高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 化学反应与能量变化第1课时巩固练习

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知识梳理
一、化学反应过程中存在热量变化
1.实验探究
【结论】化学反应中总会伴随着能量变化，通常主要表现为热能的变化，有的放出热量，有的吸收热量。
2.吸热反应和放热反应
(1)概念：把释放热量的化学反应称为放热反应；把吸收热量的化学反应称为吸热反应。
(2)常见的放热反应和吸热反应
二、化学反应中能量变化的原因
1.化学反应中能量变化的原因
(1)化学反应过程
(2)化学反应中能量变化的原因
化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。
E1＞E2，反应吸收能量(吸热反应)；E1＜E2，反应放出能量(放热反应)。
2.化学反应中能量的决定因素
化学反应中能量变化决定于反应物的总能量和生成物总能量的相对大小。
（1）放热反应：化学能转化为热能。
（2）吸热反应：热能转化为化学能被生成物“储存”
三、化学能与热能相互转化的应用
1.现阶段人类获取热能的主要途径是：物质的燃烧，使用最多的常规能源是：化石燃料(煤、石油和天然气)。
2.化石燃料获取能量面临的问题
(1)储量有限，短期内不可再生。
(2)影响环境：煤、石油产品燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。
3.节能减排的措施
(1)燃料燃烧阶段提高燃料的燃烧效率。
(2)能量利用阶段提高能源的利用率。
(3)开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。
典例分析
题型一：化学反应中能量变化的原因及能量的相互转化
【典例1】下列有关物质及其变化的说法中，正确的是（ ）
A．化学变化不产生新元素，产生新元素的变化不是化学变化
B．向煮沸的 NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
C．有沉淀析出的变化一定是化学变化
D．液氮、乙醇、NH3均属于非电解质
【答案】A
【详解】A．化学变化产生新物质，不产生新元素，反应前后元素的种类不变，因此产生新元素的变化不是化学变化，选项A正确；B．制备Fe(OH)3胶体是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并继续煮沸至液体呈红褐色后，停止加热，选项B错误；C．有沉淀析出的变化不一定是化学变化，如饱和溶液在外界条件变化时析出溶质，属于物理变化，选项C错误；D．液氯属于单质，既不是电解质也不是非电解质，选项D错误；答案选A。
【变式练】
1．下列过程能将化学能转化为电能的是 （ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【详解】A．冰雪融化要吸热，将热能转化为内能，故A错误；B．水力发电是水的位能转化为机械能，再转化为电能的过程，故B错误；C．太阳能集热是将太阳能转化为热能的过程，故C错误；D．锂电池为原电池装置，将化学能转化为电能，故D正确；故答案选D。
2．下列关于能量的叙述错误是（ ）
A．图是HCl和NaOH的反应能量变化图
B．石墨转化为金刚石是吸热反应，则石墨比金刚石不稳定
C．化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成
D．原电池是一种将化学能转化为电能的装置
【答案】B
【详解】A．根据图象可知反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，中和反应是放热反应，因此该图可表示HCl和NaOH的反应能量变化图，A正确；B．石墨转化为金刚石是吸热反应，说明石墨的总能量低于金刚石的总能量，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，B错误；C．断键吸热，形成化学键放热，因此化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成，C正确；D．原电池是一种将化学能转化为电能的装置，发生原电池反应时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，D正确；答案选B。
题型二：化学键与化学反应中的能量关系
【典例2】反应NH3+HCl=NH4Cl的能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．该反应中生成物更稳定
C．放热反应一定不需要加热
D．反应物化学键断裂放出能量的能量大于生成物成键吸收的能量
【答案】B
【详解】A．反应物的总能量大于生成物的总能量，应为放热反应，故A错误；B．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则生成物更稳定，故B正确；C．放热反应不一定需要加热，如中和反应为放热反应但不需要加热，故C错误；D．化学键的断裂需要吸收能量、成键放出能量，故D错误；故选B。
【变式练】
1．已知断开1 ml H−H键吸收的能量为436 kJ，形成1 ml H−N键放出的能量为391 kJ，根据化学方程式N2+3H22NH3，反应完1 ml N2放出的能量为92.4 kJ，下列说法正确的（ ）
A．反应物的总能量小于生成物总能量
B．断开1 ml N≡N键需吸收的能量是945.6 kJ
C．氨气比氢气稳定
D．14克氮气和4克氢气在该条件下充分反应后放出46.2 kJ热量
【答案】B
【详解】A．该反应是放热反应，因此反应物的总能量大于生成物总能量，故A错误；B．反应完1 ml N2放出的能量为92.4 kJ，则生成2ml氨气放出391 kJ×6=2346kJ，断开1 ml N≡N键需吸收的能量是2346kJ−92.4kJ−436kJ×3=945.6 kJ，故B正确；C．断开1 ml H−H键吸收的能量为436 kJ，形成1 ml H−N键放出的能量为391 kJ，说明氢气比氨气稳定，故C错误；D．该反应是可逆反应，因此14克氮气(物质的量为0.5ml)和4克氢气(物质的量为2ml)在该条件下充分反应后放出热量小于46.2 kJ，故D错误。综上所述，答案为B。
2．已知：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，测得反应过程中溶液温度升高。下列关于该反应的说法中，不正确的是（ ）
A．属于放热反应B．属于氧化还原反应
C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．能量变化与化学键的断裂和形成有关
【答案】C
【详解】A．根据“反应过程中溶液温度升高”，说明该反应放出热量，即该反应为放热反应，故A说法正确；
B．根据反应方程式，Zn的化合价由0价升高为+2价，H元素的化合价由+1价降低为0价，存在化合价变化，该反应为氧化还原反应，故B说法正确；C．根据选项A的分析，该反应放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，故C说法错误；D．断键吸收能量，形成化学键释放能量，因此能量的变化与化学键的断裂和形成有关，故D说法正确；答案为C。
题型三：吸热反应与放热反应
【典例3】如下图所示，有关化学反应和能量变化的说法正确的是（ ）
A．图a可以表示碳酸钙分解反应的能量变化
B．图b中反应物的总键能小于生成物的总键能
C．图a不需要加热就能发生，图一定需要加热才能发生
D．图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
【答案】D
【详解】A．图a中反应物的总能量大于生成物的总能量，图a表示的是放热反应，而碳酸钙分解反应是吸热反应，因此不能表示，A错误；B．图b中反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，说明反应物的总键能大于生成物的总键能，B错误；C．图a表示放热反应，放热反应不加热不一定能发生，如C在O2中燃烧等；图b表示吸热反应，吸热反应不一定要加热才能发生，如氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，常温即可发生，C错误；D．图b表示吸热反应，氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应，因此可以表示，D正确；故选D。
【变式练】
1．在25℃、101 kPa下，1 ml白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 ml红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是（ ）
A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B．由红磷转化为白磷是放热反应
C．由红磷转化为白磷是吸热反应
D．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
【答案】C
【详解】A． 由图可知，由红磷转化为五氧化二磷是放热反应，故A错误；B． 由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故B错误；C． 由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故C正确；D． 由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少，故D错误；
故选C。
2．以下关于能量变化的说法正确的是（ ）
A．凡是能量变化一定发生在化学变化中
B．盐酸与碳酸氢钠的反应为放热反应
C．吸热反应都需要加热
D．植物的光合作用是将光能转变为化学能
【答案】D
【详解】A．浓硫酸溶于水放出热量，不属于化学变化，故A错误；B．盐酸与碳酸氢钠反应时，反应体系温度降低，是吸热反应，故B错误；C．吸热反应不一定需要加热，如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应吸收热量，常温就可以发生，故C错误；D．植物的光合作用把CO2、H2O等物质转化为有机物，将光能转变为化学能，故D正确；故选：D。
跟踪训练
一、单选题
1．关于化学反应热效应的叙述中，正确的是（ ）
A．放热反应在常温下就一定很容易发生
B．放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
C．碳的燃烧反应是吸热反应
D．凡是需加热方能进行的反应一定是吸热反应
【答案】B
【详解】A．放热反应是指反应物的总能量高于生成物的总能量，有些放热反应需要加热才能激活，常温下不一定发生，A错误；B．当反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出热量，即为放热反应，B正确；
C．所有的燃烧都是放热反应，C错误；D．有些放热反应需要加热，比如燃烧，而有些吸热反应不需要加热也可以发生，D错误；故选B。
2．下列关于化学反应与能量的说法中，不正确的是（ ）
A．镁与盐酸反应置换出氢气为放热反应
B．化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应
D．反应物的总能量高于生成物的总能量，反应时从环境吸收能量
【答案】D
【详解】A．金属与酸的反应为放热反应，A项正确；B．化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成能够放出能量，化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因，B项正确；C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应，C项正确；D．反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反应过程中要向外界释放能量，D项错误；答案选D。
3．关于吸热反应和放热反应，下列说法错误的是（ ）
A．化学反应过程中的能量变化服从能量守恒定律
B．化学反应中的能量变化，除了热能外，还可以是光能、电能等
C．是放热反应还是吸热反应取决于反应的条件
D．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应
【答案】C
【详解】A．能量变化符合能量守恒，A正确；B．能量变化包括热能、光能、电能等，B正确；
C．反应的吸放热与反应条件无关，与反应物和生成物的能量有关，C错误；D．反应物能量高于生成物时，反应过程放热，D正确；故答案选C。
4．1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。化学反应与能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该反应为吸热反应
B．若H2O为液态，则生成物总能量将变大
C．4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)+2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量
D．断开旧化学健吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量
【答案】C
【详解】A．图示可知，4HCl(g)＋O2(g)的总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应为放热反应，故A错误；B．若H2O为液态，气体变为液体，物质能量减小，生成物总能量将变小，故B错误；
C．反应前后遵循能量守恒，4HCl(g)和O2(g)总能量高于2Cl2(g)和2H2O(g)的总能量，反应时向环境释放能量，故C正确；D．图示可知，4HCl(g)＋O2(g)的总能量高于2Cl2(g)＋2H2O(g)的总能量，反应为放热反应，断开旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键所释放的总能量，故D错误；故答案选C。
5．已知化学反应A2(g)＋B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是（ ）
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．该反应可看作是环境中的热能转化为物质内部的化学能的过程
C．1mlA2(g)和1mlB2(g)的总键能小于2mlAB(g)的总键能
D．该反应一定需要加热到很高的温度才可以发生
【答案】B
【详解】A．从图中可以看出，该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故A错误；B．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，可看作是环境中的热能转化为物质内部的化学能的过程，故B正确；C．反应物中化学键断裂需要吸收能量，生成物中化学键的形成会放出能量，该反应为吸热反应，故断裂反应物中的化学键吸收的能量大于形成生成物中的化学键放出的能量，即1mlA2(g)和1mlB2(g)的总键能大于2mlAB(g)的总键能，故C错误；D．吸热反应不一定需要加热到很高温度才可以发生，如NaHCO3和盐酸的反应是吸热反应，该反应常温下即可发生，故D错误；故选B。
6．下列关于能量的叙述错误是（ ）
A．如图可以表示NH4Cl固体和Ba(OH)2•8H2O反应的能量变化图
B．化学反应过程中同时存在物质和能量的变化
C．高温分解石灰石是吸热反应
D．原电池是一种将化学能转化为电能的装置
【答案】A
【详解】A．从图中可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，而NH4Cl固体和Ba(OH)2•8H2O的反应是吸热反应，故A错误；B．化学反应过程中同时存在物质和能量的变化，故B正确；C．大多数的分解反应是吸热反应，高温分解石灰石是吸热反应，故C正确；D．原电池是一种将自发的氧化还原反应的化学能转化为电能的装置，故D正确；故选A。
7．研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与CNH(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．CNH比HCN更稳定
B．HCN(g)→CNH(g)为吸热反应且反应条件一定要加热
C．1mlHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收127.2kJ的热量
D．1mlHCN(g)转化为1mlCNH(g)需要吸收59.3kJ的热量
【答案】D
【详解】A．CNH的体系能量比HCN高，则HCN比CNH更稳定，A错误；B．由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，吸热反应都需要吸收能量，但是吸收能量的方法不一定是加热，也可能是其它形式.，B错误；C．1mlHCN(g)转化成过渡态吸收了186.5kJ的能量，但过渡态还有化学键的存在，所以1mlHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量肯定会大于186.5kJ，C错误；D．1mlHCN(g)转化为1mlCNH(g)需要吸收的热量为：186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ，D正确；故选D。
8．根据下面的信息(物质后面括号中的s、g、l分别代表物质状态为固态、气态和液态)，下列叙述正确的是（ ）
A．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
B．与反应生成吸收能量为490kJ
C．的能量比与的能量之和低
D．与反应生成释放能量为245kJ
【答案】C
【详解】A．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，同种物质反应，物质的量越多，放出或吸收的热量越多，故A错误；B．与反应生成，断键吸收热量为436kJ×2+249kJ×2=1370kJ，成键放出的热量为930kJ×2=1860kJ，因此整个反应释放能量为490kJ，故B错误；
C．氢气和氧气反应生成水是放热反应，则的能量比与的能量之和低，故C正确；D．与反应生成，断键吸收热量为436kJ+249kJ=685kJ，成键放出的热量为930kJ，因此整个反应释放能量为245kJ，由于气态水到液态水会释放能量，因此释放能量大于245kJ，故D错误。综上所述，答案为C。
9．如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是（ ）
A．由MgCl2制取Mg是放热过程
B．热稳定性：MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C．金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
D．由图可知，此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大
【答案】C
【详解】A．由图像可知，MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和，则由MgCl2制取Mg是吸热过程，A错误；B．物质的能量越低越稳定，结合图示可知，热稳定性：，B错误；
C．图像表明，金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量，所以金属镁和卤素单质（X2）的反应都是放热反应，C正确；D．卤素单质越活泼，与同一金属反应时放热越多，对应产物的键能越大，则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大，D错误；答案选C。
10．将Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体放入烧杯中快速搅拌，用手触摸杯壁下部，感受到温度降低。下列说法正确的是（ ）
A．该过程吸收了热量
B．该过程只发生物理变化
C．反物的总能量高于生成物的总能量
D．反应能量的变化与化学键的断裂和形成无关
【答案】A
【详解】A．手触摸杯壁下部，感受到温度降低，所以该过程吸收了热量，故A正确；B．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl发生复分解反应生成氯化钡、氨气、水，该过程发生了化学变化，故B错误；C．反应吸热，反应物能量低于生成物能量，故C错误；D．化学反应的能量变化的本质就是因为化学键的断裂和形成，断键吸热、成键放热，故D错误；选A。
11．“能量-反应过程”图是表示反应过程中物质能量变化的示意图，如图为某反应的“能量-反应过程”图，下列有关说法正确的是（ ）
A．该反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量
B．断开的化学键需要吸收的能量
C．是放热反应
D．和的能量之和为
【答案】A
【详解】A．如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，故A正确；B．b为逆反应活化能，也为生成物成键所放出的能量，即形成所释放bkJ能量，断开的化学键需要吸收的能量，故B错误；C．如图，该反应反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，即是吸热反应，故C错误；D．如图，和的能量之和未知，故D错误；故选A。
12．化学能与热能、电能等能相互转化，关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是（ ）
A．图1所示的装置能将化学能变为电能
B．图2所示的反应为吸热反应，可表示铝热反应的能量变化
C．对于放热反应，化学能只转化为热能
D．由图3可得，1mlN2和1mlO2生成NO(g)过程中吸收180kJ能量
【答案】D
【详解】A．图1所示的装置中，两烧杯内溶液没有用盐桥连接，不能形成闭合回路，不能形成原电池，所以不能将化学能转化为电能，A不正确；B．图2所示的反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，可表示铝热反应的能量变化，B不正确；C．对于放热反应，化学能转化为热能的同时，还有一部分化学能转化为光能等，C不正确；D．由图3可得，1mlN2和1mlO2生成2mlNO(g)过程中，△H=(946+498-2×632)kJ∙ml-1=+180 kJ∙ml-1，所以该反应吸收180kJ能量，D正确；故选D。
二、综合题
13．按要求填空
(1)在①Ar、②N2、③SiO2、④K2S、⑤NH4Cl五中物质中，只存在共价键的是___________；只存在离子键的是___________；既有离子键，又有共价键的是___________；不存在化学键的是___________
(2)将Ba(OH)2·8H2O晶体研细后与NH4Cl晶体一起放入烧杯中，用玻璃棒快速搅拌，闻到有刺激性气味的气体产生，烧杯壁温度下降，此反应为___________(“吸热”或“放热”)反应，反应的方程式为___________
(3)工业合成氨缓解了有限耕地与不断增长的人口对粮食大量需求之间的矛盾。已知拆开1ml化学键所需要的能量叫键能。相关键能数据如表：
结合表中所给信息，计算生成2mlNH3时___________(填“吸收”或“放出”)的热量是___________kJ(保留小数点后一位)。
【答案】(1) ②③ ④ ⑤ ①
(2) 吸热 Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3↑+BaCl2+10H2O
(3) 放出 93.0
【解析】（1）①氩为不含共价键的单原子分子；
②氮气分子为只含有共价键的双原子分子；
③二氧化硅为只含有共价键的共价化合物；
④硫化钾为只含有离子键的离子化合物；
⑤氯化铵为含有离子键和共价键的离子化合物；
则只存在共价键的是②③，只存在离子键的是④，既有离子键，又有共价键的是⑤，不存在化学键的是①，故答案为：②③；④；⑤；①；
（2）由闻到刺激性气味的气体，烧杯壁温度下降可知，八水氢氧化钡与氯化铵固体搅拌反应生成氯化钡、氨气和水的反应为吸热反应，反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3↑+BaCl2+10H2O，故答案为：吸热；Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=2NH3↑+BaCl2+10H2O；
（3）由题意可知，生成2ml氨气，破坏共价键需要吸收的热量为(1ml×945.0kJ/ml+3ml×436.0kJ/ml)=2253.0kJ，形成共价键放出的热量为2ml×3×391.0kJ/ml=2346.0kJ，则反应放出的热量为2346kJ—2253kJ=93.0kJ，故答案为：放出；93.0。
14．利用太阳能分解H2O获得氢气，再通过CO2加氢制甲醇(CH3OH)等燃料，从而实现可再生能源和CO2的资源化利用。
(1)过程I、II是典型的人工光合作用过程：4H2O+2CO22CH3OH+3O2，该反应是_______反应(填“吸热”或“放热”)。过程IV的能量转化形式为_______。
(2)过程II中CO2催化加氢制取甲醇，反应如下：
主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1
副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
已知相关物质的摩尔生成焓(一定温度和压强条件下，由稳定单质生成1ml纯物质的焓变)数据如下表所示：
①CO、H2生成CH3OH(g)的热化学方程式是_______。
②△H1_______△H2(填“>”或“<”)
③在298.15K、100kPa条件下，CO(g)、H2(g)和CH3OH(g)的比热容分别为29.1J·K-1·ml-1、28.8J·K-1·ml-1和49.4J·K·ml-1。一定压强下，1ml反应中，反应物[CO(g)+2H2(g)]、生成物[CH3OH(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是_______。
(3)过程III中，CH3OH(g)与H2O(g)反应生成1mlH2(g)，吸收16.5kJ的热量。则CH3OH(g)+H2O(l)CO2(g)+3H2(g) △H=_______[已知H2O(g)=H2O(1) △H =-44kJ·ml-1]
(4)多步热化学循环分解水是制氢的重要方法，如“铁-氯循环”法，反应如下：
i．4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1
