专题练习化学键与化学反应中能量变化的关系
1.在反应H2＋Cl2 = 2HCl中，已知断开1molH—H需要能量436kJ，断开1molCl—Cl需要能量243kJ，断开1molH—Cl需要能量431kJ，判断该反应是( )
A．放出83kJ热量
B．吸收183kJ热量
C．放出183kJ热量
D．反应总能量低于生成物的总能量
2.已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收能量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收能量为( )
A．920kJ
B．557kJ
C．436kJ
D．188kJ
3.已知氢气与溴蒸汽化合生成1mol溴化氢时放出的能量51kJ,1molH—H、Br—Br和H—Br键断裂时需要吸收的能量分别是436kJ、akJ和369kJ则a为( )
A．404
B．260
C．230
D．200
4.键能是形成(或断开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。现查得H—H、Cl—Cl和H—Cl键的键能分别是436kJ·mol-1、243kJ·mol-1和431kJ·mol-1。请用上述数据估计，由氯气、氢气生成1mol氯化氢时的热效应为( )
A．放热91.5kJ
B．放热183kJ
C．吸热183kJ
D．吸热91.5kJ
5.键能是形成(或断开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量，现查得N≡N键能为945.6 kJ·mol-1、H—N键能为391kJ·mol-1。已知氮气与氢气化合生成2mol氨气时放出的能量为92.4kJ。则H—H键的键能是( )
A．45kJ·mol-1
B．436kJ·mol-1
C．1308kJ·mol-1
D．135kJ·mol-1
6.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过程的本质
B．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
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．若化学反应吸收能量时，其断键吸收的能量小于成键放出的能量
7.引起化学反应中能量变化的原因解释正确的是( )
A．化学反应前后物质的种类和数量发生变化
B．化学反应前后原子的种类和数目没有发生改变，但分子的种类改变
C．反应物化学键断裂吸收的总能量与生成物化学键形成时放出的总能量不同
D．反应物中1mol键断裂吸收的能量与生成物形成1mol键放出的能量不同
8.下列说法正确是( )
A．由H原子形成1molH—H键要吸收能量
B．断裂1molH—H键吸收的能量与形成1molH—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
9.下列过程一定释放能量的是( )
A．化合反应
B．分解反应
C．分子拆成原子
D．原子组成分子
10.氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为Q1kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为Q2kJ，形成1mol氯化氢中的化学键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是( )
A．Q1＋Q2＜2Q3
B．Q1＋Q2＞Q3
C．Q1＋Q2＜Q3
D．Q1＋Q2＞2Q3
11.根据下图所示的信息，判断下列叙述不正确的是( )
A．1mol氢气的共价键形成放出436kJ能量
B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量
C．1molH2(g)跟molO2(g)反应生成1molH2O(g)释放能量245kJ
D．1molH2(g)与molO2(g)的总能量大于1molH2O(g)的能量
12.下列说法不正确的是( )
A．化学反应中常伴有能量的变化
B．化学反应中一定有化学键的断裂与形成
C．化学键断裂时吸收能量，化学键形成时放出能量
D．伴有能量变化的过程中一定有化学键的变化
13.下列变化过程吸收能量的是( )
A．H＋H→H2
B．H＋Cl→HCl
C．H2→H＋H
D．C＋O2→CO2
14.在25℃、101kPa的条件下，断裂1molH—H键吸收436kJ能量，断裂1molCl—Cl键吸收243kJ能量，形成1molH—Cl键放出431kJ能量。H2＋Cl2=2HCl的化学反应可用如图表示：
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。
15.根据化学键的知识，回答下列问题：
(1)化学键是____________________________________________________________。
(2)断开化学键时的能量变化是____________________________________________。
(3)形成化学键时的能量变化是___________________________________________。
16.已知25℃和101kPa条件下，由2mol氢原子形成1molH—H键时，放出436kJ的能量。
(1)若要使1mol氢分子变为2mol氢原子时，其能量变化是___________________________。
(2)根据上述分析，你认为形成与断开1mol化学键时能量变化间的关系是_______________。
17.已知断开甲烷(CH4)分子中的1molC—H键，需要吸收415kJ的能量。
(1)甲烷的电子式是________，结构式是________。
(2)形成1mol甲烷中的C—H键其能量变化是_____________________________________。
18.断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、391kJ、946kJ。
(1)1mol氮气完全反应生成氨气时的能量变化是多少？
(2)1mol氢气完全反应生成氨气时的能量变化是多少？(不考虑可逆反应)
答案解析
1.【答案】C
【解析】反应放出的热量＝反应物化学键断裂吸收的总能量—生成物化学键形成放出的总能量。
氢气、氯气中化学键断裂吸收的总能量＝243kJ＋436kJ＝679kJ，氯化氢中化学键形成放出的总能量＝2×431kJ＝862kJ，862kJ＞679kJ，反应物总能量高于生成物的总能量。该反应放出能量，为放热反应，
该反应放出的热量＝862kJ-679kJ＝183kJ。
2.【答案】C
【解析】2mol氢气与1mol氧气反应生成2mol水放出放出能量484kJ，生成2mol水放出的能量为4×463kJ＝1852kJ，断裂1molH—H键吸收的能量为(1852kJ-484kJ-496kJ)÷2＝436kJ。
3.【答案】D
【解析】生成1mol溴化氢时需要0.5mol氢气与0.5mol溴蒸汽反应，369kJ—(0.5mol×436kJ·mol-1＋0.5mol×akJ·mol-1)＝51kJ，a＝200。
4.【答案】A
【解析】氢气、氯气中化学键断裂吸收的总能量＝0.5mol×436kJ·mol-1＋0.5mol×243kJ·mol-1＝339.5kJ
氯化氢中化学键形成放出的总能量＝1mol×431kJ·mol-1＝431kJ，该反应放出的能量(即该反应的热效应)＝431kJ—339.5kJ=91.5kJ。
5.【答案】B
【解析】生成2mol氨气时需要1mol氮气与3mol氢气反应，2mol×3×391kJ·mol-1—(1mol×945.6kJ·mol-1＋3mol×akJ·mol-1)＝92.4kJ
解得a＝436kJ·mol-1。
6.【答案】D
【解析】一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于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。
7.【答案】C
【解析】化学反应的本质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成，前者吸收的总能量与后者放出的能量不同，因此化学反应中常伴有能量的变化。
8.【答案】B
【解析】由H原子形成1molH—H键放出能量，且与断裂1molH—H键吸收的能量相等；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；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。
9.【答案】D
【解析】分子拆成原子是化学键断裂的过程，一定吸收能量；原子结合成分子是形成化学键的过程，一定放出能量。一个化学反应最终是吸收能量，还是放出能量，取决于成键放出的能量与断键吸收的能量的相对大小。
10.【答案】A
【解析】由于氯气和氢气反应生成氯化氢要释放能量，根据Cl2＋H2=2HCl可知，Q1＋Q2＜2Q3。
11.【答案】B
【解析】物质的量相同的同一化学键(如H—H键)，断裂时吸收的能量与形成时放出的能量相等；氢气在氧气中燃烧为放热反应(放出能量)，其反应物的总能量大于生成物的总能量；
1mol氢气燃烧时放出的能量为930kJ-(436kJ＋249kJ)＝245kJ。
12. 【答案】D
【解析】化学反应的本质：反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成，前者吸收的总能量与后者放出的能量不同，因此化学反应中常伴有能量的变化。物质变化过程中有能量变化，不一定有化学键的断裂与形成，如白炽灯工作时发光发热等。
13. 【答案】C
【解析】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。
14. 【答案】(1)679kJ (2)862kJ (3)放出 (4)>
【解析】反应物化学键断裂吸收的总能量＝436kJ＋243kJ＝679kJ，生成物化学键形成放出的总能量＝2×431kJ＝862kJ，
862kJ＞679kJ，反应物总能量大于生成物的总能量。
15. 【答案】(1)离子间相结合或原子间相结合的作用力
(2)吸收能量
(3)放出能量
【解析】形成化学键放出能量，断裂化学键需要吸收能量。
16. 【答案】(1)吸收436kJ的能量 (2)能量相等
【解析】相同条件下，由原子形成1mol化学键时放出的能量，与断开1mol相同化学键时吸收的能量相等。
17. 【答案】(1)
(2)放出1660kJ的能量
【解析】1mol甲烷中含有4molC—H键，形成1mol甲烷中的C—H键要放出4mol×415kJ·mol-1＝1660kJ的能量。
18. 【答案】(1)放出92kJ能量 (2)放出30.67kJ能量
【解析】(1)1mol氮气能与3mol氢气反应生成2mol氨气，反应物化学键断裂吸收的总能量＝1mol×946kJ·mol-1＋3mol×436kJ·mol-1＝2254kJ，
生成物化学键形成放出的总能量＝2mol×3×391kJ·mol-1＝2346kJ，该反应放出的能量＝2346kJ—2254kJ===92kJ。
(2)1mol氢气能与mol氮气反应生成mol氨气，
反应物化学键断裂吸收的总能量＝mol×946kJ·mol-1＋1mol×436kJ·mol-1≈751.33kJ，
生成物化学键形成放出的总能量＝mol×3×391kJ·mol-1＝782kJ，
该反应放出的能量＝782kJ-751.33kJ＝30.67kJ。
