2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 課時分層作業(yè)7 化學(xué)能與熱能 新人教版必修2.doc

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課時分層作業(yè)(七)　化學(xué)能與熱能 (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練] 1．下列不屬于新能源的是(　　) A．水能　　　　　　 B．太陽能 C．天然氣 D．沼氣 C　[天然氣為化石能源，不屬于新能源。] 2．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的說法中不正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)過程中一定有熱量釋放出來 B．化學(xué)反應(yīng)的特征是有新物質(zhì)生成 C．化學(xué)反應(yīng)的過程實際上是一個舊鍵斷裂、新鍵形成的過程 D．在一確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不相等 A　[化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征是一定有新物質(zhì)生成?；瘜W(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱，取決于反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小，或舊鍵斷裂吸收能量與新鍵形成放出能量的相對大小。] 3．下列變化過程中，需要吸收能量的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：43722082】 A．H＋H―→H2 B．H＋Cl―→HCl C．Cl2―→Cl＋Cl D．H2＋O2―→H2O C　[形成化學(xué)鍵放熱，斷裂化學(xué)鍵吸熱。] 4．白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體。某溫度下1 mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2 kJ的熱量，則下列敘述正確的是(　　) A．白磷比紅磷穩(wěn)定 B．紅磷比白磷穩(wěn)定 C．1 mol白磷比1 mol紅磷含有的總能量低 D．紅磷轉(zhuǎn)化為白磷要放熱 B　[1 mol白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出29.2 kJ的熱量，則1 mol紅磷含有的總能量低，故紅磷比白磷穩(wěn)定，其轉(zhuǎn)化為白磷要吸熱。] 5．下列說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：43722083】 A．任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化 B．H2O(g)―→H2O(l)該過程放出大量的熱，所以該過程是化學(xué)變化 C．化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化 D．對于如圖所示的過程，是吸收能量的過程 A　[任何化學(xué)反應(yīng)都有能量的變化，但有能量變化的過程不一定是化學(xué)變化，如物質(zhì)的三態(tài)變化，雖然存在能量變化，但不存在舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成，故不是化學(xué)變化，B項錯誤；化學(xué)反應(yīng)中能量變化的形式有多種，除熱能外，還有光能、電能等，C項錯誤；由圖像知，該過程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該過程中放出了能量，D項錯誤。] 6.某學(xué)生用如圖所示的裝置進行化學(xué)反應(yīng)X＋2Y―→2Z能量變化情況的研究。當(dāng)往試管中滴加試劑Y時，看到試管中甲處液面下降，乙處液面上升。關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述正確的是(　　) ①該反應(yīng)為放熱反應(yīng) ②反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高 ③該反應(yīng)過程可以看成是“貯存”于X、Y內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱量而釋放出來 A．①②③ B．①③ C．②③ D．③ A　[根據(jù)液面變化可知廣口瓶中氣體壓強增大，證明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，也可認(rèn)為“貯存”于X、Y內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化為熱量而釋放出來，A正確。] 7．下列圖示變化為吸熱反應(yīng)的是(　　) A　[A項中生成物的總能量高于反應(yīng)物的總能量，只能通過吸收能量才能實現(xiàn)；B項則恰好相反；C項中濃硫酸溶于水放出熱量，但此過程是物理變化，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；D項是放熱反應(yīng)。] 8．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是由化學(xué)反應(yīng)中舊化學(xué)鍵斷裂時吸收的能量與新化學(xué)鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖所示N2(g)與O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化： 下列說法中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：43722084】 A．1 mol N2(g)與1 mol O2(g)反應(yīng)放出的能量為180 kJ B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量 C．通常情況下，N2(g)與O2(g)混合能直接生成NO(g) D．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水 B　[A．1 mol N2(g)與1 mol O2(g)反應(yīng)吸收的能量為946 kJ＋498 kJ－2632 kJ＝180 kJ，A錯誤；B．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的總能量小于2 mol NO(g)具有的總能量，B正確；C．在放電條件下N2(g)與O2(g)混合能直接生成NO(g)，C錯誤；D．NO不是酸性氧化物，與NaOH溶液不反應(yīng)，D錯誤。] 9．某反應(yīng)由兩步反應(yīng)ABC構(gòu)成，它的反應(yīng)能量曲線如圖，下列敘述正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：43722085】 A．兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) B．三種化合物中C最穩(wěn)定 C．A與C的能量差為E4 D．AB反應(yīng)，反應(yīng)條件一定需要加熱 B　[根據(jù)反應(yīng)能量曲線圖可知，能量大小為B>A>C，故兩步反應(yīng)分別為吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)，其中A、C的能量差為ΔH，C的能量最低，C最穩(wěn)定，A、C錯誤，B正確；吸熱反應(yīng)不一定需要加熱，D錯誤。] 10．為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某實驗小組設(shè)計了如圖三套實驗裝置： 【導(dǎo)學(xué)號：43722086】 (1)上述3個裝置中，不能證明“銅與濃硝酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是________。 (2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進行實驗(實驗前U形管里液面左右相平)，在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是________________，說明該反應(yīng)屬于________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 (3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進行實驗(反應(yīng)在甲中進行)。①若M為鈉，則實驗過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是__________________； ②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水________________________(填“一定是放熱反應(yīng)”“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)，理由是_______________； ③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是________。 (4)至少有兩種實驗方法能證明超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①：選擇上述裝置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)進行實驗；方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到棉花燃燒，則說明該反應(yīng)是________反應(yīng)。 【解析】　(1)裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱還是吸熱；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱還是吸熱；裝置Ⅲ只是一個銅與濃硝酸反應(yīng)并將生成的氣體用水吸收的裝置，不能證明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。 (2)氫氧化鋇與硫酸反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。 (3)濃硫酸、硝酸銨溶于水有熱效應(yīng)，但不屬于化學(xué)反應(yīng)，故不是放熱或吸熱反應(yīng)。 【答案】　(1)Ⅲ (2)左端液面降低，右端液面升高　放熱 (3)①產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱　②可能是放熱反應(yīng)　某些物質(zhì)(如濃硫酸)溶于水放熱，但不是放熱反應(yīng)　③硝酸銨(或其他合理答案) (4)Ⅰ(或Ⅱ)　放熱 11．工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，反應(yīng)過程中的能量變化情況如圖所示。 【導(dǎo)學(xué)號：43722087】 (1)曲線 Ⅰ 和曲線 Ⅱ 分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。該反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。計算當(dāng)反應(yīng)生成1.5 mol CH3OH(g)時，能量變化值是________kJ。 (2)選擇適宜的催化劑________(填“能”或“不能”)改變該反應(yīng)的反應(yīng)熱。 (3)推測反應(yīng)CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)是______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 【解析】　(1)由題圖知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，能量差值為510 kJmol－1－419 kJmol－1＝91 kJmol－1，則反應(yīng)生成1.5 mol CH3OH(g)時，能量變化值是1.5 mol91 kJmol－1＝136.5 kJ。(2)從圖中可知，曲線Ⅰ和曲線Ⅱ中反應(yīng)物總能量與生成物總能量的差值不變，即催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)熱。(3)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則其逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 【答案】　(1)放熱　136.5　(2)不能　(3)吸熱 [沖A挑戰(zhàn)練] 12．氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過程中，破壞1 mol氫氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為 Q1 kJ，破壞1 mol氯氣中的化學(xué)鍵消耗的能量為Q2 kJ，形成1 mol氯化氫中的化學(xué)鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關(guān)系式中正確的是(　　) A．Q1＋Q2＜2Q3 B．Q1＋Q2＞Q3 C．Q1＋Q2＜Q3 D．Q1＋Q2＞2Q3 A　[H2在Cl2中燃燒的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可推知2Q3＞Q1＋Q2。] 13．已知2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量484 kJ，且氧氣中1 mol OO鍵完全斷裂時吸收能量496 kJ，水蒸氣中1 mol H—O鍵形成時放出能量463 kJ，則氫氣中1 mol H—H鍵斷裂時吸收能量為(　　) A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ C　[設(shè)1 mol H—H鍵斷裂時吸收能量為x kJ。首先寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：2H2＋O22H2O，然后分析過程，2H—H＋OO2H—O—H，由過程可知2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣時應(yīng)該拆開2 mol H—H鍵、1 mol OO 鍵，吸收的能量為(2x＋496)kJ；生成2 mol H2O形成4 mol H—O鍵，放出的能量為4463 kJ＝1 852 kJ，依據(jù)能量守恒定律放出能量484 kJ＝1 852 kJ－(2x＋496)kJ，即可求出x＝436。] 14．將V1 mL 1.0 molL－1 HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結(jié)果如下圖所示(實驗中始終保持V1＋V2＝50 mL)。請按要求填空： 【導(dǎo)學(xué)號：43722088】 (1)該實驗表明此反應(yīng)________(填“吸收”或“釋放”)能量，即：________能可以轉(zhuǎn)化為________能，通過圖示分析可以得出：做該實驗時，環(huán)境溫度________(填“高于”“低于”或“等于”)22 ℃。 (2)根據(jù)圖示計算該NaOH溶液的濃度約是________molL－1。 【解析】　(1)當(dāng)5 mL HCl和45 mL NaOH反應(yīng)時，此時最終溶液的溫度為22 ℃，所以做該實驗時，環(huán)境溫度應(yīng)低于22 ℃。(2)30 mL HCl和20 mL NaOH恰好完全反應(yīng)，c(NaOH)＝＝1.5 mol/L。 【答案】　(1)釋放　化學(xué)　熱　低于　(2)1.5