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第2課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因　燃料燃燒釋放的能量和氫能的利用
題組一　能量變化的決定因素
1．下列說法正確的是(　　)
A．在化學(xué)反應(yīng)過程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)不一定發(fā)生能量變化
B．生成物化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的能量大于反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量時(shí)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C．生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí)，反應(yīng)吸熱，ΔH>0
D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān)
2．(2023·河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)已知反應(yīng)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)的能量變化如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．該反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物都能用來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率
B．1 mol NO2和1 mol CO的鍵能總和小于1 mol NO和1 mol CO2的鍵能總和
C．該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
D．1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的總能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的總能量
3．已知化學(xué)反應(yīng)2C(s)＋O2(g)2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放熱反應(yīng)。據(jù)此判斷，下列說法不正確的是(其他條件相同)(　　)
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所具有的總能量大于88 g CO2所具有的總能量
C．12 g C和32 g O2所具有的總能量大于44 g CO2所具有的總能量
D．將一定質(zhì)量的C燃燒，生成CO2比生成CO時(shí)放出的熱量多
4．如圖表示化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，據(jù)圖判斷下列說法中合理的是(　　)
A．500 mL 2.0 mol·L－1 HCl溶液和500 mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液的反應(yīng)符合圖(a)，且放出的熱量為ΔE1
B．500 mL 2.0 mol·L－1 H2SO4溶液和500 mL 2.0 mol·L－1 Ba(OH)2溶液的反應(yīng)符合圖(b)，且吸收的熱量為ΔE2
C．發(fā)生圖(a)能量變化的任何反應(yīng)，一定不需要加熱即可發(fā)生
D．CaO、濃硫酸分別溶于水時(shí)的能量變化均符合圖(a)
題組二　化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì)
5．(2023·無錫高一期中)化學(xué)反應(yīng)：A2＋B2===2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是(　　)
A．1 mol A2和1 mol B2完全反應(yīng)吸收(y－x) kJ熱量
B．?dāng)嗔? mol A—A鍵和1 mol B—B鍵放出x kJ的能量
C．?dāng)嗔? mol A—B鍵需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量
6．(2023·廣東江門陳經(jīng)綸中學(xué)期中)中國研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑，可以利用太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，主要過程如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．上述過程中，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量
B．上述過程中，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．過程Ⅰ釋放能量，過程Ⅱ吸收能量
D．該反應(yīng)過程屬于氧化還原反應(yīng)
7．SF6可用作高壓發(fā)電系統(tǒng)的絕緣氣體，分子呈正八面體結(jié)構(gòu)，如圖所示：
已知：S—F鍵、F—F鍵的鍵能分別為327 kJ·mol－1、159 kJ·mol－1。則SF4(g)＋F2(g)===SF6(g)的ΔH等于(　　)
A．－495 kJ·mol－1 B．495 kJ·mol－1
C．3 111 kJ·mol－1 D．－3 111 kJ·mol－1
8．氫氣可以在氧氣中燃燒。在該反應(yīng)中：斷裂1 mol H—H鍵消耗的能量為Q1 kJ，斷裂1 mol O==O鍵消耗的能量為Q2 kJ，形成1 mol H—O鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關(guān)系式中，正確的是(　　)
A．2Q1＋Q22Q3
C．2Q1＋Q2<4Q3 D．2Q1＋Q2<2Q3
題組三　能源與熱值
