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第一章 化学反应的热效应
第一节 反应热
第1课时 反应热 焓变
1．能辨识化学反应中的能量转化形式，能解释化学反应中能量变化的本质。
2．结合真实情境中的应用实例，能从多角度认识放热反应和吸热反应。认识化学反应中能量变化在生活、生产中的应用。
3．能运用反应焓变合理选择和利用化学反应。
1．通过分析“化学反应中的能量变化”，培养宏观辨识与微观探析能力。
2．通过认识“化学变化的本质”，培养变化观念与平衡思想。
1．体系(系统)及环境
被研究的物质及发生的反应称为_______；与体系相互影响的其他部分称为_______。
2．反应热
(1)因温度不同而在体系与环境之间交换或传递的能量是_______。
(2)在_______条件下，化学反应体系向环境_______或从环境_______的热量，称为化学反应的热效应，简称_________。
(3)许多反应热可以通过_________直接测定，即根据测得的体系的___________和有关物质的_________等来计算。
一、反应热及其测定
体系
环境
热量
等温
释放
吸收
反应热
量热计
温度变化
比热容
3．实验探究——中和反应反应热的测定
(1)测定原理：通过实验用温度计测定一定量的盐酸和NaOH溶液在反应前后的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。
反应热计算公式：Q＝mcΔt
Q：中和反应放出的_______；
m：反应混合液的_______；
c：反应混合液的_________；
Δt：反应前后溶液_______的差值。
热量
质量
比热容
温度
(2)测定装置
(3)实验步骤及注意事项
①反应前体系的温度：分别测量盐酸与NaOH溶液的温度。
②反应后体系的温度：_______混合并_______，记录_______温度。
③重复操作两次，取温度差的_________作为计算依据。
迅速
搅拌
最高
平均值
(4)数据处理
某小组用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行实验。
实验
次数 反应物的
温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2－t1) /℃
1 25.0 25.2 __________ 28.5 _________
2 24.9 25.1 __________ 28.3 _________
3 25.6 25.4 __________ 29.0 _________
25.1
3.4
25.0
3.3
25.5
3.5
[特别提醒]大量实验测得，在25 ℃和 101 kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol H2O时，放出57.3 kJ的热量。
1.42
56.8kJ
正｜误｜判｜断
(1)中和反应反应热的测定实验中的玻璃搅拌器换成铜制搅拌器效果更好。( )
(2)实验中测定反应前后温度变化的温度计可以更换。( )
(3)中和反应反应热的测定实验中，测定盐酸后的温度计没有冲洗干净，立即测 NaOH 溶液的温度。( )
(4)中和反应反应热的测定实验中，应将 50 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液分多次倒入小烧杯。( )
×
×
×
×
(1)为了保证盐酸完全被中和，采用稍过量的NaOH溶液。
(2)测量完盐酸的温度后，温度计应冲洗干净并擦干。
(3)酸碱溶液一次迅速混合。
深｜度｜思｜考
1.大量的实验测得，25 ℃和 101 kPa下，强酸和强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol水时，放出57.3 kJ的热量。测得的数据小于57.3，分析产生误差的可能原因是什么？
2．若改用100 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与100 mL 0.55 mol·L－1NaOH溶液混合，所测中和反应反应热的数值是否为本实验结果的2倍？
提示：否；中和反应反应热是指在稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应与本次实验结果基本相同。
3．若用NaOH固体代替NaOH溶液，对结果会产生什么影响？
提示：NaOH 固体溶于水时放热，使测得的反应热的数值偏大。
4．用浓硫酸代替盐酸对结果会产生什么影响？用醋酸代替盐酸对结果会产生什么影响？若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，对结果会产生什么影响？
提示：浓硫酸溶于水时放热，使所测反应热的数值偏大；弱酸、弱碱电离时吸热，使所测反应热的数值偏小；若用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液测定中和反应反应热，生成BaSO4沉淀时还会放出一部分热量，使所测反应热的数值偏大。
应｜用｜体｜验
1.关于中和反应反应热的测定实验，下列说法正确的是( )
A．在实验中，温度计只使用2次
B．为了使反应进行的更完全，可以使酸或碱适当过量
C．向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢以免洒出
D．用铜丝代替玻璃棒搅拌，会使测得的中和反应反应热数值偏大
B
解析：实验需要重复测定多次取平均值法，故温度计需要使用多次，A说法错误；为了使一种反应物反应完全，应该使另一种物质过量，所以为了使反应进行的更完全，可以使酸或碱适当过量，B说法正确；为减少热量损失，向盛装酸的烧杯中加碱时要迅速加入，且避免洒出，C说法错误；用铜丝代替玻璃棒搅拌，会导致能量损失高，测定的温度差减小，所以测定的中和反应反应热数值偏小，D说法错误。
2．我们将稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所释放的热量称为中和热，已知在稀溶液中，强酸和强碱每生成1 mol水放出57.3 kJ的热量。如图是某化学小组组装的中和热简易测定装置。请回答有关中和反应的问题。
