人教版高中化学必修二下学期高一化学同步练习 化学能与热能含.docx
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人教版高中化学必修二下学期高一化学同步练习化学能与热能含
高中化学学习材料
金戈铁骑整理制作
山东省临沂市兰陵四中2015-2016学年度下学期高一化学同步练习化学能与热能（含解析）
一、单选题：
共30题每题2分共60分
1．下列关于能量转换的认识中不正确的是
A.煤燃烧时，化学能主要转化为热能
B.电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能
C.白炽灯工作时，电能全部转化为光能
D.绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能
【答案】C
【解析】C中电能转化为光能和热能。
2．研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。
据此判断以下叙述中错误的是
A.金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体
系的能量降低
B.物质燃烧可看成“储存”在物质内部的能量（化学能）转化为热能释放出来
C.氮分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气的化学性质很活泼
D.需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应
【答案】C
【解析】N2内部存在N≡N三键，分子很稳定，化学性质不活泼。
3．下列有关反应中的能量变化图象的判断错误的是
A.Ⅰ可表示放热反应B.Ⅱ可表示放热反应
C.Ⅲ可表示爆炸反应D.Ⅳ可表示醋酸和碱的中和反应
【答案】A
【解析】由Ⅰ中曲线变化可知生成物总能量高于反应物总能量,表示的是吸热反应,Ⅲ中曲线表示的反应过程短,放热多,可表示爆炸反应。
4．研制和开发不含碳并可工业生产的清洁能源，一直是科学家不懈追求的目标.目前液氨被人们视为一种潜在的清洁燃料.液氨燃烧的化学反应方程式为：
4NH3+3O2
2N2+6H2O。
和氢燃料相比有关数据见下表，据此判断正确的是
①以氨和氢为燃料时，均可以减缓温室效应
②氨泄漏到空气中比氢气更易发生爆炸
③等质量的氨和氢分别燃烧，氨放出的热量多
④氨的液化比氢容易得多
A.①③B.②③C.①④D.②④
【答案】C
【解析】本题考查化学反应与能量。
①NH3燃烧生成N2和H2O，H2燃烧生成H2O，以NH3和H2为燃料，反应的产物只有N2和H2O，没有温室气体CO2产生，因此不会加剧温室效应，故①正确；②氢气容易燃烧，氨气在空气中难以与氧气反应，并且有强烈刺激性，当不慎泄漏时，反而着火的危险性较小，不易爆炸，况且人们对于大气中所含氨的有感浓度很低，可以及早发现，故②错误；③假设氨气和氢气的质量为ag，氨气燃烧放出的热量=×317.0kJ/mol≈18.32akJ，氢气放出的热量=×238.4kJ/mol≈118.02akJ，118.02akJ＞18.32akJ，所以等质量的氨和氢分别燃烧，氢放出的热量多，故③错误；④由题中所给数据可知：
氢的沸点-252.6℃，氨的沸点-33.50℃，气体的沸点越高，越容易液化，NH3比H2易液化，故④正确。
故选C。
5．化学反应一般均会伴随着能量变化，对H2在O2中燃烧的反应，正确的是
A.该反应为吸热反应B.该反应为放热反应
C.断裂H—H键放出能量D.生成H—O键吸收能量
【答案】B
【解析】本题考查化学反应与能量变化的关系。
燃烧反应都是放热反应，所以A错，B正确。
断裂化学键需要吸热，形成化学键需要放热，因此C、D均错。
6．下列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
【答案】D
【解析】有些放热反应（如燃烧）也需加热才能进行，A错误；C+CO2
2CO是化合反应，但也是吸热反应，B错误；催化剂能够改变化学反应速率，与是放热反应还是吸热反应无关，并且放热反应和吸热反应都可能需要用到催化剂。
7．下列反应一定属于放热反应的是
①H2SO4与Ba（OH）2溶液的反应 ②Mg与CH3COOH溶液的反应 ③燃烧反应 ④中和反应 ⑤复分解反应
A.仅①②③B.仅①②④C.仅①②③④D.仅③④⑤
【答案】C
【解析】金属与酸反应、中和反应、所有燃烧都是放热反应;复分解反应则不一定是放热反应。
8．下列反应既是氧化还原反应又是吸热反应的是
A.Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl反应B.葡萄糖在人体内氧化分解
C.二氧化碳与赤热的碳反应生成一氧化碳D.锌粒与稀H2SO4反应制取H2
【答案】C
【解析】本题考查放热反应与吸热反应的判断。
一般金属和水或酸反应，酸碱中和反应，一切燃烧，大多数化合反应和置换反应，缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。
大多数分解反应，铵盐和碱反应，碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应。
A是吸热反应，但不是氧化还原反应，B和D是放热反应，选项C是氧化还原反应，又属于吸热反应，因此正确的答案选C。
9．某反应由两步反应A
B
C构成,它的反应能量曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.两步反应均为吸热反应B.三种化合物中C最稳定
C.A与C的能量差为E4D.反应A
B一定要加热
【答案】B
【解析】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E5,C的能量最低,C最稳定,A、C项错误,B项正确;吸热反应不一定需要加热,D项错误。
10．对于放热反应H2+Cl2
2HCl，下列说法正确的是
A.产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
B.反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量
C.断开1molH—H键和1molCl—Cl键所吸收的总能量小于形成1molH—Cl键所放出的能量
D.该反应中，热能转变为化学能
【答案】B
【解析】本题考查化学反应中能量的变化。
因为该反应是放热反应，所以反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量A错，B对；C中应该改为断开1molH—H键和1molCl—Cl键所吸收的总能量小于形成2molH—Cl键所放出的能量，错误；D中是化学能转变为热能，错误，所以选B。
11．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.断裂1molA—A键和1molB—B键能放出xkJ能量
C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量
D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
【答案】C
【解析】从能量变化图示上可以看出，反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应，A、D错误。
断裂化学键时要吸收能量，故B错误。
12．一定量的无水酒精完全燃烧时放出的热量为Q，它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀，则完全燃烧46g无水酒精时放出的热量是
A.0.5QB.5QC.2QD.Q
【答案】C
【解析】本题主要考查了焓变、反应热等考点的理解。
100g碳酸钙白色沉淀是1mol，则根据碳原子守恒可知，生成的CO2也是1mol。
1mol乙醇完全燃烧生成2molCO2，所以放出的热量是2Q。
13．碘在不同状态下（固态或气态）与氢气反应的热化学方程式如下所示：
①H2（g）＋I2（？
）
2HI（g）；△H=－9.48kJ·mol－1
②H2（g）＋I2（？
）
2HI（g）；△H=+26.48kJ·mol－1
下列判断正确的是
A.②的反应物总能量比①的反应物总能量低B.①中的I2为固态，②中的I2为气态
C.①的产物比②的产物热稳定性更好D.1mol固态碘升华时将吸热17kJ
【答案】A
【解析】本题考查化学反应与能量。
反应①和反应②生成物物质的量和状态都相同，生成物能量相同，氢气能量相同，①的产物比②的产物热稳定性相同，C错误；反应①放热，反应②吸热，反应①反应物总能量大于生成物总能量，反应②反应物总能量小于生成物总能量，①中的I2为气态，②中的I2为固态，A正确，B错误；1mol固态碘升华时将吸热26.48kJ－（－9.48kJ）=35.96kJ，D错误，故选A。
14．下列有关能量转化的说法中不正确的是
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内的葡萄糖被氧化成CO2和水是热能转化为化学能的过程
D.植物通过光合作用将CO2和水转化为葡萄糖是太阳能转化为化学能的过程
【答案】C
【解析】动物体内的葡萄糖被氧化成CO2和水是化学能转化为热能的过程。
15．下列说法中，错误的是
A.人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的
B.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.能量变化是化学反应的基本特征之一
【答案】C
【解析】化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关系，参加反应的反应物的质量越多，能量变化越大。
16．下列有关原电池的说法中，正确的是（ ）
A.铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，镁片较活泼，作负极
B.铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，铜作负极
C.镀锌铁和镀锡铁的镀层破损后，前者较易被腐蚀
D.将反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋设计为原电池，则可用锌片作负极，铁片作正极，FeCl3溶液作电解质
【答案】B
【解析】本题考查原电池的电极材料的选择及金属的腐蚀的快慢半径的知识。
A不对，铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中，由于Al能够与NaOH反应，故Al片作负极；B正确，铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中，由于Al在常温下在浓硝酸中会发生钝化现象，故铜作负极；C不对，镀锌铁镀层破损后，Zn作原电池的负极被腐蚀，仍然对Fe起到保护作用；而镀锡铁的镀层破损后，Fe作原电池的负极被腐蚀；D不对，若将反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋设计为原电池，则可用铁片作负极，石墨作正极，FeCl3溶液作电解质。
17．已知：
H++OH-
H2O，生成lmolH2O放出热量57.3kJ。
下列反应中放出57.3kJ热量的是
A.1mol硫酸与足量NaOH溶液反应
B.稀盐酸与氨水反应生成1molH2O
C.稀盐酸与稀Ba（OH）2溶液反应生成1mol水
D.稀NaOH溶液与质量分数为98.3%的浓硫酸反应生成1mol水
【答案】C
【解析】A项，1molH2SO4与足量NaOH溶液反应生成2molH2O，放出的热量为57.3kJ×2=114.6kJ；B项，NH3•H2O为弱碱，与稀盐酸反应不符合离子反应H++OH-
H2O；C项，符合离子反应H++OH-
H2O，生成1molH2O放出57.3kJ热量；D项，浓硫酸溶于水放出大量的热，故反应生成1molH2O时放出的热量大于57.3kJ。
18．下列有关反应中的能量变化图象的判断错误的是
A.Ⅰ可表示放热反应B.Ⅱ可表示放热反应
C.Ⅲ可表示爆炸反应D.Ⅳ可表示醋酸和碱的中和反应
【答案】A
【解析】由Ⅰ中曲线变化可知生成物总能量高于反应物总能量,表示的是吸热反应,Ⅲ中曲线表示的反应过程短,放热多,可表示爆炸反应。
19．已知25℃、101kPa下，下列反应：
C（石墨）+O2（g）
CO2（g），燃烧1molC（石墨）放热393.51kJ。
C（金刚石）+O2（g）
CO2（g），燃烧1molC（金刚石）放热395.41kJ。
可以得出的结论是
A.金刚石比石墨稳定B.1mol石墨所具有的能量比1mol金刚石低
C.金刚石转变成石墨是物理变化D.石墨和金刚石都是碳的同位素
【答案】B
【解析】本题考查了化学反应与能量的变化。
由热化学方程式①C（石墨）+O2（g）
CO2（g）△H=-393.51kJ/mol和②C（金刚石）+O2（g）
CO2（g）△H=-395.41kJ/mol，根据盖斯定律①-②可得：
C（石墨）
C（金刚石）△H=+1.9kJ/mol。
石墨转化为金刚石吸热，金刚石能量大于石墨的总能量，物质的能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，故A错。
由C（石墨）=C（金刚石）△H=+1.9kJ/mol可知，1mol石墨转化为1mol金刚石，吸收1.9kJ的能量，所以1mol石墨所具有的能量比1mol金刚石低，故B正确。
金刚石和石墨是不同的物质，石墨转化为金刚石是化学变化，故C错。
石墨和金刚石互为同素异形体，故D错。
20．乙醇作为燃料的优点是①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量的热
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【答案】D
【解析】乙醇燃烧时被氧气氧化，放出大量的热，且只生成CO2与H2O，故无污染性气体生成。
目前乙醇可由玉米、植物桔秆等发酵制得，可将乙醇视为一种再生能源。
21．下列说法中正确的是
A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化
B.伴有能量变化的物质变化过程都是化学变化
C.H—Cl
H+Cl的过程放出能量
D.在一个确定的化学反应中,反应物的总能量总是大于生成物的总能量
【答案】A
【解析】很多物理变化过程也伴有能量变化,如溶解、物质的三态变化等,B错误;化学键断裂吸收能量,C错误;对于吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,D错误。
22．利用太阳能使燃料循环使用有如下构思：
①2CO2
2CO+O2；②2H2O
2H2↑+O2↑；③2N2+6H2O
4NH3+3O2；④CO2+2H2O
CH4+2O2。
要实现上述构思的关键是
①如何使物质吸收光能转变为其他物质②寻找高效催化剂③利用光能④利用绿色植物
A.①②B.③④C.①④D.②④
【答案】A
【解析】构思的共同特点是燃烧产物在光能存在条件下，逆向转化为可燃物，要将构想变为现实，关键是如何使物质吸收光能，寻找类似叶绿素的特殊催化剂，使转化容易实现。
23．断开1molC—H键，要吸收热量414.4kJ；断裂1molC—C键，要吸收热量347.4kJ；生成1molC=C键，会放出热量615.3kJ；生成1molH—H键，会放出热量435.3kJ，某有机物分解的反应可表示为：
若在反应中消耗了1mol乙烷（反应物），则有关该反应的说法正确的是
A.该反应放出251.2kJ的热量B.该反应吸收251.2kJ的热量
C.该反应放出125.6kJ的热量D.该反应吸收125.6kJ的热量
【答案】D
【解析】本题考查学生化学反应中的能量变化。
1mol乙烷含有1molC－C键，6molC－H键，生成的乙烯含1molC=C键1molH－H键和4molC－H键。
△H=347.4kJ+6×414.4kJ-4×414.4kJ-615.3kJ-435.3kJ=+125.6kJ，所以该反应吸收125.6kJ的热量，故选D。
24．某学生用下图所示装置进行化学反应X+2Y
2Z能量变化情况的研究。
当往试管中加入试剂Y时，看到U型管中液面甲处下降，乙处上升。
关于该反应的下列叙述:
①该反应为放热反应，②生成物的总能量比反应物高，③该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来。
其中正确的是
A.①②③B.①③C.①②D.①
【答案】B
【解析】本题考查了化学反应与能量的变化。
当往试管中加入试剂Y时，看到U型管中液面甲处下降，乙处上升，说明该反应是放热反应，放出热量，温度升高热使得集气瓶中气压升高而出现该现象，故①对。
在放热反应中，反应物的能量高于生成物的能量，故②错。
该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的能量转化为热量而释放出来，故③错。
故该题选B。
25．下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A.化合反应一定是放热反应
B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关
C.反应物的总能量与生成物的总能量一定相等
D.化学反应中既有物质变化又有能量变化
【答案】D
【解析】化合反应不一定是放热反应；化学键的断裂和形成是化学反应中的能量变化的主要原因；反应物的总能量与生成物的总能量不相等，才使反应表现为吸热或放热。
26．下列有关能量转换的说法不正确的是
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程
【答案】C
【解析】煤燃烧是将化学能转化为热能的过程；化石燃料和植物燃料中的能量均来自太阳能；动物体内葡萄糖被氧化生成CO2，是化学能转化为热能的过程；植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖，是太阳能转化为化学能的过程。
27．石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。
已知12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收1.9kJ的能量。
下列说法中正确的是
A.石墨不如金刚石稳定
B.金刚石不如石墨稳定
C.等质量的石墨与金刚石完全燃烧，放出的能量相等
D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量更多
【答案】B
【解析】由于石墨变成金刚石时需吸收能量,说明金刚石的能量高,而物质的能量越高越不稳定,所以金刚石不如石墨稳定；由于石墨和金刚石完全燃烧后生成的是同种物质,放出的能量等于反应物能量与生成物能量之差,质量相同时,金刚石的能量高于石墨,所以放出的能量也高于石墨。
28．根据下表中所列键能数据，判断下列分子中，最不稳定的分子是
化学键H—HH—ClH—ICl—ClBr—Br
键能/kJ•mol-1436431299243193
A.HClB.HBrC.H2 D.Br2
【答案】D
【解析】键能越大物质具有的能量越低，越稳定；键能越小，物质具有的能量越高，越不稳定，故选D。
29．已知:
①人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应过程中的能量变化。
Si、SiC、SiO2熔化时必须断裂所含化学键,1molSi中含有2molSi—Si键。
②工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4（g）+2H2（g）
Si（s）+4HCl（g）。
化学键Si—ClH—HH—ClSi—SiSi—C
键能/kJ·mol-1360436431176347
下列说法正确的是
A.SiC的熔点比晶体硅的低B.SiCl4的稳定性比HCl的强
C.2molH2生成高纯硅需吸收236kJ的能量D.只要有化学键断裂的变化都是化学变化
【答案】C
【解析】物质熔化时需断裂化学键,断裂化学键需吸收能量,而键能越大的物质,断裂化学键所吸收的能量越多,熔点越高,物质越稳定,A、B错误。
2molH2可与1molSiCl4完全反应,该反应过程中断裂4molSi—Cl键和2molH—H键,同时形成2molSi—Si键和4molH—Cl键。
所以吸收的能量为360kJ·mol-1×4mol+436kJ·mol-1×2mol=2312kJ,而放出的能量为176kJ·mol-1×2mol+431kJ·mol-1×4mol=2076kJ,反应物吸收的总能量大于生成物放出的总能量,故吸收能量为2312kJ-2076kJ=236kJ,C正确。
化学变化必然同时有旧化学键的断裂和新化学键的生成,但有化学键断裂的变化不一定是化学变化,如HCl溶于水断裂H—Cl键,但属于物理变化,D错误。
30．下列反应属于吸热反应的是
A.铝片和盐酸的反应
B.CH3COOH+KOH
CH3COOK+H2O
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量
【答案】D
【解析】本题考查化学反应与能量变化。
A.铝片和盐酸的反应属于放热反应，错误；B.CH3COOH+KOH
CH3COOK+H2O，中和反应是放热反应，错误；C.反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，错误；D.破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量，属于吸热反应，正确；本题选D。
二、综合题：
共4题每题10分共40分
31．如图是某同学设计的放热反应的观察装置,其实验操作顺序是①按如图所示将实验装置连接好;②在U形管内加入少量红墨水（或品红溶液）,打开T形管螺旋夹,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭螺旋夹;③在中间的试管里盛1gCaO,当滴入2mL的蒸馏水后,观察实验现象。
试回答下列问题:
（1）实验中观察到的现象是 。
（2）该实验中必须进行的一步实验操作是 。
（3）该实验的原理是 。
（4）实验中发生反应的化学方程式为 。
（5）CaO、H2O的能量与Ca（OH）2能量之间的关系为 。
（6）若将该实验中的CaO换成NaCl, （填“能”或“不能”）观察到相同现象。
【答案】
（1）U形管里的红墨水（或品红溶液）的液面左侧下降,右侧上升
（2）检查装置的气密性
（3）CaO与H2O反应放出的热量使大试管中的空气膨胀,使U形管中红墨水（或品红溶液）的液面左侧降低右侧升高
（4）CaO+H2O
Ca（OH）2
（5）CaO和H2O的能量之和大于Ca（OH）2的能量
（6）不能
【解析】本题意在通过观察U形管中液面变化判断左边装置中发生反应的能量变化。
实验利用了气体的热胀冷缩原理,故此实验要求装置气密性良好,否则无法观察到实验现象。
32．被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点。
下图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒。
当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流。
试回答下列问题：
（1）写出氢氧燃料电池工作时正极电极反应方程式：
。
（2）如果该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子，消耗标准状况下___________L氧气。
（3）若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时，负极反应式为___________________。
电池总离子反应方程式为_______________________________。
【答案】
（1）2H2O＋O2＋4e－=4OH－；
（2）0.56L；（3）CH4＋10OH－－8e－=C＋7H2O；CH4＋2O2＋2OH－=C＋3H2O
【解析】本题考查氢氧燃料电池、甲烷燃料电池的电极反应式、总方程式及消耗气体的物质的量的知识。
（1）在氢氧燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的电极是正极，工作时正极电极反应方程式：
2H2O＋O2＋4e－=4OH－；
（2）在整个闭合回路中电子转移数目相等。
由于每摩尔的氧气反应时得到4mol电子，故n（e-）=0.1mol时n（O2）=0.025mol，即在标准状况下为0.56L；（3）通入甲烷的电极为负极，负极反应式为CH4＋10OH－－8e－=C＋7H2O；正极的电极反应式是：
2H2O＋O2＋4e－=4OH－，电池总离子反应方程式为CH4＋2O2＋2OH－=C＋3H2O。
33．美丽中国，节约为荣。
“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
请回答下列问题:
（1）下列做法不利于能源“开源节流”的是 （填序号）。
a.大力发展
升级会员 