专题6 化学反应与能量变化【知识清单】-2024-2025学年高一化学单元速记·巧练（苏教版2019必修第二册）

专题6 化学反应与能量变化 01 思维导图 02 考点速记 第一单元 化学反应速率与反应限度 一、化学反应速率 1．化学反应速率的定义 化学反应速率是用来衡量__ __程度的物理量。 2．化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的__ __或生成物浓度的__ __(均为正值)来表示。 3．数学表达式及单位 v＝__ __，单位为__ __或__ __等。 4．化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的__ __之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝__ __或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 mol A,1s后剩余1.4 mol，则v(A)＝__ __，v(B)＝__ __，v(C)＝__ __。 ★易错提醒 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 5．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(mol·L－1) a－x 　 b－ 　 　 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 6．化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O2===2SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。 (2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。 二、影响化学反应速率的因素 1．影响化学反应速率的因素： (1)内因(主要因素)：反应物本身的结构与__ __，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。 如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是__ __。 (2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)。 ★易错提醒 (1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意： ①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 ②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 ③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 (2)压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 二、可逆反应与化学平衡状态 1．可逆反应 (1)定义： 在__ __条件下既可以向__ __反应方向进行，同时又可以向__ __反应方向进行的化学反应。(双向性) (2)特点——“三同一小”： ①三同：a．相同条件下；b．正逆反应__ __进行；c．反应物与生成物__ __存在。 ②一小：任一组分的转化率都__ __(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示方法：在化学方程式中用“__ __”表示。 2．化学平衡状态 (1)定义： 在一定条件下的__ __反应中，反应物和生成物的__ __不再随时间的延长而发生变化，__ __和__ __相等的状态。 (2)建立过程： 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。化学平衡的建立过程可用如下v－t图像表示。图像分析： —反应物浓度最大，生成物浓度为0，v正最大，v逆＝__ __ ↓ — ↓ — (3)化学平衡特征 —化学平衡研究的对象是__ __反应 | — | —__ __，都大于零。 | —反应物和生成物的__ __保持不变 | — 3．平衡转化率 对可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，当反应达到化学平衡状态时，A的平衡转化率为： α(A)＝×100%。 ★易错提醒 (1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。 (2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。 (3)化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。 (4)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。 4．“两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断 (1)“两审” 一审 题干条件 恒温恒容或恒温恒压 二审 反应特点 全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应 有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应 (2)“两标志”。 ①动态标志： 逆向相等 v正＝v逆≠0 一个表示正反应速率，一个表示逆反应速率 不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)(一个正反应方向，一个逆反应方向)之比等于化学计量数之比；同物质的生成速率等于其消耗速率 ②静态标志： 变量不变 (这是关键) 题目提供的量(如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量)如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明 5．化学平衡状态的判断方法 动态标志：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 静态标志：各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变； ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变； ③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 综合分析 举例 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 状态 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆 反应速 率的关系　　 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆 平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C 不一定平衡 vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定平衡 压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡 混合气体 的(r) r一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 r一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 平衡 密度 密度一定 不一定平衡 颜色 含有有色物质的体系颜色不再变化 平衡 三、化学反应速率图像及应用 (1)全程速率—时间图像 ①如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况 原因解释：AB段(v渐大)，因为该反应为__ __反应，随着反应的进行，__ __逐渐升高，导致反应速率__ __；BC段(v渐小)，则主要原因是随着反应的进行，溶液中__ __逐渐减小，导致反应速率__ __。要抓住各阶段的主要矛盾，全面分析。 ②分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率的影响。 对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，填写改变的条件： t1时，增大反应物的浓度； t2时，__ __； t3时，__ __； t4时，__ __。 【方法点拨】： 2 改变某一反应物或生成物的浓度条件，图像一点保持连续。 ②改变__ __，两点突变。 (2)物质的量(或浓度)—时间图像 分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下： 甲：如图表示一定温度下，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，试回答： 2 该反应的化学方程式为__ __。 ②反应物的转化率是__ __。 ③10 s内v(C)＝__ __。 乙：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 ①由图像得出如下信息 A．反应物是__ __，生成物是__ __； B．__ __时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。 ②根据图像可进行如下计算 A．某物质的平均反应速率、转化率，如： v(X)＝__ __， Y的转化率＝__ __。 B．确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为__ __。 ★易错提醒 解答速率图像题的基本思路 (1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。 (2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。 (3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如在浓度—时间图上，一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。 (4)看变化趋势：在速率—时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v吸大增，v放小增；增大反应物浓度，v正突增，v逆渐增。 四、常见化学平衡的图像类型 (1)浓度—时间图像 浓度—时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。 因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比＝浓度变化量之比)。 (2)速率—时间图像 此类图像定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。 (3)转化率(或含量)—时间关系图 该类图像主要看斜率的大小，斜率的大小反映速率的大小，可理解为“先拐先平数值大”，即图像先拐弯的先达到平衡，对应的温度或压强大。 (4)恒压(温)线 (5)几种特殊的图像 ①对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＜0，M点前，表示反应未达到平衡，则v正＞v逆；M点为平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况。 ②如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的点是3，表示v正＜v逆的点是1，而2、4点表示v正＝v逆。 注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。 (6)速率、平衡综合图像 温度为T时，对于密闭容器中的反应： A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)　ΔH＞0 A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示： 据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D)，可以求出该温度下反应的平衡常数，可以分析出15 min时的条件变化等。 五、化学平衡图像解读 (1)v－t图像解读 ①看改变条件的一瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移动。 ②若a、b重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度。 ③若a、b不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强。 ④若v′正和v′逆改变程度相同，即v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体分子数不变的反应改变压强。 (2)物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读 ①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。 ②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或判断正反应是吸热反应还是放热反应。 (3)等温(压)平衡曲线解读 ①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。 ②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。 ③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有： A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆； C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆； 处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。 (4)同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读 如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。 ①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。 ②T1～T2段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。 ③T2点表示反应达到平衡状态。 ④T2～T3段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T2～T3段曲线上的点均为平衡点。 第二单元 化学反应中的热 1．化学反应中的变化和守恒 (1)化学反应中的两大变化：__ __变化和__ __变化。 (2)化学反应中的两大守恒：__ __守恒和__ __守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式：化学能转化为__ __、__ __、电能等。 2．焓变、反应热 (1)焓(H)。 用于描述物质__ __的物理量。 (2)焓变(ΔH)。 生成物与反应物的内能差，称为焓变，符号为ΔH。 ΔH＝H(__ __)－H(__ __)，单位：__ __。 (3)反应热。 指当化学反应在一定温度下进行时，反应所__ __或__ __的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。 (4)焓变与反应热的关系。 对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：_ __。 (5)反应热产生的原因。 化学反应过程中旧键断裂__ __的能量与新键形成__ __的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。 (6)催化剂对活化能、焓变的影响 ①催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 ②在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|或ΔH＝E1－E2。 3．吸热反应和放热反应 (1)宏观角度：从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示： __ __热反应　 　　__ __热反应 (2)微观角度(反应热的量化参数)：从化学键变化的角度分析 (3)反应热ΔH的基本计算公式： ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。 (4)常见放热反应： ①可燃物的燃烧； ②酸碱中和反应； ③大多数化合反应(特例：C＋CO22CO吸热反应)； ④金属与酸(或水)的置换反应； ⑤物质的缓慢氧化； ⑥铝热反应(如2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)； ⑦少数分解反应，如TNT爆炸； ⑧原电池反应； ⑨Na2O2与CO2、H2O的反应。 (5)常见吸热反应 ①大多数分解反应(如NH4ClNH3↑＋HCl↑)； ②盐的水解； ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应； ④碳与水蒸气、C与CO2、CO与CuO、H2与CuO等的反应。 ★易错提醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 4．能源 ★易错提醒 解答化学键与反应热关系题目的“两”注意 (1)熟练掌握常见物质中的化学键数目。 1 mol 物质 CO2 (C==O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) Si (Si—Si) S8 (S—S) 化学键数 2NA 4NA 6NA 4NA 1.5NA 2NA 2NA 8NA (2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时，需注意断键和成键的总数，必须是断键时吸收的总能量和成键时放出的总能量。 5．热化学方程式及其意义 (1)定义：表示参加反应的物质的__ __和__ __的关系的化学方程式。 (2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的__ __。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa下，__ 。 6．热化学方程式的书写 (1)书写步骤。 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — (2)注意事项。 ★易错提醒 (1)热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点 ①热化学方程式一般不注明反应条件； ②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态； ③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。 (2)ΔH与反应的“可逆性” 可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。 7．“五审”判断热化学方程式的正误 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — 第三单元 化学能与电能的转化 1．定义和反应本质 原电池是把__ __转化为__ __的装置，其反应本质是__ __。 2．工作原理(以铜锌原电池为例) 　　 　Ⅰ　　　　　　　　　　　　Ⅱ 说明：装置Ⅱ盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的冻胶。 (1)原理分析。 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn片 Cu片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 __ __反应 __ __反应 电子流向 由__ __片沿__ __流向__ __片 盐桥中 离子移向 盐桥含饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻，K＋移向__ __，Cl－移向__ __ 电池反应 方程式 Zu＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 盐桥作用 ①连接内电路形成闭合回路 ②平衡电荷，使原电池能持续产生电流 装置差异 比较 原电池Ⅰ：温度升高，化学能转化为电能和热能，两极反应在相同区域，部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低 原电池Ⅱ：温度不变，化学能只转化为__ __，两极反应在不同区域，Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定 3．构成条件 一看反应 能发生__ __的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 二看两电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或__ __) 三看是否形 成闭合回路 形成需三个条件：①__ __；②两电极直接或间接接触；③两电极插入__ __中 4．原电池中的三个移动方向 电子方向 从__ __极流出沿导线流入__ __极 电流方向 从__ __极沿导线流向__ __极 离子迁移方向 电解质溶液中，阴离子向__ __极迁移，阳离子向__ __极迁移 ★易错提醒 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。 5．一般电极反应式的书写 —— 　⇩ —— 　⇩ —— 6．原电池中正、负极的确定方法 7．原电池电极反应式的书写 (1)先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物。 (2)根据氧化还原反应原理写出电极反应式。 ①负极反应。 负极上发生失去电子的氧化反应。要注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存，若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。 ②正极反应。 正极上发生得到电子的还原反应。当正极上的反应物是O2时：若电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，与O2反应生成OH－，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；若电解质溶液为酸性，则H＋必须写入正极反应式中，O2得电子与H＋生成水，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (3)写出电池总反应方程式。 结合电子守恒将正、负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。 (4)若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，用总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即可得到较难写出的另一极的电极反应式。 8．盐桥的组成及在原电池中的作用 组成：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻 盐桥中的离子流向：盐桥中的阳离子(K＋)向正极区移动，阴离子(Cl－或NO)向负极区移动 作用：连接内电路，形成闭合回路；平衡电荷，使原电池不断产生电流【若没有盐桥，当反应进行到一定时间后，负极的正电荷增多而导致电子(负电荷)难以流出，正极负电荷增多也会导致电子流入困难，从而电池电流减弱】。 9．原电池原理的四大应用 （1）加快氧化还原反应速率 一个__ __进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率_ __，例如Zn与稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液能使产生氢气的速率加快。 （2）比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属活动性比正极的__ __。 （3）用作金属的防护 使被保护的金属制品作原电池的__ __极而得到保护。例如，保护铁制输水管或钢铁桥梁，可用导线将其和一块锌块相连，使Zn作原电池的__ __极。 （4）设计制作化学电源 — ↓ — ↓ — ↓ — 10．常见各种电池 （1）一次电池 只能使用一次，不能充电复原继续使用。 ①普通锌锰干电池 总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3＋H2O 负极：__ __。 正极：2NH＋2e－===2NH3＋H2↑、2MnO2＋H2===2MnOOH ②碱性锌锰干电池 负极(Zn)，电极反应式： __ __ 正极(MnO2)，电极反应式： __ __ 总反应： Zn＋2MnO2＋2H2O===__ __ (2)二次电池(以铅蓄电池为例)：放电后能充电复原继续使用 1 放电时的反应：(原电池) a.负极反应：__ __ b.正极反应：__ __ c.总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) ②充电时的反应：(电解池) a.阴极反应：_ __ b.阳极反应：__ __ c.总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 放电时原电池的负极作充电时电解池的__ __极。 ★易错提醒 ①可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。 ②燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。 ③可充电电池在充电时，其负极连接外接电源的负极，正极连接外接电源的正极。 (3)燃料电池 (1)氢氧燃料电池是将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置，目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 酸性 碱性 负极反应式 __ __ __ __ 正极反应式 __ __ __ __ 总反应式 2H2＋O2===2H2O (2)燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由__ __供给。对于燃料电池要注意燃料在负极反应，O2在正极反应，要注意电解质溶液或传导介质的影响，如碱性条件下，CO2以CO形式存在。 ★易错提醒 (1)熔融的金属氧化物作介质传导O2－ 负极：H2－2e－＋O2－===H2O； 正极：O2＋4e－===2O2－。 (2)碳酸盐作介质 负极：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2； 正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO。 (3)复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 (4)燃料电池的解题模板 11．书写燃料电池电极反应式的三大步骤 ①先写出燃料电池总反应式 一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。但由于燃烧产物还可能与电解质溶液反应，燃烧产物与电解质溶液反应的方程式与其相加得总反应方程式。 ②再写出燃料电池正极的电极反应式 由于燃料电池正极一般都是O2得到电子发生还原反应，基础反应式为O2＋4e－===2O2－。 A．电解质为固体时，O2－可自由通过，正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－。 B．电解质为熔融的碳酸盐时，正极的电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 C．当电解质为中性或碱性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 D．当电解质为酸性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ③最后写出燃料电池负极的电极反应式 燃料电池负极的电极反应式＝燃料电池总反应式－燃料电池正极的电极反应式。在利用此法时一要注意消去反应中的O2，二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。 03 素养提升 ◆判断正误 考点一　化学反应速率与反应限度 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(　　) 2．由v＝计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(　　) 3．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1(　　) 4．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快(　　) 5．催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质保持不变(　　) 6．升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小(　　) 7．一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率(　　) 8．增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大(　　) 9．100 mL 2 mol·L－1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(　　) 10．反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3互为可逆反应(　　) 11．化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等(　　) 12．在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3(　　) 13．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(　　) 14．化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大(　　) 15．向平衡体系FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(　　) 16．对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅(　　) 17．C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大(　　) 18．只要v正增大，平衡一定正向移动(　　) 考点二　化学反应中的热 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．浓H2SO4稀释是放热反应(　　) 2．放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生(　　) 3．石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定(　　) 4．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(　　) 5．吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于反应产物形成化学键放出的总能量(　　) 6．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多(　　) 7．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(　　) 8．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ(　　) 9．根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1可知，氢气的摩尔燃烧焓为－571.6 kJ·mol－1(　　) 10．对于SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小(　　) 11．已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，则NH3(g)===N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol－1(　　) 考点三　化学能与电能的转化 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．盐桥是所有原电池构成的必要条件(　　) 2．原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极，阳离子一定移向正极(　　) 3．构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属(　　) 4．原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数(　　) 5．使用盐桥可以提高电池的效率(　　) 6．铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加(　　) 7．二次电池充电时，二次电池的阴极连接电源的负极，发生还原反应(　　) 8．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应(　　) 9．燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能(　　) 10．在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应(　　) ◆易错点辨析 1．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 ②v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1 ③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 ⑤v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1 请比较上述5种情况反应的快慢：________________(由大到小的顺序)。 2．下列措施可以增大化学反应速率的是________(填序号)。 ①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉 ②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸 ③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强 ④2SO2＋O22SO3　ΔH<0，升高温度 ⑤Na与水反应时，增大水的用量 ⑥2H2O2===2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2 ⑦H2与Cl2混合后光照 3．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。 (1)缩小体积使压强增大：__________，原因是_____________________________________ _____________________________________________________________________________。 (2)恒容充入N2：__________。 (3)恒容充入He：__________，原因是____________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (4)恒压充入He：__________。 答案　(1)增大　单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多　(2)增大　(3)不变　单位体积内活化分子数不变　(4)减小 4．对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。 (1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量______。 (2)2HI(g)I2(g)＋H2(g) 再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率__________，HI(g)的百分含量________。 (3)2NO2(g)N2O4(g) 再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。 (4)mA(g)＋nB(g)pC(g) 同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡________移动，达到平衡后，①m＋n>p，A、B的转化率都________，体积分数都________；②m＋n＝p，A、B的转化率、体积分数都________；③m＋n<p，A、B的转化率都________，体积分数都________。 5．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。 回答下列问题： (1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量，CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。 (3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是____________________________________________。 (4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”)，可能的原因是______________________________________________________。 (5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键________(填“一定”或“不一定”)完全断裂，但一定有新化学键的________。 6．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________。 (2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是______________________________。 7．分析图像书写热化学方程式。 (1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________________________________________________。 (2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：____________________________________________________________。 (3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量相对大小， ①D是____________________(填离子符号)。 ②反应B―→A＋C的热化学方程式为______________________________________(用离子符号表示)。 8．实验a：将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池，铜片、锌片表面均产生气泡。实验b：将锌片在稀HgCl2溶液中浸泡几分钟，锌片表面形成锌汞合金，再与铜片、稀硫酸组成单液原电池，只有铜片表面产生气泡。下列有关说法不正确的是(　　) A．实验a中锌片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能 B．实验b中铜片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能 C．实验a、b中原电池总反应的离子方程式均为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ D．锌片经HgCl2溶液处理后，有利于更多的化学能转化为电能 9．有下图所示的四个装置，回答相关问题： (1)图①中，Mg作________极。 (2)图②中，Mg作__________极，写出负极反应式：________________，正极反应式：________________，总反应的离子方程式：_______________________________________。 (3)图③中，Fe作________极，写出负极反应式：________________________，正极反应式：________________________________________________________________________，总反应的化学方程式：______________________________________________________________。 (4)图④装置能否构成原电池？________(填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为________，电极反应式为____________________________________________________(若不能构成原电池，后两问不用回答)。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题6 化学反应与能量变化 01 思维导图 02 考点速记 第一单元 化学反应速率与反应限度 一、化学反应速率 1．化学反应速率的定义 化学反应速率是用来衡量__化学反应进行的快慢__程度的物理量。 2．化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的__减小__或生成物浓度的__增大__(均为正值)来表示。 3．数学表达式及单位 v＝____，单位为__mol·L－1·min－1__或__mol·L－1·s－1__等。 4．化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的__化学计量数__之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝__m∶n∶p∶q__或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 mol A,1s后剩余1.4 mol，则v(A)＝__0.3_mol·L－1·s－1__，v(B)＝__0.1_mol·L－1·s－1__，v(C)＝__0.2_mol·L－1·s－1__。 ★易错提醒 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 5．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(mol·L－1) a－x 　 b－ 　 　 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 6．化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O2===2SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。 (2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。 二、影响化学反应速率的因素 1．影响化学反应速率的因素： (1)内因(主要因素)：反应物本身的结构与__性质__，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。 如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是__Na＞Mg＞Al__。 (2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)。 ★易错提醒 (1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意： ①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 ②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 ③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 (2)压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 二、可逆反应与化学平衡状态 1．可逆反应 (1)定义： 在__相同__条件下既可以向__正__反应方向进行，同时又可以向__逆__反应方向进行的化学反应。(双向性) (2)特点——“三同一小”： ①三同：a．相同条件下；b．正逆反应__同时__进行；c．反应物与生成物__同时__存在。 ②一小：任一组分的转化率都__小于__(填“大于”或“小于”)100%。 (3)表示方法：在化学方程式中用“____”表示。 2．化学平衡状态 (1)定义： 在一定条件下的__可逆__反应中，反应物和生成物的__浓度__不再随时间的延长而发生变化，__正反应速率__和__逆反应速率__相等的状态。 (2)建立过程： 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。化学平衡的建立过程可用如下v－t图像表示。图像分析： —反应物浓度最大，生成物浓度为0，v正最大，v逆＝__0__ ↓ — ↓ — (3)化学平衡特征 —化学平衡研究的对象是__可逆__反应 | — | —__v正＝v逆__，都大于零。 | —反应物和生成物的__浓度(或百分含量)__保持不变 | — 3．平衡转化率 对可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，当反应达到化学平衡状态时，A的平衡转化率为： α(A)＝×100%。 ★易错提醒 (1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。 (2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。 (3)化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。 (4)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。 4．“两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断 (1)“两审” 一审 题干条件 恒温恒容或恒温恒压 二审 反应特点 全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应 有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应 (2)“两标志”。 ①动态标志： 逆向相等 v正＝v逆≠0 一个表示正反应速率，一个表示逆反应速率 不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)(一个正反应方向，一个逆反应方向)之比等于化学计量数之比；同物质的生成速率等于其消耗速率 ②静态标志： 变量不变 (这是关键) 题目提供的量(如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量)如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明 5．化学平衡状态的判断方法 动态标志：v正＝v逆≠0 ①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。 ②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 静态标志：各种“量”不变 ①各物质的质量、物质的量或浓度不变； ②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变； ③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。 综合分析 举例 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 状态 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆 反应速 率的关系　　 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆 平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C 不一定平衡 vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定平衡 压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡 混合气体 的(r) r一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 r一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 平衡 密度 密度一定 不一定平衡 颜色 含有有色物质的体系颜色不再变化 平衡 三、化学反应速率图像及应用 (1)全程速率—时间图像 ①如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况 原因解释：AB段(v渐大)，因为该反应为__放热__反应，随着反应的进行，__温度__逐渐升高，导致反应速率__逐渐增大__；BC段(v渐小)，则主要原因是随着反应的进行，溶液中__c(H＋)__逐渐减小，导致反应速率__逐渐减小__。要抓住各阶段的主要矛盾，全面分析。 ②分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。 对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，填写改变的条件： t1时，增大反应物的浓度； t2时，__降低温度__； t3时，__增大压强__； t4时，__使用催化剂__。 【方法点拨】： ①改变某一反应物或生成物的浓度条件，图像一点保持连续。 ②改变__温度、压强__，两点突变。 ③__使用催化剂__使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。 (2)物质的量(或浓度)—时间图像 分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下： 甲：如图表示一定温度下，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，试回答： ①该反应的化学方程式为__2AB＋3C__。 ②反应物的转化率是__40%__。 ③10 s内v(C)＝__0.12_mol·L－1·s－1__。 乙：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 ①由图像得出如下信息 A．反应物是__X、Y__，生成物是__Z__； B．__t3__时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。 ②根据图像可进行如下计算 A．某物质的平均反应速率、转化率，如： v(X)＝__ mol·(L·s)－1__， Y的转化率＝__×100%__。 B．确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为__(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2__。 ★易错提醒 解答速率图像题的基本思路 (1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。 (2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。 (3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如在浓度—时间图上，一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。 (4)看变化趋势：在速率—时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v吸大增，v放小增；增大反应物浓度，v正突增，v逆渐增。 四、常见化学平衡的图像类型 (1)浓度—时间图像 浓度—时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。 因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比＝浓度变化量之比)。 (2)速率—时间图像 此类图像定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。 (3)转化率(或含量)—时间关系图 该类图像主要看斜率的大小，斜率的大小反映速率的大小，可理解为“先拐先平数值大”，即图像先拐弯的先达到平衡，对应的温度或压强大。 (4)恒压(温)线 (5)几种特殊的图像 ①对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＜0，M点前，表示反应未达到平衡，则v正＞v逆；M点为平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况。 ②如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的点是3，表示v正＜v逆的点是1，而2、4点表示v正＝v逆。 注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。 (6)速率、平衡综合图像 温度为T时，对于密闭容器中的反应： A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)　ΔH＞0 A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示： 据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D)，可以求出该温度下反应的平衡常数，可以分析出15 min时的条件变化等。 五、化学平衡图像解读 (1)v－t图像解读 ①看改变条件的一瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移动。 ②若a、b重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度。 ③若a、b不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强。 ④若v′正和v′逆改变程度相同，即v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体分子数不变的反应改变压强。 (2)物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读 ①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。 ②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或判断正反应是吸热反应还是放热反应。 (3)等温(压)平衡曲线解读 ①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。 ②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。 ③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有： A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆； C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆； 处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。 (4)同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读 如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。 ①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。 ②T1～T2段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。 ③T2点表示反应达到平衡状态。 ④T2～T3段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T2～T3段曲线上的点均为平衡点。 第二单元 化学反应中的热 1．化学反应中的变化和守恒 (1)化学反应中的两大变化：__物质__变化和__能量__变化。 (2)化学反应中的两大守恒：__质量__守恒和__能量__守恒。 (3)化学反应中的能量转化形式：化学能转化为__热能__、__光能__、电能等。 2．焓变、反应热 (1)焓(H)。 用于描述物质__所具有的能量__的物理量。 (2)焓变(ΔH)。 生成物与反应物的内能差，称为焓变，符号为ΔH。 ΔH＝H(__生成物__)－H(__反应物__)，单位：__kJ·mol－1__。 (3)反应热。 指当化学反应在一定温度下进行时，反应所__放出__或__吸收__的热量，通常用符号Q表示，单位kJ·mol－1。 (4)焓变与反应热的关系。 对于恒压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：__ΔH＝QP__。 (5)反应热产生的原因。 化学反应过程中旧键断裂__吸收__的能量与新键形成__放出__的能量不相等，故化学反应均伴随着能量变化。 (6)催化剂对活化能、焓变的影响 ①催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 ②在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|或ΔH＝E1－E2。 3．吸热反应和放热反应 (1)宏观角度：从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示： __吸__热反应　 　　__放__热反应 (2)微观角度(反应热的量化参数)：从化学键变化的角度分析 (3)反应热ΔH的基本计算公式： ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。 (4)常见放热反应： ①可燃物的燃烧； ②酸碱中和反应； ③大多数化合反应(特例：C＋CO22CO吸热反应)； ④金属与酸(或水)的置换反应； ⑤物质的缓慢氧化； ⑥铝热反应(如2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe)； ⑦少数分解反应，如TNT爆炸； ⑧原电池反应； ⑨Na2O2与CO2、H2O的反应。 (5)常见吸热反应 ①大多数分解反应(如NH4ClNH3↑＋HCl↑)； ②盐的水解； ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应； ④碳与水蒸气、C与CO2、CO与CuO、H2与CuO等的反应。 ★易错提醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 4．能源 ★易错提醒 解答化学键与反应热关系题目的“两”注意 (1)熟练掌握常见物质中的化学键数目。 1 mol 物质 CO2 (C==O) CH4 (C—H) P4 (P—P) SiO2 (Si—O) 石墨 (C—C) 金刚石 (C—C) Si (Si—Si) S8 (S—S) 化学键数 2NA 4NA 6NA 4NA 1.5NA 2NA 2NA 8NA (2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时，需注意断键和成键的总数，必须是断键时吸收的总能量和成键时放出的总能量。 5．热化学方程式及其意义 (1)定义：表示参加反应的物质的__物质的量__和__反应热__的关系的化学方程式。 (2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的__能量变化__。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25 ℃和1.01×105 Pa下，__1_mol_H2和0.5_mol_O2完全反应生成1_mol液态H2O时放出285.8_kJ的热量###。 6．热化学方程式的书写 (1)书写步骤。 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — (2)注意事项。 ★易错提醒 (1)热化学方程式与化学(离子)方程式的3个不同点 ①热化学方程式一般不注明反应条件； ②热化学方程式不标“↑”“↓”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态； ③热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其ΔH必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。 (2)ΔH与反应的“可逆性” 可逆反应的ΔH表示反应完全时的热量变化，与反应是否可逆无关，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示在298 K时，1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)时放出92.4 kJ的热量。但实际上1 mol N2(g)和3 mol H2(g)充分反应，不可能生成2 mol NH3(g)，故实际反应放出的热量小于92.4 kJ。 7．“五审”判断热化学方程式的正误 — ↓ — ↓ — ↓ — ↓ — 第三单元 化学能与电能的转化 1．定义和反应本质 原电池是把__化学能__转化为__电能__的装置，其反应本质是__氧化还原反应__。 2．工作原理(以铜锌原电池为例) 　　 　Ⅰ　　　　　　　　　　　　Ⅱ 说明：装置Ⅱ盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的冻胶。 (1)原理分析。 电极名称 负极 正极 电极材料 Zn片 Cu片 电极反应 Zn－2e－===Zn2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型 __氧化__反应 __还原__反应 电子流向 由__Zn__片沿__导线__流向__Cu__片 盐桥中 离子移向 盐桥含饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻，K＋移向__正极__，Cl－移向__负极__ 电池反应 方程式 Zu＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu 盐桥作用 ①连接内电路形成闭合回路 ②平衡电荷，使原电池能持续产生电流 装置差异 比较 原电池Ⅰ：温度升高，化学能转化为电能和热能，两极反应在相同区域，部分Zn与Cu2＋直接反应，使电池效率降低 原电池Ⅱ：温度不变，化学能只转化为__电能__，两极反应在不同区域，Zn与Cu2＋隔离，电池效率提高，电流稳定 3．构成条件 一看反应 能发生__自发进行__的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 二看两电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或__石墨__) 三看是否形 成闭合回路 形成需三个条件：①__电解质溶液__；②两电极直接或间接接触；③两电极插入__电解质溶液__中 4．原电池中的三个移动方向 电子方向 从__负__极流出沿导线流入__正__极 电流方向 从__正__极沿导线流向__负__极 离子迁移方向 电解质溶液中，阴离子向__负__极迁移，阳离子向__正__极迁移 ★易错提醒 (1)原电池闭合回路的形成有多种方式，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极相接触。 (2)电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。 (3)无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。 (4)注意盐桥不能用一根导线连接，因为导线是不能传递阴阳离子的。用导线连接后相当于一个是原电池，一个是电解池。 5．一般电极反应式的书写 —— 　⇩ —— 　⇩ —— 6．原电池中正、负极的确定方法 7．原电池电极反应式的书写 (1)先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物。 (2)根据氧化还原反应原理写出电极反应式。 ①负极反应。 负极上发生失去电子的氧化反应。要注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存，若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。 ②正极反应。 正极上发生得到电子的还原反应。当正极上的反应物是O2时：若电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，与O2反应生成OH－，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；若电解质溶液为酸性，则H＋必须写入正极反应式中，O2得电子与H＋生成水，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (3)写出电池总反应方程式。 结合电子守恒将正、负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。 (4)若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，用总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即可得到较难写出的另一极的电极反应式。 8．盐桥的组成及在原电池中的作用 组成：盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻 盐桥中的离子流向：盐桥中的阳离子(K＋)向正极区移动，阴离子(Cl－或NO)向负极区移动 作用：连接内电路，形成闭合回路；平衡电荷，使原电池不断产生电流【若没有盐桥，当反应进行到一定时间后，负极的正电荷增多而导致电子(负电荷)难以流出，正极负电荷增多也会导致电子流入困难，从而电池电流减弱】。 9．原电池原理的四大应用 （1）加快氧化还原反应速率 一个__自发__进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率__加快__，例如Zn与稀硫酸反应时加入少量的CuSO4溶液能使产生氢气的速率加快。 （2）比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属活动性比正极的__活泼__。 （3）用作金属的防护 使被保护的金属制品作原电池的__正__极而得到保护。例如，保护铁制输水管或钢铁桥梁，可用导线将其和一块锌块相连，使Zn作原电池的__负__极。 （4）设计制作化学电源 — ↓ — ↓ — ↓ — 10．常见各种电池 （1）一次电池 只能使用一次，不能充电复原继续使用。 ①普通锌锰干电池 总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4Cl===ZnCl2＋Mn2O3＋2NH3＋H2O 负极：__Zn－2e－===Zn2＋__。 正极：2NH＋2e－===2NH3＋H2↑、2MnO2＋H2===2MnOOH ②碱性锌锰干电池 负极(Zn)，电极反应式： __Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2__ 正极(MnO2)，电极反应式： __2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－__ 总反应： Zn＋2MnO2＋2H2O===__Zn(OH)2＋2MnOOH__ (2)二次电池(以铅蓄电池为例)：放电后能充电复原继续使用 1 放电时的反应：(原电池) a.负极反应：__Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)__ b.正极反应：__PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)__ c.总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) ②充电时的反应：(电解池) a.阴极反应：__PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq)__ b.阳极反应：__PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)__ c.总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 放电时原电池的负极作充电时电解池的__阴__极。 ★易错提醒 ①可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。 ②燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用。 ③可充电电池在充电时，其负极连接外接电源的负极，正极连接外接电源的正极。 (3)燃料电池 (1)氢氧燃料电池是将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的装置，目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 酸性 碱性 负极反应式 __2H2－4e－===4H＋__ __2H2－4e－＋4OH－===4H2O__ 正极反应式 __O2＋4e－＋4H＋===2H2O__ __O2＋4e－＋2H2O===4OH－__ 总反应式 2H2＋O2===2H2O (2)燃料电池的电极本身不参与反应，燃料和氧化剂连续地由__外部__供给。对于燃料电池要注意燃料在负极反应，O2在正极反应，要注意电解质溶液或传导介质的影响，如碱性条件下，CO2以CO形式存在。 ★易错提醒 (1)熔融的金属氧化物作介质传导O2－ 负极：H2－2e－＋O2－===H2O； 正极：O2＋4e－===2O2－。 (2)碳酸盐作介质 负极：H2－2e－＋CO===H2O＋CO2； 正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO。 (3)复杂电极反应式的书写 总体思路：＝－ 遵循原理，信息优先，用守恒直接书写。 (4)燃料电池的解题模板 11．书写燃料电池电极反应式的三大步骤 ①先写出燃料电池总反应式 一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。但由于燃烧产物还可能与电解质溶液反应，燃烧产物与电解质溶液反应的方程式与其相加得总反应方程式。 ②再写出燃料电池正极的电极反应式 由于燃料电池正极一般都是O2得到电子发生还原反应，基础反应式为O2＋4e－===2O2－。 A．电解质为固体时，O2－可自由通过，正极的电极反应式为O2＋4e－===2O2－。 B．电解质为熔融的碳酸盐时，正极的电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO。 C．当电解质为中性或碱性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－。 D．当电解质为酸性环境时，正极的电极反应式为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。 ③最后写出燃料电池负极的电极反应式 燃料电池负极的电极反应式＝燃料电池总反应式－燃料电池正极的电极反应式。在利用此法时一要注意消去反应中的O2，二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。 03 素养提升 ◆判断正误 考点一　化学反应速率与反应限度 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(　　) 2．由v＝计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值(　　) 3．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1(　　) 4．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快(　　) 5．催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后物理和化学性质保持不变(　　) 6．升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小(　　) 7．一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率(　　) 8．增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分数，所以反应速率增大(　　) 9．100 mL 2 mol·L－1盐酸与锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变(　　) 10．反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3互为可逆反应(　　) 11．化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等(　　) 12．在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，生成2 mol NH3(　　) 13．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v放减小，v吸增大(　　) 14．化学平衡正向移动，反应物的转化率一定增大(　　) 15．向平衡体系FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅(　　) 16．对于2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色变浅(　　) 17．C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO2)和CO2的平衡转化率均增大(　　) 18．只要v正增大，平衡一定正向移动(　　) 【答案】　1.×　2.×　3.×　4.×　5.×　6.×　7.×　8.×　9.×　10.×　11.×　12.× 　13.×　14.×　15.×　16.×　17.√　18.× 考点二　化学反应中的热 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．浓H2SO4稀释是放热反应(　　) 2．放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生(　　) 3．石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定(　　) 4．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(　　) 5．吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于反应产物形成化学键放出的总能量(　　) 6．活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多(　　) 7．开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量(　　) 8．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ(　　) 9．根据2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1可知，氢气的摩尔燃烧焓为－571.6 kJ·mol－1(　　) 10．对于SO2(g)＋O2(g)SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，增大压强平衡右移，放出的热量增大，ΔH减小(　　) 11．已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1，则NH3(g)===N2(g)＋H2(g)　ΔH＝＋46 kJ·mol－1(　　) 【答案】　1.×　2.×　3.×　4.√　5.√　6.×　7.√　8.×　9.×　10.×　11.√ 考点三　化学能与电能的转化 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1．盐桥是所有原电池构成的必要条件(　　) 2．原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极，阳离子一定移向正极(　　) 3．构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属(　　) 4．原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数(　　) 5．使用盐桥可以提高电池的效率(　　) 6．铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加(　　) 7．二次电池充电时，二次电池的阴极连接电源的负极，发生还原反应(　　) 8．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应(　　) 9．燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能(　　) 10．在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应(　　) 【答案】　1.×　2.√　3.×　4.√　5.√　6.√　7.√　8.×　9.×　10.× ◆易错点辨析 1．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1 ②v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1 ③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 ⑤v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1 请比较上述5种情况反应的快慢：________________(由大到小的顺序)。 