高中化学同步讲义基础课时7　化学反应与热能

基础课时7化学反应与热能课标要求1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热反应和放热反应。2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。3.认识燃料的燃烧效率、保护环境、开发清洁燃料的必要性和重要性。一、化学反应过程中的热量变化放热反应与吸热反应的实验探究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，手感到温热③用温度计测得反应后温度升高该反应放出热量闻到刺激性气味，烧杯壁发凉，木片和烧杯黏在一起，混合物呈糊状该反应吸收热量[问题讨论]1.化学反应的能量变化是全部转化为热能吗？提示不是。化学反应的能量变化，除转化为热能，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式。2.吸热反应需要加热，放热反应不需要加热，这种说法正确吗？提示不正确。吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应常温下就能进行；放热反应可能需要加热，如碳的燃烧，需要加热引发反应。3.吸热反应和放热反应都用到酒精灯加热，怎样判断该反应是吸热反应还是放热反应？放热反应加热的目的是什么？提示持续用酒精灯加热，撤掉酒精灯反应就停止的反应是吸热反应；开始用酒精灯加热，反应开始后，撤去酒精灯仍能继续反应的是放热反应。放热反应加热的目的一般是引发反应或加快反应速率。4.适合外出旅游时使用的“即热快餐”，其外层分别包装了两种互不接触的化学物质，使用时将两种物质接触并反应，对食物进行加热。下列几组物质：生石灰和水、浓硫酸和水、食盐和水、硝酸铵和水，其中最适合的是哪种？提示生石灰和水。生石灰与水反应放出大量的热，易使用；浓硫酸溶于水放热，但浓硫酸具有极强的腐蚀性，不安全；食盐和水不反应不放热，食盐溶于水不能对食物进行加热；硝酸铵溶于水吸收热量，不能给食物加热。1.放热反应与吸热反应的比较放热反应吸热反应含义释放热量的化学反应吸收热量的化学反应与能量大小的关系反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量反应过程能量变化图示2.常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应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⑥铝热反应(见第八章)①大多数分解反应②铵盐与碱的反应，如Ba(OH)2·8H2O晶体或Ca(OH)2与NH4Cl晶体反应③以C、H2、CO为还原剂的部分氧化还原反应，如C与H2O(g)反应，C与CO2反应④NaHCO3与盐酸的反应1.(2022·乌鲁木齐三十一中高一期中)下列图示变化为吸热反应的是()答案A解析A项，反应物的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应；B项，反应物N2(g)＋3H2(g)的总能量大于生成物2NH3(g)的总能量，为放热反应；C项，浓硫酸溶于水放热，不是放热反应；D项，锌粉与稀盐酸发生的置换反应属于放热反应。2.(2022·江门棠下中学高一期中)下列变化过程，属于放热反应的是()①金属钠与水②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌③碳酸氢钠与盐酸反应④水蒸气变成液态水⑤氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应⑥碳酸钙热分解A.①② B.①⑤C.③④ D.④⑥答案B解析常见的放热反应有：酸碱中和反应、燃烧反应、大多数的化合反应、活泼金属和水或酸的置换反应、铝热反应；常见的吸热反应有：大多数的分解反应、NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的复分解反应、碳和水蒸气生成水煤气的反应、碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应。①金属钠与水反应生成NaOH和氢气，是放热反应；②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O的反应是典型的吸热反应；③碳酸氢钠与盐酸反应生成NaCl、水和二氧化碳，该反应是吸热反应；④水蒸气变成液态水不是化学反应，是放热的过程；⑤酸碱中和反应都是放热反应；⑥碳酸钙热分解是吸热反应；综上所述放热反应有①⑤。【题后归纳】(1)吸热反应与放热反应的“三个不一定”。①需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如碳和氧气的反应；②放热反应常温下不一定容易发生，如铝热反应；③吸热反应也不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。(2)吸热反应和放热反应都是化学变化。NaOH固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。二、化学反应中能量变化的原因1.微观探析——从化学键变化的角度理解能量变化的原因(1)原因(2)计算公式用Q(吸)表示反应物分子化学键断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子化学键形成时放出的总能量。ΔQ＝Q(吸)－Q(放)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ΔQ<0，为放热反应,ΔQ>0，为吸热反应))(3)实例H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)的反应过程如图所示：根据上图计算1molH2和1molCl2断键吸收的总能量为679kJ，形成2molHCl共释放862kJ能量，断键吸收的总能量<成键释放的总能量，因此该反应为放热反应。