2.2《化学反应中的热量》导学案（含答案）

1．化学反应的特征和实质是什么？
提示：化学反应的特征是有新物质生成，实质是原子(或原子团)的重新组合，即反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。
2．浓硫酸溶于水，生石灰与水反应，木材的燃烧是放出热量还是吸收热量？
提示：浓硫酸溶于水，生石灰(CaO)与水反应，木材燃烧均放出热量。
3．当今社会，三种常用的化石燃料是什么？
提示：煤、石油、天然气。
[新知探究]
探究1　加热条件下进行的反应是否一定是吸热反应？不需要加热就能进行的反应是否一定是放热反应？试举例说明。
提示：加热条件下进行的反应不一定是吸热反应，如炭的燃烧是放热反应，但需要加热才能进行；常温下就能进行的反应不一定是放热反应，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但常温下能够进行。
探究2　铝与稀盐酸的反应为放热反应，能否说明Al的能量大于H2的能量？
提示：不能；只能说明2 mol Al和6 mol HCl的总能量大于2 mol AlCl3和3 mol H2的总能量。
探究3　已知下列物质的键能：
对于反应：H2＋Cl2===2HCl，反应过程中断裂化学键共吸收的能量是多少？形成化学键共放出的能量是多少？依据以上两个数据判断该反应是放出还是吸收能量，并确定放出或吸收能量的多少？
提示：反应过程中断裂化学键共吸收的能量是436.4 kJ＋242.7 kJ＝679.1 kJ，形成化学键共放出的能量是431.8 kJ×2＝863.6 kJ，由于863.6＞679.1，故该反应放出能量，放出的能量为863.6 kJ－679.1 kJ＝184.5 kJ。
[必记结论]
1．放热反应和吸热反应
2．化学键与能量变化
(1)化学键与能量：
①破坏化学键，需要吸收能量；
②形成化学键，则会释放能量。
(2)化学键与化学反应能量变化：
吸热反应：断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量。
放热反应：断开化学键吸收的总能量小于形成化学键放出的总能量。
3．化学反应与能量变化
(1)放热反应：反应物的能量总和>生成物的能量总和。
(2)吸热反应：反应物的能量总和<生成物的能量总和。
[成功体验]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)只要有化学键的断裂，一定发生化学反应。(　　)
(2)断裂化学键释放出能量而生成新键则吸收能量。(　　)
(3)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学反应吸收能量。(　　)
(4)化学反应的过程实际上是一个旧键断裂的过程。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2．(好题共享·选自人教版教材P37·T4)下列反应中，属于放热反应的是________，属于吸热反应的是________。
①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)　②燃烧木炭取暖　③氢氧化钡晶体与氯化铵的反应　④酸与碱的中和反应　⑤生石灰与水作用制熟石灰　⑥食物因氧化而腐败
解析：CaCO3高温分解和Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应；木炭的燃烧，酸碱中和反应，CaO与水的反应及食物的缓慢氧化均为放热反应。
答案：②④⑤⑥　①③
[新知探究]
探究1　已知下列三个反应：
①H2＋Cl22HCl
②H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJ·mol－1
③H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
(1)以上三个反应中，哪个不属于热化学方程式？热化学方程式中的g、l、s分别表示什么含义？
提示：反应①不属于热化学方程式。热化学方程式中的g、l、s分别代表物质的气态、液态和固态。
(2)反应③中的代表什么意义？如果是2 mol H2和2 mol Cl2完全反应，则ΔH为多少？
提示：代表其物质的量为 mol；如果是2 mol H2和2 mol Cl2完全反应，则ΔH＝－369.2 kJ·mol－1
探究2　CaCO3受热分解的热化学方程式为：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋178.5 kJ·mol－1，该热化学方程式表示的含义是什么？
提示：表示1 mol CaCO3固体完全分解生成1 mol CaO固体和1 mol CO2气体吸收178.5 kJ的热量。
探究3　6 g碳完全燃烧生成CO2气体时放出196.8 kJ的热量，你能写出该反应的热化学方程式吗？
提示：C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.6 kJ·mol－1。
[必记结论]
1．热化学方程式的概念
表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式。
2．热化学方程式的意义
不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。
3．书写热化学方程式的“三步骤”
4．理解热化学方程式的“四注意”
[成功体验]
3．判断下列热化学方程式的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.6 kJ(　　)
(2)2CO＋O2===2CO2　ΔH＝－565.2 kJ·mol－1(　　)
(3)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋889.6 kJ·mol－1(　　)
(4)H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH＝－184.5 kJ·mol－1(　　)
解析：ΔH的单位是kJ·mol－1，(1)错误；热化学方程式必须注明物质的状态，(2)错误；CH4燃烧为放热反应，ΔH<0，(3)错误；(4)正确。
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
