2020版高中化学课时作业7化学能与热能含解析新人教版必修2 8页

课时作业7　化学能与热能 ‎[练基础]‎ ‎1．已知反应A＋B===C＋D的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应是放热反应 B．只有在加热条件下才能进行 C．反应物的总能量高于生成物的总能量 D．反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量 解析：根据图像可知反应物的总能量低于生成物的总能量，则反应是吸热反应。A.该反应是吸热反应，错误；B.反应条件与反应是放热反应还是吸热反应无关系，错误；C.反应物的总能量低于生成物的总能量，错误；D.反应吸热，则反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量，正确。‎ 答案：D ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．伴有能量变化的都是化学变化 B．物质发生化学反应一般都伴随着能量的变化 C．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量可能相同 D．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量 答案：B ‎3．已知反应A＋B===C＋D为放热反应，对于该反应，下列说法中正确的是(　　)‎ A．A和B的总能量一定高于C和D的总能量 B．B的能量一定高于D C．因为该反应为放热反应，故不加热反应就一定能发生 D．A的能量一定高于C 解析：该反应为放热反应，所以反应物的总能量大于生成物的总能量，即A和B的总能量一定高于C和D的总能量，A项正确；反应的放热、吸热只与反应物的总能量和生成物的总能量有关，故B的能量与D的能量关系无法确定，A的能量与C的能量关系也无法确定，B项、D项错误；反应的放热、吸热与反应条件(如加热)无关，C项错误。‎ 答案：A ‎4．关于化学反应与能量的说法中不正确的是(　　)‎ A．中和反应是放热反应 B．下图所示的反应为放热反应 C．化学反应中有物质变化也有能量变化 D．化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量 解析：酸碱中和反应放出热量，所以中和反应是放热反应，A正确；根据图示可知生成物的能量比反应物的能量高，所以该反应是吸热反应，B错误；化学反应的过程就是旧键断裂、新键形成的过程，所以化学反应中有物质变化也有能量变化，C正确；化学键断裂吸收能量，化学键形成放出能量，D正确。‎ 答案：B ‎5．下列说法中正确的是(　　)[来源:Z.xx.k.Com]‎ A．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应 B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 C．破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应 D．生成物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0‎ 解析：需要加热才能发生的反应也可能是放热反应，如合成氨的反应需在高温、高压、催化剂条件下进行，但合成氨的反应是放热反应，A错误；物质发生物理变化、核变化(如原子弹爆炸)也都伴有能量变化，因此伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，B错误；破坏生成物全部化学键所需的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时．也就表示形成生成物全部化学键所放出的能量大于破坏反应物全部化学键所消耗的能量，该反应为放热反应，C错误；生成物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0，D正确。‎ 答案：D ‎6．金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(互为同素异形体)，在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能，据此，试判断在100 kPa下，下列结论正确的是(　　)‎ A．石墨比金刚石稳定 B．金刚石比石墨稳定 C．1 mol石墨比1 mol金刚石的能量高 D．金刚石转化为石墨是物理变化 解析：金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质，互为同素异形体，在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能，说明石墨的能量低于金刚石所具有的能量，石墨较稳定。同素异形体之间的转化是化学变化。综上所述，A正确。‎ 答案：A ‎7．已知断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H：436 kJ，I—I：151 kJ，H—I：299 kJ，下列对H2(g)＋I2(g)2HI(g)的反应类型判断错误的是(　　)‎ A．放出能量的反应　　　B．吸收能量的反应 C．氧化还原反应 D．可逆反应 解析：依题意，断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键吸收的能量为436 kJ＋151 kJ＝587 kJ，生成2 mol H—I键放出的能量为299 kJ×2＝598 kJ，因为598 kJ>587 kJ，所以，该反应的正反应是放出能量的反应；根据反应式可知该反应是可逆反应，也是氧化还原反应。‎ 答案：B ‎8．化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图表示N2(g)与O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A．1 mol N2(g)与1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 C．通常情况下，N2(g)与O2(g)混合能直接生成NO(g)‎ D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 解析：A.1 mol N2(g)与1 mol O2(g)反应吸收的能量为946 kJ＋498 kJ－2×632 kJ＝180 kJ，A错误；B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，B正确；C.在放电条件下，N2(g)与O2(g)混合能直接生成NO(g)，C错误；D.NO不是酸性氧化物，与NaOH溶液不反应，D错误。‎ 答案：B ‎ [提素养]‎ ‎9．通常人们把拆开1 mol某化学键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，也可以计算化学反应的反应热。下列是一些化学键的键能。‎ 化学键 C—H C—F H—F F—F 键能/(kJ·mol－1) ‎ ‎414[来源:学科网ZXXK]‎ ‎489‎ ‎565‎ ‎155‎ 根据键能数据计算反应CH4＋4F2===CF4＋4HF每消耗1 mol CH4的热效应为(　　)‎ A．放热1 940 kJ B．吸热1 940 kJ C．放热485 kJ D．