2.宏观辨识——从反应物及生成物总能量高低理解能量变化的原因(1)原因物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量不同。因此，一个化学反应的能量变化取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小。(2)图示放热反应吸热反应化学能转化为热能热能转化为化学能被生成物“储存”1.(2022·凉山高一期中)某化学反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是()A.该反应可能不需要加热就能够发生B.该反应断键吸收的总能量大于成键释放的总能量C.该反应可能是化合反应，也可能是分解反应D.该反应的化学方程式可能为2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑答案D解析A项，该反应是吸热反应，吸热反应不一定需要加热；B项，该反应是吸热反应，断键吸收的总能量大于成键释放的总能量；C项，有些化合反应是吸热的，分解反应是吸热的，故该反应可能是化合反应，也可能是分解反应；D项，2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑是放热反应。2.(2022·潍坊高一检测)已知2H→H2的能量变化如图所示。下列说法不正确的是()A.2H→H2过程中形成的化学键是共价键B.相同质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低C.2H→H2过程中形成1mol新化学键放出437.6kJ的能量D.1molH2离解成2molH要放出437.6kJ能量答案D解析A项，H2分子中含有共价键，故2H→H2过程中形成共价键；B项，由图可知，H原子变成H2放出能量，则等质量的氢气分子的能量比氢原子的能量低；C项，由图可知，2H→H2过程中，形成1molH—H键要放出437.6kJ能量；D项，1molH2离解成2molH原子，要断裂H—H键，故要吸收437.6kJ能量。【题后归纳】判断吸热反应和放热反应的两种方法(1)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应(宏观角度)。(2)根据化学键断裂和形成时能量变化大小关系判断——断裂反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量的反应为吸热反应，反之为放热反应(微观角度)。三、化学能与热能相互转化的应用1.化石燃料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。通过改进锅炉的炉型和燃料空气比、清理积灰等方法提高燃料的燃烧效率。(2)能量利用阶段提高能源的利用率。如使用节能灯，发电厂、钢铁厂余热与城市供热联产等。(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。1.2022年北京冬季奥运会的理念是“绿色、共享、开放、廉洁”。从环保角度考虑，冬奥会赛事服务车辆最理想的燃料是()A.氢气 B.天然气C.酒精 D.汽油答案A解析A项，氢气为燃料，燃烧时释放出的热量多，燃烧的产物只有水，无污染，是最理想的燃料；B项，天然气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应；C项，酒精燃烧产生二氧化碳和水，二氧化碳排放过多会造成温室效应；D项，汽油燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体，会污染空气、产生温室效应。2.(2022·连云港锦屏高级中学高一期中)风力发电是崇明东滩湿地旅游区的一道独特景观，下列有关风力发电的叙述不正确的是()A.可节约大量煤、天然气、石油等燃料B.有效减少二氧化碳，控制温室效应C.风能是一种清洁的环保型能源D.风力发电是化学能转变为电能答案D解析A项，风力发电可以减少热力发电的需要，从而节约大量煤、天然气、石油等燃料；B项，风力发电过程中没有化石燃料的燃烧，且可以减少热力发电，有效减少二氧化碳，控制温室效应；C项，风力发电不会对环境造成污染，为清洁能源；D项，风力发电是把风能转化为电能。1.(2022·淮安高一期中)下列反应或过程中能量的变化符合图像的是()A.H＋H→H—HB.2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O=BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC.Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑D.H2SO4＋2KOH=K2SO4＋2H2O答案B解析根据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说明反应是吸热反应或过程。A项，形成化学键的过程中会放出能量，错误；C项，属于金属与酸的反应，是放热反应，错误；D项，属于酸碱中和反应，是放热反应，错误。2.(2022·杭州四中高一期中)下列关于反应能量的说法中正确的是()A.化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化B.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C.已知4CO(g)＋2NO2(g)=4CO2(g)＋N2(g)为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量D.