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2-1 化学能与热能
一、选择题
1．(2022·淄博高一检测)以下有关能量的说法不正确的选项是( )
A．化石能源物质内部贮存着大量的能量
B．植物的光合作用使太阳能转化为化学能
C．由石墨制金刚石是吸热反响，故石墨能量比金刚石能量低
D．燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
【解析】 化石能源内部贮存着大量的能量，燃烧时放热，A正确；植物的光合作用是太阳能转化为化学能的过程，B正确；吸热反响是由于反响物总能量小于生成物总能量，C正确；燃烧时，化学能主要转化为热能，还有局部转化为光能等其他形式的能量，D错误。
【答案】 D
2．在研究物质变化时，人们可以从不同的角度，不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及其能量变化，据此判断以下表达中错误的选项是( )
A．化学反响的实质是旧化学键断裂和新化学键生成
B．所有化学变化一定遵循质量守恒和能量守恒
C．在化学反响中，破坏旧化学键吸收的能量大于形成新化学键释放的能量时，该反响是吸热反响
D．化学键的变化必然会引起能量变化，所以，能量变化也一定会引起化学变化
【解析】 化学反响的实质是反响物中旧化学键的断裂和生成物中新化学键的形成，A正确；物质发生化学反响时遵循质量守恒定律和能量守恒定律，B正确；化学反响时，反响物中旧化学键断裂时吸收的能量大于生成物中新化学键形成时放出的能量，该反响属于吸热反响，C正确；化学键的变化必然有能量的变化，但是能量变化时不一定有物质的变化，如物质三态变化时有能量变化，但未发生化学反响，D错误。
【答案】 D
3．以下变化过程吸收能量的是( )
A．Na＋―→Na B．Cl―→Cl－
C．H＋Cl―→HCl D．H2―→H＋H
【答案】 D
4．断裂1 mol共价键所需要吸收的能量分别为H—H：436 kJ，I—I：151 kJ，H—I：299 kJ，以下对H2(g)＋I2(g) 2HI(g)的反响类型判断错误的选项是( )
A．放出能量的反响 B．吸收能量的反响
C．氧化复原反响 D．可逆反响
【解析】 依题意，断裂1 mol H—H键和1 mol I—I键吸收的能量为436 kJ＋151 kJ＝587 kJ，生成2 mol H—I键放出的能量为299 kJ×2＝598 kJ，因为598 kJ＞587 kJ，所以，该反响的正反响是放出能量的反响，即该反响是放出能量的反响；根据反响式可知该反响是可逆反响，也是氧化复原反响。
【答案】 B
5．以下反响既属于氧化复原反响，又是吸热反响的是( )
A．锌粒与稀硫酸的反响
B．灼热的木炭与CO2反响
C．甲烷在氧气中的燃烧反响
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反响
【解析】 D选项不属于氧化复原反响，A、C两项属于放热反响。
【答案】 B
6．在相同温度和压强下，将等质量的硫分别在足量的纯氧气和空气中燃烧，设前者放出的能量为Q1，后者放出的能量为Q2，那么以下对Q1和Q2的相对大小的判断正确的选项是( )
A．Q1＝Q2 B．Q1＞Q2
C．Q1＜Q2 D．无法判断
【解析】 硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧得更快、更剧烈，但等质量的硫燃烧(不管是在空气中，还是在氧气中)，放出的能量(在相同条件下)是一定的。
【答案】 A
7．(2022·宁波高一检测)在H2与Cl2生成HCl的反响中，断裂1 mol氢氢键吸收的能量为a kJ，断裂1 mol氯氯键吸收的能量为b kJ，形成1 mol氢氯键放出的能量为c kJ，那么生成1 mol HCl放出的能量为( )
A．(c－a－b)kJ B．(a＋b－c)kJ
C．(2c－a－b)kJ D．(2c－a－b)/2 kJ
【解析】 由于H2与Cl2生成HCl的反响方程式为H2＋Cl22HCl，在该反响中断裂化学键吸收的能量是(a＋b)kJ，形成化学键放出的能量是2c kJ，所以在该反响中生成2 mol HCl放出的热量是(2c－a－b)kJ，所以生成1 mol HCl放出的能量为(2c－a－b)/2 kJ。
【答案】 D
二、非选择题
8．在一定条件下A与B反响可生成C和D，其能量变化如以下图：
体系(反响前) 体系(反响后)
(1)假设E1>E2，反响体系的总能量________(填“升高〞或“降低〞)，为________(填“吸热〞或“放热〞)反响。
(2)假设E1<E2，反响体系的总能量________(填“升高〞或“降低〞)，为________(填“吸热〞或“放热〞)反响，其原因是________________________________________________________________________。
【解析】 研究化学反响的能量变化，应从反响体系和环境两个方面进行分析。
放热反响 吸热反响
【答案】 (1)降低 放热
(2)升高 吸热 反响物从环境中吸收能量
9．在高温、高压、催化剂作用下，1 mol石墨转化为金刚石，吸收1.9 kJ的热量。
(1)该反响________(填“是〞或“不是〞)吸热反响。
(2)石墨和金刚石相比，________能量高，________更稳定。
(3)推测石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧，________放出的热量多。
【解析】 同素异形体之间的转化是化学变化，故1 mol石墨可转化为金刚石，该反响吸收1.9 kJ的热量，属于吸热反响，金刚石的能量高，石墨的能量低，故石墨更稳定，石墨与金刚石各1 mol在相同条件下燃烧时金刚石放出的热量多。
【答案】 (1)是 (2)金刚石 石墨 (3)金刚石
10．键能是指在25 ℃、101 kPa，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。显然键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。如H—H键的键能是436 kJ·mol－1，是指使1 mol H2分子变成2 mol H原子需要吸收436 kJ的能量。
(1)H—Cl键的键能为431 kJ·mol－1，以下表达正确的选项是________。
A．每生成1 mol H—Cl键放出431 kJ能量
B．每生成1 mol H—Cl键吸收431 kJ能量
C．每拆开1 mol H—Cl键放出431 kJ能量
D．每拆开1 mol H—Cl键吸收431 kJ能量
(2)键能：H—H为436 kJ·mol－1；H—F为565 kJ·mol－1；H—Cl为431 kJ·mol－1；H—Br为366 kJ·mol－1。那么以下分子受热时最稳定的是________。
A．HF B．HCl
C．HBr D．H2
(3)能用键能大小解释的是________。
A．氮气的化学性质比氧气稳定
B．常温常压下溴呈液态，碘呈固态
C．稀有气体一般很难发生化学反响
D．硝酸易挥发而硫酸难挥发
【解析】 由题目所给信息可知，键能是指将1 mol理想气体分子拆开为中性气态原子时所需要的能量。键能越大，分子的稳定性越强，键能影响物质的化学性质，而一些物理性质如熔、沸点(挥发性)的上下等取决于分子间作用力的大小。
【答案】 (1)AD (2)A (3)A
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