吸热485 kJ 解析：根据键能数据可知反应CH4＋4F2===CF4＋4HF的ΔH＝(4×414＋4×155－4×489－4×565) kJ·mol－1＝－1 940 kJ·mol－1，因此每消耗1 mol CH4放热1 940 kJ。‎ 答案：A ‎10．下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量，请根据下表数据计算反应CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)生成1 mol CO2时的热量变化(　　)‎ 化学键 C—H O—O O===O C—O C===O H—O 能量(kJ) ‎ ‎414‎ ‎138‎ ‎498‎ ‎343‎ ‎798‎ ‎465‎ A．放出热量610 kJ B．放出热量1 520 kJ C．吸收热量110 kJ D．放出热量804 kJ 解析：化学反应的ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(4×414 kJ/mol＋2×498 kJ/mol)－(2×798 kJ/mol＋4×465 kJ/mol)＝－804 kJ/mol。‎ 答案：D ‎11．已知反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)中，每生成2 mol HI时会有a kJ的能量放出，又知有关化学键键能如下：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol H2的能量比2 mol H的能量高 B．将0.5 mol H2与1 mol I2(g)混合充分反应后放出的热量为0.5a kJ C．H—I键的键能为0.5(a＋b＋c) kJ·mol－1‎ D．H＋I―→HI是吸热过程 解析：断开化学键需要吸热，即H2―→H＋H为吸热过程，则1 mol H2的能量比2 mol H的能量低，故A错误；根据题意，生成2 mol HI时会有a kJ的能量放出，将0.5 mol H2与1 mol I2(g)混合充分反应后生成的HI少于0.5 mol，放出的热量少于0.5a kJ，故B错误；反应放出的热量＝放出的热量－吸收的热量＝H—I键的键能×2－b kJ·mol－1－c kJ·mol－1＝a kJ·mol－1，则H—I键的键能为0.5(a＋b＋c) kJ·mol－1，故C正确；H＋I―→HI形成化学键，是放热过程，故D错误。‎ 答案：C ‎12．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是(　　)‎ A．该反应的行一定需要加热 B．该反应的ΔH＝－(E1－E2) kJ·mol－1[来源:学|科|网Z|X|X|K]‎ C．该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D．断裂1 mol A—A键和2 mol B—B键放出E1 kJ能量 解析：由反应前后能量守恒可知，反应物能量总和小于生成物的能量总和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热，故A错误；该反应的焓变＝断裂化学键吸收的热量－形成化学键放出的热量，所以ΔH＝＋(E1－E2) kJ·mol－1，故B错误；反应是吸热反应，依据能量守恒可知，反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，即反应物的键能总和大于生成物的键能总和，故C正确；断裂化学键吸收热量，所以断裂1 mol A—A键和2 mol B—B键吸收E1kJ能量，故D错误。‎ 答案：C ‎13．如图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5 mL稀盐酸。‎ 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溶液和H2的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。‎ 解析：‎ ‎(1)(2)镁与盐酸剧烈反应，可观察到产生大量气体，反应放出热量使饱和石灰水溶液温度升高，析出固体溶质，观察到溶液变浑浊。‎ ‎(3)镁与盐酸发生置换反应，生成氯化镁和氢气，反应的离子方程式为：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，析出固体的离子方程式为：Ca2＋＋2OH－===Ca(OH)2↓。‎ ‎(4)当反应物的总能量高于生成物的总能量时，反应是放热反应，则MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量。‎ 答案：(1)镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊　(2)镁与盐酸反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出 ‎(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑、Ca2＋＋2OH－===Ca(OH)2↓‎ ‎(4)小于 ‎14．在25℃、101 kPa的条件下，断裂1 mol H—H键吸收436 kJ能量，断裂1 mol Cl—Cl键吸收243 kJ能量，形成1 mol H—Cl键放出431 kJ能量。H2＋Cl2===2HCl的化学反应可用下图表示：‎ ‎[来源:Z+xx+k.Com]‎ 请回答下列有关问题：‎ ‎(1)反应物断键吸收的总能量为________。‎ ‎(2)生成物成键放出的总能量为________。‎ ‎(3)判断H2＋Cl2===2HCl反应是________(填“吸收”或“放出”)能量。‎ ‎(4)反应物的总能量________(填“>”、“＝”或“<”)生成物的总能量。‎ 解析：‎ ‎(1)反应物断键吸收的总能量应该是断裂1 mol H—H键与1 mol Cl—Cl键吸收的能量之和，即436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。‎ ‎(2)生成物成键放出的总能量为2×431 kJ＝862 kJ。‎ ‎(3)、(4)由于吸收的总能量小于放出的总能量，所以反应放热即反应物的总能量大于生成物的总能量。‎ 答案：(1)679 kJ　(2)862 kJ　(3)放出　(4)>‎ ‎15．已知H2(g)＋O2(g)===H2O(g)，如图是1 mol H2燃烧的反应过程中能量变化的示意图。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)a、b、c分别代表什么意义？‎ a________________________________________________________________________；‎ b________________________________________________________________________；‎ c________________________________________________________________________。‎ ‎(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(3)氢气在氧气中燃烧，破坏1 mol H—H键吸收Q1 kJ的能量，破坏1 mol O===O键吸收Q2 kJ的能量，形成1 mol H—O键释放Q3 kJ的能量，则下列关系式正确的是________。‎ A．2Q1＋Q2>4Q3 ‎ B．2Q1＋Q2<4Q3‎ C．Q1＋Q2