2.2.1 化学反应中能量变化的本质及转化形式同步练习(含解析)2023-2024学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修2

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名称 2.2.1 化学反应中能量变化的本质及转化形式同步练习(含解析)2023-2024学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修2
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-14 11:18:37

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文档简介

第2章 化学键 化学反应规律
第2节 化学反应与能量转化
第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式
基础过关
1.下列对化学反应的认识错误的是(  )
A.会引起化学键的变化 B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化 D.必然伴随着能量的变化
2.下列说法正确的是(  )
A.任何化学反应都伴随着能量的变化
B.H2O(g)→H2O(l)该过程放出大量的热,所以该过程是化学变化
C.化学反应中能量的变化都表现为热量的变化
D.对于如图所示的过程,是吸收能量的过程
3.已知2SO2+O2??2SO3为放热反应,对该反应的下列说法正确的是 (  )
A.O2的能量一定高于SO2的能量
B.2 mol SO2和1 mol O2的总能量一定高于2 mol SO3的总能量
C.SO2的能量一定高于SO3的能量
D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
4. 下列各图中,表示吸热反应的图是 (  )
5.关于吸热反应的说法正确的是 (  )
A.凡需加热的反应一定是吸热反应
B.只有分解反应才是吸热反应
C.使用催化剂的反应是吸热反应
D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应
6.根据下图所示的信息判断,下列叙述不正确的是(  )
A.1 mol H2的共价键形成放出436 kJ能量
B.氢气与氧气反应生成水的同时吸收能量
C.1 mol H2(g)与 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)释放能量245 kJ
D.1 mol H2(g)与 mol O2(g)的总能量大于1 mol H2O(g)的能量
7.下列说法正确的是 (  )
A.Fe与S在加热条件下才能发生反应,所以该反应属于吸热反应
B.HNO3、H2SO4分别与NaOH溶液反应都放出热量
C.分解反应都是吸热反应,化合反应都是放热反应
D.合成氨的反应是放热反应,所以N2与其他物质的反应也是放热反应
8.关于吸热反应的说法正确的是 (  )
A.凡需加热的反应一定是吸热反应
B.只有分解反应才是吸热反应
C.使用催化剂的反应是吸热反应
D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应
9.已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H:436 kJ,I—I:151 kJ,H—I:299 kJ,下列对H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应类型判断错误的是 (  )
A.放出能量的反应    B.吸收能量的反应
C.氧化还原反应 D.可逆反应
10.从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看,下列变化不能说明发生了化学变化的是(  )
A.变化时有电子的得失或共用电子对的形成
B.变化过程中有化学键的断裂和形成
C.变化时释放出能量
D.变化前后原子的种类和数目没有改变,分子种类增加了
11.(双选)下列有关化学反应能量变化的叙述中正确的是(  )
A.如果反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应一定是吸热反应 
B.只要是在点燃条件下进行的反应就一定是吸热反应 
C.只要是在常温常压下进行的反应就一定是放热反应 
D.燃烧反应一定是放热反应
12.(双选)已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g)、2CO(g)+O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断,下列说法不正确的是(其他条件相同)(  )
A. 56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量
B. 12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量
C. 12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
D.将一定质量的C燃烧,生成CO比生成CO2时放出的热量多
13. SF6气体已有百年历史,它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体。六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能,国际上称为“气体绝缘开关设备”。SF6分子结构中只存在S—F键。已知:1 mol S(固体)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。 则S(s)+3F2(g) ===SF6(g)(已知s为固体,g为气体)的能量变化为(  )         
A.放出1 780 kJ的能量 B.放出1 220 kJ的能量
C.放出450 kJ的能量 D.吸收430 kJ的能量
14.(双选)化学反应A2+B2===2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是 (  )
A.1 mol A2和1 mol B2完全反应放出(y-x) kJ热量
B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ的能量
C.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
15.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(或断开)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,现提供断裂(或形成)1 mol以下化学键的吸收(或放出)的能量(kJ):P—P:198,P—O:360,O=O:498,则反应P4(白磷)+3O2====P4O6生成1 mol P4O6 (  )
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
能力提升
16.某同学做如下实验,以检验反应中的能量变化。
(1)实验中发现反应后,(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是________热反应;(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反应是________热反应。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式___________________________________。
