一、选择题
1．利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O设计的电池装置如图所示，该装置既能有效消除氮氧化物的排放减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是（）
A．电池工作时，OH—从左向右迁移
B．电极A上发生氧化反应，电极A为正极
C．当有0.1molNO2被处理时，外电路中通过电子0.4mol
D．电极B的电极反应式为2NO2+8e-+8H+=N2+4H2O
【答案】C
【分析】
由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，结合电解质溶液呈碱性解答该题。
【详解】
由反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极；
A．A为负极，B为正极，电池工作时，OH—从右向左迁移，故A错误；
B．A为负极，发生氧化反应，故B错误；
C．当有0.1molNO2被处理时，N元素从+4价降为0价，则外电路中通过电子0.4mol，故C 正确；
D．电极B为正极，发生还原反应，电极反应式为2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-，故D错误；故答案为C。
2．化学反应中能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。其原因是
A．反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量
B．反应物所具有的总能量低于生成物具有的总能量
C．在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D．在化学反应中需要降温的反应就是放热反应
【答案】B
【分析】
【详解】
如果反应物的总能量高于生成物的总能量，则该反应是放热反应，反之是吸热反应，答案
选B 。
3．下列反应属于氧化还原反应，而且△H ＞0的是( )
A ．铝片与稀H 2SO 4的反应
B ．22Ba(OH)8H O ?与4NH Cl 的反应
C ．灼热的木炭与CO 2的反应
D ．甲烷在O 2中的燃烧反应
【答案】C
【详解】
A ．铝片与稀H 2SO 4的反应中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应；反应发生放出热量，反应属于放热反应，故△H ＜0，A 不符合题意；
B ．22Ba(OH)8H O ?与4NH Cl 反应吸收热量，属于吸热反应；反应过程中元素化合价没有发生变化，故反应属于非氧化还原反应，B 不符合题意；
C ．灼热的木炭与CO 2反应产生CO ，反应发生吸收热量；反应过程中有元素化合价的变化，反应属于氧化还原反应，C 符合题意；
D ．甲烷在O 2中的燃烧，放出热量，属于放热反应；反应过程中有元素化合价的变化，因此反应属于氧化还原反应，D 不符合题意；
故合理选项是C 。
4．如图所示进行实验，下列说法不正确的是
A ．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生
B ．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能
C ．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转
D ．装置乙中负极的电极反应式：Zn －2e －===Zn 2＋
【答案】B
【详解】
A ．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，所以甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生，故A 正确；
B ．装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气没有形成原电池，故B 错误；
C ．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，所以锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转，故C 正确；
D ．装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式：Zn-2e -═Zn 2+，故D 正确；故选B 。
【点睛】
准确理解原电池原理是解题关键，装置甲的锌片与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置乙中锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池装置中，锌片的活泼性大于铜片的活泼性，所以锌片作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，铜片作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，据此分析。
5．下列关于化学反应速率的说法正确的是
A．因是同一反应，所以用不同物质表示化学反应速率时，所得数值是相同的
B．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
C．化学反应速率为“1mol/(L?min)”表示的意思是：时间为1min时，某物质的浓度为
1mol/L
D．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者任何一种生成物浓度的增加
【答案】B
【详解】
A．同一反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值比值等于方程式的系数之比，则不一定相等，故A错误；
B．化学反应速率的大小可以体现化学反应进行的快慢，即根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢，故B正确；
C．化学反应速率为“1 mol/(L?min)”表示的意思是：时间1min内，某物质的浓度变化量为1mol/L，故C错误；
D．化学反应的反应速率不能用固体物质单位时间内浓度的变化量表示，故D错误；
故答案为B。
6．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为负极；c、d相连时，外电路的电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；
b、d相连时，d极逐渐溶解，则四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）
A．a>b>c>d B．a>c>d>b C．c>a>d>b D．b>d>c>a
【答案】B
【分析】
根据原电池的正负极判断金属活泼性，负极强于正极；根据电极反应的反应类型判断金属活泼性，发生氧化反应的电极活泼；根据电流流向判断金属活泼性，电流从正极流向负极，负极活泼。
【详解】
a、b相连时，a为负极，活泼金属作负极，所以金属活动性a>b；c、a相连时，c上产生大量气泡，c上发生得电子发生还原反应，所以a上发生失电子发生氧化反应，故金属活动性a>c；c、d相连时，电流由d经导线流向c，电流由正极流向负极，所以c作负极d作正极，金属活动性c>d，
b、d相连时，d极逐渐溶解，，即b是正极，d是负极，活泼性d>b，所以a、b、
c、d4块金属的活动性由强到弱的顺序为a>c>d>b，
故选：B。
