专题04 化学能与热能（核心素养检测）
一、选择题
1．（2022春·江苏南通·高一校联考期中）硫酸(H2SO4)是一种重要的无机化工原料，工业生产硫酸的主要反应有：
①硫(或硫化物)煅烧得到SO2：S+O2SO2
②SO2经催化氧化再得到SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1
③最后用水吸收即得H2SO4：SO3+H2O=H2SO4
反应①为放热反应。下列说法正确的是
A．断开反应物中的化学键放出能量 B．形成生成物中的化学键吸收能量
C．反应物的总能量小于生成物的总能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量
2．（2022春·北京东城·高一北京市第一六六中学校考期中）下列说法中不正确的是
A．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
B．需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的
C．从能量的角度看，断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量
D．燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量
3．（2022春·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考期中）下列说法不正确的是
A．晶体与晶体的反应是常见的吸热反应
B．化学反应必然伴随能量变化，原因是化学反应中旧键断裂所吸收的能量与新键生成所释放的能量不相等
C．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨比金刚石稳定，等质量的金刚石和石墨完全燃烧石墨释放的能量更多
D．太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能都属于新能源
4．（2022春·黑龙江大庆·高一大庆中学校考期中）下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是
A．盐酸与碳酸氢钠的反应属于吸热反应
B．化学变化中，反应物断裂化学键释放热量，生成物形成化学键吸收能量
C．一个化学反应是吸热还是放热，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关
D．钠与水的反应属于放热反应
5．（2022春·浙江宁波·高一效实中学校考期中）已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是
A．1molX的能量一定高于1mol M
B．1mol X和1mol Y的总键能一定高于1mol M和1mol N的总键能
C．1mol X和1mol Y的总能量一定高于1mol M和1mol N的总能量
D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生
6．（2022春·上海杨浦·高一复旦附中校考期中）下列说法中正确的是
A．吸热反应一定需要加热才能发生
B．无论什么状态，同种物质的内能总是相同的
C．同温同压下，反应在光照或点燃条件下的相同
D．热化学方程式中各物质的化学计量数之比可以代表分子个数之比
7．（2022春·江西九江·高一统考期中）金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质同素异形体，在时，石墨转化为金刚石，要吸收的热能。据此，试判断在压强下，下列结论正确的是
A．金刚石比石墨稳定
B．石墨比金刚石稳定
C．金刚石与石墨不能相互转化
D．石墨比金刚石的总能量高
8．（2022春·四川宜宾·高一宜宾市叙州区第一中学校校考期中）下列实验现象或图象信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．图①温度计的水银柱上升
B．图②中反应物总能量大于生成物总能量
C．图③中反应开始后，针筒活塞向右移动
D．图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面
9．（2022春·浙江·高一杭州四中校考期中）下列关于反应能量的说法中正确的是
A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化
B．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．已知4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1， 1 mol 氢分子的能量为E2，则2E1=E2
10．（2022春·浙江·高一浙江大学附属中学校考期中）在 25℃和 101 kPa 条件下，断开 1 mol H2(g)中的化学键要吸收 436 kJ 的能量，断开 1 mol Cl2(g)中的化学键要吸收 243 kJ 的能量，形成 2 mol HCl(g)中的化学键要释放 862 kJ 的能量。下列说法不正确的是
A．Cl(g)形成 Cl2(g)的过程会释放能量
B．等质量的 HCl(1)具有的能量高于 HCl(g)具有的能量
C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的能量关系可用如图表示
D．在 H2和 Cl2的反应过程中，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量
11．（2022春·广东广州·高一广州市育才中学校考期中）下列说法正确的是
A．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
B．X(s)=Y(s)是放热反应，则X比Y稳定
C．等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，后者放出的热量更多
D．需要加热的反应一定是吸热反应
12．（2022春·山东烟台·高一烟台二中校联考期中）关于化学反应与能量的说法正确的是
A．能量变化必然伴随发生化学变化
B．化学变化中能量变化主要是由化学键变化引起的
C．在等压反应中，反应的焓变一定等于该反应的反应热
D．化学变化中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
13．（2022春·云南临沧·高一统考期中）已知断开1mol键吸收的能量为436kJ，断开1mol键吸收的能量是945.6kJ，形成1mol键放出的能量为391kJ，根据化学方程式可知，高温、高压条件下，假设1mol反应完全，则反应放出的能量为
A．369.6kJ B．277.2kJ C．184.8kJ D．92.4kJ
14．（2022春·陕西延安·高一校考期中）下列关于反应与能量的说法正确的是
A．已知1 mol红磷转化为1 mol白磷，需吸收18.39 kJ的能量，则红磷比白磷稳定
B．氢氧化钠与盐酸反应中，盐酸足量，则氢氧化钠越多，中和热越大
C．H2与Cl2反应生成HCl，在光照与点燃条件下，ΔH不同
D．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该中和反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7 kJ·mol-1
15．（双选）（2022春·河北石家庄·高一石家庄二中校考期中）科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1molN—N键吸收193kJ能量，断裂1molN≡N键吸收946kJ能量，下列说法正确的是
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4和N2互为同素异形体，N4转化为N2属于化学变化
C．N4(g)=4N(g)的过程中吸收772kJ能量
D．1molN4(g)转化为N2(g)时要放出734kJ能量
二、非选择题
16．（2022春·浙江金华·高一浙江省义乌中学校考期末）化学反应中伴随着能量的变化。
(1)下列变化中属于吸热反应的是_______(填字母)。
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生石灰跟水反应生成熟石灰⑥干冰升华
A．①② B．②④ C．③ D．①⑥
(2)断开键、键、键分别需要吸收的能量为436kJ、391 kJ、946 kJ，则生成理论上能_______(填“吸收”或“放出”)能量_______kJ。
17．（2021春·全国·高一期末）依据化学能与热能的相关知识回答下列问题：
Ⅰ.共价键的键能是指形成1mol某种共价键的过程中所放出的能量或断裂1mol某种共价键的过程中所吸收的能量。显然共价键的键能越大，该共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。如H—H键的键能是436kJ·mol-1，是指使1molH2分子变成2molH原子需要吸收436kJ能量。
(1)已知H—O键的键能为463kJ·mol-1，下列叙述正确的是__(填标号，下同)。
A．每形成1molH—O键吸收463kJ能量
B．每形成1molH—O键放出463kJ能量
C．每断裂1molH—O键吸收463kJ能量
D．每断裂1molH—O键放出463kJ能量
(2)已知键能：H—H键为436kJ·mol-1；H—F键为565kJ·mol-1；H—Cl键为431kJ·mol-1；H—Br键为366kJ·mol-1，则下列分子受热时最稳定的是__。
A．HF B．HCl C．HBr D．H2
Ⅱ.已知化学反应N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)的能量变化如图所示，回答下列问题：
(3)1molN2H4(g)和1molO2(g)生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的过程中__(填“吸收”或“放出”)__kJ能量。
(4)1molN2H4(g)和1molO2(g)生成1molN2(g)和2molH2O(g)的反应中__(填“吸收”或“放出”)__kJ能量。
Ⅲ.已知A、B、C、D均为气体，其能量变化如图：
(5)若E1>E2，则该反应为__(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(6)下列有关反应A+B=C+D的说法正确的是__(填标号)。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C．若该反应为放热反应，则不需要加热该反应就一定能进行
D．反应物的总质量、总能量与生成物的总质量、总能量均相等
18．（2022春·湖北武汉·高一华中师大一附中校考期末）(1)下列过程不一定属于放热过程的是_______(填标号)。
A．形成化学键B．燃料燃烧C．化合反应 D．葡萄糖的氧化分解E.酸碱中和F.炸药爆炸
(2)已知A和B是同种元素形成的两种单质，A转化为B时需要吸收能量，则A和B中较稳定的是_______(填“A”或“B”)。
(3)某化学反应中，反应物的总能量为，生成物的总能量为，且，则该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)等质量的下列各物质完全燃烧，放出热量较多的是_______(填标号，下同)。
A．固体硫B．硫蒸气
(5)已知和反应时放热，且断裂键、氧氧键、键需要吸收的能量分别为、、。下列关系一定正确的是_______。
A．B．
C．D．
19．（2020春·辽宁鞍山·高一校考期末）在1×105Pa和298K时，将1mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ/mol)。下面是一些共价键的键能: (已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)
共价键 H-H 键 N三N键 N-H 键
键能(kJ/mol) 436 945 391
