人教版新课标版化学必修二优化作业：2.1 化学能与热能 Word版含解析

第二章化学反应与能量

第一节化学能与热能

1.下列各图中,表示正反应是吸热反应的图是()

解析:反应过程中,应该是首先吸收能量,拆开反应物中的化学键,能量升高,而后重新结合为生成物,该过程是放出能量,显然D项的能量变化过程恰好相反;C项两过程能量变化相等,这样的反应不存在;A项生成物的总能量比反应物的总能量高,说明该反应是吸热反应;B项生成物的总能量比反应物的总能量低,说明该反应是放热反应。

答案:A

2.下列反应属于放热反应的是()

A.铁与盐酸反应

B.C与CO2共热

C.碳酸钙的分解

D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应

解析:Fe+2HCl FeCl2+H2↑,放热反应;C+CO22CO,吸热反应;CaCO3CaO+CO2↑,吸热反应;Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl BaCl2+2NH3↑+10H2O,吸热反应。

答案:A

3.(2013·广东佛山高一检测)已知反应X+Y M+N为吸热反应,对这个反应下列说法中正确的是()

A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的

B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行

C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量

D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量

解析:吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量,A错误、D正确;吸热反应不一定需要加热,B错误;若从化学键的角度分析,吸热反应中旧键断裂时吸收能量多,新键形成时放出能量少,C错误。

答案:D

4.在下列化学反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量的是()

A.2H2+O22H2O

B.CaCO3CaO+CO2↑

C.CaO+CO2CaCO3

D.CH3CH2OH(乙醇)+3O22CO2+3H2O

解析:反应物的总能量低于生成物的总能量的反应是吸热反应。A、D中的反应为燃烧反应,均为放热反应;B、C中的两个反应恰好相反,CaCO3分解是吸热反应,化合生成CaCO3的反应为放热反应。

答案:B

5.(2013·海南海口高一检测)如图所示的装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口,实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是()

A.U形管内水的红色褪去

B.试管内溶液变红

C.气球a被吹大

D.U形管中水位不变

解析:Na2O2抖落在试管b的水中后发生以下反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,该反应产生的O2使气球a被吹大,放出的热量使锥形瓶中气体膨胀,导致U形管c端水位下降,d端水位上升。

答案:C

6.(2013·山东德州高一检测)下列有关能量转换的说法错误的是()

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

解析:煤燃烧是化学能转化为热能的过程,A正确;化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能,B正确;动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程,C错误;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,D正确。

答案:C

7.有人设计了如下三个反应:

①3FeCl2+4H2O Fe3O4+6HCl↑+H2↑

②2Fe3O4+3Cl2+12HCl6FeCl3+6H2O+O2

③2FeCl32FeCl2+Cl2↑

(1)若这三个反应均能发生,将其联合、循环进行,可以生产能解决能源和环境问题的某种气体,该气体是(填化学式)。

(2)若这三个反应在联合、循环进行中,中间产物没有损耗,也没有其他副反应发生,则可将这三个反应合并成一个总反应。这个总反应的化学方程式为,这个总反应是(填“放热”或“吸热”)反应。

解析:将三个反应按①×2+②+③×3得:2H2O2H2↑+O2↑,故制取的气体为H2,显然该反应为吸热反应。

答案:(1)H2

(2)2H2O2H2↑+O2↑吸热

8.下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)。

物质Cl2Br2I2H2HF HCl HBr HI

能量/kJ 243 193 151 436 568 432 366 298

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。

A.H2

B.Cl2

C.Br2

D.I2

(2)下列氢化物中,最稳定的是。

A.HF

B.HCl

C.HBr

D.HI

(3)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)是(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)相同条件下,X2(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。

解析:(1)(2)破坏1 mol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1 mol Cl—Cl键和H—H键需吸收的能量:243 kJ+436 kJ=679 kJ,而形成2 mol HCl放出的能量为2×432 kJ=864 kJ,所以在Cl2+H22HCl反应中放出

864 kJ-679 kJ=185 kJ的热量,同理可计算在Br2+H22HBr、I2+H22HI反应中分别放出103 kJ、9 kJ的热量。

答案:(1)A

(2)A

(3)放热

(4)Cl2

9.某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。

(1)若E1>E2,则该反应为(填“放热”或“吸热”)反应。该反应可用图(填“A”或“B”)表示。

(2)太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题。

①利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照射下,某种盐熔化,吸收热量;晚间熔盐释放出相应能量,

盐熔点/℃

CaCl2·6H2O 29.0 37.3 780~850

Na2SO4·10H2O 32.4 77.0 800~900

Na2HPO4·12H2

36.1 100.1 1 600~2 000

O

Na2S2O3·5H2O 48.5 49.7 1 400~1 800

其中最适宜作储能介质的是(填字母)。

A.CaCl2·6H2O

B.Na2SO4·10H2O

C.Na2HPO4·12H2O

D.Na2S2O3·5H2O