高中化学 212化学键与化学反应中的能量变化 课时提升卷 鲁科版必修2.docx

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高中化学212化学键与化学反应中的能量变化课时提升卷鲁科版必修2

课时提升卷（七）

化学键与化学反应中的能量变化

一、选择题（本题包括6小题,每小题5分,共30分）

1.（2013·吉安高一检测）下列变化过程需要吸收能量的是　（　　）

A.2CO+O2

2CO2

B.Cl+Cl→Cl2

C.CaO+H2O====Ca（OH）2

D.H2→H+H

2.（2013·长春高一检测）键能是指断裂1mol化学键形成气态原子时吸收的能量（kJ）,单位为kJ·mol-1。

从手册上查得:

H—H、Cl—Cl和H—Cl的键能分别为436kJ·mol-1、243kJ·mol-1和431kJ·mol-1,请用此数据估计,由Cl2、H2生成1molH—Cl时应该　（　　）

A.放热183kJ　　　　　　B.放热91.5kJ

C.吸热183kJD.吸热91.5kJ

3.（双选）已知:

①能量越低的物质就越稳定;②白磷转化成红磷是放热反应。

据此,下列判断或说法中正确的是　（　　）

A.在相同的条件下,红磷比白磷稳定

B.在相同的条件下,白磷比红磷稳定

C.红磷和白磷的结构不同

D.红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃

4.（2013·宁波高一检测）某一化学反应中,其产物的总能量为80kJ,如果该反应是放热反应,那么反应物的总能量可能是　（　　）

A.100kJB.60kJ

C.50kJD.30kJ

5.下列有关化学反应与能量的说法,正确的是　（　　）

A.酸碱中和是放热反应

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

6.（能力挑战题）将V1mL1.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混

合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示（实验中始终保持V1+V2=

50mL）。

下列叙述正确的是　（　　）

A.做该实验时环境温度为22℃

B.该实验表明化学能可以转化为热能

C.NaOH溶液的浓度约是1.00mol·L-1

D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应

二、非选择题（本题包括2小题,共20分）

7.（10分）（2013·淄博高一检测）如图所示,把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中,试管开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5mL盐酸于试管中,试回答下列问题:

（1）实验中观察到的现象是 　。

（2）产生上述现象的原因是 　。

（3）写出有关反应的离子方程式　。

（4）由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。

8.（10分）在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下面的实验:

在一个小烧杯里,加入20g已研磨成粉末的Ba（OH）2·8H2O,将小烧杯放在事先已滴有3滴～4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体,根据实验步骤,填写下表,并回答问题。

实验步骤

实验现象及结论

将晶体混合,立即快速搅拌

有刺激性气味且能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝的　　　产生

用手摸烧杯下部

感觉烧杯变凉说明此反应是　　　　反应

用手拿起烧杯

烧杯下面的带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部

将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上

玻璃片脱离上面烧杯底部

反应后移走多孔塑料片观察反应物

混合物成糊状,证明有 生成

（1）写出实验过程中发生反应的化学方程式:

 　。

（2）实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是 　。

（3）在上述实验过程中,你认为是否有不妥之处?

若有,请指出并写出改进方法,若没有,此问不用作答 　。

答案解析

1.【解析】选D。

CO的燃烧要放出热量,生石灰溶于水放热,原子间化合放出能量,而拆开H—H键则需吸收能量。

2.【解析】选B。

1molH2与1molCl2反应生成2molHCl,断裂1molH2和1molCl2中的共价键需要吸收的能量为E1=436kJ+243kJ=679kJ,形成2molHCl中的共价键释放的能量为E2=431kJ×2=862kJ。

E2>E1,说明该反应是放热反应,则生成2molHCl放出的热量是862kJ-679kJ=183kJ,所以生成1molHCl放出的热量是91.5kJ。

3.【解析】选A、C。

由题目提供的信息知,红磷比白磷稳定,白磷易自燃,说明性质不同,进一步说明结构不同。

4.【解析】选A。

该反应是放热反应,则反应物的总能量大于产物的总能量,所以答案选A。

5.【解析】选A。

中和反应和燃烧都是放热反应,A项正确,B项错误;化学键的形成放出能量,C项错误;化学反应过程中,化学能还有可能转化成光能等,D项错误。

6.【解析】选B。

由题图可知,5mL1.0mol·L-1HCl溶液与NaOH溶液混合后温度为22℃,因此,做该实验时环境温度应低于22℃,A项错误;既然反应后溶液温度升高,则B项正确;两者恰好完全反应时,放出热量最多,温度最高,从图上看出,30mL1.0mol·L-1HCl溶液和20mLNaOH溶液恰好完全反应。

因此,该NaOH溶液的浓度为1.0mol·L-1×30mL÷20mL=1.5mol·L-1,C项错误;有水生成的反应并不都是放热反应,如某些氢氧化物的分解,D项错误。

7.【解析】镁片与盐酸反应的过程中镁片逐渐溶解,有大量气泡放出,且由于金属与酸的反应是放热的,放出的热量通过小试管传递给饱和石灰水溶液,使饱和石灰水的溶解度下降而析出Ca（OH）2固体。

该反应过程中的离子方程式是Mg+2H+

Mg2++H2↑。

由于该反应是放热反应,所以可以推知反应物的总能量大于生成物的总能量,所以MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量。

答案:

（1）①镁片上有大量气泡产生;②镁片逐渐溶解;

③烧杯中析出固体（或烧杯中溶液变浑浊）

（2）镁与盐酸反应产生氢气,该反应为放热反应,Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小,故析出Ca（OH）2固体

（3）Mg+2H+====Mg2++H2↑

（4）小于

8.【解析】该实验成功的关键是在短时间内反应充分进行,使体系温度快速降低,玻璃片上的水凝固。

该反应属固体之间的反应,且要求反应时间短,故一定将Ba（OH）2晶体研磨成粉末,便于与NH4Cl充分接触,另外,晶体混合后要立即用玻璃棒快速搅拌混合物。

在反应过程中有刺激性气味的NH3产生,会造成环境污染,所以要吸收NH3,但不能用挥发性酸吸收,故选用稀硫酸。

答案:

NH3　吸热　水

（1）Ba（OH）2·8H2O+2NH4Cl====BaCl2+2NH3↑+10H2O

（2）使反应物迅速混合而充分反应,使温度迅速下降

（3）反应过程中产生对人体有害的气体,会对环境造成污染,故应用浸有稀硫酸的棉花覆盖在多孔塑料片上来吸收产生的NH3

【互动探究】

（1）上题中为什么带有几滴水的玻璃片粘到了烧杯底部?

提示:

由于反应吸热,所以导致周围温度骤降,使水结冰,所以会导致玻璃片和烧杯粘在一起。

（2）实验室检验氨气除了使用湿润的红色石蕊试纸外还可以用什么方法?

提示:

还可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来进行检验,现象是有白烟生成。

（学习方略）高中化学单元质量评估

（二）鲁科版必修2

一、选择题（本题包括15小题,每小题4分,共60分）

1.下列说法正确的是　（　　）

①离子化合物一定含离子键,也可能含共价键

②共价化合物可能含离子键

③含金属元素的化合物不一定是离子化合物

④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物

⑤由分子组成的物质中一定存在化学键

⑥熔融状态能导电的化合物一定是离子化合物

A.①③⑤　　B.②④⑥　　C.②③④　　D.①③⑥

2.（2013·温州高一检测）为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。

下列说法正确的是　（　　）

A.H2O的分解反应是放热反应

B.氢能源已被普遍使用

C.2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量

D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值

3.下列四种盐酸溶液,均能跟锌片反应,其中最初反应速率最快的是　（　　）

A.10℃20mL3mol·L-1的盐酸溶液

B.20℃30mL2mol·L-1的盐酸溶液

C.20℃20mL2mol·L-1的盐酸溶液

D.20℃10mL4mol·L-1的盐酸溶液

4.一定温度下,反应N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）达到化学平衡状态的标志是（　　）