工业合成氨的化学方程式: N2+3H22NH3
(1) 断开1mol N2中的化学键需_______(填“吸收”或“放出”)_____ kJ 能量；
(2) 形成2mol NH3中的化学键需_______(填“吸收”或“放出”)__ kJ 能量；
(3) 在298 K时，取1mol N2和3 mol H2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。根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
20．（2021春·全国·高一期末）为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置：
(1)上述3个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________(填装置序号)。
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量了Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是___________。说明该反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应。
方法①：选择装置___________(填装置序号)进行实验；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。专题04 化学能与热能（核心素养检测）
一、选择题
1．（2022春·江苏南通·高一校联考期中）硫酸(H2SO4)是一种重要的无机化工原料，工业生产硫酸的主要反应有：
①硫(或硫化物)煅烧得到SO2：S+O2SO2
②SO2经催化氧化再得到SO3：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1
③最后用水吸收即得H2SO4：SO3+H2O=H2SO4
反应①为放热反应。下列说法正确的是
A．断开反应物中的化学键放出能量 B．形成生成物中的化学键吸收能量
C．反应物的总能量小于生成物的总能量 D．反应物的总能量大于生成物的总能量
【答案】D
【解析】A．断开反应物中的化学键吸收能量，形成化学键放出能量，A错误；B．断开反应物中的化学键吸收能量，形成生成物中的化学键放出能量，B错误；C．反应属于放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，C错误；D．反应属于放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，D正确；答案选D。
2．（2022春·北京东城·高一北京市第一六六中学校考期中）下列说法中不正确的是
A．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
B．需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的
C．从能量的角度看，断开化学键要吸收能量，形成化学键要放出能量
D．燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量
【答案】B
【解析】A．从能量的角度看，化学反应时，反应物断开化学键要吸收能量，生成物形成化学键要放出能量，化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成，故A正确；B．燃烧过程是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，即需要点燃才能发生的燃烧过程是放热的，故B错误；C．从能量的角度看，化学反应时，反应物断开化学键要吸收能量，生成物形成化学键要放出能量，故C正确；D．燃烧过程是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，所以燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量，故D正确；故选B。
3．（2022春·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考期中）下列说法不正确的是
A．晶体与晶体的反应是常见的吸热反应
B．化学反应必然伴随能量变化，原因是化学反应中旧键断裂所吸收的能量与新键生成所释放的能量不相等
C．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨比金刚石稳定，等质量的金刚石和石墨完全燃烧石墨释放的能量更多
D．太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能都属于新能源
【答案】C
【解析】A．Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是常见的吸热反应，A正确；B．化学反应中旧键断裂所吸收的能量与新键生成所释放的能量不相等，使得化学反应的过程中伴随着能量的变化，B正确；C．一定条件下，石墨转化为金刚石要吸收能量，说明等质量的情况下，石墨所含能量更低，则石墨比金刚石稳定，且等质量的金刚石和石墨完全燃烧，金刚石释放的能量更多，C错误；D．太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能都属于新能源，D正确；故选C。
4．（2022春·黑龙江大庆·高一大庆中学校考期中）下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是
A．盐酸与碳酸氢钠的反应属于吸热反应
B．化学变化中，反应物断裂化学键释放热量，生成物形成化学键吸收能量
C．一个化学反应是吸热还是放热，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关
D．钠与水的反应属于放热反应
【答案】B
