第2章 第2节 第1课时 化学反应中能量变化的本质及转化形式-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册配套课件PPT（鲁科版 单选版）

该高中化学课件聚焦化学反应中能量变化的本质及转化形式，通过木炭燃烧、铝热反应等生产生活实例导入，结合镁与盐酸等实验探究，衔接化学键、氧化还原反应等前序知识，构建能量变化的认知支架。 其亮点在于以实验探究为核心，通过“活动探究+题点训练”融合科学思维与科学探究，如结合诗句辨析吸热反应培养科学态度，利用化学键计算模型深化能量变化理解。学生能提升探究能力，教师可高效落实核心素养教学。

第2节 化学反应与能量转化 学习目标 重点难点 1.认识物质具有能量,认识吸热反应与放热反应,了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关。 2.知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化,以原电池为例认识化学能可以转化为电能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 3.体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 重点 1.化学反应中能量变化的本质。 2.化学能转化为电能的装置特点及原理。 难点 化学能转化为电能的装置特点及原理。 第一课时　化学反应中能量变化的本 质及转化形式 目录 新知探究(一)——化学反应中化学能与热能的相互转化 新知探究(二)——化学反应中能量变化的本质及转化形式 课时跟踪检测 4 新知探究(一) 化学反应中化学能与热能的相互转化 1.生产、生活中化学反应的能量变化 (1)木炭在空气中燃烧,释放能量,能量的转化形式为化学能转化为热能和光能。 (2)利用太阳能光解水制氢气时,吸收能量,能量的转化形式是_____转化为_________。 (3)利用铝热反应焊接钢轨时,_____ 能量,化学能转化为_____和光能。 光能 化学能 释放 热能 2.探究化学反应中能量的转化形式 (1)活动探究 实验操作 实验现象 有关化学方 程式及结论 镁粉溶解,有大量气泡产生,反应混合液的温度_____ ________________________,反应_____能量 升高 Mg+2HCl===MgCl2+H2↑ 释放 续表 铁粉逐渐_____,但产生气泡的速率不如Mg与稀盐酸反应的快,溶液温度_____,但温度不如Mg与稀盐酸反应的高 _____________________,等量的金属与稀盐酸反应,金属越活泼,释放的能量越多 有气泡产生,溶液温度_____ 反应_____能量 溶解 升高 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 降低 吸收 (2)结论 每一个化学反应都伴随着能量的变化,有的反应_____能量,有的反应_____能量。 吸热反应:最终表现为_________的化学反应。 放热反应:最终表现为_________的化学反应。 吸收 释放 吸收热量 释放热量 3.常见的吸热反应与放热反应 常见的吸热反应 ①大部分分解反应;②大部分铵盐与碱的反应,如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应;③部分以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如C+CO2 2CO;④碳与水蒸气的反应:C+H2O(g) CO+H2 常见的放热反应 ①金属与水或酸的反应;②金属氧化物与水或酸的反应;③可燃物的燃烧反应及缓慢氧化;④酸与碱的中和反应;⑤大部分化合反应;⑥铝热反应 应用化学 　 某学生用如图所示装置对物质变化过程中的能量变化进行探究。探究发现向试管中加入NH4NO3(s)时,甲管液面高于乙管,向试管中加入CaO(s)时,甲管液面低于乙管。 1.甲、乙两管产生高度差的原因是什么? 提示:锥形瓶内的空气体积随温度变化,气体压强发生变化。 2.向水中加入NH4NO3后,为什么甲管液面高于乙管? 提示:NH4NO3溶于水吸收热量,使锥形瓶内空气体积缩小。 3.向水中加入CaO后,为什么甲管液面低于乙管? 提示:CaO与水的反应是放热反应,使锥形瓶内空气体积膨胀。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)硝酸铵固体溶于水,溶液的温度下降,该变化为吸热反应。( ) (2)所有的燃烧均放出热量。( ) (3)化学反应既有物质变化,又有能量变化。( ) (4)镁条在空气中的燃烧是放热反应,反应过程中所释放的能量全部转化为热能。( ) [题点多维训练] × √ √ × 2．下列属于吸热反应的是(　 ) A．盐酸与氢氧化钠溶液反应 B．丙烷在空气中完全燃烧 C．碳酸钠粉末遇水生成水合碳酸钠(Na2CO3·xH2O) D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应 解析：盐酸与氢氧化钠溶液反应是放热反应，A不符合题意；丙烷在空气中完全燃烧是放热反应，B不符合题意；碳酸钠粉末遇水生成水合碳酸钠(Na2CO3·xH2O)是放热反应，C不符合题意；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应，D符合题意。 √ 3.(2025·辽宁高一阶段检测)中华传统文化蕴含着丰富的化学知识。下列诗句中主要涉及吸热反应的是 (　 ) A.千里冰封,万里雪飘 B.野火烧不尽,春风吹又生 C.投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍 D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏 √ 解析:A项,所描述的是水的不同状态之间的物理变化,不是化学反应,错误;B项,涉及燃烧过程,燃烧属于放热反应,错误;C项,涉及碳与水蒸气的反应,该反应为吸热反应,正确;D项,涉及剧烈燃烧过程,燃烧属于放热反应,错误。 4.根据日常生活和回忆已学化学反应,对下列变化按吸热或放热的标准分类: ①钠投入水中　②煅烧石灰石制生石灰　③食物腐烂　④炸药爆炸　⑤氢气在氯气中燃烧　⑥生石灰与水作用制熟石灰　⑦碳与水蒸气制取水煤气(CO和H2)　⑧硫酸与氢氧化钠的中和反应　⑨氦气球受热爆炸 (1)属于放热反应的有______________(填序号,下同)。  (2)属于吸热反应的有______。  ①③④⑤⑥⑧ ②⑦ 新知探究(二) 化学反应中能量变化的本质及转化形式 1.从化学键的角度分析化学反应中能量变化的本质 (1)实例分析 断键时吸收的总能量:436 kJ+249 kJ=685 kJ; 成键时释放的总能量:930 kJ; 所以1 mol H2燃烧生成水蒸气时_____能量_____ kJ。 释放 245 (2)图示 注:E1为破坏旧化学键吸收的能量,E2为形成新化学键释放的能量。 (3)结论 ①若E1>E2,反应______能量(______反应)。 ②若E1<E2,反应______能量(______反应)。 吸收 吸热 释放 放热 2.从物质内部能量的角度分析化学反应中能量变化的本质 (1)图示 (2)结论 ①反应物内部的总能量小于生成物内部的总能量,反应_____能量。 ②反应物内部的总能量大于生成物内部的总能量,反应_____能量。 吸收 释放 3.研究化学反应中能量变化的意义 (1)有效利用化学反应将化学能转化为热能、电能等其他形式的能量,用于生产、生活和科研。 (2)开发新能源,提高能量利用效率。 (3)利用热能、电能等促使很多化学反应的发生,获得所需物质。 [典例]　已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中1 mol O==O键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为 (　 ) A.436 kJ B.557 kJ C.920 kJ D.618 kJ √ [解析]　1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,则1 mol H2 (g)完全燃烧生成水蒸气放热242 kJ,设1 mol H—H键断裂时吸收热量为x kJ, 有x+×496-2×463=-242,解得x=436。 |思维建模|利用化学键计算反应的能量变化 　 化学反应中能量的变化=断开旧键吸收的总能量-形成新键放出的总能量或=E吸-E放 题点(一)　化学反应中能量变化的本质 1.已知反应X+Y===M+N为吸热反应,对这个反应的下列说法正确的是(　 ) A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的 B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行 C.破坏反应物中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 D.反应物X和Y的总能量一定小于生成物M和N的总能量 [题点多维训练] √ 解析:反应是吸热反应还是放热反应比较的是反应物的总能量和生成物的总能量,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,反应为吸热反应,故A错、D对;反应是否需要加热与反应是吸热反应还是放热反应无关,故B错;当破坏化学键吸收的总能量大于形成化学键所放出的总能量时为吸热反应,故C错。 √ 2.(2025·苏州期中)甲醇重整反应的原理为CH3OH+H2O CO2+3H2,其能量变化如图所示。下列说法正确的是(　 ) A.该反应是一个吸收热量的过程 B.反应物的总能量小于生成物的总能量 C.由氢原子形成H—H键时放出能量 D.H—C键断裂时放出能量 解析:由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,题中转化过程是一个放出能量的过程,故A、B错误;形成H—H键时放出能量,故C正确;断开H—C键时吸收能量,故D错误。 题点(二)　利用化学键计算反应的能量变化 3.下表中的数据表示破坏或形成1 mol化学键需消耗或释放的能量,根据表中数据计算反应CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g)生成1 mol CO2时的热量变化　　(　 ) A.放出热量800 kJ B.放出热量1 520 kJ C.吸收热量110 kJ D.放出热量610 kJ 化学键 C—H O—O O==O C—O C==O H—O 能量/kJ 415 138 498 343 798 465 √ 解析:1个CH4中含4个C—H键,1个O2中含1个O==O键,1个CO2中含2个C==O键,1个H2O中含2个H—O键。生成1 mol CO2时,断裂4 mol C—H键和2 mol O==O键,形成4 mol H—O键和2 mol C==O键,吸收的热量=4×415 kJ+2×498 kJ=2 656 kJ,释放的热量=4×465 kJ+2×798 kJ=3 456 kJ,所以放出的热量=3 456 kJ-2 656 kJ=800 kJ,故选A。 4.1 mol氢气完全燃烧生成水蒸气时的能量变化如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A.燃烧时化学能全部转化为热能 B.断开1 mol氢氧键吸收930 kJ能量 C.相同条件下,1 mol氢原子的能量为E1,1 mol氢分子的能量为E2,则2E1<E2 D.该反应生成1 mol水蒸气时能量变化为245 kJ √ 解析:燃烧时化学能可转化为热能、光能等形式,故A项错误;由题图可知,断开2 mol氢氧键吸收930 kJ能量,故B项错误;氢分子变成氢原子要吸收能量,所以2E1>E2,故C项错误;该反应生成1 mol水蒸气时的能量变化为930 kJ-436 kJ-249 kJ=245 kJ,故D项正确。 5.