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专题04 化学能与热能（教材深度精讲）
【核心素养分析】
1、宏观辨识与微观探析:通过实验探究和宏微结合，认识化学反应能量变化的微观本质和宏观表象；
2、变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成并伴有能量的转化；
3、证据推理与模型认知：构建依据键能计算化学反应能量变化的认知模型；
4、科学态度与社会责任：体会开发高能清洁燃料的重要性，主动关心与资源开发相关的社会热点问题；
【知识导图】
【目标导航】
通过对历年高考试题的分析和考纲的研究，本专题知识的主要考点集中在化学反应中物质变化与
能量变化的关系和图像分析、放热反应和吸热反应的判断、化学键与能量变化的简单计算；能量转化以图象形式出现在选择题中的可能性较大，分值4-6分。
【重难点精讲】
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1、化学反应的实质
化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中化学键断裂和生成物分子中化学键形成的过程。
2、化学反应中能量变化的原因
（1）断开化学键吸收能量
　　例：1molH2中含有1molH—H键，常温常压下断开1molH—H键，需要吸收436kJ的热量。
（2）形成化学键放出能量
　　由2molH原子生成1molH2，有1molH—H键生成，生成过程中向外界释放436kJ的热量。
　　注：形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等。
（3）化学键与化学反应中能量变化的关系
　　　　
　　当E1＞E2，反应吸收热量； 当E1＜E2，反应放出热量。
注：任何化学反应都要经历旧化学键断裂和新化学键形成的过程，因此，任何化学反应都伴随着能量的变化。在化学反应中，从反应物分子改变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成了，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互作用，在形成新化学键时，由于原子间的相互作用而放出能量。因此说化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
3、决定化学反应中能量变化的因素及反应能量变化的判定
　　化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如下图所示：
反应物的总能量＜生成物的总能量，反应吸收能量（图1）；
反应物的总能量＞生成物的总能量，反应放出能量（图2）。
二、化学能与热能的相互转化
　　1、两条基本的自然定律
　　（1）质量守恒定律：自然界的物质可以发生相互转化，但是总质量保持不变。
　　（2）能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。
　　注：a．质量与能量也是相互联系的（质量和能量也可以相互转化），故统称为质能守恒定律。
b．所有化学反应中反应物和生成物的总能量都不相同，即所有的化学反应都有一定能量变化（即热效应）。
2、化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量变化——吸热或放热。
实验6-1 放热反应（必修第二册，P32）
实验装置
实验原理 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ △H＜0
实验用品 2mol/L 的盐酸、镁条；温度计、试管、砂纸。
实验步骤 在一支试管中加入 2 mL 2mol/L 的盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条。观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。
实验现象 试管中有大量气泡产生，试管壁发烫，溶液的温度升高。
实验结论 镁和盐酸的反应是放热反应。
实验6-2 吸热反应（必修第二册，P33）
实验装置
实验原理 Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O △H＞0
实验用品 Ba(OH)2 8H2O 晶体、NH4Cl 晶体；烧杯、玻璃片（或小木板）、玻璃棒。
实验步骤 将20g Ba(OH)2 8H2O 晶体研细后与10gNH4Cl 晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。
实验现象 有少许刺激性气味的气体产生；烧杯变凉，木片和烧杯底部粘接在一起。
实验结论 ①Ba(OH)2 8H2O 晶体和 NH4Cl 晶体的反应是吸热反应。②反应产生了氨气。
（1）定义：
放热反应：有能量放出的 化学反应。
吸热反应：有能量吸收的化学反应。
注：有热量放出未必是放热反应，吸收能量也未必是吸热反应，因为放热反应和吸热反应必须是化学变化。
（2）吸热反应、放热反应的判定
如图，
E1＞E2，新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量，该反应就是吸热反应；
　　E1＜E2，新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量，该反应就是放热反应。
　　如
　　　　　　　　　　　　　
　　反应物断键吸收的能量＜生成物成键释放的能量，说明该反应为放热反应。
　　即遵循能量守恒定律，反应物的总能量=生成物总能量+热量（放热反应），反应物总能量=生成物总能量－热量（吸热反应）。
　　注：①物质本身所具有的能量越低，说明其结构越稳定，热稳定性强，断裂其化学键所吸收的能量就越高，而形成其化学键所释放的能量也越多。
　　②反应的条件与反应的热效应没有必然的联系，每一个反应都有特定的条件，需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。例如燃烧都是放热反应，但是要达到着火点。
3、理解反应历程与反应热的关系
图示
意义 a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。c表示该反应的反应热。
ΔH 图1：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应 图2：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应
三、记住常见的放热反应和吸热反应
1、常见的放热反应：
①所有的燃烧反应；②大多数的化合反应（注：CO2+C2CO为吸热反应）；③酸碱中和反应；④金属与酸或水的反应；⑤缓慢的氧化反应；⑥其他，如：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；CaO+H2O=Ca(OH)2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；2Al+ Fe2O32Fe+Al2O3（铝热反应）
2、常见的吸热反应：
①大多数的分解反应；②以下几个反应是吸热反应： Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O；CO2+C2CO；C+H2O(g)CO+H2；3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
注：（1）常见的热效应如浓硫酸溶于水、NaOH溶于水、Ca(OH)2溶于水，虽伴随着能量的放出，但并不是放热反应；铵盐溶于水虽需要吸收能量，也不是吸热反应。
（2）对于可逆反应，若正反应为放热反应，则逆反应必为吸热反应。
四、能源及其分类
凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动，统称为能源。它是人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源和经过加工或转移的能量的来源，尚未开采出的能量资源不列入能源的范畴，只能是能源资源。
能源的分类方法有多种：
1、一次能源与二次能源
从自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流过水坝的水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、蒸气、煤气、电力、氢能等。
2、常规能源与新能源
在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛使用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等；随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发现的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核能、风能、太阳能、海洋能等。
3、可再生能源与非再生能源
（1）可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源，如水力、风能等；
（2）经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称为非再生能源，如石油、煤、天然气等。
4、人类利用能源的三个阶段
柴草时期、化石能源时期和多能源结构时期。
5、新能源
（1）概念：是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等。
（2）太阳能的利用
植物的光合作用是大自然“利用”太阳能极为成功的范例。在人工利用太阳能方面，例如模拟生物体储存太阳能、利用太阳能电池把太阳能直接转化为电能、利用太阳能直接分解水，使太阳能转化为氢能等方面的研究，都取得了一些可喜的成绩。
（3）氢能的利用
氢能是人类最理想的能源，氢能主要用作高能燃料，广泛应用于飞机、汽车、燃料电池等其他需要热能或其他形式的能量的设备中。
（4）生物质能
新能源中一种无限的可再生性的能源是生物质能。它是自然界中各种绿色植物通过光合作用，将太阳能转换为化学能而固定下来的，储存在植物体内的一种自然资源能。
4、解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
【思考与讨论p35】参考答案：感到空气污染相对较轻的人，会不反对甚至支持煤、汽油和柴油的使用；感到空气污染严重的人，会反对煤、汽油和柴油的使用。科学地说，无论某时某地空气污染是否严重，人们都要从自身做起，尽量减少煤、汽油和柴油的使用量，同时尽量使用新能源。交通出行的快捷是方便，供暖、制冷调控室温是舒服，青山绿水才是真正的方便、舒服。
【典题精练】
考点1、考查反应过程能量变化中概念理解
例1．（2022春·天津和平·高一天津市第二十一中学校考期中）下列说法正确的是
A．化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定相同
D．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
考点2、考查能量变化图的分析与应用
例2. （2022春·四川绵阳·高一统考期中）某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示，下列叙述正确的是
A．两步反应均为反应物的总能量大于生成物的总能量
B．三种化合物中C最稳定
C．A→B反应，反应条件一定需要加热
D．A→C反应为吸热反应
考点3、物质的稳定性与反应热及键能的关系
例3.（2022春·河南开封·高一校联考期中）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12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收akJ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 B．②③ C．①④ D．③④
考点4、考查键能与反应热的关系
例4.（2022春·北京密云·高一校考期中）化学反应中的能量变化是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。如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：
下列说法正确的是
A．N元素非金属性较强，故通常情况下N2不稳定，易发生化学反应
B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量
D．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ
考点5、放热反应和吸热反应的判断
例5．（2022春·黑龙江双鸭山·高一校考期中）下列变化中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是
A．灼热的碳与二氧化碳反应 B．铝和盐酸反应
C．酸碱中和反应 D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应
考点6、能源及其分类
例6、（2022春·福建漳州·高一校考期中）下列有关新能源的说法不正确的是
A．绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能
B．风能、太阳能是清洁能源
C．氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料
D．共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保专题04 化学能与热能（教材深度精讲）
【核心素养分析】
1、宏观辨识与微观探析:通过实验探究和宏微结合，认识化学反应能量变化的微观本质和宏观表象；
2、变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成并伴有能量的转化；
3、证据推理与模型认知：构建依据键能计算化学反应能量变化的认知模型；
4、科学态度与社会责任：体会开发高能清洁燃料的重要性，主动关心与资源开发相关的社会热点问题；
【知识导图】
【目标导航】
通过对历年高考试题的分析和考纲的研究，本专题知识的主要考点集中在化学反应中物质变化与
能量变化的关系和图像分析、放热反应和吸热反应的判断、化学键与能量变化的简单计算；能量转化以图象形式出现在选择题中的可能性较大，分值4-6分。
【重难点精讲】
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
1、化学反应的实质
化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中化学键断裂和生成物分子中化学键形成的过程。
2、化学反应中能量变化的原因
（1）断开化学键吸收能量
　　例：1molH2中含有1molH—H键，常温常压下断开1molH—H键，需要吸收436kJ的热量。
（2）形成化学键放出能量
　　由2molH原子生成1molH2，有1molH—H键生成，生成过程中向外界释放436kJ的热量。
　　注：形成1molH—H键释放的能量与断开1molH—H键吸收的能量相等。
（3）化学键与化学反应中能量变化的关系
　　　　
　　当E1＞E2，反应吸收热量； 当E1＜E2，反应放出热量。
注：任何化学反应都要经历旧化学键断裂和新化学键形成的过程，因此，任何化学反应都伴随着能量的变化。在化学反应中，从反应物分子改变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成了，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互作用，在形成新化学键时，由于原子间的相互作用而放出能量。因此说化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
3、决定化学反应中能量变化的因素及反应能量变化的判定
　　化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如下图所示：
反应物的总能量＜生成物的总能量，反应吸收能量（图1）；
反应物的总能量＞生成物的总能量，反应放出能量（图2）。
二、化学能与热能的相互转化
　　1、两条基本的自然定律
　　（1）质量守恒定律：自然界的物质可以发生相互转化，但是总质量保持不变。
　　（2）能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。
　　注：a．质量与能量也是相互联系的（质量和能量也可以相互转化），故统称为质能守恒定律。
b．所有化学反应中反应物和生成物的总能量都不相同，即所有的化学反应都有一定能量变化（即热效应）。
2、化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量变化——吸热或放热。
实验6-1 放热反应（必修第二册，P32）
实验装置
实验原理 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ △H＜0
实验用品 2mol/L 的盐酸、镁条；温度计、试管、砂纸。
实验步骤 在一支试管中加入 2 mL 2mol/L 的盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条。观察现象，并用温度计测量溶液温度的变化。
实验现象 试管中有大量气泡产生，试管壁发烫，溶液的温度升高。
实验结论 镁和盐酸的反应是放热反应。
实验6-2 吸热反应（必修第二册，P33）
实验装置
实验原理 Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O △H＞0
实验用品 Ba(OH)2 8H2O 晶体、NH4Cl 晶体；烧杯、玻璃片（或小木板）、玻璃棒。
实验步骤 将20g Ba(OH)2 8H2O 晶体研细后与10gNH4Cl 晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸烧壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。
实验现象 有少许刺激性气味的气体产生；烧杯变凉，木片和烧杯底部粘接在一起。
实验结论 ①Ba(OH)2 8H2O 晶体和 NH4Cl 晶体的反应是吸热反应。②反应产生了氨气。
（1）定义：
放热反应：有能量放出的 化学反应。
吸热反应：有能量吸收的化学反应。
注：有热量放出未必是放热反应，吸收能量也未必是吸热反应，因为放热反应和吸热反应必须是化学变化。
（2）吸热反应、放热反应的判定
如图，
E1＞E2，新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量，该反应就是吸热反应；
　　E1＜E2，新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量，该反应就是放热反应。
　　如
　　　　　　　　　　　　　
　　反应物断键吸收的能量＜生成物成键释放的能量，说明该反应为放热反应。
　　即遵循能量守恒定律，反应物的总能量=生成物总能量+热量（放热反应），反应物总能量=生成物总能量－热量（吸热反应）。
　　注：①物质本身所具有的能量越低，说明其结构越稳定，热稳定性强，断裂其化学键所吸收的能量就越高，而形成其化学键所释放的能量也越多。
　　②反应的条件与反应的热效应没有必然的联系，每一个反应都有特定的条件，需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。例如燃烧都是放热反应，但是要达到着火点。
3、理解反应历程与反应热的关系
图示
意义 a表示正反应的活化能；b表示逆反应的活化能。c表示该反应的反应热。
ΔH 图1：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝－c kJ·mol－1，表示放热反应 图2：ΔH＝(a－b) kJ·mol－1＝c kJ·mol－1，表示吸热反应
三、记住常见的放热反应和吸热反应
1、常见的放热反应：
①所有的燃烧反应；②大多数的化合反应（注：CO2+C2CO为吸热反应）；③酸碱中和反应；④金属与酸或水的反应；⑤缓慢的氧化反应；⑥其他，如：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；CaO+H2O=Ca(OH)2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；2Al+ Fe2O32Fe+Al2O3（铝热反应）
2、常见的吸热反应：
①大多数的分解反应；②以下几个反应是吸热反应： Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O；CO2+C2CO；C+H2O(g)CO+H2；3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
注：（1）常见的热效应如浓硫酸溶于水、NaOH溶于水、Ca(OH)2溶于水，虽伴随着能量的放出，但并不是放热反应；铵盐溶于水虽需要吸收能量，也不是吸热反应。
（2）对于可逆反应，若正反应为放热反应，则逆反应必为吸热反应。
四、能源及其分类
凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动，统称为能源。它是人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源和经过加工或转移的能量的来源，尚未开采出的能量资源不列入能源的范畴，只能是能源资源。
能源的分类方法有多种：
1、一次能源与二次能源
从自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流过水坝的水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、蒸气、煤气、电力、氢能等。
2、常规能源与新能源
在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛使用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等；随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发现的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核能、风能、太阳能、海洋能等。
3、可再生能源与非再生能源
（1）可连续再生、永久利用的一次能源称为可再生能源，如水力、风能等；
（2）经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称为非再生能源，如石油、煤、天然气等。
4、人类利用能源的三个阶段
柴草时期、化石能源时期和多能源结构时期。
5、新能源
（1）概念：是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等。
（2）太阳能的利用
植物的光合作用是大自然“利用”太阳能极为成功的范例。在人工利用太阳能方面，例如模拟生物体储存太阳能、利用太阳能电池把太阳能直接转化为电能、利用太阳能直接分解水，使太阳能转化为氢能等方面的研究，都取得了一些可喜的成绩。
（3）氢能的利用
氢能是人类最理想的能源，氢能主要用作高能燃料，广泛应用于飞机、汽车、燃料电池等其他需要热能或其他形式的能量的设备中。
（4）生物质能
新能源中一种无限的可再生性的能源是生物质能。它是自然界中各种绿色植物通过光合作用，将太阳能转换为化学能而固定下来的，储存在植物体内的一种自然资源能。
4、解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。
②开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
【思考与讨论p35】参考答案：感到空气污染相对较轻的人，会不反对甚至支持煤、汽油和柴油的使用；感到空气污染严重的人，会反对煤、汽油和柴油的使用。科学地说，无论某时某地空气污染是否严重，人们都要从自身做起，尽量减少煤、汽油和柴油的使用量，同时尽量使用新能源。交通出行的快捷是方便，供暖、制冷调控室温是舒服，青山绿水才是真正的方便、舒服。
【典题精练】
考点1、考查反应过程能量变化中概念理解
例1．（2022春·天津和平·高一天津市第二十一中学校考期中）下列说法正确的是
A．化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量一定相同
D．在一个确定的化学反应中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
【解析】A．化学反应过程中，旧键断裂吸热，新键形成放热，所以化学键的断裂和形成是化学反应能量变化的主要原因，A正确；B．伴有能量变化的物质变化不都是化学变化，如水吸热形成水蒸气的过程等，则属于物理变化，B错误；C．在一个确定的化学反应关系中，反应必定伴随着能量的变化，即反应物的总能量与生成物的总能量不可能相同，C错误；D．在一个确定的化学反应关系中，放热反应的反应物总能量高于生成物总能量，吸热反应的反应物总能量低于生成物总能量，D错误；故选A。
【答案】A
【易错提醒】(1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。
(2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。
(3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。
(4)物质三态变化时，能量的变化形式为。
考点2、考查能量变化图的分析与应用
例2. （2022春·四川绵阳·高一统考期中）某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示，下列叙述正确的是
A．两步反应均为反应物的总能量大于生成物的总能量
B．三种化合物中C最稳定
C．A→B反应，反应条件一定需要加热
D．A→C反应为吸热反应
【解析】A．第一步反应物的总能量小于生成物的总能量，第二步反应为反应物的总能量大于生成物的总能量，A项错误；B．三种化合物中C的能量最低，故最稳定，B项正确；C．A到B为吸热反应，但不一定需要加热条件，C项错误；D．A到C为放热反应，D项错误。故选B。
【答案】B
【解题技巧】解答能量变化图像题的“4关键”
(1)从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能，即E1；
(2)从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能，即E2；
(3)ΔH＝E1－E2；
(4)催化剂只能影响正、逆反应的活化能，而不能影响反应的ΔH。
考点3、物质的稳定性与反应热及键能的关系
例3.（2022春·河南开封·高一校联考期中）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12g石墨完全转化为金刚石时，要吸收akJ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 B．②③ C．①④ D．③④
【解析】①石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨比金刚石稳定，故错误；②石墨转化为金刚石要吸收能量，说明石墨的能量低，石墨比金刚石稳定，故正确；③金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，故正确；④金刚石的能量高，等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多，故错误。所以正确的是②③。故选B。
【答案】B
【名师点拨】物质本身所具有的能量越低，说明其结构越稳定，热稳定性强，断裂其化学键所吸收的能量就越高，而形成其化学键所释放的能量也越多。
考点4、考查键能与反应热的关系
例4.（2022春·北京密云·高一校考期中）化学反应中的能量变化是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。如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：
下列说法正确的是
A．N元素非金属性较强，故通常情况下N2不稳定，易发生化学反应
B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量
D．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ
【解析】A．N元素非金属性较强，但是氮氮三键的键能很大，故通常情况下N2很稳定，不易发生化学反应，A错误；B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合不能能直接生成NO，需要放电或高温，B错误；C．根据示意图可知断键吸收的总能量是946kJ+498kJ＝1444kJ，形成化学键放出的总能量是632kJ×2＝1264kJ，反应吸热，所以1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，C正确；D．1molN2(g)和1molO2(g)反应吸收的能量为1444kJ－1264kJ＝180kJ，D错误；答案选C。
【答案】C
【名师点拨】(1)熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)
ΔH＝E(反应物的总键能)－E(生成物的总键能)
(2)规避两个易失分点
①旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任一个过程都不是化学变化。
②常见物质中的化学键数目
物质 CO2 (C===O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 金刚 石 S8 (S—S) Si
键数 2 4 6 4 1.5 2 8 2
考点5、放热反应和吸热反应的判断
例5．（2022春·黑龙江双鸭山·高一校考期中）下列变化中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是
A．灼热的碳与二氧化碳反应 B．铝和盐酸反应
C．酸碱中和反应 D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应
【解析】A．灼热的碳与二氧化碳反应是氧化还原反应，也是吸热反应，A项正确；B．铝和盐酸反应是氧化还原反应，是放热反应，B项错误；C．酸碱中和反应是复分解反应，不是氧化还原反应，是放热反应，C项错误；D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应是复分解反应，不是氧化还原反应，是吸热反应，D项错误；故答案选A。
【答案】A
【易错提醒】（1）常见的热效应如浓硫酸溶于水、NaOH溶于水、Ca(OH)2溶于水，虽伴随着能量的放出，但并不是放热反应；铵盐溶于水虽需要吸收能量，也不是吸热反应。（2）对于可逆反应，若正反应为放热反应，则逆反应必为吸热反应。
考点6、能源及其分类
例6、（2022春·福建漳州·高一校考期中）下列有关新能源的说法不正确的是
A．绿色植物通过光合作用，将光能转化为化学能
B．风能、太阳能是清洁能源
C．氢能还未进入实用阶段的主要原因是其燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料
D．共享单车利用太阳能发电完成卫星定位，有利于节能环保
【解析】A．生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，所以生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量，绿色植物通过光合作用将光能转化为生物质能，故A正确；B．风能、太阳能在短时间内能形成，属于可再生能源，无污染，是清洁能源，故B正确；C．氢能未进入实用阶段是因为它的储存和运输受限，不是氢气燃烧所放热量低于相同质量的矿物燃料，故C错误；D．利用太阳能发电，减少了化石燃料的利用，有利于节能环保，故D正确；故选：C。
【答案】C
【总结升华】新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能等。

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