2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時(shí)作業(yè)7 2.1 化學(xué)能與熱能（含解析）新人教版必修2.doc

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課時(shí)作業(yè)7　化學(xué)能與熱能 一、選擇題 1．下列變化中，一定不存在化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的是(　　) A．木柴燃燒　　　　　　B．白磷自燃 C．燃放爆竹 D．干冰升華 【答案】　D 2．下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是(　　) A．會(huì)引起化學(xué)鍵的變化 B．會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì) C．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化 D．必然伴隨著能量的變化 【解析】　化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成，表現(xiàn)為有新物質(zhì)生成，并伴隨著能量的變化，而化學(xué)變化中的反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)在反應(yīng)前后可能相同，也可能不相同，C正確。 【答案】　C 3．石墨和金剛石都是碳的單質(zhì)，石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石。已知12 g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)，要吸收a kJ的能量。下列說(shuō)法中正確的是(　　) ①石墨不如金剛石穩(wěn)定?、诮饎偸蝗缡€(wěn)定　③等質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒，金剛石放出的能量多?、艿荣|(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒，石墨放出的能量多 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【解析】　由石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí)吸熱，說(shuō)明石墨的能量比金剛石低，石墨比金剛石更穩(wěn)定；同質(zhì)量的石墨和金剛石完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量相同，生成同樣多的二氧化碳，由于金剛石的能量高，所以金剛石燃燒后放出的能量要多。 【答案】　B 4．下列變化中屬于吸熱反應(yīng)的是(　　) ①液態(tài)水汽化?、趯⒛懙\加熱變成白色粉末　③濃硫酸稀釋?、苈人徕浄纸庵蒲鯕狻、萆腋磻?yīng)生成熟石灰 A．①④ B．②③ C．①④⑤ D．②④ 【解析】　放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)。放熱反應(yīng)為⑤，吸熱反應(yīng)為②④，液態(tài)水汽化是吸熱過(guò)程，濃H2SO4稀釋是放熱過(guò)程，二者均為物理變化。 【答案】　D 5．參照反應(yīng)Br＋H2―→HBr＋H的能量隨反應(yīng)過(guò)程變化的示意圖(如下圖所示)，下列敘述中正確的是(　　) A．反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量 B．正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱過(guò)程 D．從圖中可以看出，HBr的能量一定高于H2的能量 【解析】　從示意圖中可以看出，反應(yīng)物Br＋H2先吸收117 kJmol－1能量，然后放出42 kJmol－1能量。由于總能量是守恒的，因此反應(yīng)物具有的總能量低于生成物具有的總能量，則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。根據(jù)圖中信息，不能看出HBr與H2的能量誰(shuí)高誰(shuí)低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　B 6．將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。由此可知(　　) A．NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量 C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 D．NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量 【解析】　醋酸逐漸凝固，說(shuō)明NH4HCO3與鹽酸反應(yīng)使醋酸的溫度降低，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；吸熱反應(yīng)中反應(yīng)物吸收能量，吸收的能量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量?jī)?chǔ)存在產(chǎn)物中，B正確；由于NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，C錯(cuò)誤；NH4HCO3粉末與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，是各反應(yīng)物的總能量低于各生成物的總能量，而NH4HCO3僅是兩種反應(yīng)物之一、NH4Cl僅是三種生成物之一，故無(wú)法得出NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量的結(jié)論，D錯(cuò)誤。 【答案】　B 7．?dāng)嗔严铝谢瘜W(xué)鍵需要吸收的能量分別為H—H鍵436 kJ/mol；F—F鍵153 kJ/mol；H—F鍵565 kJ/mol。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．H2與F2反應(yīng)需要吸收能量 B．2 L HF氣體分解成1 L H2和1 L F2吸收541 kJ的能量 C．1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的能量小于541 kJ D．