2025年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊 第6章　第1節(jié)　第1課時(shí)　化學(xué)反應(yīng)與熱能

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)與熱能［核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.知道化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，認(rèn)識吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。2.能用化學(xué)鍵解釋某些吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)。3.認(rèn)識燃料的燃燒效率、保護(hù)環(huán)境、開發(fā)清潔燃料的必要性和重要性。一、吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)1.實(shí)驗(yàn)探究：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有氣泡產(chǎn)生；用溫度計(jì)測量，溫度升高聞到刺激性氣味；燒杯壁發(fā)涼；木片和燒杯黏結(jié)在一起；混合物呈糊狀實(shí)驗(yàn)結(jié)論該反應(yīng)產(chǎn)生氣體，放出熱量該反應(yīng)產(chǎn)生NH3和H2O，吸收熱量化學(xué)方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)有新物質(zhì)生成，同時(shí)反應(yīng)過程中伴有熱量的釋放或吸收。2.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)概念①放熱反應(yīng)：釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)。②吸熱反應(yīng)：吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。思考1(1)舉例說明：放出(吸收)熱量的變化一定是放熱(吸熱)反應(yīng)嗎？提示不一定。吸、放熱反應(yīng)都屬于化學(xué)反應(yīng)，而濃H2SO4、NaOH固體等溶于水放熱，NH4NO3、KNO3、NH4Cl等固體溶于水吸熱，以上變化過程均為物理變化，不是放、吸熱反應(yīng)。(2)吸熱反應(yīng)一定需要加熱才能發(fā)生嗎？提示不一定，吸、放熱反應(yīng)與反應(yīng)是否需要加熱等條件沒有直接聯(lián)系，如NH4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O晶體常溫下的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)①所有的燃燒反應(yīng)②酸堿中和反應(yīng)③大多數(shù)化合反應(yīng)④活潑金屬與水或酸的反應(yīng)⑤物質(zhì)的緩慢氧化⑥鋁熱反應(yīng)(見第八章)①大多數(shù)分解反應(yīng)②銨鹽與堿的反應(yīng)，如Ba(OH)2·8H2O晶體或Ca(OH)2與NH4Cl晶體反應(yīng)③以C、H2、CO為還原劑的部分氧化還原反應(yīng)，如C與H2O(g)反應(yīng)，C與CO2反應(yīng)④NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)3.化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因(1)從化學(xué)鍵變化的角度理解能量變化的原因(微觀探析)①圖示原因②舉例說明：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反應(yīng)過程如圖所示：根據(jù)上圖計(jì)算1molH2和1molCl2斷鍵吸收的總能量為679kJ，形成2molHCl共釋放862kJ能量，斷鍵吸收的總能量<成鍵釋放的總能量，因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)從總能量高低理解能量變化的原因(宏觀辨識)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與狀態(tài)不同，所具有的能量不同。因此，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量變化取決于反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小。放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物“儲存”思考2畫出放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)反應(yīng)物與生成物的總能量隨反應(yīng)過程的變化圖。提示1.判斷正誤(1)鎂條在空氣中燃燒是放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中所釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為熱能()(2)相同條件下形成1molH—Cl放出的能量與斷開1molH—Cl吸收的能量相等()(3)對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來說，當(dāng)化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的能量大于化學(xué)鍵形成時(shí)放出的能量，則反應(yīng)放熱()(4)已知Fe與稀鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即Fe的能量大于H2的能量()(5)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收熱量，所以金剛石更穩(wěn)定()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2.(2024·大連高一段考)下列過程屬于吸熱反應(yīng)的是()A.濃硫酸溶于水B.硝酸銨溶于水C.碳酸氫鈉溶于鹽酸D.鐵粉溶于鹽酸答案C解析A項(xiàng)，濃硫酸溶于水是放熱的物理過程；B項(xiàng)，硝酸銨溶于水是吸熱的物理過程；C項(xiàng)，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)；D項(xiàng)，鐵粉與鹽酸反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。3.化學(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的能量變化如圖所示，請回答下列問題：(1)圖中A、C分別表示、，反應(yīng)(填“吸收”或“釋放”)能量。

(2)反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵為，(填“吸收”或“釋放”)的能量為；形成的化學(xué)鍵為，(填“吸收”或“釋放”)的能量為。

(3)E2=(用E1、E3表示)。

答案(1)1molN2(g)和3molH2(g)的總能量2molNH3(g)的總能量釋放(2)1molN≡N和3molH—H吸收E16molN—H釋放E3(3)E3-E1解析(1)A、C分別表示1molN2(g)和3molH2(g)的總能量、2molNH3(g)的總能量，由于反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，因此反應(yīng)釋放能量。(2)反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵為1molN≡N和3molH—H，吸收的能量為E1，形成的化學(xué)鍵為6molN—H，釋放的能量為E3。判斷吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的兩種方法(1)根據(jù)反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小判斷——反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)(宏觀角度)。(2)根據(jù)化學(xué)鍵斷裂和形成時(shí)能量變化大小關(guān)系判斷——斷裂反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的總能量大于形成生成物中化學(xué)鍵釋放的總能量的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，反之為放熱反應(yīng)(微觀角度)。二、化學(xué)反應(yīng)中熱能的利用1.現(xiàn)階段人類獲取熱能的主要途徑是物質(zhì)的燃燒，使用最多的常規(guī)能源是化石燃料(煤、石油和天然氣)。2.化石燃料利用過程面臨的亟待解決的問題(1)儲量有限，短期內(nèi)不可再生。(2)影響環(huán)境：煤、石油產(chǎn)品燃燒排放的粉塵、SO2、NOx、CO等是大氣污染物的主要來源。3.能源可持續(xù)發(fā)展的措施(1)燃料燃燒階段提高燃料的燃燒效率。(2)能量利用階段提高能源的利用率。(3)開發(fā)使用新能源，目前人們比較關(guān)注的新能源有太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎蜌淠艿取?.下列有關(guān)新能源的說法不正確的是()A.綠色植物通過光合作用，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.風(fēng)能、太陽能是清潔能源C.氫能還未進(jìn)入實(shí)用階段的主要原因是其燃燒所釋放熱量低于相同質(zhì)量的礦物燃料D.共享單車?yán)锰柲馨l(fā)電完成衛(wèi)星定位，有利于節(jié)能環(huán)保答案C2.在人類生產(chǎn)、生活對能量的需求日益增長的今天，研究化學(xué)反應(yīng)及其能量變化，對合理利用常規(guī)能源和開發(fā)新能源具有十分重要的意義。能源是人類賴以生存和發(fā)展不可缺少的因素。請完成下列問題：(1)礦物能源是現(xiàn)代人類社會賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，全球仍主要處于化石能源時(shí)期。下列不屬于化石能源的是(填字母，下同)。

A.石油 B.煤C.天然氣 D.生物質(zhì)能(2)下列對能源的看法合理的是。

A.化石能源屬于不可再生能源，只會越用越少B.生物質(zhì)能是一種可再生能源，有廣闊的應(yīng)用前景C.太陽能、氫能、風(fēng)能、地?zé)崮芏紝儆谛履茉碊.我國人口眾多、資源相對匱乏、環(huán)境承載能力較弱，因此要建設(shè)節(jié)約型社會答案(1)D(2)ABCD1.(2023·北京市第三中學(xué)高一期中)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說法不正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)必然伴隨能量變化B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)C.放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量D.化學(xué)變化中的能量變化主要是由化學(xué)鍵變化引起的答案B解析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成，舊化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量，新化學(xué)鍵形成時(shí)會釋放能量，則化學(xué)反應(yīng)必然伴隨能量變化，且該變化主要是由化學(xué)鍵的變化引起的，故A、D正確；Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故B錯誤。2.液態(tài)儲氫技術(shù)就是在常溫常壓下將氫氣融入一種化合物“儲油”中，形成“氫油”，便于儲存和運(yùn)輸。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.“氫油”不穩(wěn)定B.氫能源屬于可再生能源C.該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了常溫常壓下儲氫技術(shù)的新突破D.液態(tài)儲氫項(xiàng)目有利于發(fā)展氫能源電動機(jī)，從而帶來新能源汽車的升級答案A解析“氫油”便于儲存和運(yùn)輸，說明它比較穩(wěn)定，故A錯誤；氫氣燃燒生成水，水分解又生成氫氣，故氫能源屬于可再生能源，故B正確；液態(tài)儲氫解決了氫能儲存難、運(yùn)輸難的問題，能實(shí)現(xiàn)氫能的廣泛應(yīng)用，故有利于發(fā)展氫能源電動機(jī)，從而帶來新能源汽車的升級，故D正確。3.(2024·湖南衡陽高一段考)下列過程的能量變化與圖示相符的是()A.生石灰溶于水B.稀鹽酸與小蘇打反應(yīng)C.濃硫酸溶于水D.稀硫酸除鐵銹答案B解析根據(jù)圖示，反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，圖示為吸熱反應(yīng)，故選B。4.已知N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成2molNO(g)吸收180kJ能量，反應(yīng)過程中能量變化如圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：(1)該反應(yīng)中反應(yīng)物所具有的總能量(填“高于”或“低于”)生成物所具有的總能量。

(2)1molNO(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)要吸收kJ能量。

(3)斷裂1molN≡N吸收的能量值x為。

答案(1)低于(2)632(3)946解析根據(jù)圖示，斷裂舊化學(xué)鍵所吸收的能量為(x+498)kJ，形成新化學(xué)鍵所釋放的能量為2×632kJ=1264kJ，每生成2molNO(g)吸收180kJ能量，因此有180kJ=(x+498)kJ-1264kJ，故x為946。課時(shí)對點(diǎn)練［分值：100分](選擇題1~12題，每小題6分，共72分)題組一化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與熱能的表述錯誤的是()A.化合反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，其化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能B.吸熱反應(yīng)可以看成是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能被生成物所“儲存”C.斷鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量D.吸熱或者放熱取決于反應(yīng)物和生成物總能量的相對大小答案A解析大多數(shù)化合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，但也有例外，如碳和二氧化碳在高溫下生成一氧化碳的化合反應(yīng)就是吸熱反應(yīng)，故選A。2.(2024·江西贛州高一期中)某小組利用如圖裝置探究將甲加入乙中之后的能量變化。下列敘述正確的是()A.若甲為水，乙為過氧化鈉，則一段時(shí)間后，U形管左側(cè)液面高于右側(cè)B.若甲為鹽酸，乙為小蘇打，則一段時(shí)間后，U形管左側(cè)液面高于右側(cè)C.若甲為稀硫酸，乙為銅鐵合金，一段時(shí)間后，U形管左側(cè)液面低于右側(cè)，則甲和乙的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.若甲為濃硫酸，乙為水，一段時(shí)間后，U形管左側(cè)液面低于右側(cè)，則甲和乙的反應(yīng)為放熱反應(yīng)答案B解析過氧化鈉與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，錐形瓶中氣壓增大，U形管中液面左低右高，A錯誤；U形管液面左低右高，說明銅鐵合金與稀硫酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C錯誤；濃硫酸的稀釋是放熱過程，不是放熱反應(yīng)，D錯誤。題組二吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)3.化學(xué)反應(yīng)伴隨著能量變化，下列反應(yīng)或過程的能量變化與其他三項(xiàng)不同的是()A.金屬鈉投入水中B.Cl2與H2在光照條件下反應(yīng)C.向碳酸鈉溶液中加入足量鹽酸D.BaOH2·8H2O與NH4Cl答案D解析A項(xiàng)，金屬鈉與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；B項(xiàng)，H2與Cl2在光照下反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C項(xiàng)，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)為放熱反應(yīng)；D項(xiàng)，BaOH2·8H2O與NH4Cl4.(2024·福建泉州高一段考)下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于放熱反應(yīng)的是()A.鎂條與鹽酸反應(yīng)B.稀硫酸與NaOH溶液反應(yīng)C.生石灰溶于水D.C與H2O(g)反應(yīng)答案A解析鎂條與鹽酸反應(yīng)有元素化合價(jià)改變，屬于氧化還原反應(yīng)，且反應(yīng)放熱，故選A；稀硫酸與NaOH溶液反應(yīng)、生石灰溶于水生成Ca(OH)2都沒有元素化合價(jià)改變，不屬于氧化還原反應(yīng)；C與H2O(g)的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)。題組三化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因5.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中能量的說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，都表現(xiàn)為熱量的變化B.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C.已知反應(yīng)：Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量D.相同條件下，如果1mol氫原子所具有的能量為E1，1mol氫分子的能量為E2，則2E1=E2答案B解析化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，不都表現(xiàn)為熱量的變化，還可能有其他能量的變化，如光能等，故A錯誤；放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故C錯誤；分子變成原子需要破壞化學(xué)鍵，吸收能量，則2E1>E2，故D錯誤。6.已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的結(jié)構(gòu)式分別為A=A、B—B、B—A—B)，反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是()A.該反應(yīng)的進(jìn)行一定需要加熱或點(diǎn)燃B.該反應(yīng)若生成2molAB2(g)，則放出的熱量為(E1-E2)kJC.該反應(yīng)斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的總能量大于形成生成物中化學(xué)鍵釋放的總能量D.生成2molB—A釋放E2kJ能量答案C解析根據(jù)圖示可知，該反應(yīng)斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的總能量大于形成生成物中化學(xué)鍵釋放的總能量，為吸熱反應(yīng)，若生成2molAB2(g)，則吸收的熱量為(E1-E2)kJ，B項(xiàng)錯誤、C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的進(jìn)行不一定需要加熱或點(diǎn)燃，A項(xiàng)錯誤；生成4molB—A放出E2kJ能量，D項(xiàng)錯誤。題組四人類對能源的利用及能源現(xiàn)狀7.下列關(guān)于能源和作為能源使用的物質(zhì)的敘述錯誤的是()A.化石能源物質(zhì)內(nèi)部蘊(yùn)含著大量的能量B.綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能“貯存”起來C.物質(zhì)的化學(xué)能可以在一定條件下轉(zhuǎn)化為熱能、電能，為人類所利用D.吸熱反應(yīng)沒有利用價(jià)值答案D解析光合作用、水煤氣的制取都是吸熱反應(yīng)，都具有很高的利用價(jià)值。8.人類將在未來幾十年內(nèi)逐漸由“碳素燃料文明時(shí)代”過渡至“太陽能文明時(shí)代”(包括風(fēng)能、生物質(zhì)能等太陽能的轉(zhuǎn)換形態(tài))，人們將適應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)”和“低碳生活”。下列說法不正確的是()A.研究菠菜蛋白質(zhì)“發(fā)電”不屬于“太陽能文明”B.發(fā)展太陽能經(jīng)濟(jì)有助于減緩溫室效應(yīng)C.太陽能電池可將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能D.石油和天然氣都屬于碳素燃料答案A9.N2和H2在催化劑表面合成氨的微觀歷程示意圖如下，已知N2+3H22NH3屬于放熱反應(yīng)。下列說法正確的是()A.②→③過程中形成了非極性共價(jià)鍵B.③→④是吸熱過程C.合成氨反應(yīng)中，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量D.合成氨反應(yīng)中，反應(yīng)物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵釋放的能量答案C解析②→③過程是化學(xué)鍵斷裂的過程，A錯誤；③→④過程，N原子和H原子形成了化學(xué)鍵，為放熱過程，B錯誤；合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物斷鍵吸收的能量小于生成物成鍵釋放的能量，D錯誤。10.(2023·廣東汕頭金山中學(xué)高一期中)磷有多種不同的單質(zhì)，紅磷(結(jié)構(gòu)復(fù)雜用“P”表示)和白磷(P4)是磷的兩種同素異形體，充分燃燒的產(chǎn)物都是P2O5。在25℃、101kPa下，31g白磷完全轉(zhuǎn)化為紅磷，放出11kJ的熱量。下列說法錯誤的是()A.紅磷轉(zhuǎn)化為白磷屬于吸熱反應(yīng)B.紅磷的穩(wěn)定性比白磷強(qiáng)C.其他條件相同時(shí)，等質(zhì)量的白磷和紅磷，能量較高的是白磷D.等質(zhì)量的紅磷和白磷完全燃燒，放熱較多的是紅磷答案D解析白磷轉(zhuǎn)化為紅磷放出熱量，故紅磷轉(zhuǎn)化為白磷吸收熱量，為吸熱反應(yīng)，A正確；紅磷吸收熱量轉(zhuǎn)化為白磷，白磷的能量高，不穩(wěn)定，B正確；白磷轉(zhuǎn)化為紅磷需要放出熱量，紅磷燃燒放出熱量，故等質(zhì)量的白磷燃燒放出的熱量比紅磷放出的熱量多，D錯誤。11.(2024·福建泉州高一段考)科學(xué)家已獲得了氣態(tài)N4分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體形(如圖所示)。已知斷裂1molN—N吸收193kJ能量，斷裂1molN≡N吸收946kJ能量，下列說法正確的是()A.N4屬于一種新型的化合物B.N4g→4Ng的過程中吸收772kJ能量C.1molN4轉(zhuǎn)化為N2時(shí)要吸收734kJ能量D.N4和N2互為同素異形體，N4轉(zhuǎn)化為N2屬于化學(xué)變化答案D解析N4是氮元素形成的非金屬單質(zhì)，A錯誤；N4(g)→4N(g)需要吸收的能量為6×193kJ=1158kJ，B錯誤；1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2時(shí)化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為1158kJ，形成化學(xué)鍵放出的能量為946kJ×2=1892kJ，則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2mol氮?dú)夥肿拥姆磻?yīng)中放出的能量為1892kJ-1158kJ=734kJ，C錯誤。12.研究表明，在一定條件下，氣態(tài)HCN(a)與HNC(b)兩種分子的互變反應(yīng)過程能量變化如圖所示。下列說法正確的是()A.HNC比HCN更穩(wěn)定B.HCN(g)→HNC(g)為吸熱反應(yīng)且反應(yīng)條件一定要加熱C.1molHCN(g)中的所有化學(xué)鍵全部斷開需要吸收186.5kJ的熱量D.1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為1molHNC(g)需要吸收59.3kJ的熱量答案D解析物質(zhì)含有的能量越低，其穩(wěn)定性越強(qiáng)，HCN比HNC更穩(wěn)定，A錯誤；HCN(g)→HNC(g)吸收能量，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，但反應(yīng)不一定需要在加熱條件下進(jìn)行，B錯誤；1molHCN(g)轉(zhuǎn)化為中間狀態(tài)的物質(zhì)時(shí)需吸收186.5kJ的熱量，但此時(shí)化學(xué)鍵未全部斷開，C錯誤。13.(18分)為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的三套實(shí)驗(yàn)裝置(反應(yīng)均在通風(fēng)櫥中進(jìn)行)：(1)上述三個(gè)裝置中，僅靠眼睛觀察不能驗(yàn)證“銅與濃硝酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是(填裝置序號)。

(2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)前U形管中液面左右相平)，在甲試管中加入適量Ba(OH)2溶液與稀硫酸，U形管中可觀察到的現(xiàn)象是，說明該反應(yīng)屬于(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng)，選擇裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(將M放入盛有水的乙試管中)。①若M為鈉，則實(shí)驗(yàn)過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是。

②若觀察到燒杯中產(chǎn)生氣泡，則說明M溶于水(填“一定是放熱反應(yīng)”“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”)，理由是。

③若觀察到燒杯中的玻璃管內(nèi)形成一段水柱，則M可能是。

(4)至少有兩種實(shí)驗(yàn)方法能驗(yàn)證超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①：選擇(填裝置序號)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

方法②：取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在坩堝里，向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水，片刻后，若觀察到脫脂棉燃燒，則說明該反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

答案(1)Ⅲ(2)左端液面降低，右端液面升高放熱(3)①有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，燒杯中的玻璃管內(nèi)形成一段水柱②可能是放熱反應(yīng)某些物質(zhì)(如NaOH固體)溶于水放熱，但不是放熱反應(yīng)③硝酸銨(或其他合理答案)(4)Ⅰ(或Ⅱ)放熱解析(1)裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；裝置Ⅲ中長頸漏斗與大氣相通，不能驗(yàn)證該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。(2)Ba(OH)2溶液與稀硫酸的反應(yīng)屬于中和反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以錐形瓶中氣體受熱膨脹，導(dǎo)致U形管左端液面降低，右端液面升高。(3)①若M為鈉，鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量使大試管中溫度升高，氣壓增大，所以右邊燒杯中有氣泡產(chǎn)生；冷卻后大試管中溫度降低，氣壓減小，右邊燒杯中的玻璃管內(nèi)會形成一段水柱。②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡，說明M溶于水放出熱量。有熱量放出的過程不一定屬于放熱反應(yīng)，如NaOH