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问题5 化学反应中的能量变化
燃料燃烧时产生了热量，除燃烧外的其他化学反应是否也有热量的变化呢？阅读教材中有关内容后填空。
1. 放出热量的反应
(1)燃烧放热，如乙醇(酒精)燃烧：
(2)非燃烧放热，如氧化钙与水的反应：
2. 吸收热量的反应
如碳与二氧化碳的反应：
燃料燃烧时产生了热量，除燃烧外的其他化学反应是否也有热量的变化呢？阅读教材中有关内容后填空。
1. 放出热量的反应
(1)燃烧放热，如乙醇(酒精)燃烧：
$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
（写化学方程式，下同）。(2)非燃烧放热，如氧化钙与水的反应：
$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
。2. 吸收热量的反应
如碳与二氧化碳的反应：
$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
。答案
1.(1)$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$
(2)$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
2. $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
(2)$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$
2. $\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
解析
【分析】本题考查化学反应中的能量变化相关的常见反应的化学方程式书写，需准确回忆乙醇燃烧、氧化钙与水反应、碳与二氧化碳反应的反应物、生成物及反应条件，正确配平化学方程式，完成填空。
【解析】1.(1)乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水，配平后化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$；(2)氧化钙（$\ce{CaO}$）与水反应生成氢氧化钙（$\ce{Ca(OH)_{2}}$），无特殊反应条件，化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$；2.碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$。
【答案】1.(1)$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$；(2)$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$；2.$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
【知识点】化学反应中的能量变化、化学方程式书写
【点评】本题为教材基础知识点考查，聚焦常见放热、吸热反应的化学方程式书写，属于学生需掌握的核心基础内容，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1.(1)乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳和水，配平后化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$；(2)氧化钙（$\ce{CaO}$）与水反应生成氢氧化钙（$\ce{Ca(OH)_{2}}$），无特殊反应条件，化学方程式为$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$；2.碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$。
【答案】1.(1)$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 3H_{2}O}$；(2)$\ce{CaO + H_{2}O = Ca(OH)_{2}}$；2.$\ce{C + CO_{2}\xlongequal{高温}2CO}$
【知识点】化学反应中的能量变化、化学方程式书写
【点评】本题为教材基础知识点考查，聚焦常见放热、吸热反应的化学方程式书写，属于学生需掌握的核心基础内容，难度较低。
【难度系数】0.8
【典型例题1】控制变量和对比实验是科学探究的重要形式。以下是可燃物燃烧条件的探究实验,请回答相关问题。(已知着火点:白磷 40 ℃、红磷 260 ℃)
(1)装置 A 中白磷燃烧,红磷不燃烧。请解释红磷不燃烧的原因:。
(2)装置 B 中通入 O₂后观察到的现象是。
(3)装置 C 若要出现与装置 B 相同的现象,通入 O₂前需要进行的操作是。
思路导引 (1)根据可燃物燃烧的条件是与氧气接触且温度要达到可燃物的着火点,可知红磷不燃烧的原因是温度没有达到红磷的着火点。(2)根据可燃物燃烧的条件可知,装置 B 中通入 O₂后观察到的现象是白磷燃烧。(3)根据可燃物燃烧的条件可知,装置 C 若要出现与装置 B 相同的现象,通入 O₂前需要进行的操作是给冷水加热,温度稍高于 40 ℃即可。
答案 (1)温度没有达到红磷的着火点 (2)白磷燃烧 (3)给冷水加热,温度稍高于 40 ℃即可
规律方法 控制变量法在探究燃烧条件实验中的应用
(1)装置 A 中白磷燃烧,红磷不燃烧。请解释红磷不燃烧的原因:。
(2)装置 B 中通入 O₂后观察到的现象是。
(3)装置 C 若要出现与装置 B 相同的现象,通入 O₂前需要进行的操作是。
思路导引 (1)根据可燃物燃烧的条件是与氧气接触且温度要达到可燃物的着火点,可知红磷不燃烧的原因是温度没有达到红磷的着火点。(2)根据可燃物燃烧的条件可知,装置 B 中通入 O₂后观察到的现象是白磷燃烧。(3)根据可燃物燃烧的条件可知,装置 C 若要出现与装置 B 相同的现象,通入 O₂前需要进行的操作是给冷水加热,温度稍高于 40 ℃即可。
答案 (1)温度没有达到红磷的着火点 (2)白磷燃烧 (3)给冷水加热,温度稍高于 40 ℃即可
规律方法 控制变量法在探究燃烧条件实验中的应用
答案
解：
(1) 温度没有达到红磷的着火点
(2) 白磷燃烧
(3) 给冷水加热，温度稍高于40 ℃即可
(1) 温度没有达到红磷的着火点
(2) 白磷燃烧
(3) 给冷水加热，温度稍高于40 ℃即可
解析
【分析】
要解决这道题，需明确可燃物燃烧的三个条件：①是可燃物；②与氧气（或空气）接触；③温度达到可燃物的着火点，三个条件需同时满足才能燃烧。结合各装置的情况逐一分析：
(1) 装置A中，红磷和白磷均为可燃物，且都与氧气接触，红磷不燃烧，说明缺少温度达到着火点这一条件；
(2) 装置B中，白磷是可燃物，温度已达到其着火点（40℃），通入O₂后满足燃烧全部条件，因此会燃烧；
(3) 装置C中，白磷是可燃物，通入O₂前温度为冷水，未达到白磷着火点，需加热使温度稍高于40℃，通入O₂后才会出现与B相同的燃烧现象。
【解析】
(1) 装置A中，红磷属于可燃物，与氧气接触，但装置温度未达到红磷的着火点（260℃），不满足燃烧的全部条件，因此红磷不燃烧；
(2) 装置B中，白磷是可燃物，温度达到其着火点（40℃以上），通入O₂后，同时满足燃烧的三个条件，因此观察到白磷燃烧；
(3) 装置C中，白磷是可燃物，通入O₂前冷水的温度低于白磷的着火点（40℃），需给冷水加热，使温度稍高于40℃，此时再通入O₂，白磷就会燃烧，出现与装置B相同的现象。
【答案】
(1)温度没有达到红磷的着火点 (2)白磷燃烧 (3)给冷水加热，温度稍高于40 ℃即可
【知识点】
燃烧的条件、控制变量法
【点评】
本题是燃烧条件探究的典型实验题，通过控制变量对比实验，考查对燃烧三要素的理解，题目基础，注重实验原理的应用，帮助学生掌握科学探究的方法，是初中化学的重点基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需明确可燃物燃烧的三个条件：①是可燃物；②与氧气（或空气）接触；③温度达到可燃物的着火点，三个条件需同时满足才能燃烧。结合各装置的情况逐一分析：
(1) 装置A中，红磷和白磷均为可燃物，且都与氧气接触，红磷不燃烧，说明缺少温度达到着火点这一条件；
(2) 装置B中，白磷是可燃物，温度已达到其着火点（40℃），通入O₂后满足燃烧全部条件，因此会燃烧；
(3) 装置C中，白磷是可燃物，通入O₂前温度为冷水，未达到白磷着火点，需加热使温度稍高于40℃，通入O₂后才会出现与B相同的燃烧现象。
【解析】
(1) 装置A中，红磷属于可燃物，与氧气接触，但装置温度未达到红磷的着火点（260℃），不满足燃烧的全部条件，因此红磷不燃烧；
(2) 装置B中，白磷是可燃物，温度达到其着火点（40℃以上），通入O₂后，同时满足燃烧的三个条件，因此观察到白磷燃烧；
(3) 装置C中，白磷是可燃物，通入O₂前冷水的温度低于白磷的着火点（40℃），需给冷水加热，使温度稍高于40℃，此时再通入O₂，白磷就会燃烧，出现与装置B相同的现象。
【答案】
(1)温度没有达到红磷的着火点 (2)白磷燃烧 (3)给冷水加热，温度稍高于40 ℃即可
【知识点】
燃烧的条件、控制变量法
【点评】
本题是燃烧条件探究的典型实验题，通过控制变量对比实验，考查对燃烧三要素的理解，题目基础，注重实验原理的应用，帮助学生掌握科学探究的方法，是初中化学的重点基础题型。
【难度系数】
0.7
