第一单元化学反应与能量变化-高二化学自主复习讲义（2019选择性必修1）

第一单元化学反应与能量变化基础知识基础知识学习任务一体系、内能和焓一、内能与焓变1．体系和内能（1）体系和环境：____________的物质系统称为体系，体系以外的__________称为环境或外界。（2）内能：物质的量确定的体系中，物质的_______________称为内能。（3）内能的影响因素：内能受________、________、________________和________的影响。状态发生改变时，内能就会发生变化。（4）内能的特点：内能的绝对值________测得，_____________可以通过变化过程中体系吸收（或放出）的热对内（或外）所做的功的形式表现出来。2．焓和焓变焓是与________有关的物理量，用符号H表示。焓的________称为焓变，用符号ΔH表示。【答案】：1．（1）被研究其他部分（2）各种能量总和（3）温度压强物质的聚集状态组成（4）无法直接内能的变化2．内能数值的变化学习任务二化学反应的焓变1．反应热在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，_______或_______的热量称为化学反应的热效应，也称反应热。2．化学反应的焓变在________条件下，化学反应过程中_______或________的热称为反应的焓变。焓变的符号：_______，常用单位：___________。化学反应的焓变与________、________、反应物及生成物的____________等因素有关。3．放热反应和吸热反应（1）化学反应中的能量变化若反应物的能量小于生成物的能量，则反应过程中_______能量；若反应物的能量大于生成物的能量，则反应过程中_______能量。下图中，图1表示________反应，图2表示___________反应。（2）放热反应和吸热反应_______热的反应称为吸热反应，吸热反应的ΔH____0。_______热的反应称为放热反应，反热反应的ΔH____0。（3）常见的放热反应和吸热反应根据反应过程中放出或吸收能量，可将化学反应分为放热反应和吸热反应。常见的放热反应有：①燃烧反应；②中和反应；③金属与水或酸反应放出氢气；④大多数化合反应；⑤铝热反应。常见的吸热反应有：①大多数分解反应；②需要持续加热的反应；③CO2+C2CO，C+H2OCO+H2；④铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2、Ca(OH)2与NH4Cl的反应。（4）放热过程和吸热过程物质在发生物理变化时，也会放出或吸收能量。常见的放热过程有：①浓硫酸稀释、NaOH溶于水；②物态变化：气态→液态→固态常见的吸热过程有：①NH4NO3溶于水；②弱电解质的电离；③物态变化：固态→液态→气体【答案】：1.吸收放出2.恒压吸收放出ΔHkJ·mol－1温度压强聚集状态3.（1）吸收放出放热吸热（2）吸收>放出<学习任务三热化学方程式1．概念热化学方程式是指能够表示_______________的化学方程式。2．意义热化学方程式不仅表示化学反应中的_______变化，也表示了_________变化。还说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1表示的意义是在25℃、101kPa下，________气态H2与________气态O2反应生成________时，________的热量是285.8kJ。3．热化学方程式的书写（1）标明反应物和生成物的________、_______和________。若不标明温度和压强，则表示在______℃，______kPa条件时的反应热。（2）标注反应物和生成物的___________，固态、液态、气态和溶液态分别用_____、_____、_____、_____表示。（3）化学式前面的化学计量数表示____________，可以用________和_______表示。（4）同一化学反应，物质的化学计量数不同，反应的______也不同。（5）在热化学方程式的右边注明ΔH的_________、_________和___________。（6）若一个反应的焓变ΔH=akJ·mol1，则其逆反应的焓变ΔH=______________。【答案】：1.反应热2.物质能量1moleq\f(1,2)mol1mol液态水放出3.（1）温度压强聚集状态25101（2）聚集状态slgaq（3）物质的量整数分数（4）ΔH（5）正负号(正号常省略)数值单位（6）—akJ·mol1学习任务四反应热的测量一、反应热的测量与计算1．实验原理通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后_________的变化，计算反应放出的热量，由此求得反应热。2．实验装置（如图）3．实验步骤（1）用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸，倒入简易量热计中，测量并记录____________（t1）。（2）另取一量筒量取50mL0.50mol·L－1NaOH溶液，测量并记录____________________（t2）。（3）将量筒中的氢氧化钠溶液______________盛有盐酸的简易量热计中，立即_______________。