课时跟踪检测(5) 化学反应中能量变化的原因-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(五)　化学反应中能量变化的原因 燃料燃烧释放的能量及氢燃料的应用前景 一、选择题 1.下述做法能改善空气质量的是 (　　) A.以煤等燃料作为主要生活燃料 B.利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源 C.鼓励私人购买和使用汽车代替公交车 D.限制使用电动车 2.(2025·安徽合肥高一期末)宋代诗人朱淑真的《除日》中描述“爆竹声中腊已残,绀酥酒暖烛花寒”的场景,下列对诗词中化学知识的理解正确的是 (　　) A.蜡烛燃烧时化学能只转化为光能 B.爆竹燃放中生成物的总能量大于反应物的总能量 C.爆竹燃放反应断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量 D.“暖”说明桌上的绀酥酒在慢慢变凉,是放热反应 3.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是 (　　) ①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点 ③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化处理 ⑤将煤进行气化处理　⑥通入适当过量的空气 A.①③④⑤　　　　　 B.②③⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④ 4．我国科学院金属研究所通过在二氧化钛中掺入＋3价的金属钪，成功研发出金红石相二氧化钛光催化材料，分解水产生氢气。该材料在模拟太阳光下的产氢效率比传统二氧化钛高出15倍。下列说法错误的是(　　) A．催化剂二氧化钛中掺杂的钪元素属于稀土金属元素 B．光催化分解水是将太阳能转化为化学能 C．化石能源包括煤、石油、天然气，是不可再生能源 D．煤中加入生石灰，能有效缓解因为二氧化碳过度排放而导致的“温室效应” 5.已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表: 断裂或生成的化学键 能量数据 断裂1 mol H2分子中的化学键 吸收能量436 kJ 断裂1 mol I2分子中的化学键 吸收能量151 kJ 形成1 mol HI分子中的化学键 释放能量299 kJ 对于反应:H2+I22HI,下列说法正确的是 (　　) A.该反应为放热反应 B.该反应中反应物总能量低于生成物总能量 C.HI分子中的化学键比H2分子中的化学键更牢固 D.无法判断 6.H2和O2发生反应的过程可用模型图表示如下(“—”表示化学键),下列说法错误的是 (　　) A.过程Ⅰ是吸热过程 B.过程Ⅲ是放热过程 C.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行 D.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键 7.(2025·南京高一期中)下列关于如图所示的说法,错误的是 (　　) A.图甲中生成物的总能量更高 B.图丙中发生的反应为放热反应 C.图乙中1 mol N2与3 mol H2充分反应放出92 kJ热量 D.图甲可表示Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的能量变化 8.Na2CO3溶液与盐酸反应过程中的能量变化如图所示,下列选项错误的是 (　　) A.CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)是放热反应 B.C(aq)+2H+(aq)CO2(g)+H2O(l)是放热反应 C.HC(aq)+H+(aq)CO2(g)+H2O(l)是放热反应 D.HC(aq)+H+(aq)CO2(g)+H2O(l)是吸热反应 9.最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下: 下列说法中正确的是 (　　) A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中,CO断键形成C和O C.CO和O生成了CO2 D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 10.(2025·邢台期末)CO(g)与H2O(g)反应过程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.CO(g)和H2O(g)所具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量 C.热化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)　ΔH=+41 kJ·mol-1 D.1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和H2O(g)要放出41 kJ热量 二、非选择题 11.(12分)某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。 (1)若E1>E2,则该反应为　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图　　　　(填“A”或“B”)表示。  (2)若E1<E2,则该反应为　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图　　　　(填“A”或“B”)表示。  (3)太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题。 ①利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照射下,某种盐熔化,吸收热量;晚间熔盐释放出相应能量,从而使室温得以调节。 已知下列数据: 盐 熔点/℃ 熔化吸热/ (kJ·mol-1) 参考价格/ (元·kg-1) CaCl2·6H2O 29.0 37.3 780~850 Na2SO4·10H2O 32.4 77.0 800~900 Na2HPO4·12H2O 36.1 100.1 1 600~2 000 Na2S2O3·5H2O 48.5 49.7 1 400~1 800 其中最适宜作储能介质的是　　　(填字母代号)。  A.CaCl2·6H2O 　B.Na2SO4·10H2O C.Na2HPO4·12H2O 　D.Na2S2O3·5H2O ②下图是一种太阳能热水器的示意图,图中A是集热器,B是储水容器,C是供阴天时加热的辅助电热器。根据对水的密度的认识,你估计在阳光照射下水将沿　　　(填“顺”或“逆”)时针方向流动。  12.(8分)(2025·江西萍乡月考)已知部分化学键的键能如下表所示,计算下列三个反应中的能量变化情况。 化学键 H—H H—N N≡N OO C—H 键能/(kJ·mol-1) 436 391 x 498 414 化学键 CO H—O P—P P—O C—O 键能/(kJ·mol-1) 750 465 198 360 326 (1)CH4+2O2CO2+2H2O,1 mol CH4完全反应时,　　　　(填“吸收”或“放出”)　　　　kJ能量。  (2)已知N2+3H22NH3,消耗1 mol N2时放出约92 kJ的热量,则上表中x为　　　　。  (3)如图为白磷(P4)和P4O6的结构,1 mol白磷燃 烧生成P4O6时,　　　　(填“吸收”或“放出”)　　　　kJ热量。  课时跟踪检测(五) 1.选B　以煤等燃料作为主要生活燃料,将会产生大量的二氧化硫,排放到大气中,产生酸雨,A不合题意;太阳能、风能和氢能都是清洁能源,不会造成大气的污染,B符合题意;大量使用汽车,必然产生大量的尾气,造成大气的污染,C不合题意;使用电动车,可以减少大气污染,D不合题意。 2.选C　蜡烛燃烧过程中将化学能主要转化为光能和热能,故A错误;爆竹燃放是放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故B错误;爆竹燃放反应断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量,为放热反应,故C正确;绀酥酒在慢慢变凉,是放热现象,但不是放热反应,故D错误。 3.选C　若要提高燃烧效率,可通过提高反应接触面积或提高反应物浓度,由此可知,将固体燃料粉碎、将液体燃料雾化处理、将煤进行气化处理、通入适当过量的空气可提高燃烧效率,故答案为③④⑤⑥。 4. 选D　钪是第21号元素，属于稀土金属元素，A正确；能量变化形式是光能变为化学能，B正确；煤、石油、天然气为三大化石能源，均为不可再生能源，C正确；生石灰与二氧化碳反应生成碳酸钙，高温条件下碳酸钙又会分解成生石灰和二氧化碳，并不能降低二氧化碳的排放，D错误。 5.选A　反应H2+I22HI,根据题给数据,该反应的反应热为ΔH=436 kJ+151 kJ-2×299 kJ=-11 kJ·mol-1<0,该反应为放热反应,A项正确;根据上述分析,该反应为放热反应,所以该反应中反应物总能量高于生成物总能量,B项错误;根据题给数据,HI的键能为299 kJ·mol-1,氢气的键能为436 kJ·mol-1,所以H2分子中的化学键比HI分子中的化学键更牢固,C项错误。 6.选C　过程Ⅰ是断裂化学键,吸收热量,故A正确;过程Ⅲ是形成化学键,放热过程,故B正确;该反应可通过原电池,实现化学能转化为电能,故C错误;该反应过程Ⅰ所有旧化学键都断裂,过程Ⅲ都形成了新化学键,故D正确。 7.选C　活泼金属和酸反应是放热反应,故B正确;1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)放热92 kJ,而N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一个可逆反应,则1 mol N2(g)与3 mol H2(g)充分反应生成NH3的物质的量小于2 mol,放热少于92 kJ,故C错误;由图甲可知,反应物具有的总能量低,生成物具有的总能量高,该反应为吸热反应,而Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是典型的吸热反应,故A、D正确。 8.选C　由图可知,反应物CO2(g)和H2O(l)的总能量大于生成物H2CO3(aq)的能量,则反应CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)是放热反应,A正确;由图可知,反应物C(aq)和2H+(aq)的总能量大于生成物CO2(g)和H2O(l)的总能量,则反应C(aq)+2H+(aq)CO2(g)+H2O(l)是放热反应,B正确;由图可知,反应物HC(aq)和H+(aq)的总能量小于生成物CO2(g)和H2O(l)的总能量,则反应HC(aq)+H+(aq)CO2(g)+H2O(l)是吸热反应,C错误,D正确。 9.选C　由图可知反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,选项A错误;由图可知不存在CO的断键过程,选项B错误;CO与O在催化剂表面形成CO2,选项C正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应的过程,而不是与氧气反应,选项D错误。 10.选B　从题图数据可以看出,该反应的ΔH<0,为放热反应,CO(g)和H2O(g)的总能量大于CO2(g)和H2(g)的总能量,反应的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1。该反应的逆反应要吸收热量。 11.解析:(1)若反应物的总能量E1大于生成物的总能量E2,则为放热反应,可用图A表示;(2)若反应物的总能量E1小于生成物的总能量E2,则为吸热反应,可用图B表示;(3)①选择的物质应该具有的特点是:白天在太阳照射下,某种盐熔化,熔化时单位质量的物质吸收热量应该最多,同时价格不能太高,Na2SO4·10H2O的性价比最高;②因集热器中的水被太阳光晒热后密度变小,受到浮力作用沿管向右上方运动形成顺时针方向流动的水流。 答案:(1)放热　A　(2)吸热　B　(3)①B　②顺 12.解析:(1)该反应中1 mol CH4完全反应时,吸收的总能量为4 mol×414 kJ·mol-1+2 mol×498 kJ·mol-1=2 652 kJ,放出的总能量为2 mol×750 kJ·mol-1+4 mol×465 kJ·mol-1=3 360 kJ,由于吸收的总热量小于放出的总热量,故该反应为放热反应,放出的热量为3 360 kJ-2 652 kJ=708 kJ。(2)根据题意可知,1 mol×x kJ·mol-1+3 mol×436 kJ·mol-1-6 mol×391 kJ·mol-1=-92 kJ,解得x=946。(3)白磷燃烧生成P4O6的化学方程式为P4+3O2P4O6,则反应中断键吸收的热量-成键放出的热量=198 kJ·mol-1×6 mol+498 kJ·mol-1×3 mol-360 kJ·mol-1×12 mol=-1 638 kJ,故1 mol白磷燃烧生成P4O6时,放出1 638 kJ热量。 答案:(1)放出　708　(2)946　(3)放出　1 638 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $