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高中化学人教版 (新课标)必修2第一节 化学能与热能同步练习题
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这是一份高中化学人教版 (新课标)必修2第一节 化学能与热能同步练习题，共11页。试卷主要包含了下列对化学反应的认识错误的是，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 化学键与化学反应中的能量变化
1.下列对化学反应的认识错误的是( )
A.会引起化学键的变化
B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化
D.必然伴随着能量的变化
2.(2019湖北名师联盟高二第一次月考)下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是( )
3.(2020湖南常德高一月考)已知反应X+Y M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )
A.X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生反应
4.(2019河南开封、商丘九校高一下期中联考)下列说法正确的是( )
A.干冰升华时,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂
B.C(石墨) C(金刚石),反应中既没有电子的得失也没有能量的变化
C.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
D.燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
5.(2019山东师大附中高一期中)已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中1 ml OO键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 ml H—O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 ml H—H键断裂时吸收热量为( )
A.920 kJB.557 kJC.188 kJD.436 kJ
6.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化:
下列说法中正确的是( )
A.1 ml N2(g)和1 ml O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B.1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量小于2 ml NO(g)具有的总能量
C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水
题组二 化学能与热能的相互转化
7.(2019河南省实验中学高一期中)下列反应中既是氧化还原反应,能量变化情况又符合下图的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.NH4Cl和Ba(OH)2·8H2 O的反应
C.碳和水蒸气的反应
D.甲烷的燃烧反应
8.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是( )
A.化石能源物质内部蕴含着大量的能量
B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能,为人类所利用
D.吸热反应没有利用价值
能力提升练
1.(2019湖北宜昌部分示范高中教学协作体高一下期中联考,疑难1,★★☆)下列变化中属于化学变化且吸热的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华
A.①②B.②
C.③⑤D.①⑥
2.(2019黑龙江哈尔滨呼兰一中等四校高一期中联考,疑难1,★★☆)下列说法中正确的是( )
A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化,伴随能量变化的物质变化也一定是化学变化
B.需要加热的化学反应一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应一定是放热反应
C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高;也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多
D.因为3O2 2O3是吸热反应,所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
3.(2019河南开封、商丘九校高一下期中联考,疑难1,★★☆)下列所述变化中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;氢氧化钠溶于水
B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧;碳酸氢钠分解
C.灼热的碳与二氧化碳的反应;氢气在氯气中燃烧
D.酸碱中和反应;焦炭与高温水蒸气反应
4.(2019浙江嘉兴一中高一期中,★★☆)下列有关说法正确的是( )
A.生物质隔绝空气加热,通过热化学转换可产生可燃性气体
B.光-电转换是太阳能的利用途径之一,该途径必然发生化学反应
C.开发太阳能、氢能、核能、天然气等新能源可以减少雾霾的产生
D.科学家正在研究使用高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
5.(疑难1,★★☆)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。下列说法正确的是( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量
6.(2019广西南宁三中高一期中,疑难2,★★☆)已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示,现提供以下化学键的键能:P—P键198 kJ/ml、P—O键360 kJ/ml、OO键498 kJ/ml。则反应P4(白磷)+3O2 P4O6中的能量变化为( )
A.放出热量1 638 kJB.吸收热量1 638 kJ
C.放出热量126 kJD.吸收热量126 kJ
7.(2019吉林蛟河一中高一期中,疑难1,★★☆)为了探究化学反应的热效应,某兴趣小组进行了如下实验:
(1)将物质X(与水反应不产生气体)分别装入盛有水的锥形瓶里,立即塞紧带玻璃弯管的塞子,发现玻璃弯管内滴有红墨水的水面呈现如图所示状态。
①若如图一所示,该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,X可以是 (填两种物质的化学式)。
②若如图二所示,该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,以下选项中与其能量变化相同的是 (填字母)。
A.CO还原CuO的反应
B.CaCO3的分解反应
C.Al和Fe2O3的反应
(2)如图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块铝片,再滴入5 mL稀NaOH溶液。
试回答下列问题:
①实验中观察到的现象:铝片逐渐溶解、铝片上有大量气泡产生、 。
②产生上述现象的原因是 。
答案全解全析
基础过关练
1.C 化学反应的本质是化学键的断裂和形成,表现为有新物质生成,并伴随着能量的变化,而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同,也可能不相同。故选C。
2.B H2和Cl2反应生成HCl为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,且断开H—H键和Cl—Cl键生成H和Cl时吸收能量,形成H—Cl键时又放出能量,综合上述分析,B项正确。
3.C 该反应为放热反应,反应物X和Y的总能量一定高于生成物M和N的总能量,C项正确;根据题中信息,无法比较X的能量与M的能量关系、Y的能量与N的能量关系,A、B项均错误;虽然该反应是放热反应,但反应的能量变化与反应条件无直接关系,D项错误。
4.A 干冰升华不会破坏化学键,A正确;石墨生成金刚石不是氧化还原反应,所以无电子转移,但石墨与金刚石所含能量不同,其相互转化时有能量变化,B错误;可燃物燃烧都是放热反应,但需加热到着火点,C错误;燃料燃烧时不只是将化学能转化为热能,还转化为光能等,D错误。
5.D 根据题中信息可知,4 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出484 kJ热量,该反应放出的热量=形成新化学键释放的能量-断开旧化学键吸收的能量,设断裂1 ml H—H键吸收的热量为x,根据2H2(g)+O2(g)2H2O(g)可知,4×463 kJ-(2x+496 kJ)=484 kJ,解得x=436 kJ。
6.B 根据题给图示可知,反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=946 kJ/ml+498 kJ/ml-2×632 kJ/ml=+180 kJ/ml>0,则该反应是吸热反应,A项错误;由A项分析可知,该反应是吸热反应,则1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量小于2 ml NO(g)具有的总能量,B项正确;通常情况下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO,需要放电条件,C项错误;一氧化氮不是酸性氧化物,不能和氢氧化钠溶液反应,D项错误。
7.C 由题图可知反应物总能量小于生成物的总能量,即该反应为吸热反应。A项、D项均为放热反应,B项、C项均为吸热反应,且C项反应前后有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应。
8.D 任何反应都有有利和不利的一面,如C+CO2 2CO是吸热反应,在钢铁冶炼中可以利用该反应获得更多的还原剂CO,D错误。
能力提升练
1.B 注意吸热过程(或放热过程)与吸热反应(或放热反应)的区别。②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O,属于吸热反应。④KClO3分解是放热反应。⑤是放热反应。①③⑥均为物理变化。故选B。
2.D 化学反应中一定伴随着能量的变化,但有能量变化的物质变化,不一定是化学变化,A项错误;化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件没有直接关系,B项错误;反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应放出热量,C项错误;互为同素异形体的物质,相同物质的量时,能量越低的物质化学性质越稳定,故O3比O2的化学性质更活泼,D项正确。
3.C Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应;氢氧化钠溶于水为放热过程但不是放热反应,A错误。点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧属于放热反应;碳酸氢钠分解属于吸热反应,B错误。灼热的碳与二氧化碳的反应属于吸热反应;氢气在氯气中燃烧属于放热反应,C正确。酸碱中和反应属于放热反应;焦炭与高温水蒸气的反应属于吸热反应,D错误。
4.A 植物秸秆生成燃气就是生物质隔绝空气加热得到可燃性气体的典型例子,A项正确;光-电转换是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换为电能,没有发生化学变化,B项错误;天然气属于化石能源,不是新能源,C项错误;氢气燃烧为典型的放热反应,则水分解生成氢气要吸收能量,D项错误。
5.B 醋酸逐渐凝固,说明NH4HCO3与盐酸的反应使醋酸的温度降低,因此该反应为吸热反应,A错误;吸热反应中反应物吸收能量,吸收的能量转化为生成物内部的能量储存在生成物中,B正确;由于NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误;NH4HCO3粉末与盐酸的反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,而NH4HCO3仅是两种反应物之一、NH4Cl仅是三种生成物之一,无法得出NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量,D错误。
6.A 反应P4(白磷)+3O2 P4O6中断开旧化学键吸收的总能量Q(吸)=6 ml×198 kJ/ml+3 ml×498 kJ/ml=2 682 kJ,形成新化学键释放的总能量Q(放)=12 ml×360 kJ/ml=4 320 kJ,由于Q(吸)7.答案 (1)①放热 Na2O、CaO(合理即可) ②吸热 B
(2)①饱和石灰水中出现白色浑浊 ②铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,该反应放热,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低