9．2022年北京冬奧會(huì)場館國家速滑館“冰絲帶”的制冰采用了世界上最先進(jìn)的二氧化碳跨臨界直接制冰技術(shù)，通過壓力變化使二氧化碳汽化實(shí)現(xiàn)制冷，下列說法不正確的是(　　)
A．CO2由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，會(huì)吸收熱量
B．二氧化碳跨臨界直接制冰技術(shù)利用了其化學(xué)性質(zhì)
C．應(yīng)用二氧化碳跨臨界直接制冰技術(shù)符合“綠色奧運(yùn)”理念
D．二氧化碳的固體干冰，可以用于人工降雨
10．25 ℃、101 kPa下，煤炭、氫氣、天然氣和甲醇(CH3OH)等幾種燃料的熱值(指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量)依次是33 kJ·g－1、143 kJ·g－1、56 kJ·g－1、23 kJ·g－1，則下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　)
A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－396 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－896 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1
D．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝736 kJ·mol－1
11．將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。下列說法正確的是(　　)
A．NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B．該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量
C．該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D．NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量
12．由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．反應(yīng)生成1 mol N2時(shí)轉(zhuǎn)移4 mol e－
B．反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和
C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－139 kJ·mol－1
D．?dāng)噫I吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和
13．在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJ·mol－1?，F(xiàn)有4 mol CO和CH4組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒，釋放的熱量為2 953 kJ，則CO和CH4的體積比為(　　)
A．1∶3 B．3∶1
C．1∶2 D．2∶1
14．如圖所示，ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4 kJ·mol－1，下列說法或表示正確的是(　　)
A．C(石墨，s)===C(金剛石，s)，該反應(yīng)的ΔH為負(fù)值
B．石墨的穩(wěn)定性弱于金剛石
C．石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是物理變化
D．1 mol石墨的總鍵能比1 mol金剛石的總鍵能大1.9 kJ
15．鍵能的大小可衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可以估算化學(xué)反應(yīng)的能量變化。下表為某些化學(xué)鍵的鍵能。
化學(xué)鍵 N—N O==O N≡N N—H
鍵能/(kJ·mol－1) 154 496 942 a
已知火箭燃料肼()的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，則下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．N2比O2穩(wěn)定
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1
C．表中的a＝194
D．圖中的ΔH3＝2 218 kJ·mol－1
16．(2023·山西忻州高一期中)化學(xué)反應(yīng)的過程都是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。對于反應(yīng)：H2＋I(xiàn)22HI，已知斷開1 mol H—H鍵、1 mol I—I鍵分別需要吸收的能量是436 kJ和151 kJ，形成1 mol H—I鍵需要放出的能量是299 kJ。
(1)1 mol H2與1 mol I2充分反應(yīng)，反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量是________ kJ，生成物成鍵放出的總能量為________ kJ，反應(yīng)共________(填“放出”或“吸收”)能量________ kJ。
(2)下列兩個(gè)圖像中，能夠正確反映該反應(yīng)能量變化的圖像是__________(填“A”或“B”)。
17．(1)在25 ℃、101 kPa的條件下，請回答下列有關(guān)問題：
①由H＋H―→H2，當(dāng)形成1 mol H—H鍵時(shí)，要_______(填“吸收”或“放出”，下同)436 kJ的能量；由Cl2―→Cl＋Cl，當(dāng)斷裂1 mol Cl—Cl鍵時(shí)，要________243 kJ的能量。
②對于反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，測得生成2 mol HCl(g)時(shí)，反應(yīng)過程中放出183 kJ的能量，則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量是________kJ。
