6.1 课时1 化学反应与热能-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学必修第二册同步练习（人教版）

第六章 化学反应与能量 练 知识点 １ 吸热反应和放热反应 1. 下列既属于氧化还原反应又是吸热反应的 是 （ ） A. 碳酸钙高温分解 B. 铝与稀 H 2 SO 4 的反应 C. 灼热的碳与二氧化碳的反应 D. Ba （ OH ） 2 · 8H 2 O 和 NH 4 Cl （固体） 混合 研磨 2. 下列关于化学反应的叙述错误的是 （ ） A. 化学反应的特征是有新物质的生成 B. 化学反应过程中一定有热量的放出 C. 物质发生化学反应时都伴随着能量的 变化 D. 有的放热反应加热到一定温度引发后， 停止加热 3. 下列反应中的能量变 化与图示相符合的是 （ ） A． 过氧化氢分解制 氧气 B． 碳酸氢钠与柠檬酸 的反应 C． 镁与盐酸反应 D． 钠与水反应 知识点 ２ 化学反应中能量变化的原因 4. 已知反应 X+Y M+N 为吸热反应， 下列 说法正确的是 （ ） A. X 的能量一定低于 M 的， Y 的能量一 定低于 N 的 B. 因为该反应是吸热反应， 故一定要加 热， 反应才能进行 C. 破坏反应物中的化学键所吸收的能量 小于形成生成物中化学键所放出的能量 D. X 和 Y 的总能量一定低于 M 和 N 的总 能量 5. 化学家 GethardErtl 证实了氢气与氮气在 固体催化剂表面合成氨的过程， 如下图 所示。 下列关于合成氨反应的叙述错误的是 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 课时 1 化学反应与热能 基 础 练 习 第 3 题图 第 ５ 题图 ④ ⑤ ① ② ③ 反应物 生成物 总 能 量 25 练 高中化学必修第二册 （人教版） （ ） A. 该过程表明， 在化学反应中存在化学 键的断裂与形成 B. 在催化剂的作用下， 反应物的化学键 更容易断裂 C. 过程 ②→③ 需吸收能量， 过程 ③→④ 则放出能量 D. 常温下该反应难以进行， 是因为常温 下生成物的化学键难以形成 6. 某同学做如下实验， 以检验反应中的能量 变化。 （ 1 ） 在实验中发现反应后 Ⅰ 中温度升高， 由此可以判断 Ⅰ 中反应是 热 反应； Ⅱ 中温度降低， 由此可以判断 Ⅱ 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， Ⅱ 中反应物的总 能量应该 （填 “高于 ” 或 “低于”） 其生成物的总能量。 知识点 3 能源及能源的利用 7. 下列有关能量转化的认识错误的是 （ ） A. 通过植物的光合作用， 太阳能转化为 化学能 B. 人类使用照明设备， 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， 只是将化学能转化为热能 8. 绿色能源是指使用过程中不排放或排放极 少污染物的能源， 如一级能源中的水能、 地热能、 天然气等； 二级能源中的电能、 氢能等 。 下列能源属于绿色能源的是 （ ） ① 太阳能 ② 风能 ③ 石油 ④ 煤 ⑤ 潮 汐能 ⑥ 木材 A. ①②③ B. ③④⑤ C. ④⑤⑥ D. ①②⑤ 铝片 温度计 盐酸 搅拌 温度计 Ba （ OH ） 2 · 8H 2 O 和 NH 4 Cl 第 6 题图 Ⅰ Ⅱ 1. 我国新型火箭 “长征 5 号” 采用液氢和液 氧作为推进剂。 下列有关说法错误的是 （ ） A. 将氢、 氧液化可增加火箭携带推进剂 的总量 B. 火箭依靠氢气和氧气反应放出的热推进 C. 拆开氢、 氧分子中的化学键需要吸收 能量 D. 反应物的总能量小于燃烧产物水的总 能量 2. 下列说法正确的是 （ ） A. 物质发生化学反应时都伴随着能量变 化， 伴随能量变化的变化一定是化学 变化 提 升 练 习 26 第六章 化学反应与能量 练 B. 需要加热的化学反应一定是吸热反应， 不需要加热就能进行的反应一定是放 热反应 C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃 烧， 前者放出的热量多 D. 因为 3O 2 放电 2O 3 是吸热反应， 所以臭 氧比氧气更稳定 3. 将 V 1 mL 1.0 mol/L HCl 溶液和 V 2 mL 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 V 1 +V 2 =50 mL ）。 下列叙述正确 的是 （ ） A. 做该实验时， 环境温度为 22 ℃ B. 该实验表明化学能可以转化为热能 C. NaOH 溶液的浓度约是 1.0 mol/L D. 该实验表明有水生成的反应都是放热 反应 4. CO （ g ）与 H 2 O （ g ）反 应 生 成 CO 2 （ g ） 和 H 2 （ g ）过程中的能量变化如下图所示。 下 列说法正确的是 （ ） A. 该反应为吸热反应 B. 1 mol CO （ g ）和 1 mol H 2 O （ g ）具有的总 能量大于 1 mol CO 2 （ g ）和 1 mol H 2 （ g ） 具有的总能量 C. 该反应不需要加热就能进行 D. 1 mol CO 2 （ g ）和 1 mol H 2 （ g ）的键能总 和比 1 mol CO （ g ）与 1 mol H 2 O （ g ）的 键能总和小 41 kJ 5. 已知断开 1 mol H 2 中的共价键吸收的能 量为 436 kJ ， 形成 1 mol NH 3 中的化学键 放出的能量为 1173 kJ ， 根据化学方程式 N 2 +3H 2 高温、 高压 催化剂 2NH 3 ， 反应生成 2 mol NH 3 放出的能量为 92.4 kJ ， 则断裂 1 mol N N 键吸收的能量是 （ ） A. 431 kJ B. 945.6 kJ C. 649 kJ D. 869 kJ 6. 某反应由两步反应 A→B→C 构成， 其反 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. 三种物质中 C 最稳定 C. 1 mol A 转化为 C 的能量变化为 E 2 -E 1 D. A→B 的反应一定需要加热 7. 根据如图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 （ ） 温度 /℃ V 1 /mL 10 20 30 40 50 30 28 26 24 22 20 0 第 3 题图 第 4 题图 反应物 1 mol CO （ g ） +1 mol H 2 O （ g ） 生应物 1 mol CO 2 （ g ） +1 mol H 2 （ g ） 41 kJ · mol -1 总 能 量 第 6 题图 A B C 总 能 量 E 1 E 2 E 3 27 练 高中化学必修第二册 （人教版） A. H 2 O 分解为 H 2 与 O 2 时放出热量 B. 生成 1 mol H 2 O 时吸收热量 245 kJ C. 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 8. 在标准状况下， 将 1 mol 气态分子 AB 解 离为气态原子 A 和 B 所需的能量， 叫作 AB 键的键能， 单位为 kJ · mol -1 。 生产液 晶显示器的过程中使用的化学清洗剂 NF 3 是一种温室气体， 其储存能量的能力是 CO 2 的 12000～20000 倍， 在大气中的寿命 可长达 740 年之久， 以下是几种化学键的 键能： 下列说法中正确的是 （ ） A. 过程 N 2 （ g ） →2N （ g ）放出能量 B. 过程 N （ g ） +3F （ g ） →NF 3 （ g ）放出能量 C. 反应 N 2 （ g ） +3F 2 （ g ） 2NF 3 （ g ）是吸热反应 D. NF 3 吸收能量后如果没有化学键的断裂 与生成， 仍可能发生化学反应 9. 能源是人类生存和发展的重要因素。 常规 能源 （煤、 石油、 天然气等） 日益减少， 促进人们去研究能源的利用率和新能源 （如太阳能、 氢能、 核能等） 的开发。 （ 1 ） 我国目前最主要的能源品种是 ， 能源利用中存在的主要问题有 。 （ 2 ） 为减少污染， 提高燃料利用率， 下列 措施可以达到目的的是 。 ① 将城市居民燃煤改为使用气体燃料 ② 若将原来烧天然气的灶具改烧石油 液化气， 应增大空气进入量和减少 液化气的进入量 ③ 研制燃料电池 ④ 在农村大力发展沼气 （ 3 ） 某些科学家对以下 3 个化学反应很感 兴趣： ①3FeCl 2 +4H 2 O 500 ℃ Fe 3 O 4 +6HCl+H 2 ②2Fe 3 O 4 +3Cl 2 +12HCl 6FeCl 3 +6H 2 O+O 2 ③6FeCl 3 300 ℃ 6FeCl 2 +3Cl 2 科学家想利用上述反应来制取的一种 很有意义的物质是 ， 该物质 作为燃料的优点有 。 化学键 N N F — F N — F 键能 （ kJ/mol ） 941.7 154.8 283.0 1 mol H 2 的共价键断裂 吸收 436 kJ 能量 1 2 mol O 2 的共价键断裂 吸收 249 kJ 能量 形成 1molH 2 O 的共价键 释放 930 kJ 能量 H 2 1 2 O 2 2H O H 2 O 甲 乙 丙 第 7 题图 28 参考答案与解析 到实验目的； D. 乙醇和水任意比互溶， 分液操作无法分 离， 故 D 不能达到实验目的。 13. A 【解析】 由题意可知， ① 取少量样品溶于水得 到无色透明溶液， 说明固体溶于水且相互之间能共存； ② 向 ① 的溶液中滴加过量稀盐酸， 溶液变浑浊， 有刺激 性气体放出， 说明固体中存在 Na 2 S 2 O 3 ， 发生反应： S 2 O 2- 3 +2H + S↓+H 2 O+SO 2 ↑ ， 离心分离； ③ 取 ② 的上层清液， 向其中滴加 BaCl 2 溶液， 有沉淀生成， 则沉淀为 BaSO 4 ， 说明固体中存在 Na 2 SO 4 ， 不能确定是否有 Na 2 SO 3 和 Na 2 CO 3 ， Na 2 SO 3 与过量盐酸反应生成二氧化硫， Na 2 CO 3 与过量盐酸反应生成二氧化碳 ， 而这些现象可以被 Na 2 S 2 O 3 与过量盐酸反应的现象覆盖掉， 综上分析， 该 样品中确定存在的是 Na 2 SO 4 、 Na 2 S 2 O 3 ， 故选 A 。 14. C 【解析】 60% 硫酸和 NaHSO 3 （ s ） 可发生反应： H 2 SO 4 +2NaHSO 3 Na 2 SO 4 +2SO 2 ↑+2H 2 O ， 因此装置甲可 以制取 SO 2 气体， A 正确； 气体通入液体时 “长进短 出”， 装置乙可以制取 SO 2 水溶液， B 正确； SO 2 不会与 饱和 NaHSO 3 溶液发生反应， 因此装置丙不能吸收尾气 中的 SO 2 ， C 错误； SO 2 水溶液显酸性， 可用干燥的 pH 试纸检验其酸性， D 正确。 故选 C 。 15. （ 1 ） 2SO 2 +O 2 +2CaCO 3 高温 2CaSO 4 +2CO 2 （ 2 ） ①BCD ② 硫酸分子能形成更多的分子间氢键 （ 3 ） 取化合物 A 加入足量氢氧化钠， 反应完全后加 入盐酸酸化， 无明显现象， 再加入氯化钡生成白色沉淀， 说明 A 中含有 S 元素 CH 3 O — S — OH O O +2NaOH→CH 3 OH+ Na 2 SO 4 +H 2 O 、 Na 2 SO 4 +BaCl 2 BaSO 4 ↓+2NaCl 【解析】 含硫矿物燃烧生成二氧化硫， 二氧化硫和 氧气、 碳酸钙反应生成硫酸钙和二氧化碳， 二氧化硫被 氧气氧化为三氧化硫， 三氧化硫和等物质的量的甲醇发 生已知反应生成 A ： CH 3 O — S — OH O O 。 （ 1 ） 氧气具有氧化性， 能被四价硫氧化为六价硫， 二 氧化硫、 空气中的氧气、 碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化 碳， 反应方程式为 2SO 2 +O 2 +2CaCO 3 高温 2CaSO 4 +2CO 2 。 （ 2 ） ① 硫的电负性大于碳、 氢等， 故燃煤中的有机 硫主要呈负价， A 错误； 根据分析可知， 化合物 A 分子 中与硫直接相连的基团中有— OH ， 故能电离出氢离子， 具有酸性， B 正确； 化合物 A 含有 — S — O 基团， 类似酯 基— COO —结构， 为硫酸和醇生成的酯， 是一种无机酸 酯， C 正确； 工业上途径 Ⅱ 产生的 SO 3 也可用浓 H 2 SO 4 吸收用于生产发烟硫酸， D 正确。 ② 一定压强下， 化合 物 A 分子只有 1 个— OH 能形成氢键， 而硫酸分子中有 2 个— OH 形成氢键， 故导致 A 的沸点低于硫酸。 （ 3 ） 由分析可知， A 为 CH 3 O — S — OH O O ， A 碱性水解 可以生成硫酸钠、 甲醇， 硫酸根离子能和氯化钡生成不 溶于酸的硫酸钡沉淀， 故实验设计为： 取化合物 A 加入 足量氢氧化钠， 反应完全后加入盐酸酸化， 无明显现 象， 再加入氯化钡生成白色沉淀， 说明 A 中含有 S 元 素 ； 涉 及 的 反 应 为 CH 3 O — S — OH O O +2NaOH→CH 3 OH + Na 2 SO 4 +H 2 O 、 Na 2 SO 4 +BaCl 2 BaSO 4 ↓+2NaCl 。 16. （ 1 ） 2NH 3 +H 2 O+SO 2 2NH + 4 +SO 2- 3 （或 2NH 3 · H 2 O +SO 2 2NH + 4 +SO 2- 3 +H 2 O ） HSO - 3 （ 2 ） ZnSO 3 ZnSO 3 +SO 2 +H 2 O Zn 2+ +2HSO - 3 （或 ZnO+ 2SO 2 +H 2 O Zn 2+ +2HSO - 3 ） （ 3 ） 随着 pH 降低， HSO - 3 浓度增大 减小 第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化 课时 1 化学反应与热能 基础练习 1. C 2. B 3. B 【解析】 由图示可知 ， 反应为吸热反应 ， 故 选 B 。 4. D 【解析】 由该反应为吸热反应可知， 反应物总 能量小于生成物总能量， 即 X 和 Y 的总能量一定低于 M 和 N 的总能量。 吸热反应不一定需要加热才能进行， 如 Ca （ OH ） 2 与 NH 4 Cl 的反应， 常温下就可以发生。 破坏 化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量时， 为放热反应。 故 A 、 B 、 C 项均错误， D 项正确。 5. D 6. （ 1 ） 放 吸 （ 2 ） 2Al＋6H ＋ 2Al 3＋ ＋3H 2 ↑ （ 3 ） 低于 【解析】 （ 1 ） 反应后 Ⅰ 中温度升高， Ⅱ 中温度降 低， 说明 Ⅰ 中反应为放热反应， Ⅱ 中反应为吸热反应。 11 （人教版）高中化学必修第二册 （ 2 ） 铝与盐酸反应的离子方程式为 2Al＋6H ＋ 2Al 3＋ ＋ 3H 2 ↑ 。 （ 3 ） Ⅱ 中反应为吸热反应 ， 根据能量守恒定 律， Ⅱ 中反应物的总能量应低于生成物的总能量。 7. D 【解析】 A 项， 植物的光合作用是在太阳光作 用下合成了新物质 ， 太阳能转化为化学能 ， 正确 ； B 项， 人类使用照明设备照明是电能转化为光能， 正确； C 项， 生物体内的化学变化过程在能量转化上更为合 理、 有效， 正确； D 项， 燃烧是剧烈的发光放热的氧化 还原反应， 反应过程中可产生光能、 热能等， 错误。 8. D 【解析】 石油、 煤、 木材作为能源使用时， 都 会造成污染。 提升练习 1. D 【解析】 液态分子间距小， 故比气态分子节约 空间， 增加携带量， A 正确； 氢气燃烧放出大量热， 给 予火箭强大的推动力， B 正确； 化学键的断裂需要吸收 能量， C 正确； 反应为放热反应， 生成物水的能量低于 反应物的能量， D 错误。 2. C 【解析】 物质的三态变化也有能量变化， 但不 是化学变化， A 错误； 吸热反应与放热反应与条件无 关， B 错误； 硫蒸气具有的能量高于硫固体， 而生成产 物均为等量的二氧化硫， 所以硫蒸气放热多， C 正确； 该反应为吸热反应， 说明 O 2 的能量低于 O 3 的能量， 而 能量越低越稳定， 所以 O 2 更稳定， D 错误。 3. B 4. B 【解析】 化学反应放出或吸收能量的主要原因 是反应物总能量与生成物总能量的不同， 反应物总能量 大于生成物总能量时， 反应放出能量； 反应物总能量小 于生成物总能量时， 反应吸收能量， 结合题图分析可 知， 故 A 错误， B 正确。 “加热” 是化学反应发生的一 种外在条件， 化学反应的放出、 吸收能量与化学反应发 生的外在条件无关， 事实上该反应的发生需要加热， 故 C 错误。 从图示可知， 正反应为放热反应， 则逆反应为 吸热反应， 所以 1 mol CO 2 （ g ） 和 1 mol H 2 （ g ） 的键能 总和比 1 mol CO （ g ） 与 1 mol H 2 O （ g ） 的键能总和大 41 kJ ， 故 D 错误。 5. B 【解析】 设断开 1 mol N≡N 键需吸收的能量为 x ， 根据反应放出的能量 = 形成新键放出的能量 - 断开旧 键吸收的能量， 代入数据： 92.4 kJ=2×1173 kJ－3×436 kJ－ x ， x＝945.6 kJ 。 6. B 【解析】 根据图示可知， 能量大小为 B>A>C ， 故 A→B 为吸热反应， B→C 为放热反应， A 项错误； C 的能量最低， C 最稳定， B 项正确； 图中未说明 A 的物 质的量， 不能确定为 1 mol ， C 项错误； 吸热反应不一 定需要加热， D 项错误。 7. C 【解析】 根据能量变化可知， 1 mol H 2 与 1 2 mol O 2 断键时吸收 685 kJ 能量 ， 而生成 1 mol H 2 O 放出 930 kJ 能量， 所以 H 2 燃烧生成 H 2 O 的反应是放热反应， 则 H 2 O 的分解是吸热反应， 故 A 、 B 错误； 甲到乙为吸 热过程， 所以乙的能量高于甲， 又因为甲到乙的热量变 化是 686 kJ ， 而乙到丙的热量变化是 930 kJ ， 对比可得 出甲能量高于丙， C 正确； 能量高低与物质的用量也有 密切的关系， 所以应为 1 mol H 2 和 1 2 mol O 2 的总能量 高于 1 mol H 2 O 的能量， D 错误。 8. B 【解析】 A 项， N 2 （ g ） →2N （ g ） 表示断裂化学键 的过程， 应吸收能量。 B 项， N （ g ） ＋3F （ g ） →NF 3 （ g ） 表 示形成新化学键的过程， 应放出能量。 C 项， 根据键能 的数值， 分别计算旧化学键断裂时吸收的总能量与新化 学键形成时释放的总能量， 比较二者的大小确定反应的 能量变化。 吸收能量 （ 941.7 kJ＋154.8 kJ×3 ） < 放出能量 （ 283.0 kJ×6 ）， 故为放热反应。 D 项， 化学反应一定有化 学键的断裂与生成。 若 NF 3 吸收能量后没有化学键的断 裂与生成， 则一定不发生化学变化， 可能发生物理变化。 9. （ 1 ） 煤 人均能源占有量小， 能源利用率低， 单 位产值能耗高 （ 2 ） ①②③④ （ 3 ） H 2 单位质量燃 烧发热量高、 燃烧产物只有水， 对环境无污染、 来源 （水） 较为丰富 课时 2 化学反应与电能 基础练习 1. B 【解析】 一次能源与二次能源是并列关系， 没 有交集。 2. B 【解析】 了解火力发电的能量转化。 3. B 【解析】 A 项， 原电池的正极可用导电的非金 属材料作电极， 错误； B 项， 原电池是将化学能转变为 电能的装置， 正确； C 项， 在原电池中， 电子流出的一 极是负极， 该电极被氧化， 错误； D 项 ， 原电池放电 时， 电流的方向是从正极到负极， 错误。 4. A 【解析】 A 项， 铜极产生气泡， 即铜极生成氢 气， 锌比铜活泼作负极， 铜作原电池的正极， 正确； B 、 C 项中反应不自发， 无气体生成， 即使形成原电池， 铜 均作负极， 错误； D 项， 不能形成闭合电路， 即不能形 成原电池， 错误。 5. C 【解析】 电流表指针发生偏转， 有电流通过， 是原电池装置， a 极上有大量气泡生成， a 为正极， b 为 负极， H ＋ 在 a 极上被还原成 H 2 ， 即 a 为正极是碳棒， b 为负极是铁片， 烧杯中溶液为稀硫酸， C 项符合。 6. B 【解析】 Mg 为负极， 则负极反应式为 Mg-2e - Mg 2+ ， A 正确； AgCl 为正极， 正极反应式为 AgCl+e - 12