第2章 化学键 化学反应规律（复习课件）化学鲁科版必修第二册

单元复习课件 第二章 化学键 化学反应规律 鲁科版2019必修第二册 化学反应与能量转化 2 化学键与物质构成 1 知识导航 化学反应的快慢和限度 3 知识导航 明·复习目标 1.认识化学键的定义、分类、理解化学反应的实质与化学键的关系 2.掌握电子式的书写方法，能用电子式表示物质的形成过程 3.认识离子化合物、共价化合物的定义，能进行类型判断 4.理解化学反应中的能量变化 5.理解原电池的工作原理，认识常见化学电源 6.掌握化学反应速率的表示方法，理解影响化学反应速率的因素 7.认识化学反应存在限度，理解化学平衡状态的建立与移动 原子结构 与元素周期律 化学键与物质构成 化学反应与 能量转化 化学键基础 电子式及其书写 化学反应中的能量变化 原电池 理·核心要点 化学反应的 快慢和限度 化学反应速率 影响化学反应速率的因素 离子化合物与共价化合物 化学反应的限度 常见化学电源 化学平衡 化学键与物质关系 01 化学键 与物质构成 一、化学键 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 1.化学键的定义： 化学键：_____________的强相互作用 2.化学键的断裂与形成 相邻原子间 化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。化学键的断裂与形成伴随着能量的变化，旧化学键断裂需要____________，新化学键形成会____________ 吸收能量 释放能量 一、化学键 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 3.离子键和共价键 （1）离子键 ① 定义：阴、阳离子之间通过________________形成的化学键 ② 成键微粒：____________ ③ 作用实质：____________ ④ 形成过程(以NaCl的形成为例) 静电作用 静电作用 阴阳离子 一、化学键 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 3.离子键和共价键 （2）共价键 ① 定义：原子之间通过________________形成的化学键 ② 成键微粒：____________ ③ 作用实质：____________ ④ 形成过程(以HCl的形成为例) 共用电子 共用电子 原子 一、化学键 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 3.离子键和共价键 （3）离子键与共价键的比较   离子键 共价键 成键实质 阴、阳离子之间的静电作用 原子之间通过共用电子形成 成键元素 一般是活泼金属元素和活泼非金属元素 一般是非金属元素 成键微粒 阴、阳离子 原子 成键条件 活泼金属与活泼非金属化合时， 易发生电子的得失形成离子键 非金属元素的原子最外层电子未达到饱和状态，相互间通过共用电子形成共价键 影响因素 离子半径越小，离子所带电荷数越多 ，离子键越强 原子半径越小，共用电子数越多， 共价键越强 形成过程 二、电子式及其书写 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 1．电子式的定义 在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的__________________________的式子叫做电子式 最外层电子(价电子) 2．电子式的书写 (1)原子的电子式 元素符号周围标明元素原子的最外层电子，每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布。 镁原子 碳原子 氧原子 氖原子 二、电子式及其书写 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 2．电子式的书写 (2)简单阳离子的电子式 简单阳离子是由金属原子失电子形成的，原子的最外层已无电子，故用阳离子的符号表示，例如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等 (3)简单阴离子的电子式 不但要画出最外层电子数，而且还应用“[　]”括起来，并在右上角标出“n－”以表示其所带的电荷。 例如： 氯离子 硫离子 二、电子式及其书写 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 2．电子式的书写 (4)离子化合物的电子式 提示：相同离子不合并，分列在另一离子的周围。 例如：氧化钙 硫化钾 (5)共价化合物的电子式 H—O—Cl H2O2 二、电子式及其书写 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 3．用电子式表示下列物质的形成过程 (1)NaCl (2)MgBr2 (3)H2 (4)NH3 (5)CO2 二、电子式及其书写 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 4.书写电子式的注意事项 (1) 一个“·”或“×”代表一个电子，原子的电子式中“·”(或“×”)的个数即原子的最外层电子数 (2) 同一原子的电子式不能既用“×”又用“·”表示 (3) “[　]”在所有的阴离子、复杂的阳离子中出现 (4) 在化合物中，如果有多个阴、阳离子，阴、阳离子必须是间隔的，即不能将两个阴离子或两个阳离子写在一起， 如CaF2要写成 ，不能写成 ，也不能写成 (5) 用电子式表示化合物形成过程时，由于不是化学方程式，不能出现“=” “→”前是原子的电子式，“→”后是化合物的电子式 三、离子化合物与共价化合物 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 1．离子化合物 (1)定义：由____________________构成的化合物 (2)物质类别：一般包括活泼金属氧化物、强碱及绝大多数盐等 阳离子与阴离子 2．共价化合物 (1)定义：由__________通过__________构成的化合物 (2)物质类别：一般包括非金属氧化物、非金属氢化物、酸、大多数有机化合物等 原子 共价键 三、离子化合物与共价化合物 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 3．