（教师版）14 第二章 微项目二 研究车用燃料及安全气囊-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂同步复习（鲁科版）

第二章化学键化学反应规律 五维课堂多 Q>微项目二 研究车用燃料及安全气囊 利用化学反应解决实际问题 课程标准 核心素养 1.能从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，运 1.了解汽车燃料，尝试选择、优化车用燃料，建立化 用化学实验、调查等方法进行实验探究：勤于实践，善于 学反应中物质变化与能量变化的关联，初步形成 合作，敢于质疑，勇于创新 利用化学反应中的物质变化和能量变化指导生2.深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人 产实践的基本思路 民日益增长的美好生活需要的重大贡献；具有节约资 2.通过设计安全气囊，初步形成从化学反应中的物 源、保护环境的可持续发展意识，从自身做起，形成简约 质变化和能量变化及反应速率的视角科学解决 适度、绿色低碳的生活方式；能对与化学有关的社会热 问题的思路 点问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社 会实践活动 教材梳理。探新知 对应学生讲义P47 [知识梳理] 二、设计安全气囊 一、选择车用燃料 1.汽车安全气囊气体发生剂 1.常见的汽车燃料 (1)特点：汽车安全气囊系统中使用的作为气体发生 (1)燃料通常指能够将自身存储的化学能通过化学反 剂的物质一般具有生成物清洁、低腐蚀、有毒组分 应（燃烧）转变为热能的物质。 含量低、产气量大、产气快等特点。 (2)自从汽车问世，汽车燃料经历了从煤到汽油的 变迁。 (2)分类：目前使用的气体发生剂主要由叠氮化钠、三 (3)汽油的主要成 氧化二铁、硝酸铵等物质按一定比例混合而成。 能量1 分之一为庚烷 反应物 反应物的 2.汽车安全气囊气体发生剂工作原理 总能量 (C,H),该物 (1)汽车受到强烈撞击时，点火器点火引发叠氮化钠 质充分燃烧的 分解为氮气和金属钠。反应的化学方程式为 生成物的 化学方程式为总能量 生成物 C,H16+11O, 反应过程 2NaN,△2Na+3N2↑ 点燃 (2)硝酸铵吸收叠氮化钠放出的热量，生成一氧化二 7CO2+ 氮气体和水蒸气，反应的化学方程式为NHNO 8H,O,其燃烧过程能量变化如图，该过程发生能 量变化的本质原因是破坏旧化学键吸收的能量 △N,0个+2H,0↑。 小于形成新化学键释放的能量。 3.三氧化二铁和钠反应，生成铁和氧化钠，反应的化 2.汽车尾气的处理 (1)汽车尾气中对环境不利的成分主要为碳氢化合 学方程式为Fe,O,十6Na△2Fe十3Na,O。 物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫 [教材解读] 化氢，以及微量的醛、酚、过氧化物等： 一、教材P[项目活动1] (2)汽车尾气中对人体健康造成危害的主要有一氧化 碳、碳氢化合物、氮氧化物等。 讨论： (3)目前解决汽车尾气污染问题所采取的主要措施是 1.庚烷(C,H6)是汽油的主要成分之一。请利用图示 使用三元催化器净化尾气，把一氧化碳、碳氢化合 的方法说明庚烷燃烧过程中发生能量变化的本质 物转化为CO2、H2O,把氮氧化物转化为N2。 原因。 ·91· 心五维课堂 化学(LK)·必修第二册 提示：C,H6+110,点蕊7C0,十8H,0 5.通过研讨，你认为利用化学反应指导生产实践时应 该从哪些角度考虑问题？ 放热反应 提示：通过研讨，利用化学反应指导生产实践时应 该考虑：操作的安全性、原理的科学性、原料的经济 能 量 反应物 以及对环境是否友好等。 二、教材P,[项目活动] 能量角度 图示 △E 请查阅相关资料，尝试思考解决下列问题。 (宏观) 生成物 1.气体发生器中的物质应具有哪些性质？你能找到 哪些符合要求的物质？ 反应过程 提示：安全气囊气体发生器中的物质应该具有易分解， 变化 E(反应物)>E(生成物) 且分解时产生大量气体。NHNO撞击时易分解。 2.