③有兩個(gè)反應(yīng)：a.H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)，b.H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)。這兩個(gè)反應(yīng)中，相同物質(zhì)的量的H2(g)、Cl2(g)反應(yīng)生成相同質(zhì)量的HCl(g)時(shí)，放出的能量______(填“相等”或“不相等”)。
(2)①根據(jù)圖示的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷，生成16 g CH3OH(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。
②1 mol CO(g)的總鍵能________(填“>”“＝”或“<”)1 mol CH3OH(l)的總鍵能。
題組一　能量變化的決定因素
1．下列說法正確的是(　　)
A．在化學(xué)反應(yīng)過程中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)不一定發(fā)生能量變化
B．生成物化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的能量大于反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂所吸收的能量時(shí)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C．生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí)，反應(yīng)吸熱，ΔH>0
D．ΔH的大小與熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)無關(guān)
答案　C
2．(2023·河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)已知反應(yīng)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)的能量變化如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．該反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物都能用來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率
B．1 mol NO2和1 mol CO的鍵能總和小于1 mol NO和1 mol CO2的鍵能總和
C．該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
D．1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的總能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的總能量
答案　D
解析　該反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物均為氣體，都能用來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率，故A正確；1 mol NO2和1 mol CO的鍵能總和小于1 mol NO和1 mol CO2的鍵能總和，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故B正確；1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的總能量高于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的總能量，反應(yīng)放熱，故D錯(cuò)誤。
3．已知化學(xué)反應(yīng)2C(s)＋O2(g)2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)都是放熱反應(yīng)。據(jù)此判斷，下列說法不正確的是(其他條件相同)(　　)
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所具有的總能量大于88 g CO2所具有的總能量
C．12 g C和32 g O2所具有的總能量大于44 g CO2所具有的總能量
D．將一定質(zhì)量的C燃燒，生成CO2比生成CO時(shí)放出的熱量多
答案　A
解析　放出熱量的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量一定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以C＋O2CO2必然是放熱反應(yīng)，B、C兩項(xiàng)正確；12 g C并不代表反應(yīng)物的全部，O2也是反應(yīng)物，A項(xiàng)不正確；由于CCO放熱、COCO2放熱，所以CCO2比CCO放出的熱量要多，D項(xiàng)正確。
4．如圖表示化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，據(jù)圖判斷下列說法中合理的是(　　)
A．500 mL 2.0 mol·L－1 HCl溶液和500 mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液的反應(yīng)符合圖(a)，且放出的熱量為ΔE1
B．500 mL 2.0 mol·L－1 H2SO4溶液和500 mL 2.0 mol·L－1 Ba(OH)2溶液的反應(yīng)符合圖(b)，且吸收的熱量為ΔE2
C．發(fā)生圖(a)能量變化的任何反應(yīng)，一定不需要加熱即可發(fā)生
D．CaO、濃硫酸分別溶于水時(shí)的能量變化均符合圖(a)
答案　A
解析　圖(a)表示放熱反應(yīng)，選項(xiàng)A是放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；圖(b)表示吸熱反應(yīng)，選項(xiàng)B是放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；一些放熱反應(yīng)需加熱才能發(fā)生，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸溶于水雖然會(huì)放出熱量，但不屬于化學(xué)反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
題組二　化學(xué)反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì)
5．(2023·無錫高一期中)化學(xué)反應(yīng)：A2＋B2===2AB的能量變化如圖所示，則下列說法正確的是(　　)
A．1 mol A2和1 mol B2完全反應(yīng)吸收(y－x) kJ熱量
B．?dāng)嗔? mol A—A鍵和1 mol B—B鍵放出x kJ的能量
C．?dāng)嗔? mol A—B鍵需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的總能量高于1 mol A2和1 mol B2的總能量
答案　C
解析　由圖示可知，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量，由圖可知，斷裂2 mol A—B鍵需要吸收y kJ的能量，B錯(cuò)誤，C正確；由圖示可知，2 mol AB的總能量低于1 mol A2和1 mol B2的總能量，D錯(cuò)誤。
6．(2023·廣東江門陳經(jīng)綸中學(xué)期中)中國研究人員研制出一種新型復(fù)合光催化劑，可以利用太陽光在催化劑表面實(shí)現(xiàn)高效分解水，主要過程如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．上述過程中，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量
B．上述過程中，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．過程Ⅰ釋放能量，過程Ⅱ吸收能量
D．該反應(yīng)過程屬于氧化還原反應(yīng)
答案　C
解析　由圖可知，太陽能使水分解，水分解吸熱，則反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，故A正確；由圖可知，太陽能使水分解，則實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，故B正確；過程Ⅰ斷鍵，吸收能量，過程Ⅱ中生成氫氣、過氧化氫，形成化學(xué)鍵，過程Ⅱ放出能量，故C錯(cuò)誤；化學(xué)總反應(yīng)為2H2O===2H2↑＋O2↑，總反應(yīng)為水分解生成氫氣和氧氣，則該反應(yīng)過程屬于氧化還原反應(yīng)，故D正確。
7．SF6可用作高壓發(fā)電系統(tǒng)的絕緣氣體，分子呈正八面體結(jié)構(gòu)，如圖所示：
已知：S—F鍵、F—F鍵的鍵能分別為327 kJ·mol－1、159 kJ·mol－1。則SF4(g)＋F2(g)===SF6(g)的ΔH等于(　　)
A．－495 kJ·mol－1 B．495 kJ·mol－1
C．3 111 kJ·mol－1 D．－3 111 kJ·mol－1
答案　A
解析　反應(yīng)物SF4中含有4個(gè)S—F鍵，F(xiàn)2中含有1個(gè)F—F鍵，SF6中含有6個(gè)S—F鍵；反應(yīng)SF4(g)＋F2(g)===SF6(g)中，斷裂1個(gè)F—F鍵，又新形成2個(gè)S—F鍵，所以ΔH＝159 kJ·mol－1－2×327 kJ·mol－1＝－495 kJ·mol－1，故選A。
8．氫氣可以在氧氣中燃燒。在該反應(yīng)中：斷裂1 mol H—H鍵消耗的能量為Q1 kJ，斷裂1 mol O==O鍵消耗的能量為Q2 kJ，形成1 mol H—O鍵釋放的能量為Q3 kJ。下列關(guān)系式中，正確的是(　　)
A．2Q1＋Q22Q3
C．2Q1＋Q2<4Q3 D．2Q1＋Q2<2Q3
答案　C
解析　H2在O2中燃燒放熱，則斷裂化學(xué)鍵吸收的總能量比形成化學(xué)鍵放出的總能量小，由于反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2＋O22H2O，則斷鍵吸收的能量為(2Q1＋Q2)kJ，形成化學(xué)鍵放出的能量為4Q3 kJ，則能量關(guān)系為2Q1＋Q2<4Q3。
題組三　能源與熱值
9．2022年北京冬奧會(huì)場館國家速滑館“冰絲帶”的制冰采用了世界上最先進(jìn)的二氧化碳跨臨界直接制冰技術(shù)，通過壓力變化使二氧化碳汽化實(shí)現(xiàn)制冷，下列說法不正確的是(　　)
A．CO2由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，會(huì)吸收熱量
B．二氧化碳跨臨界直接制冰技術(shù)利用了其化學(xué)性質(zhì)
C．應(yīng)用二氧化碳跨臨界直接制冰技術(shù)符合“綠色奧運(yùn)”理念
D．二氧化碳的固體干冰，可以用于人工降雨
答案　B
解析　二氧化碳從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，會(huì)吸收熱量，A正確；二氧化碳從氣態(tài)直接制成干冰，沒有新物質(zhì)生成，是物理變化、沒有利用化學(xué)性質(zhì)，B錯(cuò)誤；二氧化碳跨臨界直接制冰技術(shù)，不會(huì)造成環(huán)境污染，符合“綠色奧運(yùn)”理念，C正確；干冰升華會(huì)吸收大量熱量，可用于人工降雨，D正確。
10．25 ℃、101 kPa下，煤炭、氫氣、天然氣和甲醇(CH3OH)等幾種燃料的熱值(指一定條件下單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量)依次是33 kJ·g－1、143 kJ·g－1、56 kJ·g－1、23 kJ·g－1，則下列熱化學(xué)方程式正確的是(　　)