【解析】A．盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应属于吸热反应，A正确；B．化学变化中，反应物断裂化学键吸收热量，生成物形成化学键释放能量，B错误；C．一个化学反应是吸热还是放热，与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关：若反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应是放热反应；若反应物的总能量小于生成物的总能量，则该反应是吸热反应；C正确；D．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应过程中钠会融化成小球，该反应属于放热反应，D正确；故选B。
5．（2022春·浙江宁波·高一效实中学校考期中）已知反应X+Y=M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是
A．1molX的能量一定高于1mol M
B．1mol X和1mol Y的总键能一定高于1mol M和1mol N的总键能
C．1mol X和1mol Y的总能量一定高于1mol M和1mol N的总能量
D．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生
【答案】C
【解析】A．放热反应是反应物总能量大于生成物总能量，1molX、1molY的总能量大于1mol M和1molN的总能量，故A错误；B．放热反应是反应物总键能小于生成物总键能，1mol X和1mol Y的总键能小于1mol M和1mol N的总键能，故B错误；C．放热反应是反应物总能量大于生成物总能量，1mol X和1mol Y的总能量一定高于1mol M和1mol N的总能量，故C正确；D．反应吸放热与反应条件无关，放热反应可能需要加热才能发生反应，故D错误；选C。
6．（2022春·上海杨浦·高一复旦附中校考期中）下列说法中正确的是
A．吸热反应一定需要加热才能发生
B．无论什么状态，同种物质的内能总是相同的
C．同温同压下，反应在光照或点燃条件下的相同
D．热化学方程式中各物质的化学计量数之比可以代表分子个数之比
【答案】C
【解析】A．吸热反应不一定需要加热才能发生，如Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl在常温下就能发生反应，A不正确；B．即便是同种物质，状态不同时，内能不同，B不正确；C．同温同压下，发生反应，不管是在光照还是在点燃条件下，反应的都相同，C正确；D．热化学方程式中，各物质的化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数，D不正确；故选C。
7．（2022春·江西九江·高一统考期中）金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质同素异形体，在时，石墨转化为金刚石，要吸收的热能。据此，试判断在压强下，下列结论正确的是
A．金刚石比石墨稳定
B．石墨比金刚石稳定
C．金刚石与石墨不能相互转化
D．石墨比金刚石的总能量高
【答案】B
【解析】A．石墨转化为金刚石是吸热反应，石墨的能量较低，所以石墨比金刚石稳定，A错误；B．石墨转化为金刚石是吸热反应，石墨的能量较低，所以石墨比金刚石稳定，B正确；C．在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热量，金刚石能转化为石墨，C错误；D．在100kPa时，1mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895kJ的热量，1mol金刚石比1mol石墨的总能量高，D错误。本题选B。
8．（2022春·四川宜宾·高一宜宾市叙州区第一中学校校考期中）下列实验现象或图象信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A．图①温度计的水银柱上升
B．图②中反应物总能量大于生成物总能量
C．图③中反应开始后，针筒活塞向右移动
D．图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面
【答案】C
【解析】A．温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量，说明相应的化学反应是放热反应，选项A不符合；B．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，说明相应的化学反应是放热反应，选项B不符合；C．Zn 与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，选项C符合；D．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明装置内压强增大，温度升高，反应为放热反应，选项D不符合；答案选C。
9．（2022春·浙江·高一杭州四中校考期中）下列关于反应能量的说法中正确的是
A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化
B．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．已知4CO(g)+2NO2(g)=4CO2(g)+N2(g)为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量
D．相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1， 1 mol 氢分子的能量为E2，则2E1=E2
【答案】B
【解析】A．化学反应中的能量变化，不是都表现为热量的变化，还可能有其他能量的变化，如光能等，故A错误；B．化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，故B正确；C．放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应，故C错误；D．分子变成原子需要破坏化学键吸收能量，则2E1＞E2，故D错误；故选B。
