第六章第一节　化学反应与能量变化第1课时　化学反应与热能 课件(共82张PPT）

(共82张PPT)
第一节　化学反应与能
量变化
第1课时　化学反应与热能
第6章 化学反应与能量
【课程标准要求】　
1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。
2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。
新知自主预习
课堂互动探究
课时训练
目
录
CONTENTS
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课堂小结·即时达标
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一、化学反应过程中存在热量变化——放热反应和吸热反应
1.概念
(1)放热反应：____________热量的化学反应。
(2)吸热反应：____________热量的化学反应。
释放
吸收
2.常见的放热反应和吸热反应
放热反应 吸热反应
①所有燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属跟水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ①大多数分解反应
②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2与NH4Cl反应
③以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应
④NaHCO3与盐酸的反应
【微自测】
1.下列反应不一定属于放热反应的是(　　)
A.燃烧反应
B.H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应
C.Mg与盐酸的反应
D.复分解反应
解析　所有燃烧反应、金属与酸的反应、中和反应都属于放热反应，复分解反应则不一定属于放热反应。
D
二、化学反应中能量变化的原因
1.化学反应中能量变化的原因——微观角度
吸收
释放
2.化学反应中能量变化的决定因素——宏观角度
结论：化学反应中的能量变化决定于________________和________________的相对大小。
大于
小于
反应物的总能量
生成物的总能量
【微自测】
2.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化(　　)
(2)放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程(　　)
(3)对于一个化学反应来说，当化学键断裂时吸收的能量大于化学键形成时放出的能量，则反应放热(　　)
(4)相同条件下形成1 mol H—Cl键放出的能量与断开1 mol H—Cl键吸收的能量相等(　　)
(5)已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应，即Fe的能量大于H2的能量(　　)
√
×
×
√
×
三、化学能与热能相互转化的应用
1.现阶段人类获取热能的主要途径是：________________；使用最多的常规能源是：_______________________________。
2.化石燃料获取能量面临的问题
(1)储量有限，短期内不可再生。
(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的________________________等是大气污染物的主要来源。
物质的燃烧
化石燃料(煤、石油和天然气)
粉尘、SO2、NOx、CO
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有______________________
__________________等。
太阳能、风能、地热能、
海洋能和氢能
【微自测】
3.“能源分类相关图”如图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是(　　)
A.煤炭、石油、潮汐能
B.水能、生物质能、天然气
C.太阳能、风能、沼气
D.地热能、海洋能、核能
解析　A项，煤炭、石油不是新能源，也不是可再生能源；B项，天然气不是新能源，也不是可再生能源；D项，地热能是来自地球内部的能源，核能不是可再生能源，也不是来自太阳的能源。
C
二、化学反应中能量变化的原因探析
一、化学反应中的热量变化
一、化学反应中的热量变化
实验1：盐酸与镁反应前后溶液的温度变化
实验操作：
在一支试管中加入2 mL 2 mol/L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，并测量溶液温度的变化。
———————【活动探究】———————
实验装置：
实验2：Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应的温度变化
实验操作：
将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与10 g NH4Cl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，用手触摸杯壁下部，并用手拿起烧杯。观察现象。
实验装置：
1.放热反应一定容易发生，吸热反应一定难发生吗？
提示：不一定。反应放热和吸热与反应的条件无关，有些放热反应必须加热才能发生，如木炭的燃烧；而有些吸热反应常温下就能发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应。
2.吸热反应需要加热，放热反应不需要加热，这种说法正确吗？
提示：不正确。吸热反应不一定需要加热，如果吸热反应需要加热应用酒精灯持续加热，撤掉酒精灯反应停止，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应常温下就能进行；放热反应可能需要加热，开始加热反应开始后，撤去加热装置仍能继续反应，如碳的燃烧，放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。
3.吸热反应和放热反应都用到酒精灯，怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？
提示：持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反应的是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。
