第六章 化学反应与能量（单元复习讲义）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第6章 化学反应与能量 一、从能量变化的视角认识化学反应 化学反应总是伴随着能量变化，物质的化学能可以转化力热、光、声、电等多形式。本章主要学习化学反应中较为常见的热能和电能的转化与利用。 1.化学反应中的能量变化 2.化学能与热能 （1）放热反应和吸热反应。 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 常见反应 金属与水或酸反应、金属氧化物与水或酸反应、燃烧反应及缓慢氧化、大多数化合反应、中和反应等 氢氧化钡晶体与氯化铵反应、盐酸与碳酸氢钠反应、C与CO2 、C与H2O(g) 、大多数分解反应等 键能变化（微观解释） 生成物的总键能大于反应物的总键能：E(1)吸<E(2)放 生成物的总键能小于反应物的总键能：E(1)吸>E(2)放 能量变化（宏观解释 反应物的总能量大于生成物的总能量:E(反)总>E(生)总 反应物的总能量小于生成物的总能量：E(反)总<E(生)总 注意事项 ①放热反应有的需要加热（煤的燃烧）才能发生，有的不需要加热（白磷自燃）就能发生。②吸热反应大都需要加热，少数不需加热就能反应。因此吸热反应和放热反应与反应是否需要加热没有关系。③吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水，浓硫酸稀释均属于放热过程；NH4NO3固体溶于水属于吸热过程。 （2）常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①所有的燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属与水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ⑥铝热反应 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与H2O(g)反应，灼热的C与CO2反应 ④NaHCO3与盐酸的反应 【典例1】 1．（2024高二下·云南·学业考试）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征5号遥八运载火箭成功发射。火箭推进剂液态~肼()发生的反应为：，其能量变化如图所示。下列分析错误的是 A．中N显-2价 B．为红棕色气体 C．发生的反应为吸热反应 D．发生的反应为氧化还原反应 【答案】C 【详解】A．中H元素化合价为+1价，N元素为-2价，A正确； B．为一种红棕色易溶于水的有毒气体，B正确； C．该反应反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，C错误； D．该反应中氮元素化合价发生了变化，为氧化还原反应，D正确； 故答案为：C。 2．（23-24高一下·湖南长沙·阶段检测）下列反应能量的变化与如图所示相符的是 A．金属镁与稀硫酸的反应 B．大理石的分解反应 C．浓硫酸溶于水 D．稀盐酸与碳酸氢钠溶液的反应 【答案】A 【分析】由图知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应。 【详解】A．金属镁与稀硫酸的反应置换出氢气，为放热反应，A 正确；   B．大理石的分解反应是吸热反应，B错误；    C．浓硫酸溶于水放出大量的热，但为物理过程，不是化学变化，C错误；   D．稀盐酸与碳酸氢钠溶液的反应是吸热反应，D错误； 故选A。 3.化学能与电能 （1）原电池把化学能转化为电能的装置 （2）构成原电池的条件 ①具有活泼性不同的两个电极； ②两电极必须插入电解质溶液中； ③形成闭合回路； ④能自发地发生氧化还原反应。 （3）原电池工作原理 （4）原电池正、负极的判断方法 （5）电极反应式书写 ①列物质，标得失：按照负极氧化反应，正极还原反应，判断电极反应物、生成物，标出电子得失。 ②看环境，配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，如酸性介质中，OH－不能存在，应生成水；碱性介质中，H＋不能存在，应生成水；电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。③两式加，验总式：正负极反应式相加，与总反应离子方程式验证。 【典例2】 1．（2024高一下·云南昆明·学业考试）某实验小组设计如图装置探究化学能与电能的转化关系，下列说法正确的是 A．只有装置Ⅰ中电流表指针偏转 B．只有装置Ⅱ中电流表指针偏转 C．两个装置中电流表指针都发生偏转 D．两个装置中电流表指针都不发生偏转 【答案】B 【分析】装置I没有形成闭合回路，不能形成原电池，电流表不发生偏转；装置II形成了原电池，有电流产生，电流表发生偏转； 【详解】A．装置Ⅰ不能形成原电池，电流表指针不发生偏转，A错误； B．装置Ⅱ构成原电池，电流表指针偏转，B正确； C．装置I没有形成闭合回路，不能形成原电池，电流表不发生偏转；装置II形成了原电池，有电流产生，电流表发生偏转，C错误； D．装置I没有形成闭合回路，不能形成原电池，电流表不发生偏转；装置II形成了原电池，有电流产生，电流表发生偏转，D错误； 答案选B。 2．（2024高一上·安徽·学业考试）某化学兴趣小组制作的纸电池如图所示。电池工作时，下列说法错误的是 A．铜片上发生氧化反应 B．该装置将化学能转化为电能 C．电子从锌片经灯泡流向铜片 D．负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+ 【答案】A 【分析】锌片和铜片做原电池的两极，硫酸做电解质溶液，锌比铜活泼，所以锌做负极，铜做正极。 【详解】A．铜片是正极，电解液中氢离子在铜片电极上得电子生成氢气，发生还原反应，A错误； B．该装置是原电池，在原电池中化学能主要转化为电能，B正确； C．锌做负极，铜做正极，电子从锌片经灯泡流向铜片，C正确； D．锌做负极，在负极上，锌失去电子生成锌离子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，D正确； 故选A。 3．（23-24高一下·四川内江·期中）下列装置或设备属于原电池，且负极是金属失去电子的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．铜、锌、番茄能构成原电池，Zn失电子生成Zn2+，作负极，故A选； B．氢气、氧气和电解质能构成原电池，氢气失电子生成H+，氢气为非金属单质，故B不选； C．气体燃料直接燃烧，没有构成原电池，故C不选； D．煤油不能传导电子，不能形成闭合回路，则该装置没有构成原电池，故D不选； 答案选A。 （6）化学电源 ①一次电池 a特点：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 b锌锰干电池的构造如图所示： 锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氧化锰。 NH4Cl糊的作用电解质溶液。 ②二次电池(充电电池) a特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 b能量转化：化学能电能 c常见的充电电池：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池。 ③燃料电池 a特点：①反应物储存在电池外部，②能量转换效率高、清洁、安全，③供电量易于调节。 b燃料电池常用的燃料有：氢气、甲烷、乙醇等。 常用氧化剂：氧气。 【典例3】 1.