第07讲---化学反应与热能--高一化学精讲精练(解析版).docx

化学反应与热能
考点精讲

1．实验探究
（1）向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度 升高 ，说明该反应为 放热 反应。
（2）将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体粉末与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到有 刺激性 气味时用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部感觉 冰凉 ，烧杯与木片间有 结冰 现象，说明该反应为 吸热 反应。
实验操作
实验现象
结论

①看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管，手感到热
③用温度计测得反应后温度升高
该反应放出热量

闻到刺激性气味，烧杯壁发凉，木片和烧杯黏在一起，混合物呈糊状
该反应吸收热量

2．放热反应与吸热反应
（1）放热反应： 释放热量 的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。
（2）吸热反应： 吸收热量 的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应。
3．化学反应存在能量变化的原因
（1）从化学键的变化理解——主要原因

（2）从物质储存化学能的角度理解
宏观解释
放热 反应示意图
吸热 反应示意图
化学反应 放出热量

化学反应 吸收热量

①放热反应可以看成是反应物所具有的 化学 能转化为 热 能释放出来。
②吸热反应可以看成是 热 能转化为 化学 能被生成物所“储存”。
4．人类对能源的利用
（1）利用的三个阶段
　——树枝杂草　　
　　　↓
—— 煤 、 石油 、 天然气
　　　↓
——
（2）化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题
① 一是其短期内 不可再生 ，储量有限；
② 二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 SO2、NOx、CO 等是大气污染物的主要来源。
5．新能源
（1）特点：资源丰富、 可以再生 、对环境 无污染 等。
（2）人们比较关注的新能源： 太阳 能、 风 能、地热能、海洋能和 氢 能等。
6．放热反应与吸热反应的比较

放热反应
吸热反应
形成原因
反应物具有的总能量 大于 生成物具有的总能量
反应物具有的总能量 小于 生成物具有的总能量
与化学键强弱的关系
生成物分子成键时释放的总能量 大于 反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放的总能量 小于 反应物分子断键时吸收的总能量
反应过程图示

示例
①金属与水或酸的反应 ②燃烧反应
③中和反应 ④大部分化合反应
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
②C与H2O(g)、CO2的反应 ③大部分分解反应

考点1：放热反应与吸热反应
【例1】（放热反应判断）下列变化过程，属于放热反应的是(　　)
①液态水变成水蒸气　②酸碱中和反应 ③浓H2SO4稀释　④固体NaOH溶于水
⑤H2在Cl2 中燃烧　⑥食物腐败
A．②⑤⑥　　　　　　　 B．②③④
C．①③⑤ D．②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】①是同种物质状态变化，③和④分别为稀释和溶解的过程，均不属于化学反应；中和反应、大部分化合反应和缓慢氧化、活泼金属与酸(或水)的反应、燃烧反应均为放热反应，即②⑤⑥均为放热反应，A正确。
【例2】（吸热反应判断）下列变化中属于吸热反应的是(　　)
①液态水汽化　②将胆矾加热变为白色粉末　③苛性钠固体溶于水　④氯酸钾分解制氧气　⑤生石灰与水反应生成熟石灰　⑥干冰升华
A．①④ B．②④
C．③⑤ D．④⑥
【答案】B
【解析】注意吸热或放热过程与吸热反应或放热反应的区别。②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反应；④KClO3分解是吸热反应；⑤是放热反应；①③⑥均为物理变化。

正确理解吸热反应和放热反应
1．“三个不一定”
（1）需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应。
（2）放热反应常温下不一定容易发生，如物质燃烧。
（3）吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
2．区分吸放热反应和吸放热过程
吸热反应和放热反应都是化学变化，如NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。

1．下列物质放入水中，会显著放热的是(　　)
A．食盐　　 B．蔗糖　　　
C．酒精　　 D．生石灰
【答案】D　
【解析】只有生石灰遇水放出大量的热。
2．下列过程会吸收热量的是(　　)
A．浓硫酸溶于水 B．NH4NO3溶于水
C．钠与水反应 D．镁条燃烧
【答案】B
【解析】A．浓硫酸溶于水放出大量的热，故A不符合题意；
B．NH4NO3溶于水是吸热过程，故B符合题意；
C．钠与水反应为放热反应，故C不符合题意；
D．镁条燃烧是放热反应，故D不符合题意；
故选：B。
3．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（ ）
A．灼热的碳与CO2的反应 B．铁片和稀硫酸的反应
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应
【答案】A
【解析】A．，C元素化合价改变，属于氧化还原反应且是吸热反应，A符合题意；
B．金属与酸反应是常见的放热反应，B不符合题意；
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于复分解反应，复分解一定不是氧化还原反应，C不符合题意；
D．物质燃烧是常见的放热反应，D不符合题意；
故选：A。
4．下列说法正确的是(　　)
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应　②放热反应在常温下一定很容易发生　③浓硫酸溶于水放出热量属于放热反应　④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热反应也能继续进行
A．只有④ B．只有①②
C．①②③④ D．②③④
【答案】A
【解析】加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如铜在氯气中燃烧；放热反应在常温下不一定容易发生，如N2与H2合成NH3；浓硫酸溶于水放出热量属于放热过程，不是放热反应；需要加热才能发生的放热反应，如果反应放出的热量达到反应所需要的热量，停止加热反应也能继续进行，如Fe＋SFeS。
5．下列变化中属于吸热反应的是 ( )
①冰融化成水 ②胆矾受热分解 ③浓硫酸加水稀释 ④高锰酸钾分解制取氧气⑤生石灰与水反应生成熟石灰 ⑥石灰石高温分解 ⑦CO2+C2CO⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合 ⑨C+H2O(g)CO+H2
A．②④⑥⑦⑨ B．①②④⑥⑦⑧⑨
C．②③④⑤⑥⑧ D．②④⑥⑦⑧⑨
【答案】D
【解析】①冰融化成水吸收能量，但不是化学反应，①不符合题意；
②胆矾受热分解为分解反应，为吸热反应，②符合题意；
③浓硫酸加水稀释放出热量，③不符合题意；
④高锰酸钾分解制取氧气为分解反应，为吸热反应，④符合题意；
⑤生石灰与水反应生成熟石灰为放热反应，⑤不符合题意；
⑥石灰石高温分解为分解反应，为吸热反应，⑥符合题意；
⑦CO2+C2CO为吸热反应，⑦符合题意；
⑧Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合反应生成BaCl2、NH3和H2O，为吸热反应，⑧符合题意；
⑨C+H2O(g)CO+H2为吸热反应，⑨符合题意；
属于吸热反应的有②④⑥⑦⑧⑨，答案选D。

考点2：化学反应中能量变化的原因
1．化学反应中能量变化的原因
（1）微观角度
① 变化原因：

② 实例：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
断开1 mol H—H键吸收436 kJ能量，断开1 mol Cl—Cl键吸收243 kJ能量，形成2 mol H—Cl键释放862 kJ能量，则反应中向环境释放能量为(436 kJ＋243 kJ－862 kJ)＝183 kJ。
③ 结论：化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成。
（2）宏观角度
① 物质的能量与反应放出、吸收能量的关系
反应物总能量>生成物总能量：反应释放能量；反应物总能量<生成物总能量：反应吸收能量。
② 结论：化学反应中的能量变化取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
③ 图示：

2．化学反应中能量变化
（1）从反应物、生成物总能量角度判断化学反应中的能量变化
放出能量
吸收能量

（2）从化学键角度判断化学反应中的能量变化
用Q(吸)表示反应物分子断键时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子成键时放出的总能量。
公式：ΔQ＝Q(吸)－Q(放)
① 若ΔQ>0，说明反应物分子断键时吸收的总能量>生成物分子成键时放出的总能量，即反应吸收能量。
② 若ΔQ<0，说明反应物分子断键时吸收的总能量<生成物分子成键时放出的总能量，即反应放出能量。
图示：

E1为断键吸收的能量　 　E2为成键释放的能量
【例3】（化学反应中能量变化的原因的理解）下列说法不正确的是(　　)
A．反应的能量变化与反应过程无关
B．有的化学反应没有能量变化
C．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
D．化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化
【答案】B
【解析】反应的能量变化与反应物的总能量和生成物的总能量有关，与反应过程无关，A项正确；所有的化学反应都伴随着能量变化，B项不正确；化学键的断裂需要吸收能量，而化学键的形成会放出能量，所以化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，C项正确；化学反应中的能量变化有多种，但主要表现为热量的变化，D项正确。
【例4】（化学反应中能量变化的原因的辨析）已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的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大于形成生成物中化学键所放出的能量
D．反应物X和Y的总能量一定高于生成物M和N的总能量
【答案】C
【解析】该反应为吸热反应，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，但不能说明X与M的能量关系、Y与N的能量关系，A错误；反应类型与反应条件无关，B错误；反应中断裂化学键吸收的能量比形成化学键时放出的能量高，由能量守恒可知部分能量储存在物质中，为吸热反应，C正确；该反应中X和Y的总能量一定低于生成物M和N的总能量，D错误。
【例5】硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：①SiO2＋2CSi＋2CO↑。
精炼硅：②Si＋3HClSiHCl3＋H2；③SiHCl3＋H2Si＋3HCl。
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：

（1）①是_____________反应，②是_____________反应，③是______________反应。(填“吸热”或“放热”)
（2）反应②破坏反应物中的化学键所吸收的能量______(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。
【解析】（2）因为反应②是放热反应，所以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。
【答案】（1）吸热　放热　吸热　（2）小于

放热反应和吸热反应的判断方法
1．根据反应物和生成物的总能量大小判断——反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应。
2．根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——破坏反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量的反应为吸热反应，反之为放热反应。
3．根据经验规律判断——用常见吸热和放热的反应类型来判断。
4．根据生成物和反应物的相对稳定性判断——由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为放热反应。

1．下列有关能量转化的说法中正确的是(　　)

A．Na与H2O的反应属于吸热反应
B．“H—Cl―→H＋Cl”过程中放出热量
C．干冰升华过程放出热量
D．反应“C＋H2O(g)CO＋H2”中的能量变化可以用如图表示
【答案】D　
【解析】Na与H2O的反应放出大量热，属于放热反应，故A错误；“H—Cl―→H＋Cl”断键吸收能量，故B错误；干冰升华过程吸收能量，故C错误；碳与水反应是吸热反应，生成物的总能量大于反应物的总能量，故D正确。
2．下列说法正确的是(　　)
A．物质发生化学变化都伴随着能量变化
B．任何反应中的能量变化都表现为热量变化
C．物质变化时若伴有能量变化，则一定是化学变化
D．没有物质的化学变化，也就没有能量的变化
【答案】A
【解析】A. 化学变化的特征：一是有新物质生成，二是伴随着能量变化，故A正确；
B. 反应中的能量变化形式有多种，主要表现为热量变化，也可以表现为其它形式的变化，如原电池中化学能转化为电能，故B错误；
C. 物理过程也有能量变化，如某些物质溶解放热，故C错误；
D. 物质的变化是能量变化的基础，有能量的变化一定有物质变化，故D错误；
故选：A。
3．下列说法正确的是( )

A．如图可以表示吸收能量的过程
B．化学反应过程中必然伴随着能量变化
C．该反应可能是氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应
D．H2O(g)=H2O(l)过程中放出大量的热，该过程属于放热反应
【答案】B
【解析】A．图示过程反应物能量高于生成物能量，为放出能量的过程，故A错误；
B．化学反应的本质是旧键断裂和新键生成，旧键断裂吸收能量，新键生成释放能量，所以化学反应过程中必然伴随能量变化，故B正确；
C．图示为放热反应，而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热反应，故C错误；
D．吸热反应和放热反应都是针对化学反应，水蒸气变为液态水为物理变化过程，是放热过程而不是放热反应，故D错误；
答案选B。
4．如图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是( )

A．图a表示的是吸热反应的能量变化
B．图b中生成物比反应物稳定
C．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
D．图a不需要加热就一定能发生，图b一定需要加热才能发生
【答案】C
【解析】A．图a中反应物的总能量大于生成物的总能量，表示的是放热反应的能量变化，故A错误；
B．图b中反应物的总能量小于生成物总能量，能量越高越不稳定，则反应物比生成物稳定，故B错误；
C．图a表示的是放热反应，图b表示的是吸热反应，氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，故C正确；
D．放热反应不一定都在常温下发生，如铝和氧化铁的铝热反应是需要高温才能进行的放热反应，吸热反应不一定需要加热才能发生，如氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应是不需要加热就能进行的吸热反应，故D错误；
故选C。
5．如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5mL稀盐酸。

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。
【答案】（1）镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊
（2） 镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出
（3） Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、Ca2＋＋2OH－=Ca(OH)2↓
（4） 小于
【解析】（1）镁与稀盐酸会发生反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，该反应为放热反应，因Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低，故实验现象为：镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊，
故答案为：镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊；
（2）由（1）分析可知，产生上述现象的原因是：镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出，
故答案为：镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出；
（3）镁与盐酸反应的离子方程式为：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，烧杯中发生反应：Ca2＋＋2OH－=Ca(OH)2↓，
故答案为：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、Ca2＋＋2OH－=Ca(OH)2↓；
（4）该反应为放热反应，即反应物总能量高于生成物总能量，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量，
故答案为：小于。

考点3：能源的利用
【例6】（能源分类）“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是(　　)
A．煤炭、石油、潮汐能
B．水能、生物质能、天然气
C．太阳能、风能、沼气
D．地热能、海洋能、核能
【答案】C
【解析】A项，煤炭、石油不是新能源，也不是可再生能源；B项，天然气不是新能源，也不是可再生能源；D项，地热能是来自地球内部的能源，核能不是可再生能源，也不是来自太阳的能源。
【例7】（解决能源问题的措施）有专家提出，如果利用太阳能将燃料CH4、CH3OH、NH3等燃烧后的产物如CO2、H2O、N2等组合，使之重新变成CH4、CH3OH、NH3等的构思（如图所示）能够实现，那么在很大程度上可以缓解能源危机，在此过程中太阳能最终转化为（ ）

A．化学能 B．生物质能 C．热能 D．电能
【答案】C
【解析】根据图示可知，燃料燃烧后转化为燃烧产物并放出热量；在太阳能的帮助下，燃烧产物又转化为燃料，依据能量守恒可知，太阳能最终转化为热能，故选C。

解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：
a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。

1．有关能源的下列说法不正确的是(　　)
A．煤、石油、天然气均为化石能源
B．化石能源是非再生能源
C．氢能是可再生能源
D．氢能、核能均是无污染的高效能源
【答案】D
【解析】化石能源是非再生能源；氢能是可再生能源(可通过分解水得到氢气)，且是无污染的高效能源；核能利用的是核反应过程中释放的巨大能量，虽然高效，但会产生放射性物质，有一定的污染性，不过人们可以采用技术控制这种污染。
2．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源的是(　　)
①天然气　②煤　③核能　④石油　⑤太阳能　⑥生物质能　⑦风能　⑧氢能
A．①②③④ B．③④⑤⑥⑦⑧　
C．③⑤⑥⑦⑧ D．⑤⑥⑦⑧
【答案】D
【解析】新能源要符合污染小，可再生性强等特点，选D。
3．有专家指出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。如图所示。
在此构想的物质循环中太阳能最终转化为(　　)

A．化学能　　　　　　　　 B．热能
C．生物质能 D．电能
【答案】B
【解析】图中关键信息是利用太阳能使H2O、CO2、N2等重新组合，组合成可燃物，而可燃物燃烧后转化为燃烧产物并放出热量，产物又结合太阳能转化为燃料，如此循环，可知太阳能最终转化为热能。
4. 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．2 mol液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
【答案】C
【解析】2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)是吸热反应，说明2 mol液态H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。

