高中化学 第2章 化学键 化学反应与能量 第1节 化学键与化学反应（第2课时）化学键与化学反应中的能量变化学业分层测评 鲁科版必修

化学键与化学反应中的能量变化 (建议用时：45分钟)学业达标1下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()A碳酸钙受热分解B乙醇燃烧C铝与氧化铁粉末反应D氧化钙溶于水【解析】生成物总能量高于反应物总能量则说明反应过程需要吸收能量。【答案】A2化学反应的发生必然伴随能量的转化，其最根本的原因是()A化学反应中一定有新物质生成B化学反应中旧的化学键的断裂需要吸收能量，新的化学键的生成需要放出能量C化学反应通常需要加热等条件才能发生D能量变化是化学反应的基本特征之一【答案】B3下列有关化学反应与能量的说法，正确的是()A酸碱中和反应是放热反应B炭在氧气中燃烧属于吸热反应C化学键的形成需吸收能量D化学反应过程中，化学能一定转化成热能【解析】炭燃烧为放热反应，B错误；形成化学键时要释放能量，C错误；在化学反应过程中，化学能可转化为热能、光能、电能等，D错误。【答案】A4下列变化过程需要吸收能量的是()A2H2O22H2OBClClCl2CCaOH2O=Ca(OH)2DH2HH【解析】H2在O2中燃烧放出大量的热，生石灰溶于水放热，原子间化合放出能量，而拆开HH键则需吸收能量。【答案】D5反应ABC(放热反应)分两步进行：ABX(吸热反应)；XC(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】因总反应为放热反应，反应为吸热反应，反应为放热反应，所以反应放出的热量比反应吸收的热量多。选项A，图中反应为放热反应，反应为吸热反应，且总反应为吸热反应，错误；选项B，图中反应和反应均为吸热反应，错误；选项C，图中反应和反应均为放热反应，错误。【答案】D6反应C(石墨)C(金刚石)正向反应是吸收能量的反应，由此可知下列说法正确的是()石墨比金刚石更稳定金刚石比石墨稳定金刚石和石墨可以相互转化金刚石和石墨不能相互转化ABC D【解析】能量越低，物质越稳定，故正确。【答案】A7下列反应既属于吸收能量的反应，又是氧化还原反应的是()A锌粒与稀硫酸的反应B铁丝在氧气中燃烧的反应CBa(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应D灼热的木炭与CO2的反应【解析】锌粒与稀硫酸的反应属释放能量的反应，是氧化还原反应；铁丝在氧气中燃烧的反应属释放能量的反应，是氧化还原反应；Ba(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体的反应属吸收能量的反应，不是氧化还原反应；灼热的木炭与CO2的反应既属于吸收能量的反应，又属于氧化还原反应。【答案】D8下列图示变化为吸收能量的反应的是()【解析】A项中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，该反应吸热；B项，反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，反应放热；C项释放能量，不是化学反应；D项为释放能量的反应。【答案】A9等质量的固态硫和硫蒸气分别在相同条件下完全燃烧，放出的热量()A前者多 B后者多C二者相等 D无法比较【解析】等质量的硫蒸气本身具有的能量高于等质量的固态硫，故选B。【答案】B10某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。 【导学号：96680029】(1)在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是_热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是_热反应。(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式_。(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该_其生成物的总能量。【解析】(1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应。(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al6H=2Al33H2。(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该低于其生成物的总能量。【答案】(1)放吸(2)2Al6H=2Al33H2(3)低于11如图是某同学设计的放热反应的观察装置。其实验操作是按图所示将实验装置连接好；在U形管内加入少量红墨水，打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹；在中间的试管里盛1 g氧化钙，当滴入2 mL左右的蒸馏水后，即可观察。氧化钙与水的反应试回答：(1)预计实验中能观察到的现象是_。(2)该实验中操作之间必须进行的一步实验操作是_。(3)实验中发生反应的化学方程式为_。(4)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2能量之间的关系为_。【解析】CaO和H2O的反应是放热反应，所以红墨水右高左低，且1 mol CaO和1 mol H2O的能量之和大于1 mol Ca(OH)2的能量。【答案】(1)U形管里的红墨水会沿开口端上升(其他答案合理均可)(2)检查装置气密性(3)CaOH2O=Ca(OH)2(4)1 mol CaO和1 mol H2O的能量之和大于1 molCa(OH)2的能量12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Cl2Br2I2HClHBrHIH2能量/kJ243193151432366298436根据上述数据回答下列问题：(1)下列氢化物中最稳定的是_。AHCl BHBr CHI(2)X2H2=2HX(X代表Cl、Br、I)的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(3)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_。(4)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(3)吗？你的依据是_。【解析】(1)破坏化学键所需能量越高越稳定，由表中数据知应选A。(2)(3)两小题中以氯元素为例计算断开1 mol ClCl键和1 mol HH键需要吸收的能量为243 kJ436 kJ679 kJ，而形成2 mol HCl放出的能量为2432 kJ864 kJ，所以在Cl2H2=2HCl反应中放出864 kJ679 kJ185 kJ的热量，同理可以计算在Br2H2=2HBr、I2H2=2HI反应中分别放出的热量为103 kJ、9 kJ。(4)可以从非金属元素非金属性的强弱进行判断。【答案】(1)A(2)放热(3)Cl2(4)能。元素的非金属性越强，则其生成的氢化物越稳定，且越容易生成，放出的热量越多能力提升13(2015北京高考)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 【导学号：96680030】下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O形成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示CO与O2反应的过程【解析】A状态总能量为反应物总能量，状态总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。B.从状态、的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键。C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键。D.状态 状态表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。【答案】C14(2016唐山高一期末)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(其他条件相同)()A12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量B56 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C12 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CO2CO2必然是放热反应，因此，B、C两项的说法正确。12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，所以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，即D项说法正确。【答案】A15已知断开1 mol HH键吸收的能量为436 kJ，形成1 mol HN键放出的能量为391 kJ，根据化学方程式N23H22NH3，反应完1 mol N2放出的能量为92.4 kJ，则断开1 mol NN键需吸收的能量是()A431 kJ B945.6 kJC649 kJ D869 kJ【解析】设断开1 mol NN键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量形成新键放出的能量断开旧键吸收的能量，代入数据：92.4 kJ6391 kJ3436 kJx，x945.6 kJ。【答案】B16实验测得1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时，放出184.6 kJ的热量，其理论分析数据与实验数据略有差异，如图表示上述反应能量变化的理论分析示意图。(1)化学键断裂需要_(填“释放”或“吸收”)能量。(2)图中共释放的能量_kJ/mol。(3)该反应的反应物的总能量_(填“大于”“等于”或“小于”)生成物的总能量，所以该反应是_反应。【解析】该反应中断裂的化学键为HH和ClCl，共吸收能量436 kJ/mol243 kJ/mol679 kJ/mol，形成的化学键为HCl，共释放能量431 kJ/mol2862 kJ/mol，由于放出的能量大于吸收的能量，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量。【答案】(1)吸收(2)862(3)大于放热