必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能当堂达标检测题

这是一份必修 第二册实验活动6 化学能转化成电能当堂达标检测题，共8页。

1.下列反应过程中的能量变化与图示相符的是( )

A.钠与水的反应
B.镁条与盐酸的反应
C.木炭在氧气中的燃烧
D.氢氧化钡与氯化铵的反应
2.(2023·江苏连云港检测)下列关于能源和作为能源的物质的叙述不正确的是( )
A.化石能源物质内部蕴藏着大量的能量
B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C.物质的化学能可以在不同条件下转为热能、光能为人类所利用
D.吸热反应没有利用价值
3.(2023·河南开封高一期中)下列反应属于氧化还原反应,且能量变化如图所示的是( )
A.木炭与高温水蒸气发生置换反应
B.氯化铵受热分解
C.Fe在Cl2中燃烧
D.高温煅烧石灰石
4.反应C(石墨)C(金刚石)是吸热反应,下列说法不正确的是( )
A.金刚石和石墨是不同的单质
B.金刚石和石墨可以相互转化
C.石墨比金刚石更稳定
D.相同质量的石墨比金刚石的能量高
5.(2023·安徽滁州九校高一期中)如图所示为1 ml X发生反应XZ的能量变化图,其中X为气态化合物。下列有关叙述错误的是( )
A.反应XZ属于放热反应
B.反应中断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量
C.该反应在常温下一定能发生
D.1 ml X转化为Z的能量变化为(a-c) kJ
6.(2023·广东广州高一期中)为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有试剂甲的试管中加入试剂乙时(必要时可以搅拌),U形管中液面呈现出左高右低的现象,则试剂甲、乙的组合是( )
A.甲:镁条、乙:盐酸
B.甲:氢氧化钡晶体、乙:氯化铵
C.甲:氢氧化钡、乙:硫酸
D.甲:二氧化锰、乙:H2O2溶液
7.如图是一种“即食即热型快餐”的原理示意图。它是利用两种物质发生化学反应放热对食物进行加热,这两种物质最适合的是( )
A.生石灰和水
B.氯化钠和水
C.硝酸铵和水
D.石灰石和水
8.化学反应A2+B22AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是(ΔE表示能量变化)( )
A.1 ml A2和1 ml B2完全反应吸收(y-x) kJ热量
B.断裂1 ml A—A和1 ml B—B释放x kJ的能量
C.断裂2 ml A—B需要吸收y kJ的能量
D.2 ml AB的总能量高于1 ml A2和1 ml B2的总能量
9.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O
C.状态Ⅱ→状态Ⅲ是放热过程
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
10.如图表示化学反应过程中的能量变化,据图判断下列说法中合理的是( )
A.发生图1能量变化的任何反应,一定不需要加热即可发生
B.CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化符合图1
C.500 mL 2.0 ml·L-1 H2SO4溶液和500 mL 2.0 ml·L-1 Ba(OH)2溶液的反应能量变化符合图2
D.NH4Cl固体与Ca(OH)2固体制备NH3的反应能量变化符合图2
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11.(2023·江苏淮安阶段练习)某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.两步反应均为吸热反应
B.A与C的能量差为E4-E5
C.三种物质中C最稳定
D.A→B的反应一定需要加热
12.甲烷与水蒸气催化重整的反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),其能量变化如图所示。已知断裂1 ml O—H所需的能量为460 kJ,则断裂1 ml C—H所需的能量为( )
A.414 kJB.454 kJ
C.517 kJD.529 kJ
13.已知反应H2(g)+I2(g)2HI(g)能量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.1 ml H2(g)的能量一定高于2 ml HI(g)的能量
B.该反应不需要加热就能发生
C.反应2HI(g)H2(g)+I2(g)中,反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量