7．可逆反应2NO 22NO＋O2在恒容密闭容器中进行，下列情况达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②混合气体的平均相对分子质量不再改变
③NO2、NO、O2的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
A．①②④B．②③⑤C．①②⑤D．①②④⑤
【答案】A
【分析】
根据平衡状态的两个重要特征来判断：（1）v（正）=v（逆）；（2）混合物中各组成成分的百分含量不变。
【详解】
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，符合特征（1），正确；
②该反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，正确；
③用NO2，NO，O2表示的反应速率的比为2：2：1的状态，说明了反应中各物质的转化量的关系，不符合，错误；
④NO2是红棕色气体，颜色不变时说明NO2的浓度保持不变，符合特征（2），正确；
⑤在恒容密闭容器中，该体系的ρ始终保持不变，不能说明是否达到平衡状态，错误；
答案选A。
8．某同学为探究FeCl3与KI反应是否存在反应限度，设计了如下实验方案(FeCl3溶液、KI 溶液浓度均为0.1mo1?L-1)，最合理的方案是
A．方案1 B．方案2 C．方案3 D．方案4
【答案】D
【详解】
KI溶液和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-
═2Fe2++I2，反应后的溶液中加入CCl4，如有机层呈紫红色，则说明生成碘；向含Fe3+的溶
液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色，这是Fe3+的特殊反应，所以可滴加KSCN溶液，溶液显血红色，发生Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3，就说明Fe3+没有反应完，故D正确。
9．工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．合成氨的正、逆反应的焓变相同
B．若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短
C．在该过程中，N原子和H原子形成了含有非极性键的氨气分子
D．合成氨反应中，反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量
【答案】B
【详解】
A．在可逆反应中，正反应和逆反应的焓变数值相同，但符号相反，A错误；
B，使用催化剂，化学反应速率加快，生成等量的NH3需要的时间更短，B正确；
C．N原子和H原子吸引电子的能力不同，形成的是极性键，C错误；
D．根据图示，合成氨反应是放热反应，因此反应物断键吸收的能量小于生成物形成键释放的能量，D错误；
答案选B。
10．科学家近期研发出如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列有关叙述错误
．．的是
A．b电极不可用石墨替代Li
B．正极反应为：Li1-x Mn2O4+xLi++xe－ = LiMn2O4
C．电池总反应为：Li1-x Mn2O4+xLi = LiMn2O4
D．放电时，溶液中Li+从a向b迁移
【答案】D
【分析】
锂离子电池中，b为Li，失去电子，作负极，LiMn2O4为正极；充电时Li+在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，据此分析。
【详解】
A. C不能失电子，故b电极不可用石墨替代Li，A项正确；
B. 正极发生还原反应，Li1-x Mn2O4得电子被还原，电极反应为：Li1-x Mn2O4+xLi++xe－ =
LiMn2O4，B项正确；
C. Li失电子，Li1-x Mn2O4得电子，生成的产物为LiMn2O4，电池的总反应为：Li1-x Mn2O4+xLi = LiMn2O4，C项正确；
D.放电时，阳离子移动到正极，即从b向a迁移，D项错误；
答案选D。
11．在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是( )
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定
【答案】B
【详解】
A．由于发生是从正反应方向开始的，所以开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零，正确；
B．随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，因此正反应速率逐渐减小，逆反应的速率逐渐增大，最后当正反应与逆反应的速率相等时反应达到了平衡，但是不可能减小为零。错误；
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，当增大到与正反应速率相等时，反应就达到了平衡状态而最后保持恒定，正确；
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，当达到平衡时，正反应速率与逆反应速率相等且都保持恒定，正确。
12．硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中只含有NO、NO2两种气体。将一定量废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，溶液中生成的NO3-、NO2-两
种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x2
2
n(NO)
[x=]
n(NO)+n(NO)变化关系可用图所示。已知溶液中可发生以下两个反应：
①NO＋NO2＋Na2CO3=2NaNO2＋CO2；
②2NO2＋Na2CO3=NaNO2＋NaNO3＋CO2
下列说法正确的是
A．图中线段a表示NO3－离子
B．随x值增大，溶液中n(NO3-)＋n(NO2-)增大
C．x＝0.6时，反应中可收集到标准状况下CO2 44.8 L
D．若测得所得溶液中n(NO3-)为0.5 mol，则x值为0.75
【答案】D
【分析】
由方程式和图象可知，NO单独不能被吸收：
①当NO和NO2混合气体被NaOH溶液恰好完全吸收，满足n(NO2)：n(NO)=1，即x=0.5，此时只生成NO2-，n(NO3-)=0，n(NO2-)=2mol，所以a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子；
②当气体只有NO2时，即x=1，发生反应2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成
n(NO3-)=n(NO2-)=1mol；
③由x=0.5和x=1可知，一定量废气中n(NO2)≥n(NO)，并且n(NO2)+n(NO)=2mol，生成
n(NO3-)+n(NO2-)=2mol；
④反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2和2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2均有
n(N)=2n(C)，即n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol，所以n(CO2)=1mol；
综上可知：2mol废气通入到足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，即n(NO2)≥n(NO)，生成
n(NO3-)+n(NO2-)=2mol；n(CO2)=1mol；a曲线表示NO2-离子、b曲线表示NO3-离子。
【详解】
A．当x=0.5时，只发生反应NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2，n(NO3?)=0，n(NO2?)=2mol，所以a曲线表示NO2?离子、b曲线表示NO3?离子，故A错误；
B．当x=0.5时，只生成NO2?，n(NO2?)=2mol；当x=1只发生反应
2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2，此时生成n(NO3?)=n(NO2?)=1mol，根据N原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2mol，即溶液中n(NO3?)+n(NO2?)不变、始终等于2mol，故B
错误；
C．由于废气中n(NO2)?n(NO)，并且n(NO2)+n(NO)=2mol，根据反应①②可知
n(NO2)+n(NO)=2n(CO2)=2mol，即n(CO2)=1mol，标准状况下体积为22.4L，故C错误；D．设n(NO2)=a，n(NO)=b，则a+b=2mol，发生反应①余下NO2的物质的量为(a?b)mol，发生反应②生成n(NO3?)=0.5(a?b)=0.5 mol，即a?b=1mol，联立方程组解得a=1.5mol，
b=0.5mol，废气中NO2的物质的量分数x=1.5mol
2mol
×100%=75%，故D正确；
答案选D。
13．一定温度、体积的密闭容器中，可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)达到平衡时，下列说法能判断该反应达到平衡的是（）
①C的生成速率和C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB
③混合气体的密度不再变化
④混合气体的总压强不再变化
⑤A、B、C物质的量之比为1∶3∶2
⑥混合气体的平均相对分子质量不变
⑦容器中C的体积分数不变
A．②④⑤⑦B．①③④⑥⑦C．①④⑥⑦D．①③④⑤
【答案】B
【分析】
化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论。
【详解】
针对于可逆反应：A（s）+3B(g)?2C(g)；
①C的生成速率与C的分解速率相等，故正逆反应速率相等，故①正确；
②单位时间内a mol A生成是逆反应，同时3a molB是逆反应，未体现正与逆的关系，故②错误；
③密度=m
V
，气体的总质量会变，体积不变，故气体密度不再变化可作为判断是否达到平
衡状态的依据，故③正确；
④反应前后气体的体积不等，故混合气体的总压强不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故④正确；
⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率，故A、B、C的物质的量比为1:3:2不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故⑤错误；
⑥平均相对分子质量=m
n
，反应向右进行时，气体的总质量增大，总物质的量变小，故混
合气体的平均相对分子质量不变可作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故⑥正确；⑦容器中C的体积分数不变，说明各物质的量不变，达平衡状态，故⑦正确；说法正确的是①③④⑥⑦；
故答案选B。
【点睛】
作为达到化学平衡状态的标志，该量必须是变量，当变量不变，则反应达到平衡。
14．一定条件下，对于可逆反应：X（g）＋3Y（g）2Z（g），若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 c1、c2、c3（均不为 0，单位 mol/L），达到平衡时，X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.08mol/L，则下列判断不正确的是
A．c1∶c2＝1∶3 B．平衡时 Y 和 Z 的生成速率之比为 3∶2 C．X、Y 的转化率之比等于 1:3 D．c2的取值范围为 0＜c2＜0.42 mol/L
【答案】C
【详解】
A.设X 转化的浓度为x ，若从正反应建立平衡，则 123X(g)+3Y(g)=2Z(g)
c c c 320.10.30.08
x x x
起始(mol/L)转化(mol/L)平衡(mol/L)，12c 0.1moL /L
1c 30.3mol /L 3x x +==+，若从逆反应建立平衡，则，12c 0.1moL /L-1c 0.3mol /L-33x x ==，故A 正确；
B. 平衡时，正逆反应速率相等，则Y 和Z 的生成速率之比为3:2，故B 正确；
C. 按A 分析，反应前后X 、Y 气体的浓度比为1:3、化学方程式中化学计量数之比为1:3，所以达到平衡状态时，转化率相同，故C 错误；
D. 反应为可逆反应，物质不可能完全转化，如从正反应建立平衡，则消耗X 小于0.04mol ?L ?1、消耗X 小于0.12mol ?L ?1，则c 2<0.12mol ?L ?1+0.3mol ?L ?1=0.42mol ?L ?1，如反应从逆反应建立平衡，按已知条件，0 答案选C 。 15．将V 1mL 1.0 mol?L -1NaOH 溶液和V 2mL 未知浓度的HCl 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V 1+V 2=50 mL)。下列叙述正确的是 A ．做该实验时环境温度为 22℃ B ．该实验表明热能可以转化为化学能 C ．HCl 溶液的浓度约是 1.5 mol?L -1 D ．该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】C 【详解】 A ．由图可知，温度为 22℃时，已经加入了5mLNaOH 溶液，而中和反应为放热反应，则该实验开始温度低于22℃，故A 错误； B ．由图可知该反应是一个放热反应，表明化学能可以转化为热能，故B 错误； C ．由图可知，NaOH 溶液体积为30mL 时，溶液温度最高，说明NaOH 溶液和HCl 溶液恰好完全反应，由V 1+V 2=50 mL 可知HCl 溶液的体积为20mL ，由反应方程式可知V 1c (NaOH)= V 2c (HCl)，解得c (HCl)为1.5 mol?L -1，故C 正确； D ．八水合氢氧化钡与氯化铵反应有水生成，该反应是吸热反应，故D 错误； 故选C 。 16．已知NO2和N2O4可以相互转化()() 224 2NO g N O g，反应每生成1moN2O4 ，放出24.2kJ的热量．在恒温条件下，将一定量的NO2和N2O4混合气体通入一容积为2L的密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图．下列说法正确的是（） A．前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.02mol/(L·min) B．图中a、b、c、d四个点中，a、c两点的v正≠v逆 C．反应进行到10min时放出的热量为9.68kJ D．25min时，导致物质浓度变化的原因是将密闭容器的体积缩小为1L 【答案】B 【分析】 从图中可以看出，25min前，X的浓度变化量为0.4mol/L，而Y的浓度变化量为0.2mol/L，由热化学方程式中的化学计量数关系，可确定X为NO2、Y为N2O4；在25min时，改变某条件，X的浓度突然增大，而Y的浓度不变，所以此时应往密闭容器中充入NO2气体。【详解】 A．