离子化合物和共价化合物的比较 类型 离子化合物 共价化合物 构成微粒 阴、阳离子 原子 化学键类型 一定含有离子键，可能含有共价键 只含有共价键 与物质类别 的关系 ①强碱 ②绝大多数盐 ③活泼金属氧化物 ①所有的酸 ②弱碱 ③气态氢化物 ④非金属氧化物 ⑤大多数有机物 主要物 理性质 ①室温下为固体，熔、沸点较高，硬度较大 ②固态不导电，熔融态和溶于水后导电 ①多数在室温下是气体或液体，少数是固体，熔、沸点和硬度差异较大 ②熔融态不导电，某些溶于水后导电 四、离子化合物与共价化合物的判断 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 1.根据化合物类别判断 (1) 强碱、大部分盐、活泼金属氧化物属于离子化合物 (2) 非金属氧化物、非金属氢化物、含氧酸、大部分有机化合物属于共价化合物 2.根据化合物性质判断 (1) 熔融状态下能导电的化合物是离子化合物 (2) 熔、沸点较低的化合物一般为共价化合物 (3) 熔融状态下不导电的化合物为共价化合物 四、离子化合物与共价化合物的判断 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 3.根据化学键的类型判断 一般来说，活泼的金属元素原子和活泼的非金属元素原子之间易形成离子键，同种或不同种非金属元素原子之间易形成共价键 (1) 含有离子键的化合物一定是离子化合物 (2) 只含共价键的化合物是共价化合物 (3) 离子化合物中一般既含金属元素又含非金属元素(铵盐除外)；共价化合物中一般只含非金属元素(AlCl3除外)，但只含非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如NH4NO3等 五、化学键与物质之间的关系 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 1．化学键与物质的性质 (1)化学键与熔、沸点之间的关系 ① 有些物质熔化时，需要破坏化学键，消耗较多的能量，所以它们的熔、沸点_________， 如氯化钠、金刚石、二氧化硅等 ② 有些物质熔化时，不需要破坏化学键，消耗较少的能量，所以它们的熔、沸点__________， 如氧气、氮气、一氧化碳等 较高 较低 五、化学键与物质之间的关系 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 1．化学键与物质的性质 (2)化学键与物质的稳定性的关系 有些物质中的化学键很强，很难被破坏，化学性质_____________，如氮气等 (3)极性键与非极性键 不同元素的两个原子形成共价键时，它们吸引共用电子的能力不同，共用电子将偏向吸引电子能力较强的一方，所形成的共价键是极性共价键，简称______________ 同种元素的两个原子形成共价键时，它们吸引共用电子的能力相同，所形成的共价键是非极性共价键，简称_______________________ 很稳定 极性键 非极性键 五、化学键与物质之间的关系 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 2.化学键与物质类型的关系 化学键 离子键 共价键 离子化合物 共价化合物 极性键 非极性键 不同原子间 同种原子间 存在于 存在于 只存在于 非金属单质 五、化学键与物质之间的关系 考点1 化学键与物质构成 汇·考点梳理 3.根据物质类别判断化学键类型 非金属单质，如Cl2、N2、I2、P4、金刚石等 只有____________ 非金属元素构成的化合物，如H2SO4、CO2、NH3、HCl、CCl4、CS2等 活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如NaCl、CaCl2、K2O等 只有__________ 含有原子团的离子化合物，如Na2SO4、Ba(OH)2、NH4Cl、Na2O2等 既有__________又有__________ 稀有气体单质，如Ne、Ar等 无化学键 共价键 离子键 离子键 共价键 【典例01-1】【化学键与化学反应的实质】下列有关化学键的叙述正确的是（　　） ①化学键被破坏的变化,一定是化学变化 ②化学键被破坏的变化,不一定是化学变化 ③只要是化学变化一定有新化学键的形成 ④化学变化与化学键的断裂与形成没有必然的联系 A．①③ B．②③ C．②④ D．①④ B 析·典型范例 23 【典例01-2】【离子键】下列关于离子键的说法中，正确的是（　　） A．阴阳离子间相互吸引即离子键 B．非金属元素所组成的化合物中不可能有离子键 C．一个阳离子只可与一个阴离子之间存在离子键 D．活泼金属与非金属化合时一般形成离子键 D 析·典型范例 24 【典例01-3】【共价键】下列反应中，既有共价键的断裂，又有离子键的形成的是（　　） A．盐酸和氢氧化钠溶液反应 B．氯化氢气体溶解于水 C．氯化氢气体遇到氨气产生“白烟” D．锌片投入稀硫酸中产生气体 C 析·典型范例 25 【典例01-4】【离子化合物和共价化合物】表中物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全对应的一组是（　　） A 析·典型范例 选项 A B C D 物质 H2O NaCl HCl NaOH 化学键类型 共价键 共价键 离子键 离子键，共价键 化合物类型 共价化合物 共价化合物 离子化合物 共价化合物 26 【典例01-5】【极性键和非极性键】下列叙述正确的是（　　） A．氢气分子间存在非极性共价键 B．氯气与水反应的产物是离子化合物 C．氧气分子内存在非极性共价键 D．盐酸中含有氯化氢分子 B 析·典型范例 27 【典例01-6】【物质的类别与化学键之间的关系】在半导体领域，二氟化氙(XeF2)常用于硅的气相刻蚀，反应为2XeF2+Si=SiF4↑+2Xe↑。下列说法正确的是（　　） A．该反应中Si作还原剂 B．SiF4是离子化合物 C．Xe含有非极性共价键 D．该反应中化学键无变化 A 析·典型范例 28 【典例01-7】【电子式及其书写】下列有关电子式的叙述正确的是（　　） A．H、He、Li的电子式分别为 B．氯原子的电子式为 ，Cl-的电子式为 C．钠离子、镁离子、铝离子的电子式分别为Na+、Mg2+、Al3+ D．Na2O的电子式为 ，H2O的电子式为 C 析·典型范例 29 【演练01-1】下列关于化学键的说法中，不正确的是（　　） A．化学键是一种作用力 B．化学键分为极性键和非极性键两类 C．化学键可以使离子相结合，也可以使原子相结合 D．