4．已知在25℃、101 kPa下，1 g H2燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量。试写出该反应的热化学方程式：_________________________。
解析：2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量为×2 mol＝571.6 kJ，故热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
答案：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
[新知探究]
探究1　可燃物燃烧必须具备的条件是什么？
提示：一是温度达到着火点以上；二是可燃物与O2充分接触。
探究2　已知下列几种燃料的热值：
物质
天然气(CH4)
氢气(H2)
热值/kJ·g－1
56
143
相同状况下，分别完全燃烧等体积的天然气和氢气，放出热量的比值是多少？
提示：完全燃烧等体积的天然气和H2，放出的热量之比为16×56∶2×143＝448∶143。
探究3　氢气作为一种新型能源，未来发展潜力很大，请分析H2作为新型能源有哪些优点？
提示：①生产H2的原料来源广(如水)；
②H2的热值高，即单位质量的H2完全燃烧放出的热量多；
③H2的燃烧产物是水，无污染。
[必记结论]
1．燃料燃烧释放的热量
(1)特点：
质量相同的不同燃料，由于它们的热值不同，完全燃烧后放出的热量不相同。
(2)计算方法：
燃料燃烧放出的热量＝形成生成物中的化学键放出的总能量－断裂反应物中的化学键吸收的总能量。
2．提高燃料的使用效率
(1)当今世界上使用最多的能源：
化石燃料，即煤、石油、天然气。
(2)化石燃料需亟待解决的问题：
(3)燃料充分燃烧的条件：
①要有足够多的空气；
②燃料与空气要有足够大的接触面。
(4)解决燃料燃烧存在问题的研究方向：
①研究化石燃料完全燃烧的条件和减少燃料燃烧产生的热量损耗的技术，研究提高燃料利用率的措施；
②怎样防止燃料燃烧造成的环境污染；
③通过化学方法把石油、煤等化石燃料转化为洁净燃料；
④开发氢能、核能、太阳能等洁净、高效的新能源。
[成功体验]
5．下列说法不正确的是(　　)
①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
③直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
④固体煤变为气体燃料后，燃烧效率更低
A．①④　　　　　　　　B．②③④
C．②③D．①③④
解析：选A　化石燃料充分燃烧的条件是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气或氧气要适当过量，①不正确；固体煤变为气体燃料后，接触面积增大，燃烧更充分，燃烧效率更高，④不正确。
6．已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，有关物质的化学键键能(拆开1 mol化学键所需要的能量)如下：
计算该反应生成2 mol NH3时吸收或放出的热量是多少？
解析：旧键断裂需要吸收的能量：Q吸＝E(N≡N)＋3×E(H—H)＝945.0 kJ·mol－1＋3×436.0 kJ·mol－1＝2 253.0 kJ·mol－1。因为1 mol NH3中含有3 mol N—H键，化学反应中生成2 mol NH3，共含有6 mol N—H键，所以新键形成放出的能量：Q放＝6E(N—H)＝6×391.0 kJ·mol－1＝2 346.0 kJ·mol－1，Q吸答案：放出93.0 kJ的热量
[新知探究]
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7．某同学做如图所示实验，以检验反应中的能量变化。
(1)实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是________热反应；(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是________热反应。
(2)写出铝与盐酸反应的离子方程式：___________________________。
(3)根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该________其生成物的总能量。
解析：(1)反应后(a)中温度升高，(b)中温度降低，说明(a)中反应为放热反应，(b)中反应为吸热反应。
(2)铝与盐酸反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
(3)(b)中反应为吸热反应，根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量低于其生成物的总能量。
答案：(1)放　吸
(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(3)低于
———————————————[关键语句小结]————————————————
1．吸热反应和放热反应的“概念和判断”：
(1)吸收热量的化学反应叫吸热反应，放出热量的化学反应叫放热反应；
(2)微观上：断开化学键吸收的能量与形成化学键放出的能量不同，若前者大为吸热反应，后者大为放热反应；
(3)宏观上：反应物的总能量与生成物的总能量不同，若前者小于后者为吸热反应，前者大于后者为放热反应。
2．常见的吸热反应与放热反应。
(1)常见的放热反应有：①燃烧；②中和反应；③活泼金属与H2O或酸的反应；④大多数化合反应。
(2)常见的吸热反应有：①CO、H2还原金属氧化物的反应；②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；③大多数分解反应。
3．书写热化学反应方程式的“三步骤”：
(1)写出配平的化学反应方程式；
(2)标明物质的状态；
(3)计算并写出对应的反应热ΔH。
[例1]　已知X＋Y===M＋N反应中的能量变化过程如图，则下列有关说法正确的是(　　)
A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量
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
D．X和Y的总能量一定低于M和N的总能量
解析：选D　一个确定的化学反应是吸热还是放热，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小；或取决于断开反应物中的化学键所吸收总能量和形成生成物中的化学键所放出总能量的相对大小。
物质本身具有的能量越低越稳定，参加反应时化学键断裂吸收的能量就越多，而如果是通过新键形成而生成该物质，则放出的能量就越多。物质具有的能量越高，则物质本身越不稳定，参加反应时断键所需能量越少，该物质性质活泼，而形成该物质时，放出的能量较少。表示为，由反应A―→B　ΔH＜0可知，A的能量高于B，但稳定性B＞A。
[双选]金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石，要吸收1.895 kJ的热能。据此，试判断在100 kPa压强下，下列结论正确的是(　　)
A．石墨比金刚石稳定
B．金刚石比石墨稳定
C．1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量高
D．1 mol石墨比1 mol金刚石的总能量低
解析：选AD　石墨转变成金刚石的热化学方程式为C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.895 kJ·mol－1，故1 mol金刚石具有的总能量高于1 mol石墨具有的总能量。依据能量越低越稳定判断石墨比金刚石稳定。
[例2]　1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94 kJ热量，此反应的热化学方程式为(　　)
A．C＋H2O===CO＋H2　ΔH＝＋131.3 kJ
B．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝－131.3 kJ·mol－1
C．C(s)＋H2O(l)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
D．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
解析：选D　A项，未注明物质的状态，ΔH的单位错误，A错；该反应为吸热反应，ΔH>0，B错误；C项，H2O为液态，错误；1 mol C(s)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)时，吸收热量为12×10.94 kJ＝131.3 kJ，D正确。
书写热化学方程式时的常见错误：
(1)忘记或标错物质的状态或漏标某一物质的状态。
(2)关于ΔH：
①漏标“＋”或“－”；
②ΔH的数值错误，ΔH应与化学计量数成正比；
③漏掉单位 kJ·mol－1或错写成kJ。
(1)若例2中的反应为可逆反应，写出其逆反应的热化学方程式。
(2)2 g碳在相同条件下反应将吸收多少kJ的热量？
提示：(1)互为可逆反应的两个反应其反应热的数值相等，符号相反。
(2)2 g碳在相同条件下反应吸收热量为
10．94 kJ×2＝21.88 kJ。
答案：(1)CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)
ΔH＝－131.3 kJ·mol－1
(2)21.88
1．下列各图中表示热化学方程式A(g)＋B(g)===C(g)＋D(l)　ΔH<0的是(E表示能量)(　　)
解析：选B　ΔH<0，该反应是放热反应，即生成物的总能量比反应物的总能量低，并且反应的发生需要一定的能量，所以B项正确。
2．下列说法中正确的是(　　)
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时，反应为吸热反应
C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0
D．ΔH的大小与热化学方程式的计量系数无关
解析：选C　化学反应过程中，既有物质的变化，又有能量的变化，A错；B项反应为放热反应，错误；ΔH的大小与化学计量数对应成正比，D错。
3．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是(　　)
A．铝片与稀硫酸的反应
B．大理石分解反应
C．灼热的炭与CO2的反应
D．甲烷在O2中的燃烧反应
解析：选C　B项和C项涉及的反应是吸热反应，但B项反应的化学方程式为CaCO3CaO＋CO2↑，是非氧化还原反应，C项反应的化学方程式为C＋CO22CO，是氧化还原反应。
4．下列热化学方程式书写正确的是(　　)
A．2SO2＋O22SO3　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．C(s) ＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
解析：选C　书写热化学方程式必须注意以下几点：①要注明反应热与各物质的状态，A错，②吸热反应ΔH＞0，体系能量升高；放热反应，ΔH＜0，B、D错。
5．甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃。
(1)甲硅烷中含有的化学键是________，其在固态时属于__________晶体。
(2)已知室温下1 g甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6 kJ，则其热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物，属于共价化合物，其中只含共价键，在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。
(2)1 mol SiH4完全燃烧，生成液态水放出的热量为44.6 kJ·g－1×32 g＝1 427.2 kJ。因此热化学方程式为
SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。
答案：(1)共价键　分子
(2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1
1．下列说法中，错误的是(　　)
A．化学反应必然伴随发生能量变化
B．化学反应中的能量变化主要是由化学键变化引起的
C．化学反应中的能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D．能量变化是化学反应的基本特征之一
解析：选C　任何化学反应都会伴随有能量的变化，A、D正确。化学反应过程中，因化学键断裂要吸收能量，新化学键形成要释放能量，所以反应中能量变化也是由化学键变化引起的，B正确。
2．已知2H2＋O2点燃,2H2O，关于该反应的下列说法错误的是(　　)
A．该反应是一个放热反应
B．参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能量
C．反应条件“点燃”决定了该反应是一个吸热反应
D．2 mol H2和1 mol O2反应时断裂化学键吸收的总能量小于生成2 mol H2O时形成化学键释放的总能量
解析：选C　氢气与氧气的反应是放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，反应物中断裂化学键吸收的总能量小于生成物中形成化学键释放的总能量，与反应条件无关。
3．在下列化学变化中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是(　　)
A．2H2＋O22H2O
B．CaCO3CaO＋CO2↑
C．CaO＋CO2===CaCO3
D．C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O
解析：选B　当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应，H2、C2H5OH的燃烧均为放热反应；CaO与CO2的化合反应属于放热反应；CaCO3的分解反应属于吸热反应。
4．下列对热化学方程式H2(g)＋I2(g)===HI(g)　ΔH＝＋26 kJ·mol－1的叙述中，正确的是(　　)
A．1 mol 氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量
B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量
C．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量
D．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量
解析：选C　在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；A、D则未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来；热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表示分子个数，B错误；且D将反应错认为是放热反应。
5．氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，断裂1 mol H2中的化学键消耗的能量为Q1 kJ，断裂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。下列关系式中，正确的是(　　)
A．Q1＋Q2＞Q3　　　　　　B．Q1＋Q2＞2Q3
C．Q1＋Q2＜Q3D．Q1＋Q2＜2Q3
解析：选D　H2与Cl2反应的化学方程式为H2＋Cl22HCl，断裂化学键消耗的总能量为(Q1＋Q2)kJ，形成化学键放出的总能量为2Q3，因该反应为放热反应，则2Q3＞Q1＋Q2。
6．已知1 g丙烷(C3H8)完全燃烧生成CO2气体和液态水，放出50.405 kJ热量，则下列热化学方程式正确的是(　　)
A．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－50.405 kJ·mol－1
B．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋2 217.82 kJ·mol－1
C．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝＋50.405 kJ·mol－1
D．C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 217.82 kJ·mol－1
解析：选D　丙烷燃烧是放热反应，ΔH应小于0，B、C错误；1 g 丙烷燃烧放出热量50.405 kJ，1 mol 丙烷燃烧放热为2 217.82 kJ，A错误。
7．4P(红磷，s)P4(白磷，s)　ΔH＝＋17 kJ·mol－1，根据以上热化学方程式，下列推论正确的是(　　)
A．当1 mol白磷完全转变成红磷时放出17 kJ热量
B．正反应是一个放热反应
C．当4 g红磷转变成白磷时吸收17 kJ热量
D．白磷比红磷稳定
解析：选A　题给热化学方程式表示4 mol红磷转变成1 mol白磷时吸收17 kJ的热量，B、C错误，A正确；因为白磷比红磷的能量高，故白磷比红磷稳定性差，D错误。
8．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键能放出x kJ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：选C　由图示知反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应，A、D项错误；断键时吸收能量，B项错误。
9．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．920 kJ B．557 kJ
C．436 kJ D．188 kJ
解析：选C　2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝－484 kJ·mol－1
1 mol H－H键断裂时吸收热量为
(463 kJ ×4－484 kJ－496 kJ)/2＝436 kJ。
10．[双选]在101 kPa时燃烧1 t含FeS2质量分数为70%的黄铁矿生成固态Fe2O3和气态SO2，放出4.98×106 kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是(　　)
A．4FeS2(s)＋11O2(g)===2Fe2O3(s)＋8SO2(g)
ΔH＝－3 414.8 kJ·mol－1
B．FeS2(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)＋2SO2(g)
ΔH＝－853.7 kJ·mol－1
C．4FeS2(s)＋11O2(g)===2Fe2O3(s)＋8SO2(g)
ΔH＝＋3 414.8 kJ·mol－1
D．FeS2(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)＋2SO2(g)
ΔH＝＋853.7 kJ·mol－1
解析：选AB　1 t含FeS2质量分数为70%的黄铁矿中FeS2的物质的量为＝5 833.3 mol，所以1 mol FeS2完全燃烧生成固态Fe2O3和气态SO2放出的热量为＝853.7 kJ，即ΔH＝－853.7 kJ·mol－1,4 mol FeS2完全燃烧时放出的热量为 853.7 kJ×4＝3 414.8 kJ，所以A和B都正确。
11．天然气的主要成分是甲烷(CH4)，甲烷燃烧时的能量变化如图所示，已知1 mol H2O由气态变为液态时放出44 kJ的能量。请回答下述问题：
(1)写出甲烷燃烧生成液态水的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)8 g CH4完全燃烧时生成液态水放出的热量是______ kJ。
解析：由图知1 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出热量为(882－80) kJ＝802 kJ，反应中生成2 mol气态水液化时放出热量44 kJ×2＝88 kJ，故ΔH＝－890 kJ·mol－1。
答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890 kJ·mol－1　(2)445
12．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：
(1)图示3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。
(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。
(3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置进行实验(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
________________________________________________________________________。
②若观察到烧杯里产生气泡，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”)，理由是________________________。
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是________________________。
(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“”)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，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。
解析：(1)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放热还是吸热；装置只是一个铜与浓硝酸反应并将生成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。(2)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。(3)浓硫酸、硝酸铵溶于水有热效应，但不属于化学反应，故不是放热或吸热反应。
答案：(1)
(2)左端液柱降低，右端液柱升高　放热
(3)①产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱　②可能是放热反应　某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是放热反应　③硝酸铵(或其他合理答案)
(4)Ⅰ(或Ⅱ)　放热
13．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知：0.4 mol液态肼与足量的双氧水反应，生成氮气和水蒸气，并放出256.65 kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为_____________________________。
(2)又已知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44 kJ·mol－1，则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________。
(3)此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_________________________________________________________________________。
解析：(1)依据题目的条件可以求得：当有1 mol液态肼和双氧水反应生成氮气和水蒸气时，放出的热量为256.65 kJ×1 mol÷0.4 mol＝641.625 kJ，所以，ΔH＝－641.625 kJ·mol－1。
热化学方程式为
N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－641.625 kJ·mol－1。
(2)16 g液态肼为0.5 mol，当反应后生成的水为液态时，放出的总热量为641.625 kJ÷2＋44 kJ×2≈408.8 kJ。
(3)燃料反应后的生成物是水和氮气，不对环境造成污染。
答案：(1)N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－641.625 kJ·mol－1
(2)408.8 kJ
(3)燃料反应后的生成物是水和氮气，不对环境造成污染