研究化学反应中的能量变化有重要意义.请根据学过知识回答下列问题: (1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如下图所示: ①反应的热化学方程式为 . ②已知: 则 (2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程.化学键的键能是形成1 mol化学键时释放的能量.已知:N≡N键的键能是948.9kJ·mol-1.H-H键的键能是题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过知识回答下列问题：

（1）已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如下图所示：

①反应的热化学方程式为____________________________________________。

②已知：

则

（2）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知：N≡N键的键能是948.9kJ·mol^－1，H－H键的键能是436.0 kJ·mol^－1； N－H键的键能是391.55 kJ·mol^－1。则1/2N₂(g) + 3/2H₂(g) == NH₃(g) ΔH = 。

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以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究
研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：
（1）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是

反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）实验测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图1所示，则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是

镁与盐酸反应放热，温度越高反应速度越快

镁与盐酸反应放热，温度越高反应速度越快

．
研究二：反应后所得溶液的酸碱性探究：
【发现问题】
（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶液呈

性（选填“酸”“碱”或“中”）．
（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，说明乙同学所得溶液呈碱性．对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果．
【提出猜想】
甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7．
乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞变红色．
【实验与思考】
为验证猜想，甲、乙两同学均需测定

溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性．
乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式

Mg（OH）₂+H₂↑

Mg（OH）₂+H₂↑

【结论】
镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；
镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性．
【拓展与延伸】
（1）金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性，与金属的活动性顺序有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，氯化钾溶液显

性．
（2）活泼金属能与水在一定条件下反应．实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体．由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序

（填“有关”或“无关”）．
研究三：金属活动性强弱与原子结构的关系：
如图2为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图，据此推测，这三种金属的活动性最强的是

．
研究四：确定镁条的成分：
称取3.2g表面被氧化的镁条，放入100g稀盐酸中恰好完全反应，生成气体0.2g．
求：
①此镁条中金属镁的质量．（写出计算过程）
②反应后所得溶液中溶质的质量分数

．（计算结果保留一位小数）

（2012?建邺区一模）以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究
研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化
（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是

去除表面的氧化镁等杂质

去除表面的氧化镁等杂质

．
（2）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是

反应（填“吸热”或“放热”），化学方程式为

Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑

Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑

（3）实验测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图所示，则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是

镁与盐酸反应放热，温度越高反应速度越快

镁与盐酸反应放热，温度越高反应速度越快

．
研究二．反应后所得溶液的酸碱性探究
发现问题：
（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶液呈

性，（选填“酸”“碱”或“中”）．
（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，说明乙同学所得溶液呈

性．对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果．
提出猜想：
甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7．
乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞变红色．
实验与思考：
为验证猜想，甲、乙两同学均需测定

溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性．
乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式

Mg（OH）₂+H₂↑

Mg（OH）₂+H₂↑

．
结论：
镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；
镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性．
拓展与延伸：
（1）金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性；与金属的活动性顺序有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，氯化钾溶液显

性．
（2）活泼金属能与水在一定条件下反应．实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体．由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序

（填“有关”或“无关”）．
研究三．金属活动性强弱与原子结构的关系
如图为镁原子、钙原子和钡离子结构示意图，据此推测，这三种金属的活动性最强的是

化学是一门以实验为基础的学科，通过一年的学习，相信你的实验能力一定有了很大提高，请你一同参与回答以下问题．
（一）某实验小组设计了图1所示的实验装置．

（1）写出仪器A的名称

．
（2）甲同学认为打开K₁、关闭K₂时，利用I、Ⅱ装置，可以制取并收集氧气，该化学反应方程式为：

．
（3）乙同学认为利用Ⅰ、Ⅲ装置可以测定空气中氧气的含量．关闭K、K₁、K₂，用凸透镜引燃B中的白磷，待冷却后打开K₂，整个实验过程中能观察到的现象是：①

白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量

白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量

待冷却后打开K₂，Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的

待冷却后打开K₂，Ⅲ中的水倒流入Ⅰ中约占瓶内气体体积的

．
（4）丙同学认为可以利用Ⅰ、Ⅲ装置验证二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应．他在广口瓶B中预先收集满二氧化碳气体，在仪器A中盛放氢氧化钠浓溶液，烧杯中盛放稀盐酸，K₁关闭、K₂打开，然后打开K将氢氧化钠浓溶液滴入广口瓶中，关闭K，依据

Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中，并有气泡产生

Ⅲ中稀盐酸倒流入Ⅰ中，并有气泡产生

现象，可以证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应．
（二）甲、乙两同学对有关镁与盐酸的反应进行了系列研究（如图2）
探究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：
（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是

除去金属表面的氧化物

除去金属表面的氧化物

．
（2）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应，化学方程式为

Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑

Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑

．
（3）实验测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图3所示，你认为在t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是：

镁与盐酸反应放热，温度越高，反应速率越快

镁与盐酸反应放热，温度越高，反应速率越快

．
探究二：．反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶液呈

性，（选填“酸”“碱”或“中”）．
（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，溶液变红．
【查阅资料】氢氧化镁微溶于热水，且溶解度随温度升高而增大．
【提出猜想】
甲同学：
猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；
猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7．
乙同学：
猜想Ⅰ：氯化镁溶液呈碱性使酚酞变成红色；
猜想Ⅱ：镁与热水反应后生成碱使酚酞变红色．
【实验与思考】
（1）为验证猜想，甲、乙两同学均需测定

溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性．
（2）乙同学为验证猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气泡产生，收集并点燃该气体，发现气体能燃烧，请根据以上现象写出镁与热水反应的化学方程式

Mg（OH）₂+H₂↑

Mg（OH）₂+H₂↑

；
（3）乙同学在进行上述猜想Ⅱ的探究时，发现实验一段时间后，酚酞的红色总是会逐渐消失，于是他猜想可能是镁与热水反应后生成的碱逐渐被空气中的二氧化碳反应掉了，但甲同学猜想可能是水温逐渐降低，导致

Mg（OH）₂的溶解度减小而析出沉淀

Mg（OH）₂的溶解度减小而析出沉淀

，请你设计一个简单的实验方案验证甲或乙的猜想是否成立（写出相应的操作、现象和结论）：

方案一：将褪色后的溶液加热，若溶液又变红，则是由于温度降低导致Mg（OH）₂的溶解度减小．
方案二：在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后，立即滴入适量的植物油进行液封，使溶液与空气隔绝，若冷却后红色依然褪去，则是由于温度降低导致Mg（OH）₂的溶解度减小．

方案一：将褪色后的溶液加热，若溶液又变红，则是由于温度降低导致Mg（OH）₂的溶解度减小．
方案二：在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条后，立即滴入适量的植物油进行液封，使溶液与空气隔绝，若冷却后红色依然褪去，则是由于温度降低导致Mg（OH）₂的溶解度减小．

．
【结论】
镁与稀盐酸反应，若镁反应完全后所得溶液显酸性，若镁过量时所得溶液显碱性．

以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究
研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：
（1）实验时需将镁条进行打磨，其目的是

去除表面的氧化镁等杂质

去除表面的氧化镁等杂质

．
（2）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是

反应（填“吸热”或“放热”），化学方程式为

Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑

Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑

（3）实验测得镁片产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图所示，则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是

反应放出热量，温度升高，反应速率加快

反应放出热量，温度升高，反应速率加快

．

研究二．反应后所得溶液的酸碱性探究
【发现问题】
（1）反应后甲同学用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶液呈

性，（选填“酸”“碱”或“中”）．
（2）反应后乙同学的试管中镁条有剩余，向试液中滴入两滴酚酞溶液，振荡显红色，说明乙同学所得溶液呈

性．对此现象，乙同学重复如上实验，得到同样结果．
【提出猜想】
甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7．
乙同学：猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；猜想Ⅱ：镁与热水反应使酚酞变红色．
【实验与思考】
为验证猜想，甲、乙两同学均需测定

溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性．
乙同学为完成猜想Ⅱ，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式

Mg（OH）₂+H₂↑

Mg（OH）₂+H₂↑

．
【结论】
镁与稀盐酸反应，镁反应完全后所得溶液显酸性；
镁与稀盐酸反应，镁过量时所得溶液显碱性．
【拓展与延伸】
（1）金属氯化物的水溶液可能显中性或弱酸性；与金属的活动性顺序有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，氯化钾溶液显

性．
（2）活泼金属能与水在一定条件下反应．实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体．由此可见金属与水反应与金属的活动性顺序

（填“有关”或“无关”）．