前10min内用v(NO2)表示的化学反应速率为0.6mol/L-0.2mol/L 10min =0.04mol/(L·min)，A 不正确； B．图中a、b、c、d四个点中，a、c两点的X、Y浓度都发生变化，此时平衡仍发生移动，所以v正≠v逆，B正确； C．因为反应由N2O4转化为NO2，所以反应进行到10min时，应吸收热量，C不正确；D．由以上分析可知，25min时，导致物质浓度变化的原因是往密闭容器中充入NO2气体，D不正确； 故选B。 17．某化学反应2X(g) Y(g)＋Z(g)在4种不同条件下进行，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表： 实验序号 时间 浓度 温度 0102030405060 1800 ℃ 1.00.800.670.570.500.500.50 2800 ℃ 1.00.600.500.500.500.500.50 3800 ℃c0.920.750.630.600.600.60 4820 ℃ 1.00.400.250.200.200.200.20 下列说法不正确的是( ) A．c＞1.0 B．实验2可能使用了催化剂 C．实验3比实验2先达到化学平衡状态 D．前10分钟，实验4的平均化学反应速率比实验1的大 【答案】C 【详解】 A．实验3达到平衡X的浓度大于实验1，温度相同，达到平衡说明X起始浓度C大于1.0mol/L，故A正确； B．实验2和实验1达到相同的平衡状态，但实验2所需时间短说明可能使用了催化剂，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，故B正确； C．依据图表数据分析，实验3在40min时X浓度不变达到平衡，实验2在20min时达到平衡，实验2达到平衡快，故C错误； D．实验4和实验1在10分钟都未达到平衡，依据化学反应速率概念计算，实验1X的反 应速率=1.0/0.8/ 10 mol L mol L min - =0.02mol/L?min，实验4X的反应速率 =1.0/0.4/ 10 mol L mol L min - =0.06mol/L?min，所以实验4反应速率大于实验1，故D正确； 故选C。 【点睛】 解答时应注意如下几点：(1)反应达到平衡的过程是(以起始生成物浓度为0为例)：①开始：反应物浓度最大，生成物浓度为0，正反应速率最大，逆反应速率为0；②过程中：反应物浓度不断减小，生成物浓度不断增大，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大； ③平衡时：反应物浓度和生成物浓度都达到平衡，保持不变，正逆反应速率也保持不变； (2)化学平衡研究的对象是可逆反应，因此不可能完全转化；达到化学平衡时，正逆反应速率相等，但不为零。 18．向BaCl2溶液中通入SO2气体，溶液仍然澄清；若将BaCl2溶液分盛在两支试管中，一只试管加稀HNO3,另一只加NaOH溶液，然后再通入SO2气体，结果两支试管都有白色沉淀产生。由此得出的下列结论中不合理 ．．．的是 A．SO2是酸性氧化物、SO2具有还原性 B．两支试管中的白色沉淀不是同种物质 C．BaCl2既能跟强酸、又能跟强碱反应，具有两性 D．升高pH时，SO2水溶液中SO32-浓度增大 【答案】C 【分析】 根据SO2的化学性质（酸性氧化物的性质、还原性）分析判断。 【详解】 SO2与水反应生成的H2SO3是弱酸，故SO2通入BaCl2溶液不会生成BaSO3和HCl。SO2通入BaCl2和稀硝酸的混合溶液中，SO2被稀硝酸氧化为SO42-，再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀；SO2通入BaCl2和NaOH的混合溶液中，SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水，再与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。故A、B项正确，C项错误。H2SO3水溶液中存在两步电离，升高pH时，促进电离，SO32-浓度增大，D项正确。 本题选C。 【点睛】 SO2有较强的还原性，稀硝酸有强氧化性，两者能发生氧化还原反应。 19．短周期元素X、Y、Z、W 在元素周期表中的位置如下图所示，其中X 形成化合物种类最多，下列说法正确的是： A．X 位于第二周期 IV 族 B．Y 的气态氢化物的水溶液中只存在两个平衡状态 C．W 的最高价氧化物是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料 D．常温下，将 Z 单质投入到 Y 的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中，无明显现象【答案】D 【分析】 短周期元素X、Y、Z、W，根据元素在周期表中的位置知，X和Y属于第二周期元素、Z和W属于第三周期元素，其中X形成化合物种类最多，则X是C元素，那么Y是N元素、Z 是Al元素、W是Si元素 【详解】 A. X是C元素，位于第二周期IV A族，所以A错。 NH+H O NH H O NH+OH，还有B. Y的气态氢化物为NH3，氨水中发生+- 32324 NH(g)NH(aq)，故存在3个平衡状态，所以B错。 33 C. W 的最高价氧化物是SiO 2，不是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料，所以C错。 D. Z 单质是Al，Y的最高价氧化物对应的水化物是浓硝酸，常温下，Al和浓硝酸发生钝化现象，所以D对。 20．直接煤一空气燃料电池原理如图所示，下列说法错误的是（） A．随着反应的进行，氧化物电解质的量不断减少 B．负极的电极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑ C．电极X为负极，O2-向X极迁移 D．直接煤一空气燃料电池的能量效率比煤燃烧发电的能量效率高 【答案】A 【详解】 A、氧化物电解质的量不会减少，在电极Y上O2得到电子生成O2-不断在补充，故A错误； B、由原理图分析可知，其负极反应式为C+2CO32--4e-=3CO2↑，即B正确； C、原电池内部的阴离子向负极移动，所以C正确； D、直接煤一空气燃料电池是把化学直接转化为电能，而煤燃烧发电是把化学能转化为热能，再转化为电能，其中能量损耗较大，所以D正确。 正确答案为A。 二、实验题 21．某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验，将5.4g的铝片投入500 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液中，下图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图。 （1）下列关于图像的说法不正确的是（填序号，下同）； ①a → b段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率 ②b → c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应 ③c以后，产生H2速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全 （2）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L-1硫酸的快，可能的原因是________； ①盐酸中c（H+）的浓度更大 ②Cl-有催化作用 ③SO42-有催化作用 ④SO42-有阻化作用（使反应变慢） ⑤Al3+有催化作用 （3）要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②加入蒸馏水；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18 mol/L； ⑤；⑥ _。以上方案不合理的有；请你再补充两种合理方案，填入空白⑤⑥处。【答案】（每空2分）（1）③ （2）②④ （3）方案不合理的有②④）；合理方案如：升高温度，加入少量CuSO4溶液，合理即可【解析】 试题分析：（1）铝的物质的量是5.4g÷27g/mol＝0.2mol，硫酸的物质的量是0.5L×0.5mol/L ＝0.25mol，则铝过量。①铝表面含有氧化铝，因此o→a段发生的是氧化铝与硫酸的反应。a → b段产生H2加快是由于其表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率，①正确；②该反应是放热反应，b → c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应，②正确；③c以后，产生H2速率逐渐下降是由于氢离子浓度降低，反应速率减小，③错误。 （2）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L-1硫酸的快，由于溶液中氢离子浓度完全相同，不同的是阴离子，所以可能的原因是Cl-有催化作用或SO42-有阻化作用（使反应变慢），答案选②④。 （3）①加入某种催化剂可以加快反应速率；②加入蒸馏水氢离子浓度降低，反应速率减小；③将铝片换成铝粉增大反应物的接触面积，反应速率加快；④增加硫酸的浓度至18 mol/L，在常温下铝在浓硫酸中钝化；要加快反应速率可以是⑤升高温度，或利用原电池，即⑥加入少量CuSO4溶液。 考点：考查外界条件对反应速率的影响 22．某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素，做了以下实验。 (1)用三支试管各取5.0 mL、0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液，再分别滴入0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液，实验报告如下。 ①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。 ②表中V＝_________mL。 (2)小组同学在进行(1)中各组实验时，均发现该反应开始时很慢，一段时间后速率会突然加快。对此该小组的同学展开讨论： ①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热，温度升高，速率加快。 ②乙同学认为随着反应的进行，因_________，故速率加快。 (3)为比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题： ①装置乙中仪器A的名称为_________。 ②定性分析：如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是____________________________________。 ③定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_______________。 【答案】温度 4.0产物Mn2+可能对该反应具有催化作用分液漏斗控制阴离子相同，排除阴离子的干扰收集40mL气体所需时间 【分析】 （1）①、②作对比实验分析，其他条件相同时，只有一个条件的改变对反应速率的影响；（2）探究反应过程中反应速率加快的原因，一般我们从反应放热，温度升高，另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用； （3）比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，阳离子不同，尽量让阴离子相同，减少阴离子不同造成的差别，催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体，所需时间的长短入手。 【详解】 （1）①实验1、3反应物物质的量浓度，但温度不同，所以反应速率不同是由温度不同导致的，故实验1、3研究的是温度对反应速率的影响； ②实验1、2研究的是H2C2O4的浓度对反应速率的影响，此时反应温度相同，KMnO4的浓度相同，故表中V＝4.0mL （2）随着反应的进行，生成的Mn2+的物质的量浓度逐渐增加，生成的Mn2+可能对反应有催化作用； （3）①由仪器的构造，可知仪器A为分液漏斗； ②在探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，必须保证在其他的条件相同，所以将CuSO4改为CuCl2更为合理，可以避免由于阴离子不同造成的干扰； ③如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是时间，收集相同体积的气体，所需要的时间越少，反应速率越快。 【点睛】 本题通过保持其他外界条件一致而改变一个条件来探究温度、催化剂对反应速率的影响，综合性较强。 23．原电池及原理已广泛应用于生产生活中。 (1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应。下列化学反应中在理论上可以设计成原电池的是_______（填序号）。 a．C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g) ΔH＞0 b．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH＜0 c．Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＜0 (2)某同学利用生活或实验室中常用的物品，设计了一个原电池，如图所示。实验原理：Fe ＋2H+=2 Fe+＋H2↑ 实验用品：电极(铁钉、铜钉)、稀硫酸、烧杯、导线、耳机(或电流表)。 ①用原电池两个电极中的一极触碰耳机插头上的一极(注意：触碰的同时耳机的另一极是跟原电池的另一极相连的)，这时，可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中，将化学能转化为________，在耳机中又将电能转化为声音这种能量。 ②如果将装置中的耳机改为电流表，则铁钉应连接电流表的________极，其电极反应式为________；铜钉上的电极反应式为________，该电极上发生了________(填“氧化”或“还原”)反应。 ③反应结束后，测得铁钉质量减轻了 2.8 克，则转移电子的物质的量为______。 【答案】b 电能负 Fe－2e-=Fe2+ 2H+＋2e-=H2↑还原 0.1 mol 【分析】 (1)只有放热的氧化还原反应才可以设计为原电池； (2)原电池是将化学能转化为电能的装置，在原电池中，活泼的电极为负极，失去电子，发生氧化反应；活动性弱的电极为正极，正极上H+得到电子发生还原反应，根据Fe是+2价的金属，根据Fe的质量，计算其物质的量，进而可得转移电子的物质的量。 【详解】 (1)a．该反应为吸热的氧化还原反应，不能设计成原电池，a不符合题意； b．该反应为放热的氧化还原反应，能设计成原电池，b符合题意； c．该反应为放热反应，但反应不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，c不符合题意；故答案为b； (2)①发生该反应，反应产生了电流，说明在原电池中将化学能转化为电能； ②在该反应中Fe失去电子变为Fe2+，发生氧化反应，为原电池的负极，该电极的电极反应式为：Fe－2e-=Fe2+，若将耳机改为电流表，则铁钉应该接电流表的负极；在铜电极上，溶液中的H+得到电子，发生还原反应变为H2，正极的电极反应式为：2H+＋2e-=H2↑； ③m(Fe)=2.8g，则n(Fe)=m 2.8g M56g/mol ==0.05 mol，由于Fe是+2价的金属，每1 mol Fe反 应失去2 mol电子，所以0.05 mol Fe反应，转移电子的物质的量n(e-)=2n(Fe)=2×0.05 mol=0.1 mol。 【点睛】 本题考查了原电池的反应原理。掌握原电池构成条件，结合原电池反应中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，根据同一闭合回路中电子转移数目相等进 行分析。 24．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如图几套实验装置： (1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是______。 (2)某同学选用装置A进行实验实验前U形管里液面左右相平，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是_______，说明该反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应，反应中断裂旧键吸收的能量比形成新键释放的能量_______(填“多”或“少”) (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置B进行实验(反应在甲中进行)。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_______； ②若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_________ 【答案】C 左端液柱降低，右端液柱升高放热少产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 NH4NO3等铵盐 【分析】 (1)装置A和B都可以分别通过右边装置中液面变化、是否有气泡判断反应是吸热还是放热，而装置C是将生成的气体直接通入水中，无法判断该反应是吸热还是放热反应；(2)酸碱中和反应为放热反应，反应放出的热使锥形瓶中气体温度升高，气体体积增大，据此判断U型管中液面的变化，利用断键吸热，成键放热，利用吸收与释放的热量多少判断放热反应还是吸热反应； (3)根据M溶于水放出热量，使气体体积膨胀，吸收热量，使气体体积减小，在导气管形成一段水柱分析。 【详解】 (1)装置A可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热反应还是吸热反应；装置B可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热反应还是吸热反应；而装置C只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，故合理选项是C； (2)氢氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡和水，该反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以反应放出热量使锥形瓶中气体受热体积膨胀，导致U型管左端液柱降低，右端液柱升高；放热反应发生是由于断键吸收热量小于成键释放的热量； (3)①若M是Na，Na与水会发生化学反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，反应发生放出氢气，使装置内气体体积增大，且该反应是放热反应，放出热量，又会使气体体积膨胀，导致气体通过导气管中逸出。当温度恢复至室温时，气体体积减小，烧杯内的水在外界大气压强作用下，进入导气管中，而形成一段水柱。因此实验过程中烧杯中可观察到的现象是：开始 时产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱； ②若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明M溶于水，导致气体压强减小，则M 溶于水后应该使溶液的温度降低，该物质可能是NH4NO3等铵盐。 【点睛】 本题考查了吸热反应和放热反应现象的判断及探究，注意掌握化学反应与能量变化的关系，及气体体积与温度、压强的关系，试题有利于培养学生实验综合分析能力，特别是实验的评价和根据实验现象推理的能力。 25．某小组同学研究影响双氧水分解反应速率的因素。实验所用试剂：10%H2O2、蒸馏水、MnO2粉末 (1)实验1、2的目的是研究________对双氧水分解反应速率的影响。 (2)通过对比实验_______(填序号)，可研究催化剂对双氧水分解反应速率的影响。 (3)为了准确地比较反应速率的快慢，观测的方法是：收集相同体积的气体，__________。 (4)利用上述实验试剂，并结合已有实验方案，进一步设计实验研究双氧水浓度对其分解反应速率的影响。请将实验方案补全。 【答案】温度 1、3 用秒表测定需要的时间 10 mL10%的H2O2溶液 10 mL蒸馏水室温 MnO2(0.2g) 有少量气泡产生 【分析】 (1)实验1、2只有温度不同，其余实验条件相同，结合表格数据分析判断； (2) 要研究催化剂对双氧水分解反应速率的影响，不同的条件只能是催化剂，其余实验条件需要相同，结合表格数据分析判断； (3)为了准确地比较反应速率的快慢，需要测定收集相同体积的气体需要的时间，据此分析解答； (4)要研究双氧水浓度对其分解反应速率的影响，需要保证其余实验条件相同，只有双氧水 浓度不同设计实验，据此分析解答。 【详解】 (1)实验1、2只有温度不同，其余实验条件相同，实验的目的是研究温度对双氧水分解反应速率的影响，故答案为：温度； (2)根据表格数据，实验1、3不同的条件是催化剂，其余实验条件需要相同，通过对比实验1、3可研究催化剂对双氧水分解反应速率的影响，故答案为：1、3； (3)为了准确地比较反应速率的快慢，观测的方法是：收集相同体积的气体，用秒表测定需要的时间，故答案为：用秒表测定需要的时间； (4)要研究双氧水浓度对其分解反应速率的影响，需要保证其余实验条件相同，只有浓度不同，可以根据实验3设计实验，因此实验方案为：取10 mL10%的H2O2溶液，加入10 mL 水稀释，保持室温，加入MnO2(0.2g)，可以观察到，放出气泡的速率较慢，故答案为：10 mL10%的H2O2溶液；10 mL蒸馏水；室温；MnO2(0.2g)；有少量气泡产生。 【点睛】 本题的难点为(4)，也可以结合实验2设计实验研究双氧水浓度对其分解反应速率的影响，取10 mL10%的H2O2溶液，加入10 mL水稀释，保持50℃水浴，不加MnO2催化剂，观察现象。 26．为了探究KI与FeCl3的反应为可逆反应，且有一定的限度，某化学小组进行了两组实验： (1)请写出KI溶液与FeCl3溶液反应的离子反应方程式：______； 实验I：探究KI与FeCl3的反应为可逆反应 步骤1：设计如下图原电池 ．．．装置，接通灵敏电流计，指针向左偏转(注：灵敏电流计指针总是偏向电源正极)，随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零。 步骤2：当指针读数变零后，向甲中加入少量FeCl2固体，向乙中加入少量碘固体；(2)若灵敏电流计出现_________(答现象)，则证明该反应为可逆反应。实验结论：该反应为可逆反应。 (3)根据以上实验结论解释步骤1中“最后读数变为零”的原因_______； (4)加入FeCl2和碘固体后，正极的电极反应式为______； 实验II：证明KI与FeCl3的反应有一定限度。 步骤3：取5 mL 0.1 mol/L的KI溶液于试管，滴加0.1 mol/L的FeCl3溶液2 mL，振荡； 步骤4：取少量反应后的溶液，向其中加入几滴淀粉溶液，充分振荡； (5)观察到的现象是________； 步骤5：另取少量反应后的溶液，滴加0.1 mol/L的AgNO3溶液，振荡，产生黄色沉淀，则证明该反应有一定限度。 (6)但有同学认为步骤5现象不能证明得出的结论，原因是______，修正实验方案后得到结论：该反应有一定的限度。 【答案】2Fe3++2I-=2Fe2++I2电流计指针偏向右侧该反应达到了平衡状态 I2+2e-=2I-溶液变蓝 I-过量，造成溶液中仍有残留 【分析】 KI溶液与FeCl 3溶液反应的离子反应方程式：2Fe3++2I-2Fe2++I2，实验I：为探究KI与FeCl3的反应为可逆反应，设计带盐桥的原电池实验进行验证，改变生成物浓度，看电流计的指针否逆向偏转，如能逆向偏转，随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零，说明反应是可逆反应；实验II：证明KI与FeCl3的反应有一定限度。取5 mL 0.1 mol/L 的KI溶液于试管，滴加0.1 mol/L的FeCl3溶液2 mL，反应后碘离子过量（5 mL× 0.1 mol·L－1-2×0.1 mol/L×2 mL）=1mmol，要增加FeCl3溶液量，确保铁离子过量，再检验碘离子才正确。 【详解】 (1)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子反应方程式：2Fe3++2I-=2Fe2++I2；故答案为：2Fe3++2I- =2Fe2++I2； (2)当指针读数变零后，向甲中加入少量FeCl2固体，向乙中加入少量碘固体，若灵敏电流计出现电流计指针偏向右侧，说明反应逆向进行，则证明该反应为可逆反应。实验结论：该反应为可逆反应。故答案为：电流计指针偏向右侧； (3)改变亚铁离子浓度后，旧平衡被破坏，平衡逆向移动，步骤1中“最后读数变为零”的原因该反应重新达到了平衡状态；故答案为：该反应达到了平衡状态； (4)加入FeCl2和碘固体后，平衡逆向进行，负极亚铁离子失电子，发生氧化反应，正极是碘作氧化剂，得电子发生还原反应，正极的电极反应式为I2+2e-=2I-；故答案为：I2+2e-=2I-； (5)取5 mL 0.1 mol/L的KI溶液于试管，滴加0.1 mol/L的FeCl3溶液2 mL，振荡，发生 2Fe3++2I-=2Fe2++I2，有碘单质生成，遇淀粉溶液变蓝，观察到的现象是溶液变蓝；故答案为：溶液变蓝； (6)步骤3：取5 mL 0.1 mol/L的KI溶液于试管，滴加0.1 mol/L的FeCl3溶液2 mL，反应后碘离子过量（5 mL× 0.1 mol·L－1-2×0.1 mol/L×2 mL）=1mmol，步骤5：另取少量反应后的溶液，滴加0.1 mol/L的AgNO3溶液，振荡，产生黄色沉淀，步骤5现象不能得出反应有限度的结论，原因是I-过量，造成溶液中仍有残留，要增加FeCl3溶液量，确保铁离子过量，再检验碘离子才正确，修正实验方案后得到结论：该反应有一定的限度。故答案为：I-过量，造成溶液中仍有残留。 【点睛】 本题是探究型实验，考查学生的探究性思维能力，解题关键：探究KI与FeCl3的反应为可逆反应，设计带盐桥的原电池实验进行验证，改变生成物浓度，看电流计的指针否逆向偏转，如能逆向偏转，随着时间进行电流计读数逐渐变小，最后读数变为零，说明反应是可逆反应；设计实验证明KI与FeCl3的反应有一定限度，用过量的FeCl3，看另一种反应物KI 《化学反应与能量变化》教案 一、教学目标： 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点： 重点：化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写 难点：焓变，△H的“+”与“-”，热化学方程式的书写 三、教学方法： 教学中充分利用多媒体演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段，充分调动学生的参与意识，注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围，使学生敢于参与教学过程，敢于提出问题，敢于真正成为课堂的主人。 四、教学程序： 五、板书设计 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化 一、反应热焓变 1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变 2、符号：△H 3、单位：kJ/mol或kJmol-1 4、反应热表示方法：△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应；△H为“一”或△H ＜0时为放热反应。 5、△H计算的三种表达式： (1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量–反应物的总能量 (3) △H == 反应物的键能之和–生成物的键能之和 二、热化学方程式(thermochemical equation) 1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。2．书写热化学方程式的注意事项： 4．热化学方程式的应用 六、教学反思： 本节课采用教师提问或学生互相交流的方式创设问题情境，学生以小组为单位进行讨论。这种方式既调动了学生的积极性又增加了内容的趣味性，激发了学生的集体荣誉感，培养了学生交流与合作的能力。学生们主动、积极地参与到活动中来，自由地表达着自己的观点，由此获得了成功的快乐和合作的愉悦。既符合化学学科的特点,也符合学生的心理和思维发展的特点。我认为本节最大的亮点是通过恰当的设计和引导，让学生在实验探究中提高学习兴趣，并轻松的获得知识，还启迪了学生的思维、培养了学生的动手能力和创新能力。让学生在实践中学会交流，学会合作，并认识到合作是学习的有效途径。更重要的是，给学生提供了充分展示自己的机会，实现了课堂围绕学生为中心的教学活动，真正体现了学生的主体地位，大大激发学生学习的积极性。 第一章 化学反应与能量单元知识总结 【知识归纳】 【专题归纳整合】 一、热化学方程式的正误判断 热化学方程式是表示参加反应物质的量与反应热的关系的化学方程式。热化学方程式的书写除了遵循书写化学方程式的要求外，应侧重从以下几个方面予以考虑。 1．检查△H 符号的正误 放热反应的△H 为“－”，吸热反应的△H 为“＋”，单位是kJ ／mol ，逆反应的△H 与正反应的△H 数值相同，符号相反。 2．检查是否注明物质的聚集状态 必须注明每种反应物和生成物的聚集状态，同一个化学反应，物质的聚集状态不同，△H 数值不同。 3．检查△H 的数值与化学计量数是否对应 △H 的大小与反应物的物质的量的多少有关，相同的反应，化学计量数不同时，△H 不同。 4．特殊反应热 (1)书写表示燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数为1；产物应为完全燃烧生成稳定的化合物，如C 燃烧应生成CO 2而不是CO ，H 2燃烧生成的是H 2O(1)，而不是H 2O(g)。 (2)书写表示中和热的热化学方程式时，H 2O 的化学计量数为1，并以此配平其余物质的化学计量数。 二、反应热大小的比较 比较反应热的大小，一般从以下几个方面考虑： 1．比较“反应热”或△H 的大小时，必须带“＋”、“－”符号；比较“燃烧热”、“中和热”时，只需比较数值大小即可。 2．