2019-2020学年高中化学课时作业8化学能与热能含解析 人教版必修

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课时作业8‎ 7‎ 基础巩固 ‎1．(2019年合肥高三月考)下列说法正确的是(　　)‎ A．任何化学反应都伴随着能量的变化 B．升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的的热量变化 C．化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现 D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)，反应放热，则56 g CO和32 g O2所具有的总能量小于88 g CO2所具有的总能量 解析：化学反应实质是旧键的断裂和新键的形成，任何化学反应都伴随能量的变化，A正确；化学反应中的能量变化主要以热能的形式体现，有时以电能、光能的形式体现，C错误；此反应是放热反应，反应物总能量大于生成物总能量，D错误。‎ 答案：A ‎2．(2019年枣庄调研)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。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol N2(g)和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)和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：焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量－生成物形成化学键放出的能量，反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)吸热946 kJ＋498 kJ，放热2×632 kJ，吸热比放热多180 kJ，反应是吸热反应，A错误；反应是吸热反应，依据能量守恒，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；通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g)，C错误；一氧化氮不能和氢氧化钠反应，不是酸性氧化物，D错误。‎ 答案：B ‎3．现在人类直接利用主要的化石能源是(　　)‎ A．太阳能 B．核能 C．氢能 D．煤 解析：化石能源包括石油、煤炭和天然气，现在直接利用的主要是煤炭。‎ 答案：D ‎4．(2019年山西省太原市高一月考)自热食品已成为现代生活的时尚。自热食品包装中有两包发热剂，在这两包发热剂中最适合盛放的物质是(　　)‎ A．熟石灰和水 B．生石灰和水 7‎ C．氯化钠和水 D．氯化铵和氢氧化钡晶体 解析：最适合盛放的物质，也就是在化学变化过程中有热量放出的反应；A.熟石灰溶于水放出热量较小，不太适合盛放，故A错误；B.生石灰溶于水反应生成熟石灰同时放出大量的热量，温度升高，适合盛放，故B正确；C.氯化钠溶于水既不吸热也不放热，温度基本保持不变，不适合盛放，故C错误；D.氯化铵和氢氧化钡晶体反应吸热，温度降低，不适合盛放，故D错误。‎ 答案：B ‎5．(2019年长沙高一检测)已知化学反应2C(s)＋O2(g)2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放热反应。据此判断，下列说法不正确的是(　　)‎ A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量 B．56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的总能量 C．12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量 D．将一定质量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多 解析：放出热量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应，所以C＋O2CO2必定是放热反应，因此B、C正确。12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，因此A项不正确。由于CCO放热、COCO2放热，所以CCO2比CCO放出的热量要多，因此D正确。‎ 答案：A ‎6．(2019年合肥高一检测)如图所示，将少量液体X加入烧瓶中，观察到气球逐渐膨胀。下表中液体X和固体Y的组合，不符合题意的是(　　)‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ X 水 水 稀硫酸 水 Y 硝酸铵 氢氧化钠 氯化钠 生石灰 A.①③ B．②④‎ C．①② D．③④‎ 解析：将少量液体X加入烧瓶中，观察到气球逐渐膨胀，这说明烧瓶内压强增大，则X 7‎ 和Y反应有气体产生或者二者混合后放热，温度升高。硝酸铵溶于水吸热，①不符合题意；氢氧化钠溶于水放热，②符合题意；稀硫酸和氯化钠不反应，③不符合题意；生石灰与水反应生成氢氧化钙，同时放热，④符合题意。‎ 答案：A ‎7．