专题02 化学键 化学反应规律(考点清单)(讲+练)-2024-2025学年高一化学下学期期中考点大串讲(鲁科版2019必修第二册)
2025-04-08
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 原子结构 化学键 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.22 MB |
| 发布时间 | 2025-04-08 |
| 更新时间 | 2025-08-04 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-04-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51488145.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 化学键 化学反应规律
◆考点01 化学键与物质组成
一、化学键
1.化学键
(1)概念:相邻原子或离子之间的强烈的相互作用
(2)相互作用:包括静电引力和静电斥力
(3)稀有气体分子中无化学键
2.化学反应的微观解释
(1)表面上:反应物中的原子重新组合为产物分子的一种过程。
(2)本质上:旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程
二、化学键和化合物类型
1.离子键及离子化合物
(1)离子键
①定义:带相反电荷离子之间的相互作用
②成键微粒:阴、阳离子
③成键元素:一般是活泼的金属和活泼的非金属
(2)离子化合物
①概念:由离子键构成的化合物。
②特例物质:AlCl3除外
③实验判据:熔融状态下能够导电的化合物
2.共价键及共价化合物
(1)共价键
①定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
②成键微粒:原子
③成键元素:一般是非金属和非金属
(2)共价化合物
①概念:以共用电子对形成分子的化合物。
②特例物质:NH4Cl等铵盐除外
③实验判据:熔融状态下不能导电的化合物
(3)极性共价键和非极性共价键
①极性共价键:不同种元素形成的共价键,如H-Cl
②非极性共价键:同种元素形成的共价键,如H-H
(4)共价分子的空间构型
分子
二氧化碳
水
氨气
甲烷
图示
构型
直线形
角形
三角锥形
正四面体形
3.化学键和化合物类型的关系
(1)共价化合物中只含共价键,一定不含离子键
(2)离子化合物中一定含离子键,可能含所有类型的共价键
①Na2O2:离子键和非极性键
②NaOH:离子键和极性键
③NH4NO3:离子键、极性键
③CH3COONH4:离子键、极性键、非极性键
三、电子式的书写
1.原子的电子式:按照“上下左右”的顺序排最外层电子
原子
H
Mg
B
C
N
O
F
Ne
电子式
2.简单阳离子的电子式:离子符号即为其电子式
3.简单的阴离子的电子式:最外层一般为8电子,通式为
原子
H-
N3-
O2-
F-
电子式
4.共价分子的电子式的书写
(1)画:结构式
(2)标:共用电子对
(3)补:各原子最外层所缺的电子数
分子
N2
O2
H2S
H2O2
结构式
N≡N
O=O
H-S-H
H-O-O-H
电子式
分子
HCN
SCl2
O=C=O
HClO
结构式
H-C≡N
Cl-S-Cl
CO2
H-O-Cl
电子式
分子
NH3
CH4
CCl4
N2H4
结构式
电子式
5.复杂的阴离子和阳离子(共价型离子),中心原子一般为8个电子
离子
NH4+
H3O+
NH2-
CH3+
电子式
离子
OH-
O22-
CN-
C22-
电子式
[]2-
6.离子化合物的电子式:阴阳离子交替排列,不可合并
离子
Na2O
MgCl2
Na2O2
KHS
电子式
离子
NaOH
Na3N
NH4Cl
NaClO
电子式
7.用电子式表示化合物的形成过程
(1)离子化合物的形成
①表现形式:原子的电子式→离子化合物的电子式
②电子得失:用弯箭头表示电子的得失
③实例:
(2)共价键化合物的形成
①表现形式:原子的电子式→共价化合物的电子式
②电子得失:不用画弯箭头表示
③实例
◆考点02 化学反应与能量转化
一、放热反应和吸热反应
1.前提条件:必须是化学反应
(1)物质的溶解过程:主要发生物理变化
①放热过程:浓硫酸、NaOH固体溶于水
②吸热过程:NH4NO3固体溶于水
(2)状态变化:发生物理变化
①放热过程:凝固、液化、凝华等
②吸热过程:升华、汽化、熔化等
(3)化学键的变化
①放热过程:化学键的形成过程,如2H→H2,Na++Cl-=NaCl
②吸热过程:化学键的断裂过程,如H2→2H,NaCl=Na++Cl-
2.本质判据
(1)能量角度
①放热反应:反应物的能量总和>生成物的能量总和
②吸热反应:反应物的能量总和<生成物的能量总和
(2)键能角度
①放热反应:反应物的键能总和<生成物的键能总和
②吸热反应:反应物的键能总和>生成物的键能总和
3.条件判据
(1)需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应
(2)反应开始需要加热,停热后仍能继续进行,一般是放热反应
4.现象判据
(1)反应体系的温度变化
①体系的温度升高:放热反应
②体系的温度降低:吸热反应
(2)密闭体系的压强变化
①体系的压强增大:放热反应
②体系的压强减小:吸热反应
(3)液体的挥发程度
①液体的挥发程度增大:放热反应
②液体的挥发程度减小:吸热反应
(4)催化剂的红热程度
①停热后催化剂继续红热:放热反应
②停热后催化剂不再红热:吸热反应
4.经验判据
(1)放热反应
①金属和金属氧化物与酸或水的反应
②可燃物的燃烧反应及缓慢氧化
③酸和碱的中和反应
④铝热反应,如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
⑤大多数的化合反应。如2NO2N2O4
(2)吸热反应
①大多数的分解的反应(2H2O22H2O+O2↑除外)
②铵盐和碱反应,如Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3•H2O+8H2O
③碳酸氢钠与柠檬酸的反应
④两个特殊反应:C+CO22CO、C+H2O(g)CO+H2
5.注意事项
(1)反应的热效应与反应条件无必然关系
①在高温下才能进行的化学反应不一定是吸热反应
②在常温下进行的化学反应不一定是放热反应
③使用催化剂的反应不一定是吸热反应
(2)反应的热效应与反应是化合还是分解无必然关系
①化合反应不一定是放热反应
②分解反应不一定是吸热反应
6.根据键能计算反应热
(1)断键:E吸=反应物的键能和
(2)成键:E放=生成物的键能和
(3)Q吸=E吸-E放=反应物的键能和-生成物的键能和
(4)Q放=E放-E吸=生成物的键能和-反应物的键能和
二、反应过程中热量大小的比较
1.燃烧过程中热量大小的比较
(1)物质完全燃烧时放出的热量多
(2)物质在O2中完全燃烧放出的热量比在空气中的少(光能多)
(3)物质完全燃烧生成固态产物时放出的热量最多
(4)气态的物质完全燃烧放出的热量最多
2.金属性和非金属性的强弱与能量的关系
(1)金属性越强,越容易失电子,吸收的能量越少
(2)非金属性越强,越容易得电子,释放的能量越多
(3)非金属单质与H2化合时生成的气态氢化物越稳定,放出的能量越多
3.根据稳定性判断能量高低
(1)微粒稳定性的判断
①能量角度:微粒所含的能量越低越稳定
②键能角度:微粒所含的化学键键能越大越稳定
(2)生成稳定性强的物质,放热多
◆考点03 化学电源
一、原电池的原理
1.能量转化:化学能能转化为电能
2.反应要求
①前提要求:自发反应
②本质要求:氧化还原反应
③能量要求:放热反应
3.装置的构成条件
(1)两个活泼性不同的电极
①负极:一般是较活泼的金属材料
②正极:比负极不活泼的金属或石墨
(2)有电解质(酸、碱、盐)溶液或熔融的电解质
(3)闭合回路:两个电极用导线连接或直接接触
4.电极反应
(1)负极:还原剂发生价升高的氧化反应
(2)正极:氧化剂发生价降低的还原反应
(3)电池
①本质反应:还原剂和氧化剂的反应
②一般规律:电解质溶液和负极材料的反应
5.三个方向
(1)电子流向:负极正极
(2)电流流向:正极负极正极
(3)离子流向:阳离子→正极,阴离子→负极
6.盐桥式原电池
(1)盐桥作用
①导电:盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路;
②平衡电荷:使由它连接的两溶液保持电中性;
③隔离:使相互反应的物质不接触。
(2)离子迁移方向:阳离子→正极;阴离子→负极
7.几种特殊的电池
(1)太阳能电池
①能量转化:太阳能→电能
②转化材料:晶体硅
(2)燃料电池
①可燃物(还原剂,如氢气):作负极
②助燃物(氧化剂,如氧气):作正极
二、影响原电池电极极性的因素
1.影响因素
(1)金属的活动性:一般是活泼金属为负极
(2)电解质溶液的酸碱性及氧化性等因素
2.判断方法
(1)能够和电解质溶液反应的电极为负极
(2)容易和电解质溶液反应的电极为负极
①Mg‖稀硫酸‖Al形成的原电池,Mg是负极
②Mg‖氢氧化钠溶液‖Al形成的原电池,Al是负极
③Fe‖稀硝酸‖Cu形成的原电池,Fe是负极
④Fe‖浓硝酸‖Cu形成的原电池,Cu是负极
3.根据电极材料判断正负极
(1)金属单质和非金属形成的电池,金属单质为负极
(2)金属单质和化合物形成的电池,金属单质为负极
(3)电极材料相同的原电池,还原剂为负极
4.根据反应现象判断正负极
(1)质量减小的是负极,质量增加的是正极
(2)有气泡产生的电极是正极
三、原电池原理的应用
1.加快氧化还原反应速率
(1)向反应中加入少量不活泼金属的盐溶液
(2)一般不纯的金属比纯金属腐蚀速率快
2.比较金属的活泼性:一般负极活泼
3.设计原电池
(1)分析原电池反应,判断正负极和电解质溶液
(2)盐桥式原电池:相互反应的电极和溶液通过盐桥隔离开
4.判断金属腐蚀的快慢
(1)原电池腐蚀>化学腐蚀>有防护的腐蚀
(2)活泼性不同的金属,活泼性差别越大,腐蚀速率越快
(3)对于同一金属:离子浓度大>离子浓度小>非电解质溶液
四、原电池电极反应式书写方法
1.典型溶液中的原电池:
(1)书写规则
①电池反应:负极和电解质溶液反应
②负极反应:参与反应金属失电子变成金属阳离子
③正极反应:溶液中的阳离子得电子变成金属或低价阳离子
(2)Zn‖稀硫酸‖Cu
①电池反应:Zn+2H+==Zn2++H2↑
②负极反应:Zn-2e-==Zn2+
③正极反应:2H++2e-==H2↑
(3)Ag‖硝酸银溶液‖Fe
①电池反应:Fe+2Ag+==Fe2++2Ag
②负极反应:Fe-2e-==Fe2+
③正极反应:Ag++e-==Ag
(4)C‖氯化铁溶液‖Cu
①电池反应:Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+
②负极反应:Cu-2e-==Cu2+
③正极反应:Fe3++e-==Fe2+
2.根据电池反应写电极反应式:用溶液中的离子补充电荷
(1)Mg‖氢氧化钠溶液‖Al
①电池反应:2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑
②负极反应:Al+4OH--3e-==[Al(OH)4]-
③正极反应:2H2O+2e-==H2↑+2OH-
(2)锌锰酸性干电池(Zn、MnO2、NH4Cl、C)
①电池反应:Zn+2NH4Cl+MnO2=ZnCl2+2NH3+MnO+H2O
②负极反应:Zn-2e-==Zn2+
③正极反应:MnO2+2e-+2NH4+==MnO+2NH3+H2O
(3)锌锰碱性干电池(Zn‖KOH溶液‖MnO2)
①电池反应:Zn+H2O+2MnO2=Zn(OH)2+Mn2O3
②负极反应:Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2↓
③正极反应:2MnO2+2e-+H2O==Mn2O3+2OH-
(4)银-锌电池(Zn‖KOH溶液‖Ag2O)
①电池反应:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
②负极反应:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
③正极反应:Ag2O+H2O+2e-=2Ag++2OH-
◆考点04 化学反应的快慢
一、化学反应速率
1.概念:用来衡量化学反应进行快慢的物理量
2.表示方法:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加
3.计算公式:v==
(1)常用单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1
(2)适用范围
①表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率
②不表示固体或纯液体物质的速率
(3)说明
①化学反应速率表示某段时间内的平均反应速率,不表示即时速率
②化学反应速率只有正值,没有负值
③固体或纯液体也有反应速率,只不过不能用该方法表示
④随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率越来越慢
4.利用关系式计算
(1)应用前提:同一化学反应
(2)常用关系:速率比=化学计量数比=物质的量浓度变化比=物质的量变化比
5.大小比较
(1)比较前提:同一反应,同一物质,同一单位
(2)换算方法:各物质的速率除以相应的化学计量数,数大的速率快
二、影响化学反应速率的因素
1.内因:反应物本身的性质
2.外因
(1)基本规律:条件越高,速率越快
①温度:温度越高,化学反应速率越快
②压强:气体反应的压强越大,化学反应速率越快
③浓度:浓度越大,化学反应速率越快
④催化剂:有催化剂,化学反应速率越快
⑤接触面积:反应物的颗粒越小,接触面积越大,化学反应速率越快
⑥原电池:形成原电池,可以加快氧化还原反应的速率
(2)特殊情况
①固体和纯液体的浓度为定值,量变化对速率无影响
②压强变化对非气体反应速率无影响
③催化剂:显著的改变(加快或减慢)正逆反应速率
④恒容容器通无关气体,压强增大,浓度不变,速率不变
⑤恒压容器通无关气体,体积变大,浓度减小,速率减慢
⑥催化反应:若升高温度,反应速率减慢,其可能的原因是催化剂失活
3.全程速率-时间图像
(1)OB段反应速率变化的可能原因为:
①反应放热,使温度升高,反应速率加快
②反应生成催化剂,反应速率加快
(2)BC段反应速率变化的可能原因为:反应物浓度降低,反应速率减慢
4.探究外界条件对化学反应速率的影响
(1)方法:控制变量法
(2)溶液反应:加水调节溶液的总体积不变,以保证某种成分的浓度不变
(3)实例:探究Y溶液浓度对反应速率的影响
实验(混合溶液)
1
2
3
4
5
6
4mol/LX溶液/mL
60
60
60
60
60
60
饱和Y溶液/mL
0
1.0
5.0
10
20
40
H2O/mL
40
39
35
30
20
0
◆考点05 化学反应的限度
一、可逆反应
1.可逆反应的判断:反应形式相反,反应条件相同
2.可逆反应的特点
(1)同步性:正逆反应同时进行
(2)等同性:反应条件完全相同
(3)共存性
①反应不可能进行到底,即反应体系中反应物与生成物共存
②各组分的浓度都大于零
3.证明某反应为可逆反应
(1)检验出某种生成物
(2)检验量少的反应物是否有剩余
二、化学平衡状态
1.化学平衡状态的特征
2.判断化学平衡状态的依据
(1)本质标志:v正=v逆
①同一组分的生成速率和消耗速率相等
②不同物质的正逆反应速率比等于化学计量数之比
(2)宏观标志:某些量开始变化,后来不变
①某组分的质量、物质的量、浓度、颜色不再变化
②反应物的转化率不再变化
(3)限度标志:可逆反应所能达到的最大程度
①反应物的转化率最大,百分含量最小
②生成物的产率最大,百分含量最大
(4)特殊情形
①绝热容器:容器的温度不变时,一定达到平衡状态
②可逆电池:电流或电压等于零时,一定达到平衡状态
3.判断化学平衡状态的常用公式
(1)混合气体的密度:ρ==
(2)混合气体的平均摩尔质量:==
(3)气体状态方程:PV=nRT
4.几种特殊反应的平衡依据
(1)量比不变型
①反应物或生成物量的比不变,不一定达到平衡状态
②反应物和生成物量的比不变,一定达到平衡状态
(2)量相等型
①反应物和生成物的量相等,不一定达平衡状态
②反应物和反应物的量相等,不一定达平衡状态
③量不变≠量相等≠量或量的比等于某一具体的数
(3)等体反应型:3A(g)2B(g)+C(g)
①恒温恒压:混合气体的体积不变,一定达到平衡状态
②恒温恒容:混合气体的压强不变,不一定达到平衡状态
(4)固液参与型:2A(g)2B(g)+C(s)
①混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(恒T、V)
②混合气体的平均摩尔质量不变,一定达到平衡状态
(5)固液分解型:2A(s)2B(g)+C(g)
①混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(恒T、V)
②混合气体的平均摩尔质量不变,不一定达到平衡状态
③某种气体组分的物质的量分数不变,不一定达到平衡状态
三、化学平衡的有关计算
1.计算模式——“三段式”
(1)确定反应物或生成物的起始加入量。
(2)确定反应过程的变化量。
(3)确定平衡量。
(4)依据题干中的条件,建立等量关系进行计算。
反应
aA(g)
+
bB(g)
cC(g)
+
dD(g)
起始量
m
n
0
0
转化量
ax
bx
cx
dx
平衡量
m-ax
n-bx
cx
dx
2.常用计算公式
(1)反应物的转化率:=×100%
(2)某组分的百分含量:含量=×100%
①常见量:体积分数、物质的量分数
②关系式:体积分数=物质的量分数
(3)气体状态方程:PV=nRT
条件
公式
文字叙述
同温同压
==
气体体积比=物质的量比=分子数比
同温同容
==
气体压强比=物质的量比=分子数比
同温同压同质量
===
气体密度比=气体体积反比
=物质的量反比=分子数反比
1.下列关于化学键的说法不正确的是
A.化学键是一种作用力
B.氯化氢溶于水不破坏化学键
C.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
D.化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
【答案】B
【解析】A.化学键是一种直接相邻的原子间的强烈的相互作用力,既包含吸引力还包含排斥力,故A正确;
B.氯化氢溶于水受到水分子的影响,共价键被破坏,故B错误;
C.化学键可以使离子相结合而形成离子键,也可以使原子相结合形成共价键,故C正确;
D.化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,生成物分子中的化学键形成,从而完成化学反应,故D正确;故选B。
2.下列反应中,既有共价键的断裂,又有离子键的形成的是
A.盐酸和氢氧化钠溶液反应 B.氯化氢气体溶解于水
C.氯化氢气体遇到氨气产生“白烟” D.锌片投入稀硫酸中产生气体
【答案】C
【解析】A.盐酸和氢氧化钠溶液反应,没有共价键的断裂和离子键的形成,只有共价键()的形成,A错误;
B.氯化氢溶于水,氯化氢在水分子的作用下电离出氢离子和氯离子,只有共价键的断裂,B错误;
C.中既有共价键(HCl)的断裂,又有离子键的形成,C正确;
D.锌片投入稀硫酸反应离子方程式:,只有共价键()的形成,D错误;
故选C。
3.下列各组物质中,化学键类型完全相同的是
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】D
【解析】A.分子中存在共价键,为离子化合物,存在离子键,A错误;
B.为离子化合物,存在离子键和非极性共价键,为共价化合物,存在极性键和非极性键,B错误;
C.分子中存在极性共价键,是单原子分子,不存在化学键,C错误;
D.和均为离子化合物,二者均只存在离子键,D正确;故选D。
4.下列说法正确的是
A.MgF2晶体中的化学键是共价键
B.某物质在熔融态能导电,则该物质中一定含有离子键
C.N2和Cl2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.干冰溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力
【答案】C
【解析】A.MgF2晶体中的化学键是离子键,故A错误;
B.某物质在熔融态能导电,比如金属熔融态能导电,但金属物质中一定不含有离子键,故B错误;
C.N2和Cl2两种分子中,每个原子的核外最外层都有8电子稳定结构,故C正确;
D.干冰溶于水生成碳酸的过程破坏了范德华力和共价键,故D错误。综上所述,答案为C。
5.下列说法正确的是
①离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键
②共价化合物一定含共价键,也可能含离子键
③含金属元素的化合物不一定是离子化合物
④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
⑤由分子构成的物质中一定存在共价键
⑥熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②③④ D.①③⑥
【答案】D
【解析】①离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键,例如NaOH中既含离子键又含极性共价键,Na2O2中既含离子键又含非极性键,①正确;②共价化合物一定含共价键,不可能含离子键,含有离子键的化合物一定是离子化合物,②错误;③含金属元素的化合物不一定是离子化合物,例如AlCl3等含有金属元素区属于共价化合物,③正确;④由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,例如NH4Cl、NH4NO3等属于离子化合物,④错误;⑤由分子构成的物质中不一定存在共价键,如He、Ne、Ar、Kr等单原子分子中不存在任何化学键,只存在分子间作用力,⑤错误;⑥熔融状态下能导电的化合物说明原化合物是由阴、阳离子组成的,故一定是离子化合物,⑥正确;综上分析可知,①③⑥正确,故答案为:D。
6.氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.燃烧时化学能全部转化为热能
B.断开2molH-O吸收930kJ的能量
C.相同条件下,1mol氢原子的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2,则2E1>E2
D.该反应生成1mol水蒸气时释放能量245kJ
【答案】A
【解析】A.燃烧是部分化学能变为热能,还有光能等,故A错误;
B.从图分析,断开2mol氢氧键吸收930kJ的能量,故B正确;
C.氢气分子变成氢原子要吸收能量,所以2E1>E2,故C正确;
D.该反应生成1mol水蒸气时的能量变化为930-436-249=245kJ,即该反应生成1mol水蒸气时释放能量245kJ,故D正确;故选A。
7.下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A.化学反应必然伴随着能量变化
B.放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应
【答案】D
【解析】A.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,旧化学键断裂时需要吸收能量,新化学键形成时会放出能量,则化学反应必然伴随发生能量变化,故A正确;
B.反应物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应,故B正确;
C.化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,旧化学键断裂时需要吸收能量,新化学键形成时会放出能量,所以化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的,故C正确;
D.八水氢氧化钡与氯化铵的反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故D错误;故选D。
8.对下列有关装置的说法正确的是
A.装置Ⅰ中镁为原电池的负极
B.装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加
C.装置Ⅲ能构成原电池
D.装置Ⅳ工作时,锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
【答案】B
【解析】A.装置Ⅰ中电解质溶液为NaOH溶液,Al和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2,则Al为原电池的负极,Mg为正极,A错误;
B.装置Ⅱ中Pb为负极,电极反应式为:Pb+-2e-=PbSO4,PbO2为正极,电极反应式为:,所以装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加,B正确;
C.装置Ⅲ中电极材料都是Zn,稀硫酸为电解质溶液,不能构成原电池,C错误;
D.Zn为较活泼电极,锌筒作负极,发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,反应中锌溶解,则锌筒会变薄,D错误;故选B。
9.利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是
A.装置甲和装置乙中铁片上均无气泡产生
B.装置丙中,电子从铁片经导线流向石墨棒
C.三个装置中铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙>甲>丙
D.装置乙中铁片为正极,电极反应式为
【答案】D
【解析】A.装置乙中Zn的活泼性比Fe强,Zn做负极,Fe做正极,正极上氢离子得电子生成氢气,装置乙中铁片上有气泡产生,A错误;
B.装置丙中,未形成闭合回路,不能构成原电池,B错误;
C.装置甲中Fe做负极,是电子生成Fe2+,质量减小,装置乙中Fe做正极被保护,铁片质量不变,装置丙中发生普通化学反应,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,形成原电池能加快反应速率,则铁片质量减小的速率:甲>丙>乙,C错误;
D.装置乙中铁片为正极,正极上氢离子得电子生成氢气,电极反应式为,D正确;故选D。
10.如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图,下列说法不正确的是
A.电极材料可以为石墨
B.使用时应向a电极通入,向b电极通入
C.a电极发生氧化反应,b电极发生还原反应
D.电解质溶液可以传导电子和离子
【答案】D
【分析】结合图示和电子流向,氢氧燃料电池中a极氢气失去电子发生氧化反应为负极、b极氧气得到电子发生还原反应为正极;
【解析】A.石墨是电极材料,电极材料可以为石墨,A正确;
B.结合分析和电子流向,使用时应向a电极通入,向b电极通入,B正确;
C.由分析,a电极发生氧化反应,b电极发生还原反应,C正确;
D.电解质溶液可以传导离子,而不能传导电子,D错误;故选D。
11.在一个密闭容器中盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 mol/L和5.4 mol/L,在一定的条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol/L,则在这10 min内NH3的平均反应速率是
A.0.1 mol/(L·min) B.0.2 mol/(L·min)
C.0.3 mol/(L·min) D.0.6 mol/(L·min)
【答案】B
【解析】,10min内氮气的浓度变化为1.8mol /L-0.8 mol /L=1.0 mol /L,根据合成氨反应的化学方程式:,氨气的浓度变化为1.0mol /L×2=2.0mol/L,所以用氨气表示的反应速率为,故选B。
12.一定条件下,向5L恒容密闭容器中加入6molA和2molB,发生如下反应:;时,剩余1.2molB,并测得C的浓度为。下列说法正确的是
A.
B.内,A的平均反应速率为
C.当容器内剩余0.4molB时,反应时间为4min
D.其它条件相同,若起始时向2.5L容器中充入6molA和2molB,当剩余1.2molB时,消耗时间等于2min
【答案】A
【解析】A.在化学方程式中,转化物质的量之比等于化学计量数之比,2min时,,,因此x=2,A正确;
B.内,A的平均反应速率为,B错误;
C.随着反应进行反应物浓度减小,反应速率减小,所以再反应0.8molB剩余0.4molB,所需的时间超过2min,反应需要总时间大于4min,C错误;
D.其它条件相同,容积缩小反应物浓度增大,反应速率较快,当剩余1.2mol B时,消耗时间小于2min,D错误; 故选A。
13.在一定温度下,体积为VL的密闭容器内发生某一反应,其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示,下列表述正确的是
A.0-时间内,气体Y的化学反应速率是mol/(L·min)
B.该反应的化学方程式为
C.时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
D.时,、的量不再变化,化学反应停止了,正、逆反应速率为零
【答案】A
【解析】A.0~t1时间内Y减少6mol-4mol=2mol,浓度是mol/L,则v(Y)=mol/(L·min),A正确;
B.达到平衡时Y减少8mol-2mol=6mol,X增加5mol-2mol=3mol,根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为2Y(g)X(g),B错误;
C.平衡时反应体系各组分的含量不变,t2时之后,X、Y的量还在变化,反应未达到平衡状态,C错误;
D.t3时,X、Y的量不再变化,反应达到平衡状态,平衡状态为动态平衡,正逆反应速率相等,但不为零,D错误;故选A。
14.在一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列情况下不能说明该反应一定达到化学平衡的是
A.NH3的质量分数保持不变 B.H2的含量保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等 D.N2、H2和NH3的物质的量之比为1:3:2
【答案】D
【解析】A.反应物、生成物均为气体,混合气体的质量不变,当NH3的质量分数保持不变,即NH3的质量不变,说明正、逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,A不符合题意;
B.H2的含量保持不变,说明正、逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,B不符合题意;
C.正反应和逆反应的速率相等,各物质浓度不再改变,说明反应一定达到平衡状态,C不符合题意;
D.N2、H2和NH3的物质的量之比为1∶3∶2,不能判断浓度是否还发生改变,不能说明该反应一定达到化学平衡,D符合题意;故选D。
15.工业上可利用废气与合成甲醇,原理是,正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应,在一定温度下恒容密闭容器中,充入废气(其中体积分数为,其余物质此条件下不反应)和,在第5分钟达到平衡时,测得容器内压强为(起始压强为)。下列说法正确的是
A.混合气体密度不再改变,能说明此反应已达到平衡状态
B.平衡时刻的转化率小于的转化率
C.在内该反应的平均速率
D.若向此体系中再加入,平衡时气体总物质的量一定大于
【答案】D
【解析】A.该反应中所有物质都呈气态,建立平衡的过程中混合气体的质量始终不变,在恒容密闭容器中,根据ρ=,混合气体的密度始终不变,故混合气体密度不再改变不能说明反应已经达到平衡状态,A项错误;
B.1mol废气中CO的体积分数为40%,则CO物质的量为0.4mol,其余气体共0.6mol,设起始到平衡转化CO物质的量为xmol,列三段式,起始压强为p0kPa,平衡压强为0.8p0kPa,容器为恒温恒容容器,则=,解得x=0.2,平衡时CO的转化率为×100%=50%,H2的转化率为×100%=40%,平衡时CO的转化率大于H2的转化率,B项错误;
C.根据计算0~5min内v(H2)==0.04mol/(L∙min),v(CH3OH)==0.02mol/(L∙min),v(H2)=2 v(CH3OH),C项错误;
D.根据B项,平衡时CO、H2、CH3OH、其余气体物质的量分别为0.2mol、0.6mol、0.2mol、0.6mol,气体总物质的量为1.6mol,若向此体系中再加入1molH2,平衡向正反应方向移动,若0.2molCO完全反应则消耗0.4molH2、生成0.2molCH3OH,混合气体总物质的量减少0.4mol,混合气体总物质的量为1.6mol+1mol-0.4mol=2.2mol,该反应为可逆反应反应,0.2molCO不可能完全反应,则平衡时气体总物质的量一定大于2.2mol,D项正确;答案选D。
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专题02 化学键 化学反应规律
◆考点01 化学键与物质组成
一、化学键
1.化学键
(1)概念:相邻原子或离子之间的强烈的相互作用
(2)相互作用:包括静电引力和静电斥力
(3)稀有气体分子中无化学键
2.化学反应的微观解释
(1)表面上:反应物中的原子重新组合为产物分子的一种过程。
(2)本质上:旧化学键的断裂和新化学键的形成的过程
二、化学键和化合物类型
1.离子键及离子化合物
(1)离子键
①定义:带相反电荷离子之间的相互作用
②成键微粒:阴、阳离子
③成键元素:一般是活泼的金属和活泼的非金属
(2)离子化合物
①概念:由离子键构成的化合物。
②特例物质:AlCl3除外
③实验判据:熔融状态下能够导电的化合物
2.共价键及共价化合物
(1)共价键
①定义:原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
②成键微粒:原子
③成键元素:一般是非金属和非金属
(2)共价化合物
①概念:以共用电子对形成分子的化合物。
②特例物质:NH4Cl等铵盐除外
③实验判据:熔融状态下不能导电的化合物
(3)极性共价键和非极性共价键
①极性共价键:不同种元素形成的共价键,如H-Cl
②非极性共价键:同种元素形成的共价键,如H-H
(4)共价分子的空间构型
分子
二氧化碳
水
氨气
甲烷
图示
构型
直线形
角形
三角锥形
正四面体形
3.化学键和化合物类型的关系
(1)共价化合物中只含共价键,一定不含离子键
(2)离子化合物中一定含离子键,可能含所有类型的共价键
①Na2O2:离子键和非极性键
②NaOH:离子键和极性键
③NH4NO3:离子键、极性键
③CH3COONH4:离子键、极性键、非极性键
三、电子式的书写
1.原子的电子式:按照“上下左右”的顺序排最外层电子
原子
H
Mg
B
C
N
O
F
Ne
电子式
2.简单阳离子的电子式:离子符号即为其电子式