化学反应过程中，反应物分子内的化学键断裂，产物分子中的化学键形成 B 析·典型范例 30 【演练01-2】下列现象与离子键有关的是（ ） A．熔融氯化钠导电 B．盐酸溶液导电 C．沸点：Cl2<Br2 D．密度：冰<水 A 析·典型范例 31 【演练01-3】下列过程中，共价键被破坏的是（　　） ①碘升华；②溴蒸气被木炭吸附；③乙醇溶于水；④HCl气体溶于水；⑤冰融化；⑥NH4Cl受热；⑦氢氧化钠熔化；⑧（NH4）2SO4溶于水 A．①④⑥⑦ B．④⑥⑧ C．①②④⑤ D．④⑥ D 析·典型范例 32 【演练01-4】下列关于离子化合物的叙述正确的是（　　） A．离子化合物中可能存在共价键 B．离子化合物中阳离子一定是金属离子 C．离子化合物的水溶液一定能导电 D．离子键在形成过程中一定有电子的得失 A 析·典型范例 33 【演练01-5】下列说法中，不正确的是（　　） A．双原子分子中的共价键，一定是极性键 B．非极性键也可能存在于离子化合物中 C．物理变化可能破坏化学键 D．离子化合物在固态时不能导电 A 析·典型范例 34 【演练01-6】下列说法正确的是（　　） A．第IA族元素都是碱金属元素 B．相邻的原子或离子之间强烈的相互作用叫做化学键 C．第IA族和第VIA族原子化合时，一定形成离子键 D．由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 B 析·典型范例 35 【演练01-7】下列化学用语表示正确的是（　　） A．四氯化碳分子的空间结构模型： B．MgCl2的形成过程： C．14N的原子结构示意图： D．HClO的电子式： D 析·典型范例 36 02 化学反应 与能量转化 一、化学反应中的能量变化 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 1．化学反应中的能量变化 实验内容 实验现象 化学方程式及结论 NaOH溶液与盐酸反应 混合液的温度_______ 化学方程式：____________________________； 结论：反应___________能量 锌与盐酸反应 有大量_______产生，溶液温度_______ 化学方程式：____________________________； 结论：反应___________能量 碳酸氢钠与柠檬酸反应 混合液的温度_______ 结论：反应_________能量 升高 升高 气泡 降低 释放 释放 吸收 NaOH＋HCl=NaCl＋H2O Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑ 一、化学反应中的能量变化 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 2．化学反应的分类 (1)放热反应：最终表现为释放热量的化学反应 (2)吸热反应：最终表现为吸收热量的化学反应 3．常见的放热反应 (1)所有的燃烧反应，如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧 (2)酸碱中和反应，如H＋＋OH－=H2O (3)大多数的化合反应，如H2＋Cl2 2HCl (4)铝热反应，如2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe (5)活泼金属与酸或H2O的反应， 如2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑ ，2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑ 一、化学反应中的能量变化 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 4．常见的吸热反应 (1)消石灰[Ca(OH)2]与氯化铵固体的反应：Ca(OH)2＋2NH4Cl CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)大多数的分解反应，如NH4Cl HCl↑＋NH3↑ (3)碳与水蒸气的反应：C＋H2O(g) CO＋H2 (4)部分以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C＋CO2 2CO 一、化学反应中的能量变化 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 5.放热反应与吸热反应的比较   放热反应 吸热反应 能量变化 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量 键能变化 生成物的总键能大于反应物的总键能 生成物的总键能小于反应物的总键能 图示 常见实例 (1)金属与水或酸的反应 (2)金属氧化物与水或酸的反应 (3)可燃物的燃烧反应及缓慢氧化 (4)酸与碱的中和反应 (5)大部分化合反应 (1)大部分分解反应 (2)Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应 (3)柠檬酸与NaHCO3的反应 (4)高温下焦炭与水的反应 二、化学反应中能量变化的本质及转化形式 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 1．从化学键的角度分析化学反应中能量变化的本质 (1)实例分析 断键时吸收的总能量：436 kJ＋249 kJ＝685 kJ 成键时释放的总能量：930 kJ 所以1 mol H2燃烧 生成水蒸气时释放能量245 kJ 二、化学反应中能量变化的本质及转化形式 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 1．从化学键的角度分析化学反应中能量变化的本质 E1为破坏旧化学键吸收的能量 E2为形成新化学键释放的能量 【结论】①若E1>E2，反应吸收能量(吸热反应) ②若E1<E2，反应释放能量(放热反应) 二、化学反应中能量变化的本质及转化形式 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 2．从物质内部能量的角度分析化学反应中能量变化的本质 【结论】 ① 反应物内部的总能量小于生成物内部的总能量，反应吸收能量 ② 反应物内部的总能量大于生成物内部的总能量，反应释放能量 二、化学反应中能量变化的本质及转化形式 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 3.化学反应中能量变化大小的计算方法 （1）根据反应物总能量和生成物总能量计算： ΔE＝|反应物总能量－生成物总能量| （2）根据化学键断裂吸收的能量和化学键形成释放的能量计算 ①根据化学方程式确定断键、成键的物质的量 ②确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量 ③计算反应的能量变化大小 ΔE＝|断键时吸收能量之和－成键时释放能量之和| 三、原电池的工作原理 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 1．原电池的定义 原电池是一种利用____________反应将化学能直接转化成________的装置 氧化还原 电能 2．原电池的构成要素 (1)一个反应：______________反应 (2)两个电极：相对活泼的金属做______，相对不活泼的金属或能导电的非金属做_______ (3)两个导体：能提供自由移动的离子的电解质溶液作为______________；用_____________ (即导线)连接成闭合回路 氧化还原 负极 正极 离子导体 电子导体 3．原电池的工作原理 工作过程中电解质溶液中阳离子向______移动，阴离子向______移动，与外电路构成闭合回路 正极 负极 四、原电池原理的其他应用 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 1．比较金属的活动性强弱 (1)原理：一般原电池中活动性较强的金属做_______，活动性较弱的金属做_______ (2)应用：A、B两种金属用导线连接后插入稀H2SO4中，若A极溶解，B极上冒气泡，则活动性：A＞B 2．加快化学反应 (1)原理：在原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，溶液中的微粒运动时相互间的干扰小，使化学反应加快 (2)应用：实验室中用Zn和稀H2SO4制取H2时，通常滴入几滴CuSO4溶液，原因是Zn与置换出的Cu构成原电池，加快了反应的进行 负极 正极 五、常见的化学电源 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 1．一次电池 (普通)锌锰干电池 电极反应物 电极材料 电解质溶液 正极反应式 负极反应式 总反应式 负极：Zn 正极： MnO2 NH4Cl糊 负极：Zn 正极：石墨棒 2MnO2＋2NH4＋＋2e－＝2MnO(OH) ＋2NH3 Zn－2e－＋2NH3＝Zn(NH3)2 2＋＋2NH4＋ Zn+2NH4Cl+2MnO2＝Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) 电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池 五、常见的化学电源 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 2．二次电池(充电电池) 放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态 铅酸蓄电池（放电） 电极材料 电解质溶液 正极反应式 负极反应式 总反应式 负极：Pb 正极： PbO2 稀硫酸 Pb＋PbO2＋2H2SO4 ⇌ 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 PbSO4难溶于水 五、常见的化学电源 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 2．二次电池(充电电池) 放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态 铅酸蓄电池（充电） 总反应式 电极材料 阴极反应式 阳极反应式 Pb＋PbO2＋2H2SO4 ⇌ 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 阴极：与外接电源负极相连 阳极：与外接电源正极相连 PbSO4 +2e- = Pb + PbSO4 +2H2O -2e- = PbO2 + 4H++ 五、常见的化学电源 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 3．燃料电池 （1）特点： ① 反应物储存在电池外部 ② 能量转换效率高、清洁、安全 ③ 供电量易于调节 （2）燃料电池常用的燃料有：__________________等；常用氧化剂：______________ 氢气、甲烷、乙醇 氧气 五、常见的化学电源 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 3．燃料电池 （3）燃料电池电极反应式的书写 ① 写出电池总反应式 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 甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的 总反应为CH4＋2O2＋2NaOH=Na2CO3＋3H2O 五、常见的化学电源 考点2 化学反应与能量转化 汇·考点梳理 3．燃料电池 （3）燃料电池电极反应式的书写 ② 写出电池的正极反应式 无论负极燃料是H2还是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C4H10、C2H5OH……)，正极一般都是O2发生还原反应， 若在碱性条件下，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－ = 4OH－ 若在酸性条件下，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－ = 2H2O ③ 写出电池的负极反应式：负极反应式＝总反应式－正极反应式 【典例02-1】【电子式及其书写】下列说法正确的是(　　) ①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应　 ②放热反应在常温下一定很容易发生　 ③反应是放出能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小　 ④有的放热反应加热到一定温度引发后，停止加热，反应也能继续进行 A.只有③④ B.只有①② C.①②③④ D.②③④ A 析·典型范例 54 【典例02-1】【化学键与反应的能量变化】NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12 000～20 000倍。已知：断开1 mol N≡N键吸收的能量为946 kJ，断开1 mol F—F键吸收的能量为154.8 kJ，断开1 mol N—F键吸收的能量为283 kJ。下列说法正确的是(　　) A．N2(g)→2N(g)的过程会放出能量 B．N(g)＋3F(g)→NF3(g)的过程会放出能量 C．N2(g)＋3F2(g)=2NF3(g)的反应为吸热反应 D．如果NF3吸收能量后没有化学键的断裂与形成，仍可能会发生化学反应 B 析·典型范例 55 【典例02-3】【反应前后的总能量变化】100 kPa时，1 mol石墨转化为金刚石的能量变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．石墨比金刚石更稳定 B．金刚石比石墨更稳定 C．石墨转化为金刚石的反应为放热反应 D．破坏1 mol石墨化学键所吸收的能量小于形成1 mol金刚石化学键所放出的能量 A 析·典型范例 56 【典例02-4】【原电池及构成条件】下列装置能构成原电池的是( 　) B 析·典型范例 57 【典例02-5】【原电池工作原理】如图所示的装置中，a的活动性比氢的强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是( 　) A．碳棒上有气体放出，溶液的pH增大 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动，电子从a极流向b极 D．a极上发生了氧化反应 B 析·典型范例 58 【典例02-6】【化学电源】如图为某课外小组自制的氢氧燃料电池，a、b均为石墨。下列叙述不正确的是(　 　) A．a电极是负极，该电极上发生氧化反应 B．总反应式为2H2＋O2=2H2O C．b极反应是O2＋4H＋＋4e－=2H2O D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 C 析·典型范例 59 【典例02-7】【电极方程式的书写】燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是(　　) A.负极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ B.负极反应式：CH4＋8OH－－8e－=CO2＋6H2O C.随着放电的进行，溶液的氢氧根浓度不变 D.放电时溶液中的阴离子向负极移动 D 析·典型范例 60 【演练02-1】下列图示变化为吸热反应的是(　 　) A 析·典型范例 61 【演练02-2】氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。下列说法正确的是 (　 　) A.燃烧时化学能全部转化为热能 B.断开1 mol氢氧键吸收930 kJ能量 C.相同条件下，1 mol氢原子的能量为E1，1 mol氢分子的能量为E2，则2E1＜E2 D.该反应生成1 mol水蒸气时能量变化为245 kJ D 析·典型范例 62 【演练02-3】化学反应A2＋B2=2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．该反应是吸收能量的反应 B．1 mol A—A键和1 mol B—B键断裂能放出x kJ的能量 C．2 mol A—B键断裂需要吸收y kJ的能量 D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量 C 析·典型范例 63 【演练02-4】某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是(　　) A.a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－=Cu C.无论a和b是否连接，铁片均会溶解 D.a和b用导线连接后，Fe片上发生还原反应，溶液中的Cu2＋向铜电极移动 D 析·典型范例 64 【演练02-5】某化学兴趣小组为研究原电池工作原理，设计如图装置。下列叙述正确的是(　　) A．若X为Fe，Y为Cu，则铁为正极 B．若X为Fe，Y为Cu，则电子由铜片流向铁片 C．若X为Fe，Y为C，则碳棒上有红色固体析出 D．若X为Cu，Y为Zn，则铜离子在锌片上发生还原反应 C 析·典型范例 65 【演练02-6】锌-空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时，下列说法正确的是(　　) A．Zn电极是该电池的正极 B．Zn电极的电极反应式：Zn＋H2O－2e－=ZnO＋2H＋ C．OH－向石墨电极移动 D．标准状况下，当消耗11.2 L O2时，电路中流过2 mol电子 D 析·典型范例 66 【演练02-7】镁—空气电池的工作原理如图所示，电池反应式为2Mg＋O2＋2H2O=2Mg(OH)2。有关该电池的说法正确的是(　 　) A.通入氧气的电极为负极 B.电池工作时，溶液中的Na＋由负极移向正极 C.负极的电极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2 D.当电路中转移0.04 mol电子时，参加反应的O2体积为224mL C 析·典型范例 67 03 化学反应 与能量转化 一、化学反应速率 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 1．化学反应速率 （1）定义：描述化学________________的物理量 （2）表示方法 用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物的浓度的增加量来表示 （3）表达式(A为反应物，D为生成物) （4）单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1 反应快慢 一、化学反应速率 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 2．表示化学反应速率的注意事项 (1)对化学反应速率表达式的理解 v(A)= ①在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率数值可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质 ②固体或纯液体的浓度记为常数，Δc=0,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率 ③化学反应速率是一段时间Δt内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率 一、化学反应速率 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 3．化学反应速率的计算 (1)定义式法： v= （2）利用关系式计算 ①、应用前提：同一化学反应 ②、常用关系：速率比_________________________________________________ 化学计量数比＝物质的量浓度变化比＝物质的量变化比 【例】对于反应：aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)，满足如下关系： v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) ＝ a∶b∶c∶d ＝ Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D) ＝ Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D) 一、化学反应速率 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 3．化学反应速率的计算 (3)三段式法 设a mol/L、b mol/L分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol/L为反应物A的转化浓度 mA(g) ＋ nB(g) = pC(g) ＋ qD(g)　　　 a　　　　 b　　　　 0　　 0 mx　　　 nx　　　 px　 　 qx a－mx　 b－nx　　 px　 　qx 起始浓度（mol/L) 转化浓度（mol/L) 某时刻浓度（mol/L) 一、化学反应速率 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 4.化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位； 若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；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， 如aA(g)＋bB(g)= cC(g)＋dD(g)，比较与，若>，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率 二、影响化学反应速率的因素 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 1．主要原因：____________本身的性质 2．基本规律：外界_________越高，速率越快 反应物 条件 （1）温度：温度________，化学反应速率越快 （2）压强：气体反应的压强______，化学反应速率越快 （3）浓度：浓度______，化学反应速率越快 （4）催化剂：显著的______（加快或减慢）正逆反应速率，一般____________，化学反应速率越快 （5）接触面积：反应物的颗粒______，接触面积______，化学反应速率越快 越高 越大 越大 改变 有催化剂 越大 越小 二、影响化学反应速率的因素 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 3．特殊情况 （1）压强 ①、改变非气体反应的压强，反应速率__________ ②、改变等体反应的压强，v正和v逆变化幅度__________ 不变 相同 （2）浓度 ①、固体和纯液体的浓度为定值，改变固体或纯液体的用量，反应速率______ ②、加入固体物质，有可能改变___________，反应速率可能加快 接触面积 不变 二、影响化学反应速率的因素 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 3．特殊情况 （3）无关气体 ①、恒容容器通无关气体，压强______，浓度______ ，速率______ ②、恒压容器通无关气体，体积______ ，浓度______ ，速率______ 不变 不变 增大 增大 减小 减慢 恒容容器 恒压容器 三、化学反应的限度 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 1．可逆反应及其特征 (1)概念：在__________条件下________向正、逆两个方向进行的化学反应 (2)特征 ① 相同条件下，同时向正、逆两个方向进行 ② 对于可逆反应来说，在一定条件下反应物不可能全部转化成产物，反应只能进行到一定的程度，这就是该化学反应在这个条件下所能达到的限度 ③ 在可逆反应的化学方程式中，用“⇌”代替“=” 相同 同时 三、化学反应的限度 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 2．化学反应的限度 (1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的_____________，即该反应进行的限度 (2)对化学反应限度的理解 ① 化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大__________ ② 同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度 最大程度 转化率 四、化学平衡 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 1．化学平衡状态的建立 (1) 以反应2SO2＋O2 ⇌ 2SO3为例，在一定温度下，将0.02 mol SO2和0.01 mol O2通入1L 密闭容器中 催化剂 Δ 反应开始时 反应过程中 反应平衡时 c(反应物)________ → v(正）_______；c(生成物)=_______ → v(逆）=______ c(反应物)______ → v(正）_______；c(生成物)_______ → v(逆）______ v(正）_______ v(逆） ；c(生成物) 与 c(生成物)_____________ 最大 最大 0 0 减小 减小 增大 增大 = 均不变 四、化学平衡 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 1．化学平衡状态的建立 (2) 在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率随时间的变化如图所示 四、化学平衡 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 2．化学平衡状态 (1)概念：在一定条件下_____________进行到一定程度时，反应物和生成物的_________不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率_________，这种状态称为化学平衡状态 可逆反应 浓度 相等 四、化学平衡 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 2．化学平衡状态 (2)特征 逆 动 等 定 变 研究对象是可逆反应 动态平衡，反应没有停止 同一物质的正逆反应速率相等 各组分的浓度、百分含量等不再发生变化 条件改变，平衡发生移动 四、化学平衡 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 3.化学平衡状态的判断依据 (1)直接依据——根据速率关系 ① 同一物质：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A) ② 不同物质：速率之比＝化学计量数之比，但必须是不同方向的速率 (2)间接依据——根据各组分的量 首先分析该量是“变量”还是“恒量”， 如为“恒量”，即随反应的进行永远不变，则不能作为判断平衡状态的依据； 如为“变量”，即该量随反应进行而改变，当其“不变”时，则为平衡状态 四、化学平衡 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 4.化学平衡状态的判断 反应 mA(g)＋nB(g)⇌ pC(g)＋qD(g) 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 __________ 各物质的质量或各物质的质量分数一定 __________ 各气体的体积或气体体积分数一定 __________ 总体积、总压强、总物质的量一定 __________ 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A __________ 在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C __________ v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q __________ 在单位时间内生成了n mol B的同时消耗了q mol D __________ 平衡 平衡 平衡 不一定平衡 平衡 平衡 不一定平衡 不一定平衡 四、化学平衡 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 4.化学平衡状态的判断 反应 mA(g)＋nB(g)⇌ pC(g)＋qD(g) 压强 m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件不变) __________ m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件不变) __________ 混合气体平 均相对分子质量 当m＋n≠p＋q时，Mr一定 __________ 当m＋n＝p＋q时，Mr一定 __________ 温度 任何化学反应都伴随着能量的变化，当温度一定时 (其他条件不变) __________ 体系的密度(ρ) 密度一定 __________ 其他 若体系颜色不再变化等 __________ 平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡 五、化学平衡移动及其影响因素 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 1．化学平衡移动 (1)概念：已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程 (2)影响因素：_________________________等 温度、浓度、压强 五、化学平衡移动及其影响因素 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 2．化学平衡移动的理解 (1)化学平衡移动过程可表示为 某条件下化学平衡 v(正)=v(逆)≠0 平衡被破坏 新条件下化学平衡 v`(正)=v`(逆)≠0 改变条件 v(正)≠v(逆） 一段时间后 (2) 化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正≠v逆，平衡才发生移动 五、化学平衡移动及其影响因素 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 3．外界条件对化学平衡的影响 （1）温度：升高温度，平衡向_________反应方向移动 （2）浓度：增大反应物浓度，平衡向______反应方向移动 （3）压强：增大气体反应压强，平衡向__________________的方向移动 吸热 正 气体体积减小 五、化学平衡移动及其影响因素 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 4．化学平衡的相关计算——三段式法 反应 mA（g） + nB（g） ⇄ pC（g） + qD（g） 起始量/mol a b   c   d 转化量/mol x(耗)       平衡量/mol a-x   b－   c+   d+ (1)建立解题模式的方法：① 确定反应物或生成物的起始加入量 ② 确定反应过程的变化量 ③ 确定平衡量 ④ 依据题干中的条件，建立等量关系进行计算 五、化学平衡移动及其影响因素 考点3 化学反应的快慢和限度 汇·考点梳理 4．化学平衡的相关计算——三段式法 (2)对于反应物： 转化浓度＝起始浓度－平衡浓度；对于生成物：转化浓度＝平衡浓度－起始浓度。 三个量中，只有转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比，起始浓度和平衡浓度则是任意的 (3)转化率的计算： A的转化率＝ ×100% ； “量”指物质的量、浓度、体积、质量等 D 析·典型范例 【典例03-1】【 化学反应速率的概念及表示方法】 已知4NH3(g)＋5O2(g) ⇌ 4NO(g)＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系式为(　　) A．4v(NH3)＝5v(O2) B．5v(O2)＝6v(H2O) C．2v(NH3)＝3v(H2O) D．4v(O2)＝5v(NO) 催化剂 Δ 91 析·典型范例 【典例03-2】【影响化学反应速率的因素】 下列有关反应速率的说法正确的是(　　) A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率 B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢 D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢 D 92 析·典型范例 【典例03-3】【化学反应速率图像分析及应用】化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是(　　) A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1 B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1 C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1 D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1 B 93 析·典型范例 【典例03-4】【可逆反应】下列反应不属于可逆反应的是( 　　) A．二氧化硫的催化氧化 B．氯气溶于水 C．工业合成氨 D．水电解生成H2和O2与H2在O2中的燃烧反应 D 94 析·典型范例 【典例03-5】【化学平衡状态的特点及判断】反应2SO2＋O2⇌2SO3达到平衡状态后，下列说法正确的是(　　) A．三氧化硫的生成速率与分解速率相等 B．二氧化硫、氧气、三氧化硫的分子数之比是2∶1∶2 C．二氧化硫与氧气不再化合生成三氧化硫 D．降低温度，原化学平衡状态未被破坏 A 95 析·典型范例 【典例03-6】【化学平衡移动及影响因素】某温度下，反应N2O4(g)⇌2NO2(g)(正反应吸热)在密闭容器中达到平衡状态，下列说法不正确的是(　　) A．加压时(体积变小)，正反应速率增大 B．保持体积不变，加入少许N2O4，将使正反应速率减小 C．保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深 D．保持体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深 B 96 析·典型范例 【典例03-7】【 化学平衡图像研究】一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是(　 　) A．t min时该反应达到化学平衡状态 B．反应开始到10 min，用X表示的反应速率为0.079 mol·L－1·min－1 C．反应开始到10 min时，Y的转化率为79% D．反应的化学方程式为X(g)＋2Y(g)⇌ 3Z(g) C 97 【演练03-1】在2A(g)＋B(g)=3C(g)＋4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是(　　) A.v(A)＝0.5 mol/(L·s) B.v(B)＝0.3 mol/(L·s) C.v(C)＝0.8 mol/(L·s) D.v(D)＝1.0 mol/(L·s) B 析·典型范例 98 【演练03-2】用铁片与2 mol·L－1的稀硫酸混合制备氢气时，若向其中分别再加入少量等体积的下列物质： ①KCl溶液、②4 mol·L－1盐酸、③CuCl2溶液、④4 mol·L－1 CH3COONa溶液，则加入后反应生成氢气速率的大小顺序是(　　) A．②＞③＞④＞① B．③＞①＞②＞④ C．③＞②＞①＞④ D．④＞③＞②＞① C 析·典型范例 99 【演练03-3】外界其他条件相同，不同pH下，用浓度传感器测得反应 2A＋B=3D中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关说法正确的是(　　) A．pH＝8.8时，升高温度，反应速率不变 B．保持外界条件不变，反应一段时间后，pH越小，D的浓度越大 C．为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应 D．减小外界压强，反应速率一定减小 C 析·典型范例 100 【演练03-4】在两个恒容的密闭容器中分别进行反应甲： C(s)＋H2O(g) ⇌CO(g)＋H2(g)，乙：CO(g)＋H2O(g) ⇌ CO2(g)＋H2(g)。 其中能表明甲、乙反应都达到平衡状态的是(　　 ) A．恒温时，气体压强不再改变 B．断裂O—H键的速率是断裂H—H键的速率的2倍 C．混合气体密度不变 D．单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9∶1 B 析·典型范例 101 【演练03-5】现有反应3Fe(s)＋4H2O(g)⇌ Fe3O4(s)＋4H2(g)在一体积可调的密闭容器中达到平衡状态。下列措施不能使平衡移动的是(　　) A．保持容器体积不变，增大H2O(g)的量 B．升高温度 C．保持容器体积不变，充入惰性气体氩气 D．保持容器体积不变，减少H2的量 C 析·典型范例 102 【演练03-6】一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在体积为1 L的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)⇌ 2Z(g)，下列示意图合理的是(　　) D 析·典型范例 103 感谢 您的聆听 THANKS 鲁科版2019必修第二册 Pb＋SO42-－2e－=PbSO4 PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e－ = PbSO4＋2H2O $