A．C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－396 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－896 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－286 kJ·mol－1
D．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝736 kJ·mol－1
答案　B
解析　A項(xiàng)，煤炭的熱值是33 kJ·g－1，則12 g煤炭放出的熱量為396 kJ，所以熱化學(xué)方程式為C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－396 kJ·mol－1，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，天然氣的熱值是56 kJ·g－1，則16 g CH4放出的熱量為896 kJ，所以熱化學(xué)方程式為CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－896 kJ·mol－1，正確；C項(xiàng)，氫氣的熱值是143 kJ·g－1，則4 g H2放出的熱量為572 kJ，所以熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，甲醇(CH3OH)的熱值是23 kJ·g－1，則32 g CH3OH放出的熱量為736 kJ，所以熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－736 kJ·mol－1，錯(cuò)誤。
11．將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸，反應(yīng)劇烈，醋酸逐漸凝固。下列說法正確的是(　　)
A．NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B．該反應(yīng)中，熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量
C．該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D．NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量
答案　B
解析　醋酸逐漸凝固，說明NH4HCO3與鹽酸反應(yīng)使醋酸的溫度降低，因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；吸熱反應(yīng)中吸收的能量儲(chǔ)存在生成物中，B正確；由于NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，而NH4HCO3僅是兩種反應(yīng)物之一、NH4Cl僅是三種生成物之一，故無法得出NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量的結(jié)論，C、D錯(cuò)誤。
12．由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．反應(yīng)生成1 mol N2時(shí)轉(zhuǎn)移4 mol e－
B．反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和
C．N2O(g)＋NO(g)===N2(g)＋NO2(g)　ΔH＝－139 kJ·mol－1
D．?dāng)噫I吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和
答案　A
解析　反應(yīng)生成1 mol N2時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol e－。
13．在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學(xué)方程式分別為CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJ·mol－1?，F(xiàn)有4 mol CO和CH4組成的混合氣體在上述條件下完全燃燒，釋放的熱量為2 953 kJ，則CO和CH4的體積比為(　　)
A．1∶3 B．3∶1
C．1∶2 D．2∶1
答案　A
解析　設(shè)一氧化碳物質(zhì)的量為x mol，則甲烷物質(zhì)的量為(4－x)mol，
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283 kJ·mol－1
1 mol　　　　　　　　　　283 kJ
x mol　　　　　　　　　　283x kJ
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890 kJ·mol－1
1 mol　　　　　　　　　　　　　　　　890 kJ
(4－x)mol　　　　　　　　　　　　　(4－x)×890 kJ
則283x kJ＋(4－x)×890 kJ＝2 953 kJ，解得x＝1，同溫同壓下，氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比，則CO和CH4的體積之比為1∶3。
14．如圖所示，ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1，ΔH2＝－395.4 kJ·mol－1，下列說法或表示正確的是(　　)
A．C(石墨，s)===C(金剛石，s)，該反應(yīng)的ΔH為負(fù)值
B．石墨的穩(wěn)定性弱于金剛石
C．石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是物理變化
D．1 mol石墨的總鍵能比1 mol金剛石的總鍵能大1.9 kJ
答案　D
解析　根據(jù)圖示，金剛石的能量大于石墨的能量，C(石墨，s)===C(金剛石，s)反應(yīng)吸熱，該反應(yīng)的ΔH為正值，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖示，金剛石的能量大于石墨的能量，能量越低越穩(wěn)定，所以石墨的穩(wěn)定性強(qiáng)于金剛石，故B錯(cuò)誤；石墨和金剛石是兩種不同的物質(zhì)，石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化，故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖示，1 mol石墨的總鍵能比1 mol金剛石的總鍵能大1.9 kJ，故D正確。
15．鍵能的大小可衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可以估算化學(xué)反應(yīng)的能量變化。下表為某些化學(xué)鍵的鍵能。
化學(xué)鍵 N—N O==O N≡N N—H
鍵能/(kJ·mol－1) 154 496 942 a
已知火箭燃料肼()的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，則下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．N2比O2穩(wěn)定
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534 kJ·mol－1
C．表中的a＝194
D．圖中的ΔH3＝2 218 kJ·mol－1
答案　C
16．(2023·山西忻州高一期中)化學(xué)反應(yīng)的過程都是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。對于反應(yīng)：H2＋I(xiàn)22HI，已知斷開1 mol H—H鍵、1 mol I—I鍵分別需要吸收的能量是436 kJ和151 kJ，形成1 mol H—I鍵需要放出的能量是299 kJ。
(1)1 mol H2與1 mol I2充分反應(yīng)，反應(yīng)物斷鍵吸收的總能量是________ kJ，生成物成鍵放出的總能量為________ kJ，反應(yīng)共________(填“放出”或“吸收”)能量________ kJ。
(2)下列兩個(gè)圖像中，能夠正確反映該反應(yīng)能量變化的圖像是__________(填“A”或“B”)。
答案　(1)587　598　放出　11　(2)B
解析　(1)1 mol H2和1 mol I2充分反應(yīng)生成2 mol HI，舊鍵斷裂吸收的能量為436 kJ＋151 kJ＝587 kJ，新鍵形成釋放的能量為299 kJ×2＝598 kJ，舊鍵斷裂吸收的能量小于新鍵形成釋放的能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的能量為598 kJ－587 kJ＝11 kJ。(2)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，所以B正確。
17．(1)在25 ℃、101 kPa的條件下，請回答下列有關(guān)問題：
①由H＋H―→H2，當(dāng)形成1 mol H—H鍵時(shí)，要_______(填“吸收”或“放出”，下同)436 kJ的能量；由Cl2―→Cl＋Cl，當(dāng)斷裂1 mol Cl—Cl鍵時(shí)，要________243 kJ的能量。
②對于反應(yīng)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，測得生成2 mol HCl(g)時(shí)，反應(yīng)過程中放出183 kJ的能量，則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量是________kJ。
③有兩個(gè)反應(yīng)：a.H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)，b.H2(g)＋Cl2(g)2HCl(g)。這兩個(gè)反應(yīng)中，相同物質(zhì)的量的H2(g)、Cl2(g)反應(yīng)生成相同質(zhì)量的HCl(g)時(shí)，放出的能量______(填“相等”或“不相等”)。
(2)①根據(jù)圖示的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷，生成16 g CH3OH(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。
②1 mol CO(g)的總鍵能________(填“>”“＝”或“<”)1 mol CH3OH(l)的總鍵能。
答案　(1)①放出　吸收?、?31?、巯嗟?br/>(2)①放出　45.5　②<
解析　(1)①形成共價(jià)鍵時(shí)放出能量，斷裂共價(jià)鍵時(shí)吸收能量，從圖中可以看出，當(dāng)形成1 mol H—H鍵時(shí)放出436 kJ的能量；當(dāng)斷裂1 mol Cl—Cl鍵時(shí)吸收243 kJ的能量。②設(shè)H—Cl鍵鍵能為x，則436 kJ＋243 kJ－2x＝－183 kJ，解得x＝431 kJ，則斷開1 mol H—Cl鍵所需的能量是431 kJ。③對于同一反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)物的用量相同時(shí)，條件不影響反應(yīng)前后的能量變化，則兩個(gè)反應(yīng)放出的能量相等。(2)①由圖中可知，1 mol CO(g)與2 mol H2(g)完全反應(yīng)生成1 mol CH3OH(l)，放出510 kJ－419 kJ＝91 kJ能量，則生成16 g CH3OH(l)(物質(zhì)的量為0.5 mol)，放出91 kJ·mol－1×0.5 mol＝45.5 kJ能量。②由圖可知，反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能＝－91 kJ，即1 mol CO(g)的總鍵能＋2×436 kJ－1 mol CH3OH(l)的總鍵能＝－91 kJ，則1 mol CO(g)的總鍵能－1 mol CH3OH(l)的總鍵能＝－91 kJ－2×436 kJ<0，所以1 mol CO(g)的總鍵能<1 mol CH3OH(l)的總鍵能。

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