3.简单的阴离子的电子式:最外层一般为8电子,通式为
原子
H-
N3-
O2-
F-
电子式
4.共价分子的电子式的书写
(1)画:结构式
(2)标:共用电子对
(3)补:各原子最外层所缺的电子数
分子
N2
O2
H2S
H2O2
结构式
N≡N
O=O
H-S-H
H-O-O-H
电子式
分子
HCN
SCl2
O=C=O
HClO
结构式
H-C≡N
Cl-S-Cl
CO2
H-O-Cl
电子式
分子
NH3
CH4
CCl4
N2H4
结构式
电子式
5.复杂的阴离子和阳离子(共价型离子),中心原子一般为8个电子
离子
NH4+
H3O+
NH2-
CH3+
电子式
离子
OH-
O22-
CN-
C22-
电子式
[]2-
6.离子化合物的电子式:阴阳离子交替排列,不可合并
离子
Na2O
MgCl2
Na2O2
KHS
电子式
离子
NaOH
Na3N
NH4Cl
NaClO
电子式
7.用电子式表示化合物的形成过程
(1)离子化合物的形成
①表现形式:原子的电子式→离子化合物的电子式
②电子得失:用弯箭头表示电子的得失
③实例:
(2)共价键化合物的形成
①表现形式:原子的电子式→共价化合物的电子式
②电子得失:不用画弯箭头表示
③实例
◆考点02 化学反应与能量转化
一、放热反应和吸热反应
1.前提条件:必须是化学反应
(1)物质的溶解过程:主要发生物理变化
①放热过程:浓硫酸、NaOH固体溶于水
②吸热过程:NH4NO3固体溶于水
(2)状态变化:发生物理变化
①放热过程:凝固、液化、凝华等
②吸热过程:升华、汽化、熔化等
(3)化学键的变化
①放热过程:化学键的形成过程,如2H→H2,Na++Cl-=NaCl
②吸热过程:化学键的断裂过程,如H2→2H,NaCl=Na++Cl-
2.本质判据
(1)能量角度
①放热反应:反应物的能量总和>生成物的能量总和
②吸热反应:反应物的能量总和<生成物的能量总和
(2)键能角度
①放热反应:反应物的键能总和<生成物的键能总和
②吸热反应:反应物的键能总和>生成物的键能总和
3.条件判据
(1)需要持续加热才能进行的反应一般是吸热反应
(2)反应开始需要加热,停热后仍能继续进行,一般是放热反应
4.现象判据
(1)反应体系的温度变化
①体系的温度升高:放热反应
②体系的温度降低:吸热反应
(2)密闭体系的压强变化
①体系的压强增大:放热反应
②体系的压强减小:吸热反应
(3)液体的挥发程度
①液体的挥发程度增大:放热反应
②液体的挥发程度减小:吸热反应
(4)催化剂的红热程度
①停热后催化剂继续红热:放热反应
②停热后催化剂不再红热:吸热反应
4.经验判据
(1)放热反应
①金属和金属氧化物与酸或水的反应
②可燃物的燃烧反应及缓慢氧化
③酸和碱的中和反应
④铝热反应,如2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
⑤大多数的化合反应。如2NO2N2O4
(2)吸热反应
①大多数的分解的反应(2H2O22H2O+O2↑除外)
②铵盐和碱反应,如Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3•H2O+8H2O
③碳酸氢钠与柠檬酸的反应
④两个特殊反应:C+CO22CO、C+H2O(g)CO+H2
5.注意事项
(1)反应的热效应与反应条件无必然关系
①在高温下才能进行的化学反应不一定是吸热反应
②在常温下进行的化学反应不一定是放热反应
③使用催化剂的反应不一定是吸热反应
(2)反应的热效应与反应是化合还是分解无必然关系
①化合反应不一定是放热反应
②分解反应不一定是吸热反应
6.根据键能计算反应热
(1)断键:E吸=反应物的键能和
(2)成键:E放=生成物的键能和
(3)Q吸=E吸-E放=反应物的键能和-生成物的键能和
(4)Q放=E放-E吸=生成物的键能和-反应物的键能和
二、反应过程中热量大小的比较
1.燃烧过程中热量大小的比较
(1)物质完全燃烧时放出的热量多
(2)物质在O2中完全燃烧放出的热量比在空气中的少(光能多)
(3)物质完全燃烧生成固态产物时放出的热量最多
(4)气态的物质完全燃烧放出的热量最多
2.金属性和非金属性的强弱与能量的关系
(1)金属性越强,越容易失电子,吸收的能量越少
(2)非金属性越强,越容易得电子,释放的能量越多
(3)非金属单质与H2化合时生成的气态氢化物越稳定,放出的能量越多
3.根据稳定性判断能量高低
(1)微粒稳定性的判断
①能量角度:微粒所含的能量越低越稳定
②键能角度:微粒所含的化学键键能越大越稳定
(2)生成稳定性强的物质,放热多
◆考点03 化学电源
一、原电池的原理
1.能量转化:化学能能转化为电能
2.反应要求
①前提要求:自发反应
②本质要求:氧化还原反应
③能量要求:放热反应
3.装置的构成条件
(1)两个活泼性不同的电极
①负极:一般是较活泼的金属材料
②正极:比负极不活泼的金属或石墨
(2)有电解质(酸、碱、盐)溶液或熔融的电解质
(3)闭合回路:两个电极用导线连接或直接接触
4.电极反应
(1)负极:还原剂发生价升高的氧化反应
(2)正极:氧化剂发生价降低的还原反应
(3)电池
①本质反应:还原剂和氧化剂的反应
②一般规律:电解质溶液和负极材料的反应
5.三个方向
(1)电子流向:负极正极
(2)电流流向:正极负极正极
(3)离子流向:阳离子→正极,阴离子→负极
6.盐桥式原电池
(1)盐桥作用
①导电:盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路;
②平衡电荷:使由它连接的两溶液保持电中性;
③隔离:使相互反应的物质不接触。
(2)离子迁移方向:阳离子→正极;阴离子→负极
7.几种特殊的电池
(1)太阳能电池
①能量转化:太阳能→电能
②转化材料:晶体硅
(2)燃料电池
①可燃物(还原剂,如氢气):作负极
②助燃物(氧化剂,如氧气):作正极
二、影响原电池电极极性的因素
1.影响因素
(1)金属的活动性:一般是活泼金属为负极
(2)电解质溶液的酸碱性及氧化性等因素
2.判断方法
(1)能够和电解质溶液反应的电极为负极
(2)容易和电解质溶液反应的电极为负极
①Mg‖稀硫酸‖Al形成的原电池,Mg是负极
②Mg‖氢氧化钠溶液‖Al形成的原电池,Al是负极
③Fe‖稀硝酸‖Cu形成的原电池,Fe是负极
④Fe‖浓硝酸‖Cu形成的原电池,Cu是负极
3.根据电极材料判断正负极
(1)金属单质和非金属形成的电池,金属单质为负极
(2)金属单质和化合物形成的电池,金属单质为负极
(3)电极材料相同的原电池,还原剂为负极
4.根据反应现象判断正负极
(1)质量减小的是负极,质量增加的是正极
(2)有气泡产生的电极是正极
三、原电池原理的应用
1.加快氧化还原反应速率
(1)向反应中加入少量不活泼金属的盐溶液
(2)一般不纯的金属比纯金属腐蚀速率快
2.比较金属的活泼性:一般负极活泼
3.设计原电池
(1)分析原电池反应,判断正负极和电解质溶液
(2)盐桥式原电池:相互反应的电极和溶液通过盐桥隔离开
4.判断金属腐蚀的快慢
(1)原电池腐蚀>化学腐蚀>有防护的腐蚀
(2)活泼性不同的金属,活泼性差别越大,腐蚀速率越快
(3)对于同一金属:离子浓度大>离子浓度小>非电解质溶液
四、原电池电极反应式书写方法
1.典型溶液中的原电池:
(1)书写规则
①电池反应:负极和电解质溶液反应
②负极反应:参与反应金属失电子变成金属阳离子
③正极反应:溶液中的阳离子得电子变成金属或低价阳离子
(2)Zn‖稀硫酸‖Cu
①电池反应:Zn+2H+==Zn2++H2↑
②负极反应:Zn-2e-==Zn2+
③正极反应:2H++2e-==H2↑
(3)Ag‖硝酸银溶液‖Fe
①电池反应:Fe+2Ag+==Fe2++2Ag
②负极反应:Fe-2e-==Fe2+
③正极反应:Ag++e-==Ag
(4)C‖氯化铁溶液‖Cu
①电池反应:Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+
②负极反应:Cu-2e-==Cu2+
③正极反应:Fe3++e-==Fe2+
2.根据电池反应写电极反应式:用溶液中的离子补充电荷
(1)Mg‖氢氧化钠溶液‖Al
①电池反应:2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑
②负极反应:Al+4OH--3e-==[Al(OH)4]-
③正极反应:2H2O+2e-==H2↑+2OH-
(2)锌锰酸性干电池(Zn、MnO2、NH4Cl、C)
①电池反应:Zn+2NH4Cl+MnO2=ZnCl2+2NH3+MnO+H2O
②负极反应:Zn-2e-==Zn2+
③正极反应:MnO2+2e-+2NH4+==MnO+2NH3+H2O
(3)锌锰碱性干电池(Zn‖KOH溶液‖MnO2)
①电池反应:Zn+H2O+2MnO2=Zn(OH)2+Mn2O3
②负极反应:Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2↓
③正极反应:2MnO2+2e-+H2O==Mn2O3+2OH-
(4)银-锌电池(Zn‖KOH溶液‖Ag2O)
①电池反应:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
②负极反应:Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
③正极反应:Ag2O+H2O+2e-=2Ag++2OH-
◆考点04 化学反应的快慢
一、化学反应速率
1.概念:用来衡量化学反应进行快慢的物理量
2.表示方法:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加
3.计算公式:v==
(1)常用单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1
(2)适用范围
①表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率
②不表示固体或纯液体物质的速率
(3)说明
①化学反应速率表示某段时间内的平均反应速率,不表示即时速率
②化学反应速率只有正值,没有负值
③固体或纯液体也有反应速率,只不过不能用该方法表示
④随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率越来越慢
4.利用关系式计算
(1)应用前提:同一化学反应
(2)常用关系:速率比=化学计量数比=物质的量浓度变化比=物质的量变化比
5.大小比较
(1)比较前提:同一反应,同一物质,同一单位
(2)换算方法:各物质的速率除以相应的化学计量数,数大的速率快
二、影响化学反应速率的因素
1.内因:反应物本身的性质
2.外因
(1)基本规律:条件越高,速率越快
①温度:温度越高,化学反应速率越快
②压强:气体反应的压强越大,化学反应速率越快
③浓度:浓度越大,化学反应速率越快
④催化剂:有催化剂,化学反应速率越快
⑤接触面积:反应物的颗粒越小,接触面积越大,化学反应速率越快
⑥原电池:形成原电池,可以加快氧化还原反应的速率
(2)特殊情况
①固体和纯液体的浓度为定值,量变化对速率无影响
②压强变化对非气体反应速率无影响
③催化剂:显著的改变(加快或减慢)正逆反应速率
④恒容容器通无关气体,压强增大,浓度不变,速率不变
⑤恒压容器通无关气体,体积变大,浓度减小,速率减慢
⑥催化反应:若升高温度,反应速率减慢,其可能的原因是催化剂失活
3.全程速率-时间图像
(1)OB段反应速率变化的可能原因为:
①反应放热,使温度升高,反应速率加快
②反应生成催化剂,反应速率加快
(2)BC段反应速率变化的可能原因为:反应物浓度降低,反应速率减慢
4.探究外界条件对化学反应速率的影响
(1)方法:控制变量法
(2)溶液反应:加水调节溶液的总体积不变,以保证某种成分的浓度不变
(3)实例:探究Y溶液浓度对反应速率的影响
实验(混合溶液)
1
2
3
4
5
6
4mol/LX溶液/mL
60
60
60
60
60
60
饱和Y溶液/mL
0
1.0
5.0
10
20
40
H2O/mL
40
39
35
30
20
0
◆考点05 化学反应的限度
一、可逆反应
1.可逆反应的判断:反应形式相反,反应条件相同
2.可逆反应的特点
(1)同步性:正逆反应同时进行
(2)等同性:反应条件完全相同
(3)共存性
①反应不可能进行到底,即反应体系中反应物与生成物共存
②各组分的浓度都大于零
3.证明某反应为可逆反应
(1)检验出某种生成物
(2)检验量少的反应物是否有剩余
二、化学平衡状态
1.化学平衡状态的特征
2.判断化学平衡状态的依据
(1)本质标志:v正=v逆
①同一组分的生成速率和消耗速率相等
②不同物质的正逆反应速率比等于化学计量数之比
(2)宏观标志:某些量开始变化,后来不变
①某组分的质量、物质的量、浓度、颜色不再变化
②反应物的转化率不再变化
(3)限度标志:可逆反应所能达到的最大程度
①反应物的转化率最大,百分含量最小
②生成物的产率最大,百分含量最大
(4)特殊情形
①绝热容器:容器的温度不变时,一定达到平衡状态
②可逆电池:电流或电压等于零时,一定达到平衡状态
3.判断化学平衡状态的常用公式
(1)混合气体的密度:ρ==
(2)混合气体的平均摩尔质量:==
(3)气体状态方程:PV=nRT
4.几种特殊反应的平衡依据
(1)量比不变型
①反应物或生成物量的比不变,不一定达到平衡状态
②反应物和生成物量的比不变,一定达到平衡状态
(2)量相等型
①反应物和生成物的量相等,不一定达平衡状态
②反应物和反应物的量相等,不一定达平衡状态
③量不变≠量相等≠量或量的比等于某一具体的数
(3)等体反应型:3A(g)2B(g)+C(g)
①恒温恒压:混合气体的体积不变,一定达到平衡状态
②恒温恒容:混合气体的压强不变,不一定达到平衡状态
(4)固液参与型:2A(g)2B(g)+C(s)
①混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(恒T、V)
②混合气体的平均摩尔质量不变,一定达到平衡状态
(5)固液分解型:2A(s)2B(g)+C(g)
①混合气体的密度不变,一定达到平衡状态(恒T、V)
②混合气体的平均摩尔质量不变,不一定达到平衡状态
③某种气体组分的物质的量分数不变,不一定达到平衡状态
三、化学平衡的有关计算
1.计算模式——“三段式”
(1)确定反应物或生成物的起始加入量。
(2)确定反应过程的变化量。
(3)确定平衡量。
(4)依据题干中的条件,建立等量关系进行计算。
反应
aA(g)
+
bB(g)
cC(g)
+
dD(g)
起始量
m
n
0
0
转化量
ax
bx
cx
dx
平衡量
m-ax
n-bx
cx
dx
2.常用计算公式
(1)反应物的转化率:=×100%
(2)某组分的百分含量:含量=×100%
①常见量:体积分数、物质的量分数
②关系式:体积分数=物质的量分数
(3)气体状态方程:PV=nRT
条件
公式
文字叙述
同温同压
==
气体体积比=物质的量比=分子数比
同温同容
==
气体压强比=物质的量比=分子数比
同温同压同质量
===
气体密度比=气体体积反比
=物质的量反比=分子数反比
1.下列关于化学键的说法不正确的是
A.化学键是一种作用力
B.氯化氢溶于水不破坏化学键
C.化学键可以使离子相结合,也可以使原子相结合
D.化学反应过程中,反应物分子内的化学键断裂,产物分子中的化学键形成
2.下列反应中,既有共价键的断裂,又有离子键的形成的是
A.盐酸和氢氧化钠溶液反应 B.氯化氢气体溶解于水
C.氯化氢气体遇到氨气产生“白烟” D.锌片投入稀硫酸中产生气体
3.下列各组物质中,化学键类型完全相同的是
A.和 B.和 C.和 D.和
4.下列说法正确的是
A.MgF2晶体中的化学键是共价键
B.某物质在熔融态能导电,则该物质中一定含有离子键
C.N2和Cl2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.干冰溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力
5.下列说法正确的是
①离子化合物一定含离子键,也可能含极性键或非极性键
②共价化合物一定含共价键,也可能含离子键
③含金属元素的化合物不一定是离子化合物
④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
⑤由分子构成的物质中一定存在共价键
⑥熔融状态下能导电的化合物一定是离子化合物
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②③④ D.①③⑥
6.氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.燃烧时化学能全部转化为热能
B.断开2molH-O吸收930kJ的能量
C.相同条件下,1mol氢原子的能量为E1,1mol氢分子的能量为E2,则2E1>E2
D.该反应生成1mol水蒸气时释放能量245kJ
7.下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A.化学反应必然伴随着能量变化
B.放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应属于放热反应
8.对下列有关装置的说法正确的是
A.装置Ⅰ中镁为原电池的负极
B.装置Ⅱ在工作时正负极质量均增加
C.装置Ⅲ能构成原电池
D.装置Ⅳ工作时,锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
9.利用铜片、铁片、锌片、石墨棒、导线、烧杯和稀硫酸组装成以下装置。下列说法正确的是
A.装置甲和装置乙中铁片上均无气泡产生
B.装置丙中,电子从铁片经导线流向石墨棒
C.三个装置中铁片质量减小的速率从大到小的顺序为乙>甲>丙
D.装置乙中铁片为正极,电极反应式为
10.如图为一种氢氧燃料电池的装置示意图,下列说法不正确的是
A.电极材料可以为石墨
B.使用时应向a电极通入,向b电极通入
C.a电极发生氧化反应,b电极发生还原反应
D.电解质溶液可以传导电子和离子
11.在一个密闭容器中盛有N2和H2,它们的起始浓度分别是1.8 mol/L和5.4 mol/L,在一定的条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol/L,则在这10 min内NH3的平均反应速率是
A.0.1 mol/(L·min) B.0.2 mol/(L·min)
C.0.3 mol/(L·min) D.0.6 mol/(L·min)
12.一定条件下,向5L恒容密闭容器中加入6molA和2molB,发生如下反应:;时,剩余1.2molB,并测得C的浓度为。下列说法正确的是
A.
B.内,A的平均反应速率为
C.当容器内剩余0.4molB时,反应时间为4min
D.其它条件相同,若起始时向2.5L容器中充入6molA和2molB,当剩余1.2molB时,消耗时间等于2min
13.在一定温度下,体积为VL的密闭容器内发生某一反应,其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示,下列表述正确的是
A.0-时间内,气体Y的化学反应速率是mol/(L·min)
B.该反应的化学方程式为
C.时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
D.时,、的量不再变化,化学反应停止了,正、逆反应速率为零
14.在一定条件下的密闭容器中,发生可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列情况下不能说明该反应一定达到化学平衡的是
A.NH3的质量分数保持不变 B.H2的含量保持不变
C.正反应和逆反应的速率相等 D.N2、H2和NH3的物质的量之比为1:3:2
15.工业上可利用废气与合成甲醇,原理是,正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应,在一定温度下恒容密闭容器中,充入废气(其中体积分数为,其余物质此条件下不反应)和,在第5分钟达到平衡时,测得容器内压强为(起始压强为)。下列说法正确的是
A.混合气体密度不再改变,能说明此反应已达到平衡状态
B.平衡时刻的转化率小于的转化率
C.在内该反应的平均速率
D.若向此体系中再加入,平衡时气体总物质的量一定大于
C.根据计算0~5min内v(H2)==0.04mol/(L∙min),v(CH3OH)==0.02mol/(L∙min),v(H2)=2 v(CH3OH),C项错误;
D.根据B项,平衡时CO、H2、CH3OH、其余气体物质的量分别为0.2mol、0.6mol、0.2mol、0.6mol,气体总物质的量为1.6mol,若向此体系中再加入1molH2,平衡向正反应方向移动,若0.2molCO完全反应则消耗0.4molH2、生成0.2molCH3OH,混合气体总物质的量减少0.4mol,混合气体总物质的量为1.6mol+1mol-0.4mol=2.2mol,该反应为可逆反应反应,0.2molCO不可能完全反应,则平衡时气体总物质的量一定大于2.2mol,D项正确;答案选D。
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