8 第二章 第2节 第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂课时作业（鲁科版）

巴五维课堂 氢的原子半径最小。原子得到电子伴随着能量的释 放，在其他条件相同时，得电子越容易，元素的非金 属性越强，因此X所代表的是位于第2周期ⅦA族 的氟元素。 答案：(I)a(2)cf:N::N: (3)共价键H,C1: (4)氟WAH文F: 13.解析：根据元素在周期表中的位置可推出①~⑩号 元素分别为H、He、C、N、O、F、Na、Mg、S、Cl。(1)H、 C、N、O、F、S和Cl都是主族非金属元素，其原子可 形成共价键；Na、Mg都是主族活泼的金属元素，其 原子可形成离子键。(2)H原子的K层上只有1个 电子，获得1个电子后便形成2电子稳定结构，F原 子的L层、Cl原子的M层都是有7个电子，获得1 个电子便形成8电子稳定结构，因此，H、FC1元素 的原子只需要形成1个共价单键就能达到稳定结 构。(3)能形成气态氢化物的元素是C、N、O、F、S和 Cl,CH4和H2O都呈中性，NH3呈碱性，HF、H2S 和HC1都呈酸性。(4)Cl的最高价含氧酸是 HCIO4,它是共价化合物，其中的化学键都是共价 键。(5)含氧量最高的共价化合物在H、C、N、F、S和 C】等元素的含氧共价化合物之中，该共价化合物应 具备分子中氧原子数目多，其他元素种类少、原子数 目小，相对原子质量小等条件，它是H2O2。(6)H、 O、Na形成的化合物是NaOH,它是含有共价键的离 子化合物，离子键在Na+与OH一之间，共价键在 OH内的O原子与H原子之间。 答案：(1)H、C、N、O、F、S、Cl (2)H、F,C(3)NH(4)共价()H:O:O:H (6)NaOH离子键、共价键离子 第2节化学反应与能量转化 第1课时化学反应中能量变化的本质及转化形式 1.C[过程1是H2和Cl2的化学键断裂，是吸热过程， A错误：过程2是形成H一C1化学键，是放热过程， B错误；过程3是C2在H2中燃烧，放出热量，C正 确；过程4与过程3相反，是吸热过程，D错误。] 2.A[破坏1molH一H键消耗的能量为Q1kJ,则 H一H键能为Q1kJ·mol-1,破坏1molO=O键消 耗的能量为Q2kJ,则O=O键能为Q2kJ·mol-1,形 成1molH一O键释放的能量为Q3kJ,则H一O键的 键能为Q,·mol,反应2H2(g)+O2(g)点燃 2H2O为放热反应，即反应物的总键能一反应产物的 总键能<0，即2Q1+Q2-4Q3<0,所以2Q1+Q2 <4Q3.] ·5 化学·必修第二册 3.C[根据能量变化的示意图，合成氨的反应是放热反 应，反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放 的能量，故A错误；催化剂吸附N2、H2,没有形成化学 键，催化剂与气体之间的作用力不属于化学键，故B 错误：由图可知，每3个氢分子和1个氨气分子断键得 到原子，然后生成2个氨分子，生成氨分子之前是氢 原子和氨原子，故C正确：催化剂对反应中的能量变 化无影响，合成氨反应放出的热量不变，故D错误。] 4.A[A项中反应物所具有的总能量低于生成物所具 有的总能量，该反应吸热：B项，反应物所具有的总能 量高于生成物所具有的总能量，反应放热；C项释放 能量，不是化学反应：D项为释放能量的反应。门 规律方法：任何化学反应除遵循质量守恒定律外，同 样也遵循能量守恒定律，不同形式的能量之间可以转 化，但总能量保持不变。反应物与生成物的能量差若 以热能形式表现出来，即为放热反应或吸热反应。 5.A[化学反应中的能量变化一定遵循能量守恒定律； 物质发生化学反应都伴随着能量的变化，所以反应物 的总能量与生成物的总能量一定不同：在一个确定的 化学反应中，反应物的总能量(E,)与生成物的总能量 (E2)之间的关系：E1>E2,化学反应为放热反应，E <E2,化学反应为吸热反应。] 6.D[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，然后原子重新结合生成2个氨分子，A 正确：催化剂能玫变化学反应的速率，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正确： 化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成释放能 量，从题图可看出②为化学键断裂过程，③为化学键 形成过程，C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错误。] 7.C[由题意可以推测，如果一个反应过程放出能量， 那么使该反应向反方向进行则需要吸收能量，故C正 确：另外氢气和氧气反应、氢气和氯气反应、铝和氧气 反应都是放出能量的反应，则与它们相反的反应：水、 氯化氢和Al2O3的分解都应该是吸收能量的反应，故 A、B、D错误。 8.A[N2O和NO反应生成N2和NO2的化学方程式 为N2O+NO-=N2+NO2,反应生成1molN2时转 移2mole,A不正确：根据图示，反应物能量之和大 于反应产物能量之和，B正确：由题图知该反应放出的 热量为139kJ,C正确：由于该反应放热，所以断键吸 收能量之和小于成键释放能量之和，D正确。] 9.D[因为碳酸钙受热分解是吸热反应，CO2(g)和 CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于 参考答案 零，A、B项正确；C项，在CaCO3中，Ca2+和CO号之 间存在离子键，CO中，C与○之间存在共价键，故 反应中有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能 量，成键放出能量，C项正确：需要加热才发生的反应 不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应， D项错误。] 10.AB[A项，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放 能量，错误；B项，由图可知反应物的总能量高于反应 产物的总能量，应为放热反应，错误；D项，a=1852 -1368=484,正确。] 11.解析：破坏1mol物质的化学键时所消耗的能量与相 同条件下形成1mol该物质的化学键时放出的能量 相等，放出的能量越多，物质本身具有的能量越低， 分子越稳定。形成1molH一H键时放出的能量最 多，为436kJ:在氢化物中，形成1molH一Cl键时放 出的能量最多，为432kJ:假设消耗1molH2,分别 计算出生成HCl、HBr、HI的三个反应放出的热量依 次为185kJ、103kJ和9kJ。 答案：(1)A(2)A(3)放热反应(4)放出C12 (5)能元素的非金属性越强，生成的氢化物越稳 定，反应放出的能量就越多 12.解析：(1)2H2S(g)+SO2(g)--3S(s)+2H2O(1),2mol H2S中有4molH-S键，1 nol SO2中有2molS=O 能，3molS中有gmlS,即3 mol S S能，2mol H2O中有4molH一O键。破坏反应物中的化学键 吸热，形成反应产物的化学键放热，故△H (4×364+2×522-3×266-4×465)kJ·mol-1= -158kJ·mol厂1，Q=158。 (2)a>2b时，H2S过量，S02不足，以SO2的量计算， S0,有270l,放热2×158日=7.0546： a<2b时，H2S不足，SO2过量，以H2S的量计算， H,S有2m,拔热2元×号X1588.5aN注 意化学方程式中H2S的系数是2，所以除以2)。 答案，(1D158(2)22(或7.0546)0〔或 3.53a) 13.解析：(1)肼分子中含有N一H共价键和N一N共价 键。因为燃烧反应为放热反应，故反应物的能量之 和比生成物的能量之和大。 (2)氢气在空气中和在纯氧中燃烧相同，释放的能量 也相同，不同之处在于液态空气中的液氮不能参加 反应，且在液氢燃烧时还会挥发带走氢气燃烧所放 出的部分热量。 ·5 课时作业乡 (3)液氢、液氧的沸点低，在常温下易挥发，若要保持 一定的量，需要不停地补加。 答案：(I)①共价键②N一N键N=N键、H一O 键③大于 (2)液态空气中的液氮不能参与反应，液氢燃烧时， 液氮挥发带走大量的热量，导致能量损失 (3)液氢、液氧的沸点低，容易挥发 第2课时化学反应能量转化 的重要应用—化学电池 1.C[铜锌原电池中，Zn是负极，失去电子发生氧化反 应，电极反应为Zn-2e一Zn2+,Cu是正极，氢离 子得电子发生还原反应，电极反应为2H++2- H2个。则A.Cu是正极，氢离子得电子发生还原反 应，Cu棒的质量不变，故A错误；B.由于Zn是负极，不断 发生反应Zn-2e—Zn2+,所以溶液中c(Zn2+)增大， 故B错误：C.