第六章 化学反应与能量（复习讲义）化学人教版必修第二册

第六章 化学反应与能量 复习讲义 复习目标 1．了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应等概念。 3．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。 4．以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 5．知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。 6．通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 7．了解可逆反应的含义和反应限度及化学平衡的特征，了解达到平衡的标志。 8．了解化学反应条件的控制及在生产和科技研究中的作用。 重点和难点 重点：吸热反应、放热反应；原电池原理有应用；化学反应速率；反应限度 难点：原电池原理及应用；化学反应速率；反应限度 █知识点一 正确理解吸热反应和放热反应 1．放热反应和吸热反应的比较： 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　 　（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能 反应物的内能　 　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　 　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　 　反应物断键时吸收的总能量 图示 2.常见的放热反应和吸热反应： 3．吸热反应和放热反应的判断方法 (1)根据 物和 物的总能量的相对大小判断——决定因素。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，否则是吸热反应。 (2)根据化学键破坏或形成时的 变化判断——用于计算。若破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，属于放热反应，否则是吸热反应。 (3)根据反应物和生成物的相对 性判断。 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 (4)根据 条件判断。 凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。 特别注意：化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然的关系。具体如下： 条件 实例 放热反应 或 2H2 +O2 2H2O 不需外加条件 |2Na+2H2O==2NaOH +H2↑ 吸热反应 或 C +2CuO 2Cu+ CO2↑ 不需外加条件 Ba(OH)2・8H2O +2NH4Cl =BaCl2 + 2NH3↑+10H2O 经验规律 持续加热的反应一般为 反应 结论 吸热反应和放热反应与 无必然的关系 效果检测 1．下列反应能量变化与下图一致的是 A．金属钠与水的反应 B．盐酸与氢氧化钠的反应 C．铝与氧化铁的铝热反应 D．碳酸钙分解 2．下列反应中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是 A．电解熔融的氯化钠制金属钠 B．锌和稀硫酸的反应 C．与 D．甲烷与的燃烧反应 █知识点二 利用化学键计算化学反应中的能量变化 1．化学键与能量变化的关系： 2．计算公式的推导分析： 以H2＋Cl2===2HCl为例： (1)图示分析： (2)计算分析： 化学键 反应中能量变化 I mol A-B化学键 反应中能量变化 H-H 吸收436 kJ 共吸收679kJ CI-Cl 吸收243 kJ H-Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 679kJ -862kJ= -183kJ,即反应 183kJ热量 3.计算公式： 用Q(吸)表示反应物分子断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子成键时放出的总能量。 公式：ΔQ＝ 利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化： ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 效果检测 3．反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．1 mol 比2 mol 能量更低 B．该反应是放热反应 C．表示断裂2 mol 中化学键吸收的能量 D．2 mol 的总键能大于1 mol 的总键能 4．科学家已获得了极具理论研究意义的N4，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1molN—N吸收193kJ热量，断裂1molN≡N吸收941kJ热量，则 A．N4含有极性共价键 B．1molN4气体转化为N2时要吸收724kJ能量 C．N4与N2互为同位素 D．1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量 █知识点三 原电池的构成条件和工作原理 知识要点 实例 概念 将 能转化为 能的装置 实质 化学能转化为电能 构成前提 能 地发生氧化还原反应 构成条件 ①两个电极 ②电解质溶液 ③“两极”“一液"连成回路 ④能自发地发生氧化还原反应 电极构成 负极： 性相对较强的材料 正极：还原性相对较 的材料 Cu板—— 极 Zn板—— 极 电极反应 负极： 电子， 反应。 正极： 电子， 反应。 负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：Cu2++2e-=Cu 电流流向 外电路：电子由 极流向 极，电流方向相反。 内电路：阴离子移向 极，阳离子移向 极，电流由负极流向正极。 外电路：电子由Zn板经导线流向Cu板 内电路：SO、0H-移向Zn板(负极);Cu2+、Zn2+移 向Cu板(正极) 电极反应式与反应总式的关系 两个电极反应式加合，即得反应总方程式 负极： 正极： 总式：Zn + Cu2+=Zn2++Cu 重要应用 ①制作电池 ②防止金属被腐蚀 ③提高化学反应速率 ①制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池 ②Fe与 Cu相连接，处于电解质溶液中，Cu受保护 ③用粗锌代替纯锌制取H2，反应速率快 效果检测 5．下列利用生活中常见物品设计的装置(中间导线为铜线，容器均为塑料碗)中能将化学能转化为电能的是 A． B． C． D． 6．下列装置不能形成原电池的是 A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤ C．②④⑥⑦ D．①②③④ █知识点四 原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的 (1)原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。 (2)实例：实验室用Zn和稀硫酸反应制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。 2．比较金属活泼性 (1)原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。 (2)实例：有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生。由原电池原理可知，金属活动性A>B。 3．设计 池 (1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。 氧化反应：还原剂－ne－===氧化产物； 还原反应：氧化剂＋ne－===还原产物； 正极反应式＋负极反应式＝电池的总反应式。 (2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。 ①电解质溶液的选择：电解质溶液一般要能够与负极发生反应或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。 ②电极材料的选择：在原电池中，一般选择活泼性较强的金属作为负极，活泼性较弱的金属或能导电的惰性材料作正极。负极材料或还原性物质在负极上失去电子被氧化，氧化性物质在正极上得到电子被还原。 (3)实例： 原理 装置图 Zn + H2S04=ZnSO4+H2↑ 负极反应：Zn -2e-=Zn2+ 正极反应：2H+ +2e-=H2↑ 效果检测 7．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 A．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，增加碳的用量可加快反应速率 B．用铁片与稀硫酸反应制H2，改用98%的浓硫酸可加快生成H2的速率 C．用锌片与稀盐酸反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变 D．用铁片和稀硫酸反应制备H2，滴入数滴CuSO4溶液能加快反应速率 8．有a、b、c、d四个金属电极，将有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分现象 a极质量减小；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． █知识点五 电极反应式、原电池反应式的书写 1．电极反应式的书写 (1)根据原电池的装置书写 负极： ①若负极材料本身被氧化，其电极反应式有两种情况： 一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应可表示为M－ne－===Mn＋。 另一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应要将金属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液反应叠加在一起，如铅蓄电池的负极反应为：Pb＋SO－2e－===PbSO4。 ②若负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极反应式时，要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起书写，如H2－O2(KOH溶液)电池的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。 正极：首先判断在正极发生反应的物质。①当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；②当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。 然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写叠加式。 (2)根据原电池反应书写电极反应式 ①找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定正负极产物。 ②利用电荷守恒分别写出电极反应式。也可先写出较易写的一极的电极反应，然后在电子守恒的基础上，用总反应减去该极反应，即得到另一极的电极反应。 ③验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。 2．电池总反应式的书写 根据给出的两个电极反应式，写出总反应方程式时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等，然后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO，要写成反应后的物质H2O和PbSO4。 效果检测 9．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是 A．Al、Cu、稀组成原电池，负极反应式为：Al-3e-=Al3+ B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]- C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为：Al-3e-=Al3+ D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 10．某微生物燃料电池（MFC）工作原理如图（质子交换膜只允许通过），下列说法正确的是 A．在硫氧化菌作用下参加的反应为： B．若该电池外电路有电子发生转移，则有通过质子交换膜 C．若有机物是甲烷，该电池整个过程的总反应式为： D．a极的电势高于极的电势 █知识点六 燃料电池电极反应式的书写 电极：惰性电极。 燃料包含：H2、CO、烃(如CH4、C2H6)、醇(如C2H5OH)等。 介质包含：①酸性电解质溶液，如硫酸；②碱性电解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物，如Y2O3；④熔融碳酸盐，如K2CO3等。 第一步：写出电池的总反应。 燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。 如氢氧燃料电池的总反应为2H2＋O2===2H2O； 甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)中发生的反应为 CH4＋2O2===CO2＋2H2O CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O 两式相加得燃料电池的总反应：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O 第二步：写出电池的正极反应。 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，根据电解质溶液的不同，其电极反应有所不同。其实，我们只要熟记以下四种情况即可。 (1)酸性电解质溶液中的电极反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (2)碱性电解质溶液中的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (3)固体电解质(高温下能传导O2－)环境中的电极反应：O2＋4e－===2O2－。 (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境中的电极反应：O2＋2CO2＋4e－===2CO。 第三步：根据电池的总反应和正极反应写出电池的负极反应。 电池的总反应和正、负极反应之间存在关系：电池的总反应＝电池的正极反应＋电池的负极反应。 故根据第一、二步写出的反应，电池的总反应－电池的正极反应＝电池的负极反应，注意在将两个反应相减时，要消去正极的反应物O2。 效果检测 11．如图是某种乙醇燃料电池示意图，下列有关该电池的说法错误的是 A．电池放电时，向镍电极Ⅱ的方向迁移 B．镍电极Ⅰ电极反应为 C．镍电极Ⅱ附近溶液碱性增强 D．循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环 12．如图所示为氢氧燃料电池的示意图，关于该电池的说法不正确的是 A．A电极是电池的负极 B．B电极发生氧化反应 C．B电极的电极反应式： D．该电池具有无污染、原料来源广泛、可以持续产生稳定的电流等优点 █知识点七 常见的化学电源 1．一次电池 ①普通锌锰电池 “干电池”是用锌制圆筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极剂(吸收正极放出的H2，防止产生极化现象)。 电极反应为 正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2＋＋4NH3===[Zn(NH3)4]2＋，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。电池总反应式：2Zn＋4NH4Cl＋4MnO2===[Zn(NH3)4]Cl2＋ZnCl2＋2Mn2O3＋2H2O，“干电池”的电压通常约为1.5伏，不能充电再生。 ②纽扣式电池(也叫银锌电池) 常见的纽扣式电池为银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极壳一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。 电极反应为 电池总反应式为：Ag2O＋Zn===2Ag＋ZnO 一粒纽扣式电池的电压达1.59伏，安装在电子表里可使用两年之久。 ③海水电池 1991年，我国首创以铝—空气—海水为能源的新型电池，用作航海标志灯已研制成功。该电池以取之不尽的海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。 电极反应式 电池总反应式为：4Al＋3O2＋6H2O=== 4Al(OH)3 这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍。 ④微型电池(锂电池) 常用于心脏起搏器和火箭的一种微型电池叫锂电池，它是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。 电池总反应式为：10Li＋4SOCl2===8LiCl＋Li2SO4＋3S 这种电池容量大，电压稳定，能在－56.7～71.1 ℃温度范围内正常工作。 2．二次电池 ①铅蓄电池 铅蓄电池可放电亦可充电，具双重功能。它是用硬橡胶或透明塑料制成的长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色PbO2，负极是海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中，且两极间用微孔塑料隔开。 蓄电池放电时的电极反应为 负极： 正极： 当放电进行到硫酸浓度降低，溶液密度达到1.18 g·cm－3时即停止放电，而将蓄电池进行充电： 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO 当溶液密度增加至1.28 g·cm－3时，应停止充电。 蓄电池充电和放电的总反应式为：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 目前，有一种形似于“干电池”的充电电池，它实际是一种银蓄电池(电解液为KOH)，电池反应为：Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag。 ②银锌蓄电池 银锌蓄电池是一种高能电池，它质轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的能源。一次电池中介绍的钮扣式电池(也叫银锌电池)就可以制成银锌蓄电池。它的放电过程可以参见一次电池，充电过程可以表示为，阳极：2Ag＋2OH－－2e－===Ag2O＋H2O；阴极：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－；总反应式为：Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2。 ③镍镉蓄电池 负极材料：Cd；正极材料：NiO(OH)；电解质：KOH。总反应式为：2NiO(OH)＋Cd＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。特点：比铅蓄电池耐用，可密封使用。 3．燃料电池 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的能量转换成电能的化学电池。燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应，只是一个催化转化元件。它工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。 ①甲烷燃料电池 该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。 电极反应式为 电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O ②氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。在不同的介质中发生的电极反应归纳如下： ③甲醇燃料电池 电解质：KOH；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；负极：2CH3OH＋16OH－－12e－===2CO＋12H2O；总反应式为：2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。 ④肼燃料电池 电解质：KOH；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；负极：N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O；总反应：N2H4＋O2===N2＋2H2O。 ⑤熔融盐燃料电池 熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，有关的电池反应为：负极反应2CO＋2CO－4e－===4CO2；正极反应O2＋2CO2＋4e－===2CO；总反应2CO＋O2===2CO2。 效果检测 13．下列电池中不属于充电电池的是 A．普通干电池 B．对讲机镍镉电池 C．汽车铅蓄电池 D．手机锂离子电池 14．电子表所用的纽扣电池，两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，电池反应为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，示意图如图所示。下列判断正确的是 A．锌为负极，被还原 B．纽扣电池工作时，OH-移向 C．纽扣电池工作时，电解质溶液的碱性增强 D．每6.5g锌发生反应时，转移电子0.1NA █知识点八 对化学反应速率的理解及计算 1．对化学反应速率的理解 (1)化学反应速率实际上指的是某物质在某一时间段内化学反应的 速率，而不是某一时刻的即时速率。 (2)表示化学反应速率时，不论是用反应物浓度的减少，还是用生成物浓度的增加表示，化学反应速率均取 值。 (3)由于固体或纯液体，在一定温度下，单位体积内的物质的量保持不变，即固体或纯液体的浓度是个常数，所以对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用 或 来表示化学反应速率。 (4)由于压强的变化对固体和液体的体积影响很小，故改变压强对它们的浓度影响很小，所以改变 对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。 (5)对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种 作依据。 (6)同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学 之比等于反应方程式中相应物质的 之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如：A＋2B===C＋3D中，v(A)：v(B)：v(C)：v(D)＝1：2：1：3。 (7)在比较化学反应速率的大小时，如果是用同一个反应中不同的 表示的反应速率，应按照化学计量数之比统一转化成用 物质表示的反应速率后再比较。 2．化学反应速率的计算 (1)定义式法。 利用公式v＝计算化学反应速率，亦可利用该公式计算浓度变化量或时间。 (2)关系式法。 化学反应速率之比＝ 浓度变化之比＝ 变化之比＝化学 数之比。 效果检测 15．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是 A．反应速率越快现象越明显 B．纯固体不用浓度来表示化学反应速率 C．是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 D．由反应物质本身的性质决定 16．在密闭容器中，在一定条件下发生，在内反应物A的浓度由降到，则为 A． B． C． D． █知识点九 影响化学反应速率的因素 1．基本规律 影响化学反应速率的因素 规律 内因 反应物的性质 在其他条件相同时，反应物的化学性质越 ，化学反应速率越 ，反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢。 外因 催化剂 在其他条件相同时，使用正催化剂，化学反应速率 。 反应物的温度 在其他条件相同时， 反应物的温度，化学反应速率加快, 反应物的温度，化学反应速率降低 反应物的浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率 ，减小反应物的浓度，化学反应速率 。 气态反应物的压强 在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，化学反应速率 ，减小气态反应物的压强，化学反应速率 。 固体反应物的表面积 在其他条件相同时， 固体反应物的表面积，化学反应速率加快， 固体反应物的表面积，化学反应速率降低。 2.几点说明 (1)除了上述影响化学反应速率的因素以外，光、电磁波、超声波、射线、溶剂等也能影响化学反应速率。 (2)催化剂是能够改变其他物质的化学反应速率而自身的组成、化学性质和质量在反应前后保持不变的物质。催化剂有正、负之分，正催化剂能加快化学反应的速率，负催化剂能降低化学反应的速率。我们通常所说的催化剂是正催化剂。 在影响化学反应速率的各种外因中，催化剂的效果最好，它能使化学反应速率增大几个到十几个数量级。 催化剂是现代化学中关键而又神奇的物质之一。据统计，约有80%～85%的化工生产过程使用催化剂(如氨、硫酸、硝酸的合成，乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，石油、天然气、煤的综合利用等等)，目的是加快化学反应速率，提高生产效率。 催化剂与化学反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性(专一性)。这就是说，并不是每一个化学反应都有适宜的催化剂，也并不是一种催化剂会万能地作用于所有的化学反应。 催化剂最佳效能的发挥需要有一个适宜的温度，不同的催化剂所需要的适宜温度也不一定相同。 混在反应物中的一些杂质往往会使催化剂效率降低甚至失去催化效能，即催化剂中毒。因此在使用催化剂时采取必要的措施来防止催化剂中毒。 (3)在温度对化学反应速率的影响中，温度每升高10 ℃，化学反应速率就提高到原来的2～4倍。 (4)对于氧化还原反应来说，构成原电池也是影响化学反应速率的主要因素之一。原电池反应比非原电池反应要快得多。 3．注意事项 (1)在影响化学反应速率的因素中，内因是决定性的因素。一个本来就不可能发生的化学反应，任何外因都无济于事，而对于客观上能够发生的化学反应，外因能够改变其反应速率。 (2)在浓度对化学反应速率的影响中，“浓度”是指反应物的浓度，或生成物的浓度。“改变反应物的浓度”不包括改变固体和纯液体反应物的浓度。 (3)在压强对化学反应速率的影响中，“压强”是指气体反应物的压强，因为在温度和物质的量一定的条件下，气体压强的变化实质上是气体浓度的变化，而固体和液体的体积受压强的影响甚小，通常忽略不计。 (4)温度对化学反应速率的影响是最广的。放热反应、吸热反应、正反应、逆反应等反应速率都受温度的影响。 (5)当改变某一条件化学反应速率发生变化时，条件改变越大，化学反应速率变化越大。 (6)影响化学反应速率的条件有很多，不同的条件对化学反应速率的影响“方向”可能不同。因此，当面对两种或多种影响因素而判断化学反应速率的变化时，要注意应用“令其他条件一定(或不变)，改变某一条件看化学反应速率怎么变化”的科学方法。 (7)从数形关系规律的角度来看，可以用直角坐标系中的图象来表示化学反应速率与影响因素之间的关系。例如在锌跟盐酸的反应中，反应速率与盐酸浓度的关系、反应速率与反应物温度的关系，分别可用图中的Ⅰ和Ⅱ表示出来。 效果检测 17．过量锌片与10 mL 0.1 mol·L-1的稀盐酸反应，为了减缓反应速率而不改变H2的总量，可以使用如下方法： ①加H2O；②加KNO3溶液；③CH3COONa固体；④再加入少量锌粉；⑤加NaCl溶液；⑥滴入几滴硫酸铜溶液； A．①②③⑤ B．①③⑤ C．①②⑤ D．①⑤⑥ 18．某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素，下列说法错误的是 实验序号 温度 溶液 溶液 出现浑浊所用时间 V/mL V/mL V/mL 1 20℃ 10.0 0.10 10.0 0.10 0 2 40℃ 10.0 0.10 10.0 0.10 0 3 20℃ 0.10 5.0 0.20 A．实验发生的反应为 B．实验1和2可探究温度对反应速率的影响，则 C．若实验3的反应速率大于实验1的反应速率，则 D．实验1、2、3均应将溶液缓慢逐滴滴入溶液中 █知识点十 对化学平衡状态的理解 1．只有 反应才有可能存在化学平衡状态，不可逆反应无论怎样也不可能存在化学平衡状态，即化学平衡问题的化学反应对象是 反应，在解决有关化学平衡的问题时，首先看清化学反应是否为可逆反应。 2．一个确定的化学平衡状态，化学反应速率的特征是 ＝ >0；反应混合物的特征，是任意一种物质在混合物中所占的质量分数或物质的量分数保持不变。这两个特征是相互关联、相互影响的。有了这两个特征，可逆反应也就进行到了最大限度。 3．化学 是可逆反应进行到最大限度的结果，可逆反应有达到化学平衡状态的可能，但可逆反应在未进行到最大限度之前还不是化学平衡状态。一经建立起化学平衡状态，就不会因时间的变化而变化。 4．化学反应的可逆性为化学平衡状态的建立奠定了内因性的基础，化学平衡状态的建立还必须有一定的温度、物质的浓度和气体的压强等外因性条件，否则化学平衡状态也建立不起来，以哲学的观点审视化学平衡状态的建立，内因(可逆反应)是基础，外因(温度、浓度、压强等)是条件，外因通过内因而起作用。 5．由于不同的可逆反应具有不同的性质，化学平衡状态的建立还必须具有一定的外部条件(温度、浓度、压强等)，所以，同一个可逆反应在不同条件下建立起的化学平衡状态可能不同；不同的可逆反应建立起的化学平衡状态也不一定不同。 6．对于一个既定的可逆反应，如果其他条件一定，不论采取何种途径，即反应是由反应物开始或由生成物开始，是一次投料或是分步投料，最后都能建立起化学平衡状态。 效果检测 19．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。下列说法错误的是 A．这段时间内，反应正向进行 B．这段时间内，反应物的物质的量逐渐减小 C．时刻，反应未达到化学平衡状态 D．时刻，若升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 20．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。当、的浓度不再变化时，下列说法不正确的是 A．全部转化为 B．该反应已达化学平衡状态 C．正、逆反应速率相等，但不等于零 D．容器中气体颜色不再发生变化 █知识点十一 可逆反应达到化学平衡状态的标志 1．等—— 和 的速率相等 正反应速率和逆反应速率相等是概念性的，也可以理解为某一组分的生成速率和消耗速率相等，这是化学平衡的本质标志。 以可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例，下列情况也能说明正反应和逆反应速率相等。 (1)用两种物质表示的正反应和逆反应速率之比等于化学计量数之比，如v(正)(N2)：v(逆)(H2)＝1：3，v(正)(N2)：v(逆)(NH3)＝1：2。 (2)相同时间内，同一种物质生成的物质的量和消耗的物质的量相等，如生成a mol NH3的同时又消耗a mol NH3。 (3)一种物质变化表示发生正反应，另一种物质变化表示发生逆反应，且在相同时间内，两种物质的物质的量变化之比等于化学计量数之比，如生成a mol N2的同时又消耗3a mol H2，生成2a mol NH3的同时又生成a mol N2。 2．定——反应混合物中各组分的浓度保持 由于正反应速率和逆反应速率相等，即每一种物质的生成速率和消耗速率相等，故反应混合物中各组分的浓度均保持不变。反应混合物中各组分的浓度保持不变是化学平衡的特征标志。 (1)对于一般的可逆反应来说，还可理解为：a.各组分的物质的量保持不变；b.反应物的转化率保持不变；c.生成物的产率保持不变等。 (2)对于反应前后气态物质的总体积发生变化且均为气体的可逆反应来说，还可引申为：a.混合气体的总物质的量保持不变；b.恒温恒压时混合气体的密度保持不变；c.混合气体的平均相对分子质量保持不变；d.恒温恒容时混合气体的压强保持不变；e.恒温恒压时混合气体的体积保持不变等。 (3)对于体系中有物质显示颜色的可逆反应，还包含体系的颜色不变。 (4)对于吸热反应或放热反应，绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。 3．在实践中，我们还可以根据下表中所列的有关项目对化学反应是否达到平衡状态进行判断： 举例 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 状态 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的 分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的 分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆 反应速 率的关系　　 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆 平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C 不一定平衡 vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定平衡 压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡 混合气体 的(r) r一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 r一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 平衡 密度 密度一定 不一定平衡 颜色 含有有色物质的体系颜色不再变化 平衡 效果检测 21．一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的有 ①  ②CO的体积分数不再变化  ③容器内气体压强不再变化  ④H2O、CO的浓度之比为1：1   ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化  ⑥混合气体的密度不再改变     ⑦2molH-O键断裂的同时有2molH-H键断裂 A．①②④⑤⑦ B．①②③⑤⑥ C．①②⑤⑥⑦ D．①③④⑥⑦ 22．在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．消耗的同时生成 B．的质量保持不变 C．，，浓度比为 D．正、逆反应速率相等且均等于零 █知识点十二 化学反应条件的控制 1．控制化学反应条件的基本思路 (1)控制化学反应条件的目的 化学反应有的快、有的慢；有的进行程度大、有的进行程度小；有的对我们有利、有的对我们不利。控制化学反应条件，目的就是通过改变化学反应的速率和反应进行的程度，使化学反应向着对我们有利的方面转化。 (2)控制化学反应条件的基本措施 ①通过改变反应物的温度、浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积以及催化剂的使用等，改变化学反应的速率； ②通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强(或浓度)等，改变可逆反应进行的限度。 注意：a.对于客观上不能发生的化学反应，无法改变其反应速率；对于不可逆反应，无法改变其反应进行的限度。 b．采用控制化学反应条件的措施时，要和物质与技术条件、经济与社会效益相结合，既要力所能及，又要物有所值，不能单纯为改变化学反应的速率和限度而采取措施。 2．控制化学反应条件的讨论 案例分析——煤的燃烧 (1)煤的状态与燃烧速率、燃烧程度之间的关系 一定质量的固态煤，颗粒越小，总表面积越大；颗粒越大，总表面积越小。在化学反应中，其他条件相同，一定质量的固体反应物，总表面积越大，化学反应速率越快；总表面积越小，化学反应速率越慢。因此，其他条件相同，一定质量的煤，颗粒越小，燃烧越快；颗粒越大，燃烧越慢。同理，其他条件相同，液化煤比固态煤燃烧快，气化煤比液化煤燃烧快。 (2)空气用量对煤燃烧充分度的影响及其原因 在化学反应中，其他条件相同时，气态反应物的压强(或浓度)越大，化学反应速率越快；气态反应物的压强(或浓度)越小，化学反应速率越慢。因此，其他条件相同时，增大空气的用量，煤燃烧充分度增大；减小空气的用量，煤燃烧充分度减小。 注意：使煤充分燃烧，空气的用量要适当过量，不能太过量。过多无用的空气挥发时要带走热能，造成能源浪费。 (3)燃煤炉灶(膛)材料的选择 煤燃烧放出热量能产生高温，因此，炉灶(膛)材料应具有一定的耐高温性；煤燃烧需要一定的温度，煤燃烧放出的热量要输送到使用目的地，因此，炉灶(膛)材料应具有一定的低传热性。常用黏土或黏土的制成品做燃煤炉灶(膛)的材料。 (4)充分利用燃煤废气中的热量的主要措施 燃煤产生的废气温度高、热能容量大。燃煤废气可以用于： ①通过热水锅炉制造热水； ②通过管道输送到室内供暖； ③利用热交换器或其他传热装置将热能应用于某些工业生产。 归纳总结——提高燃料燃烧效率的措施与意义 (1)提高燃料燃烧效率的措施 ①尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气尽可能充分地接触，且空气要适当过量。 ②尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。 (2)提高燃料燃烧效率的意义 提高燃料燃烧效率的主要意义在于节约能源、节省资源、减少污染等。 效果检测 23．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为。下列四组实验中出现浑浊时间的关系正确的是 实验 反应温度/℃ 溶液 溶液 出现浑浊时间 ① 25 5 0.2 5 0.2 10 ② 25 5 0.1 10 0.1 5 ③ 35 10 0.2 5 0.4 5 ④ 35 10 0.1 5 0.2 5 A． B． C． D． 24．下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析不正确的是 ①步骤②中“加压”可以加快反应速率 ②步骤②采用的压强是 因为在该压强下铁触媒的活性最大 ③目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右 ④步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ █考点一 吸热反应与放热反应的判断 【例1】下列属于吸热反应的是 A．的分解反应 B．固体溶于水 C．晶体与晶体的反应 D．铝热反应 易错提醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 【变式1-1】某化学反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 B．该反应在常温条件下一定可以发生 C．该反应可能是盐酸和碳酸氢钠的反应 D．该反应可能是金属镁和稀硫酸的反应 【变式1-2】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．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 C．燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应 D．金刚石转化为石墨是放热反应，说明金刚石比石墨稳定 █考点二 原电池正、负极的判断 【例1】关于如图所示装置的叙述，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 易错提醒 判断原电池正、负极的方法 判断方法 负极 正极 电极材料 活泼金属 较不活泼金属或非金属 通入物质 通入还原剂的电极 通入氧化剂的电极 电极反应类型 发生氧化反应的电极 发生还原反应的电极 电子流向 （或电流方向） 电子流出的电极 （或电流流入的电极） 电子流入的电极 （或电流流出的电极） 离子移向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极 电极现象 电极不断溶解，质量减少 电极增重或质量不变 【变式1-1】碱性锌锰电池的总反应为：，电解质是KOH。下列关于该电池的说法，正确的是 A．Zn为负极，为正极 B．在电池工作时KOH只起电解质的导电作用 C．工作时电子由经外电路流向Zn D．Zn发生反应： 【变式1-2】用电化学方法处理是目前研究的热点。某学习小组设计利用双氧水氧化吸收的装置如图所示(质子交换膜只允许通过)。下列说法错误的是 A．石墨1为电池的负极 B．电池工作时，从右室经质子交换膜移向左室 C．石墨2的电极反应式为： D．处理标准状况下，电路中转移1mol电子 █考点三 原电池原理的应用 【例1】两支试管中均加入6.5gZn粉，甲试管加入含0.1molH2SO4的稀溶液；乙试管加入含0.1molH2SO4和0.01molCuSO4稀溶液，充分反应，生成气体物质的量与时间关系图正确的是 A． B． C． D． 反思归纳 原电池原理的应用 1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属或能导电的非金属。 2.加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。例如在锌与稀硫酸制H2的溶液中，滴加少量硫酸铜溶液，发生置换反应Zn＋Cu2＋Zn2＋＋Cu，构成Zn－Cu－稀H2SO4原电池，加快反应速率。 3.用于金属的防护：金属制品作原电池的正极而得到保护。 【变式1-1】把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为正极；c、d相连时，电流由c到d；a、d相连时，d极上产生大量气泡，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 A．b>a>c>d B．a>b>d>c C．c>d>a>b． D．b>a>d>c 【变式1-2】利用反应设计原电池，下列装置示意图正确的是 A． B． C． D． █考点四 原电池电极反应式的书写 【例1】对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是 ①Al是负极        ②Cu是正极      ③负极反应：       ④正极反应： A．仅①② B．仅①②③ C．仅②③④ D．①②③④ 方法技巧 原电池电极反应式的书写模型 1.“公式法”书写原电池电极反应式 2.“加减法”书写原电池电极反应式 【变式1-1】一种氢氧燃料电池，结构如图，下列有关该电池的说法正确的是 A．通入氢气的电极发生还原反应 B．正极的电极反应式为 C．外电路中每有 0.4 mol 电子转移，必有6.72 L气体被消耗 D．碱性电解液中阳离子向通入氢气的电极移动 【变式1-2】下列关于四个常用电化学装置的叙述正确的是 图Ⅰ水果电池 图Ⅱ铅蓄电池 图Ⅲ镁铝电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示水果电池中，电流从锌片流出 B．图Ⅱ所示电池为二次电池，放电时负极反应为： C．图Ⅲ所示电池中，镁电极发生氧化反应 D．图Ⅳ所示电池中，负极每消耗22.4L气体，有2mol电子转移 █考点五 化学反应速率的计算 【例1】在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别充入和发生反应：。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是 组别 温度 时间/min 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 0.15 A． B．、温度下，40 min时均已达到化学平衡状态 C．温度下，平衡时的体积分数约为7.3% D．温度下，0~20 min内的反应速率为 规律总结 1．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(mol·L－1) a－x 　 b－ 　 　 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 【变式1-1】一定温度下，向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．