训练(八) 化学反应与热能-【勤径学升】2024-2025学年高中化学必修第二册同步练测素能提升训练（人教版2019）

验前应排尽装置内的空气，所以应先通H,后打开装置C: 反应，所以A和B的总能量比C和D的总能量高。(3) 中分液漏平的旋塞，B错误SHCL呈液态，需转化为蒸气 化学变化伴随着物质和能量变化，物质中的化学能通过 进入石英管中与H反应，所以装置C中的烧瓶需要加 化学反应转化成热能释放出来。(4)化学反应中旧键断 热，C正确：制高纯硅时，温度在1100一1200℃，所以装 裂吸收能量，新键生成放出能量，该反应为放热反应，则 置D不能采用音通玻璃管，D正确。 反应物化学键断裂吸收的能量低于生成物化学键形成 12.解析(1)根据原子守恒可写出化学方程式：3SiCL十 放出的能量。 2N2+6H2一Si,N,十12HC1。(2)①由于氧气和水蒸 答案(1)放热(2)高(3)热能(4)低 气都能腐蚀氮化硅，而氨气和氢气中含有水蒸气和氧 8.解析(1)①在实验中发现反应后(a)中温度升高，说明 气，所以铜屑的作用是除去氧气，硅胶的作用是除去水 有热量释放出来，由此可以判断(a)中反应是放热反应， 蒸气。②由于工业用硅中含有铜的氧化物，在反应中 (b)中温度降低，说明吸收了外界的热量，由此可以判断 氧化钢能被还原生成铜，因此要除去钢应该选择硝酸， (b)中反应是吸热反应：②铝与盐酸反应生成氯化铝和 盐酸和硫酸不能溶解铜，氢氟酸能腐蚀氮化硅。 氢气，其反应的离子方程式：2A1+6H一2A++ 答案(1)3SiCL,+2N,+6H2—Si,N,+12HCI 3H2↑；③根据能量守恒定律，(b)是吸热反应，吸收了 (2)①除去原料气中的氧气除去水蒸气②硝酸 外界的热量，国此反应物的总能量应该低于其生成物的 总能量：(2)①化学键断裂需要吸收能量：②图中共释放 训练（八）化学反应与热能 的能量为431kJ×2=862k:③该反应断键吸收热量为 1.AA,有的放热反应也需要加热甚至高温才能发生，如 436kJ十243kJ=679kJ,而形成化学健释放了862kJ热 铝热反应，故A错误：B.化学反应过程中有化学键的断 量，放出的热量大于吸收的热量，因此该反应是放热反 裂和形成，化学健新裂吸收能量，化学健形成放出能量， 应，即反应物的总能量大于生成物的总能量。 化学健的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原 答案(1)①放吸②2A1+6H—2AI++3H2↑ 因，故B正确：C.化学反应中的能量变化通常表现为热 ③低于(2)①吸收②862③大于放热 量的变化，还有的化学反应中有化学能转化为光能等， 9.D白碎转化为红磷放出热量，故红磷转化为白磷吸收 故C正确：D.反应物的总能量高于生成物的总能量，则 热量，为吸热反应，A正确：红磷吸收热量转化为白磷， 反应放热，反之吸热，故D正确。故选A。 白磷的能量高，不稳定，B正确：白磷转化为红磷霄要放 2.D反应A+BC释放能量，说明A+B能量总和大 出热量，红磷燃烧放出热量，故等物质的量的白碎燃烧 于C能量，①A十B·X为吸热反应，则A十B能量总 放出的热量比红磷放出的热量多，D错误。 和小于X能量，②X+C为放热反应，则X能量大于 10.CA.由图可知，A(g)→B(g)反应物总能量小于生成 C能量，符合条件的只有D。 物总能量，为吸热反应，B(g)→C(g)反应物总能量大 3.D由题千信息可知，H一H键的键能为436kJ/mol, 于生成物总能量，为放热反应，A错误：B.由图可知， H一F健的键能为565kJ/mol,H一Br键的键能为 1molA(g)的总能量大于1molC(g)的总能量，则 368kJ/mol,H1健的能能为297kJ/mol,键能越小， A(g)-C(g)为放热反应，则1molA(g)的总键能小于 分子越不稳定，H一I键的键能最小，受热时分子最不稳 1molC(g)的总键能，B错误：C.根据图像，1molC(g) 定，D特合题意。 与1molA(g)的能量差为(E,-E十E一E)kJ,C正 4.D有些放热反应需要加热才能发生，如铝热反应，A 确：D.反应A(g)+B(g)为吸热反应，但不一定要加热 错误：碳与二氧化碳的反应是吸热反应，B错误；由 才能发生，D错误。 C(石墨)十1.9kJ·molC(金刚石)可知，石墨转 11.BA项不正确，N(g)→2N(g)表示断裂化学键的 化为金刚石是吸热反应，石墨的能量低于金刚石的能 过程，应吸收能量，B项正确，N(g)十3F(g) 量，石墨更稳定，C错误：等量的硫蒸气具有的能量大于 NF,(g)表示形成化学健的过程，应放出能量。C项不 硫图体具有的能量，因此等量的硫蒸气完全燃烧时放出 正确，根据健能的数值，分别计算旧化学健断裂时吸收 的热量多，D正确。 的总能量与新化学健形成时释放的总能量，比较二者的 5.C由图可知该反应是放热反应，所以该反应断开化学 大小确定反应的热量变化，吸收能量(946k十160k×3) 键消耗的总能量应小于形成化学键释放的总能量，故 <放出能量(283kJX6),故为放热反应。D项不正确， A、B错误：化学健的断裂吸收能量，根据图像，断裂 化学反应一定有化学健的斯裂与生成，若NF,吸收能 2molA一B需要吸收yk能量，故C正确：根据图像， 量后没有化学键的断裂与生成，则一定不发生化学变 1molA2和1molB2的总能量高于2 mol AB的总能量， 化，可能发生物理变化。 故D错误。 12.解析(1)装置I可通过U形管中红墨水液面的变化 6,C设1molH一H键断裂时吸收能量为xk」。首先写 判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应：装 出化学方程式2H,十0，燕槛2H,0,然后分析过程， 置Ⅱ可通过烧杯中是否冒出气泡判断綱与浓硝酸的反 应是放热反应还是吸热反应；装置Ⅲ不能证明钢与浓 2H-H+0-0点晨2H-0-H,由过程可知2m0l氢 硝酸的反应是放热反应还是吸热反应 气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2molH一H键、 (②)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是 1mol0一0键，吸收的能量为(2x+496)kJ:生成 放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管 2molH2O形成4molH一O键，放出的能量为4X 左端液柱降低，右端液柱升高。 463kJ=1852kJ,依据能量守恒定律放出能量484kJ= (3)①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该 1852kJ一(2x十496)kJ,即可求出x=436。 反应为放热反应，放出的热量使大武管中温度升高，气 7.解析(1)因为发生反应A十BC十D,U形管中甲 体压强增大，所以右边烧杯中有气泡冒出，反应完毕 处液面下降，乙处液面上升，根据气体具有热张冷缩的 后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱。②若 性质可以判新该反应为放热反应。(2)因为反应为放热 M溶于水后观察到烧杯里冒出气泡，说明M溶于水放 30 出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放 极，则a为正极，得到电子，发生还原反应，b为负极，失 出的不一定为化学变化，如氢氧化钠溶于水放热，但不 去电子，发生氧化反应。(1)根据上述分析知，b是电池 是化学反应，所以可能是放热反应。③若M溶于水后 的负极，失去电子，反应Cu十2Ag一2Ag十Cu2+中 观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明装置中 Cu失去电子，故Cu作负极，发生的电板反应为Cu一 气体的压强减小，则M可能是硝酸铵，因为硝酸铵溶 2eCu+。(2)a是电池的正极，电极材料可以是比 于水吸收热量。 铜不活泼的Ag,也可以是石墨。(3)电解质溶液c是含 (4)方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在 有Ag的溶液。(4)根据得失电子守恒可得，反应过程 陶土网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸榴水，片刺后，若观 中转移2mol电子，生成2 mol Ag,则转移0.2mol电子 察到棉花燃烧，则说明该反应是放热反应。 生成Ag的质量为108g/mol×0.2mol=21.6g, 答案(1)Ⅲ(2)左端液柱降低，右端液柱升高放热 答案(1)负CuCu-2eCu2+(2BD(3)B (3)①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管 (4)21.6 内形成一段水柱②可能是放热反应③NH,NO,(答案 8.解析I,(1)甲装置中，二价金属A不断溶解，说明A 合理即可)(4)I(或D)放热 失电子，发生氧化反应，则A作负极，B作正极，装置甲 训练（九） 中负极的电极反应式是A-2e一A+。(2)乙装置 化学反应与电能 中，C的质量增加，说明C电极上铜离子得电子发生还 1.A A 化学能→电能 原反应，则C作正极，B作负极，装置乙中正极的电极反 应式是Cu2++2e—Cu。(3)丙装置中，A上有气体 B 风能机城能一电能 产生，说明A上氢离子得电予发生还原反应，则A作正 化学能+热能 极，D作负极，结合(1)(2)分析可知，四种金属活泼性由 D 太阳能·热能 强到弱的顺序是D>A>B>C。Ⅱ，(1)钢不能与稀硫 酸反应，则乙烧杯中钢片表面无气泡生成，甲装置中形 2.B锌为负极，铜为正极，电子由锌片流向铜片，A正确： 成原电池，钢作正极，测甲烧杯中铜片表面有气泡产生， 电流与电子运动方向相反，则电流由铜片经导线流向锌 故A错误：乙装置没有形成闭合回路，不能形成原电 片，B错误：锌失电子生成锌离子，H在钢片上得电子 池，故B错误：两烧杯中硫酸都参加反应，溶液中氢离子 被还原生成H,C正确；原电池工作时，阴离子移向负 浓度均减小，故C正确：甲装置能形成原电池，其反应速 极，阳离子移向正极，D正确。 率较一般化学反应速率更大，所以甲中产生气泡的速率 3.A铅酸蓄电池工作时，负极Pb失去电子，与SO)结 比乙中快，故D错误，(2)在甲装置中，某同学发现不仅 合生成PbSO,所以电极反应式为Pb一2e十SO 在铜片上有气泡产生，而且在锌片上也产生了气体，可 一PbSO,故A错误；铅酸蓄电池是可充电电池，是二 能是由于锌片不纯，在锌片上形成原电池。(3)在甲装 次电池，放电时将化学能转化为电能，故B正确：电池放 置中，如果把稀硫酸换成硫酸钢溶液，C在正极上得 电时，电子从负极Pb通过外电路流向正极PbO2,故C 电子产生Cu,电极反应式为Cu2+十2eCu。 正确；电池放电时，H广移向正极PbO2,SO移向负极 答案I.(1)A-2e—A+(2)Cu2++2eCu Pb,故D正确。 (3)D>A>B>CⅡ.(1)C(2)锌片不纯，锌与杂质 4.C铜辑原电池中，Cu作正极，溶液中的氢离子在正极 构成原电池(3)Cu+2e—Cu 上得电子生成氢气，所以C上有气池生成，故A正确： 9.D通入氢气的电极为氢氧燃料电池的负极，发生氧化 原电池中化学能转化为电能，LED灯发光时，电能转化 反应，电极反应式为H2一2e十2OH一2H2O,通入 为光能，故B正确，柠檬汁显酸性也能作电解质溶液，所 氧气的电极为氢氧燃料电池的正极，电极反应式为O 以将稀硫酸换成柠檬汁，仍然构成原电池，所以导线中 十2HO十4e一4OH,电子从负极流向正极，电解 有电子流动，故C错误；金属性Cu比Zn、Fe弱，Cu作 液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。通入氢气 正极，所以电路中的电流方向不变，仍然由C和流向负 的电极上发生氧化反应，A正确：氧气在正极上发生还 极，故D正确。 原反应，正极的电极反应式为O十2H,O十4e 5.D锂-海水电池以金属锂为负极，石墨为正极。电池的 4OH,B正确：由题图可知，氢氧燃料电池总反应为氢 正极上发生还原反应，A错误：电池中电流由正极流向 气和氧气反应生成水，生成的水从负极排出，则碱性电 负极，故电流由石墨流向L,B错误；电池中阳离子移向 解液的pH不变，C正确；电解液中阳离子向正极即通 正极，故Li由负极向正极迁移，C错误：负极Li失电子 入氧气的电极移动，D错误。 生成L,正极水得电子生成氢氧根离子和氢气，枚电 10.BCu极为负极，Ag的活泼性弱于Cu,X可以是银或 池的总反应为2Li十2HO一2LiOH十H↑，D正确。 石墨，故A正确：Cu极是负极，Cu极电极反应式为Cu 6.D分析题图可知，a电极上发生失电子的氧化反应，作 一2e—Cu+,溶液中的阴高子移向Cu极，故B错 负极，则b电极为正极，A正确：氨气在负极上转化为氮 误：电解质溶液中Ag发生还原反应，Y可以是 气，因此负极区发生的反应是2NH,一6e一N2+ AgNO,溶液，X极上的电极反应式为Ag十e一 6H,B正确：正极区发生的反应是O,十4H十4e Ag,故C正确：当Cu极质量减小6.4g,参加反应的 2HO,每消耗标准状况下2.24LO,(物质的量为0.1mol), Cu的物质的量为0.1mol,根据2Ag十Cu一Cu+ 转移0.4mol电子，因此a电极向b电极转移0.4mol 十2Ag,可知生成0.2 mol Ag,则X极质量增加21.6g, 电子，C正确；负极区发生的电极反应为2NH,一6e 故D正确。 一N,十6H+,每消耗标准状况下2.24LNH,(物质的 11.D乙与丙中锌均为负极，Zn发生氧化反应生成锌离 量为0.1mol),失去0.3mol电子，a电极向b电极转移 子，乙中正极上氢离子发生还原反应生成氢气，丙中正 0.3mol电子，D错误。 极上铜离子发生还原反应生成钢单质，根据得失电子 7.解析由题千信息可知，原电池中，电流从a极流向b 守恒可知，H,~2e~Cu,则若乙与丙中锌片减轻的质 31●高中化学·必修第二册（人教版） 训练（八） 化学反应与热能 基础练了学考测评 C(金刚石)可知，金刚石比石墨稳定 1.下列说法中错误的是 D.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧， A.需要加热才能发生的反应一定是吸热 前者放出的热量多 反应 5.(安徽池州高一统考期中)化学反应A2十 B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量 B,—2AB的能量变化如图所示，则下列 变化的主要原因 说法中正确的是 () 能 C.化学反应中的能量变化通常表现为热量 2 mol A+2 mol B 的变化 △E=xkJ △E=ykJ D.反应物总能量和生成物总能量的相对大 1 mol Az+1 mol B2 小决定了反应是放出能量还是吸收能量 2 mol AB 2.反应A+BC(放热)分两步进行，①A A.该反应断开化学键消耗的总能量大于 十B→X(吸热)：②X→C(放热)。下 形成化学键释放的总能量 列示意图中，能正确表示总反应过程中能 B.该反应是吸热反应 量变化的是 C.断裂2 mol AB中化学键需要吸收ykJ 能量 A+B X D.1molA2和1molB2的总能量低于 反应过程 0 反应过程 2 mol AB的总能量 A B 能月 6.(银川二中高一期中)已知2mol氢气完全 A+B A+B 燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ,且氧 0 反应过程 0 反应过程 气中1molO一O键完全断裂时吸收能量 D 496kJ,水蒸气中1molH一O键形成时放 3.分析下面化学键键能数据，判断下列分子 出能量463kJ,则氢气中1molH一H键断 中受热时最不稳定的是 ( 裂时吸收能量为 化学键 H-H H一F H-Br H-I A.920 kJ B.557 kJ 键能/(kJ/molD 436 565 368 297 C.436 kJ D.188 kJ A氢气 B.氟化氢 7.为了研究化学反应A十B C.溴化氢 D.碘化氢 C十D的能量变化情况，某同学 4.(嘉祥高一月考)下列说法正确的是( 设计了如图所示装置。当向盛 A.放热反应都不需要加热就能发生 有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管 B.灼热的碳与二氧化碳的反应是放热反应 中甲处液面下降、乙处液面上升。试回答 C.由C(石墨)+1.9kJ·mo1 下列问题： 18 (1)该反应为 (填“放热”或 “吸收”)能量。 “吸热”)反应。 ②图中共释放的能量为 kJ. (2)A和B的总能量比C和D的总能量 ③该反应的反应物的总能量 (填 (填“高”或“低”)。 “大于”“等于”或“小于”)生成物的总能量， (3)该反应的物质中的化学能通过化学反 所以该反应是 反应。 应转化成 释放出来。 能力练/素能增优 (4)该反应的反应物化学键断裂吸收的能 9.(广东汕头金山中学高一期中)磷有多种不 量 (填“高”或“低”)于生成物化学 同的单质，红磷（结构复杂用“P”表示）和白 键形成放出的能量。 磷(P,)是磷的两种同素异形体，充分燃烧 8.按要求回答下列问题： (1)某同学做如下实验，以检验反应中的能 的产物都是P2O3。在25℃、101kPa下， 量变化。 31g白磷完全转化为红磷，放出11kJ的热 量。下列说法错误的是 () 温度计 温度计 搅拌 A.红磷转化为白磷属于吸热反应 Ba(Oh·8H,0 B.红磷的稳定性比白磷强 盐酸 和NHCI (a (b) C.等温、等物质的量的白磷和红磷，能量较 ①在实验中发现反应后(a)中温度升高，由 高的是白磷 此可以判断(a)中反应是 热反应， D.等物质的量的红磷和白磷完全燃烧，放 (b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应 热较多的是红磷 是 热反应。 10.某化学反应包括A(g)→B(g)、B(g)→C(g) ②写出铝与盐酸反应的离子方程式： 两步反应，整个反应过程中的能量变化如 图所示。下列说法正确的是 ③根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能 能量k灯 量应该 (填“高于”或“低于”)其生 1 mol B(g) 成物的总能量。 mol A(g) (2)如图表示1molH2与1 mol Cl2反应生 1 mol C(g) 反应过程 成2 mol HCI的能量变化的理论分析示 A.两步反应均为吸热反应 意图。 B.1molA(g)的总键能大于1molC(g) ①0键断裂，国 436 kJ/mol 假想的 的总键能 能量 @@熊断裂@ 中间物质 C.1molC(g)与1molA(g)的能量差为 243 kJ/mol 键 键 能量 (E-E+E2-E)kJ @C①@C① D.反应A(g)→B(g)一定要加热才能 431 kJ/mol 431 kJ/mol 能量 能量 发生 ①化学键断裂需要 (填“释放”或 11.(郴州高一检测)生产液晶显示器的过程 19 ●高中化学·必修第二册（人教版） 中使用的化学清洗剂NF。是一种温室气： U形管里液面左右相平)，在甲试管里加 体，其储存能量的能力是CO2的12000~ 入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中 20000倍，在大气中的寿命可长达740年 可观察到的现象是 之久，以下是几种化学键的键能（断裂 说明该反应属于 (填“吸热”或 1mol化学键吸收的能量或形成1mol化 “放热”)反应。 学键放出的能量称为键能)： (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择 化学键 N=N FF N一F 装置Ⅱ进行实验（反应在甲中进行）。 键能/(kJ·mol1) 946 160 283 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观 下列说法中正确的是 ( 察到的现象是 A.过程N2(g)→2N(g)放出能量 B.过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出 ②若M溶于水后观察到烧杯里产生气 能量 泡，则说明M溶于水 C.反应N2(g)+3F2(g)—2NF,(g)是吸 (填“一定是放热反应”“一定是吸热反应” 热反应 或“可能是放热反应”)； D.NF,吸收能量后如果没有化学键的断 ③若M溶于水后观察到烧杯里的玻璃管 裂与生成，仍可能发生化学反应 内形成一段水柱，则M可能是 12.为了探究化学能与热能的转化，某实验小 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾 组设计了如图所示三套实验装置： 与水的反应(4KO2+2H2O一4KOH+ 3O2↑)是放热反应还是吸热反应。 方法①：选择上述装置 (填“I” “Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验； 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹 (1)上述3套装置中，不能证明“铜与浓硝 并放在陶土网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏 酸的反应是吸热反应还是放热反应”的是 水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反 应是 (填“吸热”或“放热”)反应。 (2)某同学选用装置I进行实验（实验前 20