由于反应不断消耗H什，所以溶液的c(H+) 逐渐降低，故C正确：D.SO不参加反应，其浓度不变， 故D错误；故选C] 2.C「将a与b用导线连结起来浸入电解质溶液中， b不易腐蚀，则b为正极，a为负极，所以金属活动性： a>b:将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧 烈，则金属活动性：d>a:将Cu浸入b的盐溶液里，无 明显变化，说明金属活动性：b>Cu:如果把Cu浸入c 的盐溶液里，有c的单质析出，说明金属活动性：Cu>c: 因此金属活动性：b>Cu>C:综上所述可知金属活动性： d>a>b>Cu>c,故合理选项是C.] 3.A[将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫 酸中，同时向a中加少许胆矾晶体，那么在a中锌粒会 先与硫酸铜发生置换反应生成铜，锌、铜与稀硫酸会 形成原电池，反应速率会加快，所以a中生成氢气的 速率比b中的快，但a中已经有一部分锌与铜反应，所 以产生的氢气会比b中的少。综上所述，表示产生氢 气的体积V(L)与时间t(min)的关系正确的是A。答 案为A。] 4.A[根据反应①可知M比N活泼；根据②可知M做 正极，P做负极，P比M活泼；根据③可知N比E活 泼：根据④可知，F为负极，P为正极，F比P活泼。综 上所述，五种金属的还原性顺序为F>P>M>N>E。 答案选A。] 5.D[A.电子方向从负极流向正极，即电极I→电极 Ⅳ，电极Ⅲ→电极Ⅱ，电子不能通过溶液，A错误： B.电极I上电极上为n失电子，发生氧化反应，B错误； C,电极Ⅳ是阴极，该电极上发生反应为Cu++2e Cu,所以电极质量逐渐增大，C错误；D.电极Ⅲ为阳极，电 极反应式为Cu-2eCu2+,D正确.]世五维课堂 空 化课时 间 第2节 化学及 纠错空间 学作业 第1课时 化学反 1.H2能在Cl2中燃烧生成HCl,HCI也能在一 定条件下分解为H2和CL2。如图为H2、CL 和HC1三者相互转化过程的微观示意图，下 列说法正确的是 过程3 00过程10· 过程2② ●● 0· ⑦· 过程4 ②c1·H A.过程1放热 B.过程2吸热 C.过程3放热 D.过程4放热 2.氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应 中，破坏1molH一H键消耗的能量为Q1kJ, 破坏1molO一O键消耗的能量为Q2kJ,形 成1molH一O键释放的能量为Q3kJ。下列 关系式中正确的是 ( A.2Q1+Q2<4Q3 B.2Q1+Q2>4Q 方法总结 C.2Q1+Q2<2Q3 D.2Q1+Q2>2Q 3.德国化学家Haber利用N,和H2在催化剂表 面合成氨气而获得诺贝尔奖，该反应的微观历 程及能量变化的示意图如下，用 聊聊 O 06b 分别表示N2、H2、NH3, 下列说法正确的是 ( 0o%p00 7nnnnnnannnnn 99A鼎9999 9鼎999299 ① ② 1③ 催化剂 催化剂 o ④ 催化剂 能量/kJmo 反应物 生成物 反应过程 A.合成氨反应中，反应物断键吸收的能量大 于生成物形成新键释放的能量 B.催化剂在吸附N2、H2时，催化剂与气体之 间的作用力为化学键 C.在该过程中，N2、H2断键形成氮原子和氢 原子 D.使用催化剂，合成氨反应放出的热量减少 ·1 化学·必修第二册 反应与能量转化 应中能量变化的本质及转化形式 4.下列图示变化为吸收能量的反应的是( ↑能量 ↑能量/kJ-mol1 生成物 508 1600 N2+3H2 反应物 2NH3 0 反应过程 0 反应过程 A B 稀盐酸 浓硫酸 一锌粒 D 5.下列说法中正确的是 A.化学反应中的能量变化，其表现形式除热 能外还可能是光能和电能等 B.化学反应中的能量变化不一定遵循能量守 恒定律 C.在一个确定的化学反应关系中，反应物的 总能量与生成物的总能量可能相同 D.在一个确定的化学反应关系中，反应物的 总能量总是高于生成物的总能量 6.化学家格哈德·埃特尔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： Qo02p00① ② z7727277777727777777 99A29299→92999299 ③ 下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是 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则释放能量 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 7.已知在相同状况下，同一化学键断裂需要吸收 的能量等于形成该化学键放出的能量。下列 说法正确的是 ( A.电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧 气，该反应是一个放出能量的反应 B.