反应进行到1 s时， C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为 D．此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡不会发生移动 【变式1-2】将4 molA气体和2 molB气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应，若经2 s后测得C的浓度为，现有下列说法中正确的是 ①用物质A表示的反应的平均速率为    ②2 s时物质A的转化率为 ③2 s时物质B的浓度为    ④平衡后，扩大容器体积，反应速率增大 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ █考点六 化学反应速率的快慢比较 【例1】已知反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下的反应速率最快的是 A．v(A)=0.45 mol/(L·min) B．v(B)= 0.6 mol/(L·s) C．v(C)= 0.3 mol/(L·s) D．v(D)= 0.45 mol/(L·s) 归纳总结 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 【变式1-1】已知反应：在不同条件下的化学反应速率如下。 ①v(CO)=1.5mol/(L·min)    ② ③    ④ 上述化学反应速率最小的是 A．① B．② C．③ D．④ 【变式1-2】化学反应在4种不同情况下的化学反应速率分别为①；②；③；④。下列有关化学反应速率的比较正确的是 A．②＜①＜④＜③ B．①＜③＜②=④ C．①>②=③>④ D．①>②>③>④ █考点七 外界条件对反应速率的影响 【例1】下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是 实验方案 实验目的 A 向等体积、等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的溶液和溶液。观察产生气体的快慢 比较与的催化效果 B 两支试管中都加入的酸性溶液，再同时向两支试管中分别加入的溶液和的溶液，观察高锰酸钾溶液褪色所需时间 探究浓度对反应速率影响 C 两个锥形瓶内各盛有铝片(片状大小相同)，然后分别加入40mL的硫酸溶液和40mL的硫酸溶液，比较两者收集氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率影响 D 取两支大小相同的试管，各加入溶液，分别放入盛有冷水热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入溶液，振荡。比较两支试管溶液出现浑浊的快慢 探究温度对反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 易错提醒 压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 【变式1-1】以下操作不能加快反应速率的是 A．镁条与水反应时，加热 B．钠与乙醇反应时，增大乙醇的用量 C．制备氧气时，向双氧水中加入少量 D．高炉炼铁时，将铁矿石粉碎后再进行冶炼 【变式1-2】下列做法与调控化学反应速率无关的是 A．用冰箱冷藏食物 B．部分食品的加工过程中加入着色剂 C．在铁制品表面刷油漆 D．食品抽真空包装 █考点八 可逆反应与化学平衡的建立 【例1】下列反应体系中，不属于可逆反应的是 A．溶解于水 B．氨气溶解于水 C．工业合成氨 D．和 易错提醒 采用极端假设，界定浓度范围 假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　 　0.1 　0.3 　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　 0.1 　0.1 　 0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　 　0 　0.2 　 0.4 设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　 0.1 　0.3 　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　0.1 　0.1 　　0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　0.2 　0.4 　　0 平衡体系中各物质的浓度范围为c(X2)∈(0,0.2)，c(Y2)∈(0.2,0.4)，c(Z)∈(0,0.4)。 【变式1-1】在密闭容器中进行反应，下列说法不正确的是 A．升温可增大反应速率 B．平衡时反应达到最大限度 C．平衡时A的转化率达 D．平衡时A、B、C同时存在该容器中 【变式1-2】某小组同学以SO2与O2反应生成SO3为例，探究可逆反应。 信息1：一定条件下向密闭容器中充入SO2与18O2，反应一段时间后，18O存在于SO2、O2、SO3中。 信息2：密闭容器中1molSO2与0.5molO2在一定条件下发生反应，反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。 下列说法中不正确的是 A．逆向反应可以发生的证据是18O存在于SO2中 B．信息2能充分证明相同条件下，可逆反应同时向正、逆两个方向进行 C．t1时正反应速率大于逆反应速率 D．t2时，n(SO3)＜1mol，说明在一定条件下，可逆反应存在限度 █考点九 化学平衡状态的判断 【例1】在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是 ①体系的压强不再改变        ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度不再改变        ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率 ⑥单位时间内m mol A发生断键反应，同时p mol C也发生断键反应 A．③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．①③④⑥ 解题技巧 化学平衡状态的判断 以反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例进行说明： 可能的情况举例 是否达到平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 温度 绝热体系内温度不变 是 气体 密度（ρ） 反应物与生成物均为气体的反应 恒容体系，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n＝p＋q时，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n≠p＋q时，ρ一定 是 其他 如体系（反应前后物质的颜色有改变）颜色不再变化 是 【变式1-1】在一定温度下，反应达到平衡的标志是 A．单位时间内生成，同时生成 B．容器内的压强不随时间而变化 C．单位时间内生成，同时生成 D．、、的速率之比为 【变式1-2】在一绝热的恒容容器中，发生反应：，下列描述中能表明反应已达到平衡状态是 ①某时刻v(B)=2v(C)且不等于零 ②单位时间内生成nmolB，同时生成2nmolC ③B的浓度不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤混合气体的压强不变 ⑥混合气体的密度不变 ⑦容器内A、C、D三种气体的浓度之比为3∶2∶1 ⑧容器内温度不变 A．④⑤⑥⑦⑧ B．②④⑤⑥⑧ C．①②⑥⑦⑧ D．②③⑤⑥⑦ █考点十 反应条件调控的措施 【例1】下列实验方案，不能达到相应实验目的的是（   ） A B C D 探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响 比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响 定量测量化学反应速率 探究反应中的热量变化 A．A B．B C．C D．D 易错提醒 (1)化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。 (2)不同条件下，同一可逆反应的化学反应限度不同；相同条件下，不同反应的化学反应限度也不同。 (3)改变反应条件，可以在一定程度上改变该反应的化学平衡状态。因此通过调控反应条件可使反应结果更好地符合人们预期的目的。 【变式1-1】下列有关合成氨工业的说法正确的是 A．从合成塔出来的混合气体中，NH3只占15%，所以合成氨工业的效率都很低 B．由于氨易液化，容易分离，N2、H2在实际生产中可循环利用，所以总体来说氨的产率较高 C．合成氨工业的反应温度控制在700K左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨工业采用铁做催化剂，是为了提高反应物的转化率 【变式1-2】研究不同条件对相同体积相同物质的量浓度的分解速率的影响，得到如下数据。由此不能得出的结论是： 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 酸碱性 中性 中性 碱性 /℃ 95 95 50 反应时间/h 1 3 1 催化剂（等量） 无 无 无 分解百分率（%） 0.8 57.4 2.6 1.1 96.3 4.8 35.5 100 95.0 A．与对分解都有催化作用，但催化效果更好 B．由Ⅰ与Ⅱ可知其它条件相同时，时间越长，分解越彻底 C．由Ⅰ与Ⅲ可知其它条件相同时，温度越高，分解越快 D．由Ⅰ与Ⅲ可知其它条件相同时，碱性越强，分解越快 基础应用 一、单选题 1．（24-25高一下·北京·期中）下列物质之间发生的反应，能量变化符合如图的是 A．镁条与稀盐酸 B．氢氧化钠与稀硫酸 C．氢气与氯气 D．NH4Cl(s)与Ba(OH)2•8H2O(s) 2．（24-25高一下·广东·期中）哈尔滨2025年第九届亚冬会中，化学知识的应用随处可见。下列说法正确的是 A．亚冬会中利用冰(制)透镜采集火种，冰(制)透镜的主要成分是硅 B．醇氢动力汽车的电池工作时，电能直接转化为化学能 C．场馆照明运用了太阳能转化为电能的原理，太阳能是清洁能源 D．火炬“澎湃”在燃烧过程中，化学能完全转化为了光能 3．（23-24高一下·河南洛阳·期中）以下装置不能构成原电池的是 A． B． C． D． 4．（24-25高一下·云南丽江·期末）已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A=A、B-B、B-A-B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是 A．该反应的进行一定需要加热或点燃 B．该反应若生成2molAB2(g)，则放出的热量为(E1-E2)kJ C．该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 D．生成2molB-A键放出E2kJ能量 5．（24-25高一下·河南南阳·期末）原电池原理在生活中的应用非常广泛，下列有关原电池的说法正确的是 A．原电池中，负极材料不一定比正极材料活泼 B．原电池盐桥中的电解质应能与电池中电解质溶液反应 C．盐桥可维持氧化还原反应持续进行，使能量转化率达到100% D．燃料电池中通入的电极一般为负极 6．下列说法正确的是 A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中的计量数之比 C．化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率 D．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定 7．（24-25高一下·贵州铜仁·期末）对化学反应，下列选项中表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 8．（24-25高一下·云南昭通·期中）可逆反应：，在容积不变的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的有 ①容器内总压强不再变化 ②的百分含量保持不变 ③的物质的量浓度之比为 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑦单位时间内生成的同时生成 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 9．（24-25高一下·甘肃·期末）为了探究外界条件对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下方案： 编号 纯锌粉 的硫酸 温度 硫酸铜固体 I 2.0g 200.0mL 0 Ⅱ 2.0g 200.0mL 0 Ⅲ 2.0g 200.0mL 0.2g 下列叙述错误的是 A．实验I和Ⅱ探究温度对反应速率的影响 B．实验Ⅱ和Ⅲ探究原电池对反应速率的影响 C．反应速率：Ⅲ>Ⅱ>I D．产生相同气体体积所需时间：Ⅲ>Ⅱ>I 10．（24-25高一下·河北唐山·期末）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。673K、30MPa下密闭容器中发生反应：，和随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．2min时，反应达到化学平衡状态 B．a点的正反应速率比b点的小 C．c点和d点处相同 D．2min时， 二、填空题 11．（24-25高一下·广东·期中）为探究化学反应中的能量变化，某化学兴趣小组设计进行了如图所示的实验。 回答下列问题： (1)实验(Ⅰ)出现 现象时或实验(Ⅱ)出现 现象时，都可以证明与稀盐酸的反应为放热反应。 (2)实验(Ⅲ)由两个装置组成(分为左装置和右装置)，两装置反应掉相同质量的时，温度计示数升高，其变化记为和。 ①左装置中能量转化形式为 。 ②理论上 (填“>”、“＜”或“=”)，其原因为 (3)实验(Ⅳ)中： ①片、片实验前打磨的目的为 。 ②电极的电极反应式为 。 (4)若实验(Ⅲ)右装置电流计指针偏向电极，则在实验(Ⅳ)中电流计指针偏向 (填“Mg”或“Al”)电极。 12．（24-25高一下·安徽滁州·期末）Ⅰ．传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高，DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量气压、浓度、pH、温度等而在化学实验研究中应用越来越广泛深入。将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，如图1所示，通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图2所示。 (1)镁条与稀盐酸反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，图2中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为 点。 Ⅱ．向恒温恒容的密闭容器中加入足量的碳和一定量NO，发生反应：，数字传感器测得浓度随时间变化如下表： 反应时间/s 0 80 90 100 110 浓度 0.00 0.60 0.72 0.78 0.78 (2)下列措施能加快反应速率的是___________(填字母)。 A．及时分离出氮气 B．升高反应体系温度 C．增加C(s)的质量 D．在体系中通入氦气 (3)0~80s内用NO来表示反应的平均速率为 。 (4)下列不能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A． B．的体积分数不再改变 C．容器内气体密度不再改变 D．容器内压强不再改变 能力提升 一、单选题 1．（2026高一·全国·专题练习）硫铁矿(主要成分为FeS2)在空气中煅烧可制得SO2，反应放出大量的热。对于反应，下列说法正确的是 A．如图可表示反应的能量变化 B．断开中的化学键放出热量 C．维持反应进行需持续提供能量 D．反应所得的可用作炼铁的原料 2．（25-26高二上·福建龙岩·月考）下列选项中，前者是吸热反应，后者是放热反应的是 A．灼热的炭与二氧化碳反应，氢气在氯气中燃烧 B．镁条在二氧化碳中燃烧，碳酸氢钠受热分解 C．与反应，氢氧化钠溶于水 D．酸碱中和反应，在高温下焦炭与水蒸气反应 3．（24-25高一下·四川广安·期中）如图所示的8个装置属于原电池的是 A．①④⑤ B．②③⑥ C．④⑥⑦ D．⑥⑦⑧ 4．（23-24高一下·贵州贵阳·阶段练习）原电池原理在生活中的应用非常广泛，下列有关电池的说法正确的是 A．硅太阳能电池与燃料电池一样，都是将化学能转化为电能 B．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D．将镁和铝用导线连接放入氢氧化钠溶液中组成原电池，镁电极作为负极 5．（23-24高一下·四川成都·期末）根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为硫酸铜溶液，则a电极有红色固体析出 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀硫酸，则b电极发生氧化反应 C．若a为Zn，b为Ag，c为硫酸铜溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Fe，b为Cu，c为浓硝酸，则负极发生的电极反应式为 6．（24-25高一下·贵州毕节·期末）电能是现代社会应用广泛的能源之一、下列电源装置的叙述中正确的是 A．图1中负极的电极反应式为： B．图2电池工作过程中，向电极方向迁移 C．图3中电极b为负极，发生氧化反应 D．图4中若将电极换成电极，电流方向不变 7．（25-26高一下·山东·课后作业）为比较和对分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是 A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，不一定说明比对分解催化效果好 C．用图乙所示装置测定反应速率，只能测定反应产生的气体体积无法测定生成一定体积气体所用的时间 D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开注射器活塞，观察活塞是否回到原位 8．（23-24高一下·广东江门·期末）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③BC．反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．反应开始至t1时，化学反应速率①>② B．t2时，B的消耗速率大于生成速率 C．t3时，c(C)=c0-c(B) D．t3后，反应停止了 9．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末）在2L恒容密闭容器中发生反应：  。反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如下表： 时间 0 2.0 2.0 0.0 5 1.2 1.2 1.6 10 0.8 0.8 2.4 15 0.8 0.8 2.4 下列说法错误的是 A．5min时，Y的转化率为 B．10min时，反应达到平衡状态 C．平衡时，X的正反应速率等于Z的逆反应速率 D．内，用Z表示的平均反应速率为 10．（24-25高一下·湖北·期中）在恒温、恒容条件下，按投料，下列说法能判断反应：已达化学平衡状态的有 ① ②混合气体的密度不变 ③混合气体平均相对分子质量不变 ④体系总压强不变 ⑤ A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 11．（24-25高一下·河南郑州·期末）变化观念是化学学科重要素养。运用能量变化的相关原理回答下列问题： (1)下列实验现象或图像信息能充分说明相应化学反应为吸热反应的是 (填标号)。 A．烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起 B．试管壁发烫，溶液的温度升高 C．反应开始后，针筒活塞向右移动 D．反应物的总能量低于生成物的总能量 (2)图1表示某条件下和反应中能量变化的实质。 ①该条件下，和反应生成，放出的能量为 kJ。 ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为 。 (3)锌铜原电池装置示意图如图2所示。 ①装置中的负极为 (填“锌片”或“铜片”)，稀硫酸的作用为 。 ②铜片上发生反应的电极反应式为 。 ③能证明化学能转化为电能的实验现象是 。 (4)一种氢氧燃料电池的反应装置如图3所示。下列说法正确的是 (填标号)。 a．多孔不锈钢a极上发生氧化反应 b．该电池总反应可表示为 c．电流方向：b极电流表极固体酸膜极 d．b极每消耗，通过电流表的电子数目为 12．（23-24高一下·北京·期末）I．在一定温度下，4 L恒容密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： (1)根据题中数据写出该反应的化学方程式： 。 (2)、、三个时刻中，处于平衡状态的为 (填“”“”“”)，后的某一时刻给体系升高温度，v(正)将 (填“增大”或“减小”)。 (3)平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是 ，平衡时N的转化率为 。 II．某学习小组利用铁与稀硫酸的反应，探究影响化学反应速率的因素，结果如下表： 实验序号 铁的质量(g) 铁的形态 (mL) () 反应前溶液的温度(℃) 金属完全消失的时间(s) 1 1.0 片状 50 0.8 20 200 2 1.0 粉状 50 0.8 20 25 3 1.0 片状 50 1.0 20 125 4 1.0 片状 50 1.0 35 50 (4)实验1、2表明 对反应速率有影响。 (5)探究温度对反应速率的影响的实验是 (填实验序号)。 (6)实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六章 化学反应与能量 复习讲义 复习目标 1．