10．（2022春·浙江·高一浙江大学附属中学校考期中）在 25℃和 101 kPa 条件下，断开 1 mol H2(g)中的化学键要吸收 436 kJ 的能量，断开 1 mol Cl2(g)中的化学键要吸收 243 kJ 的能量，形成 2 mol HCl(g)中的化学键要释放 862 kJ 的能量。下列说法不正确的是
A．Cl(g)形成 Cl2(g)的过程会释放能量
B．等质量的 HCl(1)具有的能量高于 HCl(g)具有的能量
C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的能量关系可用如图表示
D．在 H2和 Cl2的反应过程中，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量
【答案】B
【解析】A．Cl(g)形成 Cl2(g)的过程是成键过程，会释放能量，A项正确；B． HCl(1)转化成 HCl(g)，由液态变成气态，需要吸热，因此等质量的 HCl(1)具有的能量要低于 HCl(g)具有的能量，B项错误；C．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，△H=(436+243-862) kJ/mol=-183kJ/mol，是放热反应，能量关系可用如图表示，C项正确；D．H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，△H=(436+243-862) kJ/mol=-183kJ/mol，是放热反应，断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量，D项正确；答案选B。
11．（2022春·广东广州·高一广州市育才中学校考期中）下列说法正确的是
A．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
B．X(s)=Y(s)是放热反应，则X比Y稳定
C．等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，后者放出的热量更多
D．需要加热的反应一定是吸热反应
【答案】A
【解析】A．任何化学反应中都伴随能量的变化，因此在一个确定的化学反应关系中。反应物的总能量与生成物的总能量一定不相同，A正确；B．物质的能量越低，则物质的稳定性就越强。X(s)=Y(s)是放热反应，说明物质X含有的能量比物质Y高，故物质Y比X更稳定，B错误；C．物质在气态时含有的能量比在固态时能量高，则等量的硫蒸气和固态硫分别完全燃烧，前者放出的热量更多，C错误；D．任何反应发生都需在一定的条件下进行，需要加热的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，D错误；故合理选项是A。
12．（2022春·山东烟台·高一烟台二中校联考期中）关于化学反应与能量的说法正确的是
A．能量变化必然伴随发生化学变化
B．化学变化中能量变化主要是由化学键变化引起的
C．在等压反应中，反应的焓变一定等于该反应的反应热
D．化学变化中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
【答案】B
【解析】A．化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成，因此必伴随发生能量变化，但是能量变化可能为物理变化，如气态水变为液态水为放热过程，故A错误；B．由于断键吸热，形成化学键放热，则化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的，故B正确；C．在等温等压条件下进行的化学反应，反应的焓变等于该反应的反应热，故C错误；D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，故D错误；答案选B。
13．（2022春·云南临沧·高一统考期中）已知断开1mol键吸收的能量为436kJ，断开1mol键吸收的能量是945.6kJ，形成1mol键放出的能量为391kJ，根据化学方程式可知，高温、高压条件下，假设1mol反应完全，则反应放出的能量为
A．369.6kJ B．277.2kJ C．184.8kJ D．92.4kJ
【答案】D
【解析】已知断开1mol键吸收的能量为436kJ/mol，形成1mol键放出的能量为391kJ/mol，断开1mol键吸收的能量为945.6kJ，由题述反应放出的热量=断开反应物键能时吸收的总能量―形成生成物键能时放出的总能量，即，从而得出1mol完全反应放出的能量是92.4kJ。答案选D。
14．（2022春·陕西延安·高一校考期中）下列关于反应与能量的说法正确的是
A．已知1 mol红磷转化为1 mol白磷，需吸收18.39 kJ的能量，则红磷比白磷稳定
B．氢氧化钠与盐酸反应中，盐酸足量，则氢氧化钠越多，中和热越大
C．H2与Cl2反应生成HCl，在光照与点燃条件下，ΔH不同
D．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该中和反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】A．1mol红磷转化为1mol白磷需要吸收18.39kJ的能量，说明1mol白磷的能量更高，物质的能量越低越稳定，则红磷比白磷稳定，A正确；B．中和热是指强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，与盐酸、氢氧化钠的用量无关，B错误；C．ΔH只与反应物生成物的键能有关，与反应过程和条件无关，则光照与点燃条件下，ΔH相同，C错误；D．中和热是指强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，选项中20g NaOH与盐酸反应只生成了0.5mol水，该反应的ΔH应为-57.4kJ/mol，D错误；故答案选A。
