2019-2020年蘇教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)》（第1課時(shí)）學(xué)案.doc

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2019-2020年蘇教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)》（第1課時(shí)）學(xué)案 第1課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)的焓變 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.了解反應(yīng)熱和焓變的含義，知道吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念。2.理解化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的原因。3.知道熱化學(xué)方程式的概念，能通過(guò)比較的方法理解熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的區(qū)別。4.能正確書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式并利用其進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。 [重點(diǎn)難點(diǎn)]　1.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及簡(jiǎn)單計(jì)算。2.反應(yīng)過(guò)程中能量變化的原因。 1．反應(yīng)熱 (1)定義：化學(xué)上規(guī)定，當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物的溫度相同時(shí)，反應(yīng)所吸收或釋放的熱量稱(chēng)為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)反應(yīng)熱。 (2)濃H2SO4稀釋時(shí)放出的熱是否為反應(yīng)熱？ 答案　只有在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中放出或吸收的熱量才通常叫做反應(yīng)熱；而物理變化中的能量變化不是反應(yīng)熱，如NH4NO3溶于水的吸熱、濃H2SO4的稀釋放熱等過(guò)程中所涉及的熱量都不是反應(yīng)熱。 2．焓變 在恒溫和恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或釋放的熱量稱(chēng)為反應(yīng)的焓變。符號(hào)用ΔH表示，單位一般用 kJmol－1。 3．放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) (1)生成物釋放的總能量與反應(yīng)物吸收的總能量的相對(duì)大小決定化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。 ①當(dāng)ΔH＜0時(shí)，為放熱反應(yīng)，反應(yīng)體系能量降低。 ②當(dāng)ΔH＞0時(shí)，為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)體系能量升高。 (2)下列反應(yīng)中，屬于吸熱反應(yīng)的是③⑤，屬于放熱反應(yīng)的是①②④。 ①燃燒反應(yīng)?、阡X熱反應(yīng)?、勐然@與消石灰的反應(yīng)　④金屬與酸反應(yīng)?、軨＋H2O(g)CO＋H2 4．熱化學(xué)方程式 (1)概念及表示意義 能表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.5 kJmol－1，表示在25℃、101kPa，1 mol H2與 mol O2完全反應(yīng)生成1 mol液態(tài)水時(shí)放出的熱量是285.8 kJ。 (2)書(shū)寫(xiě) 熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子數(shù)，因此，它可以是整數(shù)，也可以是小數(shù)或分?jǐn)?shù)。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其ΔH不同。即使化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，當(dāng)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)不同時(shí)，ΔH也不同。 (3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： (1)1 mol C2H5OH(l)完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ熱量：______________。 (2)1 mol C(石墨)與適量H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ熱量：______________。 (3)1.7 g NH3(g)發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成氣態(tài)產(chǎn)物，放出22.67 kJ的熱量：____________。 答案　(1)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　 ΔH＝－1 366.8 kJmol－1 (2)C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.3 kJmol－1 (3)4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－906.8 kJmol－1 或NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g)　 ΔH＝－226.7 kJmol－1 解析　(1)C2H5OH燃燒的化學(xué)方程式為C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O，那么，相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH＝－1 366.8 kJmol－1。 (2)1 mol C(石墨)完全反應(yīng)吸收131.3 kJ熱量，則相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(石墨，s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝131.3 kJmol－1。 (3)1.7 g NH3的物質(zhì)的量為0.1 mol，則4 mol NH3發(fā)生反應(yīng)放出的熱量為22.67 kJ40＝906.8 kJ，1 mol NH3完全反應(yīng)放出的熱量為226.7 kJ。那么相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－906.8 kJmol－1或NH3(g)＋O2(g)===NO(g)＋H2O(g)　ΔH＝－226.7 kJmol－1。 一、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的原因 1．物質(zhì)的總能量與反應(yīng)熱的關(guān)系 　　類(lèi)型 比較　　 放熱反應(yīng) 吸熱反應(yīng) 關(guān)系 反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量 反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量 表示方法 ΔH<0 ΔH>0 圖示 實(shí)例 H2(g)＋Cl2(g)=== 2HCl(g)　ΔH＝－183 kJmol－1 C(s)＋H2O(g)=== CO(g)＋H2(g) ΔH＝131.3 kJmol－1 2.化學(xué)鍵與反應(yīng)熱的關(guān)系 化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因(如圖)。 吸收能量E1 反應(yīng)物生成物 放出能量E2 ①E1>E2　反應(yīng)吸收能量　ΔH>0 ②E1生成物的化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量總和，反應(yīng)吸熱。 ②反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量總和<生成物的化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量總和，反應(yīng)放熱。 【典例導(dǎo)悟1】　下列說(shuō)法正確的是(　　) A．反應(yīng)焓變是指1 mol物質(zhì)參加反應(yīng)時(shí)的能量變化 B．當(dāng)反應(yīng)放熱時(shí)，ΔH>0，反應(yīng)吸熱時(shí)，ΔH<0 C．在加熱條件下發(fā)生的反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) D．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)物能量大于生成物能量時(shí)，反應(yīng)放熱，ΔH為“－” 解析　焓變是生成物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差，它與反應(yīng)物的量有關(guān)，而與反應(yīng)條件(如是否加熱)沒(méi)有直接關(guān)系，所以A、C兩項(xiàng)不正確；ΔH>0時(shí)，物質(zhì)的總能量增加，反應(yīng)吸熱；ΔH<0時(shí)，物質(zhì)的總能量減少，反應(yīng)放熱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在反應(yīng)中若物質(zhì)所具有的總能量減少，反應(yīng)就放熱，反之就吸熱，因此D項(xiàng)正確。 答案　D 二、熱化學(xué)方程式 1．熱化學(xué)方程式與普通化學(xué)方程式的區(qū)別 普通化學(xué)方程式 熱化學(xué)方程式 化學(xué)計(jì)量數(shù) 整數(shù)，既表示微粒個(gè)數(shù)又表示微粒的物質(zhì)的量 可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)，只表示微粒的物質(zhì)的量 物質(zhì)狀態(tài) 不要求注明 必須在物質(zhì)或微粒之后注明 ΔH符號(hào)及 單位 無(wú) 必須注明 意義 表明了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化 不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化，而且表明了化學(xué)反應(yīng)中能量的變化 2.下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是②⑤；錯(cuò)誤的是①③④，錯(cuò)誤的原因是①中未注明物質(zhì)狀態(tài)，③中單位不對(duì)，應(yīng)為kJmol－1，④中應(yīng)標(biāo)上“－”，即ΔH＝－393.5_kJmol－1。 ΔH＝－196.6 kJmol－1 ②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1 ③C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ ④C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝393.5 kJmol－1 ⑤H2O(l)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝285.8 kJmol－1 總結(jié)　與普通化學(xué)方程式相比，書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)除遵循書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的要求外，還應(yīng)注意以下五點(diǎn)： (1)注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài) 方程式中每種物質(zhì)的化學(xué)式后面用括號(hào)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(g、l、s)，不用標(biāo)“↑”或“↓”，水溶液用aq表示。 (2)注意注明必要的反應(yīng)條件 焓變與溫度和壓強(qiáng)等測(cè)定條件有關(guān)，所以書(shū)寫(xiě)時(shí)必須在ΔH后指明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(298 K、101 kPa時(shí)，可不注明)。 (3)注意明確系數(shù)的含義 系數(shù)只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示分子個(gè)數(shù)或原子個(gè)數(shù)，因此熱化學(xué)方程式中系數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。 (4)注意ΔH的單位及符號(hào) ΔH的單位是Jmol－1或kJmol－1，ΔH只能寫(xiě)在化學(xué)方程式的右邊，表示正向反應(yīng)的焓變。ΔH<0表示為放熱反應(yīng)；ΔH>0，則表示為吸熱反應(yīng)。 (5)注意同一反應(yīng)中系數(shù)與ΔH數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系 化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則ΔH的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則ΔH改變符號(hào)，但絕對(duì)值不變。 【典例導(dǎo)悟2】298 K、101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為－57.3 kJmol－1，辛烷的燃燒熱為－5 518 kJmol－1。下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是(　　) A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1 C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 518 kJmol－1 D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5 518 kJmol－1 解析　H2SO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)，不僅生成了H2O還有BaSO4生成，因此A項(xiàng)放出的熱量比57.3 kJ2還多，A項(xiàng)錯(cuò)誤；辛烷的燃燒熱是指1 mol辛烷完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水時(shí)放出的熱量是5 518 kJ，C、D項(xiàng)均錯(cuò)誤。 答案　B 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，都表現(xiàn)為熱量的變化 B．需要加熱才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，一定是吸熱反應(yīng) C．放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生 D．反應(yīng)是放熱還是吸熱必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的大小 答案　D 解析　放熱和吸熱是化學(xué)反應(yīng)中能量表現(xiàn)的主要形式，它取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小，但吸熱和放熱不是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的惟一形式。反應(yīng)開(kāi)始需要加熱，該反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)在一定條件下都能發(fā)生，但特定情況下也可能都不發(fā)生。 2．下列反應(yīng)中既是氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是(　　) A．鋁與稀鹽酸反應(yīng) B．灼熱的炭與二氧化碳反應(yīng) C．甲烷在空氣中燃燒 D．Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng) 答案　B 解析　A為放熱反應(yīng)；B為吸熱反應(yīng)且發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C為放熱反應(yīng)；D為吸熱反應(yīng)但不是氧化還原反應(yīng)。 3．沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)，放出445 kJ熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是(　　) A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝890 kJmol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝890 kJmol－1 C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 D.CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l) ΔH＝－890 kJmol－1 答案　C 解析　0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)，放出445 kJ熱量，即1 mol CH4完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)H2O時(shí)，放出890 kJ熱量。根據(jù)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的規(guī)定，要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，標(biāo)出反應(yīng)的熱效應(yīng)，只有C項(xiàng)正確。 4．下列說(shuō)法或表示方法正確的是(　　) A．等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多 B．在稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJ C．由C(石墨)===C(金剛石)　ΔH＝1.90 kJmol－1可知，金剛石比石墨穩(wěn)定 D．在101 kPa時(shí)，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJmol－1 答案　B 解析　由于硫固體變成硫蒸氣需要吸熱，故等物質(zhì)的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量少，A錯(cuò)；濃硫酸稀釋時(shí)放熱，B正確；由C(石墨)===C(金剛石)　ΔH＝1.90 kJmol－1，由吸熱反應(yīng)可知，金剛石能量比石墨高，所以，石墨比金剛石穩(wěn)定，C錯(cuò)；根據(jù)燃燒熱定義可知D錯(cuò)。 