了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2．了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应等概念。 3．了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。 4．以原电池为例认识化学能可以转化为电能，从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。 5．知道化学反应速率的表示方法，了解测定化学反应速率的简单方法。 6．通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 7．了解可逆反应的含义和反应限度及化学平衡的特征，了解达到平衡的标志。 8．了解化学反应条件的控制及在生产和科技研究中的作用。 重点和难点 重点：吸热反应、放热反应；原电池原理有应用；化学反应速率；反应限度 难点：原电池原理及应用；化学反应速率；反应限度 █知识点一 正确理解吸热反应和放热反应 1．放热反应和吸热反应的比较： 放热反应 吸热反应 概念 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成 原因 反应物的内能　＞　（填“＞”或“＜”，下同）生成物的内能 反应物的内能　＜　生成物的内能 与化学键 的关系 生成物成键时释放的总能量　＞　反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量　＜　反应物断键时吸收的总能量 图示 2.常见的放热反应和吸热反应： 3．吸热反应和放热反应的判断方法 (1)根据反应物和生成物的总能量的相对大小判断——决定因素。 若反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，否则是吸热反应。 (2)根据化学键破坏或形成时的能量变化判断——用于计算。若破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量，属于放热反应，否则是吸热反应。 (3)根据反应物和生成物的相对稳定性判断。 由不稳定的物质(能量高)生成稳定的物质(能量低)的反应为放热反应，反之为吸热反应。 (4)根据反应条件判断。 凡是持续加热才能进行的反应一般就是吸热反应。 特别注意：化学反应是吸热反应还是放热反应与反应条件无必然的关系。具体如下： 条件 实例 放热反应 加热或点燃 2H2 +O2 2H2O 不需外加条件 |2Na+2H2O==2NaOH +H2↑ 吸热反应 加热或点燃 C +2CuO 2Cu+ CO2↑ 不需外加条件 Ba(OH)2・8H2O +2NH4Cl =BaCl2 + 2NH3↑+10H2O 经验规律 持续加热的反应一般为吸热反应 结论 吸热反应和放热反应与反应条件无必然的关系 效果检测 1．下列反应能量变化与下图一致的是 A．金属钠与水的反应 B．盐酸与氢氧化钠的反应 C．铝与氧化铁的铝热反应 D．碳酸钙分解 【答案】D 【分析】由图象可知，反应物能量低，生成物能量高，所以该反应是吸热反应。 【解析】A．金属钠与水的反应是放热反应，A不选； B．酸碱中和反应是放热反应，B不选； C．铝热反应是放热反应，C不选； D．碳酸钙分解是分解反应，是吸热的，D选； 故选D。 2．下列反应中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是 A．电解熔融的氯化钠制金属钠 B．锌和稀硫酸的反应 C．与 D．甲烷与的燃烧反应 【答案】A 【解析】A．电解熔融氯化钠时，Na+被还原生成Na，Cl-被氧化生成Cl2，且需外界提供电能，属于吸热反应，A符合题意； B．锌与稀硫酸反应生成H2，是氧化还原反应，但该反应是放热反应；B不符合题意； C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸热，但无元素化合价变化，属于复分解反应，不是氧化还原反应，C不符合题意； D．甲烷燃烧是氧化还原反应，但燃烧释放大量热量，属于放热反应；D不符合题意； 答案选A。 █知识点二 利用化学键计算化学反应中的能量变化 1．化学键与能量变化的关系： 2．计算公式的推导分析： 以H2＋Cl2===2HCl为例： (1)图示分析： (2)计算分析： 化学键 反应中能量变化 I mol A-B化学键 反应中能量变化 H-H 吸收436 kJ 共吸收679kJ CI-Cl 吸收243 kJ H-Cl 放出431 kJ 共放出862 kJ 结论 679kJ -862kJ= -183kJ,即反应放出183kJ热量 3.计算公式： 用Q(吸)表示反应物分子断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子成键时放出的总能量。 公式：ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 利用化学键的能量变化计算化学反应中的能量变化： ΔQ＝Q(吸)－Q(放) 效果检测 3．反应的能量变化如图所示，下列说法错误的是 A．1 mol 比2 mol 能量更低 B．该反应是放热反应 C．表示断裂2 mol 中化学键吸收的能量 D．2 mol 的总键能大于1 mol 的总键能 【答案】D 【解析】A．由能量图可知，2 mol的能量高于1 mol ，则1 mol 比2 mol 能量更低，A正确； B．反应物[2 mol ]能量高于生成物[1 mol ]，该反应为放热反应，B正确； C．E1是从2 mol 到2 mol N+4 mol O原子的能量差，即断裂2 mol 中所有化学键吸收的能量，C正确； D．反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能，该反应为放热反应（ΔH<0），则2 mol 的总键能-1 mol 的总键能<0，即2 mol 的总键能小于1 mol 的总键能，D错误； 故答案选D。 4．科学家已获得了极具理论研究意义的N4，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1molN—N吸收193kJ热量，断裂1molN≡N吸收941kJ热量，则 A．N4含有极性共价键 B．1molN4气体转化为N2时要吸收724kJ能量 C．N4与N2互为同位素 D．1molN4气体转化为N2时要放出724kJ能量 【答案】D 【解析】A．N4分子呈正四面体结构，为非极性分子，N-N键为非极性键，N4分子中不含有极性共价键，A不正确； B．1molN4气体转化为4molN时，吸收能量为193kJ×6=1158kJ，4molN原子转化为2molN2时，放出能量为941kJ×2=1882kJ，放出的能量高于吸收的能量，则要放出能量，B不正确； C．N4与N2是氮元素形成的两种单质，二者互为同素异形体，C不正确； D．1molN4气体转化为N2时，放出的能量为1882kJ-1158kJ =724kJ，D正确； 故选D。 █知识点三 原电池的构成条件和工作原理 知识要点 实例 概念 将化学能转化为电能的装置 实质 化学能转化为电能 构成前提 能自发地发生氧化还原反应 构成条件 ①两个电极 ②电解质溶液 ③“两极”“一液"连成回路 ④能自发地发生氧化还原反应 电极构成 负极：还原性相对较强的材料 正极：还原性相对较弱的材料 Cu板——正极 Zn板——负极 电极反应 负极：失去电子，氧化反应。 正极：得到电子，还原反应。 负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：Cu2++2e-=Cu 电流流向 外电路：电子由负极流向正极，电流方向相反。 内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极，电流由负极流向正极。 外电路：电子由Zn板经导线流向Cu板 内电路：SO、0H-移向Zn板(负极);Cu2+、Zn2+移 向Cu板(正极) 电极反应式与反应总式的关系 两个电极反应式加合，即得反应总方程式 负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：Cu2++2e-=Cu 总式：Zn + Cu2+=Zn2++Cu 重要应用 ①制作电池 ②防止金属被腐蚀 ③提高化学反应速率 ①制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池 ②Fe与 Cu相连接，处于电解质溶液中，Cu受保护 ③用粗锌代替纯锌制取H2，反应速率快 效果检测 5．下列利用生活中常见物品设计的装置(中间导线为铜线，容器均为塑料碗)中能将化学能转化为电能的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】将化学能转化为电能的装置为原电池，形成原电池需要有两个电极、电解质溶液、闭合回路及自发的氧化还原反应。 【解析】A．竹筷子不导电，不能作电极，故不能构成原电池，A项错误； B．两个电极均为不锈钢筷子，活泼性相同，不能形成电势差，不能构成原电池，B项错误； C．铁质别针和铅笔芯形成了两个电极，老陈醋中醋酸作电解质，形成闭合回路且有自发的氧化还原反应，可构成原电池，C项正确； D．白糖水不导电，不能形成闭合回路，不能构成原电池，D项错误； 答案选C。 6．下列装置不能形成原电池的是 A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤ C．②④⑥⑦ D．①②③④ 【答案】A 【解析】①没有形成闭合回路，不能形成原电池，①选； ②Zn比Cu活泼，Zn和硫酸铜能自发进行氧化还原反应，有闭合回路，能形成原电池，②不选； ③Zn与Fe、稀硫酸构成闭合回路，Zn与Fe活泼性不同，Zn与能自发进行氧化还原反应，能形成原电池，③不选； ④Zn和醋酸能自发进行氧化还原反应，Zn和Pb活泼性不同，有闭合回路，能形成原电池，④不选； ⑤两个电极都是Zn，没有活泼性差异，不能形成原电池，⑤选； ⑥乙醇为非电解质，不能形成原电池，⑥选； ⑦未形成闭合回路，不能形成原电池，⑦选； 故选A。 █知识点四 原电池原理的应用 1．加快氧化还原反应的速率 (1)原理：原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大。 (2)实例：实验室用Zn和稀硫酸反应制取氢气时，可滴入几滴硫酸铜溶液，形成原电池，加快反应速率。 2．比较金属活泼性强弱 (1)原理：一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。 (2)实例：有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生。由原电池原理可知，金属活动性A>B。 3．设计原电池 (1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。 氧化反应：还原剂－ne－===氧化产物； 还原反应：氧化剂＋ne－===还原产物； 正极反应式＋负极反应式＝电池的总反应式。 (2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。 ①电解质溶液的选择：电解质溶液一般要能够与负极发生反应或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。 ②电极材料的选择：在原电池中，一般选择活泼性较强的金属作为负极，活泼性较弱的金属或能导电的惰性材料作正极。负极材料或还原性物质在负极上失去电子被氧化，氧化性物质在正极上得到电子被还原。 (3)实例： 原理 装置图 Zn + H2S04=ZnSO4+H2↑ 负极反应：Zn -2e-=Zn2+ 正极反应：2H+ +2e-=H2↑ 效果检测 7．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 A．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，增加碳的用量可加快反应速率 B．用铁片与稀硫酸反应制H2，改用98%的浓硫酸可加快生成H2的速率 C．用锌片与稀盐酸反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变 D．用铁片和稀硫酸反应制备H2，滴入数滴CuSO4溶液能加快反应速率 【答案】D 【解析】A．反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，碳是固体，增加碳的用量，反应速率不变，故A错误； B．用铁片与稀硫酸反应制H2，改用98%的浓硫酸，浓硫酸和铁发生钝化，不会加快反应速率，故B错误； C．用锌片与稀盐酸反应，加入适量的NaCl溶液，由于溶液中含有水，溶液体积增大，氢离子浓度变小，因此反应速率减小，故C错误； D．用铁片和稀硫酸反应制备H2，滴入数滴CuSO4溶液，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，形成Fe-Cu- H2SO4原电池，因此加快反应速率，故D正确。 综上所述，答案为D。 8．有a、b、c、d四个金属电极，将有关的实验装置及部分实验现象如下： 实验装置 部分现象 a极质量减小；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，该原电池中a为负极，b为正极，活泼性：a>b；b极有气体产生，c极无变化，b能与硫酸反应而c不能，说明活泼性：b>c；d极溶解，c极有气体产生，该原电池中d为负极，c为正极，活泼性：d>c；电流从a极流向d极，该原电池中a为正极，d为负极，活泼性：d>a，综上：这四种金属的活动性顺序是：d>a>b>c，故选C。 █知识点五 电极反应式、原电池反应式的书写 1．电极反应式的书写 (1)根据原电池的装置书写 负极： ①若负极材料本身被氧化，其电极反应式有两种情况： 一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应可表示为M－ne－===Mn＋。 另一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应要将金属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液反应叠加在一起，如铅蓄电池的负极反应为：Pb＋SO－2e－===PbSO4。 ②若负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极反应式时，要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起书写，如H2－O2(KOH溶液)电池的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。 正极：首先判断在正极发生反应的物质。①当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；②当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。 然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写叠加式。 (2)根据原电池反应书写电极反应式 ①找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定正负极产物。 ②利用电荷守恒分别写出电极反应式。也可先写出较易写的一极的电极反应，然后在电子守恒的基础上，用总反应减去该极反应，即得到另一极的电极反应。 ③验证：两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。 2．电池总反应式的书写 根据给出的两个电极反应式，写出总反应方程式时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等，然后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO，要写成反应后的物质H2O和PbSO4。 效果检测 9．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是 A．Al、Cu、稀组成原电池，负极反应式为：Al-3e-=Al3+ B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]- C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为：Al-3e-=Al3+ D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式：Fe-2e-=Fe2+ 【答案】C 【分析】一般情况下，在原电池构成中，相对来说比较活泼的金属为负极，负极失去电子发生氧化反应；不活泼的金属或能够导电的非金属单质为正极，正极上得到电子发生还原反应，但也有例外，要结合电解质溶液的酸碱性分析判断原电池的正负极并书写电极反应式。 【解析】A．由于金属活动性：Al＞Cu，所以在稀硫酸中Al比Cu活泼，Al失去电子被氧化，作原电池的负极，负极的电极反应式为：Al-3e-=Al3+，A正确； B．尽管金属活动性：Mg＞Al，但由于Al能够与NaOH溶液发生反应，而Mg不能反应，故Al为原电池的负极，Mg为正极。在负极上Al失去电子生成的Al3+与溶液中的OH-结合生成[Al(OH)4]-，负极的电极反应式为：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，B正确； C．尽管金属活动性：Al＞Cu，但由于在室温下Al遇浓硝酸中会发生钝化而不能进一步反应，而Cu能够与浓硝酸剧烈反应，故Cu为原电池的负极，负极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，C错误； D．金属活动性：Fe＞Cu，在FeCl3中Fe比Cu活泼，所以Fe作为负极失去电子被氧化生成Fe2+，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+，D正确； 故合理选项是C。 10．某微生物燃料电池（MFC）工作原理如图（质子交换膜只允许通过），下列说法正确的是 A．在硫氧化菌作用下参加的反应为： B．若该电池外电路有电子发生转移，则有通过质子交换膜 C．若有机物是甲烷，该电池整个过程的总反应式为： D．a极的电势高于极的电势 【答案】C 【分析】根据移动方向可知b电极为正极，电极反应式为，a电极为负极，电极反应式为。 【解析】A．在硫氧化菌作用生成硫酸根离子和氢离子，反应方程式为： ，A错误； B．根据电荷守恒，若该电池外电路有0.4mol电子发生转移，则有0.4mol通过质子交换膜，B错误； C．若有机物是甲烷，则反应物为甲烷和氧气，产物为二氧化碳和水，总反应为，C正确； D．由原电池分析得a为负极， b为正极，b极的电势高于a极的电势，D错误； 故答案选C。 █知识点六 燃料电池电极反应式的书写 电极：惰性电极。 燃料包含：H2、CO、烃(如CH4、C2H6)、醇(如C2H5OH)等。 介质包含：①酸性电解质溶液，如硫酸；②碱性电解质溶液，如NaOH溶液；③熔融氧化物，如Y2O3；④熔融碳酸盐，如K2CO3等。 第一步：写出电池的总反应。 燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加合后的反应。 如氢氧燃料电池的总反应为2H2＋O2===2H2O； 甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)中发生的反应为 CH4＋2O2===CO2＋2H2O CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O 两式相加得燃料电池的总反应：CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O 第二步：写出电池的正极反应。 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，根据电解质溶液的不同，其电极反应有所不同。其实，我们只要熟记以下四种情况即可。 (1)酸性电解质溶液中的电极反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 (2)碱性电解质溶液中的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。 (3)固体电解质(高温下能传导O2－)环境中的电极反应：O2＋4e－===2O2－。 (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境中的电极反应：O2＋2CO2＋4e－===2CO。 第三步：根据电池的总反应和正极反应写出电池的负极反应。 电池的总反应和正、负极反应之间存在关系：电池的总反应＝电池的正极反应＋电池的负极反应。 故根据第一、二步写出的反应，电池的总反应－电池的正极反应＝电池的负极反应，注意在将两个反应相减时，要消去正极的反应物O2。 效果检测 11．如图是某种乙醇燃料电池示意图，下列有关该电池的说法错误的是 A．电池放电时，向镍电极Ⅱ的方向迁移 B．镍电极Ⅰ电极反应为 C．镍电极Ⅱ附近溶液碱性增强 D．循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环 【答案】B 【分析】乙醇燃料电池中，通入乙醇的电极Ⅰ为负极，通入氧气的电极Ⅱ为正极。 【解析】A．原电池电解质溶液中，阳离子向正极移动，即向镍电极Ⅱ的方向迁移，A正确； B．因为是碱性燃料电池，生成，B错误； C．正极发生反应，生成了，则碱性增强，C正确； D．由图示可知，循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环，D正确； 答案选B。 12．如图所示为氢氧燃料电池的示意图，关于该电池的说法不正确的是 A．A电极是电池的负极 B．B电极发生氧化反应 C．B电极的电极反应式： D．该电池具有无污染、原料来源广泛、可以持续产生稳定的电流等优点 【答案】B 【解析】A．根据电子由电池的负极流出、正极流入的原理，可推断出A电极是电池的负极，发生氧化反应，A项正确； B．B电极为原电池正极，氧气在正极得到电子，发生还原反应，B项不正确； C．B电极为正极，氧气得到电子发生还原反应，在酸性溶液中的电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O ，C项正确； D．氢氧燃料电池的生成物是水，无污染，氢气和氧气来源广泛，并可以持续产生稳定的电流等，D项正确； 故选B。 █知识点七 常见的化学电源 1．一次电池 ①普通锌锰电池 “干电池”是用锌制圆筒形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极剂(吸收正极放出的H2，防止产生极化现象)。 