【答案】　③>①>②>⑤>④ 【解析】　②v(CO)＝2v(NO2)＝1.4 mol·L－1·min－1；③v(CO)＝4v(N2)＝1.6 mol·L－1·min－1；④v(CO)＝v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1；⑤v(CO)＝2v(NO2)＝0.02 mol·L－1·s－1＝1.2 mol·L－1·min－1，故反应的快慢为③>①>②>⑤>④。 2．下列措施可以增大化学反应速率的是________(填序号)。 ①Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉 ②Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用98%浓硫酸 ③H2SO4与BaCl2溶液反应时，增大压强 ④2SO2＋O22SO3　ΔH<0，升高温度 ⑤Na与水反应时，增大水的用量 ⑥2H2O2===2H2O＋O2↑反应中，加入少量MnO2 ⑦H2与Cl2混合后光照 【答案】　①④⑥⑦ 3．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”“减小”或“不变”)。 (1)缩小体积使压强增大：__________，原因是_____________________________________ _____________________________________________________________________________。 (2)恒容充入N2：__________。 (3)恒容充入He：__________，原因是____________________________________________ _____________________________________________________________________________。 (4)恒压充入He：__________。 答案　(1)增大　单位体积内，活化分子数目增加，有效碰撞的次数增多　(2)增大　(3)不变　单位体积内活化分子数不变　(4)减小 4．对于以下三个反应，从反应开始进行到达到平衡后，保持温度、体积不变，按要求回答下列问题。 (1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) 再充入PCl5(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，PCl5(g)的转化率________，PCl5(g)的百分含量______。 (2)2HI(g)I2(g)＋H2(g) 再充入HI(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，HI(g)的分解率__________，HI(g)的百分含量________。 (3)2NO2(g)N2O4(g) 再充入NO2(g)，平衡向________方向移动，达到平衡后，NO2(g)的转化率________，NO2(g)的百分含量________。 (4)mA(g)＋nB(g)pC(g) 同等倍数的加入A(g)和B(g)，平衡________移动，达到平衡后，①m＋n>p，A、B的转化率都________，体积分数都________；②m＋n＝p，A、B的转化率、体积分数都________；③m＋n<p，A、B的转化率都________，体积分数都________。 【答案】　(1)正反应　减小　增大 (2)正反应　不变　不变 (3)正反应　增大　减小 (4)正向　增大　减小　不变　减小　增大 5．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图。 回答下列问题： (1)从状态Ⅰ到状态Ⅲ为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)从状态Ⅰ到状态Ⅱ需要________(填“吸收”或“释放”)能量，CO分子________(填“是”或“否”)需要断键形成C和O。 (3)从状态Ⅱ到状态Ⅲ形成的化学键是____________________________________________。 (4)将相同物质的量的CO转化为CO2，CO与O比CO与O2反应放出的热量________(填“多”或“少”)，可能的原因是______________________________________________________。 (5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键________(填“一定”或“不一定”)完全断裂，但一定有新化学键的________。 【答案】　(1)放热　(2)吸收　否　(3)碳氧双键(或C==O)　(4)多　CO与O2反应生成CO2需要先吸收能量断裂O2分子中的共价键　(5)不一定　形成 6．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________。 (2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 ℃、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是______________________________。 【答案】　(1)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－534.4 kJ·mol－1 (2)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)　ΔH＝－177.6 kJ·mol－1 7．分析图像书写热化学方程式。 (1)图甲表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：__________________________________________________________。 (2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成1 mol气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：____________________________________________________________。 (3)图丙表示一定条件下，在水溶液中1 mol Cl－、ClO(x＝1，2，3，4)的能量相对大小， ①D是____________________(填离子符号)。 ②反应B―→A＋C的热化学方程式为______________________________________(用离子符号表示)。 【答案】　(1)NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)　ΔH＝－234 kJ·mol－1 (2)H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1 (3)①ClO　②3ClO－(aq)===ClO(aq)＋2Cl－(aq)　ΔH＝－117 kJ·mol－1 【解析】　(1)根据图甲可知，此反应是放热反应，热化学方程式为NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝(134－368) kJ·mol－1＝－234 kJ·mol－1。 (2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，其气态氢化物的稳定性逐渐降低，能量逐渐增大，则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素，生成1 mol H2Se(g)的ΔH＝＋81 kJ·mol－1，则其分解反应的热化学方程式为H2Se(g)===Se(s)＋H2(g)　ΔH＝－81 kJ·mol－1。 (3)D中氯元素的化合价为＋7价，应为ClO；利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH＝(63－60×3) kJ·mol－1＝－117 kJ·mol－1，写出热化学方程式即可。 8．实验a：将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池，铜片、锌片表面均产生气泡。实验b：将锌片在稀HgCl2溶液中浸泡几分钟，锌片表面形成锌汞合金，再与铜片、稀硫酸组成单液原电池，只有铜片表面产生气泡。下列有关说法不正确的是(　　) A．实验a中锌片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能 B．实验b中铜片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能 C．实验a、b中原电池总反应的离子方程式均为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ D．锌片经HgCl2溶液处理后，有利于更多的化学能转化为电能 【答案】　A 【解析】　实验a中锌片表面产生气泡是因为锌片和稀硫酸直接发生氧化还原反应生成氢气，对应的能量转化形式是化学能转化为热能，故A错误；实验b中铜片表面产生气泡是因为形成原电池，对应的能量转化形式是化学能转化为电能，故B正确；锌片上没有H＋生成H2，从而有利于更多的化学能转化为电能，故D正确。 9．有下图所示的四个装置，回答相关问题： (1)图①中，Mg作________极。 (2)图②中，Mg作__________极，写出负极反应式：________________，正极反应式：________________，总反应的离子方程式：_______________________________________。 (3)图③中，Fe作________极，写出负极反应式：________________________，正极反应式：________________________________________________________________________，总反应的化学方程式：______________________________________________________________。 (4)图④装置能否构成原电池？________(填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为________，电极反应式为____________________________________________________(若不能构成原电池，后两问不用回答)。 【答案】　(1)负　(2)正　2Al＋8OH－－6e－===2[Al(OH)4]－　6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑　2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑　(3)正　Cu－2e－===Cu2＋　2NO＋4H＋＋2e－===2NO2↑＋2H2O　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　(4)能　Cu　O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$