃气灶将化学能转化为热能,正确。4.(2019·长沙高一检测)相同条件下,如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子的能量为E2。下列关系中正确的是　(　　)A.2E1=E2   B.2E1>E2   C.2E1<E2   D.E1=E2【解析】选B。氢气分子分解成原子要破坏化学键,即吸收热量,故1 mol氢分子的能量小于2 mol氢原子所具有的能量,即2E1>E2。5.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1 mol H2O时吸收热量245 kJC.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,1 mol H2与mol O2断键时吸收685  kJ能量,而生成1 mol H2O放出930 kJ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。6.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。这现象说明了　(　　)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。反应发生后停止加热,反应仍可持续进行说明反应为放热反应,A错误,B正确;反应需要加热才能发生,常温下不能进行,C错误;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,D错误。7.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】选B。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。8.(2020·珠海高一检测)航天飞船可用肼(N2H4)作动力源。已知1 g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20.05 kJ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,液态肼燃烧生成1 mol N2时放出的热量为641.6 kJC.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。N2H4中-2价氮元素被氧化成N2,N2H4在反应中作还原剂,A项正确;生成1 mol N2需要1 mol N2H4,即32 g N2H4,此时共放热20.05 kJ×32=641.6 kJ,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。二、非选择题(本题包括3小题,共38分)9.(12分)(2019·浏阳高一检测)工业合成氨的反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,请回答有关问题:(1)合成1 mol NH3(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ的热量。(2)已知:拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ。则图中的a=________kJ;1 mol N2(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(g)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1 mol NH3(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×+436×=1 127 kJ;从化学键角度计算化学反应的能量变化:946+3×436-6×391=-92 kJ。(3)逆反应为吸热反应,结合图象,前者吸收的热量比后者多ckJ。答案:(1)放出　b+c-a　(2)1 127　92　(3)吸收　多10.(13分)(2020·榆林高一检测)工业上用CO生产燃料甲醇,一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应过程中的能量变化情况如图所示。(1)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。计算当反应生成1.5 mol CH3OH(g)时,能量变化是________kJ。(2)选择适宜的催化剂________(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。(3)推测反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应。【解析】(1)由题图知反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应为放热反应,能量差值为510 kJ·mol-1-419 kJ·mol-1=91 kJ·mol-1,则反应生成1.5 mol CH3OH(g)时,能量变化是1.5 mol×91 kJ·mol-1=136.5 kJ。(2)从图中可知,曲线Ⅰ和曲线Ⅱ中反应物总能量与生成物总能量的差值不变,即催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应热。(3)可逆反应的正反应是放热反应,则其逆反应为吸热反应。答案:(1)放热　136.5　(2)不能　(3)吸热11.(13分)(2020·聊城高一检测)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图三套实验装置: (1)上述3个装置中,不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。(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),在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸,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(反应在甲中进行)。①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_____________________;②若观察到烧杯里产生气泡,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 ____________________________________________________________________;③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,则M可能是____________。(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。方法①:选择上述装置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)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,若观察到棉花燃烧,则说明该反应是________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还是吸热;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放热还是吸热;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,不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。(2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应,中和反应都是放热反应。(3)浓硫酸、硝酸铵溶于水有热效应,但不属于化学反应,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,烧杯里的导管内形成一段液柱　②可能是放热反应　某些物质(如浓硫酸)溶于水放热,但不是放热反应　③硝酸铵(或其他合理答案)(4)Ⅰ(或Ⅱ)　放热【补偿训练】为了研究化学反应A+BC+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“大”或“小”)于生成物化学键形成放出的能量。(5)写出一个符合题中条件的化学方程式: ____________________________。【解析】(1)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,说明A和B反应是放热反应,广口瓶中的空气受热膨胀。(2)放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量。(3)广口瓶中的空气受热膨胀,说明此反应中化学能转化为热能释放出来。(4)断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,反应是放热反应说明形成化学键放出的热量大于断裂化学键所吸收热量。(5)符合条件的反应是放热反应,如2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2O 2NaOH+H2↑或NaOH+HClNaCl+H2O等合理答案均可)。答案:(1)放热　(2)高　(3)热能　(4)小(5)2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2O2NaOH+H2↑或NaOH+HClNaCl+H2O等合理答案均可)12.(6分)(2019·石家庄高一检测)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol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:198, P—O:360, OO:498,则反应P4(白磷)+3O2P4O6　(　　)A.放出1 638 kJ热量　  B.吸收1 638 kJ热量C.放出126 kJ热量　   D.吸收126 kJ热量【解析】选A。由反应方程式知,该反应的能量变化包括1 mol P4、3 mol O2断裂键吸收的能量和1 mol P4O6成键放出的能量。由各物质的分子结构知1 mol P4含6 mol P—P键,3 mol O2含3 mol OO键,1 mol P4O6含12 mol P—O键,故反应能量变化为(198×6+498×3)-360×12=-1 638 kJ,即放出1 638 kJ热量。13.(6分)(2020·郑州高一检测)已知H++OH-H2O生成1 mol H2O放出热量57.3 kJ,下列反应中符合该特点的是　 (　　)。A.1 mol稀硫酸与足量稀NaOH溶液反应B.稀盐酸与氨水反应生成1 mol H2OC.稀盐酸与稀Ba(OH)2溶液生成1 mol水D.稀NaOH与95%浓硫酸生成1 mol水【解析】选C。本题要明确中和热的概念,中和热是指在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol水所放出的热量。强酸与强碱在稀溶液中反应生成1 mol水均放出57.3 kJ的热量。A中放出热量应为2×57.3 kJ;B中放出热量(即中和热)应略小于57.3 kJ,因弱酸、弱碱在水中电离要吸收一部分热量,故多数强酸与弱碱,弱酸与强碱的中和反应热值小于57.3 kJ·mol-1;D中浓硫酸稀释要放热。14.(6分)(2019·阜阳高一检测)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】选D。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。15.(12分)将V1mL 1.0 mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。请按要求填空:(1)该实验表明此反应________(填“吸收”或“释放”)能量,即________能可以转化为________能,通过图示分析可以得出做该实验时,环境温度________ (填“高于”“低于”或“等于”)22℃。(2)根据图示计算该NaOH溶液的浓度约是____________mol·L-1。(3)如图所示,在锥形瓶内放置装有水的小试管,往小试管中分别加入下列物质时:①烧碱固体、②浓硫酸、③硝酸铵固体、④NaCl固体,其中能使a端液面高于b端液面的是________(填序号)。【解析】(1)当5 mL HCl和45 mL NaOH反应时,此时最终溶液的温度为22℃,所以做该实验时,环境温度应低于22℃。(2)30 mL HCl和20 mL NaOH恰好完全反应,c(NaOH)==1.5 mol·L-1。(3)当a端高于b端时,则c处压强减小,温度降低,所以只有硝酸铵固体合适。答案:(1)释放　化学　热　低于　(2)1.5　(3)③