(2019年南通高一检测)美国研究人员将CO和氧原子附着在一种钌催化剂表面，用激光脉冲将其加热到2 000 K，成功观察到CO与氧原子形成化学键生成CO2的全过程。下列说法正确的是(　　)‎ A．CO、CO2均属于酸性氧化物 B．O2断键形成氧原子时需放出能量 C．CO与氧原子形成化学键生成CO2需要吸收能量 D．CO与氧原子形成化学键过程中有电子转移 解析：CO与碱不反应，不属于酸性氧化物，A项错误；断键需要吸收能量，形成化学键时需释放能量，B、C项错误；CO与氧原子反应生成CO2，碳元素的化合价由＋2价升高到＋4价，所以CO与氧原子形成化学键过程中有电子转移，D项正确。‎ 答案：D ‎8．化学反应过程中一定伴随着能量变化，某同学通过如下实验进行探究。化学反应中的能量变化。通过如图实验测出，烧杯中的温度降低。‎ ‎(1)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的化学方程式：‎ ‎________________________________________。‎ ‎(2)从反应热的角度分析，该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应；从氧化还原角度分析，该反应属于________(填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应；从基本反应类型角度分析，该反应属于________反应。‎ 解析：(2)烧杯中温度降低，该反应吸收热量，为吸热反应；无元素化合价变化，属于非氧化还原反应，基本反应类型是复分解反应。‎ 答案：(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O ‎(2)吸热　非氧化还原　复分解 能力提升 ‎9．(2019年阜阳高一检测)反应A＋B→C(放热)分两步进行：①A＋B→X(吸热)，②X→C(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)‎ 7‎ 解析：由反应A＋B→C是放热反应可知，A和B的能量之和大于C，由①A＋B→X (吸热)，X→C是放热反应可知，X的能量大于A、B能量之和，X 的能量大于C，图象D符合。‎ 答案：D ‎10．(2019年聊城高一检测)已知1 mol Br2(g)发生反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)放出102 kJ的热量，其他相关数据如下表：‎ H2(g)‎ Br2(g)‎ HBr(g)‎ ‎1 mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ ‎436‎ a ‎369‎ 则表中a为(　　)‎ A．404 B．260‎ C．230 D．200‎ 解析：根据反应热＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝436＋a－369×2 ＝－102，解得：a＝200，故D项正确。‎ 答案：D ‎11．(2019年河南省洛阳市月考)据研究，若把太阳光变成激光用于分解海水制氢，反应可表示为：2H2OH2↑＋O2↑。有下列几种说法：①水分解反应是放热反应；②氢气是可再生能源；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件。其中叙述正确的是(　　)‎ A．①② B．③④‎ C．②③④ D．①②③④‎ 解析：①把太阳光变成激光用于分解海水制氢，太阳光提供能量，所以，水分解反应是吸热反应，故①错误；②氢气燃烧生成水，而氢气又可以通过分解海水制得，故可以再生，故②正确；③温室效应产生的原因是二氧化碳的增多，使用氢气作燃料2H2＋O22H2O，能减少二氧化碳的含量，有助于控制温室效应，故③正确；④甲醇是重要的化工原料，也可作燃料，CO2＋3H2CH3OH＋H2O，可减少二氧化碳的排放，同时储存能源，可改善生存条件，故④正确；故选C。‎ 答案：C ‎12．(2019年河南省南阳市月考)科学家已获得极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如右图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量 ，形成1 mol N≡N叁键放出941 kJ热量，则(　　)‎ 7‎ A．N4分子中含有4个N—N键 B．1 mol N4气体转化为N2时需要吸收724 kJ 能量 C．N4是N2的同位素 D．1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ 能量 解析：A.N4分子中含有6个N—N键，故A错误；B.1 mol N4气体转化为N2时能量变化为(193×6－941×2) kJ＝－724 kJ，放出724 kJ能量，故B错误；C.N4和N2是氮元素的同素异形体，故C错误；D.1 mol N4气体转化为N2时放出724 kJ能量，故D正确。‎ 答案：D ‎13．(2019年河北邢台模拟考试)一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．氢能属于二次能源 B．图中能量转化的方式至少有6种 C．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D．太阳能、风能、氢能都属于新能源 解析：氢能是利用太阳能等产生的，故属于二次能源，A项正确；图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能与光能、热能的转化等，B项正确；太阳能电池的供电原理是太阳能转化为电能，而燃料电池的供电原理是将化学能转化为电能，所以二者是不相同的，C项错误；太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。‎ 答案：C ‎14．(2019年奉贤质检)化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：‎ 7‎ 下列关于合成氨反应的叙述中不正确的是(　　)‎ A．该过程表明在化学反应中存在化学键的断裂与形成 B．在催化剂的作用下，反应物的化学键变得容易断裂 C．过程②需吸收能量，过程③则放出能量 D．常温下该反应难以进行，是因为常温下生成物的化学键难以形成 解析：由题图可知，每3个氢气分子和1个氮气分子断键得到原子，然后原子重新结合生成2个氨分子，A正确；催化剂能改变化学反应的速率，合成氨的反应在催化剂作用下，反应速率加快，意味着反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成变得更容易，B正确；化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成则放出能量，从题图可看出②为化学键断裂过程，③为化学键形成过程，C正确；化学键的断裂需要吸收能量，所以该反应在常温下难以进行，D错误。‎ 答案：D ‎15．(2019年山西省太原市高一检测)山西是我国重要的能源、化工基地，也是卫星发射基地，请回答下列问题。‎ ‎(1)目前我省居民使用的主要能源有①煤；②石油；③风能；④天然气；⑤电能等，其中属于可再生能源的是________(填序号)，请再举出我省居民生活中的一种可再生能源________。‎ ‎(2)天然气不仅可以用来直接燃烧提供能量，还是重要的化工原料。天然气的主要成分是________，它可以与水在高温条件下反应制得水煤气(CO和H2)，反应的化学方程式是________________，此时得到的水煤气中CO和H2的质量比是________。‎ ‎(3)火箭可将卫星送入太空。火箭推进器中的强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂混合时，发生反应N2H4＋2X===N2＋4H2O，瞬间产生大量气体，推动火箭前进。由此判断X的化学式是________，该反应为放热反应，反应物的总能量________生成物总能量(填“高于”“低于”或“等于”)。‎ 解析：本题考查使用化石燃料的利弊及新能源的开发。‎ ‎(1)①煤、②石油、④天然气、都属于化石燃料，不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；③风能从自然界里源源不断的得到补充，属于可再生能源；⑤电能不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；我省居民生活中的一种可再生能源为太阳能，取之不尽，用之不竭；‎ ‎(2)天然气的主要成分是甲烷，甲烷和水反应生成一氧化碳和氢气，反应的方程式为：CH4＋H2OCO＋3H2，一氧化碳和氢气的物质的量之比为1∶3，质量比为：1×28∶3×2＝14∶3；‎ ‎(3)由N2H4＋2X===N2＋4H2O，‎ 化学反应遵循质量守恒定律，则反应前后的元素相同，原子个数相等，‎ 反应中只有氮原子个数前后相等，‎ 反应后有氧元素，则反应前X中含有氧元素，‎ 反应后共8个氢原子，则2个X中有4个氢原子，‎ 反应后共4个氧原子，则2个X中有4个氧原子，‎ 又X的化学计量数为2，故X的化学式为H2O2，‎ 放热反应为反应物的总能量高于生成物的总能量。‎ 答案：(1)③　太阳能 ‎(2)CH4　CH4＋H2OCO＋3H2　14∶3‎ 7‎ ‎(3)H2O2　高于 探究拓展 ‎16．(2019年邢台高一检测)为了研究化学反应A＋B===C＋D的能量变化情况，某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降，乙处液面上升。试回答下列问题：‎ ‎(1)该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。‎ ‎(2)A和B的总能量比C和D的总能量________(填“高”或“低”)。‎ ‎(3)物质中的化学能通过化学反应转化成________释放出来。‎ ‎(4)反应物化学键断裂吸收的能量________(填“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的能量。‎ 解析：(1)当向盛有A的试管中滴加试剂B时，看到U形管中甲处液面下降，乙处液面上升，说明A和B反应是放热反应，广口瓶中的空气受热膨胀。‎ ‎(2)放热反应：反应物的总能量大于生成物的总能量。‎ ‎(3)广口瓶中的空气受热膨胀，说明此反应中化学能转化为热能释放出来。‎ ‎(4)断裂化学键吸收热量，形成化学键放出热量，反应是放热反应说明断裂化学键吸收的热量低于形成化学键所放出的热量。‎ 答案：(1)放热　(2)高　(3)热能　(4)低 7‎ 8‎