D.断开1 ml H2(g)和1 ml I2(g)中化学键吸收的能量高于断开2 ml HI(g)中化学键吸收的能量
14.(2023·江苏盐城阶段练习)科学家已获得了气态N4分子,其结构为正四面体(如图所示)。已知断裂1 ml N—N吸收167 kJ能量,断裂1 ml N≡N吸收942 kJ能量,下列说法正确的是( )
A.N4属于一种新型的化合物
B.1 ml N4(g)完全转化为N(g)的过程中释放1 002 kJ能量
C.1 ml N4(g)完全转化为N2(g)时释放882 kJ能量
D.N4和N2互为同素异形体,N4转化为N2属于物理变化
15.在25 ℃和101 kPa条件下,断开1 ml H2(g)中的化学键要吸收436 kJ 的能量,断开1 ml Cl2(g) 中的化学键要吸收243 kJ的能量,形成2 ml HCl(g)中的化学键要释放862 kJ的能量。下列说法正确的是( )
A.H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程要吸收能量
B.等质量的HCl(l)与HCl(g)具有相同的能量
C.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的能量关系可用上图表示
D.在H2和Cl2的反应过程中,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
16.(2023·北京朝阳区高一期中)发生化学反应时,物质变化的同时也伴随有能量的变化。
(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中,用温度计测量,随反应进行,温度升高,说明化学能转变为 能。
(2)将Zn片和Cu片分别插入盛有50 mL 2 ml·L-1稀硫酸的烧杯中。
观察到Zn片表面产生气泡,测得相应溶液的温度由T1℃变为T2℃;Cu片表面无明显变化。
①Zn片与稀硫酸反应的离子方程式为 。
②Zn片与稀硫酸反应的能量变化关系符合如图 (填“A”或“B”)。
(3)已知气态分子中1 ml化学键解离成气态原子所吸收的能量如下。
当H2和O2化合生成2 ml H2O(g)时,放出 kJ的能量。
(4)金刚石和石墨在燃烧时,若氧气不足则生成一氧化碳;若充分燃烧则生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
由上图可知:
①等质量的金刚石和石墨完全燃烧, (填“金刚石”或“石墨”)放出的热量更多,在通常状况下, (填“金刚石”或“石墨”)更稳定。
②1 ml石墨完全转化为金刚石的反应 (填“吸收”或“释放”) kJ热量,断开1 ml石墨中的化学键所吸收的能量 (填“大于”或“小于”)断开1 ml金刚石中的化学键所吸收的能量。
分层作业8 化学反应与热能
1.D 解析 由图可知,反应物总能量低于生成物总能量,则反应是吸热反应。D项符合题意。
2.D 解析 吸热反应不一定没有利用价值,如可利用吸热反应降低环境的温度,提供低温环境等,D错误。
3.A 解析 由图可知,该反应是吸热反应。木炭与高温水蒸气发生置换反应,是氧化还原反应,也是吸热反应,A符合题意;氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,该反应是非氧化还原反应,B不符合题意;Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,该反应是放热反应,C不符合题意;高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳的反应不是氧化还原反应,D不符合题意。
4.D 解析 金刚石、石墨都是由碳元素组成的不同单质,A正确;金刚石和石墨是不同的物质,二者在一定条件下可以相互转化,B正确;C(石墨)C(金刚石)是吸热反应,则相同质量的石墨比金刚石的能量低,故石墨比金刚石稳定,C正确,D错误。
5.C 解析 由图可知,反应物X的能量高于生成物Z的能量,则该反应是放热反应,A正确;对于放热反应,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,B正确;该反应是放热反应,但在常温下不一定能发生反应,C错误;由图可知,1mlX转化为Z的能量变化为(a-c)kJ,D正确。
6.B 解析 U形管中液面呈现出左高右低的现象,说明试管中反应是吸热反应。镁与盐酸反应放热,A不符合题意;氢氧化钡晶体与氯化铵反应吸热,B符合题意;氢氧化钡与硫酸发生中和反应放热,C不符合题意;二氧化锰催化H2O2分解的反应放热,D不符合题意。
7.A 解析 生石灰与水反应放出大量的热,且易保存,A正确;氯化钠与水不反应,溶于水无明显的热效应,B错误;硝酸铵溶于水吸收热量,C错误;石灰石与水不反应,也不溶于水,D错误。
8.C 解析 由图示可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应是放热反应,A错误;化学键的断裂需要吸收能量,而不是释放能量,B错误;化学键的断裂吸收能量,由图可知,断裂2mlA—B需要吸收ykJ的能量,C正确;由图示可知,2mlAB的总能量低于1mlA2和1mlB2的总能量,D错误。
9.C 解析 由图可知,状态Ⅰ(CO+O)具有的总能量高于状态Ⅲ(CO2)具有的总能量,则CO和O生成CO2是放热反应,A错误;CO和O结合生成CO2,不涉及CO中共价键的断裂,B错误;状态Ⅱ→状态Ⅲ过程中形成共价键,应为放热过程,C正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ是CO与O反应生成CO2的过程,D错误。
10.D 解析 图1所示为放热反应,放热反应开始阶段也可能需要加热,A错误;浓硫酸溶于水时放热的过程是物理变化,图1表示的是化学变化中能量变化,氧化钙和水反应放热,符合图1能量变化,B错误;H2SO4和Ba(OH)2发生中和反应放热,图2表示的是吸热反应,C错误;NH4Cl固体与Ca(OH)2固体制备NH3的反应是吸热反应,D正确。
11.C 解析 根据图中信息可知A→B是吸热反应,B→C是放热反应,A错误;根据图中信息,A与C的能量差为E5,B错误;根据能量越低越稳定,C物质的能量最低,因此三种物质中C最稳定,C正确;吸热反应不一定需要加热,比如氯化铵和Ba(OH)2·8H2O的反应不需要加热,因此A→B的反应不一定需要加热,D错误。
12.A 解析 由图可知,1mlCH4(g)和1mlH2O(g)具有总能量比1mlCO(g)和3mlH2(g)具有总能量高206kJ,即1mlCH4(g)和1mlH2O(g)完全反应放出206kJ能量。图中1mlC(g)+6mlH(g)+1mlO(g)生成1mlCO(g)+3mlH2(g)放出2782kJ能量,则1mlCH4(g)+1mlH2O(g)中共价键断裂吸收总能量为2782kJ-206kJ=2576kJ。又知断裂1mlO—H所需的能量为460kJ,则断裂1mlC—H吸收总能量为×(2576kJ-2×460kJ)=414kJ。
13.C 解析 由图可知,1mlH2(g)和1mlI2(g)具有的总能量高于2mlHI(g)具有的总能量,但不能比较1mlH2(g)和2mlHI(g)的能量高低,A错误;H2(g)和I2(g)生成HI(g)的反应需要持续加热,B错误;反应2HI(g)H2(g)+I2(g)是H2(g)+I2(g)2HI(g)的逆反应,则2HI(g)H2(g)+I2(g)是吸热反应,故反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量,C正确;H2(g)+I2(g)2HI(g)是放热反应,则断开1mlH2(g)和1mlI2(g)中化学键吸收的能量低于断开2mlHI(g)中化学键吸收的能量,D错误。
14.C 解析 N4是氮元素组成的一种单质,A错误;1mlN4(g)完全转化为N(g)要断裂6mlN—N,吸收的总能量为167kJ×6=1002kJ,B错误;1mlN4(g)完全转化为N2(g),断键吸收总能量为1002kJ,成键释放总能量为942kJ×2=1884kJ,则该反应放出能量为1884kJ-1002kJ=882kJ,C正确;N4转化为N2是化学变化,D错误。
15.C 解析 H(g)和Cl(g)形成HCl(g)的过程释放能量,A错误;HCl(l)变成HCl(g)要吸收能量,故等质量时,HCl(g)具有的能量高于HCl(l)具有的能量,B错误;H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)放出能量,则反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量,C正确;在H2和Cl2的反应过程中,断开化学键吸收的总能量为436kJ+243kJ=679kJ,形成化学键释放的总能量为862kJ,断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量,D错误。
16.答案 (1)热
(2)①Zn+2H+Zn2++H2↑ ②A
(3)482
(4)①金刚石 石墨 ②吸收 1.9 大于
解析 (3)H2和O2化合生成2mlH2O(g)时,要断裂2mlH—H和1mlOO,吸收总能量为2×436kJ+498kJ=1370kJ,形成4mlH—O放出总能量为4×463kJ=1852kJ,故反应中放出总能量为1852kJ-1370kJ=482kJ。
(4)①由图可知,等质量时,金刚石具有的能量高于石墨具有的能量,完全燃烧时,金刚石放出热量更多。石墨具有的能量比金刚石低,故石墨更稳定。②石墨转化为金刚石要吸收能量,1ml石墨完全转化为金刚石吸收的能量为395.4kJ-283.0kJ-110.5kJ=1.9kJ。化学键
H—H
O—O
H—O
吸收的能量/kJ
436
498
463