鲁科版高中化学必修二2.1.2 化学键与化学反应中的能量变化含解析.docx

第 2 课时鲁科版高中化学必修二课时跟踪检测含解析化学键与化学反应中的能量变化课后篇巩固提升A 组1.下列说法正确的是( )A. 需要加热才能发生的反应一定是吸收能量的反应B. 任何释放能量的反应在常温条件下一定能发生反应C. 旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成所释放的能量的相对多少决定了反应是释放能 量还是吸收能量D. 反应物总能量大于生成物总能量,则反应吸收能量解析 从化学反应的实质和反应物、生成物所具有的能量两方面理解吸收能量或放出能量。 化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成,旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成 需要放出能量 ;从反应物、生成物所具有的总能量的相对大小来判断化学反应中的能量变化 情况,若反应物的总能量大于生成物的总能量,反应释放能量,反之,吸收能量;释放能量的反应 和吸收能量的反应在一定条件下都能发生,反应开始时需加热的反应可能是吸收能量的反应, 也可能是释放能量的反应。答案 C2.下列反应过程中的能量变化与右图一致的是( )A.2Al+Fe O2 3B.C+CO2C.CaCO3D.C+H O22Fe+Al O2 32COCaO+CO 2CO+H2解析铝热反应是放热反应,故 A 正确;C 与 CO 反应生成 CO 的反应是吸热反应,故 B 错误;碳2酸钙高温分解是吸热反应,故 C 错误;碳单质与水蒸气高温下生成水煤气的反应是吸热反应, 故 D 错误。答案 A3.对于放热反应 2H +O2 22H O,下列说法正确的是( ) 2A.产物 H O 所具有的总能量高于反应物 H 和 O 所具有的总能量2 2 2B.反应物 H 和 O 所具有的总能量高于产物 H O 所具有的总能量2 2 2C.反应物 H 和 O 所具有的总能量等于产物 H O 所具有的总能量2 2 2D.反应物 H 和 O 具有的能量相等2 21鲁科版高中化学必修二课时跟踪检测含解析解析由于该反应为放热反应,因此反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,故 B 项 正确。答案 B4.有关下列能量转化的认识不正确的是( )A. 植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能B. 燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能C. 生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效 D.人类使用照明设备是将电能转化为了光能解析植物的光合作用是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌利用其细胞本身, 在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释 放氢气)的生化过程,使得太阳能转化为了化学能,故 A 正确;燃烧是剧烈的发光放热的氧化还 原反应,过程中化学能转化成了光能、热能等,故 B 错误;人体内的能量变化是一个能量均衡的 转化过程,生物体内的化学变化过程在能量转化上比体外发生的一些能量转化更为合理、有 效,故 C 正确;照明需要光能,人类使用照明设备是将电能转化为光能,故 D 正确。答案 B5.化学反应 A +B 2AB 的能量变化如图所示,则下列说法正确的是( )2 2A. 该反应是吸热反应B. 1 mol AA 键和1 mol BB 键断裂能放出 x kJ 的能量C. 2 mol AB 键断裂需要吸收 y kJ 的能量D. 2 mol AB 的总能量高于 1 mol A 和 1 mol B 的总能量2 2解析由图知, 1 mol A 和 1 mol B 的总能量高于 2 mol AB 的能量,所以该反应放热;化学键断2 2裂时需吸收能量,B 项错误,C 项正确。答案 C6.下列图示的变化是吸热反应的是( )解析 A 项中生成物的总能量高于反应物的总能量,只能通过吸收能量才能实现;B 项则恰好相 反;C 项中浓硫酸溶于水要放出热量,但此过程是物理变化,没有发生化学反应;D 项是典型的2-1-1-1-1-1-1-1鲁科版高中化学必修二课时跟踪检测含解析放热反应。答案 A7.下列关于反应能量的说法正确的是( )A. 化学反应中的能量变化,都表现为热能的变化B. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C. 已知 Zn(s)+CuSO (aq) ZnSO (aq)+Cu(s)为放热反应,则反应物总能量<生成物总能量4 4D.相同条件下,如果 1 mol 氢原子所具有的能量为 E ,1 mol 氢分子的能量为 E ,则 2E =E1 2 1 2解析化学反应中的能量变化 , 不是都表现为热能的变化, 还可能有其他能量的变化 ,如光能等, 故 A 项不正确。放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故 C 项错误。原子结合成分子 有新化学键形成,要放出热量,故 2E >E ,D 项错误。1 2答案 B8.氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中,断裂 1 mol H 中的化学键消耗的能量2为 Q kJ, 断裂 1 mol Cl 中的化学键消耗的能量为 Q kJ,形成 1 mol HCl 中的化学键释放的能 1 2 2量为 Q kJ。下列关系式中,正确的是( )3A.Q +Q >Q B.Q +Q >2Q1 2 3 1 2 3C.Q +Q <Q D.Q +Q <2Q1 2 3 1 2 3解析破坏 1 mol H 中的化学键消耗的能量为 Q kJ,则 HH 键能为 Q kJmol2 1 1,破坏 1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为 Q kJ,则 ClCl 键能为 Q kJmol ,形成 1 mol HCl 中的化学键释放2 2的能量为 Q kJ,则 HCl 键能为 Q kJmol ,对于反应 H (g)+Cl (g) 2HCl(g),反应物的总键 3 3 2 2能-生成物的总键能=Q kJmol +Q kJmol -2Q kJmol =(Q +Q -2Q ) kJmol 。由于氢气在1 2 3 1 2 3氯气中燃烧是放热反应,即(Q +Q -2Q )<0,所以 Q +Q <2Q 。1 2 3 1 2 3答案 D9.下表中的数据是破坏 1 mol 物质中的化学键所消耗的能量(单位:kJ):物质Cl Br I HCl HBr HI H 2 2 2 2能量 243 193 151432 366 298 436/kJ根据表中数据回答(1)(3)题。(1)下列氢化物中最稳定的是 。A.HCl B.HBr C.HI(2)H +X 2HX(X 代 表 Cl 、 Br 、 I) 的 反 应 是 吸 收 能 量 的 反 应 还 是 放 出 能 量 的 反 2 2应 。(3)在相同条件下,X (X 代表 Cl、Br、I)分别与 H 反应,当消耗的物质的量相同时,放出或吸收2 2的能量最多的是 。解析(1)破坏 1 mol HX 中的化学键所消耗的能量越多,说明 HX 越稳定,由表中数据可判断氢 化物中最稳定的为 HCl。(2)H +X 2HX(X 代表 Cl、Br、I),当有 1 mol H 发生反应时,断裂旧化学键吸收的能 2 2 2量分别为(436+243) kJ=679 kJ、(436+193) kJ=629 kJ、(436+151) kJ=587 kJ,形成新化学键放出 的能量分别为 2432 kJ=864 kJ 、2366 kJ=732 kJ 、2298 kJ=596 kJ, 形成新化学键放出的能 量均比断裂旧化学键吸收的能量多,因此都是放出能量的反应。(3)放出的能量分别是 864 kJ-679 kJ=185 kJ 、732 kJ-629 kJ=103 kJ 、596 kJ-587 kJ=9 kJ, 故 Cl 与 H 反应放出的能量最多。2 232鲁科版高中化学必修二课时跟踪检测含解析答案(1)A (2)放出能量 (3)Cl10.某校兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题,进行了如下探究:(1)甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应,设计并完成了如图所示实验。X 溶液是 ,滴入的量一般为 。乙同学认为甲同学的实验不能充分证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应 ,乙同学的理 由是。(2)丙同学利用“保温瓶式量热计”,测出 10 mL 10% 氢氧化钠溶液和不同体积的 10%盐酸混合 过程中,溶液的温度变化,见下表(假设两溶液密度相同)。加 入盐 酸的体 积(V)/mL溶 液温度上 升 (t)/2 4 6 8 10 12 14 16 185.2 9.6 12.0 16.0 18.2 16.7 15.7 14.7 13.7就此实验回答:1 盐酸和氢氧化钠的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。2 请在图中绘制出溶液的温度上升与加入盐酸体积之间的变化关系图。解析 (1)由题图知加入的指示剂在氢氧化钠溶液中呈红色 , 在酸性溶液中呈无色 , 故该试剂 为酚酞;甲同学的实验不能充分说明是稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应还是稀盐酸与红 色物质发生了反应。(2)表格中的数据说明该反应为放热反应。答案(1)酚酞 12 滴 甲同学的实验不能说明是稀盐酸与氢氧化钠溶液发生了反应还 是稀盐酸与红色物质发生了反应4-1鲁科版高中化学必修二课时跟踪检测含解析(2)放热 B 组1.将盛有 NH Cl 晶体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经研磨的4氢氧化钡晶体Ba(OH) 8H O,用玻璃棒搅拌,使之充分混合,醋酸逐渐凝固。由此可知( )2 2A.NH Cl 与 Ba(OH) 的反应是放热反应4 2B. 该反应中,热能转化为化学能C. 反应物的总能量高于生成物的总能量D. 