Question

化学反应伴随能量变化，其中能量的主要形式是热能。

I：如图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，往试管中放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL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)写出有关反应的离子方程式__________________________。

(4)由实验推知，MgCl₂和H₂的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和HCl的总能量。

II：从能量变化的角度研究反应：2H₂＋O₂=2H₂O。

(1)如图能正确表示该反应中能量变化的是_________。

(2)已知断开或形成1 mol化学键吸收或放出的能量，叫做该化学键的键能，单位为kJ·mol^－1。一些键能数据如下表：

化学键	H—H	O=O	H—O
键能(kJ·mol^－^1)	436	496	463

请回答：

断裂反应物2 mol H₂和1 mol O₂的化学键，需要_______的总能量为______kJ；形成生成物2 mol H₂ O的化学键，需要______的总能量为______kJ。所以该反应能量变化值的大小 ____________ kJ（填数值）。

Answer

镁片逐渐溶解，有大量气泡产生，烧杯中溶液变浑浊 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升高而减小，故析出Ca(OH) 2 晶体 Mg＋2H＋=Mg2＋＋H 2 ↑ 小于 A 吸收 1368 放出 1852 484

【解析】

Ⅰ.试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，往试管中放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，镁是活泼金属，可与酸发生反应，反应放热，由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，因此随着反应的进行会有Ca(OH)2析出，从而饱和石灰水变浑浊，据此分析解答；

Ⅱ.(1)反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应为放热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应为吸热反应，氢气与氧气反应生成水为放热反应，据此分析解答；

(2)1molH2中含有1molH—H键，1molO2中含有1molO—O键，1molH2O含有2molH—O键，结合键能数据进行计算。

Ⅰ.(1)镁与稀盐酸会发生反应：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，该反应为放热反应，因Ca(OH)2溶解度随温度升高而降低，故实验现象为：镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊，故答案为：镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中溶液变浑浊；

(2)由(1)分析可知，产生上述现象的原因是：镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出，故答案为：镁与盐酸反应生成氢气，且该反应放热，Ca(OH)2的溶解度随温度升高而减小，故有固体析出；

(3)镁与盐酸反应的离子方程式为：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，故答案为：Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑；

(4)该反应为放热反应，即反应物总能量高于生成物总能量，故MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量，故答案为：小于；

Ⅱ.(1)氢气燃烧是放热反应，这说明反应物的总能量高于生成物的总能量，因此能正确表示该反应中能量变化的是A，故答案为：A；

(2)由于断键吸收能量，则拆开2molH2化学键需要吸收2mol×436kJ/mol＝872kJ，拆开1molO2化学键需要吸收能量是1mol×496kJ/mol＝496kJ，则断键共需要吸收的能量是872kJ+496kJ＝1368kJ；形成4molH-O键放出的能量是4mol×463kJ/mol＝1852kJ，所以2mol氢气反应最终放出的能量是1852kJ－1368kJ＝484kJ，故答案为：吸收；1368；放出；1852；484。