考点4：化学反应中能量变化的计算
【例8】已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ，且氧气中1 mol OO键完全断裂时需要吸收能量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出能量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收能量为(　　)
A．920 kJ　　　　　　　 B．557 kJ
C．436 kJ D．188 kJ
【答案】C
【解析】由1 g H2完全燃烧生成水蒸气时放出能量121 kJ可知：2 g H2(即含1 mol H—H键)完全燃烧生成水蒸气时放出能量为121 kJ×2＝242 kJ。由化学方程式H2(g)＋O2(g)H2O(g)，可设1 mol H—H键断裂吸收的能量为Q，则：Q＋×496 kJ－2×463 kJ＝－242 kJ，得Q＝436 kJ。
【例9】肼(H2N—NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：键为942、O==O键为500、N—N键为154，则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是(　　)

A.194 B．391
C.516 D．658
【答案】B
【解析】利用图示可知肼和氧气变成原子时断键需要吸收的能量为2 752 kJ－534 kJ＝2 218 kJ。肼和氧气断键变为原子时要断裂1个N—N,4个N—H,1个O==O键，所以1×154＋4×(N—H键键能)＋1×500＝2 218，解得断裂1 mol N—H键所需能量为391 kJ。

利用反应热计算键能时，需将热化学方程式中的各物质的化学式改写为结构式，以便于弄清各分子中所含有的化学键数，防止在共价键数目的计算时出错。

1．金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。100kPa下，1mol石墨转化成1mol金刚石需要吸收热量1.895kJ。据此，判断下列结论正确的是（ ）
A．金刚石比石墨稳定
B．1mol石墨比1mol金刚石总能量高
C．1mol金刚石比1mol石墨总能量高
D．石墨和金刚石是碳元素的同位素
【答案】C
【解析】A．1mol石墨转化成1mol金刚石需要吸收热量，则表明石墨的能量比金刚石低，则石墨比金刚石稳定，A不正确；
B．由“1mol石墨转化成1mol金刚石需要吸热”可知，1mol石墨比1mol金刚石总能量低， B不正确；
C．由B选项的分析可知，1mol石墨比1mol金刚石总能量低，则1mol金刚石比1mol石墨总能量高，C正确；
D．同一元素的不同原子互称为同位素，而石墨和金刚石是碳元素构成的不同单质，D不正确；
故选C。
2．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。如图为和反应生成过程中的能量变化，下列说法中正确的是

A．和完全反应放出的能量为180kJ
B．通常情况下，和混合能直接生成NO
C．和具有的总能量小于具有的总能量
D．NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水
【答案】C
【解析】A. 焓变就是断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键所放出的总能量的差值，根据题意可知：1 mol N2(g)和1 mol O2(g)发生反应的反应热△H=946 kJ/mol+498 kJ/mol-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol，所以该反应是吸热反应，A错误；
B. N2(g)和O2(g)在电火花条件下能直接生成NO，B错误；
C. 根据选项A分析可知：该反应为吸热反应，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正确；
D. NO是一种不成盐氧化物，不能与NaOH溶液反应，D错误；
答案选C。
3．已知断开1molH-H键吸收的能量为436kJ，形成1molN-H键放出的能量为391kJ，根据化学方程式N2+3H22NH3可知，高温、高压条件下，1molN2完全反应放出的能量为92.4kJ，则断开1molNN键吸收的能量是（ ）
A．431kJ B．649kJ C．869kJ D．945.6kJ
【答案】D
【解析】已知H-H键的键能为436kJ/mol，N-H键的键能为391kJ/mol，设N≡N键的键能为x，题述反应放出的热量=生成物的总键能—反应物的总键能，即6mol×391kJ/mol-3mol×436kJ/mol-1mol∙x=92.4kJ，x=945.6kJ/mol，从而得出断开1molNN键吸收的能量是945.6kJ，故选D。
4．下图为反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是

A．拆开2molH2 (g)和1 molO2(g)中的化学键成为H、O原子，共放出1368 kJ能量
B．由H、O原子形成2 molH2O(g)，共吸收1852 kJ能量
C．2 molH2(g)和1 molO2 (g)反应生成2 mol H2O(1)，共吸收484 kJ能量
D．2 molH2 (g)和1 molO2(g)反应生成2 moIH2O(g)，共放出484 kJ能量
【答案】D
【解析】A．拆开化学键吸收能量，故A错误；
B．形成化学键放出能量，故B错误；
C．依据图象数据分析计算，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，而不是H2O(1)，共放出484 kJ能量，故C错误；
D．依据图象数据分析计算，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)，共放出484 kJ能量，故D正确；
故答案为C。

1．现在人类直接利用的主要的化石能源是(　　)
A．太阳能 B．核能
C．氢能 D．煤
【答案】D
【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。
2．关于化学反应热现象的说法不正确的是(　　)
①放热反应发生时不必加热　②化学反应过程中一定有能量变化　③吸热反应需要加热后才能发生　④化学反应吸收或放出热量的多少与参加反应的物质的多少有关
A．①② B．②③
C．①③ D．②④
【答案】C
【解析】有很多放热反应也需要加热，如铝热反应，有的吸热反应不需要加热也能发生，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应，①③错误；能量变化的多少与参加反应的物质的多少成正比，④正确。
3．下列属于氧化还原反应，且为吸热反应的是(　　)
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2
B．C＋H2OCO＋H2
C．Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
D．2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
【答案】B
【解析】A和D为非氧化还原反应；C是放热的氧化还原反应；B是吸热的氧化还原反应。
4. 如图为某化学反应的能量—反应过程图，由此可判断该反应(　　)
A．为放热反应
B．为吸热反应
C．属于燃烧反应
D．属于中和反应
【答案】D
【解析】由图像可知该反应反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，而物质的燃烧反应、酸碱中和反应是放热反应。
5．下列属于吸热反应的是(　　)
A．金属钠与水的反应
B．氢气燃烧
C．浓硫酸的稀释
D．Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl(固体)混合
【答案】D
【解析】金属钠与水的反应和氢气燃烧的反应是放热反应，浓硫酸的稀释是放热现象，不属于化学反应。
6．下列实验现象或图像信息不能充分说明对应的化学反应是放热反应的是(　　)
选项
A
B
C
D
反应装置或图像

实验现象或图像信息
反应开始后，针筒活塞向右移动
反应物总能量大于生成物总能量
反应开始后，甲处液面低于乙处液面
温度计的水银柱不断上升
【答案】A
【解析】A项，稀硫酸与锌反应产生气体，可导致瓶内压强增大，活塞右移不能判定反应放热；B项，由图示可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应；C项，甲处液面低于乙处，说明反应放热导致空气受热膨胀；D项，温度计水银柱不断上升，则温度升高，说明反应放热。
7．金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。100 kPa下，1 mol石墨转化成金刚石需要吸收热量1.895 kJ。据此，判断下列结论正确的是(　　)
A．金刚石比石墨稳定
B．1 mol石墨比1 mol金刚石总能量高
C．1 mol金刚石比1 mol石墨总能量高
D．石墨和金刚石是碳元素的同位素
【答案】C
【解析】由“石墨转化成金刚石需要吸热”可知，1 mol石墨比1 mol金刚石总能量低，即石墨比金刚石稳定，A、B项错误，C项正确；同一元素的不同原子互称为同位素，而石墨和金刚石是碳元素构成的不同单质，D项错误。
8．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1 mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中，正确的是(　　)
A．Q1＋Q2>Q3 B．Q1＋Q2>2Q3
C．Q1＋Q2<Q3 D．Q1＋Q2<2Q3
【答案】D
【解析】H2在Cl2中的燃烧为放热反应，即形成2 mol H—Cl键所放出的能量大于断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键所需要吸收的能量，故Q1＋Q2<2Q3。
9．下列说法不正确的是(　　)
A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将更高
【答案】A
【解析】氧气不充分时，化石燃料会不完全燃烧，A错误；化石燃料中含碳、硫等元素，在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体，B正确；煤进行深加工后再燃烧可使燃烧效率更高，C正确；固体煤变为气体燃料后，增加了氧气与燃料的接触面积，燃烧效率更高，D正确。
10．已知断开1 mol H2(g)中H—H键需要吸收436 kJ能量。根据能量变化示意图，下列说法或热化学方程式不正确的是(　　)

A．断开1 mol HCl(g)中的H—Cl键要吸收432 kJ能量
B．生成1 mol Cl2(g)中的Cl—Cl键放出243 kJ能量
C．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－864 kJ·mol－1
D．HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋92.5 kJ·mol－1
【答案】C
【解析】由图知，断开1 mol H—Cl键要吸收×864 kJ＝432 kJ能量，A项正确；设生成1 mol Cl2(g)中的Cl—Cl键放出能量为E(Cl—Cl)，则436 kJ＋E(Cl—Cl)＝679 kJ，可得E(Cl—Cl)＝243 kJ，B项正确；由图知，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝(679－864)kJ·mol－1＝－185 kJ·mol－1，则HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋92.5 kJ·mol－1，C错误，D正确。
11. 如图所示，对于A生成C的反应，下列所得结论正确的是(　　)

A．该反应为吸热反应
B．该反应进行时，一定有能量放出
C．A物质比C物质稳定
D．该反应肯定很容易，不需要加热就可以进行
【答案】B
【解析】据图可知，反应物A的能量大于生成物C的能量，该反应为放热反应，反应进行时，一定有能量释放，A错误，B正确；A物质的能量高于C，则A不如C稳定，C错误；放热反应并不一定很容易进行， 也可能需加热等反应条件，D错误。
12．下列说法正确的是(　　)
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C．任何放热反应在常温下一定能发生
D．反应物和生成物所具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热
【答案】D
【解析】化学反应的能量变化主要表现为放热或吸热，还有的以光能的形式表现，或转化为其他形式的能量。反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生，反应开始时需加热的反应可能是吸热反应也可能是放热反应。
13.已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A===A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)
A．该反应的进行一定需要加热或点燃
B．该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1－E2)kJ
C．该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D．生成2 mol B—A键放出E2 kJ能量
【答案】C
【解析】根据图示可知，该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量，为吸热反应；若生成2 mol AB2(g)，则吸收热量为(E1－E2)kJ，C项正确，B项错误。该反应的进行不一定需要加热或点燃，A项错误。生成4 mol B—A键放出E2 kJ能量，D项错误。
14．据人民网报道，有一集团拟在太空建立巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢气，其反应式可表示为2H2O2H2↑＋O2↑。有下列几种说法：①水的分解反应是放热反应；②氢气是一级能源；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，可改善人类的生存环境。以上叙述中正确的是(　　)
A．①②　　　　　　　　 B．②③
C．③④ D．①②③④
【答案】C
【解析】①水的分解反应是吸热反应；②氢气是二级能源；③温室效应主要是CO2气体导致的，使用氢气作燃料可以减少CO2的排放；④利用多余二氧化碳与氢气，生成甲醇，可以做能源，实现变废为宝。
15．NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年，如表所示是几种化学键的键能：
化学键
NN
F—F
N—F
键能/(kJ·mol－1)
946.0
154.8
283.0

下列说法中正确的是(　　)
A．过程N2(g)→2N(g)放出能量
B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量
C．反应N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)为吸热反应
D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，仍可能发生化学反应
【答案】B
【解析】断裂化学键的过程，吸收能量，A错误；形成化学键的过程，放出能量，B正确；反应N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)中断开旧键吸收能量为946.0 kJ＋154.8 kJ·mol－1×3 mol＝1 410.4 kJ，形成新键时放出能量为283.0 kJ·mol－1×6 mo