生成物中化学键形成放出的能量多解析醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即 NH Cl 与 Ba(OH) 的反应为4 2吸热反应,该反应中热能转化为化学能,故 A 错误、B 正确;因反应为吸热反应,则反应后生成 物的总能量高于反应物的总能量 ,反应物中化学键断裂吸收的能量多于生成物中化学键形成 释放的能量,故 C、D 均错误。答案 B2.反应 A+B C(放热反应)分两步进行:A+B X(吸热反应) X C(放热反应)。下 列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )解析由“反应 A+BC(放热反应)”可判断 A 项、B 项错误;由“A+BX(吸热反应)”可判断出 C 项错误。答案 D3.化学键的键能是形成(或断开)1 mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和 P O 的分子4 6结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJmol ):PP:198 PO:360 O O:497若生成 1 mol P O ,则反应 P (白磷)+3O4 6 4 2P O 中的能量变化为( ) 4 65-1-1-1-1-1-1鲁科版高中化学必修二课时跟踪检测含解析A.吸收 1 641 kJ 能量 B.放出 1 641 kJ 能量C.吸收 126 kJ 能量 D.放出 126 kJ 能量解析断键吸收的能量:6 mol PP 键为 6198 kJ,3 mol O O 键为 3497 kJ,共为 2 679 kJ;成键 放出的能量:12 mol PO 键为 12360 kJ=4 320 kJ;故反应放出的能量大于吸收的能量,放出的 能量为 4 320 kJ-2 679 kJ=1 641 kJ。答案 B4.用 Cl 生产某些含氯有机物时会产生副产物 HCl。利用反应 A,可实现氯的循环利用。反应 2A:4HCl+O22Cl +2H O2 2已知:.反应 A 中,4 mol HCl 被氧化,放出 115.6 kJ 的热量。.(1)H O 的电子式是 。2(2)断开 1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为 比 HCl 中 HCl 键 (填“强”或“弱”)。kJ,H O 中 HO 键 2解析由“.”知:ClCl 键能为 243 kJ mol ,O O 键能为 498 kJ mol ;设 HCl 键能为 a,HO 键能为 b,由“.反应 A 中,4 mol HCl 被氧化,放出 115.6 kJ 的热量” 知:4a+498 kJmol -2243 kJmol -4b=-115.6 kJmol ,得:a-b=-32 kJmol ,即 a<b,所以 HO 键较强。答案(1) H (2)32 强5.在一个小烧杯里加入约 20 g 已研磨成粉末的氢氧化钡晶体Ba(OH) 8H O,将小烧杯放在2 2事先已滴有 34 滴水的玻璃片上,然后向烧杯内加入约 10 g 氯化铵晶体,并立即用玻璃棒迅速 搅拌。试回答下列问题:(1)写出反应的化学方程式:。(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 。 (3) 如 果 实 验 中 没 有 看 到 “ 结 冰 ” 现 象 , 可 能 的 原 因 是 ( 答 出 3 个 即可)。(4)如果没有看到“结冰”现象,我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热?(答出两种方案)。(5)“结冰”现象说明该反应是一个键 (填“吸收”或“放出”)的能量 “吸收”或“放出”)的能量。(6)该反应在常温下就可进行,说明(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学 (填“>”或“<”)形成新化学键 (填。解析 (1) 氯化铵属于铵盐 , 能和强碱氢氧化钡反应生成氨气、水以及氯化钡 , 化学方程式为 Ba(OH) 8H O+2NH Cl BaCl +2NH +10H O。(2)Ba(OH) 8H O 晶体和氯化铵晶体之间2 2 4 2 3 2 2 2的反应是固体之间的反应,搅拌可使混合物充分接触并发生反应。(4)氢氧化钡和氯化铵的反 应是吸热反应 ,可以根据用手触摸烧杯外壁变凉、用温度计测混合物的温度降低、玻璃片上 结冰现象、烧杯和底部的玻璃片粘在一起等现象来证明。(5)反应吸热,则反应物的总能量小 于生成物的总能量,旧键断裂吸收的能量高于新键生成放出的能量。(6)该反应在常温下就可 以进行,说明吸热反应不需要加热也可发生。6鲁科版高中化学必修二课时跟踪检测含解析答案 (1)Ba(OH) 8H O+2NH Cl BaCl +10H O+2NH 2 2 4 2 2 3(2) 使反应物充分混合,迅速发生反应,使体系的温度降低(3) 反应物未进行快速搅拌 ;玻璃片上滴加的水太多 ;氢氧化钡晶体已部分失水 ; 环境温度太高;试剂用量太少;氢氧化钡晶体未研成粉末(任选 3 个,其他答案合理均可)(4) 第一种方案:在烧杯中的反应物中插入温度计 , 通过测量, 发现反应后温度计的示数下 降,说明反应是吸热反应;第二种方案:用皮肤感受,感觉烧杯外壁很凉,说明此反应为吸热反应(5) 吸收 吸收 > 放出(6) 有的吸热反应不需要加热也可发生7