水分解产生氢气和氧气时放出能量 第二章化学键化学反应规律 C.相同状况下，反应2SO。十O2 催化剂 2S03 △ 是一个放热反应，则反应2SO, 催化剂 △ 2SO2十O2是一个吸热反应 D.氯化氢分解成氢气和氯气时放出能量 8.由NO和NO反应生成N2和NO,的能量变 化如图所示。下列说法不正确的是 () N…O NN.O' 过渡态 209 348 N2O(g)+NO(g) N2(g)+NOz(g) 反应过程 A.反应生成1molN2时转移4mole B.反应物能量之和大于生成物能量之和 C.N2O+NO—N2+NO2反应放出139kJ 的热量 D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和 9.根据如图所示的反应判断下列说法中错误 的是 Ca2 C03 CaO CO. 碳酸钙的热分解示意图 A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO,(s) 的总能量 B.该反应的焓变大于零 C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂， 化学键断裂吸收能量，化学键生成放出 能量 D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反 应均为吸热反应 10.(双选)研究表明，化学反应中能量变化的本 质是化学键的形成和断裂过程中释放和吸收 能量。如图表示反应2H(g)十O2(g) 2HO(g)的能量变化，下列有关说法中错误 的是 ) 能量 4H(g)+20(g) ①1368kJ 1②1852kJ 2H,(g)+0,(g) 放热或盟 吸热)akJ 0 反应过程 A.图中的①是指放出能量，②是指吸收能量 B.图示说明反应2H(g)+O2(g)—2HO(g) 是一个吸热反应 C.图示说明化学键的形成与断裂是化学反 应中发生能量变化的根本原因 D.③中a为484 课时作业乡 11.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键 所消耗的能量(kJ): 物质 Cl2 Br2 12 HCI HBr HI H2 洹间 能量(k)243193 151432 366 298436 纠错空间 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 。年44年g44。年4。。 A.H, B.Cl C.Br D.12 (2)下列氢化物中，最稳定的是 A.HCI B.HBr C.HI (3)X2+H2—2HX(X代表C1、Br、I)的反 应是吸热反应还是放热反应？ (4)相同条件下，X2(X代表C1、Br、I)分别与 氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时， (填“放出”或“吸收”)的热量最多的是 (5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题 (4)吗？ (填“能”或“不能”)，你的根 据是 12.化学键的键能是原子间形成1mol化学键 (或其逆过程)时释放（或吸收）的能量。以下 是部分共价键键能的数据：H一S:364kJ· mol-1,S-S:266kJ·mo11,S=O:522kJ· mol,H-0:465 kJ.mol (1)试根据这些数据计算下面这个反应的反 应热： 2H2S(g)+SO2(g)-3S(s)+2H2O(1) 方法总结 △H=-QkJ·mol1,反应产物中的S实为 S,实际分子是一个8元环状分子（即 ☆A),则Q= (2)标准状况下，将aLH2S与bLSO2混合 进行上述反应，当a>2b时，反应放热 k;当a<2b时，反应放热 kJ。(用a、b 表示) 13.I.我国航天航空事业蒸蒸日上，航天航空的 关键技术是火箭，火箭燃料有液氢、乙炔 (C,H2)、甲烷、煤油、肼(N2H,)等。请回答 下列问题： (1)已知肼的结构简式可表示为 H,N-NH2. ①肼分子中的化学键类型为 ②肼在氧气中燃烧生成无毒的物质，则反应 中肼断裂的化学键有N一H键 新形成的化学键有 ③根据肼燃烧过程中的能量变化，说明反应 物能量之和 (填“大于”“等于”或“小 于”)生成物能量之和。 (2)氢燃料汽车中氢的燃烧与火箭中氢的燃 烧最大的不同在于前者使用的是空气作氧化 剂，而后者使用的是液氧。火箭中不能使用 液化空气，原因是 (3)火箭发射前，当液氢、液氧加到一定量后， 技术人员还要不停地补加，请你说出这种做 法的原因：