2020-2021学年高一化学人教版必修2第二章第一节化学能与热能同步练习 含答案

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名称 2020-2021学年高一化学人教版必修2第二章第一节化学能与热能同步练习 含答案
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2021-04-27 21:01:45

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文档简介

人教版高中化学必修二同步练习化学能与热能
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是
A.
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.灼热的炭与CO2反应
D.甲烷在O2中的燃烧反应
2.下列变化中,属于吸热反应的是
A.液态水汽化
B.CO2+C2CO
C.浓H2SO4稀释
D.生石灰与水反应生成熟石灰
3.理想中的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点。下列属于理想中的新能源的是
①太阳能
②风能
③地热能
④海洋能
⑤天然气
⑥石油
A.①②③④
B.③④⑤⑥
C.①②③⑥
D.①②④⑤
4.下列过程需要吸收能量的是
A.化学键生成
B.水汽凝结
C.酸碱中和
D.氢气还原氧化铜
5.工业上利用粗硅制备高纯硅可通过如下反应实现(反应均已配平),①Si+3HClSiHCl3+X,②SiHCl3+YSi+3HCl,关于上述反应的说法错误的是
A.X、Y为同一种物质
B.反应①②均为置换反应
C.反应①②均为吸热反应
D.反应①②均为氧化还原反应
6.下列说法正确的是
A.只有氧化还原反应才是放热反应
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
D.放热的反应在常温下一定很容易发生
7.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是
A.硅太阳能电池
B.燃气灶
C.太阳能集热器
D.锂离子电池
8.和在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用、、分别表示,已知:,该反应属于放热反应。下列说法不正确的是
A.过程,是吸热过程
B.过程,N原子和H原子形成了含有极性键的
C.合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D.合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
9.肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1
mol化学键所需的能量(kJ):N≡N键为942、O=O键为498、N—N键为154,则断裂1molN—H键所需的能量(kJ)是
A.194
B.391.5
C.516
D.658
二、多选题
10.甲烷分子结构具有高对称性且键能(440kJ?mol-1)较大,无催化剂作用下甲烷在温度达到以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A.甲烷催化裂解的热化学反应方程式为
B.步骤①、②、③反应均为放热反应
C.催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
D.使用该催化剂能够有效提高的平衡转化率
三、填空题
11.有研究人员设计了利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储的过程。
回答下列问题:
(1)反应I中,主要能量转化形式为_______能转化为_______能。
(2)S在元素周期表中的位置:_______。
(3)下列事实能说明硫的非金属性(得电子能力)比碳强的是_______(填标号)。
A.H2SO3的酸性比H2CO3的酸性强
B.在硫与碳的化合物CS2中S显负价
C.硫的单质的硬度比金刚石低
D.S的导电性比石墨的弱
(4)配平反应Ⅱ的化学方程式:_______SO2+_______H2O=_______H2SO4+_______S
________
12.如图所示,在一个小烧杯里加入研细的20gBa(OH)2·8H2O晶体。将此小烧杯放在事先滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向小烧杯中加入10gNH4Cl晶体,并用玻璃棒快速搅拌。
(1)该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外,还有玻璃片上因结冰而与小烧杯粘在一起,该反应为___________(填“吸”或“放”)热反应,说明反应物的总能量___________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(2)实验中要用玻璃棒搅拌的原因是___________。
四、实验题
13.为了探究化学反应的热效应,某兴趣小组进行了实验:
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应),立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
图1
图2
①若如图1所示,发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应,X可以是___________(填化学式,只填一种即可)。
②若如图2所示,发生的反应(假设没有气体生成)是___________(填“放热”或“吸热”)反应,以下选项中与其能量变化相同的是___________(填字母)。
A.
CO还原CuO的反应
B.
CaCO3的分解反应
C.
Al和Fe2O3的反应
(2)如图3所示,把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放几小块铝片,再滴入5mL
NaOH溶液。试回答下列问题:
图3
实验中观察到的现象是:铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、___________,产生上述现象的原因是___________。
14.如图所示,把试管小心地放入盛有(20℃)碳酸饮料的烧杯中,试管中开始放入适量饱和CuSO4溶液,再用滴管滴加5mL浓硫酸于试管中,试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是________________。
(2)产生上述现象的原因是________________。
(3)试管中破坏化学键的类型是______________,形成的化学键类型是______________。
(4)写出有关现象的化学方程式______________。
(5)由实验推知,反应所得溶液的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)浓硫酸和饱和CuSO4溶液的总能量。
试卷第2页,总2页
试卷第1页,总3页
参考答案
1.C
【详解】
A.由图像可知N2与H2反应是放热反应,且是氧化还原反应,A错误;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是吸热反应,但是非氧化还原反应,B错误;
C.灼热的炭与CO2反应是吸热反应,且是氧化还原反应,C错误;
D.甲烷在O2中的燃烧反应是氧化还原反应,但是放热反应,D正确;
故选C。
2.B
【详解】
A.液态水汽化不是化学反应,故A错误;
B.CO2+C2CO是吸热反应,故B正确;
C.浓H2SO4稀释是放热过程,也不是化学反应,故C错误;
D.生石灰与水反应是放热反应,故D错误。
答案选B。
3.A
【详解】
⑤天然气和⑥石油属于化石能源,也是不可再生能源,不是新能源;①太阳能、②风能、③地热能、④海洋能等,这些能源对环境污染小,属于对环境友好型能源,属于理想的新能源。
答案选A。
4.D
【详解】
A.破坏化学键吸热,化学键生成放热,故不选A;
B.水蒸气能量大于液态水,水汽凝结放出能量,故不选B;
C.酸碱中和是放热反应,故不选C;
D.氢气还原金属氧化物是吸热反应,氢气还原氧化铜需要吸收能量,故选D;
答案选D。
5.C
【分析】
①Si+3HClSiHCl3+X,由原子守恒,X为H2,其中Si元素的化合价升高,H元素的化合价降低;②SiHCl3+YSi+3HCl,由原子守恒,Y也为H2,其中Si元素的化合价降低,H元素的化合价升高;两个反应均为单质与化合物反应生成新单质、化合物,均属于置换反应、氧化还原反应,以此来解答。
【详解】
A.由原子守恒,X、Y均为H2,为同一种物质,故A正确;
B.反应①②均为单质与化合物反应生成新单质、化合物的反应,均属于置换反应,故B正确;
C.反应吸热与放热与反应条件无关,所以据反应条件无法判断反应是否吸热,故C错误;
D.反应①②均存在元素的化合价变化,均属于氧化还原反应,故D正确。
故选C。
6.C
【详解】
A.很多非氧化还原反应也是放热反应,例如所有的酸碱中和反应为复分解反应,是非氧化还原反应,但是为放热反应,A错误;
B.很多放热反应也需要加热达到反应条件后才能发生,如燃烧需要加热到着火点才能个进行,B错误;
C.反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,反应物总能量高于生成物总能量的反应是放热反应,反之则是吸热反应,C正确;
D.放热的反应在常温下不一定很容易发生,例如很多燃烧在常温下就不会进行,而需要达到一定的温度,D错误;
故答案为:C。
7.B
【详解】
A.太阳能电池是把太阳能转化为电能,故A不选;
B.燃气灶中燃料的燃烧是放热反应,是化学能转化为热能,故B选;
C.太阳能集热器是把太阳能转化为热能,故C不选;
D.锂离子电池是把化学能转化为电能,故D不选;
故选B。
8.C
【分析】
由反应历程可知①→②为催化剂吸附氮气、氢气的过程,②→③为N≡N键、H-H键的断裂过程,③→④为化学键的形成过程,生成氨气,以此解答该题。
【详解】
A.②→③为N≡N键、H-H键的断裂过程,是吸热过程,故A正确;
B.③→④为化学键的形成过程,生成氨气,即N原子和H原子形成了含有极性键的,故B正确;
C.该反应为放热反应,因此合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,故C错误;
D.为放热反应,则合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量,故D正确。
故选C。
9.B
【详解】
利用图示可知1
