第6章 1 第一节 第1课时 化学反应与热能 课后达标素养提升（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）不定项

1．发射火箭的燃料常用联氨(N2H4)、液氢，氧化剂有液氧和液态N2O4等。下列叙述错误的是(　　) A．液氢和液氧燃烧放出大量热量，产物对环境友好 B．发射场因液态N2O4产生大量NO2而呈红棕色 C．液氢和液氧在汽化过程中发生了吸热反应 D．N2H4和N2O4反应中，生成物总能量小于反应物总能量 解析：选C。A项，液氢和液氧燃烧是放热反应，产物为水，不污染环境，正确；B项，液态N2O4汽化过程中，部分转化成红棕色NO2，正确；C项，液氢、液氧的汽化过程属于物理变化，不属于吸热反应，错误；D项，N2O4和N2H4的反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，正确。 2．工业上制盐酸，可先利用H2在Cl2中燃烧生成HCl(放热反应)。下列说法正确的是(　　) A．形成H—Cl吸收能量 B．反应放热是由于离子键的变化引起的 C．反应物的总能量大于生成物的总能量 D．H2和Cl2的质量与反应放热的多少无关 解析：选C。化学键的形成放出能量，故形成H—Cl放出能量，A错误；反应放热是由于旧化学键断裂吸收的能量小于新化学键形成释放的能量，B错误；该反应为放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，C正确；化学反应的热效应与反应物的量成正比，反应物的质量越多，则反应吸收或放出的热量越多，D错误。 3．(2025·运城高一统考)化学反应与能量变化的关系如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化符合图1 B．铝片与盐酸反应的能量变化符合图2 C．断裂旧键所吸收的能量即为反应物的总能量，形成新键所放出的能量即为生成物的总能量 D．发生图2能量变化的反应，可能不需要加热也能发生 解析：选D。题图1中，反应物的总能量高，生成物的总能量低，说明反应为放热反应；题图2中，反应物的总能量低，生成物的总能量高，说明反应为吸热反应。盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应，其能量变化符合题图2，A错误；铝片与盐酸的反应是放热反应，其能量变化符合题图1，B错误；物质的总能量指的是物质本身内部储存的能量(化学能)，断键吸收的能量、成键释放的能量不是物质的总能量，C错误；题图2中的反应为吸热反应，有些吸热反应不需要加热也能发生，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应，D正确。 4．(2025·北京高一月考)白磷和红磷与氧气反应过程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．红磷比白磷稳定 B．白磷、红磷燃烧均是放热反应 C．等质量的红磷和白磷完全燃烧释放的能量相同 D．红磷转变为白磷是吸热反应 解析：选C。题图中白磷能量高于红磷，能量越高物质越不稳定，所以红磷比白磷稳定，A正确；白磷、红磷燃烧后生成物的能量均低于反应物的能量，因此都是放热反应，B正确；等质量白磷的能量高于等质量红磷的能量，则完全燃烧释放的能量不同，C错误；由题图可知，白磷能量高于红磷，红磷转变为白磷是吸热反应，D正确。 5．下列图像能准确表示氢气燃烧过程中的能量变化的是(　　) 解析：选C。氢气在氧气中燃烧生成气态水的反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，气态水转化为液态水的过程为放热过程，气态水的能量高于液态水的能量，C符合题意。 6．(2025·曲阜高一统考)室温下，向碳酸钠溶液中滴入盐酸，反应过程中的能量变化如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．过程Ⅰ放出(c－a) kJ·mol-1能量 B．过程Ⅱ为放热反应 C．由图可知CO(aq)的能量比HCO(aq)的高 D．总反应为放热反应 解析：选D。由题图可知，过程Ⅰ放出(a－c)kJ·mol-1能量，A错误；由题图可知，CO2(g)＋H2O(l)的总能量高于HCO(aq)＋H＋(aq)的总能量，故过程Ⅱ为吸热反应，B错误；由题图可知，CO(aq)＋2H＋(aq)的总能量高于HCO(aq)＋H＋(aq)的总能量，但无法得出CO(aq)的能量比HCO(aq)的高，C错误；由题图可知，CO(aq)＋2H＋(aq)的总能量高于CO2(aq)＋H2O(l)的总能量，故总反应为放热反应，D正确。 7．科学家获得了极具理论研究意义的N4分子，N4分子的结构如右图所示，已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ能量，而形成1 mol NN释放942 kJ能量。下列说法不正确的是(　　) A．N4中每个N均满足8e－稳定结构 B．稳定性：N2＞N4 C．1 mol N4所具有的能量比2 mol N2所具有的能量高 D．1 mol N4完全转化为N2时会释放60 kJ能量 解析：选D。由分子结构可知，N4分子中每个氮原子与3个氮原子形成共价键，均满足8e－稳定结构，A正确；由断裂1 mol N—N吸收167 kJ能量，形成1 mol NN释放942 kJ能量可知，1 mol N4完全转化为N2时释放的能量为942 kJ×2－167 kJ×6＝882 kJ，故N4===2N2为放热反应，B、C正确，D错误。 8．N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程(甲)及能量变化的示意图(乙)如下，用、、分别表示N2、H2、NH3。下列说法正确的是(　　) A．使用催化剂时，合成氨的反应放出的能量减少 B．在该过程中，N2、H2断键形成N原子和H原子 C．