15．（双选）（2022春·河北石家庄·高一石家庄二中校考期中）科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1molN—N键吸收193kJ能量，断裂1molN≡N键吸收946kJ能量，下列说法正确的是
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4和N2互为同素异形体，N4转化为N2属于化学变化
C．N4(g)=4N(g)的过程中吸收772kJ能量
D．1molN4(g)转化为N2(g)时要放出734kJ能量
【答案】BD
【解析】A．该物质是单质，不是化合物，A错误；B．二者属于同素异形体，同素异形体之间的变化为化学变化，B正确；C．N4(g)=4N(g)的过程中的吸收193×6kJ=1148kJ能量，C错误；D．1molN4(g)转化为N2(g)时反应热为193×6-946×2=-734kJ，即放出734 kJ的能量，D正确；故选BD。
二、非选择题
16．（2022春·浙江金华·高一浙江省义乌中学校考期末）化学反应中伴随着能量的变化。
(1)下列变化中属于吸热反应的是_______(填字母)。
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生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华
A．①② B．②④ C．③ D．①⑥
(2)断开键、键、键分别需要吸收的能量为436kJ、391 kJ、946 kJ，则生成理论上能_______(填“吸收”或“放出”)能量_______kJ。
【答案】(1)B (2)放出 92
【解析】（1）①液态水汽化吸收热量，但不是化学变化，不是吸热反应；②将胆矾加热变为白色粉末，CuSO4·5H2O失去结晶水转化为CuSO4，吸收热量，为吸热反应；③苛性钠固体溶于水放出大量的热，不是化学变化，不是吸热反应；④氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，吸收热量，为吸热反应；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，放出大量的热，为放热反应；⑥干冰升华吸收热量，但不是化学变化，不是吸热反应；综上分析，属于吸热反应的是②④，答案选B。
（2）氮气和氢气反应生成氨气的化学方程式为：N2+3H22NH3，旧化学键断裂吸收能量，新化学键形成释放能量，则生成的能量变化为946 kJ+3436kJ-23391 kJ=-92kJ，即生成理论上能放出能量92kJ。
17．（2021春·全国·高一期末）依据化学能与热能的相关知识回答下列问题：
Ⅰ.共价键的键能是指形成1mol某种共价键的过程中所放出的能量或断裂1mol某种共价键的过程中所吸收的能量。显然共价键的键能越大，该共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。如H—H键的键能是436kJ·mol-1，是指使1molH2分子变成2molH原子需要吸收436kJ能量。
(1)已知H—O键的键能为463kJ·mol-1，下列叙述正确的是__(填标号，下同)。
A．每形成1molH—O键吸收463kJ能量
B．每形成1molH—O键放出463kJ能量
C．每断裂1molH—O键吸收463kJ能量
D．每断裂1molH—O键放出463kJ能量
(2)已知键能：H—H键为436kJ·mol-1；H—F键为565kJ·mol-1；H—Cl键为431kJ·mol-1；H—Br键为366kJ·mol-1，则下列分子受热时最稳定的是__。
A．HF B．HCl C．HBr D．H2
Ⅱ.已知化学反应N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)的能量变化如图所示，回答下列问题：
(3)1molN2H4(g)和1molO2(g)生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的过程中__(填“吸收”或“放出”)__kJ能量。
(4)1molN2H4(g)和1molO2(g)生成1molN2(g)和2molH2O(g)的反应中__(填“吸收”或“放出”)__kJ能量。
Ⅲ.已知A、B、C、D均为气体，其能量变化如图：
(5)若E1>E2，则该反应为__(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(6)下列有关反应A+B=C+D的说法正确的是__(填标号)。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C．若该反应为放热反应，则不需要加热该反应就一定能进行
D．反应物的总质量、总能量与生成物的总质量、总能量均相等
【答案】(1)BC(2)A (3)吸收 2218 (4)放出 534 (5)放热反应 (6)A
【解析】(1)已知H—O键的键能为463kJ·mol-1，结合键能的定义可知每形成1molH—O键放出463kJ能量、每断裂1molH—O键吸收463kJ能量，故选BC；
(2)共价键的键能越大，该共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定，根据题干所给数据可知H-F键的键能最大，所以HF最稳定，故选A；
(3)据图可知Q3=2752kJ/mol-534 kJ/mol =2218 kJ/mol，断键吸收能量，则1molN2H4(g)和1molO2(g)生成2molN原子、4molH原子、2molO原子的过程中吸收2218 kJ能量；
(4)据图可知反应物总能量比生成物总能量多534 kJ/mol，所以1molN2H4(g)和1molO2(g)生成1molN2(g)和2molH2O(g)的反应中放出534 kJ能量；
(5)E1>E2，即反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应；
(6)A．化学反应中遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目一定不变，A正确；B．任何化学反应都有热量变化，所以有热量变化不一定是氧化还原反应，B错误；C．反应的吸放热与反应条件无关，放热反应可能也需要加热引发，如铝热反应，C错误；D．反应物的总质量与生成物的总质量相等，当总能量不相等，D错误；综上所述答案为A。
18．（2022春·湖北武汉·高一华中师大一附中校考期末）(1)下列过程不一定属于放热过程的是_______(填标号)。
A．形成化学键B．燃料燃烧C．化合反应 D．葡萄糖的氧化分解E.酸碱中和F.炸药爆炸
(2)已知A和B是同种元素形成的两种单质，A转化为B时需要吸收能量，则A和B中较稳定的是_______(填“A”或“B”)。
(3)某化学反应中，反应物的总能量为，生成物的总能量为，且，则该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)等质量的下列各物质完全燃烧，放出热量较多的是_______(填标号，下同)。
A．固体硫B．硫蒸气
(5)已知和反应时放热，且断裂键、氧氧键、键需要吸收的能量分别为、、。下列关系一定正确的是_______。
A．B．
C．D．
【答案】(1)C (2)A (3)吸热 (4)B (5)C
【详解】(1)A．断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，A不选；B．燃料的燃烧是放热过程，B不选；C．化合反应可能是吸热反应也可能是放热反应，如为吸热反应，为放热反应，C选；D．葡萄糖的氧化分解是放热过程，D不选；E．酸碱中和反应都是放热反应，E不选；F．炸药爆炸是放热过程，F不选；答案选C。
(2)A转化为B时需要吸收能量，说明A的能量比B的能量低，故A较稳定。
(3)反应物的总能量E1低于生成物的总能量E2，该反应为吸热反应。
(4)固体硫转变为硫蒸气需吸收热量，所以二者质量相等时，，完全燃烧时，硫蒸气放出的热量更多，答案选B。
(5)断裂2mol和1mol中的化学键需要吸收的能量为，形成2mol中的化学键释放的能量为，由于反应放热，则有，答案选C。
19．（2020春·辽宁鞍山·高一校考期末）在1×105Pa和298K时，将1mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ/mol)。下面是一些共价键的键能: (已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)
共价键 H-H 键 N三N键 N-H 键
键能(kJ/mol) 436 945 391
工业合成氨的化学方程式: N2+3H22NH3
(1) 断开1mol N2中的化学键需_______(填“吸收”或“放出”)_____ kJ 能量；
(2) 形成2mol NH3中的化学键需_______(填“吸收”或“放出”)__ kJ 能量；
(3) 在298 K时，取1mol N2和3 mol H2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。根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】(1)吸收 945 (2)放出 2346 (3)93 放热
【解析】(1)根据表格数据可知，断开1molN2中的化学键需吸收945kJ的能量；
(2)形成2molNH3中的化学键需放出2×3×391kJ＝2346kJ能量；
(3)在298K时，取1molN2和3molH2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2346kJ－945kJ－3×436kJ＝93kJ。根据以上分析可知工业合成氨的反应是放热反应。
20．（2021春·全国·高一期末）为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示的三套实验装置：
(1)上述3个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________(填装置序号)。
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量了Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是___________。说明该反应属于___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)至少有两种实验方法能验证超氧化钾与水的反应(4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应。
方法①：选择装置___________(填装置序号)进行实验；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】(1)Ⅲ(2)左端液面降低，右端液面升高 放热 (3)Ⅰ(或Ⅱ) 放热
【解析】图Ⅰ中，若反应放热，锥形瓶内温度会升高，压强增大，会出现红墨水左低右高，若反应吸热，锥形瓶内温度会降低，压强减小，会出现红墨水左高右低；图Ⅱ中，若反应放热，具支试管内温度会升高，压强增大，会出现导管口冒泡，恢复室温后水倒吸形成一端水柱，若反应吸热，具支试管内温度会降低，压强减小，会出现水倒吸，形成水柱，恢复室温后水柱消失的现象；图Ⅲ不能不能验证反应是吸热反应还是放热反应。
(1)铜与浓硝酸反应产生气体，不能用图Ⅲ验证反应是吸热反应还是放热反应；
(2)Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应属于中和反应，中和反应放热，结合分析可知U形管中可观察到的现象是左端液面降低，右端液面升高；即该现象说明该反应属于放热；
(3)方法①：结合分析可知装置Ⅰ(或Ⅱ)均能验证超氧化钾与水的反应(4KO2＋2H2O=4KOH＋3O2↑)是放热反应还是吸热反应；
方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到脱脂棉燃烧，则说明该反应的进行使温度达到了脱脂棉的着火点，因此说明该反应是放热反应。