（2023下·甘肃天水·高一联考期中）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O。下列说法中，正确的是    A．Pb作电池的负极 B．PbO2作电池的负极 C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强 【答案】A 【解析】A．根据总反应方程式，Pb化合价升高，失去电子，因此Pb作电池的负极，故A正确； B．PbO2中Pb化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此PbO2作电池的正极，故B错误； C．PbO2得电子，被还原，故C错误； D．根据总反应方程式分析，电池放电时，硫酸不断消耗，浓度不断减弱，则溶液酸性减弱，故D错误。 综上所述，答案为A。 2.（2023下·辽宁大连·高一校考期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是             图I  普通锌锰电池 图Ⅱ  碱性锌锰电池 图Ⅲ 铅酸蓄电池 图Ⅳ  银锌纽扣电池 A．图I所示电池中，电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 B．图Ⅱ所示电池中，MnO2的作用是作氧化剂 C．图Ⅲ所示装置工作过程中，负极的质量逐渐减少 D．图Ⅳ所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原 【答案】B 【解析】A．图1所示电池中，电子由锌极流出经导线流向石墨，电子不能进入溶液，故A错误； B．图Ⅱ所示电池中，得电子生成MnOOH和OH-，所以作作氧化剂，故B正确； C．图Ⅲ所示装置工作过程中，负极发生反应Pb-2e-+SO=PbSO4，质量逐渐增大，故C错误； D．图Ⅳ所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被氧化，故D错误； 故选B。 二、从化学反应速率和限度的角度认识化学反应 1.化学反应速率 （1）化学反应速率 概念 单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少 表达式 单位： mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1 计算 表达式法 比值法 根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算 三段式 mA(g)＋nB(g)         pC(g)＋qD(g) 起始浓度         a            b                0           0 转化浓度        mx         nx              px           qx 终态浓度     a－mx b－nx px qx 大小比较 换算法 换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小 比较法 比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bB cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较v(A)/a与v(B)/b的相对大小，若v(A)/a＞v(B)/b，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大 （2）化学反应速率的影响因素 影响因素 结果 反应物本身的性质 反应物越活泼，反应速率越快（主要因素） 温度 升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢。 反应物浓度 增大反应物浓度，加快反应速率；减小反应物浓度，反应速率减慢 催化剂 改变反应速率（正增大，负减小） 反应物的接触面积 增大反应物的表面积，化学反应速率加快；固体反应物颗粒越小，反应速率越快 压强 对于有气体参与的化学反应，当其他条件相同时，增大反应体系压强，化学反应速率增大 形成原电池 形成原电池通常可以加快反应速率 【典例4】 1．（23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末）为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 B．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L−1 D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 【答案】A 【详解】A．化学反应速率是用来表示反应快慢的物理量，根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢，A正确； B．有些化学反应酸碱中和反应瞬间就能完成，但几乎没有明显现象发生，B错误； C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s内某物质的浓度变化为0.8mol·L−1，而不是1s时的瞬时浓度，C错误； D．化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度变化量来表示，D错误； 故选A。 2．（24-25高二上·北京·期末）已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】对于同一化学反应，用不同物质来表示的化学反应速率在表示时要转化为用同种物质表示的速率，然后再进行比较。不妨用v(N2)来表示，根据反应速率之比等于计量系数之比进行计算。 【详解】A．，A不符合题意； B．，B不符合题意； C．，因此化学反应速率最快的是C ，C符合题意； D．，D不符合题意； 故选C。 3．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）已知：。若反应速率分别用表示，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】同一化学反应，用不同物质表示的速率比等于系数比。即，故选C。 4．（23-24高一下·江苏盐城·期中）在一定温度下，溶液与Zn粒发生反应。在不同时刻测定的生成H2的体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 1 3 5 7 9 V(H2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) A．0~5min的平均反应速率： B．5~9min的平均反应速率： C．反应到5min时， D．反应到5min时，Zn溶解了32.5mg 【答案】D 【详解】A．5min时，生成氢气22.4 mL，即10-3mol，根据Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2知，硫酸反应了10-3mol，则，A正确； B．反应过程中，硫酸浓度越来越小，则反应速率越来越慢，则5~9min的平均反应速率：，B正确； C．反应到5min时，，C正确； D．5min时，生成氢气22.4 mL，即10-3mol，根据Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2知，Zn溶解了10-3mol ，即=65mg，D错误； 故选D。 （3）实验探究外界条件对化学反应速率的影响 ①温度对化学反应速率影响的探究 实验 操作 实验 现象 ①产生气泡 速率最慢 ②产生气泡 速率较快 ③产生气泡 速率最快 实验 结论 对于反应2H2O22H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快 ②催化剂对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 ①有少量气泡出现 ②能产生大量气泡 ③能产生大量气泡 实验结论 MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快 ③浓度对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡 实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快 ④探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢 实验结论 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大 【典例5】 1.在容器中发生反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，可使其化学反应速率增大的措施有 ①缩小体积；②升高温度；③恒容条件下通入CO2；④增加碳的量；⑤增大体积 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③ D．②③④ 【答案】C 【解析】①该反应有气体参与反应，缩小体积，气态物质的浓度增大，速率增大，①符合题意；②升高温度，反应速率增大，②符合题意；③恒容条件下通入CO2，CO2浓度增大，速率增大，③符合题意；④增加碳的量，碳是固体，浓度不变，速率不变，④不符合题意；⑤增大体积，气态物质的浓度减小，速率减小，⑤不符合题意；因此①②③符合题意，选C项。 2.（2023下·河北保定·高一校考）某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验，下列有关说法错误的是 溶液 温度 时间(收集50mLO2) ① 10mL15%H2O2溶液 25℃ 160s ② 10mL30%H2O2溶液 25℃ 120s ③ 10mL15%H2O2溶液 50℃ 50s ④ 10mL15%H2O2溶液+1mL5%FeCl3溶液 50℃ 20s A．实验①和②，可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．实验①和③，可探究温度对H2O2分解速率的影响 C．实验①和④，可探究催化剂对H2O2分解速率的影响 D．由上述实验可知，增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率 【答案】C 【解析】A．实验①和②，变量为H2O2溶液浓度，可探究浓度对反应速率的影响，A正确； B．实验①和③，变量为温度，可探究温度对反应速率的影响，B正确； C．实验①和④相比，实验中加入的FeCl3溶液导致两组中H2O2的浓度略有差别，且二者温度不同，不能探究催化剂对反应速率的影响，C错误； D．通过实验数据及前面的分析可知，增大浓度、升高温度、加入合适的催化剂都能加快反应速率，D正确。 故选C。 2.化学反应的限度（化学平衡） （1）可逆反应 ①定义:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“”。 ②特征：双向性、双同性、共存性 【典例6】 1．（24-25高二上·福建泉州·阶段检测）在下列反应CO+H2O⇌CO2+H2中，加入C18O后，则18O存在于 A．只存在于CO和CO2中 B．只存在于CO2中 C．只存在于CO中 D．存在于CO、H2O、CO2 【答案】D 【详解】CO+H2O⇌CO2+H2是可逆反应，加入后C18O后，反应同时向正逆两个方向进行，18O存在于CO、H2O、CO2中。答案选D。 （2）化学平衡状态的建立过程 （3）化学平衡状态的概念及特征 ①化学平衡状态的概念 如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。 ②化学平衡状态的特征 研究对象（逆） 适用于可逆反应 动态特征（动） 建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明 平衡实质（等） υ(正)＝v(逆)≠0（正、逆反应速率相等，但不等于零） 平衡结果（定） 达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变（不可理解为相等） 平衡移动（变） 化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变 等效平衡（同） 外界条件同，同一可逆反应从不同方向（正向、逆向、双向）达到的平衡状态相同 （4）达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g)＋nB(g)        pC(g)＋qD(g) 是否平衡 v正＝v逆 在单位时间内消耗了mmol A的同时生成了mmol A 平衡 在单位时间内消耗了nmol B的同时消耗了pmol C 平衡 在单位时间内生成了pmol C的同时消耗了qmol D 平衡 v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 平衡 混合体系中各组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定（其它条件一定） 平衡 当m＋n＝p＋q时，总压强一定（其它条件一定） 不一定平衡 总物质的量 当m＋n≠p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定） 平衡 当m＋n＝p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定） 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 【典例6】 1．（23-24高一下·河南洛阳·期中）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率 B．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率 C．t3时刻，在该条件下反应物转化为生成物达到了最大转化率 D．t4时刻，反应已经停止 【答案】B 【详解】A．t4时刻达到平衡，正逆反应速率相等，且大于t1时刻逆反应速率，A错误； B．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，B正确； C．t3时刻，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，没有达到平衡状态，没有达到最大转化率，C错误； D．t4是平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，没有停止，D错误； 故选B。 2．（2024高一上·安徽·学业考试）一氧化碳与一氧化氮的反应可应用于汽车尾气的净化。一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。达到化学平衡状态时，下列说法正确的是 A．反应停止 B．N2的浓度保持不变 C．CO完全转化 D．CO与N2的浓度相等 【答案】B 【详解】A．化学平衡是一种动态平衡，正反应速率与逆反应速率相等，但反应仍在进行，故A错误； B．一定条件下的可逆反应达到化学平衡状态时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物与生成物的浓度不再改变，则N2的浓度保持不变，故B正确； C．一定条件下的可逆反应，反应物无法完全消耗，则达到化学平衡状态时，CO不能完全转化，故C错误； D．达到化学平衡状态时，各物质的浓度不再发生变化，CO与N2的浓度保持不变，但不一定相等，故D错误； 答案选B。 3．一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是(　　) ①混合气体的密度不变　②容器内气体的压强不变 ③混合气体的总物质的量不变　④B的物质的量浓度不变　⑤v正(C)=v逆(D)　⑥v正(B)=2v逆(C) A.①④⑤⑥ B.②③⑥ C.②④⑤⑥ D.只有④ 【答案】A 【解析】①容积恒定的密闭容器中，混合气体密度不变，也就是混合气体的质量不变，对于有固体参加或者有固体生成的气体反应来说，混合气体的质量不变说明反应已经达到平衡。②这是一个反应前后压强不变的反应，故气体压强不变不能说明反应达到平衡。③该反应是反应前后气体的化学计量数不变的反应，也就是气体物质的量不变的反应，故混合气体的总物质的量不变，不能说明反应达到平衡。④B的物质的量浓度不变说明生成B的量与消耗B的量相等，也就是正、逆反应速率相等，此时反应达到平衡。⑤v正(C)=v逆(D)，说明正、逆反应速率相等，此时反应达到平衡。⑥v正(B)=v逆(C)，说明正、逆反应速率相等，此时反应达到平衡。 3.化学反应条件的控制 目的 促进有利反应 提高反应的转化率，加快反应速率 控制有害反应 减慢反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生 措施 改变化学反应速率 改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等 改变可逆反应进行的限度 改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等 【典例7】 1．工业制备硫酸的过程中，下列说法不正确的是 A．硫铁矿粉碎后煅烧，可增大反应物的接触面积 B．催化氧化反应达平衡时，可转化为 C．用的吸收可减少酸雾，提高吸收效率 D．尾气中含有的需经处理达标后方能排放 【答案】B 【解析】A．硫铁矿粉碎后煅烧，可增大反应物的接触面积，加快反应速率，故正确； B．是可逆反应，不可能转化为，故B错误； C．遇水剧烈反应，放出大量的热，用的吸收可减少酸雾，提高吸收效率，故C正确； D．是酸性气体，能引起酸雨，尾气中含有的需经处理达标后方能排放，故D正确； 选B。 2.（2023下·天津·高一统考期中）工业合成氨的反应：，是正向放热的可逆反应，该反应在密闭容器中进行。下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．在上述条件下，可以实现100%转化 C．提高反应温度，可以加快反应速率 D．通过调控反应条件，可以提高反应进行的程度 【答案】B 【解析】A．催化剂可以加快反应速率，缩短生产时间，提高生产效率，A正确； B．合成氨的反应是可逆反应，可逆反应不能进行彻底，因此N2不可能100%转化，B错误； C．温度升高，可以使单位体积内的活化分子数增大，有效碰撞次数增多，反应速率加快，C正确； D．通过调控反应条件，可以使化学平衡正向移动，提高反应进行的程度，D正确； 故选B。 三、单元知识导图 【课堂练习】 1.（2023下·广东云浮·高一校考）下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是             A．木材燃烧 B．谷物酿酒 C．干冰升华 D．鞭炮燃放 【答案】C 【解析】A．木柴燃烧有化学反应发生，有化学能和热能变化，选项A不符合； B．谷物酿酒由淀粉转化为葡萄糖最后转化为酒精，有化学反应发生，有化学能和热能变化，选项B不符合； C．干冰升华只有热量变化，无化学能的变化，选项C符合； D．鞭炮燃放过程中有化学反应发生，有化学能和热能变化，选项D不符合； 答案选C。 2．（23-24高一下·江苏盐城·期中）在25℃、101kPa下，1mol白磷()完全燃烧放出的热量和4mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是 A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．由红磷转化为白磷是吸热反应 D．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多 【答案】C 【详解】A．由图可知，由红磷转化为五氧化二磷是放热反应，故A错误； B．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，能量越低物质越稳定，则红磷稳定，故B错误； C．由图可知，由红磷转化为白磷是吸热反应，故C正确； D．由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时白磷比红磷能量高，等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少，故D错误； 故答案选C。 3.（2023下·黑龙江·高一校考）自热火锅由于其加热方便快捷，深受人们的喜爱。其原理是发热包中的氧化钙与水发生了放热反应。下列属于放热反应的是    A．水煤气的制备 B．酸碱中和反应 C．碳酸钙高温分解 D．氢氧化钡与氯化铵反应 【答案】B 【解析】A．水煤气的制备反应为吸热反应，A不符合题意； B．酸碱中和反应为放热反应，B符合题意； C．碳酸钙的分解反应为吸热反应，C不符合题意； D．氢氧化钡与氯化铵的反应为吸热反应，D不符合题意，D不符合题意； 故答案选B。 4.（2023下·四川宜宾·高一统考期末）将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法正确的是    A．铜片为负极 B．一段时间后，锌片质量减小 C．电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 D．柠檬汁液中的向锌片一侧迁移 【答案】B 【分析】铜片、锌片和柠檬组成原电池装置，其中活泼金属Zn作负极，发生失电子的氧化反应，Cu作正极，发生的电子的还原反应； 【解析】A．该装置中活泼金属Zn作负极，故A错误； B．活泼金属Zn作负极，发生失电子的氧化反应，不断被消耗，质量逐渐减小，故B正确； C．电子由负极沿着导线移向正极，故C错误； D．原电池装置中阳离子移向正极，故D错误； 答案选B。 5．（23-24高一下·福建福州·期中）关于下列电池的说法不正确的是 A．图甲中苹果含有苹果酸可导电，铁片作负极 B．图乙中由于空气中的在Cu片表面得电子，使铜片附近溶液pH增大 C．图丙中酸性锌锰干电池中锌筒作负极被不断消耗，用久有漏液风险 D．图丁中电子从石墨电极流向镁电极 【答案】D 【分析】图1苹果中的苹果酸是电解质，该装置为原电池，铁片活泼性强，作负极，图2装置能够成原电池，其中电解质为饱和食盐水，铁片活泼性强，作负极，铜片作正极，图3的酸性锌锰干电池中锌筒做负极，图4中Mg为负极，石墨为正极，据此回答。 【详解】A．图1苹果中的苹果酸是电解质，该装置为原电池，铁片活泼性强，作负极，A正确； B．图2装置能够成原电池，其中电解质为饱和食盐水，铁片活泼性强，作负极，铜片作正极，正极为氧气得电子，转化为OH-，所以铜片附近溶液pH增大，B正确； C．图3的酸性锌锰干电池中锌筒做负极，失去电子被消耗，用久有漏液风险，C正确； D．由图4示可知，Mg为负极，石墨为正极，所以电子从镁电极流向石墨电极，D错误； 故选D。 6．（23-24高一下·江苏南京·期末）在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：。末该反应达到平衡，生成，并测得C的浓度为。下列判断不正确的是 A． B．内D的反应速率为 C．A的转化率为40％ D．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态 【答案】B 【详解】A．2min内生成n(C)=0.2mol/L×2L=0.4mol，同一个方程式中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，则C、D计量数之比x:2=0.4mol:0.8mol=1:2，x=1，故A项正确； B．2min内反应D的物质的量为0.8mol，D的平均反应速率：0.8mol÷2L÷2min=0.2mol/(L/min)-1，故B项错误； C．2min内生成0.8molD同时消耗n(A)=n(D)=×0.8mol=1.2mol，则A的转化率，故C项正确； D．恒温恒容条件下气体物质的量与其压强成正比，根据A知，x＝1，该反应前后气体计量数之和减小，则反应前后气体物质的量减小，若混合气体的平均相对分子质量不变，反应达到平衡状态，故D项正确； 故本题选B。 7.（2023下·河北保定·高一校联考）下列过程中，需要加快化学反应速率的是             A．钢铁生锈 B．浮雕的腐蚀 C．牛奶变质 D．工业合成氨 【答案】D 【解析】A．金属腐蚀对人类生产生活没有好处，要做好金属腐蚀的防护，要减缓金属腐蚀的速率，故A错误； B．浮雕是艺术品，减缓浮雕的腐蚀延长艺术品的寿命供人类长期参观，故B错误； C．牛奶容易变质，但要放入冰箱中低温保存以求延长其食品保质期，故C错误； D．工业上选择提高温度和压强来加快反应速率以求得到更多的氨气产率，故D正确； 故选D。 8.（2023下·河南开封·高一校联考期末）下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是 A．常温下，Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min，与浓硝酸接触收集的气体更多 B．铝片与过量的稀硫酸反应，加入溶液可减缓速率且不影响的产量 C．用双氧水制氧气时，加入少量粉末可显著加快反应速率 D．工业合成氨时，使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100% 【答案】C 【解析】A．常温下，铝片在浓硝酸中钝化，故A错误； B．加入，Al在酸性条件下与发生反应，会产生NO气体，影响氢气的产量，故B错误； C．做催化剂，加快分解，故C正确； D．合成氨的反应为可逆反应，不能完全转化，故的转化率不能达到100%，故D错误。 综上所述，答案为C。 9．（23-24高一下·江苏常州·阶段检测）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，恒温下使其达到分解平衡：。能判断该反应已经达到化学平衡的是：①v(NH3)正=2v(CO2)逆； ②密闭容器中总压强不变；③密闭容器中混合气体的密度不变；④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变；⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变；⑥密闭容器中CO2的体积分数不变；⑦混合气体总质量不变 A．①②④⑤⑥ B．①②④⑤⑦ C．①②③⑤⑦ D．全部 【答案】C 【分析】H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)的正反应为气体体积增大的可逆反应，该反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化。 【详解】①v(NH3)正=2v(CO2)逆，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，①正确； ②该反应的正反应为气体物质的量增大的反应，当密闭容器中总压强不变时，表明达到平衡状态，②正确； ③H2NCOONH4(s)为固体，混合气体的质量为变量，混合气体的体积不变，则密闭容器中混合气体的密度为变量，当容器内混合气体的密度不变时，表明达到平衡状态，③正确； ④只有NH3(g)、CO2(g)为气体,且二者的物质的量之比始终为2∶1，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，④错误； ⑤H2NCOONH4(s)为固体，NH3(g)、CO2(g)为气体，混合气体的总物质的量为变量，当密闭容器混合气体的总物质的量不变时，表明反应达到平衡状态，⑤正确； ⑥只有生成物NH3(g)、CO2(g)为气体，且二者的物质的量之比始终为2∶1，故密闭容器中CO2的体积分数始终不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，⑥错误； ⑦H2NCOONH4(s)为固体，混合气体总质量为变量，当混合气体的总质量不变时，表明气体的质量不再发生改变，表明达到平衡状态，⑦正确； 综上所述可知：可判断反应是否达到平衡状态的叙述是①②③⑤⑦，故合理选项是C。 10．工业制硫酸的反应之一为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，在2 L恒温恒容密闭容器中投入2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应，下图是SO2和SO3随时间的变化曲线。 （1）前10 min SO3的平均反应速率为___________；平衡时，SO2转化率为___________。 （2）下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________。 ①容器中压强不再改变；②容器中气体密度不再改变；③SO3的质量不再改变；④O2的物质的量浓度不再改变；⑤容器内气体原子总数不再发生变化； （3）以下操作会引起化学反应速率变快的是______。 A．向容器中通入氦气 B．升高温度 C．扩大容器的体积 D．向容器中通入O2 E．使用正催化剂 （4）反应达平衡时，体系的压强与开始时的压强之比为________；容器内混合气体的平均相对分子质量和起始投料时相比________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）0.05 mol·L－1·min－1 70% （2）②⑤ （3）BDE （3）23∶30 增大 【解析】（1）前10 min SO3的物质的量增加1.0 mol，v(SO3)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，25 min后反应达到平衡，二氧化硫由2.0 mol减少至0.6 mol，其转化率为：×100%＝70%；（2）①反应前后气体分子数不相等，反应过程中压强不断减小，当达到平衡时容器中压强不再改变，故压强不变可判断反应达到平衡状态，①不符合题意；②容器中各物质均为气体，气体的总质量不变，容器体积恒定，则容器中气体密度不变，因此密度不变不能判断反应达到平衡状态，②符合题意；③SO3的质量不再改变说明反应达到平衡状态，③不符合题意；④各组分浓度不变是平衡的基本特征，因此O2的物质的量浓度不再改变说明反应达到平衡状态，④不符合题意；⑤根据元素守恒可知，容器内气体原子总数始终恒定不变，因此原子数不再发生变化不能判断反应达到平衡，⑤符合题意；（3）A项，向容器中通入氦气，各组分的浓度不变，反应速率不变，不符合题意；B项，升高温度可以加来反应速率，符合题意；C项，扩大容器的体积，使各物质的浓度减小，反应速率减小，不符合题意；D项，向容器中通入O2 ，增大了反应物的浓度，反应速率加快，符合题意；E项，使用正催化剂可以加快反应速率，符合题意；（4）由图像可知平衡时二氧化硫的物质的量为0.6 mol，三氧化硫的物质的量为1.4 mol，结合反应可知消耗的氧气为0.7 mol，则平衡时剩余的氧气为1 mol－0.7 mol＝0.3 mol，平衡时总气体物质的量为：n(SO2)＋n(O2)＋n(SO3)＝0.6 mol＋0.3 mol＋1.4 mol＝2.3 mol，平衡时，体系的压强与开始时的压强之比等于气体的物质的量之比，即2.3 mol∶3 mol=23∶30，由反应可知，反应前后气体的总质量保持不变，气体的物质的量减小，因此反应达平衡时气体的平均相对分子质量增大。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第6章 化学反应与能量 一、从能量变化的视角认识化学反应 化学反应总是伴随着能量变化，物质的化学能可以转化力热、光、声、电等多形式。本章主要学习化学反应中较为常见的热能和电能的转化与利用。 1.化学反应中的能量变化 2.化学能与热能 （1）放热反应和吸热反应。 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 常见反应 金属与水或酸反应、金属氧化物与水或酸反应、燃烧反应及缓慢氧化、大多数化合反应、中和反应等 氢氧化钡晶体与氯化铵反应、盐酸与碳酸氢钠反应、C与CO2 、C与H2O(g) 、大多数分解反应等 键能变化（微观解释） 生成物的总键能大于反应物的总键能：E(1)吸<E(2)放 生成物的总键能小于反应物的总键能：E(1)吸>E(2)放 能量变化（宏观解释 反应物的总能量大于生成物的总能量:E(反)总>E(生)总 反应物的总能量小于生成物的总能量：E(反)总<E(生)总 注意事项 ①放热反应有的需要加热（煤的燃烧）才能发生，有的不需要加热（白磷自燃）就能发生。②吸热反应大都需要加热，少数不需加热就能反应。因此吸热反应和放热反应与反应是否需要加热没有关系。③吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水，浓硫酸稀释均属于放热过程；NH4NO3固体溶于水属于吸热过程。 （2）常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 ①所有的燃烧反应 ②酸碱中和反应 ③大多数化合反应 ④活泼金属与水或酸的反应 ⑤物质的缓慢氧化 ⑥铝热反应 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与H2O(g)反应，灼热的C与CO2反应 ④NaHCO3与盐酸的反应 【典例1】 1．（2024高二下·云南·学业考试）2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征5号遥八运载火箭成功发射。火箭推进剂液态~肼()发生的反应为：，其能量变化如图所示。下列分析错误的是 A．中N显-2价 B．为红棕色气体 C．发生的反应为吸热反应 D．发生的反应为氧化还原反应 2．（23-24高一下·湖南长沙·阶段练习）下列反应能量的变化与如图所示相符的是 A．金属镁与稀硫酸的反应 B．大理石的分解反应 C．浓硫酸溶于水 D．稀盐酸与碳酸氢钠溶液的反应 3.化学能与电能 （1）原电池把化学能转化为电能的装置 （2）构成原电池的条件 ①具有活泼性不同的两个电极； ②两电极必须插入电解质溶液中； ③形成闭合回路； ④能自发地发生氧化还原反应。 （3）原电池工作原理 （4）原电池正、负极的判断方法 （5）电极反应式书写 ①列物质，标得失：按照负极氧化反应，正极还原反应，判断电极反应物、生成物，标出电子得失。 ②看环境，配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，如酸性介质中，OH－不能存在，应生成水；碱性介质中，H＋不能存在，应生成水；电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。③两式加，验总式：正负极反应式相加，与总反应离子方程式验证。 【典例2】 1．（2024高一下·云南昆明·学业考试）某实验小组设计如图装置探究化学能与电能的转化关系，下列说法正确的是 A．只有装置Ⅰ中电流表指针偏转 B．只有装置Ⅱ中电流表指针偏转 C．两个装置中电流表指针都发生偏转 D．两个装置中电流表指针都不发生偏转 2．（2024高一上·安徽·学业考试）某化学兴趣小组制作的纸电池如图所示。电池工作时，下列说法错误的是 A．铜片上发生氧化反应 B．该装置将化学能转化为电能 C．电子从锌片经灯泡流向铜片 D．负极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+ 3．（23-24高一下·四川内江·期中）下列装置或设备属于原电池，且负极是金属失去电子的是 A． B． C． D． （6）化学电源 ①一次电池 a特点：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 b锌锰干电池的构造如图所示： 锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氧化锰。 NH4Cl糊的作用电解质溶液。 ②二次电池(充电电池) a特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 b能量转化：化学能电能 c常见的充电电池：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池。 ③燃料电池 a特点：①反应物储存在电池外部，②能量转换效率高、清洁、安全，③供电量易于调节。 b燃料电池常用的燃料有：氢气、甲烷、乙醇等。 常用氧化剂：氧气。 【典例3】 1.（2023下·甘肃天水·高一联考期中）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O。下列说法中，正确的是    A．Pb作电池的负极 B．PbO2作电池的负极 C．PbO2得电子，被氧化 D．电池放电时，溶液酸性增强 2.（2023下·辽宁大连·高一校考期中）有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是             图I  普通锌锰电池 图Ⅱ  碱性锌锰电池 图Ⅲ 铅酸蓄电池 图Ⅳ  银锌纽扣电池 A．图I所示电池中，电子从锌筒出发沿导线经电解质溶液流向石墨电极 B．图Ⅱ所示电池中，MnO2的作用是作氧化剂 C．图Ⅲ所示装置工作过程中，负极的质量逐渐减少 D．图Ⅳ所示电池中，Zn是还原剂，在电池工作过程中被还原 二、从化学反应速率和限度的角度认识化学反应 1.化学反应速率 （1）化学反应速率 概念 单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少 表达式 单位： mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1 计算   表达式法 比值法 根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算 三段式 mA(g)＋nB(g)         pC(g)＋qD(g) 起始浓度         a            b                0           0 转化浓度        mx         nx              px           qx 终态浓度     a－mx b－nx px qx 大小比较 换算法 换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小 比较法 比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bB cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较v(A)/a与v(B)/b的相对大小，若v(A)/a＞v(B)/b，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大 （2）化学反应速率的影响因素 影响因素 结果 反应物本身的性质 反应物越活泼，反应速率越快（主要因素） 温度 升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢。 反应物浓度 增大反应物浓度，加快反应速率；减小反应物浓度，反应速率减慢 催化剂 改变反应速率（正增大，负减小） 反应物的接触面积 增大反应物的表面积，化学反应速率加快；固体反应物颗粒越小，反应速率越快 压强 对于有气体参与的化学反应，当其他条件相同时，增大反应体系压强，化学反应速率增大 形成原电池 形成原电池通常可以加快反应速率 【典例4】 1．（23-24高一下·新疆乌鲁木齐·期末）为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和程度。下列关于化学反应速率的说法正确的是 A．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 B．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 C．化学反应速率为0.8mol·(L·s)−1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L−1 D．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 2．（24-25高二上·北京·期末）已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A． B． C． D． 3．（24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）已知：。若反应速率分别用表示，则下列关系正确的是 A． B． C． D． 4．（23-24高一下·江苏盐城·期中）在一定温度下，溶液与Zn粒发生反应。在不同时刻测定的生成H2的体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 1 3 5 7 9 V(H2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) A．0~5min的平均反应速率： B．5~9min的平均反应速率： C．反应到5min时， D．反应到5min时，Zn溶解了32.5mg （3）实验探究外界条件对化学反应速率的影响 ①温度对化学反应速率影响的探究 实验 操作 实验 现象 ①产生气泡 速率最慢 ②产生气泡 速率较快 ③产生气泡 速率最快 实验 结论 对于反应2H2O22H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快 ②催化剂对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 ①有少量气泡出现 ②能产生大量气泡 ③能产生大量气泡 实验结论 MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快 ③浓度对化学反应速率影响的探究 实验操作 实验现象 装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡 实验结论 增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快 ④探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢 实验结论 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大 【典例5】 1.在容器中发生反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，可使其化学反应速率增大的措施有 ①缩小体积；②升高温度；③恒容条件下通入CO2；④增加碳的量；⑤增大体积 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③ D．②③④ 2.（2023下·河北保定·高一校考）某实验小组为探究影响H2O2分解的因素设计表中实验，下列有关说法错误的是 溶液 温度 时间(收集50mLO2) ① 10mL15%H2O2溶液 25℃ 160s ② 10mL30%H2O2溶液 25℃ 120s ③ 10mL15%H2O2溶液 50℃ 50s ④ 10mL15%H2O2溶液+1mL5%FeCl3溶液 50℃ 20s A．实验①和②，可探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．实验①和③，可探究温度对H2O2分解速率的影响 C．实验①和④，可探究催化剂对H2O2分解速率的影响 D．由上述实验可知，增大H2O2浓度、升高温度都能加快H2O2分解速率 2.化学反应的限度（化学平衡） （1）可逆反应 ①定义:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“”。 ②特征：双向性、双同性、共存性 【典例6】 1．（24-25高二上·福建泉州·阶段练习）在下列反应CO+H2O⇌CO2+H2中，加入C18O后，则18O存在于 A．只存在于CO和CO2中 B．只存在于CO2中 C．只存在于CO中 D．存在于CO、H2O、CO2 （2）化学平衡状态的建立过程 （3）化学平衡状态的概念及特征 ①化学平衡状态的概念 如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。 ②化学平衡状态的特征 研究对象（逆） 适用于可逆反应 动态特征（动） 建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明 平衡实质（等） υ(正)＝v(逆)≠0（正、逆反应速率相等，但不等于零） 平衡结果（定） 达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变（不可理解为相等） 平衡移动（变） 化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变 等效平衡（同） 外界条件同，同一可逆反应从不同方向（正向、逆向、双向）达到的平衡状态相同 （4）达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g)＋nB(g)        pC(g)＋qD(g) 是否平衡 v正＝v逆 在单位时间内消耗了mmol A的同时生成了mmol A 平衡 在单位时间内消耗了nmol B的同时消耗了pmol C 平衡 在单位时间内生成了pmol C的同时消耗了qmol D 平衡 v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 平衡 混合体系中各组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定（其它条件一定） 平衡 当m＋n＝p＋q时，总压强一定（其它条件一定） 不一定平衡 总物质的量 当m＋n≠p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定） 平衡 当m＋n＝p＋q时，总物质的量一定（其它条件一定） 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 【典例6】 1．（23-24高一下·河南洛阳·期中）在一定条件下，某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．t1时刻的逆反应速率大于t4时刻的正反应速率 B．t2时刻，正反应速率大于逆反应速率 C．t3时刻，在该条件下反应物转化为生成物达到了最大转化率 D．t4时刻，反应已经停止 2．（2024高一上·安徽·学业考试）一氧化碳与一氧化氮的反应可应用于汽车尾气的净化。一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应：2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。达到化学平衡状态时，下列说法正确的是 A．反应停止 B．N2的浓度保持不变 C．CO完全转化 D．CO与N2的浓度相等 3．一定温度下，在容积恒定的密闭容器中进行反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是(　　) ①混合气体的密度不变　②容器内气体的压强不变 ③混合气体的总物质的量不变　④B的物质的量浓度不变　⑤v正(C)=v逆(D)　⑥v正(B)=2v逆(C) A.①④⑤⑥ B.②③⑥ C.②④⑤⑥ D.只有④ 3.化学反应条件的控制 目的 促进有利反应 提高反应的转化率，加快反应速率 控制有害反应 减慢反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生 措施 改变化学反应速率 改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等 改变可逆反应进行的限度 改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等 【典例7】 1．工业制备硫酸的过程中，下列说法不正确的是 A．硫铁矿粉碎后煅烧，可增大反应物的接触面积 B．催化氧化反应达平衡时，可转化为 C．用的吸收可减少酸雾，提高吸收效率 D．尾气中含有的需经处理达标后方能排放 2.（2023下·天津·高一统考期中）工业合成氨的反应：，是正向放热的可逆反应，该反应在密闭容器中进行。下列有关说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．在上述条件下，可以实现100%转化 C．提高反应温度，可以加快反应速率 D．通过调控反应条件，可以提高反应进行的程度 三、单元知识导图 【课堂练习】 1.（2023下·广东云浮·高一校考）下列变化过程中一定不存在化学能转化为热能的是             A．木材燃烧 B．谷物酿酒 C．干冰升华 D．鞭炮燃放 2．（23-24高一下·江苏盐城·期中）在25℃、101kPa下，1mol白磷()完全燃烧放出的热量和4mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断，下列说法正确的是 A．由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应 B．白磷比红磷稳定 C．由红磷转化为白磷是吸热反应 D．等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多 3.（2023下·黑龙江·高一校考）自热火锅由于其加热方便快捷，深受人们的喜爱。其原理是发热包中的氧化钙与水发生了放热反应。下列属于放热反应的是    A．水煤气的制备 B．酸碱中和反应 C．碳酸钙高温分解 D．氢氧化钡与氯化铵反应 4.（2023下·四川宜宾·高一统考期末）将锌片和铜片按图示方式插入柠檬中，电流计指针发生偏转。下列关于该装置的说法正确的是    A．铜片为负极 B．一段时间后，锌片质量减小 C．电子通过柠檬汁液由锌片流向铜片 D．柠檬汁液中的向锌片一侧迁移 5．（23-24高一下·福建福州·期中）关于下列电池的说法不正确的是 A．图甲中苹果含有苹果酸可导电，铁片作负极 B．图乙中由于空气中的在Cu片表面得电子，使铜片附近溶液pH增大 C．图丙中酸性锌锰干电池中锌筒作负极被不断消耗，用久有漏液风险 D．图丁中电子从石墨电极流向镁电极 6．（23-24高一下·江苏南京·期末）在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：。末该反应达到平衡，生成，并测得C的浓度为。下列判断不正确的是 A． B．内D的反应速率为 C．A的转化率为40％ D．若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态 7.（2023下·河北保定·高一校联考）下列过程中，需要加快化学反应速率的是             A．钢铁生锈 B．浮雕的腐蚀 C．牛奶变质 D．工业合成氨 8.（2023下·河南开封·高一校联考期末）下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是 A．常温下，Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min，与浓硝酸接触收集的气体更多 B．铝片与过量的稀硫酸反应，加入溶液可减缓速率且不影响的产量 C．用双氧水制氧气时，加入少量粉末可显著加快反应速率 D．工业合成氨时，使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100% 9．（23-24高一下·江苏常州·阶段检测）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，恒温下使其达到分解平衡：。能判断该反应已经达到化学平衡的是：①v(NH3)正=2v(CO2)逆； ②密闭容器中总压强不变；③密闭容器中混合气体的密度不变；④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变；⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变；⑥密闭容器中CO2的体积分数不变；⑦混合气体总质量不变 A．①②④⑤⑥ B．①②④⑤⑦ C．①②③⑤⑦ D．全部 10．工业制硫酸的反应之一为：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，在2 L恒温恒容密闭容器中投入2 mol SO2和1 mol O2在一定条件下充分反应，下图是SO2和SO3随时间的变化曲线。 （1）前10 min SO3的平均反应速率为___________；平衡时，SO2转化率为___________。 （2）下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是___________。 ①容器中压强不再改变；②容器中气体密度不再改变；③SO3的质量不再改变；④O2的物质的量浓度不再改变；⑤容器内气体原子总数不再发生变化； （3）以下操作会引起化学反应速率变快的是______。 A．向容器中通入氦气 B．升高温度 C．扩大容器的体积 D．向容器中通入O2 E．使用正催化剂 （4）反应达平衡时，体系的压强与开始时的压强之比为________；容器内混合气体的平均相对分子质量和起始投料时相比________(填“增大”“减小”或“不变”)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 / 学科网（北京）股份有限公司 $$