在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3 D．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 解析：选B。A项，由题图可知，使用催化剂并没有改变反应物和生成物的能量，即催化剂不能改变反应放出的能量，故A错误；B项，在②→③过程，存在NN、H—H的断裂，形成N原子和H原子，故B正确；C项，NH3分子中只含有N—H极性键，故C错误；D项，合成氨反应为放热反应，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D错误。 9．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下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)，在甲试管中加入适量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(反应在丙试管中进行)。 ①若M为钠，则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铜与浓硝酸的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铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应；装置Ⅲ只是铜与浓硝酸反应并将生成的气体通入水中的装置，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酸碱中和反应，酸碱中和反应是放热反应，锥形瓶内气压增大，使得U形管左端液面降低，右端液面升高。 (3)②若观察到烧杯中产生气泡，则说明M溶于水一定是放热过程，可能是放热反应，因为放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体溶于水时放热，但发生的是物理变化，不属于化学反应，故不是放热反应。 答案：(1)Ⅲ (2)左端液面降低，右端液面升高　放热 (3)①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 10．(1)有两个反应：H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)、H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)。这两个反应的能量转化形式主要是________能转化为________能，相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)反应生成等量的HCl(g)时，放出的能量____________(填“相等”或“不相等”)。 (2)利用反应4HCl＋O22Cl2＋2H2O，可实现氯的循环利用。已知，该反应中，2 mol HCl被氧化时，放出57.8 kJ的热量。 ①4 mol HCl被氧化时，放出________kJ的热量。 ②断开1 mol H—O与断开1 mol H—Cl所需能量相差________kJ，H2O中H—O比HCl中H—Cl________(填“强”或“弱”)。 (3)根据下图所示的能量变化关系判断，生成16 g CH3OH(l)______(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。 解析：(1)两个反应的能量转化形式主要是化学能转化为热能，一个具体反应释放能量的多少与反应条件无关，而与断开旧化学键和形成新化学键的能量变化有关，所以生成等量的产物时，所释放的能量相等。 (2)①4 mol HCl被氧化时放出的热量为2×57.8 kJ＝115.6 kJ。②根据化学方程式和已知数据可得243 kJ×2＋4×E(H—O)－498 kJ－4×E(H—Cl)＝115.6 kJ，E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9 kJ，化学键断开所需能量越大，键的强度越大，故H2O中H—O比HCl中H—Cl强。 (3)根据题图曲线变化可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，生成 1 mol CH3OH(l)放出的能量为510 kJ－419 kJ＝91 kJ，16 g CH3OH的物质的量为0.5 mol，故生成16 g CH3OH(l)放出的能量为45.5 kJ。 答案：(1)化学　热　相等 (2)①115.6　②31.9　强　(3)放出　45.5 11～14题每小题有一个或两个选项符合题意。 11．航天飞船可用肼(N2H4)作为动力源。已知1 g液态肼和足量的液态过氧化氢反应生成N2和水蒸气时释放20.05 kJ热量，化学方程式为N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)。下列说法错误的是(　　) A.该反应中肼是氧化剂 B.此情况下，液态肼反应生成1 mol N2时释放的热量为641.6 kJ C.肼(N2H4)分子中存在极性共价键和非极性共价键 D.该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量 解析：选AD。由化学方程式可知，N2H4被氧化成N2，N元素化合价由－2价升高为0价，N2H4是还原剂，A项错误；生成1 mol N2需要消耗1 mol(32 g)N2H4，此时释放的热量为20.05 kJ×32＝641.6 kJ，B项正确；在N2H4分子中既存在N—H极性共价键又存在N—N非极性共价键，C项正确；该反应为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，D项错误。 12．下图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法合理的是(　　) A．CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化符合图1 B．500 mL 2.0 mol·L-1H2SO4溶液和500 mL 2.0 mol·L-1Ca(OH)2溶液的反应符合图2 C．发生图1能量变化的任何反应，均不需要加热即可发生 D．500 mL 2.0 mol·L-1HCl溶液和500 mL 2.0 mol·L-1 NaOH溶液的反应符合图1 解析：选D。浓硫酸溶于水没有发生化学反应，只是放热过程，故A错误；H2SO4和Ca(OH)2的反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故B错误；题图1表示放热反应，一个反应是否为放热反应与反应条件无关，如铝热反应属于放热反应，但该反应需要在高温条件下才能发生，故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，符合题图1的能量变化曲线，故D正确。 13．某反应由两步反应M⥫⥬N、N⥫⥬P构成，反应过程中的能量变化如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A.M⥫⥬N，反应一定需要加热 B.两步反应均为吸热反应 C.M与P的能量差X＝E4－E1－E3＋E2 D.三种物质中P最稳定 解析：选CD。由M到N的反应为吸热反应，吸热反应不一定需要加热，A错误；第一步反应中生成物N的能量比反应物M的能量高，故第一步反应为吸热反应，而在第二步反应中，生成物P的能量比反应物N的能量低，故第二步反应为放热反应，B错误；M与P的能量差X＝E4－E1－E3＋E2，C正确；根据题图可知，三种物质中P的能量最低，最稳定，D正确。 14．碳燃烧过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．1 mol C(s)和0.5 mol O2(g)反应生成1 mol CO(g)放出110.5 kJ热量 B．1 mol CO2(g)生成1 mol C(s)和1 mol O2(g)放出393.5 kJ热量 C．1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)的总能量低于1 mol CO(g)的能量 D．等量的碳燃烧C(s)―→CO2(g)过程比C(s)―→CO(g)―→CO2(g)过程释放的能量多 解析：选A。由题图可知，C(s)＋O2(g)与CO(g)＋O2(g)的能量差为393.5 kJ－283.0 kJ＝110.5 kJ，能量由高到低，是放热反应，A正确；1 mol C(s)与1 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g)放出393.5 kJ热量，故1 mol CO2(g)生成 1 mol C(s)和1 mol O2(g)吸收393.5 kJ热量，B错误；由题图可知，1 mol C(s)与0.5 mol O2(g)的总能量高于1 mol CO(g)的能量，C错误；由题图可知，反应放出的能量与过程无关，只与反应物和生成物的总能量有关，故等量的碳燃烧最终生成CO2放热一样多，D错误。 15．Ⅰ.已知化学反应N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)的能量变化如图甲所示，回答下列问题： (1)1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)生成2 mol N原子、4 mol H原子、2 mol O原子的过程中 ________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。 (2)1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)生成1 mol N2(g)和2 mol H2O(g)的反应中________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。 Ⅱ.已知A、B、C、D均为气体，其能量变化如图乙所示： (3)若E1>E2，则该反应为________(填“放热反应”或“吸热反应”)。 (4)下列有关反应A＋B===C＋D的说法正确的是________(填字母)。 A．反应前后原子的种类和数目一定不变 B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应 C．反应物的总质量、总能量与生成物的总质量、总能量均相等 解析：Ⅰ.(1)根据题图甲可知，Q3＝2 752 kJ·mol-1－534 kJ·mol-1＝2 218 kJ·mol-1，断键吸收能量，故1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)生成2 mol N原子、4 mol H原子、2 mol O原子的过程中吸收2 218 kJ能量。(2)根据题图甲可知，反应物总能量比生成物总能量多534 kJ·mol-1，所以1 mol N2H4(g)和1 mol O2(g)生成1 mol N2(g)和2 mol H2O(g)的反应中放出534 kJ能量。 Ⅱ.(3)E1>E2，即反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应。(4)化学反应中遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目一定不变，A正确；任何化学反应都有热量变化，所以有热量变化的反应不一定是氧化还原反应，B错误；反应物的总质量与生成物的总质量相等，但总能量不相等，C错误。 答案：Ⅰ.(1)吸收　2 218　(2)放出　534　 Ⅱ.(3)放热反应　(4)A 学科网（北京）股份有限公司 $