Question

【題目】某同學設計如下三個實驗方案以探究某反應是放熱反應還是吸熱反應：

方案一：如圖1，在小燒杯里放一些除去氧化鋁保護膜的鋁片，然后向燒杯里加入10 mL 2 mol·L－1稀硫酸，再插入一支溫度計，溫度計的溫度由20 ℃逐漸升至35 ℃，隨后，溫度逐漸下降至30 ℃，最終停留在20 ℃。

方案二：如圖2，在燒杯底部用熔融的蠟燭粘一塊小木片，在燒杯里加入10 mL 2 mol·L－1硫酸溶液，再向其中加入氫氧化鈉溶液，片刻后提起燒杯，發現小木片脫落下來。

方案三：如圖3，甲試管中發生某化學反應，實驗前U形管紅墨水液面相平，在化學反應過程中，通過U形管兩側紅墨水液面高低判斷某反應是吸熱反應還是放熱反應。

根據上述實驗回答相關問題：

（1）方案一中，溫度先升高的原因是_________________，升至最大值后又逐漸下降的原因是 _____________________。

（2）方案二中，小木片脫落的原因是 ______________________。

（3）由方案三的現象得出結論：①③④組物質發生的反應都是________(填“吸熱”或“放熱”)反應 。

（4）方案三實驗②的U形管中的現象為 ___________________，說明反應物的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的總能量。

Answer 1

【答案】 鋁和硫酸反應放出的熱量使燒杯里溶液的溫度升高 當化學反應完成后，隨著熱量的散失，燒杯里溶液的溫度降低 硫酸溶液和氫氧化鈉溶液放出的熱量使蠟燭熔化 放熱 U形管里紅墨水液面左高右低 小于

【解析】（1）溫度計的溫度由20℃逐漸升至35℃，說明鋁片與硫酸反應為放熱反應，放出的熱量使燒杯里溶液的溫度升高；方案一中，溫度升至最大值后又下降的原因是反應完全后，熱量向空氣中傳遞，燒杯里物質的溫度降低；（2）方案二中，小木片脫落的原因是氫氧化鈉與硫酸的反應放熱，溫度升高，蠟燭熔化了；（3）由方案三的現象得出結論：①③④組中出現了液面左低右高的現象，故物質發生的反應都是放熱反應；（4）氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體（充分攪拌）反應為典型的吸熱反應，故紅墨水液面左高右低，反應物總能量小于生成物總能量。