课时分层检测(8)化学反应与热能-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学必修第二册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（八） …0基础达标练 0… 1.液态储氢技术就是在常温常压下将氢气“融 入”一种化合物“储油”中，形成“氢油”，便于 储存和运输。下列有关说法错误的是 ( A.“氢油”不稳定 B.氢能源属于可再生能源 C.该技术实现了常温常压下储氢技术的新 突破 D.液态储氢项目有利于发展氢能源电动机，： 从而带来新能源汽车的升级 2.下列说法不正确的是 ( ) A.在常温下可以发生的反应不一定是放热 反应 B.化学反应必然伴随能量变化，原因是化学 反应中旧键断裂所吸收的能量与新键形： 成所释放的能量不相等 C.一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能 量，说明石墨比金刚石稳定，等质量的金 刚石和石墨完全燃烧石墨释放的能量 更多 D.化学反应中能量变化的大小与反应物的 质量多少有关 3.下列过程属于吸热反应的是 A.水的分解 B.盐酸与氢氧化钠溶液反应 C.金属镁与盐酸反应 D.铁丝在氧气中燃烧 4.反应H2+Cl2 点燃 2HCl的总能量变化如图 所示。下列说法正确的是 总能量 00 ●● ②C】 ②0 ●H 反应过程 12 得分 化学反应与热能 A.过程1释放能量 B.过程2吸收能量 C.该反应是放热反应 D.过程1的能量变化大于过程2 5.(双选)下列说法正确的是 () A.由H原子形成1molH一H键要吸收 热量 B.N2性质非常稳定，是因为N2分子中含有 氮氮三键，要破坏氨氮三键需吸收更多的 能量 C.在化学键的断裂过程中，肯定吸收能量 D.伴有能量变化的物质变化都是化学变化 …0 能力提升练。… 6.下列有关化学反应的热现象的说法不正确 的是 () A.伴有能量变化的过程不一定是化学变化 B.化学反应一定有能量变化，主要是由化学 键变化引起的 C.吸热反应需要加热后才能发生，放热反应 不加热就会发生 D.化学反应吸收或放出热量的多少与参加 反应的物质的状态、质量有关 7.如图所示，烧杯甲中盛有 少量液态冰醋酸，烧杯乙 甲 中盛有NH4CI晶体，在烧 冰醋酸 杯乙中再加入适量氢氧 化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O],搅拌，可观察 到冰醋酸逐渐凝结为固体。下列有关判断 正确的是 () A.NH4Cl与Ba(OH)2·8H,O的反应是放热 反应 B.反应物的总能量高于生成物的总能量 C.反应中有热能转化为产物内部的能量 D.反应中断裂的化学键只有离子键 班级 姓名 8.下列变化过程符合如图能量变化规律的是 能量 反应物 生成物 反应过程 ①金属铝与氢氧化钠溶液反应 ②NH4CI固体与Ca(OH)2固体制备NH3 ③Na在Cl2中燃烧 ④水蒸气变成液态水 ⑤硫酸和氢氧化钡溶液反应 ⑥碳酸氢钠热分解 A.①②⑤ B.①③⑤ C.③④⑤ D.②④⑥ 9.某反应由两步反应A三BC构成，反 应过程中的能量变化曲线如图，下列叙述正 确的是 能量 反应过程 A.A与C的能量差为E B.两步反应均为吸热反应 C.三种化合物中C最稳定 D.反应A二B,反应条件一定要加热 10.甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上 可通过CO和H2化合制备甲醇，己知 1 mol CO(g)与2molH2(g)反应生成 1 mol CH3OH(g)放出116kJ热量。某些 化学键的键能数据如下表： 化学键 C-H H-H C-O H-O 键能/ 413 436 358 463 (kJ·mol -1) 127 得分 则CO中碳氧键的键能是 A.431kJ·mol-1 B.946kJ·mol-1 C.1072kJ·mol-1D.1130kJ·mol-1 1.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。某 汽车公司氢能战略全球发布会推出氢能技 术，并计划推出全球首款C级氢燃料电池 SUV。关于氢能，根据要求回答问题： 制备氢气 制备氢气常采用以下方法： ①电解水法：2H,0通电2H2个十02 ②水煤气法：C+H,0(g)高温 CO+H2.CO 十H,0高温C02十H2个 TiO2 ③太阳能光催化分解水法：2H,0太阳能 2H2个+O2↑ (1)三种方法中最节能的是 (填标号)。 (2)已知拆开1molH一H、1molO一O和 1molH一O分别需要的能量依次为 436kJ、498kJ和463kJ,则理论上每3.6g H2O(g)完全分解，需 (填“放出” 或“吸收”)能量 kJ。下列能正确 表示该过程的能量变化示意图的是 (填标号)。 能量/(kmor') 能量/(kmor) t2H20(g) 2H2(g)+02(g) 2H2(g)+02(g 2H20(g) 4H+20 4H+20 反应过程 反应过程 y B 能量/(kmo) 能量/(kJmol) ↑4H+20 4H+20 2H2(g)+02(g) 2H20(g) 2H0(g) 2H2(g)+02(g) 0 反应过程 反应过程 O D 2.I.