ii．Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2
iii．2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g) △H3
iV．_______△H4
利用反应i~iV循环可分解水，可利用△H1~△H4，计算2H2O(g) =2H2(g)+O2(g)的△H。反应iV的化学方程式为_______。
【答案】(1) 吸热 化学能转化为电能
(2) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H=-90.7 kJ∙ml-1 < A
(3)93.5kJ·ml-1
(4)2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)
【解析】（1）过程I、II是典型的人工光合作用过程：4H2O+2CO22CH3OH+3O2，已知甲醇燃烧反应是一个放热反应，故其逆反应是吸热反应，由题干转化图示信息可知，过程IV是氢氧燃料电池，故其能量转化形式为化学能转化为电能，故答案为：吸热；化学能转化为电能；
（2）①根据物质的摩尔生成焓的定义可知，其摩尔生成焓即物质的相对总能量，故CO、H2生成CH3OH(g)的热化学方程式是CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) (-201.2kJ/ml)-(-110.5kJ/ml)=-90.7kJ/ml，故答案为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H=-90.7 kJ∙ml-1；
②根据题干信息可知，主反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2则主反应减去副反应即得CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，根据盖斯定律可知，△H1-△H2＜0，故有△H1＜△H2，故答案为：＜；
③由上述分析可知，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H=-90.7 kJ∙ml-1是一个放热反应即反应物总能量高于生成物具有的总能量，而C、D恰好相反，故不合题意，升高温度，反应物和生成物的总能量都在增大，反应物[CO+2H2]能量升高值为：(29.1J·K-1·ml-1+2×28.8J·K-1·ml-1)=86.7J·ml-1，而生成物[CH3OH(g)]能量升高值为：49.4J·ml-1，即反应物的能量升高得比生成物的快，反应物和生成物的能量差值随着温度升高而增大，B图所示信息不合题意，故答案为：A；
（3）过程III中，CH3OH(g)与H2O(g)反应生成1mlH2(g)，吸收16.5kJ的热量，则有：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.5kJ/ml，H2O(g)=H2O(1) △H2 =-44kJ·ml-1，上述两式左右分别相减可得CH3OH(g)+H2O(l)CO2(g)+3H2(g)，△H=△H1-△H2=(+49.5kJ/ml)-( -44kJ·ml-1)=+93.5kJ/ml，故答案为：+93.5；
（4）已知反应i．4H2O(g)+3FeCl2(s)=Fe3O4(s)+6HCl(g)+H2(g) △H1 ，反应ii．Fe3O4(s)+8HCl(g)=FeCl2(s)+2FeCl3(s)+4H2O(g) △H2，则反应i与反应ii相加可得反应a：2FeCl2(s)+ 2HCl(g)= H2(g)+ 2FeCl3(s)，反应a与反应iii相加可得反应b为：2HCl(g) = H2(g)+Cl2(g)，2倍反应b与反应iV相加可得2H2O(g) =2H2(g)+O2(g)，反应iV=目标反应2H2O(g) =2H2(g)+O2(g)减去2倍反应b，代入并合并同类项可得：2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)，故答案为：2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)。实验操作
实验现象
结论
①看到有气泡产生
②用手触摸反应后的试管，温热
③用温度计测得反应后温度升高
该反应产生气体，放出热量
闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯
①混合物呈糊状
②闻到刺激性气味
③用手触摸杯壁下部，冰凉，用手拿起烧杯，木片与烧杯粘在一起
该反应产生NH3和H2O，吸收热量
放热反应
吸热反应
①所有燃烧反应
②酸碱中和反应
③大多数化合反应
④活泼金属跟水或酸的反应
⑤物质的缓慢氧化
①大多数分解反应
②C＋CO2(以C、H2为还原剂的氧化还原反应)
③Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl(固态铵盐与碱的反应)
④NaHCO3与盐酸的反应
A
B
C
D
冰雪融化
水利发电
太阳能集热
锂电池放电
共价键
H—H
N≡N
N—H
键能(kJ•ml-1)
436.0
945.0
391.0
物质
CO2(g)
CO(g)
H2(g)
CH3OH(g)
H2O(g)
摩尔生成焓/(kJ·ml-1)
-393.5
-110.5
0
-201.2
-241.8