第1课时 化学键与化学反应中能量变化的关系
课后提能层级练
层级一 学业达标练
1．下列对化学反应的认识错误的是( ) A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质 C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化
解析：选C 化学反应的本质是化学键的断裂和形成，表现为有新物质生成，并伴随着能量的变化，而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同，也可能不相同，故正确答案为C。
2．(2019·南昌市高一月考)下列变化过程中一定不存在化学能与热能相互转化的是( )
A．烧制陶瓷 C．粮食酿酒
B．冰融化成水 D．使用火药
解析：选B 烧制陶瓷是化学变化，该反应过程是吸热反应， 有化学能与热能的相互转化，A不符合题意；冰融化是物质状态的改变，只有热量变化，没有化学能转化成热能，B符合题意；粮食酿酒是放热反应，是化学能转化成热能，C不符合题意；火药爆炸放出热量，是化学能转化成热能，D不符合题意。
3．下列变化过程吸收能量的是( ) A．H＋H―→H2 C．H2―→H＋H
B．H＋Cl―→HCl D．C＋O2―→CO2
解析：选C 选项A、B形成化学键放出能量；选项C化学键断裂需要吸收能量；选项D中碳燃烧生成二氧化碳放出热量。
4．下列各图中，表示吸收能量反应的是( )
解析：选A 吸收能量的反应中反应物的总能量小于生成物的总能量，A项正确。 5．根据下面的信息，判断下列叙述正确的是( )
形成1 mol H2O的共价键――――――――――――→H2O(g) 释放930 kJ能量
A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量
1
C．1 mol H2跟 mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ
2D．2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ
1
解析：选A 由题中信息可知，1 mol H2(g)的共价键断裂吸收能量436 kJ， mol O2(g)
2的共价键断裂吸收能量249 kJ，两者共吸收能量685 kJ；形成2 mol H—O键时共释放能量1
930 kJ。在1 mol H2(g)跟 mol O2(g)反应生成1 mol H2O(g)的过程中，放出的能量比吸收
2的能量多245 kJ，C项中缺少物质的状态，所以释放的能量不一定是245 kJ。
点燃点燃
6．(2019·肥城高一检测)已知化学反应2C(s)＋O2(g)=====2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)=====2CO2(g)都是放出能量的反应。据此判断，下列说法不正确的是(其他条件相同)( )
A．12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
B．56 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 C．12 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：选A 放出能量的化学反应，反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO点燃
的燃烧反应都是放出能量的反应，所以C＋O2=====CO2必然是放出能量的反应，B、C两项正确；12 g C并不代表反应物的全部，O2也是反应物，A项不正确；由于CO2,CO放出能量、COO2,CO2放出能量，所以CO2,CO2比CO2,CO放出的能量要多，D项正确。
7．化学键的________，既是化学反应过程的本质，又是化学反应中________变化的主要原因。从能量的角度看，断开化学键要________，形成化学键要________。一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于______。
答案：断裂与形成 能量 吸收能量 放出能量 断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量的相对大小
8．断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol NN键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。求：
(1)1 mol N2完全反应生成NH3需________(填“吸收”或“放出”)能量________ kJ。 (2)1 mol H2完全反应生成NH3需________(填“吸收”或“放出”)能量________ kJ(不
考虑可逆反应)。
解析：本题可以从断键吸收的能量数值与成键放出的能量数值的相对大小来判断，若
E(断键)＞E(成键)，则为吸热反应；若E(断键)＜E(成键)，则为放热反应。(1)N2＋
3H2
2NH3，生成2 mol NH3形成6 mol N—H键时要放出6 mol×391 kJ·mol＝2 346 kJ
－1
的能量，拆开1 mol NN键和3 mol H—H键时吸收的总能量为946 kJ＋3 mol×436 kJ·mol
－1
＝2 254 kJ，整个过程中的能量变化为放出能量，为2 346 kJ－2 254 kJ＝92 kJ。(2)
22NH3，生成 mol NH3即形成2 mol N—H键时，需放出2 mol×391 kJ·mol33
1
解法一：N2＋H2
3
－1
11
＝782 kJ的能量，拆开 mol NN键和1 mol H—H键时吸收的总能量为 mol×946 kJ·mol
33＋436 kJ≈751.33 kJ，整个过程中的能量变化为放出能量，为782 kJ－751.33 kJ＝30.67
－1
kJ。
解法二：由(1)知3 mol H2生成NH3需放出能量92 kJ，则1 mol H2生成NH3需放出能量1
为92 kJ×≈30.67 kJ。
3
答案：(1)放出 92 (2)放出 30.67 层级二 应试提能练
9．从宏观来看化学变化的本质是有新物质生成。从微观角度来看，下列变化不能说明发生了化学变化的是( )
A．变化时有电子的得失或共用电子对的形成 B．变化过程中有化学键的断裂和形成 C．变化时释放出能量
D．变化前后原子的种类和数目没有改变，分子种类增加了
解析：选C 某些物理变化也能释放能量，如浓H2SO4、NaOH等溶于水放出热量，白炽灯工作时发光发热。
10．(2019·汨罗高一月考)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能量变化。据此判断以下叙述中错误的是( )
A．金属钠与氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低 B．物质燃烧可看作是储存在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来 C．氮气分子内部存在着很强的化学键，故通常情况下氮气的化学性质很活泼 D．需要加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应 答案：C
11．下列说法正确是( )
A．由H原子形成1 mol H—H键要吸收能量
B．断裂1 mol H—H键吸收的能量与形成1 mol H—H键放出的能量相等
C．由A2和B2化合生成AB时一定放出能量 D．因加热而发生的化学反应都是吸收能量的反应
解析：选B 由H原子形成1 mol H—H键放出能量，且与断裂1 mol H—H键吸收的能量相等，故A错误，B正确；断裂A2和B2中的化学键吸收能量，形成AB中的化学键放出能量，无法判断它们的相对大小，不能确定其是否放出能量，故C错误；化学反应能量的变化(吸热或放热)与物质具有的能量有关，或与化学键断裂与形成有关，与反应是否加热无关，故D错误。
12．石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化为金刚石时，要吸收a kJ的能量。下列说法中正确的是( )
①石墨不如金刚石稳定 ②金刚石不如石墨稳定 ③等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多 ④等质量的石墨和金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
A．①② C．①④
B．②③ D．③④
解析：选B 由石墨完全转化为金刚石时吸热，说明石墨的能量比金刚石低，石墨比金刚石更稳定；同质量的石墨和金刚石完全燃烧时，消耗氧气的量相同，生成同样多的二氧化碳，由于金刚石的能量高，所以金刚石燃烧后放出的能量要多。
13．(2019·长郡中学高一检测)氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。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<2Q3 C．Q1＋Q2 B．Q1＋Q2>Q3 D．Q1＋Q2>2Q3 解析：选A 由于Cl2和H2反应生成HCl要放出热量，所以Q1＋Q2<2Q3。 14．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： 下列说法正确的是( ) A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O形成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 解析：选C 状态Ⅰ总能量为反应物总能量，状态Ⅲ总能量为生成物总能量，由图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，A错误；从状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，B错误；由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O间为极性共价键，C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程，D错误。 15．(2019·冀州高一月考)在25 ℃、101 kPa的条件下，断裂1 mol H—H键吸收436 kJ能量，断裂1 mol Cl—Cl键吸收243 kJ能量，形成1 mol H—Cl键放出431 kJ能量。H2＋Cl2===2HCl的化学反应可用下图表示： 请回答下列有关问题： (1)反应物断键吸收的总能量为________。 (2)生成物成键放出的总能量为________。 (3)判断H2＋Cl2===2HCl是________(填“吸收”或“放出”)能量。 (4)反应物的总能量________(填“＞”“＝”或“＜”)生成物的总能量。 解析：(1)反应物断键吸收的总能量应该是断裂1 mol H—H键与1 mol Cl—Cl键吸收的能量之和，即436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。 (2)生成物成键放出的总能量为2×431 kJ＝862 kJ。 (3)(4)由于吸收的总能量小于放出的总能量，所以反应放热即反应物的总能量大于生成物的总能量。 答案：(1)679 kJ (2)862 kJ (3)放出 (4)＞ 高温、高压16．(2019·高平高一月考)已知化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示： 催化剂
2020学年高中化学第2章第1节化学能与热能第1课时化学键与化学反应中能量变化的关系练习含解析人教版必修2