5．已知299 K時(shí)，合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.0 kJmol－1，將此溫度下的1 mol N2和3 mol H2放在一密閉容器中，在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。測(cè)得反應(yīng)放出的熱量為(假定測(cè)量過(guò)程中沒(méi)有能量損失)(　　) A．一定小于92.0 kJ B．一定大于92.0 kJ C．一定等于92.0 kJ D．無(wú)法確定 答案　A 解析　反應(yīng)熱是指反應(yīng)完全進(jìn)行時(shí)放出或吸收的熱量。1 mol N2和3 mol H2放在密閉容器中，在催化劑存在時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，是不能進(jìn)行到底的，因此反應(yīng)放出的熱量一定小于92.0 kJ。 6．關(guān)于熱化學(xué)方程式：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－184.6 kJmol－1的敘述正確的是(　　) A．一分子H2和Cl2反應(yīng)，放出熱量184.6 kJ B．1 mol H2和Cl2完全反應(yīng)生成2 mol HCl放出的熱量為184.6 kJ C．在298 K、101 kPa時(shí)，1 mol氣態(tài)H2和1 mol氣態(tài)Cl2完全反應(yīng)生成2 mol HCl氣體，放出的熱量為184.6 kJ D．在298 K、101 kPa時(shí)，1 mol氣態(tài)H2和1 mol氣態(tài)Cl2完全反應(yīng)生成2 mol HCl氣體，吸收的熱量為184.6 kJ 答案　C 解析 7．由右圖分析，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．A―→B＋C和B＋C―→A兩個(gè)反應(yīng)吸收或放出的能量不等 B．A―→B＋C是放熱反應(yīng) C．A具有的能量高于B和C具有的能量總和 D．A―→B＋C是吸熱反應(yīng)，則B＋C―→A必然是放熱反應(yīng) 答案　D 解析　本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，由圖可知，B＋C的能量高于A的能量，則反應(yīng)B＋C―→A一定是放熱反應(yīng)；反之，A―→B＋C則是吸熱反應(yīng)。根據(jù)能量守恒定律，兩反應(yīng)的反應(yīng)熱在數(shù)值上相等，符號(hào)相反。 8．已知在相同狀況下，要使同一化學(xué)鍵斷裂需要吸收的能量等于形成該化學(xué)鍵放出的能量。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．電解熔融的Al2O3可以制得金屬鋁和氧氣，該反應(yīng)是一個(gè)放出熱量的反應(yīng) B．水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣時(shí)放出熱量 C．相同狀況下，反應(yīng)2SO2＋O2===2SO3是一個(gè)放熱反應(yīng)，則反應(yīng)2SO3===2SO2＋O2是一個(gè)吸熱反應(yīng) D．氯化氫分解成氫氣和氯氣時(shí)放出熱量 答案　C 解析　由題意可以推測(cè)，如果一個(gè)反應(yīng)過(guò)程放出熱量，那么使該反應(yīng)向反方向進(jìn)行則需要吸收熱量，所以C正確；另外氫氣和氧氣反應(yīng)、氫氣和氯氣反應(yīng)、鋁和氧氣反應(yīng)都是放出熱量的反應(yīng)，與它們相 反的反應(yīng)：水、Al2O3和氯化氫的分解都應(yīng)該是吸收熱量的反應(yīng)，A、B、D錯(cuò)誤。 9．“西氣東輸”是西部開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)工程，這里的氣是指天然氣，其主要成分是甲烷。 工業(yè)上將碳與水在高溫下反應(yīng)制得水煤氣，水煤氣的主要成分是CO和H2，兩者的體積比約為1∶1。 已知1 mol CO氣體完全燃燒生成CO2氣體放出283 kJ熱量；1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量；1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和液態(tài)水放出 890 kJ 熱量。 (1) 寫(xiě)出H2完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：_____________________________ ________________________________________________________________________； 若1 mol CH4氣體完全燃燒生成CO2氣體和水蒸氣，放出的熱量__________890 kJ(填“>”、“＝”或“<”)。 (2)忽略水煤氣中其他成分，相同狀況下若得到相等的熱量，所需水煤氣與甲烷的體積比約為_(kāi)_______；燃燒生成的CO2的質(zhì)量比約為_(kāi)_______。 答案　(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572 kJmol－1　< (2)3∶1　3∶2 解析　(1)1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水放出286 kJ熱量，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)要求，則2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJmol－1。 因氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水要放熱，故1 mol CH4完全燃燒生成CO2和水蒸氣，放出的熱量小于890 kJ。 (2)設(shè)放出的熱量為890 kJ，所需CH4的體積為Vm，則所需水煤氣的體積為：2Vm≈3Vm 故＝＝。 由CO～CO2　CH4～CO2知3體積水煤氣得1.5體積CO2,1體積甲烷得1體積CO2，故燃燒生成的CO2質(zhì)量比為＝。 10．(1)高中教材中有這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在兩支試管中分別加入3 mL 稀鹽酸(均足量)(只有濃度小于1 molL－1的稀鹽酸跟Na2CO3和NaHCO3反應(yīng)才能根據(jù)反應(yīng)的劇烈程度區(qū)分開(kāi)來(lái)，濃度較高則反應(yīng)現(xiàn)象都是同樣的劇烈)，將兩個(gè)各裝有0.3 g NaHCO3和Na2CO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口上。