在相同條件下，1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量 【解析】　A項(xiàng)，1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol HF時(shí)，斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量＝436 kJ＋153 kJ＝589 kJ，形成新化學(xué)鍵釋放的能量＝2565 kJ＝1 130 kJ，因?yàn)槲盏哪芰啃∮卺尫诺哪芰?，故該反?yīng)過(guò)程會(huì)釋放能量，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，依據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)。可知2 mol HF氣體分解成1 mol H2和1 mol F2時(shí)吸收541 kJ的能量，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，HF由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)要放出能量，所以1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的能量大于541 kJ，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，H2與F2的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，說(shuō)明在相同條件下，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，正確。 【答案】　D 8．下列反應(yīng)一定屬于放熱反應(yīng)的是(　　) A．氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng) B．能量變化如圖所示的反應(yīng) C．化學(xué)鍵斷裂吸收的能量比化學(xué)鍵形成放出的能量少的反應(yīng) D．不需要加熱就能發(fā)生的反應(yīng) 【解析】　氫氧化鋇晶體和氯化銨晶體的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)；生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量多的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；化學(xué)鍵斷裂吸收的能量比化學(xué)鍵形成放出的能量少的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；不需要加熱就能發(fā)生的反應(yīng)可能為吸熱反應(yīng)，也可能為放熱反應(yīng)。 【答案】　C 9．利用含碳化合物合成新燃料是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要方法，已知CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化情況如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A．生成1 mol CH3OH(g)吸收91 kJ能量 B．用碳制備原料氣CO、H2的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng) C．反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量 D．如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH，則釋放的熱量更少 【解析】　A項(xiàng)，根據(jù)圖示，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碳與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成CO、H2的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)圖示可知正確；D項(xiàng)，CH3OH由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)要釋放熱量，故生成液態(tài)CH3OH時(shí)釋放的熱量更多，錯(cuò)誤。 【答案】　C 10．下列關(guān)于能源的說(shuō)法不正確的是(　　) A．物質(zhì)的化學(xué)能可在不同條件下轉(zhuǎn)變成熱能、電能為人類所使用 B．太陽(yáng)能能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C．全面推廣利用氫能，禁止在任何條件下利用任何化石燃料 D．在西部和沿海地區(qū)興建風(fēng)力發(fā)電站，解決能源問(wèn)題 【解析】　A項(xiàng)，物質(zhì)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，正確；B項(xiàng)，植物的光合作用就是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，正確；C項(xiàng)，禁止在任何條件下利用任何化石燃料是不現(xiàn)實(shí)的，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，解決能源問(wèn)題，正確。 【答案】　C 二、非選擇題 11．在25℃、101 kPa的條件下，斷裂1 mol H—H鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量，形成1 mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。H2＋Cl2===2HCl的化學(xué)反應(yīng)可用下圖表示： 請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量為________。 (2)生成物成鍵放出的總能量為________。 (3)判斷H2＋Cl2===2HCl反應(yīng)是________(填“吸收”或“放出”)能量。 (4)反應(yīng)物的總能量________(填“>”、“＝”或“<”)生成物的總能量。 【解析】　(1)反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量應(yīng)該是斷裂1 mol H—H鍵與1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量之和，即436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。 (2)生成物成鍵放出的總能量為2431 kJ＝862 kJ。 (3)、(4)由于吸收的總能量小于放出的總能量，所以反應(yīng)放熱即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。 【答案】　(1)679 kJ　(2)862 kJ　(3)放出　(4)> 12．如圖所示，把試管放入盛有25℃時(shí)飽和石灰水的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5 mL鹽酸于試管中。試回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。 【答案】　(1)鎂片上有大量氣泡產(chǎn)生；鎂片逐漸溶解；燒杯中析出晶體 (2)鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，該反應(yīng)放熱，Ca(OH)2在水中的溶解度隨溫度升高而減小，故析出Ca(OH)2晶體 (3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ (4)小于 13．在一個(gè)小燒杯里加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)28H2O]，將小燒杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向燒杯內(nèi)加入約10 g氯化銨晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問(wèn)題： (1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________。 (2)實(shí)驗(yàn)中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是__________________________________________。 (3)如果實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，可能的原因是(答出三個(gè)或三個(gè)以上原因)______________________________________________________________________________。 (4)如果沒(méi)有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象，我們還可以采取哪些方式來(lái)說(shuō)明該反應(yīng)吸熱？__________________________________(答出兩種方案)。 (5)該反應(yīng)在常溫下就可進(jìn)行，說(shuō)明________________。 【解析】　本題考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化以及吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件的關(guān)系。以Ba(OH)28H2O與NH4Cl固體的反應(yīng)為背景考查了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。反應(yīng)放出或吸收的熱量可以通過(guò)觸覺(jué)感知，也可以通過(guò)溫度計(jì)測(cè)量。 【答案】　(1)Ba(OH)28H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋10H2O＋2NH3↑ (2)使反應(yīng)物充分混合，迅速發(fā)生反應(yīng)，使體系的溫度降低 (3)①反應(yīng)物未進(jìn)行快速攪拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氫氧化鋇晶體已部分失水；④環(huán)境溫度太高；⑤試劑用量太少；⑥氫氧化鋇晶體未研成粉末(答案合理即可) (4)第一種方案：在燒杯中的反應(yīng)物中插入溫度計(jì)，通過(guò)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后溫度計(jì)的示數(shù)下降，說(shuō)明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；第二種方案：用皮膚感受，感覺(jué)燒杯外壁很涼，說(shuō)明此反應(yīng)為吸熱反應(yīng) (5)有的吸熱反應(yīng)不需要加熱也可發(fā)生 14．某化學(xué)小組對(duì)“生石灰與水反應(yīng)是顯著放熱反應(yīng)”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，除用手觸摸試管壁感覺(jué)發(fā)熱外，還設(shè)計(jì)了下列幾個(gè)可行性方案，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 (1)甲方案：將溫度計(jì)與盛放有生石灰的小試管用橡皮筋捆綁在一起，放入有水的小燒杯中，用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，看到的現(xiàn)象是__________________________，說(shuō)明反應(yīng)放熱。 (下列裝置中支撐及捆綁等儀器已略去) (2)乙方案：將盛放有生石灰的小試管插入帶支管的試管中，支管接①或②，用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，看到的現(xiàn)象是(接①)______________________，(接②)__________________，說(shuō)明反應(yīng)放熱。 (3)丙方案：用膠頭滴管向盛放有生石灰且?guī)еЧ艿脑嚬苤械渭铀?，支管接的?dǎo)管中有適量無(wú)水硫酸銅粉末，看到的現(xiàn)象是________________________________，說(shuō)明反應(yīng)放熱，其原因是____________________________。 【解析】　(1)甲方案：用膠頭滴管向小試管中緩緩滴入水，氧化鈣可以和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，并放出大量的熱，故會(huì)看到小試管中固體變成乳狀，同時(shí)有大量水蒸氣產(chǎn)生，溫度計(jì)溫度上升。 (2)乙方案：①氧化鈣可以和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致帶支管的試管中氣壓增大，所以會(huì)看到乙中接①時(shí)燒杯中有氣泡產(chǎn)生，接②時(shí)細(xì)導(dǎo)管左邊水柱下降，右邊水柱上升。 (3)丙方案：生石灰與水反應(yīng)放出了熱量，使水蒸發(fā)，無(wú)水硫酸銅與水反應(yīng)生成了藍(lán)色硫酸銅晶體。 【答案】　(1)小試管中固體變成乳狀，同時(shí)有大量水蒸氣產(chǎn)生；溫度計(jì)溫度上升 (2)有氣泡產(chǎn)生　左邊水柱下降，右邊水柱上升 (3)無(wú)水硫酸銅粉末變藍(lán)色 水和生石灰反應(yīng)放出熱量，使水蒸發(fā)