课时测评9 化学反应与热能-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 双选）

课时测评9　化学反应与热能 （时间：45分钟　满分：100分） （本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！） （选择题1－12题，每题6分，第13题12分，第14题16分，共100分） 题点一　吸热反应和放热反应 1．下列反应物的总能量一定比生成物的总能量高的是(　　) A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合 B．金属钠与水反应 C．浓硫酸稀释 D．盐酸与碳酸氢钠反应 答案：B 解析：A．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合时，发生复分解反应，生成氨气、氯化钡等，需要从周围环境吸收热量，A不符合题意；B．金属钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气，同时放出大量的热，B符合题意；C．浓硫酸稀释，能放出大量的热，但此过程中没有发生化学反应，C不符合题意；D．盐酸与碳酸氢钠反应，生成氯化钠、二氧化碳等，需要吸收热量，D不符合题意；故选B。 2．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是(　　) A．镁与盐酸反应置换出氢气为放热反应 B．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因 C．木炭还原CuO的反应属于吸热反应 D．反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时从环境吸收能量 答案：D 解析：A．金属与酸的反应为放热反应，A项正确；B．化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成能够放出能量，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因，B项正确；C．木炭还原CuO的反应属于吸热反应，C项正确；D．反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反应过程中要向外界释放能量，D项错误；答案选D。 题点二　从化学键变化的角度理解能量变化的原因 3．已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．2H→H2过程中形成的化学键是共价键 B．相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低 C．2H→H2过程中形成1 mol新化学键放出437.6 kJ的能量 D．1 mol H2解离成2 mol H要放出437.6 kJ能量 答案：D 解析：A对，H2分子中含有共价键，故2H→H2过程中形成共价键；B对，由题图可知，H原子变成H2放出能量，则等质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低；C对，由题图可知，2H→H2过程中，形成1 mol H—H要放出437.6 kJ能量；D错，1 mol H2解离成2 mol H原子，要断裂H—H，故要吸收437.6 kJ能量。 4．已知：2 mol H2(g)与O2(g)完全反应生成H2O(g)，放出的热量为483.6 kJ。键能指的是1 mol化学键断裂所吸收的能量。有关键能数据如下表所示： 则水分子中O—H键键能为(　　) A．463.4 kJ·mol-1　　　　 B．926.8 kJ·mol-1 C．221.6 kJ·mol-1 D．412 kJ·mol-1 答案：A 解析：设水分子中O—H键键能为x，根据反应热和化学键键能的关系分析，有2×436＋498－4x＝－483.6，解得x＝463.4 kJ·mol-1。故选A。 5．下图为H2与Cl2在一定条件下反应生成HCl的微观示意图。 注：示意图中的能量表示断裂或形成1 mol共价键吸收或放出的热量。 下列说法错误的是(　　) A．反应的化学方程式是H2＋Cl22HCl B．由图可知有假想中间物质H、Cl原子形成1 mol H—Cl极性键放出431 kJ的能量 C．由图中能量数据可知，H—H键比Cl—Cl键更难断裂 D．标准状况下，11.2 L H2与过量Cl2反应放出的热量是183 kJ 答案：D 解析：A.由题图可知，反应为氢气和氯气生成氯化氢：H2＋Cl22HCl，A正确；B．形成化学键放出能量，由题图可知有假想中间物质H、Cl原子形成1 mol H—Cl极性键放出431 kJ的能量，B正确；C.断裂化学键需要吸收能量，由题图中能量数据可知，断裂H—H键比Cl—Cl键需要能量大，故H—H键比Cl—Cl键更难断裂，C正确；D．由题图可知，1 mol氢气和1 mol氯气生成2 mol氯化氢释放出(431×2－436－243) kJ＝183 kJ能量，则标准状况下，11.2 L H2的物质的量为0.5 mol，与过量Cl2反应放出的热量是91.5 kJ，D错误；故选D。 题点三　从总能量高低理解能量变化的原因 6．(2024·北京育才学校高一期中)下列反应的能量变化能用如图表示的是(　　) A．镁条与稀硫酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 C．氢氧化钠溶液和稀盐酸反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应 答案：B 解析：图中反应物总能量小于生成物总能量，该反应是吸热反应。金属与酸的反应是放热反应，即镁条与稀硫酸的反应是放热反应，故A不符合题意；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，故B符合题意；酸碱中和反应是放热反应，即氢氧化钠溶液和稀盐酸的反应是放热反应，故C不符合题意；燃烧反应是放热反应，即甲烷在O2中的燃烧反应是放热反应，故D不符合题意。 7．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为AＦA、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．该反应的进行一定需要加热或点燃 B．该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1－E2) kJ C．该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量 D．生成2 mol B—A放出E2 kJ能量 答案：C 解析：根据题图可知，该反应断开反应物中化学键吸收的总能量大于形成生成物中化学键释放的总能量，为吸热反应，若生成2 mol AB2(g)，则吸收的热量为(E1－E2) kJ，B项错误、C项正确；该反应的进行不一定需要加热或点燃，A项错误；生成4 mol B—A放出E2 kJ能量，D项错误。 题点四　人类对能源的利用及能源现状 8．“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是(　　) A．煤炭、石油、潮汐能 B．水能、生物质能、天然气 C．太阳能、风能、沼气 D．地热能、海洋能、核能 答案：C 解析：A项，煤炭、石油不是新能源，也不是可再生能源；B项，天然气不是新能源，也不是可再生能源；D项，地热能是来自地球内部的能源，核能不是可再生能源，也不是来自太阳的能源。 9．液态储氢技术就是在常温常压下将氢气融入到一种化合物“储油”中，形成“氢油”，便于储存和运输。下列有关说法错误的是(　　) A．“氢油”不稳定 B．氢能源属于可再生能源 C．该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破 D．液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级 答案：A 解析：“氢油”便于储存和运输，说明它比较稳定，故A错误；氢气燃烧生成水，水分解又生成氢气，故属于可再生能源，故B正确；常温常压下可以将氢气融入到一种化合物“储油”中，故该技术实现了常温常压下储氢技术的新突破，故C正确；液态储氢解决了氢能储存难、运输难的问题，能实现氢能的广泛应用，故有利于发展氢能源电动机，从而带来新能源汽车的升级，故D正确。 10.（双选）1 mol C（金刚石，s）和1 mol C（石墨，s）所具有的能量如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A.C（金刚石，s）===C（石墨，s）是放热反应 B.金刚石比石墨稳定 C.1 mol C（石墨，s）转化为1 mol C（金刚石，s）需要吸收(E1－E2)kJ的热量 D.断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量 答案：AC 解析：A.金刚石能量高于石墨能量，C（金刚石，s）===C（石墨，s）是放热反应，故A正确；B.物质的能量越低越稳定，则石墨比较稳定，故B错误；C.1 mol C（石墨，s）转化为1 mol C（金刚石，s）需要吸收(E1－E2)kJ的能量，故C正确；D.石墨比金刚石稳定，则断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量大于断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量，故D错误；故选AC。 11．化学家证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下： 下列关于合成氨反应的叙述不正确的是(　　) 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，反应物的化学键变得容易断裂 C.过程②需吸收能量，过程③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 答案：D 解析：由题图可知，每3个氢气分子和1个氮气分子断键得到原子，然后氢原子和氮原子生成2个氨分子，A项正确；催化剂能改变化学反应的速率，合成氨的反应在催化剂作用下，反应速率加快，意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变得更容易，B项正确；化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成则放出能量，从题图中可看出②为化学键断裂过程，③为新的化学键形成过程，C项正确；化学键的断裂需要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行，D项错误。 12．（双选）根据如图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化情况，判断下列说法正确的是(　　) A.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应 B.2 mol O原子结合生成O2(g)时可以吸收498 kJ能量 C.1 mol NO(g)中的化学键断裂时可以放出632 kJ能量 D.在反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)中，生成2 mol NO(g)时吸收180 kJ的能量 答案：AD 解析：反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)的热量变化情况为(946＋498－2×632) kJ/mol＝＋180 kJ/mol，是吸热反应。A.由分析知，该反应为吸热反应，A正确；B.成键放热，从题图中看出，2 mol O原子结合生成O2(g)时可以放出498 kJ能量，B错误；C.1 mol NO(g)中的化学键断裂时可以吸收632 kJ能量，C错误；D.在反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)中，生成2 mol NO(g)时吸收180 kJ的能量，D正确；故选AD。 13．（12分）如图所示，在小试管里加入2 g新制备的无水硫酸铜，把小试管套在具支试管内。在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，白色的无水硫酸铜完全变成蓝色的五水硫酸铜晶体，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。 (1)①写出上述反应的化学方程式：________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②该反应是　　　　（填“吸热”或“放热”）反应。 (2)如果U形管内两边的液面处于同一水平面后，在小试管内先加入Ba(OH)2·8H2O晶体，再加入NH4Cl固体，用玻璃棒不断搅拌，则可观察到U形管中的现象为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)①CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O ②放热　(2)U形管右侧液面上升，左侧液面下降 解析：(1)滴入水后，CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，由现象U形管右侧液面下降，左侧液面上升，可知是具支试管内气体受热膨胀，压强增大所致，所以此反应是放热反应。(2)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，反应吸热，导致具支试管内气体压强减小，U形管中右侧液面上升，左侧液面下降。 14．（16分）Ⅰ.下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量： 物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436 根据上述数据，回答下列问题： (1)下列物质本身具有的能量最低的是　　　　（填字母，下同）。 A．H2　　B．Cl2　　C．Br2　　D．I2 (2)下列氢化物中最稳定的是　　　　。 A．HCl B．HBr C．HI (3)X2(g)＋H2(g)===2HX(g)（X代表Cl、Br、I）的反应是　　　　（填“吸热反应”或“放热反应”）。 (4)相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是　　　　。 Ⅱ.已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能[通常把拆开（或形成）1 mol化学键吸收（或放出）的能量称为键能]：P—P为198 kJ·mol-1、P—O为360 kJ·mol-1、 O == O为498 kJ·mol-1。则P？(白磷，s)＋3O？(g)===P？O？(s)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，生成1 mol P？O？放出的热量为________。 答案：Ⅰ.(1)A　(2)A　(3)放热反应　(4)Cl? Ⅱ.放热　1 638 kJ 解析：Ⅰ.(1)、(2)破坏1 mol 物质中的化学键所消耗的能量越大，则物质越稳定，所具有的能量越低。(3)、(4)以氯元素为例计算断开1 mol Cl—Cl和H—H需吸收能量：243 kJ＋436 kJ＝679 kJ，而形成2 mol HCl放出的能量为2×432 kJ＝864 kJ，所以在Cl？(g)＋H？(g)===2HCl(g)反应中放出864 kJ－679 kJ＝185 kJ的热量，同理可计算在Br？(g)＋H？(g)===2HBr(g)、I？(g)＋H？(g)===2HI(g)反应中，分别放出103 kJ、9 kJ的热量。 Ⅱ.断开旧键吸收的能量为6×198 kJ＋3×498 kJ＝2 682 kJ，形成新键放出的能量为12×360 kJ＝4 320 kJ，故该反应为放热反应，生成1 mol P？O？放出的热量为4 320 kJ－2 682 kJ＝1 638 kJ。 学生用书第46页 学科网（北京）股份有限公司 $$