用________________________轻轻搅拌，并准确读出反应体系的____________（t3）。4．实验数据处理假设溶液的比热与水的比热_______，溶液的密度与水的密度_______，忽略量热计的_________。=1\*GB3①反应体系的温度变化：Δt=_________/℃=2\*GB3②反应体系的热容：C=___________________________/(J·℃1)③反应热ΔH=__________________/(kJ·mol1)5．反应热的测量实验要点（1）使用隔热层（碎泡沫塑料或纸条）及杯盖——减少_________。（2）量取反应物，测反应前温度——要用NaOH_____溶液、______盐酸。（3）混合反应物，测反应后温度——测反应后混合液的_____________。（4）重复实验_________次，减小系统误差。【答案】：1.温度3.盐酸的温度氢氧化钠溶液的温度迅速倒入盖上盖板环形玻璃搅拌棒最高温度4．相等相等比热=1\*GB3①t3—t1+t22=2\*GB3②(VHCl·ρHCl+VNaOH·ρNaOH)×4.18③—eq\f(C×Δt×103,0.025)5．（1）热量损失（2）稀稀（3）最高温度（4）2~3学习任务五盖斯定律1．盖斯定律的内容一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应__________。应用盖斯定律，可以间接地把不易测定的__________计算出来。2．盖斯定律的应用利用已知反应焓变求未知反应焓变。一个反应的化学方程式可由另外几个化学方程式相加减得到，则该化学反应的焓变也可以由几个化学反应焓变的___________而得到。恒压条件下，化学反应的反应热仅与反应的____________和___________有关，而与反应的_________无关。如图所示：ΔH＝_______________=_____________【答案】：1.相同ΔH途径ΔH1+ΔH2ΔH3+ΔH4+ΔH52.相加减起始状态最终状态途径ΔH1+ΔH2ΔH3+ΔH4+ΔH5学习任务六标准燃烧热和热值一、燃烧热1．标准燃烧热（1）定义：在101kPa下，_________物质____________的反应热。（2）单位：_____________。（3）意义：如25℃、101kPa时，甲烷的标准燃烧热ΔH=890.3kJ·mol1，_____________________________________________________________。（4）物质完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为_________、氢元素转化为________、碳元素转化为____________。2．热值（1）定义：在101kPa，________物质完全燃烧所放出的热量。（2）单位：_____________。（3）热值与标准燃烧热的换算：如甲烷的热值为55.6kJ·g1，则甲烷的标准燃烧热为_____________。【答案】：1.（1）1mol完全燃烧（2）kJ·mol－1（3）101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890.31kJ的热量。（4）N2(g)H2O(l)CO2(g)2.（1）1g（2）kJ·g－1（3）ΔH＝－889.6kJ·mol－1或889.6kJ·mol－1学习任务七能源1．概念能源是指能提供能量的自然资源。2．分类（1）按产生分类分为一次能源和二次能源。一次能源是指在自然界现成存在的能源，包括化石燃料（煤炭、石油、天然气）、水能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能等。二次能源是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，包括电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等。一次能源又分为可再生能源（水能、风能及生物质能）和非再生能源（煤炭、石油、天然气等）。（2）按污染分类根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。污染型能源包括煤炭、石油等，清洁型能源包括水力、电力、太阳能、风能以及核能等。（3）按使用类型分类分为常规能源和新型能源。常规能源包括水力资源和煤炭、石油、天然气等。新型能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物能、氢能以及核电的核燃料等。3．新能源的特点新能源应具有___________、___________、___________或___________等特点。4．能源的充分利用（1）构建___________、___________的能源体系。（2）新能源的开发_______、_________、________、________、________和____________是最有希望的新能源。【答案】：3．资源丰富可再生无污染少污染4．（1）清洁低碳安全高效（2）太阳能氢能风能地热能海洋能生物质能测评练习测评练习一、单选题1．肼（）在不同条件下分解产物不同，200℃时在表面分解的机理如图1。已知200℃时：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

下列说法不正确的是A．图1所示过程①是放热反应、过程②是吸热反B．反应Ⅱ的能量过程示意图如图2所示C．断开3中的化学键吸收的能量大于形成1和4中的化学键释放的能量D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为

【答案】C【详解】A．过程①是分解生成和，根据

，过程①为放热反应，过程②是在催化剂作用下分解生成和，根据盖斯定律Ⅰ3×Ⅱ得：，过程②为吸热反应，A正确；B．反应Ⅱ：

，反应为放热反应，反应物的能量高于生成物能量，与图2相符，B正确；C．反应Ⅰ为放热反应，说明反应物的总键能小于生成物的总键能，即断开3中的化学键吸收的能量小于形成1和4中的化学键释放的能量，C错误；

D．根据盖斯定律：反应ⅠⅡ得

，D正确；故选C。2．化学与生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列有关叙述正确的是A．在燃煤中添加生石灰的主要目的是有效减缓温室效应B．传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞。鎏金工艺利用了汞的挥发性C．高效手性螺环催化剂通过改变反应热增大化学反应速率D．喝补铁剂时，加服维生素C，效果更好，原因是维生素C具有氧化性【答案】B【详解】A．加入生石灰是为了除去大部分二氧化硫，减少二氧化硫的排放，保护环境，故A错误；B．汞的沸点低，加火除汞，利用汞的挥发性，故B正确；C．催化剂不改变反应热，故C错误；D．能被人体吸收的铁元素是亚铁离子，亚铁离子很容易被氧化为三价铁离子，维生素C具有还原性，能将三价铁还原为亚铁离子，故D错误。故答案选B。3．某种含二价铜的微粒可用于汽车尾气催化脱硝。催化机理如图1所示，反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中错误的是A．该脱硝过程总反应的B．由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应C．总反应的化学方程式为D．根据图2可知，中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高【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，A正确；B．由图1可知，状态④到状态⑤，铜元素的化合价发生变化，发生了氧化还原反应，B正确；C．根据图1，加入、、，生成、，该脱硝过程的总反应方程式为，C错误；D．能量越低，物质越稳定，由图2可知，中间态②、③、④对应物质体系的能量逐渐降低，则中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高，D正确；故选C。4．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．温度计的水银柱不断上升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．反应开始后，针筒活塞向右移动A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A．温度计的水银柱不断上升，说明温度升高，烧杯中发生的反应为放热反应，故A错误；B．反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为放热反应，故B错误；C．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明空气受热膨胀，试管中发生的反应为放热反应，故C错误；D．稀硫酸和Zn反应生成H2，容器内气体压强增大，使针筒活塞向右移动，所以活塞向右移动不能说明该反应放热，故D正确；故选D。5．向固定容积的绝热密闭容器中投入一定量A、B两种气体，发生如下反应A(g)+B(g)=2C(g)，完全反应后容器内压强增大，则下列说法正确的是A．反应后混合气体总分子数增多 B．反应后混合气体的平均相对分子质量增大C．反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 D．该反应为放热反应【答案】D【详解】A．该反应为等体积反应，反应后混合气体总分子数不变，A错误；B．该反应气体的物质的量保持不变，根据质量守恒，气体总质量不变，则反应后混合气体的平均相对分子质量不变，B错误；C．该反应为等体积反应，完全反应后容器内压强增大，说明该反应放热，绝热容器中温度升高，反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量，C错误；D．该反应为等体积反应，完全反应后容器内压强增大，说明该反应放热，绝热容器中温度升高，D正确；故选D。6．利用图装置测定中和反应反应热的实验步骤如下。①量取溶液倒入小烧杯中，测量温度；②量取溶液，测量温度；③打开杯盖，将溶液倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，混合均匀后测量混合液温度。下列说法正确的是A．仪器A的名称是铁丝搅拌器B．溶液稍过量的原因是确保硫酸完全被中和C．为便于酸碱充分反应，溶液应分多次加入D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度，所测比理论值小【答案】B【详解】A．铁是热的良导体，传热快，为了减少热量损耗，应用玻璃搅拌器搅拌，A错误；B．中和热测定时，为了保证硫酸完全被中和加入的氢氧化钠溶液应稍过量，B正确；C．中和反应的反应热测定实验中为了减少热量散失，溶液应一次倒入盛有硫酸的量热计内筒中，不能分多次倒入，否则易导致热量的散失，C错误；D．用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度，会使测得溶液温度偏大，所测比理论值大，D错误；故选B。7．下列说法不正确的是A．已知冰的熔化热为6.0kJ•mol1，冰中氢键键能为20kJ•mol1，假设1mol冰中有2mol氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键B．已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，。若加入少量醋酸钠固体，则CH3COOH⇌CH3COO+H+向左移动，α减小，Ka变小C．实验测得环己烷()、环己烯()和苯()的标准燃烧热分别为3916kJ∙mol1、3747kJ∙mol1和3265kJ∙mol1，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键D．已知Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)，△H=+489.0kJ∙mol1；CO和C(石墨)的燃烧热分别为283.0kJ∙mol1和393.5kJ∙mol1。则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)；△H=1641.0kJ∙mol1【答案】B【详解】A．冰是由水分子通过氢键形成的分子晶体，冰的熔化热为6.0kJ•mol1，1mol冰变成0℃的液态水所需吸收的热量为6.0kJ，全用于打破冰的氢键，冰中氢键键能为20.0kJ•mol1，1mol冰中含有2mol氢键，需吸收生40.0kJ的热量，,由计算可知，最多只能打破1mol冰中全部氢键的15%。A正确；B．Ka是电离常数，是弱电解质达电离平衡时的平衡常数，在一定温度下，与浓度无关。Ka的计算用溶液中电离出来的各离子浓度乘积与溶液中未电离的电解质分子浓度的比值，一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为，醋酸电离出的和浓度均为，溶液中未电离的电解质分子浓度为，故题中。若加入少量醋酸钠固体，，增大了的浓度，向左移动，减小，但醋酸的浓度比原先的大，分子分母中c变大，Ka不变，B错误；C．实验测得环己烷()和环己烯()的标准燃烧热分别为3916kJ∙mol1和3747kJ∙mol1，1mol环己烯()与环己烷()相比，形成1mol碳碳双键，能量降低169kJ，假如苯分子中有独立的碳碳双键，苯()与环己烷()相比，形成三个碳碳双键，则能量应降低，而实际测得苯的燃烧热仅为，能量降低了，远大于，充分说明苯分子不是环己三烯的结构，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键，C正确；D．Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)，△H=+489.0kJ∙mol1，①②③根据盖斯定律，方程式4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)可由可得，，D正确；故选B。8．丙烷经催化脱氢可制丙烯：。600℃，将一定浓度的与固定浓度的通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的、和浓度随初始浓度的变化关系如图。已知：①

②

③

下列说法不正确的是A．

B．的原因：C．其他条件不变，越大，转化率越小D．若体系只有、、和生成，则初始物质浓度与流出物质浓度之间一定存在：【答案】C【详解】A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)，△H=2220kJ/mol②C3H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=2058kJ/mol③H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=286kJ/mol可知，可由①②③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H=+124kJ/mol，A正确；B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B正确；C．投料比增大，相当于增大C3H8浓度，浓度增大，转化率减小，C错误；D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确；答案为：C。9．如图所示为NH4Cl的热循环过程，结合数据计算可得ΔH6(kJ·mol1)为A．–2332 B．+248 C．+876 D．–1704【答案】C【详解】根据图示①②③④⑤根据盖斯定律③+④①②⑤得，故选C。10．用如图所示的量热计进行中和热测定实验，将盐酸溶液与溶液混合，温度从25.0℃升高到28.3℃。下列说法不正确的是A．若量热计的保温瓶绝热效果不好，则所测偏小B．实验中用过量，目的是为了确保酸溶液完全被中和C．若选用同浓度同体积的醋酸溶液，则混合后溶液温度将低于28.℃D．酸碱混合时，量筒内的溶液应快速倒入小烧杯中，不能用玻璃棒搅拌【答案】A【详解】A．若量热计的保温瓶绝热效果不好，则会损失一部分热量，则测定温度偏低，△H为负值，故偏大，故A错误；B．酸和碱反应测中和热时，为了保证一方全部反应，往往需要另一试剂稍稍过量，减少实验误差，所以所加NaOH溶液过量，目的是保证HCl溶液完全被中和，故B正确；C．醋酸电离吸热，若选用同浓度同体积的醋酸溶液，所以将导致混合后溶液温度将低于28.3℃，故C正确；D．在中和热的测定过程中，酸碱混合时要迅速，并且不能搅拌，防止热量的散失，保证放出的热量都体现在温度计温度的升高上，故D正确。故答案选A。11．用如图所示的装置测定中和反应反应热。将浓度为0.50mol/L的酸溶液和0.55mol/L的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1g/mL)，生成的溶液的比热容，测得温度如下，则下列说法错误的是反应物起始温度t1/℃最高温度t2/℃甲组(HCl+NaOH)15.018.3乙组(HCl+NH3·H2O)15.018.1A．该实验装置中缺乏玻璃搅拌器B．在操作正确的前提下提高中和反应热测定准确性的关键是减少热量散失C．乙组实验所得结果，与甲组比较，因NH3·H2O为弱电解质，电离吸热导致放出热量较少D．实验中为了减少热量的散失，碱溶液应分多次倒入量热计内筒【答案】D【详解】A．中和热测定，需要酸碱充分混合，所以该实验装置中缺乏玻璃搅拌器，故A正确；B．中和反应反应热测定准确性的关键是减少热量散失，故B正确；C．乙组实验所得结果：Q=4.18×(50+50)×(18.315)J=1379.4J，，与甲组比较，因NH3·H2O为弱电解质，电离吸热导致放出热量较少，故C正确；D．为了减少热量散失，碱溶液应一次并迅速倒入盛有盐酸的量热计内筒中，故D错误；故选D。12．在、下，完全燃烧生成稳定氧化物放热，下列燃烧的热化学方程式正确的是A．

B．

C．

D．

【答案】B【详解】由25℃、101kPa下，1g液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热22.68kJ可知，甲醇的燃烧热△H=—=—725.76kJ/mol，则燃烧的热化学方程式为或，故选B。13．已知：

。以太阳能为热源分解，经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下：过程Ⅰ：

。以太阳能为热源分解；过程Ⅱ：……下列说法正确的是A．起催化剂的作用，在反应过程中没有参与反应B．相同条件下，比具有更高的能量C．过程Ⅰ中每消耗转移电子D．过程Ⅱ的热化学方程式为

【答案】D【详解】A．反应经过2个过程经热化学铁氧化合物循环分解水，反应中起催化剂的作用，四氧化三铁为过程Ⅰ反应物，过程Ⅱ的生成物，参与反应，A错误；B．相同条件下，比具有更高的能量，B错误；C．反应中氧元素化合价由2变为0，电子转移为，的物质的量为1mol，则反应转移2mol电子，C错误；D．已知：①

，②

，根据盖斯定律，则反应Ⅱ=(①②)，，则过程Ⅱ的热化学方程式为

，D正确；故选D。14．周期表中ⅡA族元素及其化合物应用广泛。铍的化合物性质与铝相似，的熔点为，熔融时能导电，而不能导电；的燃烧热为，实验室中常用酸性测定物品中不溶性的含量。铍镍合金可用于制造弹簧秤的弹簧，可用作隔音材料，可用作工业废气脱硫剂。下列化学反应表示正确的是A．与溶液反应：B．镁的燃烧：

C．向溶液中滴加足量溶液：D．用酸性测定的含量：【答案】C【详解】A．铍的化合物性质与铝相似，与溶液反应：，A不符合题意；B．燃烧热1mol纯物质燃烧所放出的热量，镁的燃烧：

，B不符合题意；C．向溶液中滴加足量溶液：化学方程式为Mg(HCO3)2+4NaOH=Mg(OH)2↓+2Na2CO3+2H2O，离子反应方程式为：，C符合题意；

D．用酸性测定的含量，属于难溶物质不能拆分：，D不符合题意；故选C。15．科研人员利用高压气流将水微滴喷射到涂覆催化剂的石墨网上，研究常温制氨，其反应历程中微粒转化关系如图1，相对能量变化关系如图2，图中*表示催化剂表面吸附位。下列说法正确的是A．过程中发生非极性键的断裂与形成B．Ⅰ转化为和的过程中会生成C．Ⅱ表示的微粒符号是D．反应历程中放热最多的反应是【答案】B【详解】A．过程中发生非极性键的断裂，无非极性键的形成，A错误；B．Ⅰ转化为和的反应方程式为：，过程中会生成过渡，B正确；C．生成Ⅱ的方程式为：，Ⅱ为，C错误；D．反应历程中放热最多的反应是Ⅰ和、的反应，方程式为：，D错误；故选B。二、填空题16．现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题：(1)下列反应中，属于放热反应的是___________(填字母)。A．盐酸与NaHCO3B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应C．Zn和稀硫酸反应D．KOH溶液和稀硝酸反应(2)下图为1molN2(g)和1molO2(g)充分反应生成2molNO(g)的能量变化图。若断裂1molNO分子中的化学键，需要吸收能量。该反应中反应物所具有的总能量(填“高于”“低于”或“等于”)生成物所具有的总能量。(3)某实验小组为了探究化学能与热能的转化，设计了如图所示的三套实验装置：①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)，在甲试管中加入了适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是。②上述3个装置中，能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是(填装置序号)。【答案】(1)CD(2)632kJ低于(3)左端液面降低，右端液面升高I、Ⅱ【详解】（1）A．盐酸与NaHCO3的反应是吸热反应；B．Ba（OH）2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应是吸热反应；C．Zn和稀硫酸反应是放热反应；D．KOH溶液和稀硝酸反应是放热反应；答案为：CD。（2）由图知，若断裂1molNO分子中的化学键，需要吸收632kJ能量。破坏1molN2(g)和1molO2(g)需要吸收的总能量为946kJ＋498kJ=1444kJ，生成2molNO释放能量为2×632kJ=1264kJ，吸收的能量大于放出的能量，因此N2(g)和O2(g)生成NO(g)的反应是个吸热反应，则该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量。故答案为：632kJ、低于；（3）①装置Ⅰ中，甲试管反应放热，则乙中气体受热膨胀，U形管中可观察到的现象是：左端液面降低，右端液面升高。②装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将产生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，则能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是Ⅰ、Ⅱ。故答案为：左端液面降低，右端液面升高；I、Ⅱ。17．CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用固体硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应2S2(g)+CH4(g)⇌CS2(g)+2H2S(g)，回答下列问题：(1)某温度下，若S8完全分解成气态S2.在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2：1时开始反应。①当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为。②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是(填序号)。a．气体密度b．气体总压c．CH4与S2体积比d．CS2的体积分数(2)一定条件下，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。据图分析，生成CS2的反应为(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600～650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是。(3)已知常温常压下，64gS8完全分解为S2气体吸收的热量为akJ，S2气体的燃烧热为，写出表示S8燃烧热的热化学方程式：。【答案】(1)30%d(2)放热温度在600~650℃时,反应中CH4转化率非常高，降低温度，其转化率提升的幅度不大，且低于600℃，S2的体积分数较低。(3)【详解】（1），故；a．，由于该反应装置的体积不能确定，因此为定值不能说明该反应是否达到平衡状态，a错误；b．该反应为反应前后气体分子个数不变的反应，因此体系的压强不变不能说明该反应是否达到平衡状态，b错误；c．CH4与S2按1:2加入，同时按1:2发生反应，因此，无论反应进行到什么程度，两者均为1:2，c错误；d．CS2的体积分数不变说明该反应达到平衡状态，d正确；故选d。（2）温度升高时，CH4的平衡转化率降低，说明温度升高平衡逆向移动，因此该反应为放热反应；温度在600~650℃时，反应中CH4的转化率非常高，降低温度，其转化率提升的幅度不大，且低于600℃，S2的体积分数较低。（3）常温常压下，64gS8完全分解为S2气体吸收的热量为akJ，则S2气体的燃烧热为，则，可得：。18．回答下列问题(1)分子可形成单斜硫和斜方硫，转化过程如下：，则S(单斜，s)、S(斜方，s)相比，较稳定的是[填“S(单斜，s)”或“S(斜方、s)”]。(2)下表中的数据表示破坏化学键需消耗的能量(即键能，单位为)。化学键键能436431热化学方程式：，则键的键能为。(3)标准状况下，在中完全燃烧生成和，放出热量，请写出该反应的热化学方程式：。(4)已知：计算与反应生成的为(用含a、b、c的式子表示)。(5)和反应生成和的能量变化如图所示。则反应过程中，每生成理论上放出的热量为【答案】(1)S(斜方，s)(2)243(3)2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)(4)ca2b(5)278kJ【详解】（1），则S(单斜，s)的能量大于S(斜方，s)，能量越低越稳定，较稳定的是S(斜方，s)。（2），焓变=反应物总键能生成物总键能，设键的键能为x，则436+x2×431=183，x=243。（3）标准状况下，在中完全燃烧生成和，放出热量，则该反应的热化学方程式2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)。（4）①②③根据盖斯定律①+②×2③得+2=CH4(g)=(ca2b)；（5）根据图示，(g)+(g)=(g)+(g)=(209348)=139。则反应过程中，每生成理论上放出的热量为139×2mol=278kJ。19．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施。(1)已知：

则反应

（用含、、的代数式表示）。(2)化学反应的能量变化（）与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单地理解为断开（或形成）1mol化学键时所吸收（或放出）的能量。部分化学键的键能数据如表：化学键H—HO=OO—H436x463反应

，则。(3)甲醇（g）和水蒸气反应生成氢气的能量变化如图1所示：①该反应是（填“放热反应”或“吸热反应”）；该反应过程中若加入催化剂，催化剂将（填“增大”、“减少”或“不影响”）反应热。②该反应的（用含、的代数式表示）。③已知常温下1g甲醇完全燃烧生成气态CO2和液态水时放热22.68kJ，请写出甲醇燃烧的热化学方程式：。(4)取的NaOH溶液50mL与的稀盐酸50mL置于如图2所示的简易装置中进行反应，并测定中和反应的反应热。图2所示装置中缺少的仪器名称为，除此外（填“仍存在”或“不存在”）错误；当将装置完善后，测得的中和反应的反应热，则产生此结果的原因可能是（填标号）。a．用温度计测量NaOH溶液起始温度后直接测量盐酸的温度b．用量筒量取稀盐酸体积时仰视读数c．分多次把NaOH溶液缓慢倒入盛有稀盐酸的小烧杯中【答案】(1)(2)496.4(3)放热反应不影响

(4)环形玻璃搅拌棒仍存在ac【详解】（1）已知：①；②；③；由盖斯定律可知，①+×②×③可得

。（2）反应物的总键能生成物的总键能=436+×x2×463=241.8，解得x=496.4。（3）①该反应过程中生成物的能量低于反应物的能量，为放热反应，该反应过程中若加入催化剂，催化剂将不影响反应热；②该反应的ΔH=生成物的总能量反应物的总能量=；③1g甲醇的物质的量为=mol，则1mol甲醇完全燃烧生成气态CO2和液态水时放热=，热化学方程式为：。（4）图2所示装置中缺少的仪器名称为环形玻璃搅拌棒，除此外仍存在错误，应该用碎纸条充满整个大烧杯，当将装置