下表中的数据是破坏1mol物质中的化 学键所消耗的能量： 物质 Cl2 Br2 12 HCI HBr HI H2 能量/kJ243 193 151 432 366 298 436 班级 姓名 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 (填字母，下同)。 A.H, B.Cl2 C.Br2 D.I2 (2)下列氢化物中最稳定的是 A.HCI B.HBr C.HI (3)X2(g)+H2(g)--2HX(g)(X代表： CI、Br、I)的反应是 (填“吸热反应” 或“放热反应”)。 (4)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别 与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时， 放出或吸收的热量最多的是 Ⅱ.有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、 H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合， 使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构想： (如图)能够实现，那么不仅可以消除对大 气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危： 机，在此构想的物质循环中太阳能最终转： 化为 ( 燃烧放热 燃料 燃烧产物 CH4、NH、 H20、C02、 CHOH N2 一太阳能 A.化学能 B.热能 C.生物能 D.电能 …0 素养培优练 0 13.(双选)某科研人员提出HCHO与O2在羟 基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、： H2O的历程，该历程示意图如图（图中只画： 出了HAP的部分结构)。 H20b00 ●ca HCHO oC02●C 0-0 。0 过渡态 (HAP) 下列说法不正确的是 A.过渡态的能量低于反应物分子 B.HCHO在反应过程中，有C一H键发生： 断裂 128 得分 C.根据图示信息，CO2分子中的氧原子全 部来自O2 D.该反应可表示为HCHO十O,HACO, +H2O 4.NF3是一种温室气体，其储存能量的能力 是CO2的12000~20000倍。己知：断开 1molN=N吸收的能量为946kJ,断开 1molF一F吸收的能量为154.8kJ,断开 1molN一F吸收的能量为283kJ。下列说 法正确的是 () A.N2(g)→2N(g)的过程会放出能量 B.N(g)+3F(g)→NF3(g)的过程会放出 能量 C.N2(g)+3F2(g)—2NF3(g)的反应为 吸热反应 D.如果NF3吸收能量后没有化学键的断 裂与形成，仍可能会发生化学反应 5.(1)20世纪30年代，Eyring和Pzer在碰撞 理论的基础上提出化学反应的过渡态理 论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能 完成的，而是在反应物到生成物的过程中 经过一个高能量的过渡态。如图是N2O和 CO反应生成CO,和NO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，NO2和CO的总能 量 (填“大于”“小于”或“等于”) CO2和NO的总能量。 。。过渡状态 量 8ocp 反应物 E' 86 生成物 反应过程 (2)己知在高温、高压、催化剂作用下，1mol 石墨转化为金刚石，吸收1.9kJ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1mol在相同条件 下燃烧， 放出的热量多。13.B「铝硅封装外壳中含铝单质和硅单质，属于合金材料，故A正！ 每3.6gH()(g)完全分解，需吸收能 3.6g 确：光导纤雏的主要成分是二氧化硅，与晶体硅成分不同，故B错 18g·mol-t×2mo×482kJ 误：陶瓷绝缘材料属于无机非金属材料，故C正确：SC增强铝基复 =48.2kJ。化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形 合材料可用于制造探测器外壳，具有密度小、强度高、刚性好的特 成，吸热反应的本质是断裂反应物中的化学键吸收的总能量大于 点，D正确。门 形成产物中的化学键放出的总能量，能正确表示该过程的能量变 14.解析X含量最高，X是)。Y和Z含量处于第三和第四位，则Y 化示意图的是C。 是Al,Z是Fe,(1)X是()，名称为氧：(2)Y是Al,氧化物是氧化 答案(1)③(2)吸收48.2C 铝，属于两性氧化物：(3)常用FC溶液作为刻制印刷电路时的：12.解析 I,(1)、(2)破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越大 “腐蚀液”，反应中铁离子是氧化剂，铜是还原剂，该反应的离子方 则物质越稳定，所具有的能量越低。(3)、(4)以氯元素为例计算断 程式为2Fe3++Cu= 2Fe2+十Cu+:胶体可以产生丁达尔效应， 开1molC一C1和H一H需吸收能量：243kJ+436kJ=679kJ,而 区别FeCI3溶液和Fe(()H)3胶体的方法是丁达尔效应：(4)①反 形成2 mol HC1放出的能量为2×432kJ=864kJ,所以在C12(g) 应I的化学方程式为Si十3HC】 SiHCI?十A,根据原子守恒可 十H,(g) =2HCI(g)反应中放出864kJ一679kJ=185kJ的热 知A中含有2个氢原子，化学式为H2:②反应Ⅱ的化学方程式为 量，同理可计算在Br2(g)十H2(g) =2HBr(g)、12(g)+H2(g)- SiHCla+B- =Si十3HC1,由质量守恒可知B为H2,反应中涉及单 2HI(g)反应中，分别放出103kJ、9kJ的热量。 质的反应，存在元素化合价的变化，则I、Ⅱ、Ⅲ为氧化还原反应， Ⅱ，关键信息是C(),、H,()、N2等利用太阳能使它们重新组合，根 即有3个属于氧化还原反应：③反应N涉及反应为MgSi十 据图示可知组合为可燃物，而可燃物转化为产物并放出热量，产物 4NH,CI=—SiH↑+4NH:↑+2MgCI2,则反应IN中SiH1、NH3 又结合太阳能转化为燃料，如此循环可知太阳能最终转化为热能。 两种气体的物质的量之比为1：4。 答案 I.(1)A(2)A(3)放热反应(4)C12 答案 (1)氧(2)两性(3)2Fe3+十Cu—2Fe2++Cu2+ 丁达 Ⅱ，B 尔效应(4)①H,②3③1：4 ·13.AC[过渡态不稳定，能量高，故A错误：过渡态图中，可以发现 甲醛分子中的两个C一H的H原子都与()相连，发生断裂，故B 课时分层检测（八） 正确：过渡态图中可以看出来，C()2分子中的氧原子一个来自于 1,A「“氢油”便于储存和运输，说明它比较稳定，A错误：氢气燃烧生 (),,另一个来自于甲醛，故C错误：根据历程示意图，甲醛和()2在 成水，水分解又生成氢气，故氢能源腐于可再生能源，B正确：常温 HAP上反应生成了C)2和H2(),故D正确。] 常压下可以将氢气“融入”“储油”中便于储存和运输，该技术实现了！14.B[N2(g) →2N(g)的过程是化学键断裂的过程，需要吸收能量，A 常温常压下储氢技术的新突破，C正确：液态储氢解决了氢能储存 项错误：N(g)十3F(g) →F3(g)的过程为形成化学键的过程，会放出 难、运输难的问题，有利于氢能的广泛应用，有利于发展氢能源电动 能量，B项正确：在反应N2(g)十3F,(g)= 一2NF3(g)中，形成2mol 机，从而带来新能源汽车的升级，D正确。门 NF,中的化学键释放的能量为6X283kJ=1698kJ,断裂 2.C[化学反应中旧键断裂所吸收的能量与新键形成所释放的能量 1molN2和3molF2中的化学键需吸收的能量为1×946kJ十3 不相等，使得化学反应的过程中伴随着能量的变化，B正确：一定条 154.8kJ=1410.4kJ,放出的能量>吸收的能量，该反应为放热反 件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，说明等质量的情况下，石墨所 应，C项错误：化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形 含能量更低，则石墨比金刚石稳定，且等质量的金刚石和石墨完全 成，如果N℉3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则不可能发生 燃烧，金刚石释放的能量更多，C错误。 化学反应，D项错误。 3.A [常见的放热反应有：所有的物质燃烧的反应、所有金属与酸或15.解析 (1)根据题中图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能 与水的反应、所有中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应：常见的 量，反应放热。(2)1mol石墨转化为金刚石，该反应吸收1.9kJ的 吸热反应有：绝大数分解反应、个别的化合反应（如C和C(),)、工业 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 制水煤气、碳（一氧化碳、氢气）还原金属氧化物、某些复分解反应 定，石墨与金刚石各1mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量 (如某些铵盐和强碱的反应)。] 多 4.C[过程1为化学键断裂的过程，吸收能量，故A错误；过程2为形 答案(1)放热。大于 成化学键的过程，释放能量，故B错误：反应物的总能量高于生成物 (2)①是②金刚石石墨③金刚石 的总能量，则该反应是放热反应，故C正确：由题图可知，过程1的 能量变化小于过程2，故D错误。] 课时分层检测（九） 低：就能越大，越稳定，酸坏化学键需安的能量也就超多故正：，A「大力发电的过程：化学能燕斜越选热能燕汽轮机机械能 5.BC [形成新化学键需要放出热量，故A不正确：物质本身的能量 确：化学键的断裂一定吸收能量，C正确：水变为冰，放出热量，但腐 发电机 电能，后两个阶段都未发生化学变化。] 物理变化，D不正确。 2.A[A项，图甲为Zn、Cu、H2S)1溶液构成的原电池，锌为负极，铜 6.C[A,伴有能量变化的过程可能是化学变化，也可能是物理变化， 为正极，溶液中的阴高子向负极移动，故S()向Z如电极方向移 如水汽化，正确。B.化学反应的本质是旧化学键断裂吸收能量，新 动，H十在Cu电极上氢离子得到电子生成氢气，Cu电极附近溶液中 化学键形成放出能量，所以反应过程中一定伴随能量的变化，正确。 H浓度减小，错误：B项，锌为负极，电解质溶液为碱性溶液，所以 C.吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应是吸热 反应，常温下可发生：放热反应有时也需要加热才能进行，错误。D. 正极的电极反应式为Ag2()十2e十H2()= =2Ag十2()H,正确：C 反应物的状态、质量不同，则反应的能量变化不同，正确。 项，锌筒作负极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn一2 7.C [烧杯甲内冰醋酸逐渐凝结为固体，说明反应吸热，反应物的总 一乙n2+,锌溶解，锌筒会变薄，正确：D项，电池放电过程中，电池 能量低于生成物的总能量，反应中有热能转化为产物内部的能量， 总反应为Pb十Pb(O2+2H2S)1 =2PbS(),十2H,(),消耗硫酸，硫 即A、B错误，C正确：NHCI晶体与氢氧化钡晶体LBa(()H)2· 酸浓度不断减小，正确。] 8H,()]反应有BaC2和NH3·H,()生成，既有高子键断裂和生成， ·3.A[锌比铜活泼，则乙作负极，发生氧化反应，失去电子，进入溶 又有共价键断裂和生成，D错误。] 液，所以质量减小，A正确；Z如为负极，则Cu为正极，所以电子从锌 8,B[根据图示可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，发生的 片沿导线流向铜片，B错误：铜电极发生还原反应，水果中的氢高子 反应为放热反应。金属铝与氢氧化钠溶液反应是放热反应，①符合 发生还原反应生成氢气，所以Cu不溶解，C错误：该装置是原电池， 题意：NH,Cl固体与C(OH)g固体制备NH:的反应是吸热反应， 将化学能转化为电能，D错误。] ②不符合题意：Na在CI,中燃烧放出热量，反应为放热反应，③符合 !4,D[A项，由图可知，该装置为原电池，能将化学能转化为电能，正 题意：水蒸气变成液态水放出热量，但为物质的状态变化，不是化学 确：B项，M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧 反应，④不符合题意：硫酸和氢氧化钡溶液发生中和反应放出热量， 化反应生成(O)2,电极反应方程式为2H2()一4e —()2个十4H+, 该反应为放热反应，⑤符合题意：碳酸氢钠热分解反应是吸热反应， 正确：C项，N为电池正极，电极反应式为C()2十2H+十2e ⑥不符合题意：综上所述，属于放热反应的是①③⑤。 C()十H2(),当外电路转移4mol电子时，有4molH从左室穿过交 9.C「由图像可知，A和C的能量差为E,十E 一1一，A页特漾： 换膜到达右室，然后被C()2消耗，但溶液中水的量增加，因此N电 A到B为吸热反应，B到C为放热反应，B项错误：物质的能量越低 校室的溶液pH增大，正确；D项，由电极反应式为C()2十2H+十 越稳定，从图中可知C能量最低，故C最稳定，C项正确：反应吸、放 2e (C)十H2(O,可知当转化2molC()2时，外电路转移4mol电 热由反应物和生成物的总能量决定，与反应条件无关，故吸热反应 子，转移的电子效为4NA,错误。] 不一定需要加热，D项错误。门 5.D[铁的活泼性强于铜，铁环为拧檬电池的负极，A正确：铁环为负 10.C「C)(g)十2H,(g)一CH:()H(g)的焓变=反应物总键能之和： 极，电子由F环经导线流向发光二极管，B正确：负极轶失电子，电 生成物总键能之和，设C)中碳氧键的键能为工，结合表中提供 极反应式为Fe一2e一一Fe2+,C正确：葡萄糖不属于电解质，其溶 的化学键的键能，则x十2×436kJ·mol1一(3×413kJ·mol1十 液不能导电，不能将柠檬替换成装有葡萄糖溶液的装置，D错误。] 358·mol1+463k·mol)=一116·mol,解得x=1072k6.B[在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，电子由Zn ·mol-1 流出经外电路流向Cu,负极反应为Zn一2e =Zn2+,正极反应为 11,解析(1)①电解水法需消耗大量电能：②水煤气法需要消耗煤、 2H++2e =H2个，故每转移1mol电子时，产生H20.5m0l,在溶液 电等能量，③太阳能光催化分解水法直接利用太阳能，三种方法中 中H十向正极移动，S9于向负极移动，故①②⑥错误，③④⑤正确。] 最节能的是③。(2)2m0lH(g)和1m0lO(g)转化为2molH,O(g);7,B[A.A1能够与NaOH溶液反应，而Mg不能反应，所以装置I中 时放出的热量为(4×463kJ一2×436kJ一498kJ)=482kJ,则理论上 222