1.1 反应热 焓变（分层作业）-【大单元教学】高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修1）

1.1反应热 焓变课时作业设计单 基本信息 单元名称 化学反应的热效应 年级 高二年级 学期 秋季 课时题目 反应热 焓变 作业目标 通过作业检测进一步巩固对反应热和焓变的理解和进一步检测对中和反应反应热测定的掌握情况。 作业设计 精选题目 设计意图 基础巩固 一、选择题 1．下列有关叙述错误的是( ) A．化学反应的实质是原子的重新组合 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．反应是放热还是吸热是由反应物和生成物所具有的能量的相对大小决定的 D．已知4P(红磷，s)=P4(白磷，s)；ΔH＞0，则红磷比白磷稳定 2．下列变化中，属于吸热反应的是(　　) ①液态水汽化    ②将胆矾加热变为白色粉末    ③浓H2SO4稀释    ④KClO3分解制O2    ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰    ⑥CaCO3高温分解    ⑦CO2+C=2CO    ⑧Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合     ⑨C+H2O(g)CO+H2    ⑩Al与盐酸反应 A．①②④⑥⑦⑧⑨ B．①②④⑧⑨ C．①③④⑤⑥⑧⑩ D．②④⑥⑦⑧⑨ 3．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。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是(　　) N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化 A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应放出的能量为180kJ 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． NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 4.中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中，下列操作可能造成测定值偏大的是(　　) A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌均匀 5．已知2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)为放热反应，对该反应的下列说法正确的是(　　) A．因该反应为放热反应，故不加热就可发生 B．相同条件下，2 mol H2(g)的能量或1 mol CO (g)的能量一定高于1 mol CH3OH的能量 C．相同条件下，反应物2 mol H2(g)和1 mol CO (g)的总能量一定高于生成物1 mol CH3OH(g)的总能量 D．达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等 通过完成本组习题让学生对反应热和焓变更加清晰。 综合运用 6．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(　　) 选项 反应装置或图像 实验现象或图像信息 A 温度计的水银柱不断上升 B 反应物总能量高于生成物总能量 C 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D 反应开始后，针筒活塞向右移动 7．如图所示，ΔH1=-393.5kJ，ΔH2=-395.4kJ，下列说法正确的是(　　) A．1mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9kJ热量 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．1mol金刚石和1molO2化学键断裂吸收的能量总和大于1molCO2分子中化学键断裂吸收的能量 8．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ·mol-1、P-O：b kJ·mol-1、P=O：ckJ·mol-1、O=O：d kJ·mol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1 mol白磷反应放出的热量，其中正确的是(　　) A．(6a＋5d-4c-12b) kJ B．(4c＋12b-6a-5d) kJ C．(4c＋12b-4a-5d) kJ D．(4a＋5d-4c-12b) kJ 9．将V1 mL 1.00 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是(　　) A．做该实验时环境温度为22 ℃ B．该实验表明化学能可以转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1 D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 10．某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图1，反应过程中不同态物质体系所含的能量如图2。下列说法正确的是(　　) A．总反应焓变ΔH>0 B．由状态②到状③是铜元素被氧化的过程 C．状态③到状态④的变化过程中有O—H键的形成 D．该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O2=6H2O+3N2 通过本组的训练更好地检测学生对焓变的计算和中和热的测定实验的应用掌握程度。 拓展提升 二、问答题 1.下图是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应过程中的能量变化图。 （1）由图可知，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量____（填“＞”、“＜”或者“=”） 2 mol HCl(g)的能量。 （2）该反应是___________（填“吸”或者 “放”）热反应，从化学键的角度进行解释__________________________。 2.（1）现有下列微粒:①16O 和18O②金刚石和石墨③H2O 和D2O ④S2 和S8⑤氯气和液氯⑥H2、D2和T2 属于同位素的是 (填序号，下同) 属于纯净物的是 属于同素异形体的是 等质量的H2、D2和T2中含有的质子数之比为 。 （2） 以下过程: ①液态水汽化②二氧化碳和碳高温生成一氧化碳③浓硫酸稀释④铝热反应⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥Na2O2 与H2O⑦Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl⑧硝酸铵的溶解   属于放热反应的是(填序号) ， 写出反应⑦的化学方程式 。 3.根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。 （1）H—H键的键长为 ， ①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是 。 (2)下列说法中正确的是 。 A．氢气分子间不存在分子间作用力 B．由①到④，电子在核间出现的概率增加 C．由④到⑤，必须消耗外界的能量 D．氢气分子中含有一个极性共价键 (3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。 化学键 Si—O H—O O=O Si—Si Si—C 键能/ 460 467 498 176 X 请回答下列问题： ①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知（填“>”“<”或“=”）：X 。 ②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为 。 4. Ⅰ．用如图所示的装置测定中和反应反应热。实验药品：盐酸、溶液、氨水。 实验步骤：略。 已知：弱碱电离时吸热。 回答下列问题。 (1) 从实验装置上看，还缺少 。 (2) 装置中隔热层的作用是 。 (3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各混合(溶液密度均为)，生成的溶液的比热容，测得温度如下： 反应物 起始温度 最高温度 甲组(HCl+NaOH) 20.0 23.3 乙组(HCl+NH3.H2O) 20.0 23.1 ①两组实验结果存在差异的原因是 。 ②的 (保留一位小数)。 ③某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热偏大，可能的原因是 (填序号) A．测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 B．做该实验时室温较高 C．杯盖未盖严 D．NaOH溶液一次性迅速倒入 Ⅱ．传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高，DS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量气压、浓度、pH、温度等而在化学实验研究中应用越来越广泛深入。将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图2所示。   (4)镁条与盐酸的反应为 (填“吸热”或“放热）反应。 (5)图2中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为 点。 (6)图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是 。 5．Ⅰ.硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理如下： 粗硅冶炼：(a)SiO2＋2CSi＋2CO↑。 精炼硅：(b)Si＋3HClSiHCl3＋H2；(c)SiHCl3＋H2Si＋3HCl。 化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题： (1)(a)是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，(b)是________反应，(c)是______反应。 (2)反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。 Ⅱ.CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应过程示意图如图所示： (3)该过程用化学方程式表示为______________________________ ，反应的ΔH________0(填“＜”“＞”或“＝”)。 (4)从起始到过渡态断裂的化学键有________，该过程________(填“放出”或“吸收”)能量。 检测新情境下对知识的迁移应用、综合思维能力。 作业展示与评估 1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.1反应热 焓变课时作业设计单 基本信息 单元名称 化学反应的热效应 年级 高二年级 学期 秋季 课时题目 反应热 焓变 作业目标 通过作业检测进一步巩固对反应热和焓变的理解和进一步检测对中和反应反应热测定的掌握情况。 作业设计 精选题目 设计意图 基础巩固 一、选择题 1．下列有关叙述错误的是( ) A．化学反应的实质是原子的重新组合 B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C．反应是放热还是吸热是由反应物和生成物所具有的能量的相对大小决定的 D．已知4P(红磷，s)=P4(白磷，s)；ΔH＞0，则红磷比白磷稳定 【答案】B 【详解】A．化学反应的过程就是断裂反应物化学键，形成单个原子，然后这些原子重新组合，形成生成物化学键的过程，A正确； B．化学反应速率与反应类型是放热反应还是吸热反应无关，而与物质本身的性质及外界条件有关，B错误； D．物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强。由4P(红磷，s)=P4(白磷，s)；ΔH＞0可知白磷比红磷的能量多，因此红磷比白磷稳定，D正确； 故合理选项是B。 2．下列变化中，属于吸热反应的是(　　) ①液态水汽化    ②将胆矾加热变为白色粉末    ③浓H2SO4稀释    ④KClO3分解制O2    ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰    ⑥CaCO3高温分解    ⑦CO2+C=2CO    ⑧Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合     ⑨C+H2O(g)CO+H2    ⑩Al与盐酸反应 A．①②④⑥⑦⑧⑨ B．①②④⑧⑨ C．①③④⑤⑥⑧⑩ D．②④⑥⑦⑧⑨ 【答案】D 【详解】①液态水汽化为吸热过程，为物理变化，故不选； ②将胆矾加热变为白色粉末，为分解反应，属于吸热反应，故选； ③浓H2SO4稀释放出大量的热，为物理变化，故不选； ④KClO3分解制O2，为分解反应属于吸热反应，故选； ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰，为放热反应，故不选； ⑥CaCO3高温分解，为分解反应，属于吸热反应，故选； ⑦CO2+C2CO为吸热反应，故选； ⑧Ba(OH)2•8H2O与固体NH4Cl混合，为吸热反应，故选； ⑨C+H2O(g)CO+H2，为吸热反应，故选； ⑩Al与HCl反应为放热反应，故不选； 综上所述故选D。 3．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。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法中正确的是(　　) N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化 A．1molN2(g)和1molO2(g)完全反应放出的能量为180kJ 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． NO是一种酸性氧化物，能与NaOH溶液反应生成盐和水 【答案】C 【详解】A. 焓变就是断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键所放出的总能量的差值，根据题意可知：1 mol N2(g)和1 mol O2(g)发生反应的反应热△H=946 kJ/mol+498 kJ/mol-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol，所以该反应是吸热反应，A错误； B. N2(g)和O2(g)在电火花条件下能直接生成NO，B错误； C. 根据选项A分析可知：该反应为吸热反应，1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，C正确； D. NO是一种不成盐氧化物，不能与NaOH溶液反应，D错误； 故合理选项是C。 4.中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中，下列操作可能造成测定值偏大的是(　　) A．用浓NaOH溶液代替碱溶液 B．使用了稍过量的酸 C．将两种溶液的体积均增大一倍 D．向酸溶液中缓缓加入碱溶液，并搅拌均匀 【答案】A 【详解】A．实验应使用稀氢氧化钠溶液，若使用氢氧化钠的浓溶液，稀释时会释放出一部分热量，导致测定结果偏大，故A正确； B．使用稍过量的酸，是为了保证碱完全反应，使测定结果更准确，故B错误； C．中和热是指酸碱稀溶液反应生成1molH2O (1)时放出的热量，将两种溶液的体积均增大一倍，不影响测定结果，故C错误； D．若向酸溶液中缓缓加入碱溶液并搅拌均匀，会使反应放出的热量散失过多，导致测定结果偏小，故D错误； 故选A。 5．已知2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)为放热反应，对该反应的下列说法正确的是(　　) A．因该反应为放热反应，故不加热就可发生 B．相同条件下，2 mol H2(g)的能量或1 mol CO (g)的能量一定高于1 mol CH3OH的能量 C．