將氣球內(nèi)的NaHCO3或Na2CO3同時(shí)倒入試管中，觀察到現(xiàn)象如下： ①試管中(填產(chǎn)生沉淀或氣體及反應(yīng)速率等相關(guān)現(xiàn)象) ____________________________ ________________________________________________________________________； ②試管中氣球大小(包含試管)體積之比約為(填最簡(jiǎn)單整數(shù)比)Ⅰ∶Ⅱ＝________； ③甲同學(xué)用手觸摸試管，發(fā)現(xiàn)盛NaHCO3粉末的試管變冷，而盛Na2CO3粉末的試管溫度升高。由此他得出：不管其狀態(tài)如何，NaHCO3和鹽酸反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，而Na2CO3和鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 甲得出的結(jié)論是否正確________(填“正確”或“不正確”)。 (2) 為研究是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，繼續(xù)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)(每次實(shí)驗(yàn)各做3次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值)：(注：每組固體全溶解且完全反應(yīng)) 序號(hào) 試劑1 試劑2 混合前溫度 混合后最高或最低溫度 A 50 mL水 2.5 g NaHCO3固體 20℃ 18.5℃ B 50 mL水 3.2 g Na2CO3固體 20℃ 23.3℃ C 50 mL稀鹽酸 2.5 g NaHCO3固體 20℃ 17.4℃ D 50 mL稀鹽酸 3.2 g Na2CO3固體 20℃ 24.4℃ 請(qǐng)你幫助填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容： ① 該研究報(bào)告的題目是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②該實(shí)驗(yàn)中所用的儀器除試管、藥匙(或V形紙槽)、氣球、下端帶環(huán)狀玻璃棒、燒杯、量筒、保溫瓶外，還需要的儀器名稱(chēng)為_(kāi)_____________和________________； ③通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可得出兩條結(jié)論： a．Na2CO3溶液和鹽酸的反應(yīng)是______(吸熱或放熱)反應(yīng)； b．NaHCO3溶液和鹽酸的反應(yīng)是______(吸熱或放熱)反應(yīng)。 答案　(1)①兩支試管中都產(chǎn)生大量氣泡，但盛NaHCO3的試管中反應(yīng)速率要快得多 ②42∶53 ③不正確 (2)①《NaHCO3、Na2CO3和鹽酸反應(yīng)過(guò)程中熱效應(yīng)的研究》 ②托盤(pán)天平　溫度計(jì) ③a.放熱　b．吸熱 解析　(1)①Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)在同一條件下速率不同，NaHCO3反應(yīng)速率更快。②等質(zhì)量時(shí)NaHCO3放出CO2更多。③甲的操作方法不正確，NaHCO3反應(yīng)激烈，產(chǎn)生CO2速率快，帶出熱量快，僅根據(jù)手感來(lái)確定是不科學(xué)的。另外，結(jié)論也不正確，反應(yīng)熱與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。 (2)①研究報(bào)告的題目是根據(jù)探究的目的來(lái)定的，因此要分析整個(gè)實(shí)驗(yàn)，弄清實(shí)驗(yàn)?zāi)康模缓蟛拍艽_定探究的課題。 ②是由實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)方案或裝置確定所用的儀器。Na2CO3、NaHCO3固體與鹽酸反應(yīng)的熱效應(yīng)由固體溶解和形成的溶液與鹽酸反應(yīng)的熱效應(yīng)兩個(gè)部分組成。 NaHCO3(s)===Na＋(aq)＋HCO(aq)　 ΔH1>0 HCO(aq)＋H＋(aq)===H2O(l)＋CO2(g) ΔH2>0 NaHCO3(s)＋H＋(aq)===Na＋(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH3>0 NaHCO3溶解是吸熱過(guò)程，HCO(aq)和H＋(aq)的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，NaHCO3(s)和鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱近似等于ΔH1和ΔH2之和(因?yàn)檫€需加上NaHCO3的飽和溶液稀釋成無(wú)限稀溶液所吸收的熱量)，降溫更明顯； Na2CO3(s)===2Na＋(aq)＋CO(aq) ΔH4<0 CO(aq)＋2H＋(aq)===H2O(l)＋CO2(g) ΔH5<0 Na2CO3(s)＋2H＋(aq)===2Na＋(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)　ΔH6<0 Na2CO3的溶解是放熱過(guò)程，CO(aq)和H＋(aq)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，Na2CO3(s)和鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)熱近似等于ΔH4和ΔH5之和(因?yàn)檫€需加上Na2CO3的飽和溶液稀釋成無(wú)限稀溶液所吸收的熱量)，升溫更明顯。 由于NaHCO3固體溶解過(guò)程吸收的熱量(ΔH1)小于NaHCO3固體與鹽酸反應(yīng)吸收的熱量(ΔH3)，即ΔH1<ΔH3，而(近似于)ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，即所得到ΔH2>0，所以說(shuō)明鹽酸與NaHCO3溶液反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。同理Na2CO3溶液和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。