必修二第二章第一节时作业详细解析.docx

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必修二第二章第一节时作业详细解析

第二章第一节课时作业

化学能与热能

一、选择题（本题包括8小题,每小题4分,共32分）

1.（2014·赣州高一检测）下列变化中,一定不存在化学能与热能相互转化的是

（　　）

A.木柴燃烧B.白磷自燃

C.燃放爆竹D.干冰升华

【解析】选D。

燃烧（包括自燃）、爆炸均属化学变化,而升华仅属物质状态的改变,属物理变化。

2.（2014·沈阳高一检测）下列过程一定释放能量的是（　　）

A.化合反应B.分解反应

C.分子拆成原子D.原子组成分子

【解析】选D。

分子拆成原子是断开化学键的过程,吸收能量;原子组成分子是形成化学键的过程,释放能量。

3.下列物质加入水中显著放热的是（　　）

A.生石灰B.固体NaCl

C.无水乙醇D.固体NH4NO3

【解析】选A。

很活泼的金属（如K、Ca、Na）及其氧化物与水反应都明显放热;固体NaCl、无水乙醇加入水中无明显热量变化;固体NH4NO3溶于水则吸热。

【变式训练】下列反应属于放热反应的是（　　）

A.铁与盐酸反应　　

B.C与CO2共热

C.碳酸钙的分解　　

D.Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应

【解析】选A。

Fe+2HCl====FeCl2+H2↑,放热反应;C+CO2

2CO,吸热反应;CaCO3

CaO+CO2↑,吸热反应;Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O,吸热反应。

4.（2014·成都高一检测）下列图示变化为吸热反应的是（　　）

【解析】选A。

反应物的总能量低于生成物总能量为吸热反应,否则为放热反应,故A为吸热反应,B为放热反应,C过程中放出大量的热,活泼金属与酸的反应为放热反应。

5.（2014·北京海淀区高一检测）已知反应X+Y====M+N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是（　　）

A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的

B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热,反应才能进行

C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量

D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量

【解析】选D。

吸热反应中反应物的总能量<生成物的总能量,不能单指某一种反应物与某一种生成物的能量大小,A错误,D正确;吸热反应不一定必须加热才能发生,B错误;从微观角度解释,吸热反应中破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量,C错误。

【互动探究】

（1）该题C项描述的是什么反应?

提示:

破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量,则该反应是放热反应。

（2）假设该反应是可逆反应,则M+N====X+Y是什么反应?

该反应一定不需要加热吗?

提示:

因为反应X+Y====M+N为吸热反应,即X和Y的总能量一定低于M和N的总能量,所以M+N====X+Y是放热反应,反应可能需要加热才能发生。

6.已知25℃、101kPa下,含1mol碳原子的石墨完全燃烧生成CO2放出热量393.51kJ;含1mol碳原子的金刚石完全燃烧生成CO2放出395.41kJ的热量。

据此判断,下列说法正确的是（　　）

A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低

B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低

D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高

【解析】选A。

等量的石墨和金刚石完全燃烧的产物均为CO2,说明产物的总能量相等,而等质量的金刚石燃烧放出能量多,说明等量的金刚石的能量高于石墨的能量,因此由石墨转化为金刚石为吸热反应。

【方法规律】判断物质稳定性的方法

由A

B（放热反应）

可知:

等质量A具有的能量高于等质量的B,B的稳定性强于A,即能量越低越稳定。

如金刚石

石墨（放热反应）,则石墨比金刚石稳定。

7.（2013·上海高考改编）将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。

然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。

由此可知（　　）

A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应

B.该反应中,热能转化为产物内部的能量

C.反应物的总能量高于生成物的总能量

D.反应物中化学键断裂吸收的能量少

【解析】选B。

醋酸逐渐凝固,说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降低,因此该反应为吸热反应,反应物中化学键断裂吸收的热量多于生成物中化学键形成放出的热量,A、D错误。

吸热反应中反应物吸收能量,得到的生成物内能增加,B正确;反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误。

8.（双选）关于吸热反应和放热反应,下列说法正确的是（　　）

A.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应

B.放热反应不需要加热即可发生

C.放热反应常温下易发生

D.反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,不能看反应条件

【解析】选A、D。

反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,不能看反应条件。

如N2+3H2

2NH3是放热反应,但因使N2中的N≡N键断裂需很高的能量,故此反应的反应条件是高温、高压、催化剂。

由此可知放热反应可能需要加热才能发生,而吸热反应可能不需要加热就能发生,如Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O。