(3)根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该________其生成物的总能量。
17.已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示:
(1)1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是 (填“吸收”或“放出”)能量的过程。
(2)由 mol N2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。
参考答案
基础过关
1.【答案】C
【解析】化学反应的本质是化学键的断裂和形成,表现为有新物质生成,并伴随着能量的变化,而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同,也可能不相同,故C项符合题意。
2.【答案】A
【解析】任何化学反应都有能量的变化,但有能量变化的过程不一定是化学变化,如物质的三态变化,虽然存在能量变化,但不存在旧化学键的断裂与新化学键的形成,故不是化学变化,B项错误;化学反应中能量变化的形式有多种,除热能外,还有光能、电能等,C项错误;由图象知,该过程中反应物的总能量大于生成物的总能量,故该过程中放出能量,D项错误。
3.【答案】B
【解析】因反应2SO2+O2??2SO3为放热反应,所以2 mol SO2和1 mol O2的能量和一定高于2 mol SO3的能量,A错误,B正确,C错误;化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,而断键过程需要吸收能量,故放热反应有些也需要一定条件,该反应是放热的,但需要加热才能发生,D错误。
4.【答案】A
【解析】反应物的总能量小于生成物的总能量则为吸热反应。
5.【答案】D
【解析】反应放热还是吸热与是否加热无直接的关系,与是否使用催化剂也无直接关系,多数吸热反应需要加热,但有的不需要加热,例如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,且该反应属于复分解反应,故A、B、C三项错。放热反应的逆过程一定是吸热反应,D正确。
6.【答案】B
【解析】对同一个化学键来说,断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相等,A正确;H2在O2中燃烧为放热反应,B错误;ΔQ=Q(吸)-Q(放)=(436 kJ+249 kJ)-930 kJ=-245 kJ,说明该反应释放出245 kJ能量,C正确;放热反应的反应物总能量大于生成物总能量,D正确。
7.【答案】B
【解析】Fe与S虽然需加热才能发生反应,但反应开始后,停止加热,反应能继续进行,加热只是为了引发反应,所以该反应是放热反应,A错误;中和反应都是放热反应,B正确;分解反应不一定是吸热反应,如H2O2的分解反应就是放热反应,化合反应也不一定是放热反应,如CO2与C的反应就是吸热反应,C错误;与N2反应的物质不同,能量变化也不同,不能根据合成氨反应的能量变化来类推N2与其他物质反应的能量变化,如N2和O2在放电条件下生成NO就是吸热反应,D错误。
8.【答案】D
【解析】反应放热还是吸热与是否加热无直接的关系,与是否使用催化剂也无直接关系,多数吸热反应需要加热,但有的不需要加热,例如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,且该反应属于复分解反应,故A、B、C三项错。放热反应的逆过程一定是吸热反应,D正确。
9.【答案】B
【解析】依题意,断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键吸收的能量为436 kJ+151 kJ=587 kJ,
生成2 mol H—I键放出的能量为299 kJ×2=598 kJ,因为598 kJ>587 kJ,所以该反应是放出能量的反应;根据反应式可知该反应是可逆反应,也是氧化还原反应。
10.【答案】C
【解析】某些物理变化也能释放能量,如浓H2SO4、NaOH溶于水放出热量,白炽灯工作时发光发热等。
11.【答案】AD
【解析】 B项燃烧反应和铝热反应虽需点燃,但属于放热反应。C项NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应。
12.【答案】CD
【解析】放出热量的化学反应,反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应,所以C+O2CO2必然是放热反应,因此,A、B两项的说法正确;12 g C并不代表反应物的全部,O2也是反应物,所以C项不正确;由于CCO放热、COCO2放热,所以CCO2比CCO放出的热量要多,故D项说法不正确。
13.【答案】B
【解析】由题意得1 mol S(s)和3 mol F2形成气态硫原子和氟原子共需要吸收能量=280 kJ+3×
160 kJ=760 kJ,而生成1 mol SF6气体时需形成6 mol S—F键,共放出能量: 6×330 kJ=1 980 kJ,
因此该反应共放出的能量为1 980 kJ-760 kJ=1 220 kJ。
14.【答案】AC
【解析】从题图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,1 mol A2和1 mol B2完全反应放出(y-x) kJ热量,A、D项错误;断键时需要吸收能量,B项错误,C项正确。
15.【答案】A
【解析】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形成键放出的能量。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 O=O键,1 mol P4O6含12 mol P—O键,故 (198 kJ×6+498 kJ×3)-360 kJ×12=-1 638 kJ,即放出1 638 kJ.热量。
能力提升
16.【答案】(1)放 吸 (2)2Al+6H+===2Al3++3H2↑ (3)低于
【解析】(1)反应后(a)中温度升高,(b)中温度降低,说明(a)中反应为放热反应,(b)中反应为吸热反应。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
(3)(b)中反应为吸热反应,根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该低于其生成物的总能量。
17.【答案】(1)放出 (2)放出 (b-a)
【解析】如果反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,整个反应就放出能量,反之就吸收能量。
(1)由图像可知1 mol N和3 mol H具有的总能量比1 mol NH3(g)的能量高 b kJ,所以1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是放出能量的过程。
(2)由图像可知 mol N2(g)和 mol H2(g)具有的总能量比1 mol N和3 mol H具有的总能量低a kJ,而1 mol NH3(g)具有的总能量比1 mol N和3 mol H具有的总能量低b kJ,b>a,所以由 mol N2(g)和 mol H2(g)生成1 mol NH3(g)的过程放出(b-a) kJ能量