解析 (1)①由题图一可知,反应后装置内气体压强增大,即该反应为放热反应,与水反应放热的物质可能是CaO、Na2O等。②由题图二可知,反应后装置内气体压强减小,反应为吸热反应,选项中B项为吸热反应,A项和C项均为放热反应。(2)①向试管中放入几小块铝片,再滴入5 mL稀NaOH溶液,观察到的现象是铝片逐渐溶解、铝片上有大量气泡产生、烧杯中的饱和石灰水中出现白色浑浊。②铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2的反应是放热反应,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,当温度升高时,饱和石灰水中有Ca(OH)2析出。
基础过关练
题组一 化学键与化学反应中的能量变化
1.下列对化学反应的认识错误的是( )
A.会引起化学键的变化
B.会产生新的物质
C.必然引起物质状态的变化
D.必然伴随着能量的变化
2.(2019湖北名师联盟高二第一次月考)下列能正确表示氢气与氯气反应生成氯化氢过程中能量变化的示意图是( )
3.(2020湖南常德高一月考)已知反应X+Y M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )
A.X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生反应
4.(2019河南开封、商丘九校高一下期中联考)下列说法正确的是( )
A.干冰升华时,二氧化碳分子中的共价键不发生断裂
B.C(石墨) C(金刚石),反应中既没有电子的得失也没有能量的变化
C.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
D.燃料燃烧时只是将化学能转化为热能
5.(2019山东师大附中高一期中)已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氧气中1 ml OO键完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 ml H—O键形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 ml H—H键断裂时吸收热量为( )
A.920 kJB.557 kJC.188 kJD.436 kJ
6.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化:
下列说法中正确的是( )
A.1 ml N2(g)和1 ml O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B.1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量小于2 ml NO(g)具有的总能量
C.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水
题组二 化学能与热能的相互转化
7.(2019河南省实验中学高一期中)下列反应中既是氧化还原反应,能量变化情况又符合下图的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.NH4Cl和Ba(OH)2·8H2 O的反应
C.碳和水蒸气的反应
D.甲烷的燃烧反应
8.下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是( )
A.化石能源物质内部蕴含着大量的能量
B.绿色植物进行光合作用时,将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C.物质的化学能可以在一定条件下转化为热能、电能,为人类所利用
D.吸热反应没有利用价值
能力提升练
1.(2019湖北宜昌部分示范高中教学协作体高一下期中联考,疑难1,★★☆)下列变化中属于化学变化且吸热的是( )
①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥干冰升华
A.①②B.②
C.③⑤D.①⑥
2.(2019黑龙江哈尔滨呼兰一中等四校高一期中联考,疑难1,★★☆)下列说法中正确的是( )
A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化,伴随能量变化的物质变化也一定是化学变化
B.需要加热的化学反应一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应一定是放热反应
C.吸热反应就是反应物的总能量比生成物的总能量高;也可以理解为化学键断裂时吸收的能量比化学键形成时放出的能量多
D.因为3O2 2O3是吸热反应,所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
3.(2019河南开封、商丘九校高一下期中联考,疑难1,★★☆)下列所述变化中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应;氢氧化钠溶于水
B.点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧;碳酸氢钠分解
C.灼热的碳与二氧化碳的反应;氢气在氯气中燃烧
D.酸碱中和反应;焦炭与高温水蒸气反应
4.(2019浙江嘉兴一中高一期中,★★☆)下列有关说法正确的是( )
A.生物质隔绝空气加热,通过热化学转换可产生可燃性气体
B.光-电转换是太阳能的利用途径之一,该途径必然发生化学反应
C.开发太阳能、氢能、核能、天然气等新能源可以减少雾霾的产生
D.科学家正在研究使用高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
5.(疑难1,★★☆)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。下列说法正确的是( )
A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应
B.该反应中,热能转化为产物内部的能量
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量
6.(2019广西南宁三中高一期中,疑难2,★★☆)已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示,现提供以下化学键的键能:P—P键198 kJ/ml、P—O键360 kJ/ml、OO键498 kJ/ml。则反应P4(白磷)+3O2 P4O6中的能量变化为( )
A.放出热量1 638 kJB.吸收热量1 638 kJ
C.放出热量126 kJD.吸收热量126 kJ
7.(2019吉林蛟河一中高一期中,疑难1,★★☆)为了探究化学反应的热效应,某兴趣小组进行了如下实验:
(1)将物质X(与水反应不产生气体)分别装入盛有水的锥形瓶里,立即塞紧带玻璃弯管的塞子,发现玻璃弯管内滴有红墨水的水面呈现如图所示状态。
①若如图一所示,该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,X可以是 (填两种物质的化学式)。
②若如图二所示,该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,以下选项中与其能量变化相同的是 (填字母)。
A.CO还原CuO的反应
B.CaCO3的分解反应
C.Al和Fe2O3的反应
(2)如图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块铝片,再滴入5 mL稀NaOH溶液。
试回答下列问题:
①实验中观察到的现象:铝片逐渐溶解、铝片上有大量气泡产生、 。
②产生上述现象的原因是 。
答案全解全析
基础过关练
1.C 化学反应的本质是化学键的断裂和形成,表现为有新物质生成,并伴随着能量的变化,而化学变化中的反应物和生成物的状态在反应前后可能相同,也可能不相同。故选C。
2.B H2和Cl2反应生成HCl为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,且断开H—H键和Cl—Cl键生成H和Cl时吸收能量,形成H—Cl键时又放出能量,综合上述分析,B项正确。
3.C 该反应为放热反应,反应物X和Y的总能量一定高于生成物M和N的总能量,C项正确;根据题中信息,无法比较X的能量与M的能量关系、Y的能量与N的能量关系,A、B项均错误;虽然该反应是放热反应,但反应的能量变化与反应条件无直接关系,D项错误。
4.A 干冰升华不会破坏化学键,A正确;石墨生成金刚石不是氧化还原反应,所以无电子转移,但石墨与金刚石所含能量不同,其相互转化时有能量变化,B错误;可燃物燃烧都是放热反应,但需加热到着火点,C错误;燃料燃烧时不只是将化学能转化为热能,还转化为光能等,D错误。
5.D 根据题中信息可知,4 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出484 kJ热量,该反应放出的热量=形成新化学键释放的能量-断开旧化学键吸收的能量,设断裂1 ml H—H键吸收的热量为x,根据2H2(g)+O2(g)2H2O(g)可知,4×463 kJ-(2x+496 kJ)=484 kJ,解得x=436 kJ。
6.B 根据题给图示可知,反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=946 kJ/ml+498 kJ/ml-2×632 kJ/ml=+180 kJ/ml>0,则该反应是吸热反应,A项错误;由A项分析可知,该反应是吸热反应,则1 ml N2(g)和1 ml O2(g)具有的总能量小于2 ml NO(g)具有的总能量,B项正确;通常情况下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO,需要放电条件,C项错误;一氧化氮不是酸性氧化物,不能和氢氧化钠溶液反应,D项错误。
7.C 由题图可知反应物总能量小于生成物的总能量,即该反应为吸热反应。A项、D项均为放热反应,B项、C项均为吸热反应,且C项反应前后有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应。
8.D 任何反应都有有利和不利的一面,如C+CO2 2CO是吸热反应,在钢铁冶炼中可以利用该反应获得更多的还原剂CO,D错误。
能力提升练
1.B 注意吸热过程(或放热过程)与吸热反应(或放热反应)的区别。②CuSO4·5H2O受热分解生成CuSO4和H2O,属于吸热反应。④KClO3分解是放热反应。⑤是放热反应。①③⑥均为物理变化。故选B。
2.D 化学反应中一定伴随着能量的变化,但有能量变化的物质变化,不一定是化学变化,A项错误;化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件没有直接关系,B项错误;反应物的总能量高于生成物的总能量时,反应放出热量,C项错误;互为同素异形体的物质,相同物质的量时,能量越低的物质化学性质越稳定,故O3比O2的化学性质更活泼,D项正确。
3.C Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于吸热反应;氢氧化钠溶于水为放热过程但不是放热反应,A错误。点燃的镁条在二氧化碳中继续燃烧属于放热反应;碳酸氢钠分解属于吸热反应,B错误。灼热的碳与二氧化碳的反应属于吸热反应;氢气在氯气中燃烧属于放热反应,C正确。酸碱中和反应属于放热反应;焦炭与高温水蒸气的反应属于吸热反应,D错误。
4.A 植物秸秆生成燃气就是生物质隔绝空气加热得到可燃性气体的典型例子,A项正确;光-电转换是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换为电能,没有发生化学变化,B项错误;天然气属于化石能源,不是新能源,C项错误;氢气燃烧为典型的放热反应,则水分解生成氢气要吸收能量,D项错误。
5.B 醋酸逐渐凝固,说明NH4HCO3与盐酸的反应使醋酸的温度降低,因此该反应为吸热反应,A错误;吸热反应中反应物吸收能量,吸收的能量转化为生成物内部的能量储存在生成物中,B正确;由于NH4HCO3和盐酸的反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误;NH4HCO3粉末与盐酸的反应是吸热反应,反应物的总能量低于生成物的总能量,而NH4HCO3仅是两种反应物之一、NH4Cl仅是三种生成物之一,无法得出NH4HCO3的能量一定低于NH4Cl的能量,D错误。
6.A 反应P4(白磷)+3O2 P4O6中断开旧化学键吸收的总能量Q(吸)=6 ml×198 kJ/ml+3 ml×498 kJ/ml=2 682 kJ,形成新化学键释放的总能量Q(放)=12 ml×360 kJ/ml=4 320 kJ,由于Q(吸)
(2)①饱和石灰水中出现白色浑浊 ②铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,该反应放热,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低
解析 (1)①由题图一可知,反应后装置内气体压强增大,即该反应为放热反应,与水反应放热的物质可能是CaO、Na2O等。②由题图二可知,反应后装置内气体压强减小,反应为吸热反应,选项中B项为吸热反应,A项和C项均为放热反应。(2)①向试管中放入几小块铝片,再滴入5 mL稀NaOH溶液,观察到的现象是铝片逐渐溶解、铝片上有大量气泡产生、烧杯中的饱和石灰水中出现白色浑浊。②铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2的反应是放热反应,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,当温度升高时,饱和石灰水中有Ca(OH)2析出。
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