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2019-2020学年高一化学期末复习专项提升卷（人教版2019必修第二册）
专项 02 化学反应中能量变化关系的判断及计算
1．对于反应Zn(s)＋HSO (aq)＝ZnSO(aq)＋H(g)，下列叙述不正确的是( )
2 4 4 2
A．其反应物或生成物都能用来表示该反应的速率
B．反应过程中能量关系可用上图表示
C．若将该反应设计成原电池，锌为负极
D．若设计为原电池，当有32.5 g锌溶解，标准状况下正极放出11.2 L气体
【答案】A
【解析】A．Zn是固体，不能表示反应速率，故A错误；
B．Zn(s)＋HSO (aq)＝ZnSO(aq)＋H(g)反应放热，反应物的总能量大于生成物的总能量，故B正确；
2 4 4 2
C．反应中锌失电子，锌为负极，故C正确；
D．根据方程式，当有32.5 g锌溶解时生成0.5mol氢气，标准状况下体积为11.2 L，故D正确。
答案选A。
2．（2020·河北省唐山一中高一月考）下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热
反应的是
A． 反应开始后，针筒活塞 向右移动
1
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！B． 反应物总能量大于生 成物总能量
C． 反应开始后，甲处液面 低于乙处液面
D． 温度计的水银柱不断 上升
【答案】A
【解析】A. 稀硫酸和Zn反应生成H，容器内气体压强增大，使针筒活塞向右移动，所以，活塞向右
2
移动不能说明该反应放热，A选项符合题意；
B. 反应物总能量大于生成物总能量，则反应放热，B选项不符合题意；
C. 反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明气体受热膨胀，证明反应放热，C选项不符合题意；
D. 温度计的水银柱不断上升，说明温度升高，证明反应放热，D选项不符合题意；
答案选A。
3．（2020·青海省平安一中高一期中）已知2SO +O =2SO 为放热反应，对该反应的下列说法中正确的
2 2 3
是（ ）
A．SO 和O 的总能量一定高于SO 的总能量
2 2 3
B．为了提高SO 的转化率，应使用催化剂
2
C．此反应达到平衡时，SO 的浓度与SO 的浓度一定相等
2 3
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
【答案】A
【解析】A．因为反应放热，所以反应物的总能量应高于生成物的总能量，即SO 和O 的总能量一定高
2 2
于SO 的总能量，A正确；
3
B．催化剂能改变反应速率，从而改变反应达平衡的时间，但不能提高反应物(SO )的转化率，B不正确；
2
2
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！C．反应物的平衡转化率未知，我们无法确定此反应达平衡时，SO 的浓度与SO 的浓度关系，C不正确；
2 3
D．虽然该反应为放热反应，但仍需要提供条件(如加热)引发反应，D不正确；
故选A。
4．（2020·山东省淄博第七中学高一月考）工业上由CO 和H 合成气态甲醇的化学方程式为CO＋
2 2 2
3H===CH OH＋HO，已知该反应是放热反应。下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的
2 3 2
是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，同一物质，气态变成液态放出热量，所以气态
产物能量高于液态产物能量，综上所述，A图像符合。
答案选A。
5．如图是金属镁和卤素单质(X )反应的能量变化示意图。下列叙述中，正确的说法有几项( )
2
①Mg(s)所具有的能量高于MgX (s)所具有的能量
2
②MgCl 电解制Mg(s)和Cl(g)是吸热过程
2 2
③热稳定性：MgI ＞MgBr ＞MgCl ＞MgF
2 2 2 2
④断裂Mg(s)和X(g)的化学键放出的能量比形成MgX (s)的化学键吸收的能量多
2 2
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
【答案】A
3
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！【解析】①根据图像可知，Mg(s)与X(g)的能量高于MgX (s)，但Mg(s)所具有的能量不一定高于
2 2
MgX (s)所具有的能量，①错误；
2
②MgCl (s)的能量低于Mg(s)与Cl(g)，所以依据能量守恒判断由MgCl 制取Mg的反应是吸热反应，
2 2 2
②正确；
③物质的能量越低越稳定，根据图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为：MgI ＜MgBr ＜MgCl ＜
2 2 2
MgF ，③错误；
2
④根据图像可知，Mg(s)与X(g)的能量高于MgX (s)，说明反应放热，断裂Mg(s)和X(g)的化学键吸
2 2 2
收的能量比形成MgX (s)的化学键释放的能量少，④错误；
2
综合以上分析，只有②正确，答案选A。
【点睛】
断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要释放能量，是学生的易错点。
6．已知一定温度时：2SO (g)+O(g) 2SO (g)，当生成2mol SO 时，放出热量197kJ，在相同温度和
2 2 3 3
压强下，向密闭容器中通入2mol SO 和1m⇌olO ，达到平衡时放出热量Q，则下列关系式中正确的是
2 2
A．Q＝197 kJ B．Q＜197×2 kJ C．Q＜197 kJ D．Q＞197 kJ
【答案】C
【解析】一定温度时：2SO (g)+O(g) 2SO (g)，在上述条件下2mol SO 和1molO 完全反应生成
2 2 3 2 2
2molSO 气体放出热量为197kJ，可逆反应中⇌反应物不能完全反应，所以向密闭容器中通入2molSO 和
3 2
1molO ，参加反应是二氧化硫的物质的量小于2mol，平衡时放出的热量小于197kJ，即Q＜197 kJ；
2
故答案选C。
7．已知：2H(g)＋O(g)=2HO(g)反应放出的热量为483.6 kJ。有关键能数据如表所示：则水分子中O
2 2 2
—H键键能为( )
化学键 H-H O=O
键能/(kJ·mol-1) 436 498
A．463.4 kJ·mol－1B．926.8 kJ·mol－1 C．221.6 kJ·mol－1 D．413 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol水时，断裂反应物分子间的化学键吸收的热量为
2×436kJ+498kJ=1370kJ，反应放出的热量为483.6 kJ，所以形成2molH O放出的热量为483.6
2
kJ+1370kJ=1853.6kJ，所以形成1molO—H键放出的热量为 =463.4 kJ，则水分子中O—H键键能
4
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！为463.4 kJ·mol－1，故选A。
8．（2020·山西省高一月考）已知断开1 mol H—H键吸收的能量为436 kJ，形成1 mol H—N键放出
的能量为391 kJ，根据化学方程式N＋3H 2NH ，反应完1 mol N 放出的能量为92.4 kJ，则断
2 2 3 2
开1 mol N≡N键需吸收的能量是
A．431 kJ B．945.6 kJ C．649 kJ D．869 kJ
【答案】B
【解析】设断开1molN≡N键需吸收的能量为x，根据反应放出的能量＝形成新键放出的能量－断开旧
键吸收的能量，代入数据：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。
故选B。
9．（2020·苏州大学附属中学高一期中）如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中
合理的是( )
A．铵盐和碱混合即可反应，其能量变化符合图 1
B．0.1mol H SO 溶液和 0.1mol Ba(OH) 溶液的反应符合图 2，且吸收热量为ΔE
2 4 2 2
C．0.1mol HCl 溶液和 0.1mol NaOH 溶液的反应符合图 1，且放出热量为ΔE
1
D．发生图 1 能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生
【答案】C
【解析】A．铵盐和碱混合即可反应，为吸热反应，能量变化符合图2，故A错误；
B．0.1mol H SO 溶液和 0.1mol Ba(OH) 溶液的反应为放热反应，应符合图1，故B错误；
2 4 2
C．0.1mol HCl 溶液和 0.1mol NaOH溶液的反应为放热反应，能量变化符合图 1，且放出热量为ΔE，
1
故C正确；
D．发生图 1 能量变化的反应为放热反应，与反应条件无关，放热反应也可能需要加热，如可燃物燃烧，
需要加热至着火点，故D错误；
故答案为C。
10．（2020·河南省高一月考）氢气和氟气混合在黑暗处即可爆炸并放出大量的热。在反应过程中，断
5
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！裂 中的化学键消耗的能量为 ，断裂 中的化学键消耗的能量为 ，形成
中的化学键释放的能量为 ，下列关系式中，一定正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】断裂1molH 中的化学键消耗的能量为QkJ，则H-H键能为QkJ/mol，断裂1molF 中的化学键
2 1 1 2
消耗的能量为QkJ，则F-F键能为QkJ/mol，形成1molHF中的化学键释放的能量为QkJ，则H-F键能为
2 2 3
QkJ/mol，对于H（g）+F （g）=2HF（g）反应热 H=反应物的总键能-生成物的总键能=Q kJ/mol+QkJ/
3 2 2 1 2
mol-2Q kJ/mol=（Q+Q -2Q ）KJ/mol。由于氢气和氟△气混合在黑暗处即可发生爆炸而释放出大量的热量，
3 1 2 3
反应热 H＜0，即（Q+Q -2Q ）＜0，所以Q+Q ＜2Q，故本题答案为A。
1 2 3 1 2 3
11．△（2020·黑龙江省大庆实验中学高一月考）生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF 是一种
3
温室气体，其储存能量的能力是CO 的12000～20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，已知键能是
2
指断开1mol化学键变为气态原子时所需要的能量，或形成1mol化学键时所释放的能量。以下是几种化学
键的键能：
化学键 N≡N F—F N—F
键能/kJ∙mol-1 941.7 154.8 283.0
下列说法中正确的是（ ）
A．过程N(g)→2N(g)放出能量
2
B．过程N(g)+3F(g)→NF (g)放出能量
3
C．反应N(g)+3F (g)=2NF (g)是吸热反应
2 2 3
D．NF 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
3
【答案】B
【解析】【分析】发生化学反应的过程中，先是反应物的化学键断裂要吸收能量，后放出能量生成生
成物的化学键，即旧的化学键断裂要吸收能量，新的化学键形成要释放能量，化学反应过程中的能量变化
可以通过旧的化学键断裂和新的化学键形成过程中的能量变化来计算。
【详解】A.过程N(g)→2N(g)为氮气分子断裂化学键，所以要吸收能量，故A错误；
2
B.过程N(g)+3F(g)→NF (g)为氮原子和氟原子要形成N—F键，所以要放出能量，故B正确；
3
C.反应N(g)+3F (g)=2NF (g)过程中氮气分子、氟气分子化学键断裂要吸收能量，即要吸收热量
2 2 3
6
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！（941.7+154.8×3）kJ∙mol-1=1406.1 kJ∙mol-1，三氟化氮分子化学键形成要释放能量即要释放热量
（283.0×3×2）kJ∙mol-1=1698 kJ∙mol-1，吸收的能量小于放出的能量，所以该反应为放热反应，故C错误；
D.NF 吸收能量后如果没有化学键的断裂与形成，即只可能有状态变化，不可能发生化学反应，故D
3
错误；
综上所述，答案为B。
12．（2020·山东省滕州市第一中学新校高一月考）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学
键的键能是形成(或拆 开)1mol 化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和 的分子结构如下图所示，
现提供以下化学键的键能(kJ/mol)：P—P：198，P—O：360，O＝O：498，则对于反应
表述正确的是 ( )
A．放出1638 kJ 的热量 B．吸收1638 kJ 的热量
C．放出126 kJ 的热量 D．吸收126 kJ 的热量
【答案】A
【解析】由图可知：1个白磷分子含6个P-P键，1个 含12个P-O键，1个O 分子含1个O＝O，
2
那么，1mol白磷参与上述反应时，旧键断裂吸收的能量=6×198kJ+3×498kJ=2682kJ，新键形成放出的能量
=12×360kJ=4320kJ，故反应 放出(4320-2682)kJ能量，即放出1638kJ能量，A符合。
答案选A。
13．某反应由两步反应A B C构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是
7
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！A．三种化合物中C最稳定
B．两步反应均为吸热反应
C．A与C的能量差为E
4
D．A B反应，反应条件一定要加热
【答案】A
【解析】A、根据能量越低越稳定的原则，三种化合物中C的能量最低，所以C最稳定，故A正确；
B、由图象可知，第一步反应为吸热反应，第二步反应为放热反应，故 B错误；C、A与C的能量差为
ΔH，则C错误；D、A B的反应是吸热反应，与反应发生的条件无关，即吸热反应不一定要加热，
故D错误。本题正确答案为A。
14．（2020·天津市第二南开中学高一月考）已知断裂 1 mol 共价键所需要吸收的能量分别为 H-H 键：
436 kJ；I-I 键：153 kJ；H-I 键：299 kJ。下列对反应 H(g)＋I(g) 2HI(g)的判断中，错误的是( )
2 2
A．该反应是放出能量的反应 ⇌
B．该反应是吸收能量的反应
C．该反应是氧化还原反应
D．I 与 H 具有的总能量大于生成的 HI 具有的总能量
2 2
【答案】B
【解析】A．依题意，断裂1mol H—H键和1mol I—I键吸收的能量为436 kJ＋151 kJ＝587 kJ，生成
2mol H—I键放出的能量为299 kJ×2＝598 kJ，因为598 kJ>587 kJ，所以，该反应的正反应是放出能量的反
应，A正确，B错误；
B．根据A的分析，该反应为放出能量的反应，B错误；
C．该反应为：H+I 2HI，反应前后化合价发生改变，是氧化还原反应，C正确；
2 2
D．该反应为放热反应，I 与 H 具有的总能量大于生成的 HI具有的总能量，D正确；故答案为：
2 2
B。
【点睛】反应物总能量大于生成物总能量或反应物总键能小于生成物总键能为放热反应；反应物总能
量小于生成物总能量或反应物总键能大于生成物总键能为吸热反应。
15．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。下图为N(g)和O(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是
2 2
8
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！A．1 mol N (g)和N 个O(g)反应放出的能量为180 kJ
2 A 2
B．1 mol N (g)和1 mol O (g)具有总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
2 2
C．通常情况下，N(g)和O(g)混合能直接生成NO(g)
2 2
D．吸热反应一定需要加热才能发生
【答案】B
【解析】A．焓变=反应物断裂化学键吸收的能量−生成物形成化学键放出的能量，N+O 2NO，
2 2
能量变化为946 kJ/mol+498 kJ/mol−2×632 kJ/mol=180 kJ/mol，故该反应是吸热反应，故A错误；B．依据
A计算可知反应是吸热反应，故1 mol N (g)和1 mol O (g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，故
2 2
B正确；C．通常情况下，N(g)和O(g)混合不能直接生成NO，在放电或高温条件才能反应，故C错误；
2 2
D．吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应，在常温下就能进行，但该反应为吸
热反应，故D错误；故选B。
16．（2020·四川省成都外国语学校高一期中）已知化学反应A(g)+B (g) 2AB(l)的能量变化如图所示，
2 2
判断下列叙述中正确的是 ⇌
A．每生成2mol气态AB吸收b kJ热量
B．向密闭容器中充入1mol A 和1mol B 充分反应，吸收的热量为(a-b)kJ
2 2
C．向密闭容器中充入一定量的A 和B ，生成2mol AB(g)，吸收的热量小于(a-b)kJ
2 2
D．AB(l)分解为A(g)和B (g)的反应为放热反应
2 2
【答案】D
9
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！【解析】A．根据图像可知，每生成2mol液态AB吸收(a-b)kJ热量，A选项错误；
B．向密闭容器中充入1mol A 和1mol B 充分反应，由于生成物状态未知，因此吸收的热量也未知，B
2 2
选项错误；
C．由于2molAB(g)再转化为2molAB(l)会放出热量，则向密闭容器中充入一定量的A 和B ，生成
2 2
2molAB(g)时吸收的热量大于(a-b)kJ，C选项错误；
D．A(g)和B (g)化合生成AB(l)的反应为吸热反应，则逆反应AB(l)分解为A(g)和B (g)的反应为放热反
2 2 2 2
应，D选项正确；
答案选D。
【点睛】
B选项为易错选项，解答时需注意生成物的状态不一定为液态，所以吸收的能量也就未知。
17．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置：
（1）上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_______。(填
“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)
①M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是__________________；
②观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水______（填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或
“可能是放热反应”），理由是_____________________________；
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________。
（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），在甲试管里加入适量氢氧化钡
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）为探究固体M溶于水的热量变化情况，选择装置Ⅱ进行实验（在甲中进行）。M为钠，则实验
过程中烧杯中可观察到的现象是_________________；
（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO ＋2HO＝4KOH＋3O↑）是放热反应还
2 2 2
是吸热反应。
方法①：选择上述装置__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）进行实验；
10
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！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，
若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。
【答案】（1）Ⅲ 产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 可能
是放热反应 某些物质（如浓硫酸）溶于水放热，但不是放热反应 硝酸铵
（2）左端液柱降低，右端液柱升高 放热
（3）产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱
（4）Ⅰ（或Ⅱ） 放热
【解析】【分析】装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过
烧杯中是否产生气泡判断反应放热还是吸热；而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中，无法判断该反应是
吸热还是放热反应。据此判断。
【详解】（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装
置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并
将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。
①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大试管中温度升高，
气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生。冷却后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导管会
形成一端液柱；
②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放
出不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，如浓硫酸溶于水会放出热量，但是不属于放热反应；
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水后导致大试管中温度降低，压强减小，证
明M溶于水为吸热过程，溶于水能够吸收热量的物质有：硝酸铵等；
（2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导
致U型管左端液柱降低，右端液柱升高；
（3）M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应为放热反应，放出的热量使大试管中温度升
高，气体压强增大，所以右边烧杯中有气泡产生。冷却后大试管中温度降低，压强减小，右边烧杯中的导
管会形成一端液柱；
（4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应（4KO ＋2HO＝4KOH＋3O↑）是放热反应还
2 2 2
是吸热反应：方法①：选择上述装置Ⅰ（或Ⅱ）进行实验，Ⅰ装置右边U型管中左端液柱降低，右端液柱
升高（或烧杯中导管中有气泡放出），证明该反应为放热反应；
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，
若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应。
11
原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！18．（2020·江苏省宿豫中学高一月考）已知H(g)+ O(g)=HO(g)，如图是1molH 燃烧的反应过程中
2 2 2 2
能量变化示意图。
请回答下列问题：
（1）该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。
（2）氢气在氧气中燃烧，破坏1molH—H键吸收QkJ的能量，破坏1molO=O键吸收QkJ的能量，
1 2
形成1molH—O键释放QkJ的能量，则下列关系式正确的是_______。
3
A．2Q+Q >4Q B．2Q+Q <4Q
1 2 3 1 2 3
C．Q+Q
