（学生版）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 五维课堂型 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 学反应中物质变化与能量变化的关联，初步形成 用化学实验、调查等方法进行实验探究；勤于实践，善于 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、满足人民 产实践的基本思路 日益增长的美好生活需要的重大贡献；具有节约资源、保 2.通过设计安全气囊，初步形成从化学反应中的物 护环境的可持续发展意识，从自身做起，形成简约适度、绿 质变化和能量变化及反应速率的视角科学解决 色低碳的生活方式；能对与化学有关的社会热点问题作出 问题的思路 正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践活动 教材兢理。探新知 ● [知识梳理] (2)分类：目前使用的气体发生剂主要由 一、选择车用燃料 等物质按一定比例混合而成。 1.常见的汽车燃料 2.汽车安全气囊气体发生剂工作原理 (1)燃料通常指能够将自身存储的 通过化学 (1)汽车受到强烈撞击时，点火器点火引发叠氨化钠 反应（燃烧）转变为 能的物质。 分解为氨气和金属钠。反应的化学方程式为 (2)自从汽车问世，汽车燃料经历了从 到 的变迁。 (2)硝酸铵吸收叠氮化钠放出的热量，生成一氧化二 (3)汽油的主要成分之一为 ,该物质充分燃 氮气体和水蒸气，反应的化学方程式为 烧的化学方程式为 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 3.三氧化二铁和钠反应，生成铁和氧化钠，反应的化 学方程式为 能量 反应物 [教材解读] 反应物的 总能量 一、教材P6[项目活动1] 讨论： 生成物的 1.庚烷(C,H16)是汽油的主要成分之一。请利用图示 总能量 生成物 的方法说明庚烷燃烧过程中发生能量变化的本质 反应过程 原因。 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 合物、 氧化物、一氧化碳、二氧化碳、二氧 化硫、硫化氢，以及微量的醛、酚、过氧化物等； (2)汽车尾气中对人体健康造成危害的主要有 等。 (3)目前解决汽车尾气污染问题所采取的主要措施是使 用三元催化器净化尾气，把一氧化碳、碳氢化合物转 化为 ,把氮氧化物转化为 二、设计安全气囊 1.汽车安全气囊气体发生剂 2.某同学根据所查阅的资料，绘制了三种可燃物在空 (1)特点：汽车安全气囊系统中使用的作为气体发生 气中发生燃烧反应的能量变化示意图。根据示意 剂的物质一般具有 图，你认为哪种物质更适合用作车用燃料？为 等特点。 什么？ ·47· 世五维课堂 化学·必修第二册 可燃物A 可燃物B 可燃物C 二、教材P,[项目活动 到达燃点所需能量 请查阅相关资料，尝试思考解决下列问题 反应物 反应物 言反应物， 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？ 生成颜 牛成戒物 生成物 3.汽车尾气中含有150~200种化合物，其中对环境 2.目前，叠氮化钠(NaN3)是在汽车安全气囊系统中 不利的成分主要为碳氢化合物、氨氧化合物、一氧 普遍使用的物质之一。汽车受到猛烈碰撞时，点火 化碳、二氧化碳，二氧化硫、硫化氢，以及微量的醛、 器点火引发叠氮化钠迅速分解，产生氮气和金属 酚、过氧化物等；对人体健康造成危害的主要是有 钠，同时释放大量的热。如果你是设计师，你会同 一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等。目前解决汽 时在安全气囊系统中加人哪些其他物质？为什么？ 车尾气污染问题所采取的措施主要有哪些？汽车 方案设计 尾气中的氮氧化物通常是如何除去的？ 选择的化学 选择化学药品的每种化学药 方案 药品 思路 品的作用 4.从化学反应中能量变化的角度分析，选择车用燃烧 2 时主要应考虑哪些因素？除此之外，还需要考虑哪 些问题？ 3 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？ 3.通过为安全气囊选择气体发生剂，你对化学反应的 利用有了哪些新的认识？ ● 课堂探究。提素养 [活动项目1]选用车用燃料 (2)用能量变化图像表示庚烷燃烧释放能量过程。 。[核心突破] 14092.6kJ 1.车用燃料能量变化的本质探究 17908kJ 庚烷(C,H6)是汽油的主要成分之一，已知庚烷在 1 mol CHi6 3815.4k灯 7 mol CO2 11 mol O2 汽缸会发生C,H,(g)十10，(g)点警7C0,(g)十 8mol H2O(g) 0 反应过程 2.车用燃料的选择 8H2O(g)。 化学键角度：断裂旧化学键吸收能量低，形成新化 (1)从化学键的角度计算1mol庚烷燃烧产生CO,和 学键释放能量高。 水蒸气所释放的能量。 燃料在汽缸工作环境：燃料燃烧易控制，不爆燃，能 1 mol 完全燃烧。 共价键断裂 其他因素：要参考燃料的来源、价格，生成物对环境 Ci His (g) 收8697.6日7molC 能量 共价键形成一7 mol CO, 的影响等因素。 16 mol H- 11 mol O2 共价键断裂 释放179088molH,0(g) 3.汽车尾气的成分及防治 能量 (1)尾气成分：汽车尾气中含有150~200种化合物， 主要对环境不利的成分为碳氢化合物、氮氧化合 则：1mol庚烷燃烧产生CO2和水蒸气所释放能 物、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢以及微 量为3815.4kJ。 量的醛、酚、过氧化物等。 ·48· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂坐 (2)主要污染物来源：一氧化碳来自燃料不完全燃烧， 2.作为车用燃料，随着科技的发展越来越多元化，已 一氧化氮来自高温或放电条件下N2和O2反应， 知完全燃烧1mol氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷 二氧化硫来自于含硫化合物的燃烧。碳氢化合物 (CH8)、甲烷(CH)分别释放出285.8kJ、283kJ、5 来自燃料未燃烧或未完全燃烧的燃油。润滑油及 5180k、890.3kJ热量，下列有关车用燃料的说法正 其产物等。 确的是 (3)尾气的防治 A.辛烷CH1(g)来自于石油，是一种可再生能源 汽车尾气的防治，从根本上是开发新能源。如太 阳能、氢能源等。 B.相同质量的H2、CO,CH4、CaH8完全燃烧时，放 O[素养探究] 出热量最多的是CH1s 1.为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃 C.氢气可作为未来车用能源的主要燃料 料。目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩 D.甲烷是一种清洁能源，燃烧时不产生任何污染 天然气(CNG),另一类是液化石油气(IPG)。这两 [活动项目2]设计安全气囊 类燃料的主要成分是什么？ 。[核心突破] 1.气体发生器中的物质应有的性质： (1)气囊中物质常温下稳定，但在一定条件下可以迅 2.在汽车尾气系统中安装催化转化器，可有效降低 速分解，产生大量气体，放出大量的热，将气囊 NO,的排放。当尾气中空气不足时，NO,在催化 转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原 弹开。 的化学方程式。 (2)发生器中另外物质能快速吸收热量，防止人被烧 伤或灼伤。 O[典题示范 (3)发生器中的物质可以迅速吸收生成的有害的腐蚀 [典例1]下表为某汽车在不同速率时所产生的空 性物质.防止对人造成二次伤害。 气污染物质量（按汽车平均行驶1公里计算）。 2.汽车安全气囊中的成分、作用及原理 污染物 速率/(km·h1) 化学 (g·km1) 作用 原理 50 80 120 药品 一氧化碳 8.7 5.4 9.6 叠氮 2NaNg △2Na 氮的氧化物 0.6 1.5 3.8 产生保护气 化钠 3N2↑ 碳氢化合物 0.7 0.6 0.8 根据上表，下列说法不正确的是 硝 A.汽车行驶时，污染物中CO含量最高 酸 吸收反应产生的热量，NHNO, △N,0↑ B.汽车速率为120km·h1时，污染最严重 铵 同时产生气体 +2H,O个 C.从环保角度考虑，最合适的汽车速率为50km·h1 D.汽车速率增大时，产生的氮的氧化物也随之增多 氧 除去生成的腐蚀性强 化 Fe,0,+6Na△2Fe [尝试解答] O[针对训练] 的物质 铁 +3Na2O 1.汽车尾气是城市主要污染之一，治理的一种办法是 在汽车排气管上安装催化转化器，它使一氧化氮与 O[素养探究] 一氧化碳反应生成可参与大气生态循环的无毒气 1.汽车安全气囊中通常加入什么物质？气囊中产生 体，并促使烃类充分燃烧及二氧化硫的转化，下列 的是什么气体？ 说法错误的是 ( A.一氧化氮与一氧化碳反应的化学方程式为2CO 十2N0锥化剂2C0,十N, B.此方法的缺点是使二氧化碳的量增多，会大大提 2.NaHCO3的作用为吸收反应释放的热，并吸收反应 高空气的酸度 生成的强腐蚀性的Na2O,防止造成人的二次伤害。 C.为减少城市污染应开发新能源 写出该过程中所发生反应的化学反应方程式 D.汽车尾气中有两种气体与血红蛋白结合而使人 中毒 ·49· 世五维课堂 化学·必修第二册 O[典题示范】 O[针对训练] [典例2]某品牌安全气囊的气体发生剂主要有 3.汽车安全气囊系统中使用的作为气体发生剂的物 NaN2、FeO,、KClO,、NaHCO3等物质。 (1)NaN,是气体发生剂，受热或撞击产生N2和 质一般不具有的特点是 Na,并释放大量的热，Fe2Oa作用为吸收产生的Na A.生成物清洁 B.低腐蚀 生成一种单质和一种氧化物，反应的化学方程式为 C.释放能量 D.产气快 4.NaN是离子化合物，它和水作用可产生NH。下 (2)KClO,为助氧化剂，在反应过程中与金属Na 反应生成KCI和NaO,反应的化学方程式为 列叙述正确的是 A.Na和N3-的电子层结构都与氖原子相同 (3)NaHCO3的作用为 B.Na+的半径大于N3-的半径 C.NaN与足量的盐酸反应后生成一种盐 化学反应方程式为 D.在NaN与水的反应中，NaN做还原剂 随堂自测。夯基础 ● 1.近年来，我国许多城市禁止汽车使用含铅汽油的主 黄 要原因是 国通维化剂 A.提高汽油燃烧效率 乙 B.降低汽油成本 西通国+黄黄 C,避免铅污染大气 丙 丁 D.铅资源短缺 A.该反应属于氧化还原反应 2.汽车尾气在光照下分解时，即开始光化学烟雾的循 B.配平后甲、乙、丙的系数均为2 环，它的形成过程可用下列化学方程式表示：NO, C.甲和丙中同种元素化合价不可能相同 —NO+O,2NO+O2—2NO2,O2+O-O3 D.丁物质一定是非金属单质 下列有关叙述不正确的是 5.经过多方努力，某市的空气质量有明显改善。造成 A.此过程中，NO2是催化剂 雾霾的重要原因之一是汽车尾气的排放，汽车加装 B.在此过程中，NO是中间产物 尾气处理装置可以减少有害尾气的排放。在汽车 C.此过程的总方程式为2O,—30, 尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作 D.光化学烟雾能引起人的外呼吸功能严重障碍 用的过程如下图所示。下列说法错误的是( 3.汽车尾气（含有烃类、CO、NO、SO,等）是城市空 CO 气的主要污染源，治理方法之一是在汽车排气管安 N0、O2E AC02、N2 NO. 装“催化转化装置器”。它能使CO和NO反应生 催化剂 成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并使烃类 充分燃烧，使SO2转化。下列说法正确的是 A.NO2是该过程的中间产物 B.汽车尾气的主要污染成分为CO和NO A.CO和NO,反应的化学方程式为2xCO+2NO C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应 -2xCO,+N, D.该催化转化的总反应方程式为2NO+O2+4CO B.上述方法的缺点是导致空气中CO2的含量增 催化剂4CO,十N2 大，从而大大提高空气的酸度 6.汽车安全气囊中的填充物主要为NaN3、KNO和 C.植树造林，增大绿化面积，可有效控制城市的各 SiO2。当汽车发生猛烈碰撞时，NaN,可在0.03s 种污染源 内发生迅速分解生成甲、乙两种单质，该反应化学 D.汽车改用天然气或氢气作为燃料，不会减少对 方程式为： 空气的污染 4.“三效催化转化器”可将汽车尾气中的有毒气体 KNO?的作用是与强腐蚀性的单质反应生成两种 (CO、NO)转化为无污染的气体，下图为该反应的 氧化物和一种非金属单质，相关的化学方程式为： 微观示意图（未配平），其中不同符号的球代表不同 种原子，下列说法不正确的是 ( ) 从理论上计算可知SiO,和NaN?的质量比应大于 ·50· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂兰 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 化学键 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 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 化合物分类共价化合物：只合共价键的化合物}电子式，结构式的书写 (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 反应中反应热的关系 △H=反应物的键能总和一生成物的键能总和 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NHC1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 原电池 能量转化形式，化学能转化为电能 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： 华 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-Zn+(氧化反应) 电能 电极反应（以Zn一Cu一H2SO4原电池为例）： 正极：2H++2e一H2个（还原反应） 量 电池总反应：Zn+2H+—Zn2++H2↑ 电子流向：负极→正极（外电路） 化 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：-益 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 ·51 世五维课堂 化学·必修第二册 [归纳提升] 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 激活电池。下列叙述错误的是 ( 1.下表中的物质与其所含化学键类型、所属化合物类 A.负极反应式为Mg-2e-Mg2+ 型完全对应的一组是 ( ) B.正极反应式为Ag++e—Ag 选项 A B C D C.电池放电时C1厂由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg十2H2O—Mg(OH)。 物质 CO2 MgCL HCI NaOH +H2个 2.对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池（如图），下列有 化学键 离子键、 离子键、 关说法正确的是 共价键 离子键 类型 共价键 共价键 A 化合物 共价化 离子化 离子化 共价化 稀硫酸 类型 合物 合物 合物 合物 ①A1是负极 ②Cu是正极 ③负极反应：A1-3e—A13+ 2.下列物质中只含有共价键的一组是 ④正极反应：Cu++2eCu A.NaCI、HCl、H2O、NaOH A.仅①② B.仅①②③ B.Cl2、NaS、HCl、SO C.仅②③④ D.①②③④ C.HBr、CO2、H2O、CSg O[专题归纳] D.Na2O2、H2O2、H2O、O3 1.书写遵循的原则 O[专题归纳】 原电池两电极上分别发生氧化反应和还原反应，因 1.离子键、共价键的存在 此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及 (1)一般来说，活泼的金属元素和活泼的非金属元素 电荷守恒。弱电解质、气体和难溶物均写为化学 之间形成的是离子键，非金属元素原子之间形成 式、其余的以离子形式表示。 的是共价键。 正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程 (2)ACL,虽然是由金属元素和非金属元素组成的，但 式确定，也要注意电解质溶液的成分对电极产物的 存在的是共价键而不是离子键。 影响。 2.电极反应式的书写类型 (3)两种非金属元素原子之间不能形成离子键，三种 (1)给出装置，书写电极反应式 及以上可以形成离子键。 首先判断该电池所发生的化学反应，从而确定两 (4)NHC1、NHNO等铵盐中不含金属元素。但存 个关系反应，即电极反应。 在离子键。 (2)给出总反应式，书写电极反应式 2.离子化合物、共价化合物的区别 按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应的规 (1)离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。 律，根据原电池总反应判断出两极反应的产物，然 (2)共价化合物中只有共价键，没有离子键。 后结合电解质溶液所能提供的离子，依据质量守 (3)可通过检验熔融的化合物能否导电检验物质是离 恒、电荷守恒配平电极反应式。 子化合物还是共价化合物，离子化合物在熔融时 具体步骤：①列出物质，标出电子的得失；②选离 能导电，共价化合物则不能。 子，配电荷；③配个数，巧用水：④两式加，验总式。 ·52· 第二章化学键化学反应规律 五维课堂型 3.给出的电极反应式书写总反应方程式 ①0~2min内的平均反应速率(HI) 根据给出的两个电极反应式，书写总反应方程式 ②下列关于化学反应速率的说法正确的是 时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等，然 A.对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象 后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质 就越明显 即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子， 如H和OH、Pb2+和SO,要写成反应后的物 B.化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物 质H2O和PbSO4。 物质的量的减小或生成物物质的量的增加来 专题三化学反应速率图像问题 表示 O[针对训练] C.在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态时， 1.一定温度下，向容积为2L的密闭容器通入两种气 正、逆反应的速率不再改变 体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如 D.增大反应物的浓度、降低反应的温度都能增大 图所示，对该反应的推断合理的是 ( ) 反应速率 n(mol) 1.2 1.0 ③A点的逆反应速率v滋(H2) (填“大于” 0.8 0.6 B “小于”或“等于”)B点的正反应速率v(H2)。 0.4 0.2 汇解题指南]解答本题注意以下两，点 0 2 46 t(s) (1)用化学平衡状态的两个特点判断化学平衡状态； A.该反应的化学方程式为3B+4D一6A+2C (2)利用速率时间图计算反应速率 B.反应进行到1s时，(A)=v(D) 。[专题归纳] C.反应进行到6s时，B的平均反应速率为 0.05mol·L1·s1 有关化学反应速率的图像题，是一类以平面直角坐标 D.此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡不会发 系中的图像为载体进行表达的题目。解题时，重点是 生移动 理解图像的意义和特点。 2.(1)在一定条件下，体积不变的密闭容器中，发生反 理解图像中的面、线、点。 应2HI(g)一H2(g)十L,(g),能说明反应达到化 (1)理解面 学平衡状态的是 理解各坐标轴所代表的量的意义及曲线所表示的 A.混合气体的颜色不再变化 B.混合气体的密度不再改变 是哪些量的关系。 C,反应混合物中各组分物质的浓度相等 (2)理解线 D.H2、HL、三种物质的反应速率之比为1：2：1 理解曲线“平”与“陡”的意义，即斜率大小的意义： E.容器中气体压强不变 理解曲线的变化趋势并归纳出规律。如图中有拐 (2)一定温度下，向1L密闭容器中加人1 mol HI(g) 点，先拐先平，较早出现拐点的曲线表示先达到 发生反应，H,物质的量随时间的变化如图所示。 平衡。 n(H2)/mol (3)理解点 0.1 理解曲线上点的意义，特别是某些特殊点，如与坐 标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折 点等。 2 t/min ·53·参考答案 中，题中“A2、B2、AB的速率没有说明是正反应速率还是 逆反应速率，同向反应速率之比一定等于系数之比，不能 说明可逆反应已达平衡状态。”门 要点二典例示范 [典例2]解析：(1)pH不再变化，则c(OH)不变，反应处于 化学平衡状态，故a正确：根据各物质的反应速率之比等于 化学方程式的化学计量数之比，(I厂)=2(AsO)始终成 立，不能作为平衡状态的判断依据，故b错误：达到平衡时各 物质的浓度保持不变，即c(AsO)/c(AsO)不再变化，反 应处于平衡状态，故c正确：达到平衡时c(AsO月)=ymol· L1,c(I厂)=2ymol·L1,故d错误。(2)tm时平衡向正反 应方向移动，正)>（送）。(3)由图可知，tm时AsO浓度 比tn时小，所以t时的逆反应速率小于tn时的逆反应 速率。 答案：(1)ac(2)v(正)大于u(逆)(3)tm时（逆）小于tn 时（逆），tm时生成物浓度较低 学以致用 2.D 随堂自测夯基础 1.B[随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，一段时间 后，反应达到平衡状态，但此时反应并没有停止，只不过 v(正)=u(逆)≠0，故B项错误。] 2.B[可逆反应必须是在相同条件下同时向两个方向进行 的反应。 3.D[反应达到平衡状态的标志有两个：一是正、逆反应速 率相等：二是各物质的质量、浓度、物质的量分数等均恒 定不变：A项正、逆反应速率相等，说明达到平衡状态，B、 C两项都体现了混合气体的质量、浓度等恒定不变，即 正、逆反应速率相等；D项NH3与CO2都是生成物，按比 例生成，故无论平衡与否，氨气体积分数均不变。] 4.B[不管是否平衡，v正(S02):正(O2)=2:1始终 成立。] 5.解析：烧瓶中的NO2和N2O1存在着相互转化反应， 2NO2一=N2O4,NO2红棕色，N2O1无色，烧瓶中气体呈 红棕色，从实验操作可看出，该小组同学欲探究温度对化 学平衡的影响。NaOH固体溶解且与盐酸发生中和反应 均放热，使甲烧杯中溶液温度升高，平衡2NO2一N2O4 向左移动，气体颜色变深；NHNO3溶于水吸热，使乙烧 杯中溶液温度降低，平衡2N○2一三N2O4向右移动，B瓶 中气体颜色变浅。 答案：(1)2NO2==N2O4红棕 (2)温度对化学平衡的影响 (3)升高降低甲中固体NaOH溶解放热，中和盐酸也 放热，溶液温度升高，乙中NH,NO3溶解吸热，溶液温度 降低 (4)温度升高时，2N○2三N2O4向逆反应方向移动，温 度降低时，向正反应方向移动，温度能影响化学平衡的 移动 微项目二研究车用燃料及安全气囊 教材梳理探新知知识梳理 一、1.(1)化学能热(2)煤汽油(3)庚烷(C7H16) C,H6+110,点爸7C0,十8H,0破坏旧化学键吸收的能 量小于形成新化学键释放的能量2.(1)碳氢氮 (2)一氧化碳碳氢化合物氮氧化物(3)CO2、H2O N2 二、1.(1)生成物清洁低腐蚀有毒组分含量低产气量 大产气快(2)叠氮化钠三氧化二铁硝酸铵 2.I)2NaNg△2Na+3N2↑(2)NH,NO,△N,0+ +2H0+3.Fe,O,十6Na△2Fe+3Na0. ·10 五维课堂兰 教材解读 一、讨论 1.提示：C,H16+110,点燃7C0十8H,0 放热反应 能 量 反应物 △E 能量角度 图示 (宏观) 生成物 反应过程 变化 E(反应物)>E(生成物) 化学键角度 断键吸收的总能量小于成键 (微观) 释放的总能量 2.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。 3.提示：汽车尾气治理的主要措施：(1)采用无铅汽油，以代 替有铅汽油，可减少汽车尾气毒性物质的排放量。(2)掺 入添加剂，改变燃料成分，提升燃油品质等。(3)采用绿 色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体的排放量。(4)节 约能源，有利环境，大力推广车用乙醇汽油。 除去氮氧化物的方法：在催化剂作用下，用CO将NO,还 原为N2。 4.提示：选择车用燃料时需要考虑：热值高、污染小、原料易 得等因素。除了考虑上述因素，还需要考虑价格是否 廉价。 5.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、原料的经济以及对环 境是否友好等。 二、 1.提示：安全气囊气体发生器中的物质应该具有易分解，且分 解时产生大量气体。NHNO3撞击时易分解。 2.提示：安全气囊中还应该加入Fe2O3、KClO4、NH4NO 等物质。这些药品用来处理叠氮化钠分解产生的具有较 强腐蚀性的金属，同时吸收放出的大量热量。 选择的化 选择化学药品每种化学药品 方案 学药品 的思路 的作用 铁的活泼性比 1 Fe2O3 钠弱，铁没有腐 金属钠置换出氧化 铁中的铁 蚀性 分解产生氧气， 利用KClO1分解产 2KCIO 可以将金属钠生的氧气将金属钠 转换为氧化钠 转化为氧化钠 吸收叠氮化钠分解 NHNO3 分解吸收热量 放出的大量热量，防 止气囊爆炸。 3,提示：化学反应广泛应用到人们的生活中。 世五维课堂 课堂探究提素养 活动项目1素养探究 1.提示：天然气的主要成分是CH4,液化石油气的主要成分 是C3Hg和C4H1o,二者均是碳氢化合物。 催化 2.提示：2NO+2CO →N2+2CO2。 典例示范 [典例1]C[根据表中信息可知汽车行驶时，污染物中 C0含量最高，A项正确；汽车行驶速率为120km·h1 时，三种污染物排放量都最多，污染最严重，B项正确：从 环保角度考虑，最合适的汽车速率为80km·h1,C项错 误：汽车行驶速率越大，产生的氮氧化物越多，D项 正确。] 针对训练 1,B[A项，由题给信息可知，NO和CO反应生成无毒的 氮气和二氧化碳，化学方程式为2C0十2N0催化刺 2CO2十N2;B项，二氧化碳增多不会提高空气的酸度： 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开发新能源；D项，汽车尾气 中的NOCO均极易与血红蛋白结合而使人中毒] 2.C[辛烷来自于石油，是一种不可再生能源，A项错误； 根据题给信息，每克物质完全燃烧时放出的热量分别为 H2 142.9 kJ,CO 10.1 kJ,C8 H1848.4 kJ,CH 55.6 kJ, 相同质量的H2、CO、CH4、CgH18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，而且其燃烧产物为水，对环境没任何污染，因此可作 为未来车用能源的主要燃料，C项正确：甲烷为一种清洁 能源。但如果不完全燃烧，可产生一氧化碳等污染性气 体，D项错误。] 活动项目2素养探究 1.提示：安全气囊中通常装入的是叠氨化钠(NaN3),受到 剧烈撞击时迅速分解生成大量氮气，所以气囊中产生的 是氮气。 2.提示：2NaHC0,△NaC0,+C02↑+H,0,C02+ Na2O=Na2CO3 典例示范 [典例2]解析：NaN3受撞击分解生成Na和N2,Fe2O3做 氧化剂可吸收金属钠，防止Na对人体的伤害，KClO4做 助氧化剂也可以吸收Na,生成KCl和Na2O,NaHCO3受 热分解生成大量气体，并吸收大量热量，同时生成的CO, 可以和Na2O反应生成无腐蚀性的Na2CO3a 答案：(1)Fe2O3+6Na-2Fe+3Na2O (2)KC1O+8Na =KCl+4Na2O (3)冷却剂，吸收产气过程中释放的热量，并吸收反应生 成的强腐蚀性的Na2O,防止造成人的二次伤害 2NaHCO3A-Naz CO+COz+H2O,COz+NazO —Na2CO3 针对训练 3C[汽车安全气囊系统中使用的作为气体发生剂的物质 一般具有生成物清洁、低腐蚀、有毒组分含量低、产气量 大、产气快等特点。] 4.A[Na+和N3核外电子数相同，电子层结构都与氖原 子相同，故A正确：Na+的半径小于N3一的半径，故B错 误；Na3N与盐酸发生反应Na3N+4HCl一3NaC1+ NH,Cl,生成两种盐，故C错误；Na3N与水的反应中各元 素化合价均不变，不属于氧化还原反应，故D错误。] .10 化学·必修第二册 随堂自测夯基础 1.C[为了防止震动，常在汽油中加入抗震剂，四乙基铅有 很好的抗震作用，被广泛采用。后来发现加入的四乙基 铅只有20%起了作用，其余80%随尾气排入大气，含铅化 合物对人体有很大的危害，可通过呼吸或皮肤吸收进入 人体，影响神经系统，造成意识障碍，引起幻听、幻视、抽 搐、昏迷、直至死亡，尤其影响儿童智力发育，因此当前各 国都采用其他抗震剂而不采用铅制剂。] 2.C[NO2在反应前后质量和化学性质均没发生变化，只 是加快了O2变成O3的反应速率，因此NO2是O2变成 ○3的催化剂。将三个方程式相加得到的总反应方程式 为302=203.] 3.A[空气中CO2的含量增大，不会大大提高空气的酸 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为燃料，会减少对空 气的污染。] 4.C[由题意和题图可知，甲为NO,乙为CO,丙为CO2,丁 为N2。A项，该反应中氨元素的化合价由+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，所以该反应为氧化还原反应：B项，配平后反 应为2N0+2C0作化剂2C0,十Ng,N0.C0.C0,的系 数均为2；C项，一氧化氨和二氧化碳中氧元素的化合价 都为一2价：D项M丁物质为氨气，只含有N元素，属于 非金属单质。] 5.C[A项，由题图可知，2NO+O2一2NO2,2NO2+ 4C0催化剂4C0,十八2，N02是该过程的中间产物； B项，汽油不完全燃烧可生成CO,空气中的氮气在汽缸 中放电条件下可生成NO,汽车尾气的主要污染成分是 CO、NO等：C项，NO和O,在常温下就能反应生成 NO2;D项，该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是 CO2、八2，反应条件是催化剂，所以该催化转化的总反应 方程式为2NO+0,十4C0催化剂4C0,十N2] 6.解析：NaN3在高压撞击下，反应生成Na和N2,方程式为 2NaN,高严2Na+3N2↑。KNO,和Na反应生成K,O、 Na2O和N2,反应化学方程式为2KNO3+10Na-K2O +5Na2O+N2↑。SiO2的作用是将生成的有害的K2O、 Na2O反应掉，反应化学方程式为SiO2十K20一 K2SiO3,SiO2+Na20一Na2SiO3,据物质守恒，反应的 总化学方程式可以写成：10NaN3十2KNO3+6SiO2 5Na2SiO3+K2SiO3+16N2↑。故SiO2和NaN3的质量 比为(6×60)：(10×65)=36：65。 答案：2NaN,高压2 2Na+3N2↑ 2KNO3+10Na-=K20+5Na2O+N2↑36：65 章末网络知识构建 专题一针对训练 1.A[B项，MgCl2中只含离子键。C项，HCl中只含共价 键，是共价化合物。D项，NaOH是离子化合物。] 2.C[A项，NaCl中只含有离子键，HCl、H2O中只含有共 价键，NaOH中既有离子键又有共价键：B项，Cl2、HCl、 SO2中只含有共价键，而Na2S中只含有离子键：D项， Na2O2中既含有离子键又含有共价键，H2O2、H2O、O3 中只含有共价键] 2 参考答案 专题二针对训练 1.B[活泼金属镁做负极，失电子发生氧化反应，电板反应 式为Mg-2e一Mg2+,A正确；AgCl做正极，得电子 发生还原反应，电极反应式为2AgC1+2e2C1十 2Ag,B错误：原电池放电时，阴离子向负极移动，则C1 由正极向负极迁移，C正确：镁是活泼金属，负极会发生 副反应Mg十2H2O一Mg(OH)2十H2↑，D正确。] 2.B[Al比Cu活泼。Cu为正极，Al为负极，负极反应：Al -3e—A13+,正极反应：2H++2e-H2↑。] 专题三针对训练 1.C[由题中图示可知，B、C为反应物，A、D为生成物，根 据各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中系数之 比可得，△(B):△n(C)：△n(A)：△(D)=(1.0-0.4) mol:(1.0-0.2)mol:(1.2-0)mol:(0.4-0)mol= 3:4:6:2,所以化学方程式为3B+4C==6A+2D,A 项错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于 系数之比，B项错误；温度升高，平衡一定移动，D项 错误。] 2解折：(2)0o(-器-01m1·L1· minl;③由于B点浓度大于A点浓度，所以B,点H2正 反应速率大于A点H2的正反应速率，而A点v正(H2) =v遂（H2)。 答案：(1)A(2)①0.1mol·L1·min1②C ③小于 第三章简单的有机化合物 第1节认识有机化合物 第1课时认识有机化合物的一般性质 碳原子的成键特点 教材梳理探新知知识梳理 一、1.碳元素 二、1.(1)碳氢碳氢化合物CH4 2.卤素、氧、氮4 CC- C=C 碳链碳 环3.(1)结构CH2(2)C2H64.(1)单键碳链氢 原子(2)CuH2n+2(n≥1且n为整数) 重难突破释疑惑 要点一典例示范 [典例1]C[大多数有机物难溶于水，A错误：有机物除 含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氮、硫等元素，B错误： 含碳元素的还有单质、碳的氧化物等，这些物质不属于有 机物，C正确：有的有机物是灭火剂，如CCL1,D错误。] 学以致用 1.C 要点二典例示范 [典例2]B[CH4无论是正四面体结构还是平面正方形 结构时，都符合选项A、C、D的说法，故不能用选项A、C、 D来确定CH4是何种结构：若CH4是平面正方形结构， CI 则CH2CL2有如下两种结构：HCC1和 HC一H,而CH4为正四面体结构时，CH2Cl2就只有 c 一种结构。因此可由CH2C12只有一种结构推知CH4为 正四面体结构。] .10 五维课堂马 学以致用 2.D[甲烷分子中的碳原子与氢原子之间形成的共用电子 对偏向碳原子，属于极性共价键：甲烷分子中的四个碳氢 键均是等同的极性共价键，D错误。] 要点三典例示范 [典例3]D[A.从分析中可以看出，随着反应的进行， C2的浓度不断减小，所以U形管内气体颜色逐渐变浅， A不正确；B.随着反应的进行，气体的体积不断减小， U形管左边液面不断上升，B不正确；C.不管氟气与甲烷 的相对量如何，四个反应都会发生，则4种有机产物都会 生成，C不正确；D.反应生成的HCI与水蒸气作用产生盐 酸小液滴，CH2Cl2、CHCl3、CCl4都难溶于水，附着在管 壁上，所以U形管内有白雾生成，壁上有油状液滴生成， D正确；故选D。] 学以致用 3.C[方法一守恒法1 mol CH4与Cl2发生取代反应， 生成CH3C1、CH2C2、CHC3、CCl4各0.25mol,这四种取代 物中(C1)=0.25mol×(1+2+3+4)=2.5mol,根据取 代反应特点，n(HCl)=2.5mol,故生成物中所含氯原子 共2.5mol十2.5mol=5mol,参加反应的Cl2为n(Cl2)= 2.5mol。 方法二根据化学方程式进行计算 设四种有机取代物的物质的量均为1ol,写出取代反应 总的化学方程式：4CH,十10Cl,光CH,C+CH,C,+ CHCL3+CCL4+10HCl,由此可知，4 mol CH正好与10mol Cl2反应，当1 nol CH4反应时，消耗Cl22.5mol。] 随堂自测夯基础 1.D[有机物种类繁多的主要原因是碳原子能与其他原子 形成四个共价键，且碳原子之间也能互相成键，A项只是 其中的一个原因，并不是主要原因，A错误。碳原子与氢 原子之间形成极性键，B错误。同分异构现象的广泛存在 是造成有机物种类繁多的重要原因，但不是唯一原因，C 错误。] 2.C[A不符合烷烃通式C,H2w+2;B不是烃（含O);D项分 子中碳原子间不是单键结合，不是烷烃。] 3.A[元素的非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定，反 之也成立，A正确；CH4与Cl2在光照时才能反应，B错误： CCl1是正四面体结构，CH2CL2为四面体结构，但不是正四 面体结构。] 4.C[取代反应是指有机物分子里的某些原子或原子团被 其他原子或原子团所替代的反应。C项中的反应为置换反 应，不是有机物参与的反应，更不是取代反应。] 5.解析：该分子中除含有一CHO外还含有—CO一、 0 COOH两种官能团，所以该化合物还可看作醛类、酯类和 羧酸类。 答案：酯基羧基酯羧酸 第2课时有机化合物中的官能团 同分异构现象和同分异构体 教材梳理探新知知识梳理 一、1.无色气泡溶解酸性无色气泡溶解酸性不 含有酸性2.(1)其他原子或原子团(2)共同特性(3)碳 碳双键酯基羟基羧基碳碳三键醛基 二、1.分子式分子结构2.分子式分子结构 3.(1)C4H10C4H10不同相同相同(2)CH CH (CH2)CH3 CH2CHCH2CH3 H2C-C-CHg CHa CH3 03