电极反应为 正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2＋＋4NH3===[Zn(NH3)4]2＋，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。电池总反应式：2Zn＋4NH4Cl＋4MnO2===[Zn(NH3)4]Cl2＋ZnCl2＋2Mn2O3＋2H2O，“干电池”的电压通常约为1.5伏，不能充电再生。 ②纽扣式电池(也叫银锌电池) 常见的纽扣式电池为银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极壳一端填充由Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。 电极反应为 电池总反应式为：Ag2O＋Zn===2Ag＋ZnO 一粒纽扣式电池的电压达1.59伏，安装在电子表里可使用两年之久。 ③海水电池 1991年，我国首创以铝—空气—海水为能源的新型电池，用作航海标志灯已研制成功。该电池以取之不尽的海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。 电极反应式 电池总反应式为：4Al＋3O2＋6H2O=== 4Al(OH)3 这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍。 ④微型电池(锂电池) 常用于心脏起搏器和火箭的一种微型电池叫锂电池，它是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。 电池总反应式为：10Li＋4SOCl2===8LiCl＋Li2SO4＋3S 这种电池容量大，电压稳定，能在－56.7～71.1 ℃温度范围内正常工作。 2．二次电池 ①铅蓄电池 铅蓄电池可放电亦可充电，具双重功能。它是用硬橡胶或透明塑料制成的长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色PbO2，负极是海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的硫酸溶液中，且两极间用微孔塑料隔开。 蓄电池放电时的电极反应为 负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 当放电进行到硫酸浓度降低，溶液密度达到1.18 g·cm－3时即停止放电，而将蓄电池进行充电： 阳极：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 阴极：PbSO4＋2e－===Pb＋SO 当溶液密度增加至1.28 g·cm－3时，应停止充电。 蓄电池充电和放电的总反应式为：PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 目前，有一种形似于“干电池”的充电电池，它实际是一种银蓄电池(电解液为KOH)，电池反应为：Zn＋Ag2O＋H2OZn(OH)2＋2Ag。 ②银锌蓄电池 银锌蓄电池是一种高能电池，它质轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的能源。一次电池中介绍的钮扣式电池(也叫银锌电池)就可以制成银锌蓄电池。它的放电过程可以参见一次电池，充电过程可以表示为，阳极：2Ag＋2OH－－2e－===Ag2O＋H2O；阴极：Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－；总反应式为：Ag2O＋Zn＋H2O2Ag＋Zn(OH)2。 ③镍镉蓄电池 负极材料：Cd；正极材料：NiO(OH)；电解质：KOH。总反应式为：2NiO(OH)＋Cd＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2。特点：比铅蓄电池耐用，可密封使用。 3．燃料电池 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的能量转换成电能的化学电池。燃料电池的电极本身不参与氧化还原反应，只是一个催化转化元件。它工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能。 ①甲烷燃料电池 该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。 电极反应式为 电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O ②氢氧燃料电池 氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。在不同的介质中发生的电极反应归纳如下： ③甲醇燃料电池 电解质：KOH；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；负极：2CH3OH＋16OH－－12e－===2CO＋12H2O；总反应式为：2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。 ④肼燃料电池 电解质：KOH；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；负极：N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O；总反应：N2H4＋O2===N2＋2H2O。 ⑤熔融盐燃料电池 熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，有关的电池反应为：负极反应2CO＋2CO－4e－===4CO2；正极反应O2＋2CO2＋4e－===2CO；总反应2CO＋O2===2CO2。 效果检测 13．下列电池中不属于充电电池的是 A．普通干电池 B．对讲机镍镉电池 C．汽车铅蓄电池 D．手机锂离子电池 【答案】A 【分析】放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池，据此判断。 【解析】对讲机镍镉电池、汽车铅蓄电池、手机锂离子电池均属于可充电电池，普通干电池是一次性电池，不能充电；答案选A。 14．电子表所用的纽扣电池，两极材料分别为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，电池反应为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，示意图如图所示。下列判断正确的是 A．锌为负极，被还原 B．纽扣电池工作时，OH-移向 C．纽扣电池工作时，电解质溶液的碱性增强 D．每6.5g锌发生反应时，转移电子0.1NA 【答案】C 【分析】根据原电池工作原理，负极上失去电子，化合价升高，发生氧化反应，正极上得到电子，化合价降低，发生还原反应，推出Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，Ag2O为正极，电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－，据此分析； 【解析】A．根据电极总反应式，Zn的化合价升高，失去电子，即Zn为负极，被氧化，故A错误； B．原电池中，阴离子移向负极，故OH-移向Zn，故B错误； C．电解质溶液为KOH溶液，电池反应为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，原电池工作时消耗水，导致溶液碱性增强，故C正确； D．根据总电极反应式，负极反应式为Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，每6.5g(即0.1mol)锌发生反应时，转移电子0.2NA，故D错误； 答案为C。 █知识点八 对化学反应速率的理解及计算 1．对化学反应速率的理解 (1)化学反应速率实际上指的是某物质在某一时间段内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的即时速率。 (2)表示化学反应速率时，不论是用反应物浓度的减少，还是用生成物浓度的增加表示，化学反应速率均取正值。 (3)由于固体或纯液体，在一定温度下，单位体积内的物质的量保持不变，即固体或纯液体的浓度是个常数，所以对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。 (4)由于压强的变化对固体和液体的体积影响很小，故改变压强对它们的浓度影响很小，所以改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。 (5)对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。 (6)同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比，这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如：A＋2B===C＋3D中，v(A)：v(B)：v(C)：v(D)＝1：2：1：3。 (7)在比较化学反应速率的大小时，如果是用同一个反应中不同的物质表示的反应速率，应按照化学计量数之比统一转化成用同一种物质表示的反应速率后再比较。 2．化学反应速率的计算 (1)定义式法。 利用公式v＝计算化学反应速率，亦可利用该公式计算浓度变化量或时间。 (2)关系式法。 化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。 效果检测 15．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是 A．反应速率越快现象越明显 B．纯固体不用浓度来表示化学反应速率 C．是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 D．由反应物质本身的性质决定 【答案】A 【解析】A．反应速率大，不一定有明显的现象，如酸碱中和反应，A错误； B．纯固体的浓度视为是常数，不能表示化学反应速率，B正确； C．化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，C正确； D．反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸瞬间完成、食物腐败速率缓慢，D正确； 故答案选A。 16．在密闭容器中，在一定条件下发生，在内反应物A的浓度由降到，则为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】Δc(A)=1.0−0.6=0.4，v(A)=Δc(A)/Δt=0.4 /10 s=0.04 ，由反应A+3B⇌2C得v(A):v(C)=1:2，v(C)=2×0.04 =0.08 ； 故选 B。 █知识点九 影响化学反应速率的因素 1．基本规律 影响化学反应速率的因素 规律 内因 反应物的性质 在其他条件相同时，反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快，反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢。 外因 催化剂 在其他条件相同时，使用正催化剂，化学反应速率加快。 反应物的温度 在其他条件相同时，升高反应物的温度，化学反应速率加快,降低反应物的温度，化学反应速率降低 反应物的浓度 在其他条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快，减小反应物的浓度，化学反应速率降低。 气态反应物的压强 在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，化学反应速率加快，减小气态反应物的压强，化学反应速率降低。 固体反应物的表面积 在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快，减小固体反应物的表面积，化学反应速率降低。 2.几点说明 (1)除了上述影响化学反应速率的因素以外，光、电磁波、超声波、射线、溶剂等也能影响化学反应速率。 (2)催化剂是能够改变其他物质的化学反应速率而自身的组成、化学性质和质量在反应前后保持不变的物质。催化剂有正、负之分，正催化剂能加快化学反应的速率，负催化剂能降低化学反应的速率。我们通常所说的催化剂是正催化剂。 在影响化学反应速率的各种外因中，催化剂的效果最好，它能使化学反应速率增大几个到十几个数量级。 催化剂是现代化学中关键而又神奇的物质之一。据统计，约有80%～85%的化工生产过程使用催化剂(如氨、硫酸、硝酸的合成，乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，石油、天然气、煤的综合利用等等)，目的是加快化学反应速率，提高生产效率。 催化剂与化学反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性(专一性)。这就是说，并不是每一个化学反应都有适宜的催化剂，也并不是一种催化剂会万能地作用于所有的化学反应。 催化剂最佳效能的发挥需要有一个适宜的温度，不同的催化剂所需要的适宜温度也不一定相同。 混在反应物中的一些杂质往往会使催化剂效率降低甚至失去催化效能，即催化剂中毒。因此在使用催化剂时采取必要的措施来防止催化剂中毒。 (3)在温度对化学反应速率的影响中，温度每升高10 ℃，化学反应速率就提高到原来的2～4倍。 (4)对于氧化还原反应来说，构成原电池也是影响化学反应速率的主要因素之一。原电池反应比非原电池反应要快得多。 3．注意事项 (1)在影响化学反应速率的因素中，内因是决定性的因素。一个本来就不可能发生的化学反应，任何外因都无济于事，而对于客观上能够发生的化学反应，外因能够改变其反应速率。 (2)在浓度对化学反应速率的影响中，“浓度”是指反应物的浓度，或生成物的浓度。“改变反应物的浓度”不包括改变固体和纯液体反应物的浓度。 (3)在压强对化学反应速率的影响中，“压强”是指气体反应物的压强，因为在温度和物质的量一定的条件下，气体压强的变化实质上是气体浓度的变化，而固体和液体的体积受压强的影响甚小，通常忽略不计。 (4)温度对化学反应速率的影响是最广的。放热反应、吸热反应、正反应、逆反应等反应速率都受温度的影响。 (5)当改变某一条件化学反应速率发生变化时，条件改变越大，化学反应速率变化越大。 (6)影响化学反应速率的条件有很多，不同的条件对化学反应速率的影响“方向”可能不同。因此，当面对两种或多种影响因素而判断化学反应速率的变化时，要注意应用“令其他条件一定(或不变)，改变某一条件看化学反应速率怎么变化”的科学方法。 (7)从数形关系规律的角度来看，可以用直角坐标系中的图象来表示化学反应速率与影响因素之间的关系。例如在锌跟盐酸的反应中，反应速率与盐酸浓度的关系、反应速率与反应物温度的关系，分别可用图中的Ⅰ和Ⅱ表示出来。 效果检测 17．过量锌片与10 mL 0.1 mol·L-1的稀盐酸反应，为了减缓反应速率而不改变H2的总量，可以使用如下方法： ①加H2O；②加KNO3溶液；③CH3COONa固体；④再加入少量锌粉；⑤加NaCl溶液；⑥滴入几滴硫酸铜溶液； A．①②③⑤ B．①③⑤ C．①②⑤ D．①⑤⑥ 【答案】B 【解析】①加H2O，氢离子浓度减小，反应速率减慢而不改变H2的总量，故正确； ②加KNO3溶液，会引入导致生成NO而非H2，减少H2总量，故错误； ③加CH3COONa固体，生成醋酸，氢离子浓度减小，反应速率减慢而不改变H2的总量，故正确； ④再加入少量锌粉，反应物接触面积增大，反应速率加快，故错误； ⑤加NaCl溶液，氢离子浓度减小，反应速率减慢而不改变H2的总量，故正确； ⑥滴入几滴硫酸铜溶液，锌置换出铜构成原电池，反应速率加快，故错误； 故选B。 18．某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素，下列说法错误的是 实验序号 温度 溶液 溶液 出现浑浊所用时间 V/mL V/mL V/mL 1 20℃ 10.0 0.10 10.0 0.10 0 2 40℃ 10.0 0.10 10.0 0.10 0 3 20℃ 0.10 5.0 0.20 A．实验发生的反应为 B．实验1和2可探究温度对反应速率的影响，则 C．若实验3的反应速率大于实验1的反应速率，则 D．实验1、2、3均应将溶液缓慢逐滴滴入溶液中 【答案】D 【解析】A．实验发生反应的化学方程式为，A项正确； B．根据实验1，2，可知是对比温度对反应速率的影响，由于实验2温度高，所以反应速率快，用时短，则，B项正确； C．若，实验3的反应速率大于实验1的反应速率，则，但是溶液总体积不能超过20.0mL，因此，C项正确； D．实验1、2、3均应向溶液中一次性加入溶液，而不是缓慢滴加，否则反应时间就会因滴加过程而产生差异，D项错误； 故选D。 █知识点十 对化学平衡状态的理解 1．只有可逆反应才有可能存在化学平衡状态，不可逆反应无论怎样也不可能存在化学平衡状态，即化学平衡问题的化学反应对象是可逆反应，在解决有关化学平衡的问题时，首先看清化学反应是否为可逆反应。 2．一个确定的化学平衡状态，化学反应速率的特征是v(正)＝v(逆)>0；反应混合物的特征，是任意一种物质在混合物中所占的质量分数或物质的量分数保持不变。这两个特征是相互关联、相互影响的。有了这两个特征，可逆反应也就进行到了最大限度。 3．化学平衡状态是可逆反应进行到最大限度的结果，可逆反应有达到化学平衡状态的可能，但可逆反应在未进行到最大限度之前还不是化学平衡状态。一经建立起化学平衡状态，就不会因时间的变化而变化。 4．化学反应的可逆性为化学平衡状态的建立奠定了内因性的基础，化学平衡状态的建立还必须有一定的温度、物质的浓度和气体的压强等外因性条件，否则化学平衡状态也建立不起来，以哲学的观点审视化学平衡状态的建立，内因(可逆反应)是基础，外因(温度、浓度、压强等)是条件，外因通过内因而起作用。 5．由于不同的可逆反应具有不同的性质，化学平衡状态的建立还必须具有一定的外部条件(温度、浓度、压强等)，所以，同一个可逆反应在不同条件下建立起的化学平衡状态可能不同；不同的可逆反应建立起的化学平衡状态也不一定不同。 6．对于一个既定的可逆反应，如果其他条件一定，不论采取何种途径，即反应是由反应物开始或由生成物开始，是一次投料或是分步投料，最后都能建立起化学平衡状态。 效果检测 19．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。下列说法错误的是 A．这段时间内，反应正向进行 B．这段时间内，反应物的物质的量逐渐减小 C．时刻，反应未达到化学平衡状态 D．时刻，若升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】D 【解析】A．这段时间内，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，A正确； B．这段时间内，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，反应物的物质的量逐渐减小，B正确； C．时刻正逆反应速率不相等，反应未达到化学平衡状态，C正确； D．时刻，若升高温度，正逆反应速率均增大，D错误； 故选D。 20．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：。当、的浓度不再变化时，下列说法不正确的是 A．全部转化为 B．该反应已达化学平衡状态 C．正、逆反应速率相等，但不等于零 D．容器中气体颜色不再发生变化 【答案】A 【解析】A．可逆反应无法完全转化，NO2不可能全部转化为N2O4，A错误； B．当  NO2 、  N2O4 的浓度不再变化浓度，说明反应达到了化学平衡的标志，B正确； C．化学平衡是动态平衡，平衡时正逆反应速率相等且不为零，C正确； D．NO2为红棕色，其浓度不变时颜色不再变化，D正确； 故答案为：A。 █知识点十一 可逆反应达到化学平衡状态的标志 1．等——正反应和逆反应的速率相等 正反应速率和逆反应速率相等是概念性的，也可以理解为某一组分的生成速率和消耗速率相等，这是化学平衡的本质标志。 以可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)为例，下列情况也能说明正反应和逆反应速率相等。 (1)用两种物质表示的正反应和逆反应速率之比等于化学计量数之比，如v(正)(N2)：v(逆)(H2)＝1：3，v(正)(N2)：v(逆)(NH3)＝1：2。 (2)相同时间内，同一种物质生成的物质的量和消耗的物质的量相等，如生成a mol NH3的同时又消耗a mol NH3。 (3)一种物质变化表示发生正反应，另一种物质变化表示发生逆反应，且在相同时间内，两种物质的物质的量变化之比等于化学计量数之比，如生成a mol N2的同时又消耗3a mol H2，生成2a mol NH3的同时又生成a mol N2。 2．定——反应混合物中各组分的浓度保持不变 由于正反应速率和逆反应速率相等，即每一种物质的生成速率和消耗速率相等，故反应混合物中各组分的浓度均保持不变。反应混合物中各组分的浓度保持不变是化学平衡的特征标志。 (1)对于一般的可逆反应来说，还可理解为：a.各组分的物质的量保持不变；b.反应物的转化率保持不变；c.生成物的产率保持不变等。 (2)对于反应前后气态物质的总体积发生变化且均为气体的可逆反应来说，还可引申为：a.混合气体的总物质的量保持不变；b.恒温恒压时混合气体的密度保持不变；c.混合气体的平均相对分子质量保持不变；d.恒温恒容时混合气体的压强保持不变；e.恒温恒压时混合气体的体积保持不变等。 (3)对于体系中有物质显示颜色的可逆反应，还包含体系的颜色不变。 (4)对于吸热反应或放热反应，绝热体系的温度不变，说明反应处于平衡状态。 3．在实践中，我们还可以根据下表中所列的有关项目对化学反应是否达到平衡状态进行判断： 举例 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 状态 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆 反应速 率的关系　　 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆 平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C 不一定平衡 vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定平衡 压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平衡 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定平衡 混合气体 的(r) r一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 r一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定 平衡 密度 密度一定 不一定平衡 颜色 含有有色物质的体系颜色不再变化 平衡 效果检测 21．一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应：，下列能表明该反应已达到化学平衡状态的有 ①  ②CO的体积分数不再变化  ③容器内气体压强不再变化  ④H2O、CO的浓度之比为1：1   ⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化  ⑥混合气体的密度不再改变     ⑦2molH-O键断裂的同时有2molH-H键断裂 A．①②④⑤⑦ B．①②③⑤⑥ C．①②⑤⑥⑦ D．①③④⑥⑦ 【答案】B 【解析】① ：正反应消耗水的速率等于逆反应消耗氢气的速率，方向相反且速率比等于化学计量数，表明正逆反应速率相等，符合平衡条件，正确。 ② CO体积分数不变，表明正逆反应速率相等，符合平衡特征，正确。 ③ 反应前后气体分子数从1变为2，压强不变说明物质的量不再变化，能表明该反应已达到化学平衡状态，正确。 ④H2O、CO的浓度之比为1：1 取决于起始的投料，可能出现在反应过程中，不能表明正逆反应速率相等，不一定是平衡状态，错误。 ⑤ 气体总质量、总物质的量、混合气体的平均摩尔质量均随反应而变化，混合气体的平均摩尔质量不再变化时，说明平衡，正确。 ⑥ 碳是固体，气体总质量、混合气体的密度随反应变化，混合气体的密度不再改变不时，密度不再变化时，说明平衡，正确。 ⑦ 2molH-O键断裂的同时有2molH-H键断裂，即每1mol水消耗同时有2mol氢气消耗，则正逆反应速率不相等，不符合平衡条件，错误。 综上，①②③⑤⑥正确，对应选项B。 22．在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．消耗的同时生成 B．的质量保持不变 C．，，浓度比为 D．正、逆反应速率相等且均等于零 【答案】B 【解析】A．消耗2mol SO2的同时生成2mol SO3，均为正反应过程，未体现正、逆反应速率相等，无法说明达到平衡状态，A错误； B．SO2的质量保持不变，表明其生成与消耗速率相等，说明反应达到平衡，B正确； C．，，的浓度比为2:1:2与是否平衡无关，可能出现在非平衡状态，C错误； D．平衡时正逆反应速率相等但不为零，若速率为零则反应停止，不符合动态平衡的概念，D错误； 故选B。 █知识点十二 化学反应条件的控制 1．控制化学反应条件的基本思路 (1)控制化学反应条件的目的 化学反应有的快、有的慢；有的进行程度大、有的进行程度小；有的对我们有利、有的对我们不利。控制化学反应条件，目的就是通过改变化学反应的速率和反应进行的程度，使化学反应向着对我们有利的方面转化。 (2)控制化学反应条件的基本措施 ①通过改变反应物的温度、浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积以及催化剂的使用等，改变化学反应的速率； ②通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强(或浓度)等，改变可逆反应进行的限度。 注意：a.对于客观上不能发生的化学反应，无法改变其反应速率；对于不可逆反应，无法改变其反应进行的限度。 b．采用控制化学反应条件的措施时，要和物质与技术条件、经济与社会效益相结合，既要力所能及，又要物有所值，不能单纯为改变化学反应的速率和限度而采取措施。 2．控制化学反应条件的讨论 案例分析——煤的燃烧 (1)煤的状态与燃烧速率、燃烧程度之间的关系 一定质量的固态煤，颗粒越小，总表面积越大；颗粒越大，总表面积越小。在化学反应中，其他条件相同，一定质量的固体反应物，总表面积越大，化学反应速率越快；总表面积越小，化学反应速率越慢。因此，其他条件相同，一定质量的煤，颗粒越小，燃烧越快；颗粒越大，燃烧越慢。同理，其他条件相同，液化煤比固态煤燃烧快，气化煤比液化煤燃烧快。 (2)空气用量对煤燃烧充分度的影响及其原因 在化学反应中，其他条件相同时，气态反应物的压强(或浓度)越大，化学反应速率越快；气态反应物的压强(或浓度)越小，化学反应速率越慢。因此，其他条件相同时，增大空气的用量，煤燃烧充分度增大；减小空气的用量，煤燃烧充分度减小。 注意：使煤充分燃烧，空气的用量要适当过量，不能太过量。过多无用的空气挥发时要带走热能，造成能源浪费。 (3)燃煤炉灶(膛)材料的选择 煤燃烧放出热量能产生高温，因此，炉灶(膛)材料应具有一定的耐高温性；煤燃烧需要一定的温度，煤燃烧放出的热量要输送到使用目的地，因此，炉灶(膛)材料应具有一定的低传热性。常用黏土或黏土的制成品做燃煤炉灶(膛)的材料。 (4)充分利用燃煤废气中的热量的主要措施 燃煤产生的废气温度高、热能容量大。燃煤废气可以用于： ①通过热水锅炉制造热水； ②通过管道输送到室内供暖； ③利用热交换器或其他传热装置将热能应用于某些工业生产。 归纳总结——提高燃料燃烧效率的措施与意义 (1)提高燃料燃烧效率的措施 ①尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气尽可能充分地接触，且空气要适当过量。 ②尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。 (2)提高燃料燃烧效率的意义 提高燃料燃烧效率的主要意义在于节约能源、节省资源、减少污染等。 效果检测 23．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为。下列四组实验中出现浑浊时间的关系正确的是 实验 反应温度/℃ 溶液 溶液 出现浑浊时间 ① 25 5 0.2 5 0.2 10 ② 25 5 0.1 10 0.1 5 ③ 35 10 0.2 5 0.4 5 ④ 35 10 0.1 5 0.2 5 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】在一定范围内，反应物的浓度越大，反应温度越高，反应速率越大，且温度对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响，③④组的温度高于①②组，其中③组反应物浓度高于④组，则反应速率③>④，①组反应物浓度高于②组，则反应速率①>②，则反应时间t2>t1>t4>t3，故答案选B。 24．下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析不正确的是 ①步骤②中“加压”可以加快反应速率 ②步骤②采用的压强是 因为在该压强下铁触媒的活性最大 ③目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右 ④步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】B 【分析】氮气和氢气催化合成氨，液化分离出氨气，剩余氮气和氢气循环利用； 【解析】①步骤②中“加压”使得压强增大，反应速率增大，正确； ②步骤②采用的压强是 只是为了加快反应速率，并不是该压强下催化剂的活性最大，错误； ③工业合成氨反应一般采用500℃左右，因为催化剂在500℃时活性最强，而不是700℃左右，错误； ④合成氨反应是可逆反应，反应物不能反应完全，步骤④⑤将未反应完全的氢气和氮气通过液化和氨气分离开来，循环使用，有利于提高原料的利用率，能节约生产成本，正确； 故选B。 █考点一 吸热反应与放热反应的判断 【例1】下列属于吸热反应的是 A．的分解反应 B．固体溶于水 C．晶体与晶体的反应 D．铝热反应 【答案】C 【解析】A．的分解反应为放热反应，A不符合题意； B．固体溶于水为溶解吸热过程，未发生化学反应，B不符合题意； C．晶体与晶体的反应为吸热反应，C符合题意； D．铝热反应会释放出大量的热，属于放热反应，D不符合题意； 故答案为C。 易错提醒 (1)化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具有热效应。 (2)不能根据反应条件判断反应是放热还是吸热，需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应，不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应。 (3)有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。浓H2SO4、NaOH固体溶于水放热、NH4NO3溶于水吸热，因为不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。 (4)物质三态变化时，能量的变化形式为固态液态气态。 【变式1-1】某化学反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．该反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量 B．该反应在常温条件下一定可以发生 C．该反应可能是盐酸和碳酸氢钠的反应 D．该反应可能是金属镁和稀硫酸的反应 【答案】D 【分析】图中，生成物能量低于反应物，为放热反应； 【解析】A．反应为放热反应，该反应中断裂反应物化学键吸收总能量小于生成物化学键形成释放总能量，A错误； B．该反应在常温条件下不一定可以发生，例如氢气和氧气需要点燃才会反应，B错误； C．碳酸氢钠和稀盐酸的反应为吸热反应，C错误； D．活泼金属和稀硫酸反应为放热反应，D正确； 故选D。 【变式1-2】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．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 C．燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应 D．金刚石转化为石墨是放热反应，说明金刚石比石墨稳定 【答案】D 【解析】A．吸热反应指反应物总能量低于生成物总能量，不一定需要加热，A正确； B．反应物总能量高于生成物总能量时，反应放热，B正确； C．燃烧和酸碱中和均为典型放热反应，C正确； D．金刚石转化为石墨放热，说明石墨能量更低更稳定，D错误； 答案选D。 █考点二 原电池正、负极的判断 【例1】关于如图所示装置的叙述，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 【答案】D 【分析】该装置是原电池，活泼性较强的锌作负极，活泼性较差的铜作正极，原电池反应为。 【解析】A．铜是正极，正极上溶液中的氢离子得到电子而被还原为H2，铜片上有气泡产生，故A错误； B．铜不参与电池反应，质量不变，故B错误； C．电子从负极经导线流向正极，所以电流从铜片沿导线流向锌片，故C错误； D．铜是正极，正极上溶液中的氢离子得到电子而被还原为H2，故D正确； 故选D。 易错提醒 判断原电池正、负极的方法 判断方法 负极 正极 电极材料 活泼金属 较不活泼金属或非金属 通入物质 通入还原剂的电极 通入氧化剂的电极 电极反应类型 发生氧化反应的电极 发生还原反应的电极 电子流向 （或电流方向） 电子流出的电极 （或电流流入的电极） 电子流入的电极 （或电流流出的电极） 离子移向 阴离子移向的电极 阳离子移向的电极 电极现象 电极不断溶解，质量减少 电极增重或质量不变 【变式1-1】碱性锌锰电池的总反应为：，电解质是KOH。下列关于该电池的说法，正确的是 A．Zn为负极，为正极 B．在电池工作时KOH只起电解质的导电作用 C．工作时电子由经外电路流向Zn D．Zn发生反应： 【答案】A 【解析】A．由总反应方程式可得，Zn在反应中化合价升高被氧化，作负极，MnO2中锰元素化合价降低被还原，作正极，A正确； B．KOH不仅导电，还参与反应，如在负极提供OH⁻，B错误； C．电子应从负极Zn经外电路流向正极MnO2，C错误； D．碱性条件下Zn生成Zn(OH)2，电极方程式应为，D错误； 故选A。 【变式1-2】用电化学方法处理是目前研究的热点。某学习小组设计利用双氧水氧化吸收的装置如图所示(质子交换膜只允许通过)。下列说法错误的是 A．石墨1为电池的负极 B．电池工作时，从右室经质子交换膜移向左室 C．石墨2的电极反应式为： D．处理标准状况下，电路中转移1mol电子 【答案】B 【分析】利用H2O2吸收可消除SO2的污染，SO2在石墨1处失去电子生成硫酸根，石墨1为负极，H2O2在石墨2处得到电子生成H2O，石墨2为正极。 【解析】A．据分析，石墨1为电池的负极，A不符合题意； B．电池工作时，阳离子向正极移动，则从左室经质子交换膜移向右室，B符合题意； C．据分析，石墨2为正极，正极上发生还原反应，电极反应式为：，C不符合题意； D．SO2失电子发生氧化反应，电极反应式为SO2 + 2H2O- 2e -=+ 4H+，则处理标准状况下(其物质的量为0.5mol)，电路中转移1mol电子，D不符合题意； 故选B。 █考点三 原电池原理的应用 【例1】两支试管中均加入6.5gZn粉，甲试管加入含0.1molH2SO4的稀溶液；乙试管加入含0.1molH2SO4和0.01molCuSO4稀溶液，充分反应，生成气体物质的量与时间关系图正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】6.5g锌物质的量为0.1mol，0.1mol硫酸与锌恰好反应生成0.1mol氢气，加入硫酸铜，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，形成Zn-Cu- H2SO4原电池，会加快反应速率，由于反应消耗一定量的锌，因此产生氢气的量比0.1mol少，则甲产生的氢气比乙多，但乙反应速率比甲反应速率快，故A符合题意。 综上所述，答案为A。 反思归纳 原电池原理的应用 1.比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性较强的金属，正极一般是活动性较弱的金属或能导电的非金属。 2.加快化学反应速率：氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。例如在锌与稀硫酸制H2的溶液中，滴加少量硫酸铜溶液，发生置换反应Zn＋Cu2＋Zn2＋＋Cu，构成Zn－Cu－稀H2SO4原电池，加快反应速率。 3.用于金属的防护：金属制品作原电池的正极而得到保护。 【变式1-1】把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为正极；c、d相连时，电流由c到d；a、d相连时，d极上产生大量气泡，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 A．b>a>c>d B．a>b>d>c C．c>d>a>b． D．b>a>d>c 【答案】D 【分析】原电池中，活泼性较强的电极为负极，活泼性较弱的电极为正极，放电时，电流从正极沿导线流向负极，正极上得电子发生还原反应，据此分析； 【解析】a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为正极，金属的活动性顺序b>a；c、d相连时，电流由c到d，金属的活动性顺序d>c；a、d相连时，d极上产生大量气泡，金属的活动性顺序a>d，金属的活动性顺序b>a>d>c； 故选D。 【变式1-2】利用反应设计原电池，下列装置示意图正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据反应：，铜元素化合价升高，失去电子，铜单质作原电池负极，铁元素化合价降低，在正极材料上铁离子得到电子变为亚铁离子，正极材料是活泼性比铜弱的金属或石墨电极，溶液中电解质是含铁离子的盐溶液，比如氯化铁或硫酸铁，C符合； 故选C。 █考点四 原电池电极反应式的书写 【例1】对于铝、铜和稀硫酸组成的原电池(如图)，下列有关说法正确的是 ①Al是负极        ②Cu是正极      ③负极反应：       ④正极反应： A．仅①② B．仅①②③ C．仅②③④ D．①②③④ 【答案】B 【分析】铝、铜和稀硫酸原电池中，铝比铜活泼，作为负极发生氧化反应，铜为正极，溶液中的在正极得电子生成氢气。 【解析】①铝的金属活动性比铜强，在原电池中易失电子，作负极；该说法正确； ②铜的金属活动性较弱，在原电池中作正极，发生还原反应,该说法正确； ③铝在负极失去电子，生成，电极反应式正确；该说法正确； ④稀硫酸为电解质溶液，正极上是得电子生成，反应为，而非得电子，该说法错误； B符合题意。 方法技巧 原电池电极反应式的书写模型 1.“公式法”书写原电池电极反应式 2.“加减法”书写原电池电极反应式 【变式1-1】一种氢氧燃料电池，结构如图，下列有关该电池的说法正确的是 A．通入氢气的电极发生还原反应 B．正极的电极反应式为 C．外电路中每有 0.4 mol 电子转移，必有6.72 L气体被消耗 D．碱性电解液中阳离子向通入氢气的电极移动 【答案】B 【解析】A．通入氢气的电极为负极，燃料在负极发生氧化反应，而非还原反应，A错误； B．正极通入氧气，在碱性电解液中，氧气得电子结合水生成氢氧根离子，电极反应式为，B正确； C．外电路转移0.4 mol 电子时，消耗 0.2 mol、 0.1 mol，共0.3 mol气体，但未说明是否为标准状况，无法计算气体体积，C错误； D．电解液中阳离子向正极（通入氧气的电极）移动，通入氢气的电极为负极，D错误； 故答案选B。 【变式1-2】下列关于四个常用电化学装置的叙述正确的是 图Ⅰ水果电池 图Ⅱ铅蓄电池 图Ⅲ镁铝电池 图Ⅳ氢氧燃料电池 A．图Ⅰ所示水果电池中，电流从锌片流出 B．图Ⅱ所示电池为二次电池，放电时负极反应为： C．图Ⅲ所示电池中，镁电极发生氧化反应 D．图Ⅳ所示电池中，负极每消耗22.4L气体，有2mol电子转移 【答案】B 【解析】A．锌的活动性比铜强，锌作负极，铜作正极，电子由负极流向正极，电流方向与电子移动方向相反，故电流从铜片流出，A错误； B．图Ⅱ所示电池为二次电池铅蓄电池，铅蓄电池为二次电池，放电时负极的电极反应式为，B正确； C．金属镁与氢氧化钠溶液不反应，而金属铝能和氢氧化钠溶液反应，故金属铝做负极，发生氧化反应，金属镁做正极，发生还原反应，C错误； D．图Ⅳ所示电池为氢氧燃料电池，通入氢气的一端为负极，电极反应为：，当消耗标况下22.4L气体，有2mol电子转移，但题中没表述气体所处的状态，D错误； 故选B。 █考点五 化学反应速率的计算 【例1】在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别充入和发生反应：。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是 组别 温度 时间/min 0 10 20 40 50 ① 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 ② 0.50 0.30 0.18 0.15 0.15 A． B．、温度下，40 min时均已达到化学平衡状态 C．温度下，平衡时的体积分数约为7.3% D．温度下，0~20 min内的反应速率为 【答案】D 【解析】A．温度下反应速率更快，如10 min时消耗量更大，说明，因此，A不符合题意； B．和温度下，40 min时不再变化，：0.10 mol保持至50 min；：0.15 mol保持至50 min，表明已达到化学平衡状态，B不符合题意； C．温度下平衡时，物质的量为0.15 mol，根据反应计量比计算总物质的量为2.05 mol，体积分数为，C不符合题意； D．温度下0~20 min内，消耗0.25 mol，根据，则消耗0.50 mol，浓度变化为，反应速率，不等于 ，D符合题意； 故选D。 规律总结 1．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” ①写出有关反应的化学方程式。 ②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 ③根据已知条件列方程式计算。 对于反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　　　mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a 　　 b 　　0 　　0 转化/(mol·L－1) x 　　 　　 　 t1s时/(mol·L－1) a－x 　 b－ 　 　 则v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1， v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 【变式1-1】一定温度下，向容积为2 L的密闭容器通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．反应进行到1 s时， C．反应进行到6 s时，B的平均反应速率为 D．此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡不会发生移动 【答案】C 【解析】A．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， ，所以化学方程式为，A错误； B．由反应方程式可知，A和D的化学计量系数不相等，所以任何时刻不可能出现，B错误； C．由图可知，6s时，，C正确； D．此反应达到平衡时，升高温度，化学平衡一定会向吸热方向发生移动，D错误； 故选C。 【变式1-2】将4 molA气体和2 molB气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应，若经2 s后测得C的浓度为，现有下列说法中正确的是 ①用物质A表示的反应的平均速率为    ②2 s时物质A的转化率为 ③2 s时物质B的浓度为    ④平衡后，扩大容器体积，反应速率增大 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】A 【解析】①用物质A表示的反应的平均速率，2 s后C的浓度变化为，根据化学计量数，A的浓度变化与C相等，为；用A表示的平均反应速率，用物质A表示的反应的平均速率为，该说法正确； ②2s时物质A的转化率，A的初始物质的量为，2 s内A的物质的量变化为；A的转化率，并非70%；该说法错误； ③2 s时物质B的浓度，B的初始浓度为，据化学计量数可知B的浓度变化为C的浓度变化的一半，2 s内B的浓度变化为；2 s时B的浓度；该说法正确； ④平衡后，扩大容器体积，容器内各气体的浓度减小；根据反应速率与浓度的关系，浓度降低会使反应速率减小；该说法错误； ①③正确；A符合题意；故选A。 █考点六 化学反应速率的快慢比较 【例1】已知反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)，在不同条件下的反应速率最快的是 A．v(A)=0.45 mol/(L·min) B．v(B)= 0.6 mol/(L·s) C．v(C)= 0.3 mol/(L·s) D．v(D)= 0.45 mol/(L·s) 【答案】D 【分析】同一反应中不同物质的反应速率之比等于计量数之比，都转化为用同一单位、A物质表示的反应速率，然后进行比较。 【解析】A．v(A)= mol/(L·s)= 0.0075  mol/(L·s)； B．v(B)=0.6mol/(L·s)，v(A)=v(B)=0.2 mol/(L·s)； C．v(C)= 0.3mol/(L·s)，v(A)=v(C)=0.15 mol/(L·s)； D．v(D)= 0.45mol/(L·s)，v(A)=v(D)=0.225 mol/(L·s)； 综上所述反应速率最大的为D，故答案为D。 归纳总结 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 【变式1-1】已知反应：在不同条件下的化学反应速率如下。 ①v(CO)=1.5mol/(L·min)    ② ③    ④ 上述化学反应速率最小的是 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【解析】A．将①转换为N2的反应速率：； B．将②转换为N2的反应速率：； C．将③； D．将④转换为N2的反应速率：。 综上化学反应速率最小的是D。 【变式1-2】化学反应在4种不同情况下的化学反应速率分别为①；②；③；④。下列有关化学反应速率的比较正确的是 A．②＜①＜④＜③ B．①＜③＜②=④ C．①>②=③>④ D．①>②>③>④ 【答案】A 【分析】同一化学反应，化学反应速率之比等于化学计量数之比。 【解析】比较反应快慢转化为同一种物质表示进行比较。以CS2的反应速率为标准， ①； ②； ③； ④。 反应的快慢：②<①<④<③； 故选A。 █考点七 外界条件对反应速率的影响 【例1】下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是 实验方案 实验目的 A 向等体积、等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的溶液和溶液。观察产生气体的快慢 比较与的催化效果 B 两支试管中都加入的酸性溶液，再同时向两支试管中分别加入的溶液和的溶液，观察高锰酸钾溶液褪色所需时间 探究浓度对反应速率影响 C 两个锥形瓶内各盛有铝片(片状大小相同)，然后分别加入40mL的硫酸溶液和40mL的硫酸溶液，比较两者收集氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率影响 D 取两支大小相同的试管，各加入溶液，分别放入盛有冷水热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入溶液，振荡。比较两支试管溶液出现浑浊的快慢 探究温度对反应速率的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．向等体积、等浓度的溶液中分别加入5滴等浓度的溶液和溶液，两者的阴离子不同，无法单独比较与的催化效果，A错误； B．两组实验中的物质的量均不足，两组实验中酸性溶液均无法完全褪色，无法比较浓度对反应速率的影响，B错误； C．的硫酸为浓硫酸，会使铝片表面钝化，且浓硫酸与铝片反应也不生成氢气，无法比较硫酸浓度对反应速率的影响，C错误； D．两支试管中仅温度不同（冷水和热水），其他条件（浓度、体积等）均相同，发生反应，可准确探究温度对反应速率的影响，D正确； 故答案选D。 易错提醒 压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 【变式1-1】以下操作不能加快反应速率的是 A．镁条与水反应时，加热 B．钠与乙醇反应时，增大乙醇的用量 C．制备氧气时，向双氧水中加入少量 D．高炉炼铁时，将铁矿石粉碎后再进行冶炼 【答案】B 【解析】A．温度升高会加快分子热运动，提高有效碰撞频率，从而加速反应，A正确； B．钠与乙醇反应时，乙醇作为纯液体，其浓度固定，增加用量不会改变浓度，因此反应速率不变，B错误； C．MnO2是催化剂，显著降低反应活化能，加快双氧水分解速率，C正确； D．粉碎固体增大表面积，使反应物接触更充分，反应速率提高，D正确； 故选B。 【变式1-2】下列做法与调控化学反应速率无关的是 A．用冰箱冷藏食物 B．部分食品的加工过程中加入着色剂 C．在铁制品表面刷油漆 D．食品抽真空包装 【答案】B 【解析】A．用冰箱冷藏食物是通过降低温度减缓反应速率，与调控有关，A不符合题意； B．着色剂用于改变食品颜色，与化学反应速率无关，B符合题意； C．铁制品刷油漆隔绝氧气和水，减缓氧化反应，与调控有关，C不符合题意； D．抽真空包装减少氧气浓度，减缓氧化反应，与调控有关，D不符合题意； 故选B。 █考点八 可逆反应与化学平衡的建立 【例1】下列反应体系中，不属于可逆反应的是 A．溶解于水 B．氨气溶解于水 C．工业合成氨 D．和 【答案】D 【解析】A．溶解于水发生反应+⇌+，同一条件下正逆反应同时进行，属于可逆反应，A不符合题意； B．氨气溶解于水发生反应+⇌，同一条件下正逆反应同时进行，属于可逆反应，B不符合题意； C．工业合成氨发生反应+3⇌2，同一条件下正逆反应同时进行，属于可逆反应，C不符合题意； D．与、反应生成的条件为常温等，分解生成、和的条件为加热，正逆反应条件不同，不属于可逆反应，D符合题意； 故选D。 易错提醒 采用极端假设，界定浓度范围 假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　 　0.1 　0.3 　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　 0.1 　0.1 　 0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　 　0 　0.2 　 0.4 设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　 0.1 　0.3 　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　0.1 　0.1 　　0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　0.2 　0.4 　　0 平衡体系中各物质的浓度范围为c(X2)∈(0,0.2)，c(Y2)∈(0.2,0.4)，c(Z)∈(0,0.4)。 【变式1-1】在密闭容器中进行反应，下列说法不正确的是 A．升温可增大反应速率 B．平衡时反应达到最大限度 C．平衡时A的转化率达 D．平衡时A、B、C同时存在该容器中 【答案】C 【解析】A．升温可增大活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，加快反应速率，A正确； B．化学平衡状态是可逆反应在给定条件下进行到正、逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再变化的状态，此时反应达到了该条件下的最大限度，B正确； C．因为该反应为可逆反应，平衡时反应物和产物共存，A的转化率不可能达到100%，C错误； D．因为该反应为可逆反应，平衡时反应物和产物共存，则平衡时A、B、C同时存在该容器中，D正确； 故选C。 【变式1-2】某小组同学以SO2与O2反应生成SO3为例，探究可逆反应。 信息1：一定条件下向密闭容器中充入SO2与18O2，反应一段时间后，18O存在于SO2、O2、SO3中。 信息2：密闭容器中1molSO2与0.5molO2在一定条件下发生反应，反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。 下列说法中不正确的是 A．逆向反应可以发生的证据是18O存在于SO2中 B．信息2能充分证明相同条件下，可逆反应同时向正、逆两个方向进行 C．t1时正反应速率大于逆反应速率 D．t2时，n(SO3)＜1mol，说明在一定条件下，可逆反应存在限度 【答案】B 【解析】A．题目中发生的反应为，一段时间后存在于、和中，说明反应可逆，A正确； B．根据信息2可以得到反应发生，由于没有任何数据，无法证明相同条件下，可逆反应同时向正、逆两个方向进行，B错误； C．时反应未达到平衡还在正移，故正反应速率大于逆反应速率，C正确； D．题目发生的反应为，若反应完全进行1mol与0.5mol会生成1mol，题目说时，说明在一定条件下，可逆反应存在限度,D正确； 故选B。 █考点九 化学平衡状态的判断 【例1】在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是 ①体系的压强不再改变        ②体系的温度不再改变 ③各组分的浓度不再改变        ④各组分的质量分数不再改变 ⑤反应速率 ⑥单位时间内m mol A发生断键反应，同时p mol C也发生断键反应 A．③④⑤⑥ B．②③④⑥ C．①③④⑤ D．①③④⑥ 【答案】B 【解析】①压强不变：若 m + n = p + q，反应前后气体物质的量不变，压强始终不变，无法判断平衡；仅 m + n ≠ p + q 时压强不变才是平衡标志，故①不一定是平衡标志。 ②温度不变：容器不传热，反应有热效应，温度不变说明正逆反应速率相等，达到平衡，②是平衡标志。 ③各组分浓度不变：浓度不变是化学平衡的直接标志，③是平衡标志。 ④各组分质量分数不变：质量分数不变说明各物质的量不再变化，达到平衡，④是平衡标志。 ⑤速率比 v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q：反应任何阶段速率比都等于化学计量数比，无法说明正逆速率相等，⑤不是平衡标志。 ⑥ m mol A 断键（正反应）、p mol C 断键（逆反应）：速率比等于化学计量数比，说明正逆反应速率相等，⑥是平衡标志。 综上，达到平衡的标志为②③④⑥，对应选项B。 解题技巧 化学平衡状态的判断 以反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例进行说明： 可能的情况举例 是否达到平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 温度 绝热体系内温度不变 是 气体 密度（ρ） 反应物与生成物均为气体的反应 恒容体系，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n＝p＋q时，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n≠p＋q时，ρ一定 是 其他 如体系（反应前后物质的颜色有改变）颜色不再变化 是 【变式1-1】在一定温度下，反应达到平衡的标志是 A．单位时间内生成，同时生成 B．容器内的压强不随时间而变化 C．单位时间内生成，同时生成 D．、、的速率之比为 【答案】C 【解析】A．根据方程式中的化学计量数可知，反应达到平衡状态时，单位时间内生成n mol A2（逆反应）的同时生成2n mol AB（正反应）；选项中两物质的物质的量与计量数不成正比，反应未达到平衡状态，A不符合题意； B．该反应前后气体系数和相等，总物质的量不变，压强始终不随时间变化，不能作为判断平衡的标志，B不符合题意； C．单位时间内生成2n mol AB（正反应）的同时生成n mol B2（逆反应），说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C符合题意； D．A2、B2、AB的速率之比为1:1:2仅反映反应化学计量比，不表示正逆反应速率相等，不能作为判断平衡的标志，D不符合题意； 故答案选C。 【变式1-2】在一绝热的恒容容器中，发生反应：，下列描述中能表明反应已达到平衡状态是 ①某时刻v(B)=2v(C)且不等于零 ②单位时间内生成nmolB，同时生成2nmolC ③B的浓度不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤混合气体的压强不变 ⑥混合气体的密度不变 ⑦容器内A、C、D三种气体的浓度之比为3∶2∶1 ⑧容器内温度不变 A．④⑤⑥⑦⑧ B．②④⑤⑥⑧ C．①②⑥⑦⑧ D．②③⑤⑥⑦ 【答案】B 【解析】①B是固体，不能用浓度变化表示反应速率，不能据此判断平衡； ②单位时间内生成nmolB（逆反应），同时生成2nmolC（正反应），正逆反应速率相等，达到平衡； ③B是固体，浓度始终不变，不能据此判断平衡； ④反应前后气体物质的量不变，但气体质量变化，混合气体平均相对分子质量不变时，说明气体质量不变，达到平衡； ⑤反应在绝热恒容容器中，反应前后气体物质的量不变，压强不变说明温度不变，达到平衡； ⑥反应前后气体体积不变，气体质量变化，密度不变时达到平衡； ⑦容器内A、C、D三种气体浓度之比为3：2：1，不能说明浓度不变，不一定平衡； ⑧绝热容器中温度不变，达到平衡； 故选B。 █考点十 反应条件调控的措施 【例1】下列实验方案，不能达到相应实验目的的是（   ） A B C D 探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响 比较Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响 定量测量化学反应速率 探究反应中的热量变化 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A. 两个试管中Na2S2O3的浓度相等，H2SO4浓度不同，可以探究H2SO4浓度对化学反应速率的影响，故A正确； B. 滴加CuSO4溶液和FeCl3溶液都是两滴，但是没有说明CuSO4溶液和FeCl3溶液的浓度是否相等，不能控制CuSO4和FeCl3的物质的量相等，故B错误； C. 通过单位时间注射器中气体增加的多少，可以定量测量化学反应速率，故C正确； D. 通过温度计示数的变化，可以探究反应中的热量变化，故D正确； 故选B。 易错提醒 (1)化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。 (2)不同条件下，同一可逆反应的化学反应限度不同；相同条件下，不同反应的化学反应限度也不同。 (3)改变反应条件，可以在一定程度上改变该反应的化学平衡状态。因此通过调控反应条件可使反应结果更好地符合人们预期的目的。 【变式1-1】下列有关合成氨工业的说法正确的是 A．从合成塔出来的混合气体中，NH3只占15%，所以合成氨工业的效率都很低 B．由于氨易液化，容易分离，N2、H2在实际生产中可循环利用，所以总体来说氨的产率较高 C．合成氨工业的反应温度控制在700K左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨工业采用铁做催化剂，是为了提高反应物的转化率 【答案】B 【解析】A．合成氨反应在适宜的生产条件下达到平衡时，虽然原料的转化率不高，但将生成的NH3分离出去后，再将未反应的N2、H2循环利用，可提高氨的产率，故A错误； B．由于氨易液化，容易分离，N2、H2在实际生产中可循环利用，所以总体来说氨的产率较高，故B正确； C．合成氨反应正向放热，低温才有利于平衡向正反应方向移动，合成氨工业中选择700K左右的温度，主要是从反应速率和催化剂活性两方面考虑，故C错误； D．使用催化剂不能使平衡发生移动，不影响转化率，故D错误。 综上所述，答案为B。 【变式1-2】研究不同条件对相同体积相同物质的量浓度的分解速率的影响，得到如下数据。由此不能得出的结论是： 序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 酸碱性 中性 中性 碱性 /℃ 95 95 50 反应时间/h 1 3 1 催化剂（等量） 无 无 无 分解百分率（%） 0.8 57.4 2.6 1.1 96.3 4.8 35.5 100 95.0 A．与对分解都有催化作用，但催化效果更好 B．由Ⅰ与Ⅱ可知其它条件相同时，时间越长，分解越彻底 C．由Ⅰ与Ⅲ可知其它条件相同时，温度越高，分解越快 D．由Ⅰ与Ⅲ可知其它条件相同时，碱性越强，分解越快 【答案】C 【解析】A. 根据表中数据可知在其它条件相同时分解百分率越高，催化效果越好，因此Cu2+与Fe3+对H2O2分解都有催化作用，但Cu2+催化效果更好，故A正确； B. 由I与II可知其它条件相同时，反应时间越长，分解百分率越高，分解越彻底，故B正确； C. 由I与III溶液的酸碱性和温度不一样，无法单独判断温度越高，H2O2分解越快，故C错误； D. 由I与III可知温度和pH均不相同，温度低，反应慢，Ⅲ中溶液显碱性时，H2O2分解百分率高，说明碱性越强，分解越快，故D正确。 故选C。 基础应用 一、单选题 1．（24-25高一下·北京·期中）下列物质之间发生的反应，能量变化符合如图的是 A．镁条与稀盐酸 B．氢氧化钠与稀硫酸 C．氢气与氯气 D．NH4Cl(s)与Ba(OH)2•8H2O(s) 【答案】D 【分析】由图可知，满足条件的反应为吸热反应，据此答题； 【解析】A．活泼金属与酸的反应一般为放热反应，因此镁条与稀盐酸的反应为放热反应，A错误； B．氢氧化钠与稀硫酸的反应为中和放热反应，B错误； C．氢气与氯气的化合反应为放热反应，C错误； D．NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O发生复分解反应，通过从周围环境中吸收热量，维持反应的不断进行，属于吸热反应，D正确； 故选D。 2．（24-25高一下·广东·期中）哈尔滨2025年第九届亚冬会中，化学知识的应用随处可见。下列说法正确的是 A．亚冬会中利用冰(制)透镜采集火种，冰(制)透镜的主要成分是硅 B．醇氢动力汽车的电池工作时，电能直接转化为化学能 C．场馆照明运用了太阳能转化为电能的原理，太阳能是清洁能源 D．火炬“澎湃”在燃烧过程中，化学能完全转化为了光能 【答案】C 【解析】A．冰透镜由冰制成，主要成分是水而非硅，A错误； B．醇氢动力汽车的电池工作时（放电），化学能转化为电能，而非电能直接转化为化学能，B错误； C．太阳能电池将太阳能转化为电能用于场馆照明，太阳能属于无污染的清洁能源，C正确； D．火炬燃烧时化学能主要转化为热能和光能，但过程中存在能量损耗，无法完全转化，D错误； 故选C。 3．（23-24高一下·河南洛阳·期中）以下装置不能构成原电池的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】构成原电池的条件是活泼性不同的金属和金属或非金属作电极，电解质溶液，形成闭合回路，能自发的氧化还原反应。 【解析】A．锌和铜离子生成铜和锌离子，满足原电池构成条件，A不符合题意； B．乙醇为非电解质，不能构成闭合电离，B符合题意； C．铁和铜离子生成铜和亚铁离子，满足原电池构成条件，C不符合题意； D．铁和铁离子生成亚铁离子，满足原电池构成条件，D不符合题意； 故选B。 4．（24-25高一下·云南丽江·期末）已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A=A、B-B、B-A-B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是 A．该反应的进行一定需要加热或点燃 B．该反应若生成2molAB2(g)，则放出的热量为(E1-E2)kJ C．该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 D．生成2molB-A键放出E2kJ能量 【答案】C 【解析】A．根据图像可知，该反应为吸热反应，但吸热反应不一定需要加热或点燃，故A错误； B．根据图像可知，反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，生成2molAB2(g)吸收的能量为(E1-E2)kJ，故B错误； C．断键吸收能量，形成化学键放出能量，因为该反应为吸热反应，因此该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量，故C正确； D．1molAB2中有2molB-A键，形成4molB-A键放出能量为E2kJ，即生成2molB-A键放出能量kJ，故D错误； 答案为C。 5．（24-25高一下·河南南阳·期末）原电池原理在生活中的应用非常广泛，下列有关原电池的说法正确的是 A．原电池中，负极材料不一定比正极材料活泼 B．原电池盐桥中的电解质应能与电池中电解质溶液反应 C．盐桥可维持氧化还原反应持续进行，使能量转化率达到100% D．燃料电池中通入的电极一般为负极 【答案】A 【解析】A．负极材料的活泼性不一定强于正极材料，例如铝-镁在NaOH溶液中构成原电池时，铝为负极但不如镁活泼，A正确； B．盐桥中的电解质需保持惰性，避免与电解质溶液反应，否则会破坏盐桥功能，B错误； C．盐桥维持反应持续进行，但能量转化率无法达到100%，部分能量以热能散失，C错误； D．燃料电池中，O2在正极得到电子，发生还原反应，D错误； 故选A。 6．下列说法正确的是 A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中的计量数之比 C．化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率 D．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定 【答案】B 【解析】A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，A错误； B．因为物质是按化学反应中的化学计量数反应的，故用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学方程式中的计量数之比，B正确； C．化学反应速率指的是某时间段内的平均时速率，C错误； D．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定，D错误； 故选B。 7．（24-25高一下·贵州铜仁·期末）对化学反应，下列选项中表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．将v(A)=6mol/(L·min)换算为秒：6/60=0.1mol/(L·s)，A的速率为0.1mol/(L·s)，数值较小，A不符合题意； B．根据反应式，v(A)=2v(B)=2×0.6=1.2mol/(L·s)，数值最大，B符合题意； C．v(A)= (2/3)v(C)= (2/3)×0.8≈0.533mol/(L·s)，小于B的速率，C不符合题意； D．v(A)= (2/4)v(D)=0.5×1.0=0.5mol/(L·s)，小于B的速率，D不符合题意； 故选B。 8．（24-25高一下·云南昭通·期中）可逆反应：，在容积不变的密闭容器中进行，下列能说明该反应达到平衡状态的有 ①容器内总压强不再变化 ②的百分含量保持不变 ③的物质的量浓度之比为 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑦单位时间内生成的同时生成 A．3个 B．4个 C．5个 D．6个 【答案】B 【解析】①反应前后气体物质的量变化导致压强改变，压强不变说明平衡，达到平衡； ②的百分含量不变表明各物质浓度不变，达到平衡； ③各物质浓度不变才能说明达到平衡，不一定平衡； ④以上气体中只有二氧化氮是红棕色，其余气体无色，当混合气体颜色不变，说明各气体浓度不变，达到平衡； ⑤容器的体积不变，并且气体的质量反应前后均不变，无论是否平衡，混合气体的密度都不变，不一定平衡； ⑥该反应前后气体总物质的量变化。若未平衡，总物质的量会改变，导致平均相对分子质量变化，当其不变，说明达到平衡； ⑦该描述仅涉及正反应速率（生成和均为正反应），未体现逆反应速率，生成的速率比为是正反应的固有比例，无法判断是否平衡； 所以一定达到平衡的是①②④⑥。 故选B。 9．（24-25高一下·甘肃·期末）为了探究外界条件对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下方案： 编号 纯锌粉 的硫酸 温度 硫酸铜固体 I 2.0g 200.0mL 0 Ⅱ 2.0g 200.0mL 0 Ⅲ 2.0g 200.0mL 0.2g 下列叙述错误的是 A．实验I和Ⅱ探究温度对反应速率的影响 B．实验Ⅱ和Ⅲ探究原电池对反应速率的影响 C．反应速率：Ⅲ>Ⅱ>I D．产生相同气体体积所需时间：Ⅲ>Ⅱ>I 【答案】D 【解析】A．实验I和Ⅱ的温度不同，其他条件相同，探究温度对反应速率的影响，A正确； B．实验Ⅱ和Ⅲ的差异是Ⅲ中加入硫酸铜固体，可能形成原电池，探究原电池对反应速率的影响，B正确； C．Ⅲ因原电池效应和较高温度，反应速率最快；Ⅱ温度高于I，速率次之；I最慢，故Ⅲ>Ⅱ>I，C正确； D．反应速率越快，所需时间越短。Ⅲ速率最快，时间应最短，但D描述时间为Ⅲ>Ⅱ>I，与实际相反，D错误； 故选D。 10．（24-25高一下·河北唐山·期末）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。673K、30MPa下密闭容器中发生反应：，和随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是 A．2min时，反应达到化学平衡状态 B．a点的正反应速率比b点的小 C．c点和d点处相同 D．2min时， 【答案】C 【解析】A．2min后氨气量增大、氮气量减小，反应仍在进行，反应未达到化学平衡状态，A错误； B．a点反应物浓度大于b点，则a点的正反应速率比b点的大，B错误； C．c点和d点处为同时时刻点，相同，C正确； D．由图，2min时，，D错误； 故选C。 二、填空题 11．（24-25高一下·广东·期中）为探究化学反应中的能量变化，某化学兴趣小组设计进行了如图所示的实验。 回答下列问题： (1)实验(Ⅰ)出现 现象时或实验(Ⅱ)出现 现象时，都可以证明与稀盐酸的反应为放热反应。 (2)实验(Ⅲ)由两个装置组成(分为左装置和右装置)，两装置反应掉相同质量的时，温度计示数升高，其变化记为和。 ①左装置中能量转化形式为 。 ②理论上 (填“>”、“＜”或“=”)，其原因为 (3)实验(Ⅳ)中： ①片、片实验前打磨的目的为 。 ②电极的电极反应式为 。 (4)若实验(Ⅲ)右装置电流计指针偏向电极，则在实验(Ⅳ)中电流计指针偏向 (填“Mg”或“Al”)电极。 【答案】(1) 饱和石灰水变浑浊 U型管左侧液面低于右侧 (2) 化学能转化为热能 ＞ 右装置中有部分化学能转化为电能，所以温度升高较小 (3) 除去表面的氧化膜 (4)Mg 【解析】（1）氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低，故实验（Ⅰ）石灰水变浑浊时，证明稀盐酸与镁的反应是放热反应；一段时间后，由于热胀冷缩，锥形瓶中气压增大，U型管中水向右移动，即液面左低右高则若观察到型管左侧液面低于右侧，说明盐酸与镁的反应是放热反应。 （2）①锌与硫酸铜发生置换反应放出热量，能量转化形式为化学能转化为热能。 ②右装置中有部分化学能转化为电能，所以温度升高较小。 （3）①片、片在空气中会形成致密的氧化膜，实验前应打磨除去。 ②在强碱性溶液中，电极为负极，失电子转化为，电极反应式为。 （4）若实验（Ⅲ）右装置电流计指针偏向电极（正极），则在实验（Ⅳ）中电流计指针偏向电极（正极）。 12．（24-25高一下·安徽滁州·期末）Ⅰ．传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高，DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量气压、浓度、pH、温度等而在化学实验研究中应用越来越广泛深入。将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中，如图1所示，通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图2所示。 (1)镁条与稀盐酸反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，图2中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为 点。 Ⅱ．向恒温恒容的密闭容器中加入足量的碳和一定量NO，发生反应：，数字传感器测得浓度随时间变化如下表： 反应时间/s 0 80 90 100 110 浓度 0.00 0.60 0.72 0.78 0.78 (2)下列措施能加快反应速率的是___________(填字母)。 A．及时分离出氮气 B．升高反应体系温度 C．增加C(s)的质量 D．在体系中通入氦气 (3)0~80s内用NO来表示反应的平均速率为 。 (4)下列不能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A． B．的体积分数不再改变 C．容器内气体密度不再改变 D．容器内压强不再改变 【答案】(1) 放热 a (2)B (3)0.015 mol/(L•s) (4)BC 【解析】（1）金属与酸的反应为放热反应，则镁条与稀盐酸反应为放热反应，由图可知，曲线中a点斜率最大，说明a点的瞬时反应速率最快； （2）A．及时分离出生成物氮气，反应速率减慢，故A不选； B．升高反应体系温度，化学反应速率加快，故B选； C．增加C(s)的质量，化学反应速率不变，故C不选； D．在体系中通入氦气，恒容条件下，反应体系中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故D不选； 故答案为：B； （3）由表格数据可知，80s时二氧化碳的浓度为0.6mol/L，由方程式可知，0~80s内用一氧化氮表示的平均反应速率为=0.015 mol/(L•s)； （4）A．，正逆反应速率之比不等于化学计量数之比，说明反应没有达到平衡状态，故A不选； B．氮气的体积分数不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故B选； C．该反应是气体质量增大的反应，容器是恒容的，若反应没有平衡，向右进行时气体的密度会增大，密度不再改变可以说明达到平衡，故C选； D．该反应是气体体积不变的反应，反应中容器内压强始终不变，则容器内压强保持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D不选； 故答案为：BC。 能力提升 一、单选题 1．（2026高一·全国·专题练习）硫铁矿(主要成分为FeS2)在空气中煅烧可制得SO2，反应放出大量的热。对于反应，下列说法正确的是 A．如图可表示反应的能量变化 B．断开中的化学键放出热量 C．维持反应进行需持续提供能量 D．反应所得的可用作炼铁的原料 【答案】D 【解析】A．是放热反应，生成物的总能量小于反应物总能量，该图不能表示反应的能量变化，A错误； B．断键吸热，断开O2中的化学键吸收热量，B错误； C．该反应放热，维持反应进行不需要持续提供能量，C错误； D．一氧化碳还原氧化铁冶炼金属铁，反应所得的可用作炼铁的原料，D正确； 故答案选D。 2．（25-26高二上·福建龙岩·月考）下列选项中，前者是吸热反应，后者是放热反应的是 A．灼热的炭与二氧化碳反应，氢气在氯气中燃烧 B．镁条在二氧化碳中燃烧，碳酸氢钠受热分解 C．与反应，氢氧化钠溶于水 D．酸碱中和反应，在高温下焦炭与水蒸气反应 【答案】A 【解析】A．C与在高温下生成CO为吸热反应；在中燃烧生成HCl为放热反应，A正确； B．镁燃烧放热，分解吸热，B错误； C．氢氧化钠溶于水为物理溶解过程，非化学反应，C错误； D．中和反应放热，焦炭与水蒸气反应吸热，D错误； 故答案选A。 3．（24-25高一下·四川广安·期中）如图所示的8个装置属于原电池的是 A．①④⑤ B．②③⑥ C．④⑥⑦ D．⑥⑦⑧ 【答案】C 【解析】①中只有Zn不能构成原电池，②中C和稀硫酸不反应，不构成原电池，③电极材料相同不能构成原电池，⑤中酒精为非电解质不能构成原电池，⑧不是闭合回路不能构成原电池，而④⑥⑦符合原电池的构成条件。 故选：C。 4．（23-24高一下·贵州贵阳·阶段练习）原电池原理在生活中的应用非常广泛，下列有关电池的说法正确的是 A．硅太阳能电池与燃料电池一样，都是将化学能转化为电能 B．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D．将镁和铝用导线连接放入氢氧化钠溶液中组成原电池，镁电极作为负极 【答案】B 【解析】A．硅太阳能电池是将太阳能转化为电能，A项错误； B．氧化还原反应中存在电子的转移，任何自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池，B项正确； C．原电池的两极可以是两种活泼性不同的金属，也可以是金属和非金属，如铁和石墨在稀硫酸中也能构成原电池，还可以都是金属铂或石墨，如氢氧燃料电池，C项错误； D．NaOH溶液与镁不反应，NaOH溶液与铝反应生成Na[Al(OH)4]和H2，铝电极作为负极，镁电极作为正极，D项错误； 答案选B。 5．（23-24高一下·四川成都·期末）根据原电池原理，下列有关如图装置的说法正确的是 A．若a为Ag，b为Cu，c为硫酸铜溶液，则a电极有红色固体析出 B．若a为Zn，b为Cu，c为稀硫酸，则b电极发生氧化反应 C．若a为Zn，b为Ag，c为硫酸铜溶液，每转移0.2mol电子，b电极质量增加6.4g D．若a为Fe，b为Cu，c为浓硝酸，则负极发生的电极反应式为 【答案】C 【解析】A．Ag无法置换硫酸铜中的铜，不存在自发的氧化还原反应，不能实现化学能转化为电能，故A错误； B．Zn比Cu活泼，故Zn做负极，Cu做正极，正极发生还原反应，故B错误； C．锌比银活泼，锌为负极，银为正极，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极反应式为Cu2++2e-=Cu，转移0.2mol电子，生成0.1molCu，即正极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g，故C正确； D．铁比铜活泼，但铁遇浓硝酸会钝化，故铜做负极，负极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故D错误； 故答案为C。 6．（24-25高一下·贵州毕节·期末）电能是现代社会应用广泛的能源之一、下列电源装置的叙述中正确的是 A．图1中负极的电极反应式为： B．图2电池工作过程中，向电极方向迁移 C．图3中电极b为负极，发生氧化反应 D．图4中若将电极换成电极，电流方向不变 【答案】A 【解析】A．图1为普通锌锰干电池，碳棒为正极，锌筒为负极，电极反应式为：，A正确； B．图2原电池，因常温下铝遇浓硝酸钝化，所以铜为负极，铝作正极，向正极（电极）方向迁移，B错误； C．图3中a极转化为，N的化合价由-2价升高为0价，发生氧化反应，a是负极，C错误； D．金属活泼性>>，图4和形成的原电池，活泼，作负极，电流方向为，若将电极换成电极，比活泼，作负极，电流方向为，D错误； 故答案选A。 7．（25-26高一下·山东·课后作业）为比较和对分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是 A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，不一定说明比对分解催化效果好 C．用图乙所示装置测定反应速率，只能测定反应产生的气体体积无法测定生成一定体积气体所用的时间 D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开注射器活塞，观察活塞是否回到原位 【答案】C 【解析】A．反应的剧烈程度与反应速率成正比，因此可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，A项正确； B．对比实验需要控制变量。实验①和②中阴离子分别为和，阴离子不同，可能会影响实验结果，因此若图甲所示实验中反应速率为①>②，不一定说明比对分解催化效果好，B项正确； C．图乙装置既可以测量单位时间内产生气体的体积，也可以测量产生一定体积气体所需要的时间，从而比较反应速率，故C项错误； D．检查图乙装置的气密性：关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，装置内压强减小，若装置气密性良好，一段时间后松开注射器活塞，在外界大气压作用下，活塞会回到原位，D项正确。 故选C。 8．（23-24高一下·广东江门·期末）一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③BC．反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．反应开始至t1时，化学反应速率①>② B．t2时，B的消耗速率大于生成速率 C．t3时，c(C)=c0-c(B) D．t3后，反应停止了 【答案】D 【解析】A．由0到t1可知，生成物中B多C少，说明化学反应速率①>②，A正确； B．t2时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，B正确； C．由A→B，A→C可知其转化为1:1，t3时，体系中没有A的剩余，故，则，C正确； D．B⇌C为可逆反应，t3后B和C的浓度不再变化，说明反应达到平衡状态，为动态平衡，并未停止反应，D错误； 故选D。 9．（24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末）在2L恒容密闭容器中发生反应：  。反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如下表： 时间 0 2.0 2.0 0.0 5 1.2 1.2 1.6 10 0.8 0.8 2.4 15 0.8 0.8 2.4 下列说法错误的是 A．5min时，Y的转化率为 B．10min时，反应达到平衡状态 C．平衡时，X的正反应速率等于Z的逆反应速率 D．内，用Z表示的平均反应速率为 【答案】C 【解析】A．Y的初始物质的量为2.0mol，5min时减少到1.2mol，转化量0.8mol，转化率为×100%=40%，A正确； B．10min到15min时各物质的量不再变化，说明反应在10min时已达到平衡，B正确； C．根据反应式X+Y⇌2Z，正反应中X的消耗速率与Z的生成速率关系为v(X)=v(Z)；逆反应中Z的消耗速率与X的生成速率关系为v逆(Z) =2逆v(X)，平衡时v(X)正=v(X)逆，因此v正(X) =逆v(Z)，而非等于v逆(Z)，C错误； D．0~5min内Z的物质的量增加1.6mol，反应速率==0.16mol·L⁻¹·min⁻¹，D正确； 故选C。 10．（24-25高一下·湖北·期中）在恒温、恒容条件下，按投料，下列说法能判断反应：已达化学平衡状态的有 ① ②混合气体的密度不变 ③混合气体平均相对分子质量不变 ④体系总压强不变 ⑤ A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】C 【解析】条件①中，正反应的速率等于3倍逆反应的速率，符合化学计量关系，说明正逆反应速率相等，①正确； 条件②中，反应前后气体总质量不变且体积恒定，密度始终不变，无法判断平衡，②错误； 条件③中，平均相对分子质量=总质量/总物质的量，总物质的量变化导致其变化，当其不变时说明平衡，③正确； 条件④中，反应前后气体物质的量减少，总压强变化，当其不变时说明平衡，④正确； 条件⑤中，初始投料比为1:3，反应中消耗比例也为1:3，浓度比始终为1:3，无法判断平衡，⑤错误； 故答案选C。 11．（24-25高一下·河南郑州·期末）变化观念是化学学科重要素养。运用能量变化的相关原理回答下列问题： (1)下列实验现象或图像信息能充分说明相应化学反应为吸热反应的是 (填标号)。 A．烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起 B．试管壁发烫，溶液的温度升高 C．反应开始后，针筒活塞向右移动 D．反应物的总能量低于生成物的总能量 (2)图1表示某条件下和反应中能量变化的实质。 ①该条件下，和反应生成，放出的能量为 kJ。 ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为 。 (3)锌铜原电池装置示意图如图2所示。 ①装置中的负极为 (填“锌片”或“铜片”)，稀硫酸的作用为 。 ②铜片上发生反应的电极反应式为 。 ③能证明化学能转化为电能的实验现象是 。 (4)一种氢氧燃料电池的反应装置如图3所示。下列说法正确的是 (填标号)。 a．多孔不锈钢a极上发生氧化反应 b．该电池总反应可表示为 c．电流方向：b极电流表极固体酸膜极 d．b极每消耗，通过电流表的电子数目为 【答案】(1)AD (2) 245 旧键断裂吸收的能量和新键形成放出的能量不相等 (3) 锌片 反应物(氧化剂)、离子导体(传导电荷) LED灯发亮 (4)ac 【解析】（1）A．烧杯变凉，玻璃片和烧杯底部粘在一起，说明与的反应为吸热反应，A符合题意； B．试管壁发烫，溶液的温度升高，说明Al条与稀盐酸的反应为放热反应，B不符合题意； C．反应开始后，针筒活塞向右移动，可能是因为该反应生成了气体，不能判断该反应为吸热反应，C不符合题意； D．反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应，D符合题意； 故答案为：AD。 （2）①该条件下，和断裂化学键需要总的吸收1370kJ的能量，生成时可以释放出1860kJ的能量，则和反应生成，放出的能量为：； ②由图1可以看出化学反应中能量变化的本质为：旧键断裂吸收的能量和新键形成放出的能量不相等。 （3）在原电池中，Zn为负极，Zn失去电子；Cu为正极，硫酸的得到电子； ①装置中的负极为：锌片；稀硫酸为电解质溶液，所起的作用为：反应物(氧化剂)、离子导体(传导电荷)； ②铜片为正极，硫酸的得到电子，发生反应的电极反应式为：； ③能证明化学能转化为电能的实验现象是：LED灯发亮，证明有电流通过。 （4）氢氧燃料电池中，通常是燃料在负极被氧化失去电子，氧气在正极被还原得到电子； a．多孔不锈钢a极上通入的是，失去电子被氧化，发生氧化反应，a正确； b．该电池总反应不是燃烧反应，不能用燃烧反应方程式表示，正确的方程式为：，b错误； c．电流方向：正极（b极）电流表负极（a极)固体酸膜回到正极（b极），c正确； d．没确定是否为标准状况，则b极每消耗不一定为1mol，所以通过电流表的电子数目无法确定，d错误； 故答案为：ac。 12．（23-24高一下·北京·期末）I．在一定温度下，4 L恒容密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题： (1)根据题中数据写出该反应的化学方程式： 。 (2)、、三个时刻中，处于平衡状态的为 (填“”“”“”)，后的某一时刻给体系升高温度，v(正)将 (填“增大”或“减小”)。 (3)平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是 ，平衡时N的转化率为 。 II．某学习小组利用铁与稀硫酸的反应，探究影响化学反应速率的因素，结果如下表： 实验序号 铁的质量(g) 铁的形态 (mL) () 反应前溶液的温度(℃) 金属完全消失的时间(s) 1 1.0 片状 50 0.8 20 200 2 1.0 粉状 50 0.8 20 25 3 1.0 片状 50 1.0 20 125 4 1.0 片状 50 1.0 35 50 (4)实验1、2表明 对反应速率有影响。 (5)探究温度对反应速率的影响的实验是 (填实验序号)。 (6)实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因 。 【答案】(1)2N(g)⇌M(g) (2) t3 增大 (3) 7:10 75%(或0.75) (4)物质的形态(或固体的表面积) (5)实验3和实验4(或实验3、4或3，4) (6)铁与稀硫酸反应为放热反应，开始时温度升高，化学反应速率加快，一段时间后随硫酸浓度降低，化学反应速率减慢 【解析】（1）小问详解： 由图可知，反应达到平衡时消耗的N为6 mol，生成的M为3 mol，物质的量之比为2：1，且N减小，为反应物、M增加，为生成物，故该反应的化学方程式。 （2）三个时刻中，只有t3时刻各物质的量不再发生改变，此时处于平衡状态；t3后的某一时刻给体系升高温度，温度升高导致v(正)将增大。 （3）根据pV=nRT，温度，容器体积不变时，压强之比为物质的量之比，所以平衡后容器中气体的压强和反应前气体的压强之比是(5+2):(2+8)=7:10；平衡时N的转化率为。 （4）实验1、2的变量为铁的形态，表明物质的形态(或固体的表面积)对反应速率有影响。 （5）实验3、4的变量为温度，故探究温度对反应速率的影响的实验是实验3、4。 （6） 由实验表格可知，温度、浓度都会影响反应的速率；实验开始后，会出现速率加快，一段时间后速率减慢，分析其原因为：铁与稀硫酸反应为放热反应，开始时温度升高，化学反应速率加快，一段时间后随硫酸浓度降低，化学反应速率减慢。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $