必修2同步巩固练习解析：2-1化学能与热能（第1课时）

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1、第 2 章第 1 节第 1 课时课时 一、选择题 1下列关于物质及其变化的说法不正确的是( ) A各种物质都储存有化学能 B物质发生化学变化时，键的断裂和生成都要释放能量 C很多化学反应都具有可逆性 D物质发生化学变化时，常常伴随有物理变化 【答案】 B 2下列物质的变化过程中，有共价键明显被破坏的是( ) AI2升华 BNaCl 颗粒被粉碎 CHCl 溶于水得盐酸 D从 NH4HCO3中闻到了刺激性气味 【解析】 化学反应的实质是旧键断裂和新键的形成， 断键和生成新键都伴随能量的变 化， 而不管该过程是否发生了化学变化过程。 因此本题不能错误理解成判断物理变化和化学 变化。A 中 I2的升华

2、是物理变化，共价键未被破坏。B 中 NaCl 是离子化合物，其中只含离 子键，无共价键。C 中 HCl 是共价型分子，分子中有共价键。HCl 溶于水形成盐酸的过程中 发生变化：HCl=HCl，此变化中 HCl 共价键被破坏。D 中 NH4HCO3是由 NH和 4 HCO构成的离子化合物， NH与HCO之间的化学键是离子键。 NH内的原子之间， HCO 3 4 3 4 内的有关原子之间的化学键是共价键。从 NH4HCO3中闻到刺激性气味，是因为发生了化 3 学反应 ： NH4HCO3=NH3CO2H2O。比较 NH3和 NH 、CO2与 HCO的组成可知， 4 3 NH4HCO3分解的过程既有离

3、子键被破坏，又有共价键被破坏。 【答案】 C、D 3放热反应一定是( ) A断开反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量少 B贮存能量 C反应物的总能量高于生成物的总能量 D反应物的总能量低于生成物的总能量 【答案】 AC 【点拨】 放热反应的判断可从能量的变化，亦可从化学反应本质(微观结构角度)上分 2 析。放热反应放出的热量(Q)形成化学键放出的能量断裂化学键吸收的能量反应物的 总能量生成物的总能量0，所以 AC 正确。 4下列物质加入水中或与水发生反应后，溶液温度降低的是( ) A生石灰与水反应 B氢氧化钠固体加入水中 C浓硫酸加入水中 D硝酸铵晶体加入水中 【解析】

4、生石灰与水反应生成氢氧化钙时，放出大量的热 ； 氢氧化钠固体加入水中溶 解后，会放出热量 ； 浓硫酸加入水中会放出大量的热量，它们的溶液温度会升高，而硝酸铵 晶体加入水中吸收热量，溶液温度降低。 【答案】 D 【点拨】 铵盐晶体溶解于水中，一般吸收热量。 5下列说法不正确的是( ) A在化学反应中，随着物质的变化，既有化学键的断裂，又有化学键的形成，还有化 学能的改变 B化学反应过程中是放出热量还是吸收热量，取决于反应物的总能量与生成物的总能 量的相对大小 C需要加热才能发生的化学反应，则该反应进行后一定是吸收热量的 D物质具有的能量越低，其稳定性越大，反应越难以发生；物质具有的能量越高，其

5、稳定性越小，反应越容易发生 【解析】 需要加热才能发生的反应， 反应后不一定是吸收能量的， 如碳在空气中燃烧 时需要加热才能进行，但反应后放出大量的热量。A、B、D 都是正确的。 【答案】 C 6已知，碳在不足量的氧气中燃烧生成一氧化碳，放出热量；一氧化碳在氧气中能继 续燃烧生成二氧化碳，放出热量。反应方程式分别为：( ) 2C(s)O2(g)(不足)2CO(g)； = 点燃 2CO(g)O2(g)(充足)2CO2(g) = 点燃 在其他条件相同时，下列说法错误的是 A12gC 所具有的能量一定高于 28gCO 所具有的能量 B56gCO 和 32gO2所具有的总能量一定高于 88gCO2所具

6、有的总能量 3 C12gC 和 32gO2所具有的总能量一定高于 44gCO2所具有的总能量 D将相同质量的碳燃烧，生成 CO2比生成 CO 放出的热量多 【解析】 化学反应发生后放出热量， 则反应物的总能量一定高于生成物的总能量， 所 以，选项 B 正确。由于碳在不足量的氧气中燃烧生成一氧化碳，放出热量，一氧化碳在氧 气中能继续燃烧生成二氧化碳，也放出热量，所以，C 与 O2反应生成 CO2肯定放出热量， 根据 C(s)O2(g)(充足)CO2(g)和反应放出热量分析，选项 C 正确。若反应 2C(s)= 点燃 O2(g)(不足)2CO(g)放出的热量为H1，反应 2CO(g)O2(g)2C

7、O2(g)放出的热量= 点燃 = 点燃 为H2，将这两个化学方程式相加得反应：2C(s)2O2(g)(充足)2CO2(g)，放出的热量= 点燃 为：H1H2H1，D 正确。选项 A 不正确，只能说“12gC 和 16gO2所具有的总能量一 定高于 28gCO 所具有的总能量” ，而“12gC 所具有的能量不一定高于 28gCO 所具有的能 量” 。 【答案】 A 【点拨】 (1)对于某个确定的化学反应，放出或吸收的热量与反应物的用量有关。 (2)对于一定质量的某种物质燃烧后，生成“中间产物”时放出的热量，一般比生成最 终产物放出的热量小，且总能量等于各段反应放出的能量之和。 7下列对于能量转化

8、的认识中不正确的是( ) A电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能 B绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能 C煤燃烧时，化学能主要转化为热能 D白炽灯工作时，电能全部转化为光能 【解析】 白炽灯工作时，电能除了转化为光能以外，还有电能转化为热能。 【答案】 D 【点拨】 D 项中的“全部”二字是判断的主要条件之一。 8对于放热反应 2H2O22H2O，下列说法中正确的是( ) = 点燃 A产物 H2O 所具有的总能量高于反应物 H2和 O2所具有的总能量 B反应物 H2和 O2所具有的总能量高于产物 H2O 所具有的总能量 C反应物 H2和 O2所具有的总能量等于产物 H2O 所具有的

9、总能量 D反应物 H2和 O2具有的能量相等 4 【解析】 2H2O22H2O 是放热反应，放热反应反应物所具有的总能量高于生= 点燃 成物所具有的总能量。 【答案】 B 9X、Y 两元素的原子，它们分别获得一个电子后，都能形成稀有气体原子的电子层 结构，此过程中 X 放出的能量大于 Y，下列推断中不正确的是( ) AX的还原性大于 Y BX的还原性小于 Y CY 的氧化性小于 X DY 的氧化性大于 X 【解析】 本题主要考查物质的稳定性与能量之间的关系。X、Y 获得电子达到稀有气 体的稳定结构时，X 放出的能量大于 Y，说明 X 结合电子的能力强于 Y，则 X的失电子能 力小于 Y 【答案

10、】 A、D 10下列过程一定释放出能量的是( ) 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】 化合反应不一定放热，如 H2I2=2HI 就是吸热反应；分解反应多数是吸 热反应，B 也不对；由分子拆成原子是破坏化学键的过程，是吸热的，反过来则是放热的。 【答案】 D 【点拨】 熟练地掌握化学反应中能量变化的原因与实质。 11氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏 1mol 氢气中的化学键 消耗的能量为 Q1kJ，破坏 1mol 氯气中的化学键消耗的能量为 Q2kJ，形成 1mol 氯化氢中的 化学键释放的能量为 Q3kJ。下列关系式中，正确的是( ) AQ1Q

11、2Q3 BQ1Q22Q3 CQ1Q2Q3 DQ1Q20，即 Q1Q2E(生成)，则为吸热反应；E(断键)E(生成)则为放热反应。 (1)N23H22NH3，生成 2molNH3形成 6mol NH 键时要放出 6mol391kJ/mol 2346kJ 的 能 量 ， 拆 开 1molNN 键 和 3molHH 键 时 吸 收 的 总 能 量 为 946kJ 3mol436kJ/mol2254kJ，整个过程中的能量变化为放出能量，为 2346kJ2254kJ92kJ。 (2)方法一 N2H2 NH3，生成 molNH3形成 3mol2molNH 键时，需放出 1 3 2 3 2 3 2 3 2m

12、ol391kJ/mol782kJ 的能量，拆开molNN 和 1molHH 键时吸收的总能量为 1 3 1 3 mol946kJ/mol436kJ751.33kJ， 整个过程中的能量变化为放出能量， 为 782kJ751.33kJ 30.67kJ。 方法二 由知 3molH2生成 NH3需放出能量 92kJ，则 1molH2生成 NH3需放出能量 92kJ 30.67kJ。 1 3 【答案】 放出 92 (2)放出 30.67 13已知反应：2H2O2=2H2O能量，请填写下列表格中空白处的总能量值，并注 明消耗还是放出。有关键能：HH：436kJmol1 OO：496kJmol1 HO：46