已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量,反应过程中的能量变化如图所示。 根据图示回答下列问题: (1)该反应中反应物所具有的总能量______(填“高于”或“低于”)生成物的总能量。  (2)1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时要吸收______kJ能量。  (3)断裂1 mol 吸收的能量x值为_____。  低于 632 946 解析:根据题图,断裂旧化学键所吸收的能量为(x+498)kJ,形成新化学键所释放的能量为2×632 kJ=1 264 kJ,又每生成2 mol NO(g)吸收能量180 kJ,因此有180=x+498-1 264,故x=946。 课时跟踪检测 一、选择题 1.下列对化学反应的认识错误的是 (　 ) A.会引起化学键的变化 B.会产生新的物质 C.必然引起物质状态的变化 D.必然伴随着能量的变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 解析:化学反应的本质是化学键的断裂和形成,表现为有新物质生成,并伴随着能量的变化,而化学反应中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同,也可能不相同,C项符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 12 2.已知反应A+B===C+D的能量变化如图所示,下列说法正确的是 (　 ) A.该反应是放热反应 B.只有在加热条件下才能进行 C.反应物的总能量高于生成物的总能量 D.反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据题图可知反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应是吸热反应,A、C错误;反应是否需要加热与反应是放热反应还是吸热反应无关,B错误;反应吸热,则反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量,D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是 (　 ) A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应 B.Mg与盐酸的反应属于放热反应 C.能量变化是化学反应的基本特征之一 D.反应物的总能量低于生成物的总能量,反应时从环境中吸收能量 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应,故A错误;活泼金属与酸的反应为放热反应,则Mg与盐酸的反应属于放热反应,故B正确;化学反应的本质是旧化学键的断裂以及新化学键的形成,断开化学键吸收能量,形成化学键放出能量,则能量变化是化学反应的基本特征之一,故C正确;反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,反应时从环境吸收能量,故D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.(2025·安徽合肥高一期末)宋代诗人朱淑真的《除日》中描述“爆竹声中腊已残,绀酥酒暖烛花寒”的场景,下列对诗词中化学知识的理解正确的是 (　 ) A.蜡烛燃烧时化学能只转化为光能 B.爆竹燃放中生成物的总能量大于反应物的总能量 C.爆竹燃放反应断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量 D.“暖”说明桌上的绀酥酒在慢慢变凉,是放热反应 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:蜡烛燃烧过程中将化学能主要转化为光能和热能,故A错误;爆竹燃放是放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,故B错误;爆竹燃放反应断裂化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量,为放热反应,故C正确;绀酥酒在慢慢变凉,是放热现象,但不是放热反应,故D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.(2025·常德市第二中学期中)一种化学冰袋中含有Na2SO4·10H2O和NH4NO3,使用时将它们混合用手搓揉就可制冷,且制冷效果能维持一段时间。以下关于其制冷原因的推测错误的是 (　 ) A.Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程 B.较长时间制冷是由于Na2SO4·10H2O脱水是较慢的过程 C.铵盐在该条件下发生的复分解反应是吸热反应 D.NH4NO3溶于水会吸收热量 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:Na2SO4·10H2O脱水是吸热过程,A正确;因为十水硫酸钠脱水较慢,水遇上硝酸铵吸热,因此制冷效果可以维持较长时间,B正确;铵盐不会自身发生复分解反应,Na2SO4·10H2O和NH4NO3也不能发生复分解反应,C错误;硝酸铵溶于水会吸收热量,D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6．已知断开1 mol Cl2(g)中的化学键需要吸收242.7 kJ的能量。根据反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的能量变化 示意图，下列说法不正确的是(　 ) A．H2(g)和Cl2(g)反应形成2 mol HCl(g)释放184.4 kJ的能量 B．1 mol HCl(g)反应形成H2(g)和Cl2(g)吸收92.2 kJ的能量 C．断裂化学键所需的能量：1 mol HCl(l)大于断裂1 mol HCl(g) D．断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收 436.4 kJ的能量 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 解析：由图可知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝679.1 kJ·mol－1－863.5 kJ·mol－1＝－184.4 kJ·mol－1，即H2(g)和Cl2(g)反应形成2 mol HCl(g)释放184.4 kJ的能量，A正确；由选项A可知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.4 kJ·mol－1，则2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋184.4 kJ·mol－1，即HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)　ΔH＝＋92.2 kJ·mol－1，即1 mol HCl(g)反应形成H2(g)和Cl2(g)吸收92.2 kJ的能量，B正确； 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 相同的化学键键能不随着状态改变而改变，即断裂化学键所需的能量：1 mol HCl(l)等于断裂1 mol HCl(g)，C错误；由图像可知，断开 1 mol Cl2(g)和1 mol H2(g)中的化学键需要吸收 679.1 kJ 的能量，结合题干已知断开1 mol Cl2(g)中的化学键需要吸收242.7 kJ的能量，所以断开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收(679.1－242.7)kJ＝436.4 kJ 的能量，D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 7.NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍。已知:断开1 mol N≡N键吸收的能量为946 kJ,断开1 mol F—F键吸收的能量为154.8 kJ,断开1 mol N—F键吸收的能量为283 kJ。下列说法正确的是 (　 ) A.N2(g)―→2N(g)的过程会放出能量 B.N(g)+3F(g)―→NF3(g)的过程会放出能量 C.N2(g)+3F2(g) ===2NF3(g)的反应为吸热反应 D.如果NF3吸收能量后没有化学键的断裂与形成,仍可能会发生化学反应 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 解析:N2(g)―→2N(g)的过程是化学键断裂的过程,需要吸收能量,A项错误;N(g)+3F(g)―→NF3(g)的过程为形成化学键的过程,会放出能量,B项正确;N2(g)+3F2(g) ===2NF3(g)的反应中,形成2 mol NF3释放的能量为2 mol×3×283 kJ·mol-1=1 698 kJ,断裂1 mol N2和3 mol F2中的化学键需吸收的能量为1 mol×946 kJ·mol-1+3 mol×154.8 kJ·mol-1=1 410.4 kJ,整个过程释放的能量为1 698 kJ-1 410.4 kJ=287.6 kJ,故该反应为放热反应,C项错误;化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,如果NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成,则不可能发生化学反应,D项错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 8.(2025·山西省稷山中学期中)H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),1 mol H2完全反应放出a kJ热量。已知:(a、b、c均大于零) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 下列说法不正确的是 (　 ) A.反应物的总能量高于生成物的总能量 B.断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量大于断开2 mol H—I键所需能量 C.断开2 mol H—I键所需能量约为(c+b+a)kJ D.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应放出的热量小于2a kJ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 解析:1 mol H2完全反应放出a kJ能量,说明该反应是放热反应,故反应物的总能量高于生成物的总能量,A正确;因为该反应是放热反应,故断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量小于断开2 mol H—I键所需能量,B错误;1 mol H2完全反应放出a kJ能量,则有-a kJ=b kJ+c kJ-2E(H—I),则2E(H—I)=(a+b+c)kJ,故断开2 mol H—I键所需能量约为(c+b+a)kJ,C正确;由于该反应是一个可逆反应,向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,2 mol H2不能完全反应,故充分反应放出的热量小于2a kJ,D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.某硝酸厂处理尾气中NO的方法是在催化剂作用下,用H2将NO还原为N2,其化学方程式为2NO+2H2 N2+2H2O,已知2 mol NO与2 mol H2完全反应生成1 mol N2和2 mol H2O(g)放出2m kJ的能量。其能量变化过程如下(其中a、b、c、d均为正值): 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 下列说法正确的是 (　 ) A.过程②④是吸热过程 　B.m=(a+b-c-d) C.过程①③是放热过程 　D.m=(c+d-a一b) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 √ 解析:由题图可知,破坏2 mol NO与2 mol H2共价键时共吸收(a+b)kJ能量,生成1 mol N2和2 mol H2O(g)共价键时共放出(c+d)kJ能量,则有(c+d)kJ-(a+b)kJ=2m kJ,据此回答。过程②④均为形成化学键的过程,是放热过程,A错误;据分析m=(c+d-a-b),B不正确,D正确;过程①③均为破坏化学键的过程,是吸热过程,C不正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 10.N2(g)与H2(g)在一定条件下的反应过程如图,下列说法错误的是(　 ) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 A.Ⅰ中破坏了非极性共价键 B.Ⅳ表示N2与H2生成NH3 C.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程 D.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是放热反应 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据题图可判断Ⅰ中破坏的是氮气和氢气中的共价键,即破坏的是非极性共价键,故A正确;根据题图可判断Ⅳ表示NH2和H结合形成氨气,故B不正确;根据题图中的能量变化可判断Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程,故C正确;根据题图中的能量变化可知,反应物的总能量比生成物的总能量高,故该反应是放热反应,故D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 二、非选择题 11.(10分)现代社会生活离不开能量。 (1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用_______(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。  吸热 解析:根据冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途可判断,制作冷敷袋可以利用吸热的化学变化或物理变化。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)“即热饭盒”给人们生活带来了方便,它可利用下面____(填字母)反应释放的热量加热食物。  A.生石灰和水 B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl A 解析: “即热饭盒”在使用过程中需要放热,生石灰溶于水放热,Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl混合反应吸热,故选A。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)硫在氧气中的燃烧是______(填“放热”或“吸热”)反应,其能量变化可用如图中的____(填字母)表示。  放热 A 解析:硫在氧气中燃烧生成二氧化硫的反应是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,其能量变化可用题图中的A表示。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.(12分)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示三套实验装置: 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (1)上述三套实验装置中,不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_____(填装置序号)。  Ⅲ 解析:题图中装置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是放热反应还是吸热反应;装置Ⅲ不能证明Cu与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (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。  左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高 放热 解析:氢氧化钡与稀硫酸的反应属于中和反应,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形管左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。 ①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是__________ ________________________________________________。  产生气泡, 反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱 解析: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,放出的热量使题图装置Ⅱ的大试管中温度升高,气体压强增大,所以右边烧杯中有气泡产生,反应完毕后,冷却至室温,烧杯中的导管内形成一段水柱。