第六章 第1节 第1课时 化学反应与热能-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册知能达标训练word（人教版 多选）

[对应知能达标训练P24] [基础训练] 1．下列有关新能源的说法错误的是(　　) A．绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能 B．风能、太阳能是清洁能源 C．氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料 D．共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保 解析　氢能未进入实用阶段是因为它的储存和运输受限，不是氢气燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料，C错误。 答案　C 2．(2025·湖北黄石期中)《天工开物》中提到“明年，田有粪肥，土脉发烧，东南风助暖，则尽发炎火，大坏苗穗，此一灾也。”下列反应中能量变化与上述不一致的是(　　) A．乙醇燃烧 B．铝与盐酸反应 C．生石灰与水反应 D．胆矾受热失水 解析　尽发炎火说明为放热的反应。燃烧、铝与盐酸反应、生石灰与水反应均为放热反应；胆矾加热失去结晶水的反应为吸热反应，故选D。 答案　D 3．(2025·天津期中)下列有关化学反应与能量的说法错误的是(　　) A．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”，句中涉及的化学变化是放热反应 B．已知石墨转化为金刚石是吸热反应，所以石墨比金刚石稳定 C．化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因 D．化学反应中能量变化的大小与反应物的多少无关 解析　句中“渔火”涉及燃烧，属于化学变化是放热反应，A正确；石墨转化为金刚石是吸热反应，说明金刚石的能量比石墨的高，物质含有的能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，B正确；断裂化学键要吸收能量、形成化学键要释放能量是化学反应中能量变化的主要原因，C正确；化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，且与参加反应物质的质量成正比，D错误。 答案　D 4．下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是(　　) A．图①温度计的水银柱上升 B．图②中反应物总能量大于生成物总能量 C．图③中反应开始后，针筒活塞向右移动 D．图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面 解析　Zn与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，故选C。 答案　C 5．反应：2H2O2(l)⥫⥬2H2O(l)＋O2(g)能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．由于是分解反应，所以该反应吸热 B．途径b改变了反应的能量变化 C.1 mol H2O2(l)的能量高于1 mol H2O(l)的能量 D．途径a放出的热量多 解析　由图可知，2H2O2(l)⥫⥬2H2O(l)＋O2(g)为放热反应，A错误；途径b、a的能量变化相同，B、D错误；2H2O2(l)⥫⥬2H2O(l)＋O2(g)为放热反应，则1 mol H2O2(l)的能量高于1 mol H2O(l)的能量，C正确。 答案　C 6．某反应由两步反应A⥫⥬B⥫⥬C构成，其能量曲线如图所示。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B最稳定 C．A与C的能量差为E4 D．A⥫⥬B的反应不一定需要加热 解析　A的能量小于B的能量，说明A→B的反应为吸热反应，B的能量大于C的能量，说明B→C的反应为放热反应，A错误；能量越低物质越稳定，C的能量最低，C最稳定，B错误；由题图可知，A与C的能量差为E5，C错误；A⥫⥬B的反应为吸热反应，不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体的反应为吸热反应，不需要加热，D正确。 答案　D 7．(2024·江西赣州高一期中)某小组利用如图装置探究将甲加入乙中之后的能量变化。 下列叙述正确的是(　　) A．若甲为水，乙为过氧化钠，则一段时间后，U形管左侧液面高于右侧 B．若甲为盐酸，乙为小苏打，则一段时间后，U形管左侧液面高于右侧 C．若甲为稀硫酸，乙为铜铁合金，一段时间后，U形管左侧液面低于右侧，则甲和乙的反应为吸热反应 D．若甲为浓硫酸，乙为水，一段时间后，U形管左侧液面低于右侧，则甲和乙的反应为放热反应 解析　过氧化钠与水的反应是放热反应，锥形瓶中气压增大，U形管中液面左低右高，A错误；U形管液面左低右高，说明铜铁合金与稀硫酸反应是放热反应，C错误；浓硫酸的稀释是放热过程，不是放热反应，D错误。 答案　B 8．(1)汽车尾气是城市污染的一种，在汽车尾气装置中加入适当的催化剂可以实现汽车尾气的无害治理。如图是NO和CO反应生成CO2和N2过程中的能量变化示意图，说明这个反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，NO和CO的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)CO2和N2的总能量。 (2)金刚石和石墨互为同素异形体。已知在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石，吸收1.9 kJ的热量。 ①该反应________(填“是”或“不是”)吸热反应。 ②石墨和金刚石相比，________能量高，______更稳定。 ③推测石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧，________放出的热量多。 解析　(1)根据图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放热；(2)1 mol石墨可转化为金刚石，该反应吸收1.9 kJ的热量，属于吸热反应，金刚石的能量高，石墨的能量低，故石墨更稳定，石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。 答案　(1)放热　大于 (2)①是　②金刚石　石墨　③金刚石 [能力提升] 9．(双选)(2025·安徽黄山期中)已知几种化学键的键能如下：H—H的键能为436.0 kJ·mol-1；F—F的键能为155.0 kJ·mol-1；H—F的键能为568.0 kJ·mol-1；N≡N的键能为942.0 kJ·mol-1；N—F的键能为283.0 kJ·mol-1。下列说法正确的是(　　) A．反应2HFH2＋F2是吸热反应 B．反应H2＋F2===2HF，每形成2 mol H—F键，释放1136 kJ的能量 C．N—F键比H—F键更稳定 D．反应N2＋3F22NF3中，反应物的总能量低于生成物的总能量 解析　反应2HFH2＋F2中，断开2 mol H—F键吸收的能量：2×568 kJ＝1136 kJ，形成1 mol H—H键和1 mol F—F键释放的能量：436 kJ＋155 kJ＝591 kJ，为吸热反应，A正确；反应H2＋F2===2HF中每形成2 mol H—F键，释放2×568 kJ＝1136 kJ的能量，B正确；键能越大，键越稳定，H—F键能(568 kJ·mol-1)大于N—F键能(283 kJ·mol-1)，故H—F更稳定，C错误；反应N2＋3F22NF3中，断开1 mol N≡N键吸收的能量：942.0 kJ，断开3 mol F—F键吸收的能量：3×155.0 kJ＝465 kJ，形成6 mol N—F键释放的能量：6×283.0 kJ＝1698 kJ，则放出的热量大于吸收的热量，为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，D错误。 答案　AB 10．(2024·河南郑州高一段考)N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下，已知N2＋3H2⥫⥬2NH3属于放热反应。下列说法正确的是(　　) A．②→③过程中形成了非极性共价键 B．③→④是吸热过程 C．合成氨反应中，反应物总能量大于生成物总能量 D．合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大于生成物成键释放的能量 解析　②→③过程是化学键断裂的过程，A错误； ③→④过程，N原子和H原子形成了化学键，为放热过程，B错误；合成氨反应是放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量，D错误。 答案　C 11．(2024·福建泉州高一段考)科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ能量，断裂1 mol N≡N键吸收946 kJ能量，下列说法正确的是(　　) A．N4属于一种新型的化合物 B．N4(g)===4N(g)的过程中吸收772 kJ能量 C．1 mol N4转化为N2时要吸收734 kJ能量 D．N4和N2互为同素异形体，N4转化为N2属于化学变化 解析　N4是氮元素形成的非金属单质，A错误；N4(g)===4N(g)需要吸收能量为6×193 kJ＝1 158 kJ，B错误；1 mol N4气体转变为N2化学键断裂吸收的热量为6×193 kJ＝1 158 kJ，形成化学键放出的热量为946 kJ×2＝1 892 kJ，则1 mol N4气体转化为2 mol氮气分子的反应中放出的热量为1 892 kJ－1 158 kJ＝734 kJ，C错误。 答案　D 12．(2025·河南驻马店期中)某课题组通过数字化实验对白磷燃烧时体系的温度变化进行探究，实验装置及数据曲线如图，其中t3 s时推入H2O2溶液。下列说法不正确的是(　　) A．t1 s对应的温度是白磷能够燃烧的最低温度 B．t1～t2 s可观察到大量白烟，气球可能膨胀 C．t3～t4 s对应温度升高说明过氧化氢分解放热 D．气球的作用是调节气压，同时使实验更环保 解析　t1 s时温度升高，此时白磷开始燃烧，则t1 s对应的温度是白磷能够燃烧的最低温度，A正确；t1～t2 s可观察到大量白烟，白磷燃烧放热，气球可能膨胀，B正确；t3 s时，H2O2在MnO2的催化下分解生成氧气和水，白磷与O2接触，继续燃烧，放出大量热，故温度再次升高，C错误；该实验中，白磷燃烧，放热，装置内气体受热膨胀，压强增大，故气球的作用是调节气压，防止压强过大，橡皮塞被冲出，D正确。 答案　C 13．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示的三套实验装置： (1)上述3个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是__________(填装置序号)。 (2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是_____________________________ ________________________________________________________________________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲试管中进行)。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_______________________ ________________________________________________________________________。 ②若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是__________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断反应是放热反应还是吸热反应；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断反应是放热反应还是吸热反应；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能验证该反应是放热反应还是吸热反应。(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸的反应属于中和反应，中和反应都是放热反应。(3)②NaOH固体、硝酸铵等溶于水时有热量的变化，但发生的是物理变化，不属于化学反应，故不是放热或吸热反应。 答案　(1)Ⅲ (2)U形管内左端液面降低，右端液面升高　放热 (3)①导气管口处产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯中的导管内形成一段水柱　②可能是放热反应　某些物质(如NaOH固体)溶于水放热，但不是放热反应 14．回答下列问题： (1)①已知断裂或形成1 mol化学键所吸收或放出的能量叫做该化学键的键能，单位为kJ·mol-1。白磷在氧气中燃烧的化学方程式可用结构式表示如图： 根据下表中数据计算：0.1 mol P4(白磷)在氧气中充分反应____________(填“吸收”或“放出”)____________ kJ能量，在此过程中能量的转化形式为____________。 化学键 P—P P—O O===O P===O 键能/kJ·mol-1 198 360 498 585 ②白磷在氧气中燃烧的能量变化可用图中的________(填字母)表示。 ③已知在一定条件下，白磷转化为红磷释放能量，故白磷比红磷的稳定性________(填“强”或“弱”)。 (2)根据下图所示的转化关系判断，生成16 g CH3OH(l)放出________ kJ能量。 解析　(1)①1 mol白磷在氧气中燃烧断键吸收的总能量为198×6＋498×5＝3 678 kJ，成键放出的总能量为585×4＋360×12＝6 660 kJ，0.1 mol P4(白磷)在氧气中充分反应放出(6 660－3 678)×0.1 kJ＝298.2 kJ能量，在此过程中能量的转化形式为化学能转化为热能； ②白磷在氧气中燃烧是放热反应，能量变化可用图a表示。 ③能量越低越稳定，白磷转化为红磷释放能量，红磷能量低，白磷比红磷的稳定性弱。 (2)16 g CH3OH(l)的物质的量为＝0.5 mol，根据图示的转化关系，生成1 mol液体甲醇放出91 kJ的能量，生成0.5 mol CH3OH放出91×0.5＝45.5 kJ能量。 答案　(1)①放出　298.2　化学能转化成热能　②a　③弱　(2)45.5 学科网（北京）股份有限公司 $