(1)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液与足量稀硝酸反应，能放出________kJ热量。
(2)如图装置中仪器A的名称为_____________，作用是___________ ____________。
(3)若通过实验测定中和热的ΔH，其结果常常大于－57.3 kJ·mol－1，其原因可能是_________________________________。
(4)用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值会_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)(提示：NH3·H2O电离吸热)。
11.46
玻璃搅拌器
搅拌，使溶
液充分混合
实验中不可避免地有少量热量损失
偏小
解析：(1)根据中和热的含义：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，所以0.1 mol Ba(OH)2稀溶液与足量稀硝酸反应时生成0.2mol H2O(l)，故放出的热量为11.46 kJ。
(2)由实验装置知，A为玻璃搅拌器，作用是搅拌，使溶液充分混合。
(3)在测定中和热的实验中，减少热量损失是实验的关键，而在实验中会不可避免地有少量热量损失，导致结果常常大于－57.3 kJ·mol－1。
(4)用氨水代替NaOH(aq)，会使测得的中和热数值偏小，因为氨水(NH3·H2O)是弱碱，电离时需吸收热量。
1．宏观角度认识反应热
(1)内能：体系内物质的各种_______的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。
二、反应热与焓变
能量
(2)焓与焓变
注意 等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。
(3)ΔH与吸热反应和放热反应
ΔH＝_________总能量－_________总能量。
生成物
反应物
2．微观角度理解反应热
(1)化学反应的实质和特征
(2)以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明，如图所示：
(键能：在25 ℃和101 kPa下，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。)
ΔH＝___________________________________________________，ΔH＝_________总键能－_________总键能。
[特别提醒]化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。
(436＋243) kJ·mol－1－(431＋431)kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1
反应物
生成物
正｜误｜判｜断
(1)化学变化中的能量变化都是化学能与热能间的相互转化。( )
(2)所有的化学反应都伴有能量的变化。( )
(3)伴有能量变化的一定是化学反应。( )
(4)加热条件下发生的反应均为吸热反应。( )
(5)在一个化学反应中，当反应物总焓大于生成物的总焓时，反应放热，ΔH为负值。( )
(6)浓硫酸溶于水时，体系的温度升高，该过程属于放热反应。( )
(7)石墨转化为金刚石需要吸收能量，所以石墨更稳定。( )
×
√
×
×
√
×
√
(1)吸热反应和放热反应均为化学变化。
(2)吸热反应和放热反应与反应条件没有必然联系，需要加热的反应也可能是放热反应。
(3)一般来说，物质具有的能量越低，物质越稳定；物质内的总键能越大，物质越稳定。
深｜度｜思｜考
(1)a、b、c分别代表什么意义？
a：_____________________；
b：_____________________；
c：_________。
(2)该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，ΔH_____(填“>”或“<”)0。
旧键断裂吸收的能量
新键形成释放的能量
反应热
放热
<
应｜用｜体｜验
1.根据如图所示的反应，判断下列说法中错误的是( )
D
A．CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量
B．该反应的焓变大于零
C．该反应中有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键生成放出能量
D．由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
解析：反应吸热，生成物总能量高于反应物总能量，A正确；反应吸热，焓变大于零，B正确；碳酸钙中既有离子键又有共价键，其分解时既有离子键断裂又有共价键断裂，C正确；某些放热反应也需加热，D错误。
2．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子结构为B—A—B)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是 ( )
A．该反应的进行一定需要加热
B．该反应的ΔH＝－(E1－E2)kJ·mol－1
C．该反应为吸热反应
D．断裂1 mol A—A键和2 mol B—B键，放出E1 kJ能量
C
解析： A项，由反应前后能量守恒可知，反应物能量之和小于生成物能量之和，反应是吸热反应，吸热反应不一定都要加热，例如氢氧化钡晶体和氯化铵在常温下就能反应，故A项错误；B项，该反应的焓变＝断裂化学键吸收能量－形成化学键放出能量，所以焓变ΔH＝＋(E1－E2)kJ·mol－1，故B项错误；C项，反应是吸热反应，故C项正确；D项，断裂化学键吸收热量，所以断裂1 mol A—A键和2 mol B—B键吸收E1 kJ能量，故D项错误。
归纳总结：
焓变的两种计算方法：
(1)根据物质具有的能量来计算。
ΔH＝E(总生成物)－E(总反应物)
(2)根据化学键键能来计算。
ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝反应物断键吸收的总能量－生成物成键放出的总能量
随堂演练·知识落实
1．下列有关能量转化的认识不正确的是( )
A．燃料燃烧，只是将化学能转化成了热能
B．人类使用照明设备，将电能转化为光能
C．生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理有效
D．通过植物的光合作用，太阳能转化为化学能
A
解析：燃烧是剧烈的发光放热的氧化还原反应，过程中化学能可以变为光能、热能等，故A错误；照明需要光能，人类使用照明设备是将电能转化为光能，故B正确；人体内的能量变化是一个能量均衡的转化过程，生物体内的化学变化过程在能量转化上比体外发生的一些能量转化更为合理、有效，故C正确；植物的光合作用是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物，并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程，使得太阳能转化成了化学能，故D正确。
2．下列图示变化为吸热反应的是( )
A
解析：常见的放热反应有：燃烧、金属与酸反应、金属与水反应、酸碱中和反应、铝热反应和绝大多数化合反应等；常见的吸热反应有：绝大多数分解反应、某些化合反应(如碳与二氧化碳的反应)、碳与水蒸气的反应、氯化铵晶体与Ba(OH)2·8H2O的反应等。图中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，故A符合题意；图中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，故B不符合题意；浓硫酸稀释放热，为物理过程，故C不符合题意；Zn与稀盐酸反应为放热反应，故D不符合题意。
3．如图是某兴趣小组组装的中和热测定装置，分别取40 mL 0.50 mol·L－1盐酸与40 mL 0.55 mol·L－1氢氧化钠溶液进行中和热的测定，已知弱酸、弱碱电离需要吸热。
下列说法错误的是( )
A．稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应
B．仪器A的名称是玻璃搅拌器
C．在测定中和热的每次实验中，至少需要测定并记录3次温度
D．用氨水代替氢氧化钠溶液，其结果也是相同的
D
解析：稍过量的氢氧化钠确保盐酸完全反应，A正确；仪器A的名称是玻璃搅拌器，用于搅拌，且不导热，B正确；在测定中和热的每次实验中，第一次测盐酸的起始温度，第二次测氢氧化钠溶液的起始温度，第三次测混合溶液的最高温度，C正确；氨水电离时吸热，用氨水代替氢氧化钠溶液，中和热数值测定结果偏小，D错误。
4. 50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题：
(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃仪器是___________。
(2)隔热层的作用是___________________________。
(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm－3，又知中和反应后生成的溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1。为了计算中和反应反应热，某学生的实验记录数据如下：
玻璃搅拌器
减少实验过程中的热量损失
实验
序号 反应物的温度/℃ 反应前体
系的温度
t1/℃ 反应后体
系的温度
t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液
1 20.0 20.1 ________ 23.2
2 20.2 20.4 _______ 23.4
3 20.3 20.3 ________ 24.2
4 20.5 20.6 __________ 23.6
20.05
20.3
20.3
20.55
完成表格并依据该学生的实验数据，计算该实验中生成1 mol水时放出的热量为___________kJ(结果保留一位小数)。
51.8第一章 第一节 第一课时
一、选择题
1．下列说法正确的是( C )
A．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应，放热反应不需要加热
B．化学反应只能将化学能转化成光能或热能
C．化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
D．根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量
解析：化学反应的热效应与反应条件无关，有的吸热反应在常温下也可进行，如NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应；有的放热反应却需要加热，如铝热反应，A错误；化学能转化的能量形式是多样的，可以是光能、电能、热能等，B错误；化学反应中总是有化学键的断裂和形成，在断键时吸收能量，成键时释放能量，导致在化学反应中放热或吸热，C正确；由于任何化学反应都会伴随能量的变化，根据能量守恒定律可知反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，D错误。
2．反应A＋B―→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH>0)，②X―→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( D )
解析：A＋B―→X为吸热反应，A＋B的总能量小于X的总能量，排除选项A、C；X―→C为放热反应，则X的能量大于C的总能量，排除选项B，故选D。
3．如图所示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化，判断下列说法错误的是( D )
A．直观看，该反应中反应物断键吸收的总能量高于生成物形成键放出的总能量
B．2 mol气态氧原子结合生成O2(g)时，能放出498 kJ能量
C．断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收632 kJ能量
D．1 mol N2和1 mol O2的反应热ΔH＝－180 kJ·mol－1