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ②若观察到烧杯中产生气泡,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”)。  可能是放热反应 解析:若观察到题图装置Ⅱ的烧杯中产生气泡,说明M溶于水可能放出热量,由于放热反应一定属于化学变化,而有热量放出的过程不一定为化学变化,所以M溶于水可能是放热反应。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ③若观察到烧杯中的导管内形成一段水柱,则M可能是_________ ______________(填化学式)。  NH4NO3 (合理答案即可) 解析:若观察到题图装置Ⅱ的烧杯中的导管内形成一段水柱,说明装置中气体的压强减小,则M可能是硝酸铵等铵盐,硝酸铵溶于水,吸收热量,温度降低,使题图装置Ⅱ中乙试管内气体压强减小。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+ 2H2O===4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。 方法①:选择上述装置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验。  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,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是______(填“吸热”或“放热”)反应。  Ⅰ(或Ⅱ) 放热 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:方法①是选择题图装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验,Ⅰ装置U形管中左端红墨水液面降低,右端红墨水液面升高(或烧杯中的导管口有气泡放出),证明该反应为放热反应。方法②是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,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应是放热反应。 13.(12分)(1)很多运载火箭的推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,一定量的(N2H4)(l)和H2O2(l)完全反应生成氮气和1 mol 气态水的过程中的能量变化如图所示。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ①该反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 放热 解析:根据N2H4(l)与H2O2(l)反应的能量变化图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应属于放热反应。 ②一定量的N2H4(l)与H2O2(l)完全反应生成4 mol H2O(g)时,能量变化情况为______________。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 放热641.6 kJ 解析:由题意可知,火箭推进器中N2H4(l)与H2O2(l)反应的化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l) === N2(g)+4H2O(g),生成1 mol H2O(g)放出160.4 kJ 热量,则生成4 mol H2O(g)放出的热量为4×160.4 kJ=641.6 kJ。 ③若该反应过程中N2H4中有16 mol极性键发生断裂,则能量变化情况为_______________。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 放热2 566.4 kJ 解析:由N2H4的电子式H︰︰︰H可知,1 mol N2H4中含4 mol极性键,若该反应过程中N2H4中有16 mol极性键发生断裂,则反应中消耗4 mol N2H4(l),生成16 mol H2O(g),放出的热量为16×160.4 kJ=2 566.4 kJ。 (2)科学家研究发现NH3也能用作火箭推进剂,已知下列数据: 则17 kg氨完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为________kJ。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 化学键 H—N H—O O==O 断键所需能量 /(kJ·mol-1) 391 463 942 496 315 000 解析:氨燃烧生成氮气和气态水的化学方程式为4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g),断裂4 mol NH3(g)与3 mol O2(g)中的化学键吸收的总能量为4 mol×3×391 kJ·mol-1+3 mol×496 kJ·mol-1=6 180 kJ,形成2 mol N2(g)和6 mol H2O(g)中的化学键放出的总能量为2 mol×942 kJ·mol-1+6 mol×2×463 kJ·mol-1=7 440 kJ,7 440 kJ-6 180 kJ=1 260 kJ,则17 g(即1 mol)氨完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为1 260 kJ÷4=315 kJ,故17 kg 氨完全燃烧生成氮气和气态水放出的热量为×315 kJ=315 000 kJ。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $