第六章 化学反应与能量【基础诊断与扫盲】高一化学下学期人教版

第六单元 化学反应与能量 知识点 01 诊断评价 化学反应与热能 不了解 了解 掌握 1．对于放热反应，反应物的键能总和大于生成物的键能总和。(______) 2．铁与盐酸反应属于放热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应属于吸热反应。(______) 3．1mol H2和1 mol Cl2的总能量大于2 mol HCl的能量。(______) 4．断裂1 mol H—Cl键吸收的能量和形成1 mol H—Cl键释放的能量相同。(______) 5．所有化学反应中，反应物的总能量一定大于生成物的总能量。(______) 6．O2→2O过程需要释放能量。(______) 7．化学变化遵循质量守恒和能量守恒。(______) 8．吸热反应一定需要加热才能发生。(______) 9．石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定。(___) 10．所有化合反应都是放热反应。(_____) 11．物质发生吸热反应后，体系的总能量减少。(_____) 12．需加热才能进行的反应是吸热反应，不需加热就能进行的反应是放热反应。(______) 13．从能量角度看，断开化学键要放热，形成化学键要吸热。一个化学反应是释放能量，还是吸收能量，取决于二者的相对大小。___ 14．放热反应为“贮存”能量的过程，吸热反应为“释放”能量的过程。(_______) 15．任何化学反应，都有物质变化，同时伴随着能量变化。(_______) 知识点 02 诊断评价 化学能转化为电能 不了解 了解 掌握 16．构成原电池正极和负极的材料必须是金属。(______) 17．由A、B金属和稀硫酸构成的原电池，A极上有气泡放出，则金属性A大于B。( ) 18．将铁、铜片插入浓硝酸(常温)构成原电池，并连接电流计，验证原电池中较活泼金属为负极。(______) 19．原电池的负极金属一定比正极金属活泼。(______) 20．原电池工作时，电子通过电解质溶液由正极移向负极。(______) 21．目前我国的电力主要来自火力发电。(_____) 22．利用化学电池可将化学能全部转化为电能。(_____) 23．反应可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能。(___________) 24．在原电池中失去电子的一极是阴极，发生的是还原反应。(_____) 25．可由 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 反应 ，设计成原电池________ 26．用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率。(_______) 27．原电池的正极是电子流出的一极。(______) 28．在铜—锌—稀硫酸原电池中，电子由锌通过导线流向铜，再由铜通过电解质溶液到达锌。(_____) 29．原电池中阳离子向正极移动。(_____) 30．将铜片和锌片用导线连接插入酒精中，电流表指针发生偏转。(_____) 知识点 03 诊断评价 化学反应速率及影响因素 不了解 了解 掌握 31．v(A)=0.1 mol·L-1·s-1指1 s时c(A)=0.1 mol·L-1。(______) 32．反应速率一般是指某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。(_____) 33．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加。(________) 34．化学反应速率一般指的是平均速率，可以用固体物质来表示。(_______) 35．在反应中，5s末时，。(_______) 36．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。(_______) 37．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1。(__) 38．A(s)＋B(g)=C(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)=1∶1∶1。(______) 39．由于固体和纯液体的浓度可视为常数，所以不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率。(_____) 40．由计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。(______) 41．同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快。(_______) 42．每种物质都可用于表示化学反应速率，其数值可能不同，但快慢意义相同。( ) 43．往锌与稀硫酸反应混合液中加入NH4HSO4固体，反应速率不变。(_______) 44．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2 ，减小压强，反应速率减慢。(_______) 45．增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成的速率。(_______) 46．增大反应体系的压强，一定能加快反应速率。(______) 47．在恒温条件下，增大压强，化学反应速率一定加快。(_______) 48．对于反应2H2O22H2O+O2↑，加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率。(_______) 49．升温时吸热反应速率增大，放热反应速率减小。(______) 50．催化剂参与化学反应，改变了活化能，但反应前后的物理和化学性质保持不变。(______) 51．在过氧化氢溶液中加入少量，可加快氧气的生成速率。(_________) 知识点 04 诊断评价 化学反应的限度 不了解 了解 掌握 52．和在加热条件下充分反应，生成HI的分子数为。(____) 53．可以通过改变温度控制可逆反应的反应限度。(______) 54．可逆反应达到最大限度状态也是反应停止状态。(______) 55．在已达到平衡的可逆反应中，充入由构成的氧气一段时间后，存在于二氧化硫、氧气和三氧化硫中。(_____) 56．NH3＋HCl=NH4Cl和NH4ClHCl↑＋NH3↑为可逆反应。(______) 57．可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。(_______) 58．一定条件下反应N2＋3H22NH3达到平衡时，3v正(H2)=2v逆(NH3)。(_____) 59．化学反应达到平衡后，反应物和生成物的浓度或百分含量相等。(___) 60．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。(______) 61．平衡状态是一种静止的状态，反应物和生成物的浓度已经不再改变。(______) 62．在一定条件下，一个可逆反应达到的平衡状态就是该反应所能达到的最大限度。(__) 63．可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等。(______) 64．化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。(__) 知识点 05 诊断评价 化学反应条件的控制 不了解 了解 掌握 65．500℃左右比室温更有利于合成氨反应，提高的平衡转化率。(_____) 66．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率。(_____) 67．合成氨反应必须在低温下进行。(_____) 68．使用铁做催化剂，可提高合成氨反应的速率和平衡转化率。(_____) 69．充入的N2越多越有利于NH3的合成。(______) 70．使用催化剂能提高合成氨反应物的平衡转化率。(______) 71．合成氨采用，因为该压强下铁触媒的活性最高。(_____) 72．合成氨工业对解决人类的粮食问题发挥了重要作用。(______) 参考答案： 1．× 2．√ 3．√ 4．√ 5．× 6．× 7．√ 8．× 9．× 10．× 11．× 12．× 13．× 14．× 15．√ 16．× 17．× 18．× 19．× 20．× 21．× 22．× 23．× 24．× 25．√ 26．√ 27．× 28．× 29．√ 30．× 31．× 32．√ 33．× 34．× 35．× 36．× 37．× 38．× 39．√ 40．× 41．× 42．× 43．× 44．√ 45．× 46．× 47．× 48．× 49．× 50．× 51．√ 52．× 53．√ 54．× 55．√ 56．× 57．√ 58．× 59．× 60．√ 61．× 62．√ 63．× 64．√ 65．× 66．√ 67．× 68．× 69．× 70．× 71．× 72．√ 知识点01 化学反应与热能 1．实验探究 （1）向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度 升高 ，说明该反应为 放热 反应。 （2）将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体粉末与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，将烧杯放在滴有几滴水的木片上。用玻璃棒快速搅拌，闻到有 刺激性 气味时用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部感觉 冰凉 ，烧杯与木片间有 结冰 现象，说明该反应为 吸热 反应。 2．放热反应与吸热反应 （1）放热反应： 释放热量 的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。 （2）吸热反应： 吸收热量 的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应。 3．化学反应存在能量变化的原因 （1）从化学键的变化理解——主要原因 （2）从物质储存化学能的角度理解 宏观解释 放热 反应示意图 吸热 反应示意图 化学反应 放出热量 化学反应 吸收热量 ①放热反应可以看成是反应物所具有的 化学 能转化为 热 能释放出来。 ②吸热反应可以看成是 热 能转化为 化学 能被生成物所“储存”。 4．人类对能源的利用 （1）利用的三个阶段 　——树枝杂草　　 　　　↓ —— 煤 、 石油 、 天然气 　　　↓ —— （2）化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 ①一是其短期内 不可再生 ，储量有限； ②二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 SO2、NOx、CO 等是大气污染物的主要来源。 5．新能源 （1）特点：资源丰富、 可以再生 、对环境 无污染 等。 （2）人们比较关注的新能源： 太阳 能、 风 能、地热能、海洋能和 氢 能等。 6．放热反应与吸热反应的比较 放热反应 吸热反应 形成原因 反应物具有的总能量 大于 生成物具有的总能量 反应物具有的总能量 小于 生成物具有的总能量 与化学键强弱的关系 生成物分子成键时释放的总能量 大于 反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量 小于 反应物分子断键时吸收的总能量 反应过程图示 示例 ①金属与水或酸的反应 ②燃烧反应 ③中和反应 ④大部分化合反应 ①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ②C与H2O(g)、CO2的反应 ③大部分分解反应 知识点02 化学能转化为电能 1．火力发电 （1）火力发电原理：通过 化石燃料 燃烧时发生的氧化还原反应，使 化学 能转化为 热能 ，加热水使之汽化为蒸汽以推动蒸汽轮机，带动 发电机 发电。间接实现了 化学能 转化为电能。 （2）能量转换过程： 化学 能 热 能 机械 能 电 能。其中能量转换的关键环节是 燃烧(氧化还原反应) 。 2．化学能直接转化为电能——原电池 （1）工作原理 能量变化 化学能转化为电能 形成条件 两个电极 组合情况 ① ② ③ ④ 负 极 较活泼金属 金属 金属 石墨或Pt 正 极 较不活泼金属 金属氧化物 石墨或Pt 石墨或Pt 电解质溶液或 熔液、固体 电解质可能与电极的负极反应，也可能不与电极反应 电极上 有自发的氧化还原反应发生 微粒流向 外电路 电子从负极流向正极 内电路 溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极 （2）多角度判断原电池的正、负极 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 还原反应 电极反应类型 氧化反应 电子流入 电子流向 电子流出 电流流出 电流流向 电流流入 阳离子迁移的电极 离子流向 阴离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 （3）原电池原理的应用 加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。 比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。 设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应——氧化反应式、还原反应式。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 用于金属的防护 将需要保护的金属连接另一较活泼的金属，要保护的金属作原电池的正极受到保护。 3．原电池的生活示例——水果电池 （1）水果电池中，水果的作用是 提供电解质溶液 。 （2）水果电池中，选择电极材料时应注意两电极不能相同，其中有一电极为活泼金属如Al、Fe等，另一电极可以是Cu片或 石墨棒 等。 4．常见的化学电源 （1）锌锰干电池 ①结构：锌锰干电池是以锌筒作 负 极，石墨棒作 正 极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl作电解质溶液 。 ②原理：锌锰干电池属于 一次性 电池，放电之后 不能 充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)。负极发生的电极反应为 Zn－2e－===Zn2＋ ，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3↑＋H2O。 （2）充电电池 ①充电电池属于 二次 电池。有些充电电池在放电时所进行的 氧化还原 反应，在充电时可以 逆向 进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时间内循环进行。 ②常见充电电池：铅酸蓄电池、 镍氢电池 、锂离子电池等。 知识点03 化学反应速率及影响因素 1．表示方法：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的 减少量 或生成物浓度的 增加量 (均取正值)来表示。 2．表达式：v＝，单位 mol/(L·min) 或 mol/(L·s) 。 3．化学反应速率的影响因素 （1）浓度：增大反应物浓度，化学反应速率 增大 。 （2）温度：升高温度，化学反应速率 增大 。 （3）压强：对于气体参加的反应，增大压强，气体反应物浓度 增大 ，化学反应速率增大 。 （4）催化剂：催化剂可以改变化学反应速率，一般加快反应速率。 （5）其他：反应物状态、固体的 表面积 、溶剂、光照等。 4．温度对化学反应速率的影响 实验操作 试管中均为2 mL 5%的H2O2溶液，同时滴入2滴FeCl3溶液 实验现象 ①产生气泡速率 最慢 ②产生气泡速率 较快 ③产生气泡速率 最快 实验结论 其他条件相同时，升高温度，化学反应速率 增大 ，降低温度，化学反应速率 减小 5．催化剂对化学反应速率的影响 实验操作 实验现象 ①有 少量 气泡出现 ②产生 大量 气泡 ③产生 大量 气泡 实验结论 MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率 加快 6．压强对化学反应速率的影响 在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图所示)。 （1）恒容时： 增大 压强体积 缩小 反应速率 增大 。 （2）气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响 （3）恒容：充入“惰性气体”―→总压 增大 ―→反应物浓度 不变 ―→反应速率 不变 。 （4）恒压：充入“惰性气体”―→体积 增大 ―→反应物浓度 减小 ―→反应速率 减小 。 知识点04 化学反应的限度 1．可逆反应 （1）概念：在同一条件下 正反应 方向和 逆反应 方向均能进行的化学反应。 （2）特点：①反应不能进行 到底 ；②在一定条件下 反应物 与 生成物 同时存在；③正、逆反应方向 同时 进行。 2．化学平衡 （1）化学平衡的建立 ①浓度对速率的影响的角度：在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2，发生反应：N2＋3H22NH3。 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度最大 v正最大 v正＞v逆 生成物浓度最小 v逆最小 变化 反应物浓度减小 v正减小 v正＞v逆 生成物浓度增大 v逆增大 平衡 反应物浓度不变 v正不变 v正＝v逆≠0 生成物浓度不变 v逆不变 ②利用速率—时间(v­t)图像分析： （2）化学平衡状态的概念： 在一定条件下，当反应进行到一定程度时， 正反应速率 与 逆反应速率 相等，反应物的 浓度 和生成物的 浓度 都不再改变，达到一种表面静止的状态，称之为 化学平衡 状态。 （3）化学反应的限度是指可逆反应在一定条件下所能达到或完成的 最大 程度，即该反应进行的限度。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 。 （4）转化率＝×100%。 （5）影响因素：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。 知识点05 化学反应条件的控制 1．化学反应条件的控制 （1）目的：促进 有利 的化学反应，抑制 有害 的化学反应。 （2）基本措施 ①改变化学反应速率：改变反应体系的 温度 、物质的 浓度 、气体的 压强 、固体的 表面积 以及催化剂的合理使用等。 ②改变可逆反应进行的限度：改变 可逆反应 体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。 （3）考虑因素：控制反应条件的成本和实际可能性。 2．提高煤的燃烧效率 （1）煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的 接触面积 ，煤粉燃烧 更充分 ，反应速率快；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减少，且会造成污染。 （2）选择保温隔热且耐热的炉灶材料的主要目的是 防止 热量散失。 （3）充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是将燃烧后的废气通过 热交换 装置，供其他方面使用。 3．化学平衡状态的特征——“五字诀” 4．化学平衡状态的判定 （1）正、逆反应速率相等：＝ （2）各组分的浓度保持一定 （3）间接标志——“变量不变” 5 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $