6.1.1化学反应与热能 同步练习 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

化学反应与热能 [基础巩固练] 一、吸热反应与放热反应 1．(3分)下列变化属于吸热反应的是(　　) A．盐酸加入氢氧化钠溶液中 B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应 C．加热使碘升华 D．CaO溶于水 [解析]　盐酸与NaOH溶液发生中和反应，中和反应为放热反应，故A不符合题意；氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应为吸热反应，故B符合题意；碘升华为物理变化，不属于化学反应，故C不符合题意；氧化钙溶于水时与水反应生成氢氧化钙，属于放热反应，故D不符合题意。 [答案]　B 2．(3分)下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是(　　) A．木炭与高温水蒸气发生置换反应 B．氯化铵受热分解 C．Fe在Cl2中燃烧 D．高温煅烧石灰石 [解析]　由图可知，该反应是吸热反应。木炭与高温水蒸气发生置换反应，是氧化还原反应，也是吸热反应，A符合题意；氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，该反应是非氧化还原反应，B不符合题意；Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，该反应是放热反应，C不符合题意；高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳的反应，不是氧化还原反应，D不符合题意。 [答案]　A 二、化学反应过程中能量变化的原因 3．(3分)下列关于反应能量的说法正确的是(　　) A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化 B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C．已知反应：Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量 D．相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子的能量为E2，则2E1＝E2 [解析]　化学反应中的能量变化，不是都表现为热量的变化，还可能有其他能量的变化，如光能等，故A错误；化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，故B正确；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，故C错误；分子变成原子需要破坏化学键，吸收能量，2E1>E2，故D错误，故选B。 [答案]　B 4．(3分)已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．该反应吸收的能量为E2－E1 C．该图可表示为酸和碱的反应图像 D．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量 [解析]　由图可知，该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，A、D错误；酸碱中和反应为放热反应，C正确。 [答案]　C 5．(3分)化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量 B．该反应是吸热反应 C．断裂2 mol AB中化学键需要吸收y kJ能量 D．1 mol A2和1 mol B2的总能量低于2 mol AB的总能量 [解析]　该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，所以为放热反应。断开化学键消耗的总能量小于形成化学键释放的总能量，A、B错误；断键时应吸收能量，断裂2 mol A—B键应吸收y kJ能量，C正确；2 mol AB的总能量低于1 mol A2和1 mol B2的总能量，D错误。 [答案]　C 6．(3分)1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。化学反应与能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．若H2O为液态，则生成物总能量将变大 C．4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量 D．断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量 [解析]　由题图可知，4HCl(g)＋O2(g)的总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应为放热反应，断开旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键所释放的总能量，故A、D错误；若H2O为液态，气体变为液体，物质能量减小，生成物总能量将变小，故B错误；反应前后遵循能量守恒，4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)和2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量，故C正确。 [答案]　C 三、人类对能源的利用及能源现状 7．(3分)新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能达到新能源标准的是(　　) ①地热能　②煤　③天然气　④太阳能　⑤石油　⑥风能　⑦氢能 A．②⑤⑥⑦ B．①④⑥⑦ C．④⑤⑦ D．②③⑥⑦ [解析]　煤、石油、天然气是化石能源，不可再生，不属于新能源；新能源有太阳能、地热能、海洋能、风能、氢能等，这些新能源对环境无污染或污染很小，属于环境友好型能源，即符合条件的是①④⑥⑦，故选B。 [答案]　B 8．(3分)为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是(　　) A．H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 D．2 mol H2O(1)具有的总能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量 [解析]　水的分解是吸热反应，A错误；氢能源由于受贮存和运输等因素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用价值，B、C错误；2 mol H2(g)在1 mol O2(g)中完全燃烧生成2 mol H2O(l)，并放出大量的热，故2 mol H2O(l)具有的总能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量，D正确。 [答案]　D [综合提升练] 9．(3分)氢气和氧气发生反应的过程用如下模型表示，“—”表示化学键，下列说法正确的是(　　) A．过程Ⅰ是吸热过程 B．过程Ⅲ一定是吸热过程 C．a的总能量小于d的总能量 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 [解析]　过程Ⅰ分子中的化学键断裂形成原子，属于吸热过程，A正确；过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，B错误；氢气燃烧放热，则a的总能量大于d的总能量，C错误；该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，不一定以热能的形式进行，D错误。 [答案]　A 10．(3分)如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是(　　) A．CaO、浓硫酸分别加入水中时的能量变化符合图1 B．500 mL 2.0 mol·L－1 H2SO4溶液和500 mL 2.0 mol·L－1 Ba(OH)2溶液的反应符合图1 C．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生 D．500 mL 2.0 mol·L－1盐酸和500 mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液的反应符合图2 [解析]　浓硫酸稀释时没有发生化学反应，只是放热过程，A错误；H2SO4和Ba(OH)2的反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，B正确；图1表示放热反应，有些放热反应需要加热，如铝热反应属于放热反应，但需要高温条件才能发生，C错误；酸碱中和反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，符合图1的能量变化曲线，D错误。 [答案]　B 11．(3分)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最不稳定 C．A与C的能量差为ΔE D．A→B的反应一定需要加热 [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，其中A、C的能量差为ΔE，C的能量最低，C最稳定，A、B项错误，C项正确；吸热反应不一定需要加热，D项错误。 [答案]　C 12．(7分)如图所示，某化学兴趣小组把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，在试管中放入几小块镁片，再向试管中滴入5 mL稀盐酸。试回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是__________________________________。 (2)产生上述现象的原因是____________________________________。 (3)写出有关反应的离子方程式：_________________。 (4)由实验可推知，反应生成的MgCl2和H2的总能量__________(填“大于”“小于”或“等于”)参加反应的Mg和HCl的总能量。 [解析]　 实验现象 镁片逐渐溶解且表面有大量气泡产生；烧杯中有白色固体析出 现象 分析 Mg是活泼金属，与稀盐酸反应可生成H2，同时放出热量，使烧杯中的饱和石灰水温度升高，由于Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低，故饱和石灰水中会析出白色的Ca(OH)2固体 发生的 反应 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ 实验 结论 Mg与稀盐酸反应放出热量，说明参加反应的Mg和HCl的总能量大于反应生成的MgCl2和H2的总能量 [答案]　(1)镁片逐渐溶解；镁片上有大量气泡产生；烧杯中有白色固体析出 (2)Mg与HCl反应生成H2，该反应为放热反应，体系温度升高，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小，故饱和石灰水中的Ca(OH)2析出 (3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ (4)小于 13．(10分)现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是__________(填字母)。 A．盐酸与NaHCO3 B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应 D．KOH溶液和稀硝酸反应 (2)由如图的能量转化关系可知生成16 g CH3OH(l)需要__________(填“吸收”或“放出”)__________kJ能量。 (3)如图为1 mol N2(g)和1 mol O2(g)充分反应生成2 mol NO(g)的能量变化图。若断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收__________能量。该反应中反应物所具有的总能量__________(填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。 (4)某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置： ①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)，在甲试管中加入了适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是_____________________。 ②上述3个装置中，能探究“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)。 [解析]　(1)A项，盐酸与NaHCO3的反应是吸热反应，B项，Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应是吸热反应；C项，Zn和稀硫酸反应是放热反应；D项，KOH溶液和稀硝酸反应是放热反应。(2)由图知，该反应是放热反应，生成1 mol CH3OH(l)需要放出(510－419)kJ＝91 kJ能量，则生成16 g即0.5 mol CH3OH(l)需要放出45.5 kJ能量。(3)由图知，若断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收632 kJ能量。破坏1 mol N2(g)和1 mol O2(g)需要吸收的总能量为946 kJ＋498 kJ＝1444 kJ，生成2 mol NO放出能量为2×632 kJ＝1264 kJ，吸收的能量大于放出的能量，因此N2(g)和O2(g)生成NO(g)的反应是吸热反应，则该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量。(4)①装置Ⅰ中，甲试管反应放热，则乙中气体受热膨胀，U形管中可观察到的现象是：左端液面降低，右端液面升高。②装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将产生的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热还是吸热反应，则能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是Ⅰ、Ⅱ。 [答案]　(1)CD　(2)放出　45.5 (3)632 kJ　低于 (4)①左端液面降低，右端液面升高　②Ⅰ、Ⅱ 14．(8分)实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸(加热装置略)。 (1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是__________。 (2)B中发生反应的化学方程式为_________________。 (3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是__________(填字母)。 (4)高温时，2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，因此氨气与氧气反应难以生成NO2。根据下列数据计算，当2 mol NO2分解时，反应会__________(填“吸收”或“放出”)__________kJ能量。 NO2(g)N(g)＋2O(g) NO(g)N(g)＋O(g) O2(g)2O(g) [解析]　(3)催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上，说明该反应是放热反应，放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，所以能够正确表示该反应过程能量变化的是A。(4)2 mol NO2断裂化学键时吸收的总能量是931 kJ×2＝1862 kJ,2 mol NO和1 mol O2的化学键形成放出的总能量是628 kJ×2＋493 kJ＝1749 kJ，则反应会吸收113 kJ能量。 [答案]　(1)碱石灰 (2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (3)A　(4)吸收　113 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学反应与热能 [基础巩固练] 一、吸热反应与放热反应 1．(3分)下列变化属于吸热反应的是(　　) A．盐酸加入氢氧化钠溶液中 B．氢氧化钡晶体与氯化铵固体反应 C．加热使碘升华 D．CaO溶于水 2．(3分)下列反应属于氧化还原反应，且能量变化如图所示的是(　　) A．木炭与高温水蒸气发生置换反应 B．氯化铵受热分解 C．Fe在Cl2中燃烧 D．高温煅烧石灰石 二、化学反应过程中能量变化的原因 3．(3分)下列关于反应能量的说法正确的是(　　) A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化 B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 C．已知反应：Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量 D．相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子的能量为E2，则2E1＝E2 4．(3分)已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．该反应吸收的能量为E2－E1 C．该图可表示为酸和碱的反应图像 D．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量 5．(3分)化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是(　　) A．该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量 B．该反应是吸热反应 C．断裂2 mol AB中化学键需要吸收y kJ能量 D．1 mol A2和1 mol B2的总能量低于2 mol AB的总能量 6．(3分)1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。化学反应与能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应 B．若H2O为液态，则生成物总能量将变大 C．4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量 D．断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量 三、人类对能源的利用及能源现状 7．(3分)新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列能达到新能源标准的是(　　) ①地热能　②煤　③天然气　④太阳能　⑤石油　⑥风能　⑦氢能 A．②⑤⑥⑦ B．①④⑥⑦ C．④⑤⑦ D．②③⑥⑦ 8．(3分)为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是(　　) A．H2O的分解反应是放热反应 B．氢能源已被普遍使用 C．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 D．2 mol H2O(1)具有的总能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量 [综合提升练] 9．(3分)氢气和氧气发生反应的过程用如下模型表示，“—”表示化学键，下列说法正确的是(　　) A．过程Ⅰ是吸热过程 B．过程Ⅲ一定是吸热过程 C．a的总能量小于d的总能量 D．该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 10．(3分)如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是(　　) A．CaO、浓硫酸分别加入水中时的能量变化符合图1 B．500 mL 2.0 mol·L－1 H2SO4溶液和500 mL 2.0 mol·L－1 Ba(OH)2溶液的反应符合图1 C．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生 D．500 mL 2.0 mol·L－1盐酸和500 mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液的反应符合图2 11．(3分)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最不稳定 C．A与C的能量差为ΔE D．A→B的反应一定需要加热 12．(7分)如图所示，某化学兴趣小组把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，在试管中放入几小块镁片，再向试管中滴入5 mL稀盐酸。试回答下列问题： (1)实验中观察到的现象是__________________________________。 (2)产生上述现象的原因是____________________________________。 (3)写出有关反应的离子方程式：_________________。 (4)由实验可推知，反应生成的MgCl2和H2的总能量__________(填“大于”“小于”或“等于”)参加反应的Mg和HCl的总能量。 13．(10分)现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)下列反应中，属于放热反应的是__________(填字母)。 A．盐酸与NaHCO3 B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应 C．Zn和稀硫酸反应 D．KOH溶液和稀硝酸反应 (2)由如图的能量转化关系可知生成16 g CH3OH(l)需要__________(填“吸收”或“放出”)__________kJ能量。 (3)如图为1 mol N2(g)和1 mol O2(g)充分反应生成2 mol NO(g)的能量变化图。若断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收__________能量。该反应中反应物所具有的总能量__________(填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。 (4)某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置： ①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)，在甲试管中加入了适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是_____________________。 ②上述3个装置中，能探究“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)。 14．(8分)实验室利用下列装置模拟工业生产制备少量硝酸(加热装置略)。 (1)化学实验室中干燥氨气使用的试剂是__________。 (2)B中发生反应的化学方程式为_________________。 (3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上。下列图示中，能够正确表示该反应过程能量变化的是__________(填字母)。 (4)高温时，2NO2(g)=2NO(g)＋O2(g)，因此氨气与氧气反应难以生成NO2。根据下列数据计算，当2 mol NO2分解时，反应会__________(填“吸收”或“放出”)__________kJ能量。 NO2(g)N(g)＋2O(g) NO(g)N(g)＋O(g) O2(g)2O(g) 学科网（北京）股份有限公司 $