解析：焓变＝反应物断裂化学键吸收的能量－生成物形成化学键放出的能量，N2＋O2===2NO ΔH＝946 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×632 kJ·mol－1＝＋180 kJ·mol－1，反应是吸热反应，该反应中反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量，故A正确；1 mol O2(g)吸收498 kJ能量形成2 mol O原子，原子结合形成分子的过程是化学键形成过程，是放热过程，2 mol O原子结合生成1 mol O2(g)时需要放出498 kJ能量，故B正确；形成2 mol NO放热2×632 kJ能量，所以1 mol NO分子中的化学键断裂时需要吸收632 kJ能量，故C正确；由选项A的分析可知，1 mol N2和1 mol O2的反应热ΔH＝＋180 kJ·mol－1，故D错误。
4．已知断开1 mol H2(g)中H—H键需要吸收436 kJ能量。根据能量变化示意图，下列说法正确的是( A )
A．化学反应：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，是放热反应
B．生成1 mol Cl2(g)中的Cl—Cl键需吸收243 kJ能量
C．断开1 mol HCl(g)中的H—Cl键需释放432 kJ能量
D．2 mol HCl(g)的总能量大于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量
解析：从图中得，反应物的总能量高于生成物的总能量，是放热反应，A项正确；生成Cl—Cl键需放出能量，B项错误；断开H—Cl键需吸收能量，C项错误；从图中得，反应物的总能量高于生成物的总能量，2 mol HCl(g)的总能量小于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量，D项错误。
5．下列过程中，需要吸收能量的是( C )
A．钠与水的反应 B．H＋Cl―→HCl
C．I2―→I＋I D．S＋O2SO2
解析：A中钠与水的反应是放热反应；B中氢原子与氯原子结合生成HCl分子时，有化学键形成，要放出热量；C项中有化学键的断裂，需要吸收能量；D中S与O2的反应是放热反应。
6．下列说法正确的是( D )
A．反应热是1 mol物质参加反应时的能量变化
B．ΔH越大，说明反应放出的热量越多
C．任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热
D．在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓的差值来决定
解析：一定量的物质在恒压条件下反应所释放或吸收的热量称为反应热，A项错误；对于放热反应，ΔH越大，说明反应放出的热量越少，B项错误；只有在恒压条件下，化学反应的焓变才等于化学反应的反应热，C项错误；一个化学反应是吸热反应还是放热反应，取决于生成物和反应物的焓的差值，D项正确。
7．下列过程中能量变化与图像不相符的是( D )
选项 A B
反应 NaOH和盐酸反应 Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应
图像
选项 C D
反应 Cl2和H2反应 Na和水反应
图像
解析：NaOH和盐酸反应是放热反应，反应物能量高于生成物，A正确；Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，反应物能量低于生成物，B正确；Cl2和H2反应是放热反应，反应物能量高于生成物，C正确；Na和水反应是放热反应，反应物能量高于生成物，D错误。
8．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法不正确的是( C )
A．整个过程实现了光能向化学能的转化
B．过程Ⅱ有O—O单键生成并放出能量
C．Ⅲ发生的反应：2H2O2===2H2O＋O2↑
D．过程的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑
解析：由图可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化，A正确；过程Ⅱ中生成氢气、过氧化氢，形成化学键，过程Ⅱ放出能量并生成了O—O键，B正确；过程Ⅲ为O—H键的断裂过程，生成H2和O2，C错误；总反应为水分解生成氢气和氧气，则总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，D正确。
9．已知2O(g)===O2(g) ΔΗ＝－496 kJ· mol－1， 结合能量变化示意图。下列说法正确的是( B )
A．拆开1 mol H2(g)中的化学键需要吸收932 kJ能量
B．拆开1 mol H2O(g)中所有化学键需要吸收926 kJ能量
C．1 mol H2O(l)转变为1 mol H2O(g)需要吸收88 kJ能量
D．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l)，共放热1 940 kJ
解析：已知2O(g)===O2(g) ΔΗ＝－496 kJ· mol－1，故断开1 mol O2需要吸收496 kJ能量，由图所示，断开2 mol H2和1 mol O2共吸收1 368 kJ能量，故断开1 mol H2化学键吸收的能量为：＝436 kJ，A错误；由图所示，形成2 mol H2O(g)释放的能量为1 852 kJ，故拆开1 mol H2O(g)中所有化学键需要吸收1 852 kJ/2＝926 kJ能量，B正确；由图所示，2 mol H2O(g)转化为2 mol H2O(l)需要释放88 kJ能量，故1 mol H2O(l)转变为1 mol H2O(g)需要吸收88 kJ/2＝44 kJ能量，C错误；如图所示，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应，化学键断开需要吸收1 368 kJ能量，形成稳定的生成物2 mol H2O(l)释放1 852 kJ＋88 kJ＝1 940 kJ，故共放热1 940 kJ－1 368 kJ＝572 kJ，D错误。
10．(2024·保定高二检测)反应A2(g)＋2BC(g)===2BA(g)＋C2(g)过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是( A )