日前，叠氮化钠(NaN3)是在汽车安全气囊系统中 化学键角度 断键吸收的总能量小于成键 普遍使用的物质之一。汽车受到猛烈碰撞时，点火 (微观) 释放的总能量 器点火引发叠氮化钠迅速分解，产生氮气和金属 钠，同时释放大量的热。如果你是设计师，你会同 2.某同学根据所查阅的资料，绘制了三种可燃物在空 时在安全气囊系统中加人哪些其他物质？为什么？ 气中发生燃烧反应的能量变化示意图。根据示意 方案设计 图，你认为哪种物质更适合用作车用燃料？为 什么？ 方案 选择的化学 选择化学药品的每种化学药 可燃物A 可燃物B 可燃物C 药品 思路 品的作用 到达燃点 到达燃点所需能量 反应物 所需能量 反应物 1 反应物不 2 生成物 生成物 生成物 3 提示：A图显示反应物转化为生成物时放出的能 量较多，且反应达到燃点需要吸收的能量较少。 提示：安全气囊中还应该加入FezO3、KClO4、 3.汽车尾气中含有150~200种化合物，其中对环境 NHNO3等物质。这些药品用来处理叠氨化钠分 不利的成分主要为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧 解产生的具有较强腐蚀性的金属，同时吸收放出的 化碳、二氧化碳，二氧化硫、硫化氢，以及微量的醛、 大量热量。 酚、过氧化物等；对人体健康造成危害的主要是有 选择的化 选择化学药品 每种化学药品 一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等。目前解决汽 方案 学药品 的思路 的作用 车尾气污染问题所采取的措施主要有哪些？汽车 尾气中的氮氧化物通常是如何除去的？ 铁的活泼性比 金属钠置换出氧 提示：汽车尾气治理的主要措施：(1)采用无铅汽 Fe2Oa 钠弱，铁没有腐 化铁中的铁 油，以代替有铅汽油，可减少汽车尾气毒性物质的 蚀性 排放量。(2)掺入添加剂，改变燃料成分，提升燃油 利用KC1O,分 品质等。(3)采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有 分解产生氧气， 解产生的氧气将 毒气体的排放量。(4)节约能源，有利环境，大力推 2 KCIO 可以将金属钠 金属钠转化为氧 广车用乙醇汽油。 转换为氧化钠 化钠 除去氯氧化物的方法：在催化剂作用下，用CO将 NO还原为N2。 吸收叠氮化钠分解 4.从化学反应中能量变化的角度分析，选择车用燃烧 NH NO 分解吸收热量 放出的大量热量， 时主要应考虑哪些因素？除此之外，还需要考虑哪 防止气囊爆炸。 些问题？ 提示：选择车用燃料时需要考虑：热值高、污染小、 3.通过为安全气囊选择气体发生剂，你对化学反应的 原料易得等因素。除了考虑上述因素，还需要考虑 利用有了哪些新的认识？ 价格是否廉价。 提示：化学反应广泛应用到人们的生活中。 ·92· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂型 课堂深究。提素养 对应学生讲义P48 [活动项目1]选用车用燃料 。[素养探究] ○[核心突破] 1,为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃 1.车用燃料能量变化的本质探究 料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩 庚烷(C,H)是汽油的主要成分之一，已知庚烷在 天然气(CNG),另一类是液化石油气(IPG)。这两 汽缸会发生C,H6(g)十10，(g)点想7C0,(g)十 类燃料的主要成分是什么？ 提示：天然气的主要成分是CH,液化石油气的主 8H2O(g)。 要成分是CHg和C,H。,二者均是碳氢化合物。 (1)从化学键的角度计算1mol庚烷燃烧产生CO2和 水蒸气所释放的能量。 2.在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低 共价避断裂 NO,的排放。当尾气中空气不足时，NO,在催化 1 mol Cz His (g) 屋整8颂.6时7mC 共价键形成一7molc02 转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原 16 mol H- 的化学方程式。 11 mol ( 共价避断裂 22mol(0☐ 释放1708K8molH20Kg 吸欧醒置”可 能量 提示：2N0+2C0催化 →N2+2CO2。 则：1mol庚烷燃烧产生CO,和水蒸气所释放能 量为3815.4kJ。 O[典题示范] (2)用能量变化图像表示庚烷燃烧释放能量过程。 [典例1]下表为某汽车在不同速率时所产生的空 气污染物质量（按汽车平均行驶1公里计算）。 量 14092.6kJ 17908kJ 污染物 速率/(km·h-1) 1 mol CzHIs 3815.4kJ7molC02 (g·km) 50 80 120 11 mol O2 8mol H2O(g) 0 一氧化碳 8.7 5.4 9.6 反应过程 2.车用燃料的选择 氮的氧化物 0.6 1.5 3.8 化学键角度：断裂旧化学键吸收能量低，形成新化 碳氢化合物 0.7 0.6 0.8 学键释放能量高。 根据上表，下列说法不正确的是 燃料在汽缸工作环境：燃料燃烧易控制，不爆燃，能 A.汽车行驶时，污染物中CO含量最高 完全燃烧。 B.汽车速率为120km·h1时，污染最严重 其他因素：要参考燃料的来源、价格，生成物对环境 C.从环保角度考虑，最合适的汽车速率为50km·h1 的影响等因素。 D.汽车速率增大时，产生的氨的氧化物也随之增多 3.汽车尾气的成分及防治 解析：C[根据表中信息可知汽车行驶时，污染物 (1)尾气成分：汽车尾气中含有150~200种化合物， 中C0含量最高，A项正确；汽车行驶速率为120 主要对环境不利的成分为碳氢化合物、氮氧化合 物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢以及微 km·h1时，三种污染物排放量都最多，污染最严 量的醛、酚、过氧化物等。 重，B项正确；从环保角度考虑，最合适的汽车速率 (2)主要污染物来源：一氧化碳来自燃料不完全燃烧， 为80km·h1,C项错误；汽车行驶速率越大，产 一氧化氮来自高温或放电条件下N和O,反应， 生的氨氧化物越多，D项正确。] 二氧化硫来自于含硫化合物的燃烧。碳氢化合物 O[针对训练] 来自燃料未燃烧或未完全燃烧的燃油、润滑油及 1.汽车尾气是城市主要污染之一，治理的一种办法是 其产物等。 在汽车排气管上安装催化转化器，它使一氧化氮与 (3)尾气的防治 一氧化碳反应生成可参与大气生态循环的无毒气 汽车尾气的防治，从根本上是开发新能源。如太 体，并促使烃类充分燃烧及二氧化硫的转化，下列 阳能、氢能源等。 说法错误的是 ( ·93· 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 A.一氧化氨与一氧化碳反应的化学方程式为2C0 (2)发生器中另外物质能快速吸收热量，防止人被烧 十2N0化剂2C0,十N, 伤或灼伤。 (3)发生器中的物质可以迅速吸收生成的有害的腐蚀 B.此方法的缺点是使二氧化碳的量增多，会大大提 性物质，防止对人造成二次伤害。 高空气的酸度 C.为减少城市污染应开发新能源 2.汽车安全气囊中的成分、作用及原理 D.汽车尾气中有两种气体与血红蛋白结合而使人 化学 中毒 作用 原理 药品 解析：B[A项，由题给信息可知，NO和CO反应 生成无毒的氨气和二氧化碳，化学方程式为2C0十 叠氮 2NaNg △2Na 产生保护气 2N0催化肃2C0,十N;B项，二氧化碳增多不会 化钠 3N2↑ 提高空气的酸度；C项，NO、CO均为空气污染物， 新能源燃烧不生成有毒物质，则为减少城市污染应 硝 开发新能源；D项，汽车尾气中的NO、CO均极易 吸收反应产生的热量，NH,NO N,0↑ 酸 与血红蛋白结合而使人中毒。] 同时产生气体 铵 +2H2O个 2.作为车用燃料，随着科技的发展越来越多元化，已 知完全燃烧1mol1氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷 (C8H18)、甲烷(CH4)分别释放出285.8k、283 氧 除去生成的腐蚀性强Fe,O,十6Na△2Fe kJ、5518.0kJ、890.3kJ热量，下列有关车用燃料 化 的物质 的说法正确的是 铁 +3Na,O A.辛烷CgH8(g)来自于石油，是一种可再生能源 B.相同质量的H2、CO、CH4、CH1完全燃烧时，放 O[素养探究] 出热量最多的是CgH8 1.汽车安全气囊中通常加人什么物质？气囊中产生 C.氢气可作为未来车用能源的主要燃料 的是什么气体？ D.甲烷是一种清洁能源，燃烧时不产生任何污染 提示：安全气囊中通常装入的是叠氨化钠(NaN), 解析：C[辛烷来自于石油，是一种不可再生能源， 受到剧烈撞击时迅速分解生成大量氨气，所以气囊 A项错误；根据题给信息，每克物质完全燃烧时放 中产生的是氨气。 出的热量分别为H2142.9kJ,CO10.1kJ,C8H18 2.NaHCO3的作用为吸收反应释放的热，并吸收反应 48.4kJ,CH,55.6kJ,则相同质量的H2、CO、CH、 生成的强腐蚀性的NaO,防止造成人的二次伤害。 CgH1g完全燃烧时，放出热量最多的是H2,B项错 误；燃烧等质量的氢气放出的热量最多，而且其燃 写出该过程中所发生反应的化学反应方程式。 烧产物为水，对环境没任何污染，因此可作为未来 提示：2 NaHCO,△Na,C0,+CO,◆+H,O,CO, 车用能源的主要燃料，C项正确；甲烷为一种清洁 +Na,O-NaCO3。 能源。但如果不完全燃烧，可产生一氧化碳等污染 ○[典题示范] 性气体，D项错误。] [典例2]某品牌安全气囊的气体发生剂主要有 [活动项目2]设计安全气囊 ○[核心突破] NaNg、FezO3、KClO4、NaHCO3等物质。 1.气体发生器中的物质应有的性质： (1)NaN,是气体发生剂，受热或撞击产生N2和 (1)气囊中物质常温下稳定，但在一定条件下可以迅 Na,并释放大量的热，Fe,O3作用为吸收产生的Na 速分解，产生大量气体，放出大量的热，将气囊 生成一种单质和一种氧化物，反应的化学方程式为 弹开。 ·94· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂型 (2)KClO,为助氧化剂，在反应过程中与金属Na O[针对训练] 反应生成KC1和NaO,反应的化学方程式为； 3.汽车安全气囊系统中使用的作为气体发生剂的物 (3)NaHCO的作用为 ,反应的化学方程 质一般不具有的特点是 式为 A.生成物清洁 B.低腐蚀 C.释放能量 D.产气快 解析：NaN受撞击分解生成Na和N2,FeO,做氧 解析：C[汽车安全气囊系统中使用的作为气体发 化剂可吸收金属钠，防止Na对人体的伤害，KCIO 生剂的物质一般具有生成物清洁、低腐蚀、有毒组 做助氧化剂也可以吸收Na,生成KCl和NaO, 分含量低、产气量大、产气快等特点。] NaHCO,受热分解生成大量气体，并吸收大量热 4.NaN是离子化合物，它和水作用可产生NH3。下 量，同时生成的CO2可以和NaO反应生成无腐蚀 列叙述正确的是 () 性的NaCO3g A.Na和N3的电子层结构都与氖原子相同 答案：(1)FeO3+6Na-2Fe十3NazO B.Na+的半径大于N3的半径 (2)KC1O,+8Na =KC1+4Na,O C.NaN与足量的盐酸反应后生成一种盐 (3)冷却剂，吸收产气过程中释放的热量，并吸收反 D.在NaN与水的反应中，NaN做还原剂 应生成的强腐蚀性的Na2O,防止造成人的二次 解析：A[Na+和N3核外电子数相同，电子层结 构都与氛原子相同，故A正确；Na+的半径小于 伤害 N3的半径，故B错误；NaN与盐酸发生反应 2NaHC0,△Na,C0,+C0,*+H,0,C0,+ NaN+4HCl-3NaCl+NH,Cl,生成两种盐，故 C错误；NaN与水的反应中各元素化合价均不变， Na2 O=Naz CO3 不属于氧化还原反应，故D错误。] 随堂自测。夯基础 对应学生讲义P50 1.近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油的主 A.此过程中，NO2是催化剂 要原因是 ( B.在此过程中，NO是中间产物 A.提高汽油燃烧效率 C.此过程的总方程式为2O—3O B.降低汽油成本 D.光化学烟雾能引起人的外呼吸功能严重障碍 C.避免铅污染大气 解析C[NO2在反应前后质量和化学性质均没发 D.铅资源短缺 生变化，只是加快了O2变成O,的反应速率，因此 解析：C[为了防止震动，常在汽油中加入抗震剂， NO2是O2变成O的催化剂。将三个方程式相加 四乙基铅有很好的抗震作用，被广泛采用。后来发 得到的总反应方程式为3O2—2O3。] 现加入的四乙基铅只有20%起了作用，其余80% 3.汽车尾气（含有烃类、CO、NO、SO2等）是城市空 随尾气排入大气，含铅化合物对人体有很大的危 气的主要污染源，治理方法之一是在汽车排气管安 害，可通过呼吸或皮肤吸收进入人体，影响神经系 装“催化转化装置器”。它能使CO和NO,反应生 统，造成意识障碍，引起幻听、幻视、抽搐、昏迷、直 成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并使烃类 至死亡，尤其影响儿童智力发育，因此当前各国都 充分燃烧，使SO2转化。下列说法正确的是 采用其他抗震剂而不采用铅制剂。] ( 2.汽车尾气在光照下分解时，即开始光化学烟雾的循 A.CO和NO,反应的化学方程式为2xCO+2NO 环，它的形成过程可用下列化学方程式表示：NO, -2xCO,+N2 -NO+O,2NO+02-2NO2,O2+0-03. B.上述方法的缺点是导致空气中CO2的含量增 下列有关叙述不正确的是 大，从而大大提高空气的酸度 ·95· 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 C.植树造林，增大绿化面积，可有效控制城市的各 A.NO,是该过程的中间产物 种污染源 B.汽车尾气的主要污染成分为CO和NO D.汽车改用天然气或氢气作为燃料，不会减少对 C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应 空气的污染 D.该催化转化的总反应方程式为2NO+O2+4CO 解析：A[空气中CO2的含量增大，不会大大提高 催化 -4CO,+N2 空气的酸度；植树造林，增大绿化面积.并不能有效 控制城市的各种污染源；汽车改用天然气或氢气作 解析：C[A项，由题图可知，2NO+O, 为燃料，会减少对空气的污染。] 2N0,2N0,+4C0化#4C0,十N,NO,是该 4.“三效催化转化器”可将汽车尾气中的有毒气体 过程的中间产物；B项，汽油不完全燃烧可生成 (CO、NO)转化为无污染的气体，下图为该反应的 CO,空气中的氨气在汽缸中放电条件下可生成 微观示意图（未配平），其中不同符号的球代表不同 NO,汽车尾气的主要污染成分是CO、NO等； 种原子，下列说法不正确的是 ( ) C项，NO和O2在常温下就能反应生成NO2;D 黄 催化剂 项，该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是 甲 CO2、N2,反应条件是催化剂，所以该催化转化的总 固+（黄 X黄 反应方程式为2N0十0，十4C0维化剂4C0, 丙 +N2] A.该反应属于氧化还原反应 6.汽车安全气囊中的填充物主要为NaN、KNO,和 B.配平后甲、乙、丙的系数均为2 SiO2。当汽车发生猛烈碰撞时，NaN可在0.03s C.甲和丙中同种元素化合价不可能相同 内发生迅速分解生成甲、乙两种单质，该反应化学 D.丁物质一定是非金属单质 方程式为 解析：C[由题意和题图可知，甲为NO,乙为CO, KNO,的作用是与强腐蚀性的单质反应生成两种 丙为CO2,丁为N2。A项，该反应中氨元素的化合 氧化物和一种非金属单质，相关的化学方程式为： 价由十2价降低到0价，碳元素的化合价由十2价 升高到十4价，元素化合价发生了变化，所以该反 从理论上计算可知SiO2和NaNg的质量比应大于 应为氧化还原反应；B项，配平后反应为2NO+ 2C0催化剂2C0,十N,NO,C0,C0,的系数均为 解析：NaN在高压撞击下，反应生成Na和N2,方 2;C项，一氧化氨和二氧化碳中氧元素的化合价都 程式为2NaN,高压2Na+3N,个。KNO,和Na反 为一2价；D项M丁物质为氨气，只含有N元素， 应生成K,O、NaO和N2,反应的化学方程式为 属于非金属单质。] 2KNO3+10Na-K2O+5Na2O+N2↑。SiO2的 5.经过多方努力，某市的空气质量有明显改善。造成 作用是将生成的有害的K2O、Na2O反应掉，反应 雾霾的重要原因之一是汽车尾气的排放，汽车加装 的化学方程式为SiO2十K,O一KSiO3,SiO2+ 尾气处理装置可以减少有害尾气的排放。在汽车 Na2O-Na2SiO3,据物质守恒，反应的总化学方 尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作 程式可以写成：10NaN+2KNO3+6SiO2 用的过程如下图所示。下列说法错误的是( 5 Na2 SiO,+K2SiO3+16N2个。故SiO2和NaN3的 CO NO.02 C02、N2 质量比为(6×60)：(10×65)=36：65。 答案：2NaN,高压2Na十3N,个 催化剂 2KNO3+10Na-K2O+5Na2O+N2个36：65 ·96· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂型 章末网络知识构建 1.化学键与物质构成 通过共用电子对形成的强相互作用，有引力也有斥力 共价键 非极性键：相同原子间共用电子对不发生偏移形成的共价键 极性键：不同原子间共用电子对发生偏移形成的共价键 化学键与 化学键 物质构成 离子键阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键 是电子从一个原子转移到另一个原子 化合物分类共价化会物·只共价健的化合物电子式，结构式的书写 八离子化合物，含离子键的化合物 2.化学反应与能量转化 化学反应中（反应物的总能量>生成物的总能量，反应放出能量 的能量变化反应物的总能量<生成物的总能量，反应吸收能量 化学键的键能与化学 化学反应的实质，旧化学键断裂和新化学键形成 △H=反应物的键能总和一生成物的键能总和 反应中反应热的关系 化学能与热能 (△H<0时，为放热反应：△H>0时，为吸热反应 放热反应：燃烧反应；中和反应；金属与酸的反应：大多数化合反应等 化学能与热能吸热反应：大多数分解反应：Ba(OH)2·8H2O与NH,C1的反应： 的相互转化 以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应等 中和热及其测定 概念：把化学能转化为电能的装置 能量转化形式，化学能转化为电能 原电池 构成条件：①活动性不同的两个电极；②电解质溶液；③闭合回路： ④电极与电解质溶液能自发进行的氧化还原反应 反 化学能与 负极：Zn-2e=Zn2+(氧化反应) 电能 与 电极反应（以Zn一Cu一H2SO4原电池为例）： 正极：2H++2e—H2个（还原反应） 电池总反应：Zn+2H+-Zn2++H2↑ 电子流向：负极→正极（外电路） 电流方向：正极→负极（外电路，正、负极的判断） 干电池（一次电池） (普通锌锰电池 碱性锌锰电池 常见的化学电源 铅蓄电池 充电电池（二次电池）{镍镉电池 (锂离子电池 燃料电池 3.化学反应的快慢和限度 〔意义：衡量化学反应进行快慢程度的物理量 表达式：0=Ac △t 化学反应速率 单位：mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h) 影响因素内因：反应物本身的性质 {外因：温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂等 可逆反应 化学反应 化学平衡的概念 逆：可逆反应 化学反应的限度 等：正、逆反应速率相等 化学平衡的特征{动：动态平衡 定：平衡时，反应混合物中各组分的浓度， 百分含量保持不变，条件改变，化学平衡发生移动 化学反应条件的控制 ·97· 世五维课堂 化学(LK)·必修第二册 [归纳提升]对应学生讲义P52 专题二电极反应式的书写 专题一化学键与物质构成 O[针对训练] O[针对训练] 1.Mg一AgCI电池是一种以海水为电解质溶液的水 1.下表中的物质与其所含化学键类型、所属化合物类 激活电池。下列叙述错误的是 () 型完全对应的一组是 ( A.负极反应式为Mg-2e—Mg+ 选项 A B C D B.正极反应式为Ag十e一Ag C.电池放电时C1厂由正极向负极迁移 物质 CO MgCL HCI NaOH D.负极会发生副反应Mg十2HO—Mg(OH), +H2个 化学键 离子键、 离子键、 解析：B[活泼金属镁做负极，失电子发生氧化反 共价键 离子键 类型 共价键 共价键 应，电板反应式为Mg-2e—Mg+,A正确； AgC1做正极，得电子发生还原反应，电极反应式为 2AgC1十2e一2C1十2Ag,B错误；原电池放电 化合物共价化 离子化 离子化 共价化 时，阴离子向负极移动，则C1厂由正极向负极迁移， 类型 合物 合物 合物 合物 C正确；镁是活泼金属，负极会发生副反应Mg十 2H2O-Mg(OH)2十H2个，D正确。] 解析：A[B项，MgCL2中只含离子键。C项，HC1 2.对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池（如图），下列有 中只含共价键，是共价化合物。D项，NaOH是离 关说法正确的是 ( 子化合物。] 2.下列物质中只含有共价键的一组是 A.NaCl、HC1、H2O、NaOH B.Cl2、NaS、HCl、SO2 C.HBr、CO2、H2OCSg 稀硫酸 D.Na2O2、H2O2、H2O、O3 ①A1是负极 解析：C[A项，NaCl中只含有离子键，HCl、HO ②Cu是正极 中只含有共价键，NaOH中既有离子键又有共价 ③负极反应：A1-3e一A13+ 键；B项，Cl2、HC1、SO2中只含有共价键，而Na,S ④正极反应：Cu++2e-Cu 中只含有离子键；D项，NaO2中既含有离子键又 A.仅①② B.仅①②③ 含有共价键，H2O2、H2O、O3中只含有共价键。] C.仅②③④ D.①②③④ ○[专题归纳] 解析：B[A1比Cu活泼。Cu为正极，Al为负极， 1.离子键、共价键的存在 负极反应：A1-3e—A13+,正极反应：2H++ (1)一般来说，活泼的金属元素和活泼的非金属元素 之间形成的是离子键，非金属元素原子之间形成 2e-H2个.] 的是共价键。 O[专题归纳] (2)A1CL3虽然是由金属元素和非金属元素组成的，但 1.书写遵循的原则 存在的是共价键而不是离子键。 原电池两电极上分别发生氧化反应和还原反应，因 (3)两种非金属元素原子之间不能形成离子键，三种 此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及 及以上可以形成离子键。 电荷守恒。弱电解质、气体和难溶物均写为化学 (4)NH,CI、NH,NO,等铵盐中不含金属元素。但存 式、其余的以离子形式表示。 在离子键。 正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程 2.离子化合物、共价化合物的区别 式确定，也要注意电解质溶液的成分对电极产物的 (1)离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。 影响。 (2)共价化合物中只有共价键，没有离子键。 2.电极反应式的书写类型 (3)可通过检验熔融的化合物能否导电检验物质是离 (1)给出装置，书写电极反应式 子化合物还是共价化合物，离子化合物在熔融时 首先判断该电池所发生的化学反应，从而确定两 能导电，共价化合物则不能。 个关系反应，即电极反应。 ·98· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂乡 (2)给出总反应式，书写电极反应式 (2)一定温度下，向1L密闭容器中加人1 mol HI(g) 按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应的规 发生反应，H物质的量随时间的变化如图所示。 律，根据原电池总反应判断出两极反应的产物，然 An(H2)/mol 后结合电解质溶液所能提供的离子，依据质量守 恒、电荷守恒配平电极反应式。 0.1 具体步骤：①列出物质，标出电子的得失；②选离 子，配电荷；③配个数，巧用水：④两式加，验总式。 3.给出的电极反应式书写总反应方程式 根据给出的两个电极反应式，书写总反应方程式 0 2 t/min 时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等，然 ①0~2min内的平均反应速率v(HI)= 后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质 ②下列关于化学反应速率的说法正确的是 即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子， A.对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象 如H+和OH、Pb+和SO?,要写成反应后的物 就越明显 质H,O和PbSO, B.化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物 专题三化学反应速率图像问题 物质的量的减小或生成物物质的量的增加来 O[针对训练] 表示 1.一定温度下，向容积为2L的密闭容器通人两种气 C.在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时， 体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如 正、逆反应的速率不再改变 图所示，对该反应的推断合理的是 D.增大反应物的浓度、降低反应的温度都能增大 n(mol) 反应速率 1.2 1.0 ③A点的逆反应速率v(H2) (填“大于” 0.8 “小于”或“等于”)B点的正反应速率v(H2)。 0.6 B 0.4 [解题指南]解答本题注意以下两点 0.2 (1)用化学平衡状态的两个特点判断化学平衡状态； 0 24 6t(s) (2)利用速率时间图计算反应速率 A.该反应的化学方程式为3B+4D一6A十2C B.反应进行到1s时，(A)=v(D) 解析：(2)①u(H)=0.1molX2=0.1mol·L 1I.×2min C.反应进行到6s时，B的平均反应速率为 ·min1;③由于B,点浓度大于A点浓度，所以B 0.05mol·L1·s 点H2正反应速率大于A点H2的正反应速率，而 D.此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡不会发 A点正(H2)=v速(H2)。 生移动 答案：(1)A(2)①0.1mol·L1·min1②C 解析：C[由题中图示可知，B、C为反应物，A、D ③小于 为生成物，根据各物质的物质的量变化之比等于化 。[专题归纳] 学方程式中系数之比可得，△n(B):△n(C):△n(A): 有关化学反应速率的图像题，是一类以平面直角坐标 △n(D)=(1.0-0.4)mol:(1.0-0.2)mol:(1.2 系中的图像为载体进行表达的题目。解题时，重点是 -0)mol:(0.4-0)mol=3:4:6:2,所以化学 理解图像的意义和特点。 方程式为3B+4C一一6A十2D,A项错误；不论在 理解图像中的面、线、点。 什么时刻，用各物质表示的速率之比等于系数之 (1)理解面 比，B项错误；温度升高，平衡一定移动，D项 理解各坐标轴所代表的量的意义及曲线所表示的 错误。] 是哪些量的关系。 2.(1)在一定条件下，体积不变的密闭容器中，发生反 (2)理解线 应2HI(g)一H2（g)十L2(g),能说明反应达到化 理解曲线“平”与“陡”的意义，即斜率大小的意义；理 学平衡状态的是 A.混合气体的颜色不再变化 解曲线的变化趋势并归纳出规律。如图中有拐点， B.混合气体的密度不再改变 先拐先平，较早出现拐点的曲线表示先达到平衡。 C.反应混合物中各组分物质的浓度相等 (3)理解点 D.H2、HI、l三种物质的反应速率之比为12：1 理解曲线上点的意义，特别是某些特殊点，如与坐标 E.容器中气体压强不变 轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。 ·99·