专题01 化学反应与能量变化（考题猜想）（7大题型）-2024-2025学年高一化学下学期期中考点大串讲（苏教版2019必修第二册）

专题01 化学反应与能量变化 题型一 化学反应速率影响因素及计算 题型二 化学平衡状态的判定 题型三 化学反应速率及化学平衡图像综合分析 题型四 化学反应中能量变化的分析与判断 题型五 化学反应中能量变化图像分析及有关计算 题型六 原电池工作原理及应用 题型七 电池的分类及新型化学电源 ◆题型一 化学反应速率影响因素及计算 解题要点 比较化学反应速率大小的方法 (1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位 ②换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大 【例1-1】（24-25高一·全国·随堂练习）关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率可表示反应进行的程度 B．化学反应速率是指一定时间内，任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 D．根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢 【例1-2】（24-25高一下·河北·阶段练习）在一定温度和体积可变的密闭容器中，发生反应，可以加快化学反应速率的是 A．在温度不改变的条件下，将容器的体积扩大为原来的2倍 B．保持温度和压强不变，充入一定量与反应无关的气体 C．保持温度和体积不变，平衡后再充入一定量A气体 D．其他条件不变，D的物质的量增加1倍 【变式1-1】（24-25高一下·河北·阶段练习）在一定条件下，某可逆反应，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是 A． B． C． D． 【变式1-2】（24-25高一·全国·随堂练习）少量铁片与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应，为了加快反应速率且不改变H2的产量，可以使用如下方法中的 ①加水　②加KNO3溶液　③滴入几滴浓盐酸　④加入少量铁粉　⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铁溶液　⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用10 mL 0.1 mol/L的盐酸 A．①⑥⑦ B．③⑤⑧ C．③⑦⑧ D．②③④⑥⑦⑧ 【变式1-3】（24-25高一·全国·随堂练习）对于硫酸工业中的催化氧化反应，下列说法错误的是 A．使用催化剂能加快化学反应速率 B．增大压强对反应速率无影响 C．降低反应温度，化学反应速率减慢 D．增大浓度，化学反应速率增大 ◆题型二 化学平衡状态的判定 解题要点 判断化学平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变” — — 【例2-1】（2024高一下·山东·学业考试）工业制硫酸的一步重要反应是若用标记，则下列说法错误的是 A．反应过程中，、和始终共存 B．达到化学平衡状态时，、和中均存在 C．的浓度不再改变，说明该反应达到化学平衡状态 D．和的物质的量之比为，说明该反应达到化学平衡状态 【例2-2】（24-25高一·全国·随堂练习）在温度和容积不变的条件下能表明反应3Fe(s)＋4H2O(g)⇌Fe3O4(s)＋4H2(g)达到平衡状态的是 A．容器内压强不再变化 B．Fe3O4的物质的量不变 C．v(H2O)=v(H2) D．反应不再进行 【变式2-1】（2025高一·全国·专题练习）常温下，在密闭容器中加入一定量的发生反应：。能说明该反应达到平衡状态的是 A． B．容器内气体的密度不变 C．消耗同时生成 D．与的物质的量浓度的比值不变 【变式2-2】（23-24高一下·福建龙岩·阶段练习）下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3，已达到平衡状态的是 A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂 B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2 C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成 D．N2、H2、NH3的浓度不再变化 【变式2-3】（24-25高一上·江西南昌·期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有 ① 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密闭容器中的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A．4个 B．5个 C．6个 D．7个 ◆题型三 化学反应速率及化学平衡图像综合分析 解题要点 化学反应速率、化学平衡图像题解题思路 ↓ ↓ 【例3-1】（23-24高一下·广西南宁·阶段练习）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺： 。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B．t2时刻体系处于平衡状态，v1v2=0 C．反应进行到t2时，平衡向逆反应方向移动 D．催化剂存在时，v1、v2都增大 【例3-2】（23-24高一下·广西玉林·阶段练习）中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入和，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．从到，为 B．若混合气体密度不变时，该反应达平衡状态 C．平衡时向容器中充入，反应速率不变 D．时，反应处于平衡状态 【变式3-1】（23-24高一下·湖南长沙·期中）某温度下，在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为1.2mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A．12s时，B的转化率为75% B．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 C．化学计量系数之比b∶c=1∶2 D．0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 【变式3-2】（2025高一·全国·专题练习）在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述错误的是 A．该反应的化学方程式是 B．时，该反应达到平衡状态 C．时，升高温度，正、逆反应速率均加快 D．若该反应在绝热容器中进行，则仍是在时达到平衡状态 【变式3-3】（2025高一·全国·专题练习）一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生可逆反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B． C．，各物质的反应速率相等 D．的平均反应速率为 ◆题型四 化学反应中能量变化的分析与判断 解题要点 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。 【例4-1】（24-25高一下·陕西·阶段练习）下列关于化学反应与能量的说法中，错误的是 A．吸热反应不一定需要加热 B．金刚石转化为石墨是放热反应，说明金刚石比石墨稳定 C．燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应 D．反应物的总能量高于生成物的总能量；反应时向环境释放能量 【例4-2】（23-24高一下·广西钦州·阶段练习）沼气是一种能源，它的主要成分是，完全燃烧生成气体和液态时，放出445kJ的热，则下列热化学方程式书写正确的是 A．　 B．　 C．　 D．　 【变式4-1】（24-25高一下·山东·阶段练习）氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．H2燃烧放出能量是因为氢气的能量大于H2O的能量 B．吸热反应都需要加热，放热反应都不需要加热 C．断开1molH-O键吸收930kJ的能量 D．H2和O2生成1molH2O(l)释放的能量大于245kJ 【变式4-2】（24-25高一下·山东·阶段练习）微观反应历程是指化学反应在分子或原子水平上的详细步骤和机制。某化学反应微观历程示意图如下，已知该反应属于放热反应。下列说法不正确的是 A．反应中断裂和形成的化学键均为共价键 B．③→④是放热过程 C．1mol与1mol的总能量大于1mol的能量 D．在该反应中，反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量 【变式4-3】（23-24高一下·广东广州·期中）下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的中和热 B．的燃烧热是283.0kJ/mol，则反应的 C．已知：500℃、30MPa下，  ；将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ D．甲烷的标准燃烧热，则   ◆题型五 化学反应中能量变化图像分析及有关计算 解题要点 对能量图像的全面剖析 【例5-1】（24-25高一下·江苏连云港·阶段练习）下列反应过程中的能量变化不符合图的是 A．石灰石分解 B．灼热的炭与二氧化碳反应 C．氢氧化钡和氯化铵的反应 D．铝热反应 【例5-2】（24-25高一下·浙江杭州·阶段练习）甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是 A．的能量大于和的能量总和 B．生成水煤气的反应与该反应的能量变化相同 C．若破坏中的化学键需吸收热量，则破坏键需吸收热量 D．在中完全燃烧生成向外界释放的能量 【变式5-1】（24-25高一下·河北邯郸·阶段练习）观察以下图像，判断下列叙述正确的是 A．反应的 B．由图可知反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C．由图推断得，反应 D．的总能量大于的总能量 【变式5-2】（2024高一下·新疆·阶段练习）下列反应的能量变化与图示不相符的是 化学反应与能量变化的关系示意图 A．天然气燃烧 B．铝与稀硫酸反应 C．盐酸与氢氧化钠溶液反应 D．与固体反应 【变式5-3】（23-24高一下·湖南长沙·期中）计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程 B．由图可知比CO稳定 C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成 D．该反应为放热反应 ◆题型六 原电池工作原理及应用 解题要点 原电池中正、负极的确定方法 【例6-1】 （24-25高一·全国·课堂例题）下列装置能构成原电池的是(连接两个电极的均是金属导线) A． B． C． D． 【例6-2】（12-13高一下·河南三门峡·单元测试）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【变式6-1】（2024高一下·福建·学业考试）下列装置中，电流计指针能发生偏转的是 A． B． C． D． 【变式6-2】（23-24高一下·吉林四平·期中）如图所示，电流计指针发生偏转，发现A极上有气泡产生，同时B极质量减少，C为电解质溶液，下列说法错误的是 A．A极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动 C．B极发生氧化反应，电子从B极经外电路流向A极 D．A、B、C可能分别为石墨、铜、稀盐酸 【变式6-3】（24-25高一上·黑龙江·阶段练习）下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 ◆题型七 电池的分类及新型化学电源 解题要点 【易错警示】(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。 【例7-1】（22-23高一下·黑龙江鹤岗·阶段练习）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一大贡献。下列有关电池的叙述正确的是 A．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 B．锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池 C．氢氧燃料电池是将热能转化为电能的装置 D．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减少，正极质量增加 【例7-2】（23-24高一下·辽宁·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 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：向铁电极方向移动 B．图Ⅱ：碱性锌锰电池比普通锌锰电池的比能量有所提高 C．图Ⅲ：电池放电过程中，正负极质量均增加 D．图Ⅳ：电池使用时，正极附近溶液pH减小 【变式7-1】（23-24高一下·湖南益阳·期中）下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．手机锂离子电池是一次电池 C．二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池工作时燃料会燃烧 【变式7-2】（23-24高一下·福建福州·期中）氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示，该燃料电池说法不正确的是 A．氢氧燃料电池中，当转移4mol电子时消耗1mol氧气 B．电子从电极经外电路流向电极 C．放电时的总反应为： D．通入氧气的一极为负极，发生氧化反应 【变式7-3】（24-25高一下·山东·阶段练习）人类对能源的利用正在向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．太阳能、风能均属于可再生能源 B．铝—空气海洋电池将化学能转化为电能 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 化学反应与能量变化 题型一 化学反应速率影响因素及计算 题型二 化学平衡状态的判定 题型三 化学反应速率及化学平衡图像综合分析 题型四 化学反应中能量变化的分析与判断 题型五 化学反应中能量变化图像分析及有关计算 题型六 原电池工作原理及应用 题型七 电池的分类及新型化学电源 ◆题型一 化学反应速率影响因素及计算 解题要点 比较化学反应速率大小的方法 (1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位 ②换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大 【例1-1】（24-25高一·全国·随堂练习）关于化学反应速率的说法正确的是 A．化学反应速率可表示反应进行的程度 B．化学反应速率是指一定时间内，任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加 C．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显 D．根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢 【答案】D 【解析】A．化学反应速率可表示反应进行的快慢，A错误； B．反应中固体和纯液体不能表示反应速率，B错误； C．有些反应无反应现象，如酸碱中和反应，盐酸和氢氧化钠溶液反应瞬间进行速率大，但反应现象不明显，C错误； D．化学反应速率的大小是衡量反应快慢的物理量，根据化学反应速率的大小可知化学反应进行的快慢，D正确； 故选D。 【例1-2】（24-25高一下·河北·阶段练习） 在一定温度和体积可变的密闭容器中，发生反应， 可以加快化学反应速率的是 A．在温度不改变的条件下，将容器的体积扩大为原来的2倍 B．保持温度和压强不变，充入一定量与反应无关的气体 C．保持温度和体积不变，平衡后再充入一定量A气体 D．其他条件不变，D的物质的量增加1倍 【答案】C 【解析】A．保持温度不变，容器体积扩大为原来的2倍，浓度会变小，化学反应速率减慢，A项不符合题意； B．保持温度和压强不变，充入无关气体，相当于扩大体积，浓度减小，化学反应速率减慢， B项不符合题意； C．保持温度和体积不变，充入气体A，增大了A的浓度，速率加快，C项符合题意； D．程式中D为固体，增加其物质的量，速率不变，D项不符合题意； 答案选C。 【变式1-1】（24-25高一下·河北·阶段练习） 在一定条件下，某可逆反应，在四种不同情况下的 反应速率如下，其中反应进行得最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】同一化学反应，用不同物质表示的速率比等于系数比。 【解析】A．； B．； C．；     D．物质D为固体，不能表示化学反应速率； 反应进行得最快的是，故选C。 【变式1-2】（24-25高一·全国·随堂练习） 少量铁片与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应，为了加快反应速率且不改变H2的产量， 可以使用如下方法中的 ①加水　②加KNO3溶液　③滴入几滴浓盐酸　④加入少量铁粉　⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铁溶液　⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)　⑧改用10 mL 0.1 mol/L的盐酸 A．①⑥⑦ B．③⑤⑧ C．③⑦⑧ D．②③④⑥⑦⑧ 【答案】C 【解析】Fe与盐酸反应制取H2的反应原理用离子方程式表示为：Fe+2H+=Fe2++H2↑。 ①加水稀释，降低了盐酸的浓度，c(H+)降低，导致反应速率减慢，①不符合题意； ②在稀盐酸中加硝酸钾溶液相当于加入硝酸，硝酸具有强氧化性，与铁不会生成氢气，因此不能加快制取氢气的速率，②不符合题意； ③加浓盐酸，增大了盐酸的浓度，c(H+)增大，反应速率加快，由于反应产生H2的量由不足量的铁决定，Fe的量不变，则H2的产量就不改变，③符合题意； ④加入铁粉，铁量增加，铁与盐酸反应生成氢气的量增多，但由于Fe是固体，因此反应速率不变，④不符合题意； ⑤加氯化钠溶液，相当于加水稀释盐酸，导致c(H+)降低，反应速率减慢，⑤不符合题意； ⑥滴加硫酸铁溶液后，铁与硫酸铁反应生成FeSO4，使得与盐酸反应的铁的量减少，故减少了产生氢气的量；并且稀释了盐酸，导致c(H+)降低，反应速率也减慢，⑥不符合题意； ⑦升高温度，物质的内能增加，有效碰撞次数增加，化学反应速率加快；由于两种反应物的量都不变，因此不改变H2的产量，⑦符合题意； ⑧改用浓度大的盐酸，导致溶液中c(H+)增大，反应速率加快；由于反应产生H2的量是由不足量的铁的量决定，Fe的量不变，则H2的产量就不改变，⑧符合题意； 综上所述可知：符合题意的是③⑦⑧，故合理选项是C。 【变式1-3】（24-25高一·全国·随堂练习） 对于硫酸工业中的催化氧化反应， 下列说法错误的是 A．使用催化剂能加快化学反应速率 B．增大压强对反应速率无影响 C．降低反应温度，化学反应速率减慢 D．增大浓度，化学反应速率增大 【答案】B 【解析】A．使用催化剂，能降低反应活化能，反应速率加快，A正确； B．该反应为气态物质之间的反应，增大压强可增大反应物和生成物的浓度，反应速率加快，B错误； C．温度越低，反应速率越慢，C正确； D．增大反应物的浓度，化学反应速率增大，D正确； 故答案为B。 ◆题型二 化学平衡状态的判定 解题要点 判断化学平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变” — — 【例2-1】（2024高一下·山东·学业考试） 工业制硫酸的一步重要反应是若用标记， 则下列说法错误的是 A．反应过程中，、和始终共存 B．达到化学平衡状态时，、和中均存在 C．的浓度不再改变，说明该反应达到化学平衡状态 D．和的物质的量之比为，说明该反应达到化学平衡状态 【答案】D 【解析】A．反应是可逆反应，故反应物与生成物共存，反应过程中，、和始终共存，故A正确； B．反应是可逆反应，正逆反应方向同时进行，达到化学平衡状态时，、和中均存在，故B正确； C．的浓度不再改变，则正逆反应速率相等，说明该反应达到化学平衡状态，故C正确； D．和的物质的量之比为，但是下一秒是否会变化无法确定，所以不能说明反应达到平衡，故D错误； 答案选D。 【例2-2】（24-25高一·全国·随堂练习） 在温度和容积不变的条件下能表明反应3Fe(s)＋4H2O(g)⇌Fe3O4(s)＋4H2(g) 达到平衡状态的是 A．容器内压强不再变化 B．Fe3O4的物质的量不变 C．v(H2O)=v(H2) D．反应不再进行 【答案】B 【解析】A．反应前后气体的总物质的量是不可变的值，容器中压强始终不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误； B．Fe3O4的物质的量不变，各组分浓度不变，达到平衡状态，故B正确； C．v(H2O)＝v(H2)不能判断正、逆反应速率是否相等，不能说明反应达到平衡状态，故C错误； D．反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不等于0，故D错误； 故选B。 【变式2-1】（2025高一·全国·专题练习） 常温下，在密闭容器中加入一定量的发生反应：。 能说明该反应达到平衡状态的是 A． B．容器内气体的密度不变 C．消耗同时生成 D．与的物质的量浓度的比值不变 【答案】B 【解析】A．达到化学平衡时，应有，故A不选； B．反应有固体参与，恒容容器内气体的密度不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故B选； C．消耗一定同时生成，都描述的是正反应方向，不一定平衡，故C不选； D．从反应开始投料，与的物质的量浓度的比值一直不变，故D不选； 答案选B。 【变式2-2】（23-24高一下·福建龙岩·阶段练习） 下列说法中，可以证明反应N2+3H22NH3，已达到平衡状态的是 A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂 B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2 C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成 D．N2、H2、NH3的浓度不再变化 【答案】D 【解析】A．1个N≡N键断裂的同时有3个H-H键断裂，虽然变化量之比等于化学计量数之比，但反应进行的方向相同，则反应不一定达平衡状态，A不符合题意； B．N2、H2、NH3的分子数之比为1:3:2，可能是反应进行过程中的某个阶段，不一定是平衡状态，B不符合题意； C．1个N≡N键断裂的同时有6个N-H键形成，虽然变化量之比等于化学计量数之比，但反应进行的方向相同，则反应不一定达平衡状态，C不符合题意； D．N2、H2、NH3的浓度不再变化，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，D符合题意； 故选D。 【变式2-3】（24-25高一上·江西南昌·期中） 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有 ① 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密闭容器中的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A．4个 B．5个 C．6个 D．7个 【答案】B 【解析】①由方程式可知， 说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； ②该反应是气体体积增大的反应，反应中密闭容器中总压强增大，则密闭容器中总压强不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； ③由质量守恒定律可知，反应中气体质量增大，密闭容器中混合气体的密度增大，则密闭容器中混合气体的密度不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； ④由方程式可知，反应中氨气和二氧化碳的物质的量比不变，混合气体的平均相对分子质量始终不变，则密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； ⑤该反应为气体物质的量增大的反应，则密闭容器混合气体的总物质的量不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； ⑥由方程式可知，反应中氨气和二氧化碳的物质的量比不变，二氧化碳的体积分数始终不变，则密闭容器中二氧化碳的体积分数不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； ⑦由质量守恒定律可知，反应中气体质量增大，则混合气体总质量不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； 则④⑥不正确，故选B。 ◆题型三 化学反应速率及化学平衡图像综合分析 解题要点 化学反应速率、化学平衡图像题解题思路 ↓ ↓ 【例3-1】（23-24高一下·广西南宁·阶段练习）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺： 。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B．t2时刻体系处于平衡状态，v1v2=0 C．反应进行到t2时，平衡向逆反应方向移动 D．催化剂存在时，v1、v2都增大 【答案】D 【解析】A．反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应v-t的关系，曲线②表示的是逆反应v-t的关系，A错误； B．由图知t2时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态，但速率不为0，，B错误； C．由图知t2时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态，平衡不移动，C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，使反应的v1、v2都增大，D正确； 故选D。 【例3-2】（23-24高一下·广西玉林·阶段练习）中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入和，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是 A．从到，为 B．若混合气体密度不变时，该反应达平衡状态 C．平衡时向容器中充入，反应速率不变 D．时，反应处于平衡状态 【答案】B 【解析】A．从3min到9min，，A正确； B．反应前后均为气体，且容器体积不变，则混合气体密度一直保持不变，混合气体密度不变时，不能判断反应达平衡状态，B错误； C．平衡时向容器中充入Ne，各物质浓度不变，反应速率不变，C正确； D．9min时，CO2、CH3OH的浓度均不再改变，反应处于平衡状态，D正确； 故选B。 【变式3-1】（23-24高一下·湖南长沙·期中）某温度下，在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋2D(s)，12s时生成C的物质的量为1.2mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A．12s时，B的转化率为75% B．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 C．化学计量系数之比b∶c=1∶2 D．0～2s，D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1 【答案】C 【解析】A．12s内，B的浓度由0.5mol/L变为0.3mol/L，12s时B的转化率为 ，故A错误； B．交点后，A的浓度还降低，图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，A的消耗速率大于A的生成速率，故B错误； C．浓度变化量比等于化学计量数之比，12s内A、B、C的浓度变化分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L（），化学计量系数之比，故C正确； D．D是固体，不能用D的浓度变化表示反应速率，故D错误； 答案选C。 【变式3-2】（2025高一·全国·专题练习）在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述错误的是 A．该反应的化学方程式是 B．时，该反应达到平衡状态 C．时，升高温度，正、逆反应速率均加快 D．若该反应在绝热容器中进行，则仍是在时达到平衡状态 【答案】D 【分析】由题图可知，后，反应物、生成物浓度不再发生改变，说明该反应为可逆反应，，，根据各物质的浓度变化量之比等于化学方程式中的化学计量数之比可知，反应的化学方程式为。 【解析】．由以上分析可知，该反应的化学方程式是，故A正确； ．由题图可知，后，反应物、生成物浓度不再发生改变，说明该反应为可逆反应，且在时达到平衡状态，故B正确； C．升高温度，化学反应速率增大，则时，升高温度，正、逆反应速率均加快，故C正确； D．化学反应一定伴随着能量变化，若该反应在绝热容器中进行，导致反应体系温度发生变化，从而引起化学反应速率的变化，则该反应不一定在时达到平衡状态，故D错误； 故答案为：D。 【变式3-3】（2025高一·全国·专题练习）一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生可逆反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B． C．，各物质的反应速率相等 D．的平均反应速率为 【答案】D 【解析】A．由题图可知，反应达到平衡时A物质增加了物质增加了物质减少了物质减少了，所以为生成物，为反应物，的物质的量变化量之比为，故化学方程式为，A错误； B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故，B错误； C．根据可知，反应中各物质的化学计量数不同，而各物质的化学反应速率与化学计量数成正比，所以各物质的反应速率不相等，C错误； D.的物质的量的变化量为，容器容积为，所以，D正确。 故选D。 ◆题型四 化学反应中能量变化的分析与判断 解题要点 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。 【例4-1】（24-25高一下·陕西·阶段练习） 下列关于化学反应与能量的说法中，错误的是 A．吸热反应不一定需要加热 B．金刚石转化为石墨是放热反应，说明金刚石比石墨稳定 C．燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应 D．反应物的总能量高于生成物的总能量；反应时向环境释放能量 【答案】B 【解析】A．吸热反应和放热反应与反应条件无关，宏观上只与反应物总能量和生成物总能量有关，吸热反应不一定需要加热，A正确； B．金刚石转化为石墨是放热反应，则石墨能量低，根据能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，B错误； C．燃烧反应、酸碱中和反应都放出热量，是常见的放热反应，C正确； D．反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，D正确； 故选B。 【例4-2】（23-24高一下·广西钦州·阶段练习） 沼气是一种能源，它的主要成分是，完全燃烧生成气体和液态时， 放出445kJ的热，则下列热化学方程式书写正确的是 A．　 B．　 C．　 D．　 【答案】C 【分析】0.5molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出445kJ的热，则1molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出890kJ的热。 【解析】A．CH4的燃烧为放热反应，∆H应为-890kJ/mol，A项错误； B．热化学方程式中应注明反应物和生成物的聚集状态，B项错误； C．符合热化学方程式的书写要求，C项正确； D．molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出445kJ的热，∆H应为-445kJ/mol，D项错误； 答案选C。 【变式4-1】（24-25高一下·山东·阶段练习）氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A．H2燃烧放出能量是因为氢气的能量大于H2O的能量 B．吸热反应都需要加热，放热反应都不需要加热 C．断开1molH-O键吸收930kJ的能量 D．H2和O2生成1molH2O(l)释放的能量大于245kJ 【答案】D 【解析】A．H2燃烧放出能量是因为反应物的总能量高于生成物的总能量，即氢气和氧气的总能量大于H2O的能量，A错误； B．反应是放热还是吸热与反应条件无关，放热反应可能也需要加热，如铝热反应，吸热反应可能不需要加热，如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应，B错误； C．形成1molH2O(g)中的2molH-O键释放930kJ的能量，则断开1molH-O键吸收465kJ的能量，C错误； D．由图中数据可知，生成1mol H2O(g)的反应释放的能量为930kJ-436kJ-249kJ=245kJ，由于液态水的能量低于气态水，生成液态水释放的能量更多，因此释放的能量大于245kJ，D正确； 故选D。 【变式4-2】（24-25高一下·山东·阶段练习）微观反应历程是指化学反应在分子或原子水平上的详细步骤和机制。某化学反应微观历程示意图如下，已知该反应属于放热反应。下列说法不正确的是 A．反应中断裂和形成的化学键均为共价键 B．③→④是放热过程 C．1mol与1mol的总能量大于1mol的能量 D．在该反应中，反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量 【答案】C 【解析】A．反应物和生成物都是分子，因此涉及的化学键是共价键，A正确； B．③→④过程，形成了化学键，为放热过程，B正确；    C．该反应是放热反应，由图示可知，3mol与1mol的总能量大于2mol的能量，但是无法判断1mol与1mol的总能量与1mol的能量的大小，C错误； D．该反应是放热反应，则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量，D正确； 答案选C。 【变式4-3】（23-24高一下·广东广州·期中）下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的中和热 B．的燃烧热是283.0kJ/mol，则反应的 C．已知：500℃、30MPa下，  ；将1.5mol 和过量的在此条件下充分反应，放出热量46.2kJ D．甲烷的标准燃烧热，则   【答案】B 【解析】A．和反应的方程式为：，反应中还有硫酸钡成，故，A错误； B．表示的燃烧热的热化学方程式为：，故反应的，B正确； C．氮气和氢气生成氨气的反应为可逆反应，无法计算1.5mol 和过量的在此条件下充分反应的反应热，C错误； D．甲烷的标准燃烧热，产物中水的状态为液态，则  ，D错误； 故选B。 ◆题型五 化学反应中能量变化图像分析及有关计算 解题要点 对能量图像的全面剖析 【例5-1】（24-25高一下·江苏连云港·阶段练习）下列反应过程中的能量变化不符合图的是 A．石灰石分解 B．灼热的炭与二氧化碳反应 C．氢氧化钡和氯化铵的反应 D．铝热反应 【答案】D 【分析】图中生成物总能量高于反应物总能量，为吸热反应，故找出放热反应的选项即可。 【解析】A．石灰石分解为吸热反应，A不符合题意； B．灼热的炭与二氧化碳反应，属于吸热反应，B不符合题意； C．氢氧化钡与氯化铵反应是一个吸热反应，C不符合题意； D．铝热反应为放热反应，D符合题意； 故选D。 【例5-2】（24-25高一下·浙江杭州·阶段练习）甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是 A．的能量大于和的能量总和 B．生成水煤气的反应与该反应的能量变化相同 C．若破坏中的化学键需吸收热量，则破坏键需吸收热量 D．在中完全燃烧生成向外界释放的能量 【答案】C 【解析】A．从图中可知，和的总能量高于和的能量总和，但不能得出的能量大于和能量总和，A错误； B．甲烷与氧气反应是放热反应，生成水煤气的反应是吸热反应，二者能量变化不同，B错误； C．已知和断裂化学键吸收2646kJ能量，若破坏中的化学键需吸收热量493kJ，那么破坏吸收2×493 = 986kJ能量。中含4molC - H键，设破坏1molC - H键需吸收热量xkJ，则4x + 986 = 2646，解得x = 415，即破坏1molC - H键需吸收热量415kJ，C正确； D．图中生成的是，而该选项说的是生成，转化为会继续放热，所以在中完全燃烧生成向外界释放的能量大于3446kJ-2464kJ=800kJ，D错误； 故选C。 【变式5-1】（24-25高一下·河北邯郸·阶段练习）观察以下图像，判断下列叙述正确的是 A．反应的 B．由图可知反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量 C．由图推断得，反应 D．的总能量大于的总能量 【答案】A 【解析】A．根据图像，2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol气态水放出483.6kJ的能量，则2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水放出的能量大于483.6kJ，所以反应的，故A正确； B．由图可知，该反应为放热反应，反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，故B错误； C．由图推断得，反应，故C错误； D．由图推断得，2molH2(g)、的总能量大于的总能量，不能判断的总能量是否大于的总能量，故D错误； 故答案为A。 【变式5-2】（2024高一下·新疆·阶段练习）下列反应的能量变化与图示不相符的是 化学反应与能量变化的关系示意图 A．天然气燃烧 B．铝与稀硫酸反应 C．盐酸与氢氧化钠溶液反应 D．与固体反应 【答案】D 【分析】反应物总能量高，生成物总能量低，该反应为放热反应。 【解析】A．燃烧反应属于放热反应，即天然气燃烧放出热量，A不符合题意； B．活泼金属与酸的反应属于放热反应，即铝与稀硫酸反应放出热量，B不符合题意； C．酸碱中和反应属于放热反应，即盐酸与氢氧化钠溶液反应放出热量，C不符合题意； D．与固体的反应属于吸热反应，D符合题意； 故选D。 【变式5-3】（23-24高一下·湖南长沙·期中）计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应[]过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是 A．过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程 B．由图可知比CO稳定 C．过程Ⅲ既有共价键断裂，又有共价键形成 D．该反应为放热反应 【答案】B 【解析】A．根据图示，过程I、Ⅱ均为O-H键断裂，故均需要吸收能量，A正确； B．根据图示数据，不能判断、CO稳定性强弱，B错误； C．过程Ⅲ既有O-H键键断裂；又有C=O、O-H、H-H键形成，C正确； D．生成物总能量低于反应物总能量，则总反应为放热反应，D正确； 答案选B。 ◆题型六 原电池工作原理及应用 解题要点 原电池中正、负极的确定方法 【例6-1】 （24-25高一·全国·课堂例题）下列装置能构成原电池的是(连接两个电极的均是金属导线) A． B． C． D． 【答案】D 【分析】形成原电池的条件：①两个电极；②电解质溶液；③闭合回路；④自发的氧化还原反应。 【解析】A．装置中两金属电极的活泼性相同，不能形成原电池，A项错误； B．汽油不是电解质，不能形成原电池，B项错误； C．没有形成闭合回路，不能形成原电池，C项错误； D．铁和铜作电极，硫酸铜作电解质溶液，有闭合回路，有自发的氧化还原反应，能形成原电池，D项正确； 答案选D。 【例6-2】（12-13高一下·河南三门峡·单元测试）有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分实验现象 a极质量减少；b极质量增加 b极有气体产生；c极无变化 d极溶解；c极有气体产生 电流从a极流向d极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】a极质量减小，b极质量增加，则表明a极金属失电子作负极，溶液中的Cu2+在b极得电子生成Cu附着在b极，金属活动性a＞b；b极有气体产生，c极无变化，则表明b极金属能与H+发生置换反应，而c极不能，金属活动性b＞c；d极溶解，c极有气体产生，则d极为负极，c极为正极，金属活动性d＞c；电流计指示，导线中电流从a极流向d极，则d极为负极，a极为正极，金属活动性d＞a；综合以上分析，金属活动性d＞a＞b＞c，C正确。 【变式6-1】（2024高一下·福建·学业考试）下列装置中，电流计指针能发生偏转的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．Zn、Cu和稀硫酸能构成原电池，Zn为负极，Cu为正极，稀硫酸为电解质，故电流计指针能发生偏转，A正确； B．酒精不是电解质，不能导电，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，B错误； C．两电极相同，均能与稀硫酸反应，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，C错误； D．缺少盐桥，不能形成闭合回路，不能构成原电池，电流计指针不发生偏转，D错误； 故选A。 【变式6-2】（23-24高一下·吉林四平·期中）如图所示，电流计指针发生偏转，发现A极上有气泡产生，同时B极质量减少，C为电解质溶液，下列说法错误的是 A．A极为原电池的正极 B．C中阳离子向A极移动 C．B极发生氧化反应，电子从B极经外电路流向A极 D．A、B、C可能分别为石墨、铜、稀盐酸 【答案】D 【分析】该装置为原电池，A极上有气泡产生，B极质量减少，B为负极，A为正极。 【解析】A．原电池中，负极金属失去电子发生氧化反应，质量减小，故B极是负极，A极是正极，A正确； B．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B正确； C．B极是负极，发生氧化反应，电子从负极经外电路流向正极，C正确； D．与稀盐酸不能发生反应，该物质组合不能形成原电池，D错误； 故选D。 【变式6-3】（24-25高一上·黑龙江·阶段练习）下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 【答案】D 【解析】A．图甲中尽管Mg比Al活泼，但Mg与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠能够反应，铝为负极，A错误； B．乙装置为铅酸蓄电池，放电时铅电极被氧化，电极为正电极被还原：，其质量会增加，B错误； C．丙装置为氢氧燃料电池，氢气的一极为负极：，氧气的一极为正极：，C错误； D．足量锌粉与稀硫酸反应时加少量CuSO4，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，但由于锌过量，所以生成氢气总量不变，D正确； 故选D。 ◆题型七 电池的分类及新型化学电源 解题要点 【易错警示】(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。 【例7-1】（22-23高一下·黑龙江鹤岗·阶段练习）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一大贡献。下列有关电池的叙述正确的是 A．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 B．锂离子电池和锌锰干电池都是二次电池 C．氢氧燃料电池是将热能转化为电能的装置 D．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减少，正极质量增加 【答案】A 【解析】A．氢氧燃料电池工作时，通入氢气的电极为负极，则氢气在负极被氧化，A正确； B．锂离子电池是二次电池，锌锰干电池是一次电池，B错误； C．氢氧燃料电池是将化学能转变为电能的装置，C错误； D．铅蓄电池在放电过程中，负极、正极上均生成硫酸铅，质量均增加，D错误； 故选A。 【例7-2】（23-24高一下·辽宁·期中）化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 图Ⅰ原电池 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：向铁电极方向移动 B．图Ⅱ：碱性锌锰电池比普通锌锰电池的比能量有所提高 C．图Ⅲ：电池放电过程中，正负极质量均增加 D．图Ⅳ：电池使用时，正极附近溶液pH减小 【答案】D 【解析】A．铁较铜活泼，铁为负极，原电池中阴离子向负极移动，向Fe电极方向移动，A正确； B．碱性锌锰电池用锌粉替代了原锌锰电池的锌壳，增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，故放电电流大，能量高，B正确； C．电池放电过程中，负极反应为，则负极质量不断增加；正极反应为：，正极质量也不断增加，C正确； D．正极的氧化银得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，附近溶液碱性增强，pH变大，D错误； 故选D。 【变式7-1】（23-24高一下·湖南益阳·期中）下列说法中正确的是 A．锌锰干电池是二次电池 B．手机锂离子电池是一次电池 C．二次电池放电后可以再充电使活性物质获得再生 D．燃料电池工作时燃料会燃烧 【答案】C 【解析】A．锌锰干电池不能充电，属于一次电池，不是二次电池，A错误； B．锂离子电池能反复充放电，所以手机用的锂离子电池属于二次电池，B错误； C．二次电池又叫蓄电池，放电时化学能转化为电能，充电时使活性物质获得再生，电能转化为化学能，C正确； D．燃料在两个电极上发生氧化还原反应把化学能转化为电能，不是在电池内部燃烧，D错误； 故答案为：C。 【变式7-2】（23-24高一下·福建福州·期中）氢氧燃料电池已用于航天飞机，其工作原理如图所示，该燃料电池说法不正确的是 A．氢氧燃料电池中，当转移4mol电子时消耗1mol氧气 B．电子从电极经外电路流向电极 C．放电时的总反应为： D．通入氧气的一极为负极，发生氧化反应 【答案】D 【分析】氢氧燃料电池中通入氢气的一极为负极，即a电极为负极，通入氧气的一极为正极，即b电极为正极。 【解析】A．氢氧燃料电池中，正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，当转移4 mol电子时消耗1mol氧气，A项正确； B．电子从负极经外电路流向正极，即电子从a电极经外电路流向b电极，B项正确； C．放电时的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O，C项正确； D．通入氧气的一极为正极，得电子，化合价降低，发生还原反应，D项错误； 故答案选D。 【变式7-3】（24-25高一下·山东·阶段练习）人类对能源的利用正在向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 A．太阳能、风能均属于可再生能源 B．铝—空气海洋电池将化学能转化为电能 C．燃料电池将热能转化为电能 D．太阳能光解水可制氢 【答案】C 【解析】A．可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。太阳能来自太阳内部持续的核聚变反应，其能量来源几乎是无限的，不会因人类的使用而枯竭；风能因地球表面受热不均，导致大气压力差，使得空气流动而产生，风能也是取之不尽、用之不竭的能源，所以太阳能、风能均属于可再生能源，A正确； B．铝—空气海洋电池属于原电池，通过发生氧化还原反应产生电能，即将化学能转化为电能，B正确； C．燃料电池通过发生电化学反应将化学能直接转化为电能，C错误； D．太阳能光解水制氢是一种利用太阳能将水分解为氢气和氧气的技术，即太阳能光解水可制氢，D正确； 故选C。 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$