【方法规律】放热反应和吸热反应的判断方法

（1）根据反应物和生成物的总能量大小判断——反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应,反之为吸热反应。

（2）根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——破坏反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量的反应为吸热反应,反之为放热反应。

（3）根据经验规律判断——用常见吸热和放热的反应类型来判断。

（4）根据生成物和反应物的相对稳定性判断——由稳定性的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应,反之为放热反应。

（5）根据反应条件判断——凡是需持续加热才能进行的反应就是吸热反应。

反之,一般为放热反应。

二、非选择题（本题包括2小题,共18分）

9.（8分）某化学反应,设反应物总能量为E1,生成物总能量为E2,如果把化学反应中能量的变化看成是物质内部的能量与热能之间进行转变,则:

（1）若E1>E2,则该反应为______________热反应,该反应的过程可看成是“贮存”在物质内部的能量转化为________能而被释放出来的过程。

（2）若E1

那么在发生化学反应时,反应物需要________（填“吸收”或“释放”）能量才能转化成生成物。

该反应过程可看成是__________________________________________的过程。

【解析】

（1）反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应进行的结果必然是部分能量被释放出来。

（2）反应物的总能量小于生成物的总能量,则反应进行时,必然有外部能量参与到反应中来。

答案:

（1）放　热

（2）吸　吸收　热能转化为物质内部的能量而被“贮存”起来

10.（10分）某学习小组设计以下实验,探究化学反应中的热效应,把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管往其中滴加5mL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）由实验推知,MgCl2和H2的总能量__________（填“大于”“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。

（5）如果将本题中“25℃的饱和石灰水”换成“20℃碳酸饮料”进行实验探究,实验中观察到的另一现象是________________________,其原因是 _________

__________________________________________________________________。

【解析】镁与盐酸的反应是放热反应,镁与盐酸反应产生的热量使石灰水的温度升高,Ca（OH）2的溶解度随温度的升高而减小。

气体的溶解度也随温度的升高而减小。

答案:

（1）试管中镁片逐渐溶解,并有气体产生,烧杯中石灰水变浑浊

（2）镁与稀盐酸的反应是放热反应,该反应放出的热量使石灰水温度升高,Ca（OH）2溶解度随温度的升高而减小,故变浑浊

（3）Mg+2H+====Mg2++H2↑

（4）小于

（5）烧杯中液体放出气泡的速率逐渐加快　气体的溶解度随着温度的升高而减小

一、选择题（本题包括6小题,每小题5分,共30分）

1.（2014·洛阳高一检测）关于吸热反应的说法正确的是（　　）

A.凡需加热的反应一定是吸热反应

B.只有分解反应才是吸热反应

C.使用催化剂的反应是吸热反应

D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应

【解析】选D。

反应放热还是吸热与是否加热无直接的关系,与是否使用催化剂也无直接关系,多数吸热反应需要加热,但有的不需要加热,例如Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,且该反应属于复分解反应,故A、B、C三项错。

放热反应的逆过程,一定是吸热反应,D对。

2.（2014·淮安高一检测）环保型燃料——丙烷燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8+5O2

3CO2+4H2O。

下列说法中不正确的是（　　）

A.燃烧时化学能只转化为热能

B.所有的燃烧反应都会释放热量

C.1molC3H8和5molO2所具有的总能量大于3molCO2和4molH2O所具有的总能量

D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染,故丙烷为环保型燃料

【解析】选A。

丙烷燃烧时还有化学能与光能的转化,A项错;燃烧都是放热反应,B项对;因为丙烷燃烧为放热反应,所以据反应的化学方程式可知,C项对;丙烷完全燃烧时产物为CO2与H2O,故对环境无污染,D项对。

3.（双选）已知H—H键的键能为436kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243kJ·mol-1,

H—Cl键的键能为431kJ·mol-1,当1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时,对化学反应H2+Cl2====2HCl的判断正确的是（　　）

A.是吸热反应　　　　　　　B.是放热反应

C.吸收183kJ热量D.放出183kJ热量

【解析】选B、D。

化学反应中,反应物断键吸收能量,生成物成键放出能量,若吸收总能量Q（吸）>放出总能量Q（放）,反应为吸热反应;反之Q（吸）

题中Q（吸）=436kJ+243kJ,Q（放）=431kJ×2,Q（放）-Q（吸）=183kJ,反应为放热反应,放出183kJ热量。

【变式训练】（2013·郑州高一检测）化学反应A2+B2====2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是（　　）