A.N2、H2和NH3的物质的量分数不再改变

B.c（N2）∶c（H2）∶c（NH3）=1∶3∶2

C.N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍

D.单位时间里每增加1molN2,同时增加3molH2

5.（2013·杭州高一检测）下列反应过程中,同时有离子键和共价键断裂和形成的是　（　　）

A.2H2+O2====2H2O

B.NH3+HCl====NH4Cl

C.8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2

D.2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑

6.下列说法中正确的是　（　　）

A.锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池

B.燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池

C.化学电池的反应基础是氧化还原反应

D.铅蓄电池放电的时候正极是Pb,负极是PbO2

7.实验室里可按如图所示的装置干燥、储存气体R,多余的气体可用水吸收,

则R是　（　　）

A.NO2B.HClC.CO2D.NH3

8.（2013·北京高考）下列设备工作时,将化学能转化为热能的是　（　　）

A

B

C

D

硅太阳能

电池

锂离子

电池

太阳能

集热器

燃气灶

9.下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是

（　　）

A.b电极是正极

B.总反应方程式为2H2+O2====2H2O

C.负极发生还原反应,正极发生氧化反应

D.氢氧燃料电池是一种具有广泛应用前景的绿色电源

10.有下列物质:

①NaOH固体;②浓硫酸;③NH4NO3晶体;④CaO固体。

现将它们分别装入有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内的滴有红墨水的水面呈如图所示状态,判断加入的物质可能是　（　　）

A.①②③④B.①②④

C.②③④D.①②③

11.（2013·台州高一检测）一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是　（　　）

A.该反应的化学方程式为3B+4D

6A+2C

B.反应进行到1s时,v（A）=v（D）

C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1

D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等

12.实验室可用下列方法制取气体,其中必须用排水法的是　（　　）

A.铜片与稀硝酸共热

B.二氧化锰与浓盐酸共热

C.锌与稀硫酸反应

D.稀盐酸与碳酸钙反应

13.（2013·广州高一检测）现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和

3molO2,4min后,测得生成的H2O占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间

内该反应的平均速率不正确的是　（　　）

A.v（N2）=0.125mol·L-1·min-1

B.v（H2O）=0.375mol·L-1·min-1

C.v（O2）=0.225mol·L-1·min-1

D.v（NH3）=0.250mol·L-1·min-1

14.（2013·荆州高一检测）如右图所示,电流计G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液。

则A、B、C为　（　　）

A.A是Zn,B是Cu,C是稀硫酸

B.A是Cu,B是Zn,C是稀硫酸

C.A是Fe,B是Ag,C是稀AgNO3溶液

D.A是Ag,B是Fe,C是稀AgNO3溶液

15.（能力挑战题）20世纪60年代初,英国年轻的化学家巴特列特用PtF6（六氟化铂）与等物质的量的氧气在室温下制得了一种深红色的固体,经实验确认,该化合物的化学式为O2PtF6,这是人类第一次制得

的盐。

巴特列特头脑机敏,善于联想、类比和推理,考虑到稀有气体Xe（氙）和O2失去第一个电子的能量（称为第一电离能）几乎相等,他断定XePtF6也应存在。

巴特列特立即动手实验,结果在室温下轻而易举制得了XePtF6黄色固体。

根据以上叙述判断下列说法中不正确的是　（　　）

A.O2PtF6可能是离子化合物

B.XePtF6可能存在离子键

C.PtF6具有强氧化性

D.Xe的化合价一定为零

二、非选择题（本题包括3小题,共40分）

16.（13分）（2013·南昌高一检测）

（1）在25℃时,向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里放入5.60g纯铁粉（不考虑反应前后溶液体积的变化）,反应开始至

2min末,收集到1.12L（标准状况）氢气。

在此之后,又经过4min,铁粉完全溶解。

则前2min与后4min相比,反应速率较快的是　　　　,其原因是　。

（2）在1×105Pa和25℃时,H—H键、N≡N键和N—H键的键能分别为436kJ·mol-1、945kJ·mol-1和391kJ·mol-1,

①根据上述数据判断工业合成氨的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应;

②在25℃时,取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应。

理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为　　　　kJ;

③实际生产中,放出或吸收的热量为Q2,Q1与Q2比较,正确的是　　　　。

A.Q1>Q2　　B.Q1

如此选择的理由是　。

17.（13分）某可逆反应从0～2min进行过程中,在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。

（1）该反应的反应物是　　　,生成物是　。

（2）化学方程式为　。

（3）反应开始至2min时,能否用C表示反应速率?

若能,其反应速率为　　　　,若不能,则其原因为　。

（4）2min后A、B、C物质的量均不再随时间的变化而变化,说明在这个条件下,反应已达到了　状态。

18.（14分）无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,在178℃升华,露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾,工业上由金属与氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融Al作用而制得。

某课外活动小组在实验室内通过下列装置（如图）制取少量纯净的无水氯化铝。

试回答以下问题:

（1）装置A中反应的化学方程式为　。

（2）为使实验成功,A和B之间需要加适当的装置,请将它画在框内,并注明其中盛放的药品。

如果A产生的气体直接进入B中,实验产生的不良后果是 　。

（3）进行实验时,应先点燃　　　　（填写字母,下同）处的酒精灯,然后再点燃

　　　　处的酒精灯。

（4）在C处可以收集到纯净的氯化铝,原因是 　。

（5）装置D的作用是 

答案解析

1.【解析】选D。

②共价化合物一定含共价键,不可能含离子键,含有离子键的化合物一定是离子化合物;④由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如NH4Cl等铵盐都是离子化合物;⑤由分子组成的物质中不一定存在化学键,如稀有气体分子。

2.【解析】选C。

分解反应一般是吸热反应,所以水的分解反应是吸热反应;氢能源目前并没有被广泛应用;由于水的分解是吸热反应,所以2molH2O具有的总能量低于2molH2和1molO2的能量;氢气虽然不易贮存和运输,但是其单位质量放出的热量多且生成物没有污染,所以具有很大的开发价值。

3.【解析】选D。

根据影响反应速率的因素可知,温度越高,反应速率越快,A最慢;浓度越高,反应速率越快,D最快。

4.【解析】选A。

N2、H2和NH3的物质的量分数不再改变说明正逆反应速率相等,所以达到了平衡,A正确;浓度之比等于化学计量数之比不一定达到平衡,B不正确;N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量2倍时,不一定达到平衡,C不正确;生成N2和生成H2均是说的逆反应方向,D不正确。

5.【解析】选D。

2H2+O2====2H2O中只有共价键的断裂和生成,A项不合题意;NH3+HCl====NH4Cl中有共价键的断裂和形成,有离子键的形成,但没有离子键的断裂,B项不合题意;8NH3+3Cl2====6NH4Cl+N2中有共价键的断裂和形成,有离子键的形成,但没有离子键的断裂,C项不合题意;2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑中同时有离子键和共价键断裂和形成,D项符合题意。

6.【解析】选C。

碱性锌锰干电池是一次电池;燃料电池一般是高效无污染的;形成原电池的反应必须是氧化还原反应;铅蓄电池放电时,负极是Pb,正极是PbO2。

7.【解析】选D。

图中的气体收集方法收集的应是密度比空气小的气体,符合的只有D选项。

8.【解析】选D。

A项是太阳能转化成电能;B项是放电时化学能转化成电能,充电时电能转化成化学能;C项是太阳能转化成热能;D项是化学能转化成热能。

9.【解析】选C。

该电池是氢氧燃料电池,b电极是O2参与电极反应,得到电子,是一种氧化剂,发生还原反应;a电极是H2参与反应,失电子,是一种还原剂,发生氧化反应;电池的总反应方程式是2H2+O2

2H2O;由于氢氧燃料电池的产物是水,是一种绿色无污染的电池,所以发展前景非常广阔。

10.【解析】选B。

由于U形管的液面左低右高,所以物质装入水中之后应该是放热的,放出的热使锥形瓶中的气体膨胀,从而导致U形管的液面发生该现象。

将NaOH固体、浓硫酸、NH4NO3晶体、CaO固体四种物质分别加入水中之后只有NH4NO3晶体溶于水时是吸热的,所以答案选B。

11.【解析】选C。

Δn（A）∶Δn（B）∶Δn（C）∶Δn（D）=（1.2-0）mol∶（1.0-0.4）mol∶（1.0-0.2）mol∶（0.4-0）mol=6∶3∶4∶2,由各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比,且B、C为反应物,A、D为生成物,故化学方程式为3B+4C

6A+2D,A错误;反应进行到1s时,A、D的变化量不同,速率不同,B错误;反应进行到6s时,B的平均反应速率为（1.0mol-0.4mol）÷2L÷6s=0.05mol·L-1·s-1,C正确;反应进行到6s时,各物质浓度的变化量不同,反应速率不相等,故D错误。

12.【解析】选A。

铜片与稀硝酸共热产生的气体是NO,由于NO会与空气中的氧气反应,所以制取NO只能用排水法进行收集;二氧化锰与浓盐酸共热产生的氯气既可以用向上排空气法也可以用排饱和食盐水的方法进行收集;锌与稀硫酸反应制取氢气既可以用向下排空气法也可以用排水法进行收集;稀盐酸与碳酸钙反应生成的CO2一般用向上排空气法进行收集。

13.【解析】选C。

设4min时,生成6xmolH2O（g）。

　　　4NH3（g）+3O2（g）

2N2（g）+6H2O（g）　n（总）

起始　4　30　07

变化　4x　3x　2x　6x

4min4-4x3-3x　2x　6x7+x

据题意,则有:

=0.4解得:

x=0.5

则4min内H2O的变化浓度为

Δc（H2O）=

=1.5mol·L-1

v（H2O）=

=0.375mol·L-1·min-1,

再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比,可得各物质表示的反应速率分别为

v（N2）=0.125mol·L-1·min-1,

v（NH3）=0.250mol·L-1·min-1,

v（O2）=0.1875mol·L-1·min-1。

14.【解析】选D。

由于A极变粗,所以A是正极且电解质溶液中应该含有金属阳离子,B极变细,说明B是负极,应该是活泼的金属能够被溶解,且该电极的材料应该比A极活泼,所以根据以上分析,答案选D。

15.【解析】选D。

由信息“该化合物的化学式为O2PtF6,这是人类第一次制得

的盐”可知,O2PtF6可能是离子化合物;以此类推可知在XePtF6中也可能存在离子键;由于PtF6能从氧气中得电子,所以PtF6具有强氧化性;从化合物的化学式为O2PtF6且

可知（PtF6）-,所以在XePtF6中Xe为+1价。

16.【解析】

（1）由于前2min反应物的浓度比后4min的浓度大,所以前2min的反应速率要大。

（2）①由于工业合成氨的反应是N2+3H2

2NH3,根据所给的各种化学键的键能关系,化学键断裂吸收的能量为945kJ+3×436kJ=2253kJ,而形成化学键放出的能量为6×391kJ=2346kJ,所以放出的能量多于吸收的能量,所以该反应是放热反应。

②若取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应。

理论上放出的热量为2346kJ-2253kJ=93kJ。

③试剂生产中由于该反应是一个可逆反应,不可能进行完全,所以放出的热量始终小于理论上放出的能量。

答案:

（1）前2min　氢离子浓度大

（2）①放热　②93　③A　可逆反应不能完全反应

17.【解析】

（1）题干中由反应的图像可知,在反应的过程中,A、B的物质的量逐渐减小,C的物质的量逐渐增大,所以A、B是反应物,C是生成物。

（2）根据反应速率之比等于反应的化学计量数之比可以得到,该反应的化学方程式是2A+B

2C。

（3）根据反应速率是浓度的变化量和时间的变化量的比值,由于反应容器的体积未知,所以不能求算反应浓度变化,也无法求算反应速率。

（4）由于各物质的物质的量不再发生变化了,所以反应达到了化学平衡状态。

答案:

（1）A、B　C　

（2）2A+B

2C

（3）无体积,无法求出浓度变化值　（4）平衡

18.【解析】

（1）由装置A中的药品可知,装置A是制取氯气的装置,所以反应的化学方程式是MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O。

（2）由于该反应需要的是干燥、纯净的氯气,所以在将氯气通入B之前,应该将氯气中的氯化氢气体和水蒸气除去,所以应该先通过饱和食盐水除去氯化氢,再通过浓硫酸除去水蒸气。

若将气体直接通入B中,由于无水氯化铝露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾,所以装置会发生爆炸。

（3）进行实验时,应先点燃B处的酒精灯,使铝充分预热后,然后再点燃A处的酒精灯,产生氯气,发生反应。

（4）由于无水氯化铝是白色晶体,在178℃升华,所以在生成氯化铝后升华成气体,在C中凝华后变成固体,所以在C中可以收集到纯净的氯化铝。

（5）由于无水氯化铝易吸收水分,且氯气是一种有毒的气体,所以装置D的作用是吸收多余的Cl2且防止水蒸气进入C使AlCl3发生水解。

答案:

（1）MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑+2H2O

（2）

无水氯化铝与水反应而爆炸

（3）B　A　（4）AlCl3易升华

（5）吸收多余的Cl2且防止水蒸气进入装置C使AlCl3发生水解