相同条件下，如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2，则2E1＝E2答案B解析A项，化学反应中的能量变化，不是都表现为热量的变化，还可能有其他能量的变化，如光能等；B项，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成，化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；C项，放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应；D项，分子变成原子需要破坏化学键吸收能量，则2E1＞E2。3.化学反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)(“g”表示气体)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是()A.该反应是吸热反应B.断裂1molH—H键和1molCl—Cl键时放出xkJ的能量C.断裂2molH—Cl键时需要吸收ykJ的能量D.生成2molHCl(g)放出的能量为(x－y)kJ答案C解析由题图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，A错误；断键要吸收能量，所以断裂1molH—H键和1molCl—Cl键吸收xkJ能量，B错误；由题图可知，断裂2molH—Cl键需要吸收ykJ的能量，C正确；由题图可知，反应生成2molHCl，放出的能量为(y－x)kJ，D错误。4.(2022·兰州高一期中)为了探究A＋B=C＋D反应过程中能量变化的情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加B试剂，试回答下列问题：(1)若A是金属钠，B是水，则该反应属于反应(填“放热”或“吸热”)，U形管中的实验现象为__________________________________________。(2)若A是金属铝，B是稀盐酸，则A和B的总能量比C和D的总能量(填“大”或“小”)，该反应过程中能量的转化形式为。(3)观察U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则A试剂和B试剂为(填选项)。A.过氧化钠和水 B.碳酸氢钠和盐酸C.生石灰和水 D.硝酸铵和水答案(1)放热U形管中甲的液面下降，乙的液面上升(2)大化学能转化为热能(3)BD解析(1)活泼金属和水的反应为放热反应；若反应放热，则广口瓶中压强增大，使U形管中甲的液面下降，乙的液面上升；(2)金属铝和盐酸的反应为放热反应，放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，故A和B的总能量比C和D的总能量大，该过程中化学能转化为热能。(3)若U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则反应为吸热反应，A.过氧化钠和水的反应为放热反应，不符合题意；B.碳酸氢钠和盐酸的反应为吸热反应，符合题意；C.生石灰和水的反应为放热反应，不符合题意；D.硝酸铵溶于水为吸热过程，符合题意。A级合格过关练1.(2022·通化高一期末)火箭所需要的巨大能量由特制的燃料来提供，有关燃料燃烧过程中的变化，下列说法不正确的是()A.所有的燃烧过程均是放热的B.需要点燃才能发生的燃烧过程是吸热的C.所有燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂D.燃烧后产物的总能量一定小于反应物的总能量答案B解析A项，燃烧反应反应物的总能量高于生成物的总能量，都是放热反应；B项，根据A选项的分析，所有的燃烧过程均是放热的；C项，燃烧是化学变化，化学变化从微观上看是旧键断裂新键形成的过程，因此燃料在燃烧过程中均会发生化学键的断裂；D项，燃烧为放热反应，产物的总能量一定小于反应物的总能量。2.人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态)，人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是()A.研究菠菜蛋白质“发电”属于“太阳能文明”B.发展太阳能经济不会减缓温室效应C.植物进行光合作用是将太阳能转化为化学能D.石油和天然气都属于碳素燃料答案B解析发展太阳能经济，能减少CO2的排放，减缓温室效应，B项错误。3.(2022·杭州源清中学高一期中)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.反应物的总能量低于生成物的总能量，反应时向环境放出能量D.植物的光合作用是将光能转变为化学能答案D解析A项，浓硫酸溶于水放出热量，不属于化学变化；B项，盐酸与碳酸氢钠反应时，反应体系温度降低，是吸热反应；C项，反应物的总能量低于生成物的总能量，此反应为吸热反应，反应时需要向反应体系提供能量，或从周围环境中吸收能量；D项，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。4.(2022·天津南开中学高一期末)如图所示，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NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应的能量变化B.图a中生成物比反应物稳定C.图b可以表示甲烷燃烧反应的能量变化D.图b表示的反应一定需要加热才能发生答案B解析A项，图a中反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，而NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应为吸热反应；B项，图a中生成物总能量低，生成物稳定；C项，图b中反应物总能量低于生成物总能量，可以表示吸热反应，而甲烷燃烧反应为放热反应；D项，图b表示的是吸热反应，吸热反应的发生不一定需要加热也能发生，如氢氧化钡晶体和氯化铵固体在常温下就可发生。5.(2022·资阳外国语实验学校高一期中)下列属于氧化还原反应，且为吸热反应的是()A.C＋H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2B.2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2OC.Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑D.Ca(OH)2＋2NH4Cl=CaCl2＋2NH3↑＋2H2O答案A解析A项，C与H2O的反应有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，且为吸热反应；B项，NaOH与H2SO4发生的是复分解反应，不属于氧化还原反应；C项，Zn与H＋的反应属于氧化还原反应，但为放热反应；D项，Ca(OH)2与NH4Cl发生的是复分解反应，不属于氧化还原反应。6.(2022·淮海中学高一期末)硫酸是重要的化工产品，广泛用于冶金和石油工业，可通过以下反应生产硫酸：S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2、2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3、SO3＋H2O=H2SO4。SO3＋H2O=H2SO4为放热反应，下列说法正确的是()A.断开H—O键放出能量B.反应物的总能量小于生成物的总能量C.形成H－O键吸收能量D.反应物的总能量大于生成物的总能量答案D解析A项，化学键的断裂吸收能量，因此断开H—O键吸收能量；B项，SO3＋H2O=H2SO4为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量；C项，化学键的形成放出能量，因此形成H—O键放出能量；D项，SO3＋H2O=H2SO4为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量。7.(2022·银川二中高一期中)已知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ，且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收能量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出能量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时吸收能量为()A.920kJ B.557kJC.436kJ D.188kJ答案C解析设1molH—H键断裂时吸收能量为xkJ。首先写出化学反应方程式2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O，然后分析过程，2H—H＋O=Oeq\o(=,\s\up7(点燃))2H—O—H，由过程可知2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时应该拆开2molH—H键、1molO=O键，吸收的能量为(2x＋496)kJ；生成2molH2O形成4molH—O键，放出的能量为4×463kJ＝1852kJ，依据能量守恒定律放出能量484kJ＝1852kJ－(2x＋496)kJ，即可求出x＝436。8.(2022·上饶高一期末)下列能充分说明发生的过程是放热反应的是()ABCD答案C解析A项，浓硫酸稀释过程放出热量，是物理变化，不是放热反应；B项，Zn和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，因此有气泡产生，不能说明该反应是放热反应；C项，由图知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应是放热反应；D项，碳酸氢钠和盐酸反应是吸热反应，可观察到烧杯中的水倒吸进入导管。9.(2022·北京杨镇第一中学高一期中)氢气和氧气发生反应的过程用如下模型表示，“－”表示化学键)，下列说法正确的是()A.过程Ⅰ是放热过程B.过程Ⅲ一定是吸热过程C.a的总能量大于d的总能量D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行答案C解析A项，过程Ⅰ分子中的化学键断裂形成原子，属于吸热过程；B项，过程Ⅲ为新化学键形成的过程，是放热过程；C项，氢气燃烧放热，则a的总能量大于d的总能量；D项，该反应可通过燃料电池，实现化学能到电能的转化，不一定以热能的形式进行。10.化学反应：A2＋B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是()A.1molA2和1molB2完全反应吸收(y－x)kJ热量B.断裂1molA—A和1molB—B放出xkJ的能量C.断裂2molA—B需要吸收ykJ的能量D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量答案C解析从题图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应是放热反应，1molA2和1molB2完全反应放出(y－x)kJ热量，A、D项错误；断裂时需要吸收能量，B项错误、C项正确。11.碳燃烧过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是()A.1molC(s)和0.5molO2(g)反应生成1molCO(g)放出110.5kJ热量B.1molCO2(g)生成1molC(s)和1molO2(g)放出393.5kJ热量C.1molC(s)与0.5molO2(g)的总能量小于1molCO(g)的能量D.等质量的碳燃烧C(s)→CO2(g)过程比C(s)→CO(g)→CO2(g)过程释放的能量多答案A解析A项，由题图可知，C(s)＋O2(g)与CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的能量差为393.5kJ－283.0kJ＝110.5kJ，能量由高到低，是放热反应；B项，1molC(s)与1molO2(g)反应生成1molCO2(g)放出热量393.5kJ，则1molCO2(g)生成1molC(s)和1molO2(g)吸收393.5kJ热量；C项，由题图可知，1molC(s)与0.5molO2(g)的总能量大于1molCO(g)的能量；D项，反应放出的能量与过程无关，只与反应物和生成物的总能量有关，则等质量的碳燃烧后放热一样多。12.(2022·西安高一期中)按要求回答下列问题：(1)某同学做如下实验，以检验反应中的能量变化。①在实验中发现反应后(a)中温度升高，由此可以判断(a)中反应是热反应，(b)中温度降低，由此可以判断(b)中反应是热反应。②写出铝与盐酸反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________。③根据能量守恒定律，(b)中反应物的总能量应该(填“高于”或“低于”)其生成物的总能量。(2)如图表示1molH2与1molCl2反应生成2molHCl的能量变化的理论分析示意图。①化学键断裂需要(填“释放”或“吸收”)能量。②图中共释放的能量为kJ。③该反应的反应物的总能量(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物的总能量，所以该反应是反应。答案(1)①放吸②2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑③低于(2)①吸收②862③大于放热解析(1)①在实验中发现反应后(a)中温度升高，说明有热量释放出来，由此可以判断(a)中反应是放热反应，(b)中温度降低，说明吸收了外界的热量，由此可以判断(b)中反应是吸热反应；②铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，其反应的离子方程式：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑；③根据能量守恒定律，(b)是吸热反应，吸收了外界的热量，因此反应物的总能量应该低于其生成物的总能量；(2)①化学键断裂需要吸收能量；②图中共释放的能量为431kJ×2＝862kJ；③该反应断键吸收热量为436kJ＋243kJ＝679kJ，而形成化学键释放了862kJ热量，放出的热量大于吸收的热量，因此该反应是放热反应即反应物的总能量大于生成物的总能量。B级素养培优练13.(2022·泰安高一期中)研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(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.HNC比HCN更稳定B.HCN(g)→HNC(g)为吸热反应且反应条件一定要加热C.1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5kJ的热量D.1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收59.3kJ的热量答案D解析A项，由图可知，HCN具有的能量较低，则HCN比HNC更稳定；B项，由图可知，反应物总能量小于生成物总能量，则该反应为吸热反应，但吸热反应不一定需要加热才能发生，如八水合氢氧化钡和氯化铵反应为吸热反应，但不需要加热就能进行；C项，由图可知，1molHCN(g)形成过渡态吸收186.5kJ的热量，HCN(g)转化为过渡态过程中化学键没有全部断裂；D项，根据图示可知，1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收59.3kJ的热量。14.(2022·枣庄高一期末)我国科研人员研制出一种新型复合光催化剂，可以利用太阳光在该催化剂表面实现水的高效分解，主要过程如图所示。下列说法错误的是()A.上述过程中，反应物的总能量小于生成物的总能量B.上述过程中，太阳能转化为化学能C.过程Ⅰ释放能量，过程Ⅱ吸收能量D.过程Ⅲ发生了氧化还原反应答案C解析A项，由图可知，太阳能使水分解，水分解吸热，则反应物的总能量小于生成物的总能量；B项，由图可知，太阳能使水分解，则实现了光能向化学能的转化；C项，过程Ⅰ断键，吸收能量，过程Ⅱ中生成氢气、过氧化氢，形成化学键，过程Ⅱ放出能量；D项，过程Ⅲ为O—H键的断裂过程生成氢气和氧气，化学反应为：H2O2=H2＋O2，属于氧化还原反应。15.Ⅰ.(2022·西北农林科技大学附中高一期中)按要求回答下列问题：(1)已知12g石墨变为12g金刚石需吸收能量。①上述变化属于(填“物理”或“化学”)变化。②常温常压下，石墨与金刚石更稳定的是___________________________。(2)如图所示是H2(g)＋I2(g)2HI(g)反应过程中的能量变化图。由图可知，反应物的总能量(填“>”、“＜”或“＝”)生成物的总能量。Ⅱ.为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图所示的三套实验装置：(1)上述3个装置中，不能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________________________________________________________(填装置序号)。(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管中加入适量Ba(OH)2溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是_______