相同条件下，反应物2 mol H2(g)和1 mol CO (g)的总能量一定高于生成物1 mol CH3OH(g)的总能量 D．达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度一定相等 【答案】C 【详解】A. 放热反应、吸热反应与是否加热无关，相同条件下，只与反应物总能量和生成物总能量的大小有关，故A错误； B. C. 相同条件下，反应物2 mol H2和1 mol CO 的总能量一定高于生成物1 mol CH3OH(g)的总能量，故B错误，C正确； D. 达到平衡时，CO的浓度与CH3OH的浓度不一定相等，只能说浓度不再改变，故D错误。 综上所述，答案为C。 通过完成本组习题让学生对反应热和焓变更加清晰。 综合运用 6．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(　　) 选项 反应装置或图像 实验现象或图像信息 A 温度计的水银柱不断上升 B 反应物总能量高于生成物总能量 C 反应开始后，甲处液面低于乙处液面 D 反应开始后，针筒活塞向右移动 【答案】　D 【详解】　温度计的水银柱不断上升说明反应过程中温度不断升高，能充分说明该反应为放热反应，故A不符合题意；该反应的反应物总能量高于生成物总能量，充分说明该反应为放热反应，故B不符合题意；反应开始后甲处液面低于乙处液面，说明锥形瓶内气体受热膨胀，能充分说明该反应为放热反应，故C不符合题意；稀硫酸与锌粒反应放出氢气，无论反应是否放热针筒活塞都会向右移动，无法证明该反应为放热反应，故D符合题意。 7．如图所示，ΔH1=-393.5kJ，ΔH2=-395.4kJ，下列说法正确的是(　　) A．1mol石墨完全转化为金刚石需吸收1.9kJ热量 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．1mol金刚石和1molO2化学键断裂吸收的能量总和大于1molCO2分子中化学键断裂吸收的能量 【答案】A 【详解】A．由图中信息可知，金刚石的能量高于石墨，所以由1mol石墨完全转化为金刚石需吸收ΔH1-ΔH2=-393.5kJ-(-395.4kJ )=1.9kJ热量，A正确； B．石墨和金刚石互为同素异形体，同素异形体的转化是化学变化，B不正确； C．金刚石的能量高于石墨，所以金刚石的稳定性弱于石墨，C不正确； D．因为金刚石燃烧是放热反应，所以1mol金刚石和1molO2化学键断裂吸收的能量总和小于1molCO2分子中化学键断裂吸收的能量，D不正确； 故选A。 8．白磷与氧气可发生反应：P4＋5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P：a kJ·mol-1、P-O：b kJ·mol-1、P=O：ckJ·mol-1、O=O：d kJ·mol-1，根据图示的分子结构和有关数据估算1 mol白磷反应放出的热量，其中正确的是(　　) A．(6a＋5d-4c-12b) kJ B．(4c＋12b-6a-5d) kJ C．(4c＋12b-4a-5d) kJ D．(4a＋5d-4c-12b) kJ 【答案】B 【详解】该反应为放热反应，反应中放出热量=形成生成物中化学键的总能量-断开反应物中化学键的总能量。由图可以看出：P4中有6mol的P－P，5mol的O2中含有5molO=O，1mol的P4O10中含有4mol的P=O，12mol的P-O，故该反应中放出能量=(4c＋12b)kJ-(6a＋5d)kJ=(4c＋12b-6a-5d) kJ。 9．将V1 mL 1.00 mol·L－1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50)。下列叙述正确的是(　　) A．做该实验时环境温度为22 ℃ B．该实验表明化学能可以转化为热能 C．NaOH溶液的浓度约为1.00 mol·L－1 D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】　B 【详解】从图中曲线可以看出，温度为22 ℃时，V1为5 mL，则V2为45 mL，此时已经开始发生中和反应，所以22 ℃一定不是做该实验时的环境温度，A错；由曲线可知，随着V1的增大，溶液温度先升高后降低，温度升高说明反应放热，表明化学能可以转化为热能，B正确；当V1＝30 mL时温度最高，说明此时两者恰好完全反应，则c(NaOH)＝＝1.50 mol·L－1，C错；该实验不能证明有水生成的其他反应也是放热反应，D错。 10．某种含二价铜微粒[CuII(OH)(NH3)]+的催化剂可用于汽车尾气脱硝，催化机理如图1，反应过程中不同态物质体系所含的能量如图2。下列说法正确的是(　　) A．总反应焓变ΔH>0 B．由状态②到状③是铜元素被氧化的过程 C．状态③到状态④的变化过程中有O—H键的形成 D．该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+2NO+2O2=6H2O+3N2 【答案】C 【详解】A．根据图2可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，则总反应焓变ΔH＜0，A说法错误； B．由状态②到状③，发生[CuII(OH)(NH3)3]++NO→[CuI(H2NNO)(NH3)2]++H2O，Cu的化合价降低，氨分子中的N原子化合价升高，是N元素被氧化还原反应，B说法错误； C．状态③到状态④的变化过程为[CuI(H2NNO)(NH3)2]+→[CuI(NH3)2]++N2+H2O，有O-H键的形成，C说法正确； D．