1.有关吸热反应和放热反应理解的三个“不一定”
(1)放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应在常温下能发生。
(2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。
(3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程也不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。
———————【核心归纳】———————
2.化学反应能量变化与反应条件的关系
化学反应能否发生与条件有关，反应过程的能量变化与反应条件没有必然联系，但若反应在开始时需要加热，反应开始后不再加热就能继续进行的化学反应一般是放热反应，如铁与硫的反应；需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应，如碳酸钙的受热分解。
1.下列说法正确的是(　　)
A.放热反应在常温下一定很容易发生
B.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应
C.吸热反应在通常条件下不可能很容易发生
D.反应能否发生与条件有关，反应过程的能量变化与反应条件没有必然联系
———————【实践应用】———————
D
2.除了用手触摸和温度计测量外还可以借助其他方法感知温度的变化，如在探究化学反应过程中有热量变化时，某兴趣小组设计了如下三套装置：
(1)该小组选择装置Ⅰ探究Na2O2和H2O反应为放热反应，将水滴入盛有过氧化钠的试管中，U形管中的现象为________________________________，
化学方程式：_____________________________________________。
(2)该小组采用装置Ⅱ，探究硝酸铵溶于水的能量变化，当向盛有硝酸铵固体的试管中滴入少量水，发现导管中形成一段水柱，则该变化________(填“是”或“不是”)吸热反应，原因为_______________________________。
(3)该小组在探究镁和盐酸反应热量变化时，选择了装置Ⅲ，发现反应过程中，导管口有气泡冒出该装置________(填“能”或“不能”)证明镁和盐酸反应为放热反应，原因为______________________________________________。
答案　(1)U形管右侧液面下降，左侧液面上升　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (2)不是　硝酸铵溶于水没有新物质生成，为物理变化
(3)不能　镁和盐酸反应生成氢气，无论是吸热反应还是放热反应，烧杯中导管口都有气泡冒出
二、化学反应中能量变化的原因探析
微观探究H2＋Cl2===2HCl反应中能量变化
1.该反应过程中共吸收679 kJ能量，共放出862 kJ能量。
2.该反应放出183 kJ热量，为放热反应。
———————【活动探究】———————
1.化学反应中为什么会有能量变化？
提示：化学反应中有化学键的断裂与形成。反应物中的化学键断裂需要吸收能量，而生成物中的化学键形成要放出能量。放出的能量与吸收的能量不相等，根据能量守恒定律，化学反应中有能量变化。
2.如何判断一个化学反应是放热反应还是吸热反应？
提示：若断开化学键需要吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则该反应过程中有能量向环境释放，发生放热反应；若断开化学键吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，则该反应过程中需从环境吸收能量，发生吸热反应。
1.放热反应与吸热反应的比较
———————【核心归纳】———————
放热反应 吸热反应
微观角度 (与化学键强 弱的关系) 化学反应能量＝反应物总键能之和－生成物总键能之和 宏观角度 (形成原因) 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
反应过程 图示
化学反应能量＝生成物总能量－反应物总能量 2.化学反应遵循的两条基本规律
(1)质量守恒定律：自然界的物质发生转化时，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，但体系包含的总能量不变。
3.任何化学反应都伴随能量变化
任何化学反应都存在化学键的断裂和形成，化学键断裂吸收的能量与化学键形成释放的能量一定不相等，反应物所具有的总能量和生成物所具有的总能量也一定不相等，所以任何化学反应在发生物质变化的同时必然伴随着能量的变化；化学反应中能量的转化不一定都表现为化学能与热能的转化，化学能也可以与光能、电能等发生转化。
1.根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素
若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应；反之是吸热反应。
——吸热反应和放热反应的判断方法
2.根据化学键断裂和形成时的能量变化判断——用于计算
若断裂反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中的化学键所放出的能量，属于放热反应；反之是吸热反应。
3.根据反应物和生成物的稳定性判断
由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。
4.根据反应条件判断
凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。
5.经验判断
根据常见的放热反应、吸热反应类型判断。
A.O2的能量一定高于SO2的能量
B.SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量
C.SO2的能量一定高于SO3的能量
D.因该反应为放热反应，故不必加热就可以发生
———————【实践应用】———————
B
解析　判断一个反应是放热反应还是吸热反应，关键看反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。如果反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，B项正确，A、C项错误；放热反应只表明反应物总能量比生成物总能量高，而加热是反应的条件，两者无必然联系，许多放热反应也必须加热才能开始进行，D项错误。
4.已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，反应过程中能量变化如下图所示。
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 N≡N吸收的能量x值为________。
答案　(1)低于　(2)632　(3)946
解析　(3)根据图示，断裂旧化学键所吸收能量为(x＋498) kJ，形成新化学键所释放能量为2×632 kJ＝1 264 kJ，每生成2 mol NO(g)所吸收能量为180 kJ，因此有180 kJ＝(x＋498) kJ－1 264 kJ，故x为946。
核心体系建构
1.一种“即食即热型快餐”适合外出旅行时使用，其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真空包装食品，外层则是分别包装的两包化学物质，使用时拉动预留在外的拉线，使这两种化学物质反应，此时便可对食物进行加热，这两包化学物质最适宜的选择是(　　)
B
A.浓硫酸与水 B.生石灰与水
C.熟石灰与水 D.氯化钠与水
解析　浓硫酸溶于水虽然放热，但浓硫酸是液体，又具有强烈的腐蚀性，不适宜给食品加热；相同质量的生石灰和熟石灰分别溶于水，前者放出的热量比后者多；氯化钠溶于水能量变化不明显。
B
2.下列反应属于吸热反应的是(　　)
A.稀硫酸与氢氧化钾溶液反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.锌与稀硫酸的反应
D.生石灰变成熟石灰的反应
解析　稀硫酸与氢氧化钾溶液的反应为放热反应，A不符合题意；Ba(OH2)·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应，B符合题意；锌与稀硫酸的反应为放热反应，C不符合题意；生石灰变成熟石灰的反应为放热反应，D不符合题意。
C
3.化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A.该反应是吸热反应
B.断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键放出x kJ的
能量
C.断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D.2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
解析　从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，A、D项错误；断键时需要吸收能量，B项错误，C项正确。
B
4.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12 g石墨完全转化为金刚石时，要吸收a kJ的能量。下列说法中正确的是(　　)
A.石墨不如金刚石稳定
B.等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
C.石墨转化为金刚石的反应是放热反应
D.等质量的石墨的能量高于金刚石的能量
解析　由石墨完全转化为金刚石时吸热，属吸热反应，说明石墨的能量比金刚石低，石墨比金刚石更稳定；同质量的石墨和金刚石完全燃烧时，消耗氧气的量相同，生成同样多的二氧化碳，由于金刚石的能量高，所以金刚石燃烧后放出的能量要多。
5.在一定条件下A与B反应可生成C和D，其能量变化如下：
(1)若E1＞E2，反应体系的总能量________(填“升高”或“降低”)，为________(填“吸热”或“放热”)反应，其原因是____________________
________________________________________________________________。
(2)若E1＜E2，反应体系的总能量________(填“升高”或“降低”)，为________(填“吸热”或“放热”)反应，其原因是_____________________
________________________________________________________________。
答案　(1)降低　放热　反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放给环境
(2)升高　吸热　反应物从环境中吸收能量
解析　(1)若E1＞E2，反应体系的总能量降低，故反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放给环境，则生成物的总能量小于反应物的总能量，依据反应前后能量守恒可知反应是放热反应。(2)若E1＜E2，反应体系的总能量升高，故反应物从环境中吸收能量，则生成物的总能量大于反应物的总能量，依据反应前后能量守恒可知反应是吸热反应。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列对化学反应的认识错误的是(　　)
C
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
解析　化学反应不一定引起物质状态的变化，如气相反应：氮气与氢气化合生成氨气无状态变化。
2.下列变化中属于吸热反应的是(　　)
A
①液态水汽化　②将胆矾加热变为白色粉末　③苛性钠固体溶于水　④氯酸钾分解制氧气　⑤生石灰跟水反应生成熟石灰　⑥干冰升华
A.②④ B.①②④⑥
C.③⑤ D.②③④
解析　①水汽化是物理变化，不属于吸热反应。②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O，属于吸热反应。⑤是放热反应，③⑥均为物理变化。④分解为吸热反应。
3.下列化学反应过程中的能量变化符合下图所示的是(　　)
D
4.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是(　　)
D
A.H2O的分解反应是放热反应
B.氢能源已被普遍使用
C.氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
D.2 mol H2O(l)具有的总能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量
解析　水的分解是吸热反应，A错误；氢能源由于受贮存和运输等因素的限制，还未普遍使用，但有巨大的开发利用价值，B、C错误；2 mol H2(g)在
1 mol O2(g)中完全燃烧生成2 mol H2O(l)，并放出大量的热，故2 mol H2O(l)具有的总能量低于2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量，D正确。
5.人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是(　　)