mol肼和氧气断键变成原子时需要吸收的能量为2
752
kJ-534
kJ=2
218
kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个N—N键,4个N—H键,1个O=O键,所以1×154
kJ+4×E(N—H键)+1×498
kJ=2
218
kJ,解得断裂1
mol
N—H键所需的能量为391.5
kJ,综上所述,故选B。
10.BD
【详解】
A.甲烷催化裂解产物为碳和氢气,反应物的总能量小于生产物的总能量,反应吸热,热化学反应方程式可表示为:,A正确;
B.由能量变化图可知,反应②和③为放热反应,但反应①为吸热反应,B错误;
C.随着反应的进行,碳在催化剂表面沉积,催化剂接触面积减小,活性降低,C正确;
D.使用催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,不能改变的平衡转化率,D错误;
故选BD。
11.热
化学
第三周期第VIA族
B
3SO2+2H2O=2H2SO4+1S
【详解】
(1)据图可知反应I中,在热能的作用下硫酸分解生成氧气、水和二氧化硫,所以主要能量转化形式为热能转化为化学能;
(2)S为16号元素,在元素周期表中位于第三周期第VIA族;
(3)A.H2SO3不是S元素最高价氧化物对应的水化物,所以不能通过比较H2SO3和H2CO3的酸性强弱来比较S和C的非金属性强弱,A不选;
B.在硫与碳的化合物CS2中S显负价,说明共用电子对更靠近S,即S得电子能力强于C,B选;
C.硬度为物理性质,单质的硬度与非金属性强弱无关,C不选;
D.导电性为物理性质,单质的导电性与非金属性强弱无关,D不选;
综上所述答案为B;
(4)根据元素的价态变化可知该过程为SO2的歧化,根据电子守恒可知H2SO4和S的系数比为2:1,再结合元素守恒可得方程式为3SO2+2H2O=2H2SO4+1S。
12.吸
小于
该反应是固体之间的反应,搅拌可使混合物充分接触并发生反应
【详解】
(1)玻璃片上因结冰而与小烧杯黏在一起,说明该反应是吸热反应,则反应物的总能量小于生成物的总能量,故答案为:吸;小于;
(2)Ba(OH)2·8H2O晶体和氯化铵晶体之间的反应是固体之间的反应,搅拌可使混合物充分接触并发加快化学反应;故答案为:该反应是固体之间的反应,搅拌可使混合物充分接触并发生反应。
13.放热
Na2O或CaO(答案合理即可)
吸热
B
饱和澄清石灰水变浑浊
铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低
【详解】
(1)①由图1可知,装置中的压强大于外界大气压,若反应没有气体生成时,说明该反应为放热反应,反应时放出热量使装置中压强增大,加入的物质X可能是Na2O、CaO等,故答案为:Na2O或CaO;
②由图2可知,装置中压强小于外界大气压,若反应没有气体生成时,说明该反应为吸热反应,反应时吸收热量使装置中压强减小;CO还原CuO的反应为放热反应,CaCO3受热分解的反应为吸热反应,Al和Fe2O3高温条件下的反应为放热反应,则B符合题意,故答案为:吸热;B;
(2)把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中,向试管中放入几小块铝片,再滴入5mL
NaOH溶液,铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应,放出的热量使澄清石灰水的温度升高,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,杯中析出氢氧化钙使饱和澄清石灰水变浑浊,故答案为:饱和澄清石灰水变浑浊;铝和NaOH溶液反应生成H2的反应是放热反应,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低。
14.烧杯中有大量气泡冒出,试管中析出固体
浓硫酸溶于饱和CuSO4溶液放热,使饮料温度升高,碳酸分解,CO2溶解度降低而逸出,饱和CuSO4溶液因浓H2SO4吸水而析出CuSO4·5H2O
共价键
离子键、共价键
H2CO3=H2O+CO2↑
小于
【详解】
(1)试管中滴加浓硫酸,可观察到盛有新开启的碳酸饮料的烧杯中有大量气泡冒出,盛有硫酸铜溶液的试管中析出固体;
(2)产生上述现象的原因是浓硫酸溶于饱和CuSO4溶液放热,使饮料温度升高,碳酸分解,CO2溶解度降低而逸出,饱和CuSO4溶液因浓H2SO4吸水而析出CuSO4·5H2O;
(3)试管中滴加浓硫酸,浓硫酸溶于饱和CuSO4溶液,电离出H+和,破坏的化学键类型为共价键,由于浓硫酸吸水,试管中会析出CuSO4·5H2O,则形成的化学键类型为离子键和共价键;
(4)碳酸分解的化学方程式是H2CO3=H2O+CO2↑;
(5)由实验可知,放出大量的热,则反应所得溶液的总能量小于浓硫酸和饱和CuSO4溶液的总能量。
答案第1页,总2页
答案第1页,总2页