根据图1，加入2NH3、2NO、1212O2，生成2N2、3H2O，该脱硝过程的总反应方程式为4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2，D说法错误； 综上所述答案为C。 通过本组的训练更好地检测学生对焓变的计算和中和热的测定实验的应用掌握程度。 拓展提升 二、问答题 1.下图是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反应过程中的能量变化图。 （1）由图可知，1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量____（填“＞”、“＜”或者“=”） 2 mol HCl(g)的能量。 （2）该反应是___________（填“吸”或者 “放”）热反应，从化学键的角度进行解释__________________________。 【答案】> 放 断裂1molH-H键和1molCl-Cl键吸收的总能量小于形成2molH-Cl键放出的总能量 2.（1）现有下列微粒:①16O 和18O②金刚石和石墨③H2O 和D2O ④S2 和S8⑤氯气和液氯⑥H2、D2和T2 属于同位素的是 (填序号，下同) 属于纯净物的是 属于同素异形体的是 等质量的H2、D2和T2中含有的质子数之比为 。 （2） 以下过程: ①液态水汽化②二氧化碳和碳高温生成一氧化碳③浓硫酸稀释④铝热反应⑤生石灰跟水反应生成熟石灰⑥Na2O2 与H2O⑦Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl⑧硝酸铵的溶解   属于放热反应的是(填序号) ， 写出反应⑦的化学方程式 。 【答案】（1） ① ③⑤⑥ ②④ 6：3：2 （2） ④⑤⑥ Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2 +2NH3↑+10H2O 【详解】（1）同位素是指质子数相同，中子数不同的核素间关系，研究对象是原子；因此同位素的为16O和18O；由一种成分组成的物质为纯净物，符合条件的有：③H2O和D2O、⑤氯气和液氯、⑥H2、D2和T2；同素异形体是指由同种元素组成不同性质的单质，符合条件的有②金刚石和石墨；④S2和S8；等质量（设为1g）的H2、D2和T2中物质的量分别为1/2mol、1/4mol、1/6 mol；质子数之比为1/2×2：1/4×2：1/6×2=6：3：2；正确答案：①；③⑤⑥；②④； 6：3：2。 （2）①液态水汽化，水由液态到气态需要吸热，属于物理变化，①错误；②二氧化碳和碳高温生成一氧化碳为吸热反应，②错误；③浓硫酸稀释放出大量热量，属于物理变化，③错误；④铝热反应为放热反应，④正确；⑤生石灰跟水反应生成熟石灰放出大量的热，⑤正确；⑥Na2O2与H2O反应放出大量的热，⑥正确；⑦Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl为吸热反应，⑦正确；硝酸铵的溶解过程吸热，属于物理变化，⑧错误；符合条件得有④⑤⑥；Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应生成氯化钡、氨气和水，化学方程式Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2 +2NH3↑+10H2O。 3.根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。 （1）H—H键的键长为 ， ①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是 。 (2)下列说法中正确的是 。 A．氢气分子间不存在分子间作用力 B．由①到④，电子在核间出现的概率增加 C．由④到⑤，必须消耗外界的能量 D．氢气分子中含有一个极性共价键 (3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。 化学键 Si—O H—O O=O Si—Si Si—C 键能/ 460 467 498 176 X 请回答下列问题： ①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知（填“>”“<”或“=”）：X 。 ②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为 。 【答案】(1) 0.074nm ①⑤②③④ (2) BC (3)① > ②124500kJ 【详解】(1)根据能量越低越稳定，氢气是稳定的状态，因此H—H键的键长为0.074nm，根据图中能量关系得到①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④；故答案为：0.074nm；①⑤②③④。 (2)A．氢气分子间存在分子间作用力，故A错误；B．共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子核间的静电作用，所以由①到④，电子在核间出现的概率增加，故B正确；C．由④通过吸收能量变为⑤，因此必须消耗外界的能量，故C正确；D．一个氢气分子中含有一个非极性共价键，故D错误；综上所述，答案为BC。 (3)①Si—Si键键长比Si—C键的键长长，根据键长越长，键能越小，因此键能大小可知：X＞176KJ/mol；故答案为：＞。 ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)，断键吸收的热量为436 kJ∙mol−1×2 mol＋498 kJ∙mol−1×1mol＝1370 kJ，放出的热量为467 kJ∙mol−1×4mol＝1868kJ，因此2mol氢气反应生成水蒸气放出498 kJ的热量，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为498 kJ÷4×1000＝124500kJ；故答案为：124500kJ。 4. Ⅰ．用如图所示的装置测定中和反应反应热。实验药品：盐酸、溶液、氨水。 实验步骤：略。 已知：弱碱电离时吸热。 回答下列问题。 (1) 从实验装置上看，还缺少 。 (2) 装置中隔热层的作用是 。 (3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各混合(溶液密度均为)，生成的溶液的比热容，测得温度如下： 反应物 起始温度 最高温度 甲组(HCl+NaOH) 20.0 23.3 乙组(HCl+NH3.H2O) 20.0 23.1 ①两组实验结果存在差异的原因是 。 ②的 (保留一位小数)。 ③某同学利用上述装置重新做甲组实验，测得反应热偏大，可能的原因是 (填序号) A．测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 B．做该实验时室温较高 C．杯盖未盖严 D．NaOH溶液一次性迅速倒入 Ⅱ．传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高，DS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量气压、浓度、pH、温度等而在化学实验研究中应用越来越广泛深入。将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图2所示。    (4)镁条与盐酸的反应为 (填“吸热”或“放热）反应。 (5)图2中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为 点。 (6)图中c点镁条已完全溶解，cd段容器内压强逐渐减小的原因可能是 。 【答案】(1)玻璃搅拌器 (2)减少热量散失 (3) 一水合氨是弱碱，电离吸收热量 -51.8KJ/mol AC (4)放热反应 (5)a (6)c点反应结束，反应放出热量逐渐散失，温度降低，导致气压逐渐减小 【分析】本实验为中和热的测定实验，实验过程中需尽量主要减少热量的损失，例如装置的保温隔热，选择强酸强碱的稀溶液实验等；进行实验误差分析时，注意反应放热，焓变为负值，放出热量减少，焓变反而偏大； 【详解】（1）结合实验装置可知，还缺少玻璃搅拌器； （2）装置中隔热层可减少热量散失； （3）①一水合氨是弱碱，电离吸收热量，导致乙组实验放出的热量少； ②中和反应生成0.5×25×10-3H2O，△t=23.1℃-20.0℃=3.1℃，； ③A．测完盐酸的温度未清洗温度计，直接测NaOH溶液温度，导致初始温度偏高，△t偏小，△H偏大，故A正确； B．做该实验时室温较高，装置保温隔热，对实验无明显影响，故B错误； C．杯盖未盖严，实验过程中有热量散失，导致△H偏大，故C正确； D．NaOH溶液一次性迅速倒入，可减少实验的热量损失，操作正确，故D错误； 答案选AC； （4）活泼金属镁条与盐酸反应属于放热反应； （5）根据图像可知a点曲线斜率最大，即产生氢气速率最快； （6）c点反应结束，反应放出热量逐渐散失，温度降低，导致气压逐渐减小。 5．Ⅰ.硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理如下： 粗硅冶炼：(a)SiO2＋2CSi＋2CO↑。 精炼硅：(b)Si＋3HClSiHCl3＋H2；(c)SiHCl3＋H2Si＋3HCl。 化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题： (1)(a)是________(填“吸热”或“放热”，下同)反应，(b)是________反应，(c)是______反应。 (2)反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量________(填“大于”或“小于”)形成生成物中化学键所放出的能量。 Ⅱ.CO2和CH4催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应过程示意图如图所示： (3)该过程用化学方程式表示为______________________________ ，反应的ΔH________0(填“＜”“＞”或“＝”)。 (4)从起始到过渡态断裂的化学键有________，该过程________(填“放出”或“吸收”)能量。 【答案】　(1)吸热　放热　吸热　(2)小于 (3)CH4＋CO22CO＋2H2　<　(4)C—H　吸收 【解析】　(1)根据化学反应与能量变化图可知，(a)是吸热反应，(b)是放热反应，(c)是吸热反应。(2)反应(b)是放热反应，所以破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量。(3)由图可知，该过程CH4与CO2在Ni催化作用下反应生成CO和H2，则化学方程式表示为CH4＋CO22CO＋2H2，反应物总能量高于生成物总能量，是放热反应，ΔH＜0。(4)从起始到过渡态，二氧化碳分子不变、甲烷分子被破坏，则断裂的化学键有C—H，该过程中能量升高、吸收能量。 检测新情境下对知识的迁移应用、综合思维能力。 作业展示与评估 1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的典型作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$