高中化学复习知识点：化学能与物质稳定性之间的关系

高中化学复习知识点：化学能与物质稳定性之间的关系
_、单选题
1.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。

lOOkPa F，lmol石墨转化成lmol 金刚石需要吸收热量1.895RJ。

据此判断下列结论正确的是()
A.金刚石比石墨稳定
B.lmol石墨比lmol金刚石总能量高
C.lmol金刚石比lmol石墨总能量高
D.石墨和金刚石是碳元素的同位素
2.下列有关能量的叙述正确的是()
A.反应物的能量越低，反应越容易进行
B.反应物的能量越高，反应物越稳定
C.反应物的键能越小，反应越容易进行
D.反应物的键能越大，反应物越不稳定CaCl2
3.下列说法正确的是( )
A.已知：H+(aq)4-OH (aq)=H2O⑴ AH=-57.3 kJ-mol"1,则H2SO3(aq) + 2NaOH(aq)=
Na2SO3(aq)+2H2O(l) AH>-114.6 kJ/mol
B.石油、煤、天然气、可燃冰、植物油都属于化石燃料
C.NaCl、SO%蔗糖分别属于强电解质、弱电解质、非电解质
D.由石墨比金刚石稳定可推知：C(石墨)==C(金刚石)AHV0
4.2mol金属钠和lmol氯气反应的能量关系如图所示，卞列说法不正确的是
2Na(s) + ClXg) 2NaCl(s)
AH2AH4
• ■
2Na@)+2Cl©
AH3 AH5
AH乂
2沁)+2C1®
A.相同条件下,K(s)的+AH3，)<Na(s)的(△H2+AH3)
B.△ Hi的值数值上和Cl-Cl共价键的键能相等
C.AHs<0,在相同条件下，2Br (g)的AHs* >AHs
D.AH；<0,且该过程形成了分子间作用力
5.已知苯蒸气在激光作用卞可以转化为棱晶烷：
根据上述关系，在相同条件下不能判断（）
A. 苯和棱晶烷的稳定性相对人小
B. 等质量苯与棱晶烷完全分解为炭黑与氢气所需能量大小
C. 等物质的量的苯与棱晶烷分别充分燃烧放出的热量大小
D. —根碳碳双键与两根碳碳单键键能之和人小
6. 根据卜列图示所得出的结论正确的是
A. 图甲表示压强对可逆反应2A （g ）+2E （g ）—3C （g ）+D ⑸的影响，乙的压强比甲的压强 大
B. 图乙是金刚石与石墨分别氧化生成CO?的能量关系曲线，说明石墨转化为金刚石的 反应的AH>0
C. 图丙表示一定条件卞的合成氨反应中，NHs 的平衡体积分数随H ：起始体积分数（N, 的起始量恒定）的变化，图中a 点N,的转化率大于b 点
D. 图丁表示常温下，桶释HA 、HE 两种酸的桶溶液时，溶液pH 随加水量的变化，则 相同条件下NaA 溶液的pH 人于同浓度的NaE 溶液的pH
7. 如下图所示,△H 】=—393.5kJ ・mol-1, A H 2=-395.4kJ-mol'1,下列说法或表示式正确 的是（）
A. C （s 、石墨）=C （s 、金刚石）△H=+1.9kJ ・moL
B. 石墨和金刚石的转化是物理变化
C. 金刚石的稳定性强于石墨
D. 1 mol 石墨的总键能比1 mol 金刚石的总键能小1.9 kJ
8. 已知:© 2H 2(g) + O 2(g) - 2H 2O(g) + 483.6 kJ ；② H 2(g) + S(g) - H 2S(g) + 20.1 kJ a
0 （g ）
处* 辺（a
-Q (Q>0)
进
软生
W 富丄
且
=
疋
也起始休枳分故
下列判断一定正确的是
A.lmol氢气完全燃烧吸热246.8 kJ
B.水蒸气和硫化氢的能量相差221.7 kJ
C.由①②知，水的热稳定性小于硫化氢
D.若反应②中改用固态硫，放热将小于20.1 kJ
9.一般硫粉含有S (单斜)和S (正交)两种同素异形体。

已知常温卞：S(单斜) + O2(g)
-SO2(g) +297.16 kJ： S(正交)+O：(g)f SO：(g)+296.83 kJ,下列说法错误的是
A.S(g) + O2(g)〜SO2(g) +Q3 Q3> 297.16 kJ
C.常温下正交硫比单斜硫稳定
D.单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应
10.下列叙述不正确的是
A.化学键的断裂和生成是化学反应中能量变化的根本原因
B.凡吸热反应均需在加热条件卞才能发生
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的热量多
D.因为石墨变成金刚石吸热，所以石墨比金刚石稳定
二、综合题
11.氮、磷、神(As)、锐(Sb)、钮(Ei)、锲(Me)为元素周期表中原子序数依次增人的同族元素。

(1)M(As)在元素周期表中的位置为_____________________ ,磷的基态原子的价电子排布
式为__________ ，六种元素中电负性最大的是 ___________ (填元素符号)。

(2)Nd分子中。

键和兀键的数目比N(o): N(H)= ________ ,NH5的分子构型为___________ , 中心原子的杂化方式为__________ 。

(3)热稳定性：NH3 ____ PH3 (填或y”)，沸点：N2H4 __________ P2H4 (填“〉”或y”)。

(4)已知：P(s,白磷尸P(s,黑磷)AH=-39.3kJmol-1； P(s,白磷)=P(s,红磷)AH=-17.6kJ・mol-】
由此推知，其中最稳定的磷单质是___________ o
(5)SbCh能发生较强烈的水解，生成难溶的SbOCl,因此配制SbCh溶液应加入
12.氧、硫、硒(Se)、硏(Te)、针(Po)是元素周期表中原子序数依次增人的同主族元素。

回答下列问题：
(1)硒在元素周期表中的位置_________ 。

⑵噹Po的中子数为_________ 0
(3)某温度时，该族单质与H：反应生成气态H：X的热化学方程式如下：
O](g)+2Hm(g)=2H]O(g) A H I=-484 kJ/mol
S(g)+H2(g) H：S(g) △ H2=-20 kJ/mol
Se(g)+H?(g) HzSe(g) AH 尸+81kJ/mol
①硫和硒氢化物的热稳定性：H：S _______ H：Se (填“>”、或“V”)；判断依据是
②写出6(g)与HjS(g)反应生成HzO(g)和S(g)的热化学方程式____________
参考答案
1. C
【解析】
【分析】
【详解】
A.Imo 1石墨转化成lmol金刚石需要吸收热量，则表明石墨的能量比金刚石低，则石墨比金刚
石稳定，A不正确；
B.由Tmol石墨转化成lmol金刚石需要吸热”可知，Imo 1石墨比lmol金刚石总能量低，B 不正确：
C.由B选项的分析可知，lmol石墨比lmol金刚石总能量低，贝ij lmol金刚石比lmol石墨总能
量高，C正确；
D.同一元素的不同原子互称为同位素，而石墨和金刚石是碳元素构成的不同单质，D不正确；
故选C。

【点睛】
对于一个化学反应，能量越低的物质，稳定性越强。

2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.反应物的能量越低，化学反应越难进行，故A错误;
B.反应物的能量越高，反应物越不稳定，故E错误；
C.反应物的键能越小，化学反应越容易进行，故C正确;
D.反应物的键能越人，反应物越稳定，故D错误：故答案：Co
【点睛】
本题易错之处是不能准确掌握物质的能量高低、键能人小与物质的稳定性强弱、反应的难易程度之间的关系。

3. A
【解析】
【详解】
A.在桶溶液中，强酸和强碱反应生成lmol水时放出的热量为中和热，△H=-57.3kJ/mol,而亚硫
酸为弱电解质，电离需要吸热，故H2SO3(aq)和2molNaOH(aq)反应生成2mol水时，放出的热量小于114.6kJ,贝ljAH>-114.6kJ/mol,故A正确；
B.化石燃料包括煤、石油、天然气和可燃冰，植物油属于可再生燃料，故不是化石燃料，故B 错误：
c. SO3在水溶液中能导电，是因为与水反应生成的硫酸能够电离的结果，故SO3为非电解质，不属于弱电解质，故C错误；
D.物质越稳定，能屋越低，石墨比金刚石稳定，故石墨的能量更低，则转化为金刚石要吸热，即厶11>0,故D错误；
故选A。

4. D
【解析】
【详解】
A.钠的熔沸点比钾高，相同条件下，钠气化需要的热量比钾多，即K(s)的AHJ<Na(s)的AH2, 钾的活泼性比钠强，钾失去电子比钠更容易，即K(s^JAH3r<Na(s)&<J AH3,因此K(s)的
(AH2/+AH39<Na(s)fi<J(AH2+AH3),故A正确：E.根据图示，AH」为断开C1-C1共价键形成氯原子吸收的能量，与C1-C1共价键键能相等，故B正确：C•漠的活泼性没有氯强，氯得到电子比澳得到电子更任意,即氯得到电子放出的能量更多,因此在相同条件F，2Er(g)的故C正确：D.氯化钠固体为离子晶体，不存在分子间作用力，故D错误；故选D。

5. D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由题目中的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，则相同物质的量的苯比棱晶烷能屋低，能量越低越稳定，由此可知苯比棱晶烷更稳定，故A不选；
B.由题目中的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，则相同质量的苯比棱晶烷能量低，等质量苯完全分解为炭照与氢气所需能量比棱晶烷要多，故E不选：
C.由题目中的热化学方程式可知，该反应为吸热反应，则相同物质的量的苯比棱晶烷能量低，等物质的屋的棱晶烷分别充分燃烧放出的热量比苯要多，故c不选：
D.苯与棱晶烷中都没有碳碳双键，所以无法推断一根碳碳双键与两根碳碳单键键能之和的相对
大小，故D选；
故答案选D。

6. B
【解析】
【详解】
A.2A(g)+2E(g)=3C(g)+D(s)为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，图中平衡状态相同，应为使用催化剂，故A错误；
B.图中金刚石比石墨的能量高，则石墨转化为金刚石的反应的厶11>0,故E正确：
C.增人氢气的量，可促进氮气的转化率，则图中a点N?的转化率小于b点，故C错误；
D.开始的pH相同，桥释相同倍数时，酸性强的pH变化人，则HA的酸性强，相同条件下NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH,故D错误；
故答案为B。

7. A
【解析】
【分析】
由图得：®C (S,石墨)+02 (g) =CO2 (g) △H=-393.5kJ・moW
②C (S,金刚石)+O2 (g) =CO2 (g) △H=-3954kJ・moL,
利用盖斯定律将①-②可得：C (S,石墨)=C (S,金刚石)△H=+1.9kJ・mol"
【详解】
A、因C (s、石墨)=C (s、金刚石)△!!=+].9kJ・moir A正确；
B、石墨转化为金刚石是发生的化学反应，属于化学变化，E错误；
C、金刚石能量人于石墨的总能量，物质的量能量越大越不稳定，则石墨比金刚石稳定，C 错误；
D、依据热化学方程式C (S,石墨)=C (S,金刚石)△H=+1.9kJ・mol", 1 mol石墨的总键能比1 mol 金刚石的总键能人于1.9 kJ, D错误；
选A°
8. D
【解析】
【分析】
【详解】
A・lmol氢气完全燃烧对应生成物为液态水而非气态水，放热大于246.8 kJ,故A错误;
B.依据盖斯定律②-丄得H2O(g)+S(s)^H2S(g)+|o2(g)AH=221JkJ/moL 所以lmol 固态
2 2
硫和lmol水蒸气的总能量比lmol硫化氢气体和;mol氧气的总能量低221.7kJ,故B错误：2
C.物质能量越低越稳定，依据①②不能判断水合硫化氢的能量高低，故C错误：
D.固态硫转化为气态硫需要吸收热量，所以若反应②中改用固态硫，放热将小于20.1RJ, 故D正确：故答案为：D。

9. B
【解析】
【分析】
【详解】
A.S（g）能量人于S（单斜）能量,放出的热量比S（单斜）燃烧放出的热屋多，因此有S（g）+ O2（g）
TSCh（g）+Q3 Q3> 297.16 kJ,故A 正确；
B.S（单斜）+O2（g） TSO«g） +297.16 kJ； S（正交） + O：（g） t SO：（g）+296.83 kJ,两者相减得出
S（单斜）生成S（正交）是放热反应，因此单斜硫转变为正交硫的能量变化与所给图示不符，故E错误；
C.根据E选项得到S（单斜）生成S（正交）是放热反应，S（正交）常温下能量低稳定，因此正交硫比单斜硫稳定，故C正确；
D.根据E选项得出单斜硫转化为正交硫的反应是放热反应，故D正确。

综上所述，答案为E。

【点睛】
应用盖斯定律来分析单斜硫转化为正交硫的反应，根据能量越低越稳定原理确定物质的稳定性。

10. B
【解析】
【分析】
【详解】
A.断键吸热，成键放热，因此化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的根本原因，故
A正确：
B.吸热反应与反应条件无关，如氯化钱与氢氧化顿常温卞反应，故B错误；
C.气态硫的能量高于固态硫的能量，所以在相同条件下，等质量的硫蒸气和硫固体分别完
全燃烧，前者放出的热量多，故c正确：
D.石墨变成金刚石是吸热反应，且因为能量越低，物质越稳定，所以石墨比金刚石稳定，故D 正确；
故选B°
【点睛】
本题考查了化学反应中的能量变化，关键是理解化学反应中能量变化的主要原因，注意明确旧键断裂吸热热量，新键形成放出热屋。

11.第4周期第VA 族3s23p5 N 1:2 三角锥形sp3 > > 照磷
盐酸
【解析】
【分析】
(1)As是33号元素；同主族元素原子序数越小电负性越强；
(2)氮气分子中为氮氮三键；根据价层电子对数和孤电子对数判断分子构型和杂化方式；
(3)元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；分子晶体熔沸点与分子间作用力和氢键有关，
能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高；
(4)能量越低越稳定；
(5)SbCh能发生较强烈的水解，生成难溶的SbOCl,根据元素守恒知，还生成HC1。

【详解】
(1)W(As)在元素周期表中的位置为第4周期第VA族，价电子排布为3s23p3：同主族元素原子序数越小电负性越强，所以电负性最人的元素为N,故答案为：第4周期第VA族：3s23p3； N；
(2)—个氮氮三键中有一个(I键和两个兀键，所以N(o): N(TI)=1:2；氨气分子中价层电子对数为
弓空=4,孤电子对数为1,故杂化方式为spS空间构型为三角锥形，故答案为：1:2；三角锥形；
sp3：
(3)元素的非金属性越强，其氢化物越稳定；非金属性N>P,所以热稳定性：NH3>PH3：
NH能形成分子间氢键、PH分子间不能形成氢键，所以沸点：N2H4>P2H4,故答案为：
>;>;
(4)P(s,白磷尸P(s,黑磷)A/7=-39.3 kJ-mol-1®
P(s,白磷)=P(s,红磷)△ H=-17.6kJ・moL②
将方程式①■②得P(s,红磷尸P(s,黑磷)△ H=(-39.3+17.6)kJ/mol=-21.7kJ/mol,
则能量：红磷〉黑磷，则黑磷稳定，故答案为：黑磷；
(5)SbCh能发生较强烈的水解，生成难溶的SbOCl,根据元素守恒知，还生成HC1,反应方程式为SbCl3+H2O^SbOCl+2HCl,配制SbCh溶液要防止其水解，其水溶液呈酸性，所以酸能抑制水解，则配制该溶液时为防止水解应该加入盐酸，故答案为：盐酸。

【点睛】
解决第(5)题时要根据元素守恒和水解相关知识判断出SbCh的水解产物，然后根据勒夏特列原来解决问题。

12.第四周期，第VIA族125 > 同主族元素，从上到下，核电荷数增多，电子层数増加，原子半径增人，得电子能力减弱，气态氢化物稳定性减弱。

(或依据AH可判断硫化氢能量小，物质更稳定。

合理给分) 2H2S(g)+O2(g)=S(g)+2H2O(g) A H=-444 kJ/mol
【解析】
【分析】
(1)Se是34号元素，根据其原子核外电子排布确定Se元素在周期表的位置：
(2)根据元素符号各个角标的含义及关系计算其中子数目；
(3)①物质含有的能量越低，物质的稳定性越强；
②根据盖斯定律，将第一个热化学方程式减去2乘以第二个热化学方程式，可得待求反应的热化学方程式。

【详解】
(l)Se是34号元素，原子核外电子排布为2、8、18、6,原子核外电子层数等于元素的周期序数，原子核外最外层电子数等于其所在的主族序数，所以Se在周期表的位置是第四周期第VIA族；
⑵噹Po质子数是84,质量数为209,由于质量数等于质子数与中子数的和，所以噹Po原子的中子数为209-84=125：
⑶①S(g)+H2(g) = H2S(g"H2=-20kJ/mol,反应是放热反应；而Se(g)+H：(g)= H：Se(g)
AH3=+81kJ/mol是吸热反应，说明物质含有的能屋高低顺序：H：Se(g)>H：S(g)；物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强，所以物质的稳定性：H：S(g)>H£e(g)：
②⑴ O2(g)+2H2(g)=2H：O(g) △Hi=-484 kJ/mol
(u)S(g)+H2(g) = H2S(g) AH2=-20 kJ/mol
(i)-2x(ii),整理可得：2H；S(g)Yh(g尸S(g)+2H：O(g) AH=-444 kJ/moL
【点睛】
本题考查了元素原子结构及其在周期表的位置的关系、物质的稳定性比较及热化学方程式的书写。

掌握元素周期表与元素周期律的关系及盖斯定律是本题解答的关键。

一般情况下原子是由质子、中子、电子三种微粒构成，原子核外电子数等于原子核内质子数，等于原子序数，质量数等于中子数与质子数的和，根据盖斯定律，不仅町以计算不容易测量的反应的反应热, 也可以计算不能直接进行的反应的反应热，还可以从能量角度分析比较物质的稳定性强弱, 使用起来非常方便。