A．E1等于拆开1 mol A2(g)中化学键和2 mol BC(g)中化学键所需能量之和
B．该反应的热效应ΔH＝E1－E2
C．该反应的ΔH<0
D．该反应既有极性键和非极性键的断裂又有极性键和非极性键的形成
11．异丁烯与氯化氢发生加成反应过程的体系能量变化如图所示，下列叙述正确的是( A )
A．产物②比产物①更稳定
B．此过程中只发生了非极性键的断裂
C．异丁烯与氯化氢的加成反应为吸热反应
D．1 mol产物①或②中均含有7 mol共价键
解析：能量越低，物质越稳定，根据图示可知，产物②比产物①的能量更低，故产物②比产物①更稳定，A正确；根据反应原理可知，反应过程中有碳碳键的断裂和氢氯键的断裂，B错误；根据图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，C错误；根据产物的结构简式可知，1 mol产物①或②中均含有13 mol共价键，D错误。
12．一种“MgCl2热化学循环”工艺如图所示，下列说法正确的是( C )
A．该工艺中只有1种能量转化方式
B．该工艺是利用海水制镁
C．MgCl2(aq)与H2O(l)的反应为吸热反应
D．工艺流程中的总反应为MgCl2＋H2O===MgO＋2HCl↑
解析：该工艺中有热能转化为化学能的过程，也有电能转化为化学能的过程，A错误；图示中看出在生产转化中MgCl2是循环物，氧气为最后产物，没有镁单质的生成，B错误；此反应需要在加热条件中反应，需要吸收能量，属于吸热反应，C正确；从图中看出初始反应物为H2O，最终生成物有O2和H2，总反应为2H2OO2↑＋2H2↑，D错误。
二、非选择题
13．断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：
化学键 H—H Cl—Cl O===O C—Cl C—H O—H H—Cl
E/kJ·mol－1 436 247 x 330 413 463 431
请回答下列问题：
(1)如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为_放热__(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝_(a－b)_kJ·mol－1__(用含a、b的关系式表示)。
(2)若图示中表示反应H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝_926__ kJ·mol－1，x＝_496.4__。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法用CuCl2作催化剂，在450 ℃下利用空气中的氧气与氯化氢反应制氯气。该反应的化学方程式为 O2＋4HCl2Cl2＋2H2O 。
若忽略温度和压强对反应热的影响，根据题(2)中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子发生转移时，反应的能量变化为_放出能量31.4_kJ__。
解析：(1)反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物与生成物的能量之差，即ΔH＝(a－b) kJ·mol－1。(2)b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2＝926；436＋x－926＝－241.8，则x＝496.4。(3)根据题意易写出方程式。反应的ΔH＝(496.4＋431×4－247×2－463×4) kJ·mol－1＝－125.6 kJ·mol－1，则转移1 mol电子时反应放出的能量为31.4 kJ。
14．利用如图装置测定中和反应反应热的实验步骤如下：
①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L－ 1硫酸倒入内筒中，测出硫酸温度；
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L－ 1 NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；
③将NaOH溶液倒入内筒中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。
回答下列问题：
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_③__(填序号)。
①沿玻璃棒缓慢倒入 ②分三次少量倒入 ③一次迅速倒入
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_d__(填字母标号)。
a．用温度计小心搅拌
b．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
c．轻轻地振荡烧杯
d．用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动
解析：(1)倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，所以③是正确的。
(2)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是用套在温度计上的玻璃搅拌器轻轻地搅动；温度计是测量温度的，不能使用温度计搅拌；也不能轻轻地振荡内筒否则可能导致液体溅出或热量散失，影响测定结果；更不能揭开杯盖用玻璃棒搅拌，会导致热量散失。
15．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_吸热__(填“吸热”或“放热”，下同)反应，(b)是_放热__反应，(c)是_吸热__反应。
(2)反应(b)破坏反应物中的化学键所吸收的能量_小于__(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 CH4＋CO22CO＋2H2 ，反应的ΔH_<__(填“<”“>”或“＝”)0。
(4)从起始到过渡态断裂的化学键有_C—H__，该过程_吸收__(填“放出”或“吸收”)能量。
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