13、3kJmol 1 拆开化学键 形成化学键 能量变化 2molH2中的化学键 1molO2中的化学键 4molHO 键 4463kJ2436kJ 496kJ484kJ 【解析】 拆开化学键需要消耗能量，其消耗能量总和，就是化学键能之和，形成化学 键时放出能量， 其放出能量之和亦等于化学键能之和， 总能量变化取决于以上二者的相对大 小。 6 【答案】 共消耗 1368kJ 共释放 1852kJ 放热 484kJ 14 已知拆开 1mol 氢气中的化学键需要消耗 436kJ 能量， 拆开 1molO2分子中的化学键 需消耗 496kJ 能量， 形成水分子中的 1molHO 共价键能释放出 463kJ

14、 能量， 试说明反应 2H2 O2=2H2O 中的能量变化，并将反应中能量变化的数值标注在下图的坐标系中。 【解析】 拆开 2mol 氢气中的化学键和 1molO2分子中的化学键，共需要消耗能量 436kJmol12mol496kJmol11mol1368kJ，由 4molH 原子和 2molO 原子形成 2molH2O 释放能量为：463kJmol14mol1852kJ，释放的能量大于吸收的能量，所以反 应放热，放出热量为：1852kJ1368kJ484kJ。 【答案】 该反应为放热反应，能量变化数值见下图。 【点拨】 放热反应放出热量的数值形成生成物中的化学键释放的能量一断裂反应 物中化学

15、键所需吸收的能量 ； 吸热反应所需吸收的能量的数值断裂反应物中化学键所需吸 收的能量一形成生成物中的化学键释放的能量。 15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 HCl HBr HI H2 能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436 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( ) AH2 BCl2 CBr2 DI2 (2)下列氢化物中最稳定的是( ) 7 AHCl BHBr CHI (3)X2H2=2HX(X 代表 Cl、Br、I)的反应是吸热反应还是放热反应？_。 (4)相同条件下，X

16、2(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_。 (5)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(4)吗？你的依据是什么？ _ 【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 1molClCl 键和 HH 键需吸收能量 ： 243kJ 436kJ=679kJ，而形成 2molHCl 放出的能量为 2432kJ864kJ，所以在 Cl2H2=2HCl 反应中 1molCl2与 1molH2反应放出 864kJ679kJ185kJ 的热量，同理可计算在 Br

17、2H2 2HBr，I2H22HI。反应中分别放出 103kJ、9kJ 的热量。(5)根据元素非金属= 性强弱的有关知识进行判断。 【答案】 (1)A (2)A (3)放热反应 (4)Cl2 (5)能，元素的非金属性越强，则生成的 氢化物越稳定，越易生成，放出的热量越多。 【点拨】 键能是打开化学键所需外界提供的能量， 键能越大， 物质本身具有的能量越 低，注意不要把键能与本身具有的能量混在一起。 16原子间形成 1mol 化学键放出的能量或断开 1mol 化学键吸收的能量，叫做键能。 已知： 下列化学键的键能：PP 为 198kJ/mol；OO 为 498kJ/mol；PO 为 360kJ/m

18、ol；P O 为 585kJ/mol。 白磷的化学式为 P4，结构式为： 化学反应中放出或吸收的能量称为反应热，用H 表示，其值小于 0(即为负)时，表 示反应放出热量；其值大于 0(即为正)时，表示反应吸收热量。 白磷在氧气中燃烧的化学方程式为：P4(s)5O2(g)=P4O10(s)；H 用结构式表示为：5 8 试根据题给信息计算上述反应中的反应热H 为多少？ 【解析】 由题给信息可知，1 个白磷分子(P4)中含有 6 个 PP 键，1 个 P4O10分子中 含有 12 个 PO 键和 4 个 PO 键。所以，在白磷的燃烧反应中，每个白磷分子要断裂 6 个 PP 键、5 个 OO 键，共需吸收能量： E(反应物总吸)6198kJ/mol5498kJ/mol3678kJ/mol； 反应后，生成 12 个 PO 键和 4 个 PO 键，共放出能量： E(反应物总放)12360kJ/mol4585kJ/mol6660kJ/mol。 因此，该反应放出的热量为： H(6660kJ/mol3678kJ/mol)2982kJ/mol。 【答案】 H2982kJ/mol 【点拨】 若断开1mol化学键吸收的能量为EkJmol1,1mol某物质的分子中含有nmol 化学键，化学键吸收能量为：E总吸nE吸。同理，成键时：E总放nE放。