A
A.研究菠菜蛋白质“发电”不属于“太阳能文明”
B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C.太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D.石油和天然气都属于碳素燃料
解析　菠菜蛋白质“发电”属于“太阳能文明”，A错误；发展太阳能经济有助于减缓温室效应，B正确；太阳能电池可将太阳能直接转化为电能，C正确；石油和天然气都属于碳素燃料，D正确。
6.(2021·新泰市高一期中)下列有关说法错误的是(　　)
A
A.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
B.两种非金属元素形成的化合物中可能含有离子键
C.需要加热的反应不一定是吸热反应
D.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的本质
解析　A.物理变化也可能伴随能量变化，如气态水液化会放出热量，所以伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化，故A错误；B.非金属元素形成的化合物中有可能有离子键，如NH4H是由两种非金属元素形成的离子化合物，故B正确；C.反应是吸热还是放热与反应条件无关，所以需要加热的反应不一定是吸热反应，也可能是放热反应，故C正确；D.旧键断裂吸热、新键形成放热，则化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的本质，故D正确。
7.(2021·浙江高一月考)氢气和氧气发生反应的过程用如下模型表示“－”表示化学键)，下列说法正确的是(　　)
C
A.过程Ⅰ是放热过程
B.过程Ⅲ一定是吸热过程
C.该反应过程中参加反应物质的旧化学键都断裂，且形成了新化学键
D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
解析　A.过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子，属于吸热过程，故A错误；B.过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程，故B错误；C.过程Ⅰ中所有的旧化学键断裂，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，故C正确；D.该反应中化学能还转化为光能，不一定只能以热能的形式进行，故D错误。
8.已知反应H2＋Cl2===2HCl，破坏1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，破坏1 mol Cl2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol HCl中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则下列说法中正确的是(　　)
A
A.该反应反应物的总能量高于生成物的总能量
B.该反应的能量关系为Q1＋Q2C.该反应需要在点燃或光照下进行，所以为吸热反应
D.该反应中化学能只能转化为热能
解析　所有的燃烧反应都是放热反应，所以该反应反应物的总能量高于生成物的总能量，A正确；放热反应形成化学键释放的能量2Q3 kJ大于破坏化学键吸收的能量(Q1＋Q2) kJ，B不正确；该反应为放热反应，反应放热还是吸热取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小，与条件无关，C不正确；该反应化学能可以转化为热能，也可以转化为其他形式的能，如电能、光能等，D不正确。
9.探究物质变化时，人们可以从不同角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断下列叙述中错误的是(　　)
C
A.钠原子与氯原子反应生成NaCl后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低
B.物质燃烧可看作“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能释放出来
C.氮分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气的化学性质很活泼
D.需要持续加热才能发生的反应一定是吸热反应
解析　钠原子和氯原子通过得失电子形成的钠离子和氯离子均达到了稳定结构，体系的能量降低，A正确；物质燃烧时放热，化学能转化为热能，B正确；化学反应首先是旧键的断裂，然后才是新键的形成，尽管氮元素的非金属性虽然较强，但反应时，氮分子中的化学键很难断裂，故通常状况下氮气的化学性质很稳定，C不正确；需要持续加热才能发生的反应说明反应过程要不断的吸收能量，故一定是吸热反应，D正确。
10.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其储存能量的能力是CO2的12 000～20 000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：
B
下列说法中正确的是(　　)
A.过程N2(g)―→2N(g)放出能量
B.过程N(g)＋3F(g)―→NF3(g)放出能量
C.反应N2(g)＋3F2(g)===2NF3(g)是吸热反应
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应
化学键 N≡N F—F N—F
键能/(kJ·mol－1) 941.7 154.8 283.0
解析　A项不正确，N2(g)―→2N(g)表示断裂化学键的过程，应吸收能量。B项正确，N(g)＋3F(g)―→NF3(g)表示形成化学键的过程，放出能量。C项错误，根据键能的数值，分别计算旧化学键断裂时吸收的总能量与新化学键形成时释放的总能量，比较二者的大小确定反应的能量变化，吸收的总能量(941.7 kJ＋154.8 kJ×3)＜放出的总能量(283.0 kJ×6)，故为放热反应。D项不正确，化学反应一定有化学键的断裂与生成，若NF3吸收能量后没有化学键的断裂与生成，则一定不发生化学变化，可能发生物理变化。
11.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(　　)
C
A.920 kJ B.557 kJ
C.436 kJ D.188 kJ
C
A.反应物的总能量低于生成物的总能量
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.向密闭容器中加入1 mol H2和1 mol I2，充分反应后放出的热量小于a kJ
D.断开2 mol H—I键所需能量为(c＋b-a) kJ
解析　A.根据题意，氢气与碘单质反应生成碘化氢为放热反应，所以反应物的总能量比生成物的总能量高，A错误；B.因为该反应为放热反应，所以断开1 mol H—H键和1 mol I—I键所吸收的能量小于形成2 mol H—I键所放出的能量，而形成2 mol H—I键所放出的能量与断开2 mol H—I键所吸收的能量相等，B错误；C.该反应是可逆反应，向密闭容器中加入1 mol H2(g)和
1 mol I2(g)，参加反应的H2、I2都小于1 mol，所以充分反应后放出的热量小于a kJ，C正确；D.设断开2 mol H—I键所需能量为x kJ，则有b＋c－x＝－a，解得x＝c＋b＋a，D错误。
二、非选择题
13.如图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL稀盐酸于试管中，试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是_____________________
____________________。
(2)产生上述现象的原因是________________________________________
________________________________________________________________。
(3)从能量的角度看：该反应中反应物断键吸收的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物成键释放的总能量；氯化镁溶液和氢气的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和稀盐酸的总能量。
答案　(1)镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中析出晶体，溶液变浑浊　(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应；Ca(OH)2在水中的溶解度随温度的升高而减小，故析出Ca(OH)2晶体　(3)小于　小于
解析　(1)镁与盐酸剧烈反应，可观察到产生大量气泡，反应放出热量，使饱和澄清石灰水温度升高，析出固体溶质，观察到溶液变浑浊。(2)镁与盐酸剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，饱和澄清石灰水升温后析出氢氧化钙晶体使溶液变浑浊。(3)从能量的角度看，该反应放出热量，故反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量。当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和稀盐酸的总能量。
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a________________________________________________________________；
b________________________________________________________________；
c________________________________________________________________。
(2)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，放出的热量为________ kJ(用字母表示)。
答案　(1)旧的化学键断裂所吸收的能量　新的化学键形成放出的能量　总反应所放出的能量　(2)放热　c(或b－a)
解析　(1)由图像分析可知，a表示旧的化学键断裂所吸收的能量，b表示新的化学键形成所放出的能量，c表示总反应所放出的能量。(2)反应物的总能量高于生成物，所以该反应是放热反应，放出的热量为c(或b－a) kJ。
15.(1)在25 ℃、101 kPa的条件下，
请回答下列有关问题：
①由H＋H→H2，当生成1 mol H2时，要________(填“吸收”或“放出”)436 kJ的能量；由Cl2→Cl＋Cl，当断裂1 mol Cl2中的共价键时，要________ (填“吸收”或“放出”) 243 kJ的能量。
请回答下列有关问题：
①4 mol HCl被氧化时，放出________kJ的热量。
②断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量相差________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。
(3)根据图示的能量转化关系判断，生成16 g CH3OH(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。
答案　(1)①放出　吸收　②431　③化学　热　相等
(2)①115.6　②31.9　强　(3)放出　45.5
解析　(1)①断裂化学键需要吸收能量，形成化学键需要释放能量。②断裂1 mol H—H键与1 mol Cl—Cl键吸收的能量之和，即436 kJ＋243 kJ＝679 kJ。设断开1 mol H—Cl所吸收的总能量为E(H—Cl) kJ，则生成2 mol H—Cl所释放的总能量为2×E(H—Cl) kJ，则有2×E(H—Cl) kJ－(436 kJ＋243 kJ)＝183 kJ，所以E(H—Cl)＝431 kJ。③两个反应的能量转化形式主要是化学能转化为热能，一个具体反应释放能量的多少与反应条件无关，而与断开旧化学键和形成新化学键的能量变化有关，所以生成等量的产物所释放的能量相等。
(2)①4 mol HCl被氧化时放出的热量为2×57.8 kJ＝115.6 kJ。②根据化学方程式和已知数据可得：243 kJ×2＋4×E(H—O)－498 kJ－4×E(H—Cl)＝115.6 kJ，E(H—O)－E(H—Cl)＝31.9 kJ，化学键断开所需能量越大，键的强度越大，则H2O中的H—O键比HCl中H—Cl键强。(3)根据图示变化可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应属于释放能量的反应，生成1 mol CH3OH(l)放出的能量为510 kJ－419 kJ＝91 kJ，16 g CH3OH的物质的量为0.5 mol，故生成16 g CH3OH(l)放出的能量为45.5 kJ。
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