A.该反应是吸热反应

B.1molA—A键和1molB—B键断裂能放出xkJ的能量

C.2molA—B键断裂需要吸收ykJ的能量

D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量

【解析】选C。

由图知1molA2和1molB2的总能量大于2molAB的总能量,该反应为放热反应,A、D错误;化学键断裂时吸热,B错误;由图知2molA—B键断裂吸收ykJ的能量,C正确。

4.（2014·昆明高一检测）已知2SO2+O2

2SO3为放热反应,对该反应的下列说法正确的是（　　）

A.O2的能量一定高于SO2的能量

B.SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量

C.SO2的能量一定高于SO3的能量

D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生

【解析】选B。

判断一个反应是放热反应还是吸热反应,关键看反应物的总能量与生成物的总能量的差值。

如果反应物的总能量高于生成物的总能量,反应放热,B项正确;A项和C项错误,都没有考虑总能量差;放热反应只表明反应物总能量比生成物总能量高,而加热是反应的条件,两者无必然联系,许多放热反应也必须加热才能开始进行,D项错误。

5.（2014·余姚高一检测）航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物作为固体燃料,点燃时铝粉氧化引发高氯酸铵反应,其化学方程式可表示为2NH4ClO4

====N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑。

下列对此反应的叙述中错误的是（　　）

A.上述反应属于分解反应

B.在反应中高氯酸铵只能起氧化剂作用

C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能

D.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行

【解析】选B。

高氯酸铵分解既是分解反应,又是放热反应,还是氧化还原反应,高氯酸铵既是氧化剂,又是还原剂。

6.（2014·黄冈高一检测）某反应由两步反应A

B

C构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是（　　）

A.两步反应均为吸热反应

B.三种化合物中C最稳定

C.A与C的能量差为E4

D.A

B反应,反应条件一定要加热

【解析】选B。

根据反应能量曲线图可知,能量大小为B>A>C,故两步反应分别为吸热反应、放热反应,其中A、C的能量差为ΔH,C的能量最低,C最稳定,A、C错误,B正确;吸热反应不一定需要加热,D错误。

二、非选择题（本题包括2小题,共20分）

7.（8分）某同学做如下实验,以检验反应中的能量变化。

（1）在实验中发现反应后（a）中温度升高,由此可以判断（a）中反应是________热反应;（b）中温度降低,由此可以判断（b）中反应是________热反应。

（2）写出铝与盐酸反应的离子方程式___________________________________。

（3）根据能量守恒定律,（b）中反应物的总能量应该________其生成物的总能量。

【解析】

（1）反应后（a）中温度升高,（b）中温度降低,说明（a）中反应为放热反应,（b）中反应为吸热反应。

（2）铝与盐酸反应的离子方程式为

2Al+6H+====2Al3++3H2↑。

（3）（b）中反应为吸热反应,根据能量守恒定律,（b）中反应物的总能量应该低于其生成物的总能量。

答案:

（1）放　吸　

（2）2Al+6H+====2Al3++3H2↑

（3）低于

8.（12分）（能力挑战题）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

I2

H2

HF

HCl

HBr

HI

能量/kJ

243

193

151

436

568

432

366

298

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________。

A.H2　　　　B.Cl2　　　　C.Br2　　　　D.I2

（2）下列氢化物中,最稳定的是________。

A.HFB.HClC.HBrD.HI

（3）X2+H2

2HX（X代表Cl、Br、I）是________________（填“吸热”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________。

【解析】

（1）

（2）破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越大,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开1molCl—Cl键和H—H键需吸收的能量:

243kJ+436kJ=679kJ,而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ

=864kJ,所以在Cl2+H2

2HCl反应中放出864kJ-679kJ=185kJ的热量,同理可计算在Br2+H2

2HBr、I2+H2

2HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量。

答案:

（1）A　

（2）A　（3）放热　（4）Cl2

【方法规律】物质的能量高低与其稳定性、反应中能量变化的关系

（1）物质自身具有的能量越低越稳定,参加反应时化学键断裂吸收的能量越多,但如果是生成物,则放出的热量越多。

（2）物质自身具有的能量越高越不稳定,参加反应时化学键断裂吸收的能量越少,但如果是生成物,则放出的热量越少。

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