参加反应的物质的量不同，则反应热的数值也会发生相应的变化，如1 mol H 2 完全燃烧 生成液态水时放出285．8 kJ的热量，2 mol H2完全燃烧生成液态水时则放出571．6 kJ的热。 3．对于可逆反应，如3H2(g)＋N2 (g)2NH3(g) △H＝－92．4 kJ·mol－1，是指生成2mol NH3时放出92．4 kJ的热量，而不是3 mol H2和1mol N2混合在一定条件下反应就可放出92．4 kJ的热量，实际3 mol H2和1molN2混合在一定条件下反应放出的热量小于92．4 kJ，因为该反应的反应物不能完全转化为生成物。 4．同一反应中物质的聚集状态不同，反应热数值大小也不同。例如，S(g)＋O2(g) SO2(g) △H1＝－Q1；S(s)＋O2(g)SO2(g) △H2＝－Q2，可以理解成固态硫变成气态硫后再发生变化，而由固态到气态是需要吸收能量的，所以Q>Q2、△H1<△H2，故当同一反应中只由于聚集状态不同比较热量的大小时，反应物为固态时放出的热量少，当生成物为固态时放出的热量多。 5．中和热为稀溶液中强酸和强碱生成1 mol H2O时的反应热。但当酸为浓H2SO4时，由于浓H2SO4溶解放热，此时生成1 mol H2O放出热量大于57．3 kJ。 化学反应与能量变化 一、化学反应及能量变化 1、化学反应的实质、特征和规律 实质：反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成 特征：既有新物质生成又有能量的变化 遵循的规律：质量守恒和能量守恒 2、化学反应过程中的能量形式：常以热能、电能、光能等形式表现出来 二、反应热与焓变 1、反应热定义：在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所吸收或放出的热量成为化学反应的反应热。 2、焓变定义：在恒温、恒压条件下的反应热叫反应的焓变，符号是△H，单位常用KJ/mol。 3、产生原因：化学键断裂—吸热化学键形成—放热 4、计算方法：△H=生成物的总能量-反应物的总能量 =反应物的键能总和-生成物的键能总和 5、放热反应和吸热反应 化学反应都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化。据此，可将化学反应分为 【注意】（1）反应放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小（2）反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在 常温时就可以进行。 三、热化学方程式 （1）定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫做热化学方程式。 （2）意义：热化学方程式不仅表示了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 （3）热化学方程式的书写 ①要注明温度、压强，但中学化学中所用的△H数据一般都是25℃、101Kpa下的数 据，因此可不特别注明。 ②必须注明△H的“＋”与“－”。“＋”表示吸收热量，“－”表示放出热量。 ③要注明反应物和生成物的聚集状态。g表示气体，l表示液体，s表示固体，热化学 方程式中不用气体符号或沉淀符号。 选修4第一章化学反应与能量单元测试题 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1．下列措施不能达到节能减排目的的是 A ．利用太阳能制氢燃料 B ．用家用汽车代替公交车 C ．利用潮汐能发电 D ．用节能灯代替白炽灯 2．2007年3月，温家宝指出“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是 A. 大力发展农村沼气，将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源 B. 加快太阳能、风能、生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用 C. 研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料 D. 将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生 3．下列说法正确的是 A ．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B ．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 C ．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D ．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化 4．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A ．①②③④ B ．⑤⑥⑦⑧ C ．③⑤⑥⑦⑧ D ．③④⑤⑥⑦⑧ 5．炽热的炉膛内有反应：C(s)+O 2(g)==CO 2(g)；△H = －392KJ/mol ，往炉膛内通入水蒸气时，有如下反应：C(s)+H 2O(g)==H 2(g)+CO(g)；△H = +131KJ/mol ，CO(g)+1/2O 2(g)==CO 2(g)；△H = －282KJ/mol ，H 2(g)+1/2O 2(g)==H 2O(g)；△H =－241KJ/mol ，由以上反应推断往炽热的的炉膛内通入水蒸气时 A ．不能节省燃料，但能使炉火瞬间更旺 B ．虽不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料 C ．既能使炉火瞬间更旺又可以节省燃料D ．既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料 6．分析右面的能量变化示意图，确定下列选项中正确的是 A. 2 A （g ）+ B(g) 2 C （g ）；△H ＜0 B. 2 A （g ）+ B(g) 2 C （g ）； △H ＞0 C. 2A + B 2 C ；△H ＜0 D. 2C 2 A +B ；△H ＜0 7．根据下列热化学方程式，判断氢化物的稳定性顺序正确的是 21N 2(g)+ 2 3 H 2 (g) ＝NH 3(g) ；ΔH ＝－46.19kJ ·mol —1 21H 2(g)+ 21 Cl 2(g)＝HCl (g) ；ΔH ＝－92.36kJ ·mol —1 21I 2(g)+ 2 1 H 2 (g) ＝HI (g) ；ΔH ＝＋25.96kJ ·mol —1 A. HCl>NH 3>HI B.HI > HCl > NH 3 C.HCl> HI > NH 3 D.NH 3> HI > HCl 8．氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为： H 2(g)＋1/2O 2(g)＝H 2O(l) △H ＝－285.8kJ/mol CO(g)＋1/2O 2(g)＝CO 2(g) △H ＝－283.0kJ/mol C 8H 18(l)＋25/2O 2(g)＝8CO 2(g)＋9H 2O(l) △H ＝－5518kJ/mol CH 4(g)＋2O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(l) △H ＝－89.3kJ/mol 相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是 A ． H 2(g) B ． CO(g) C ． C 8H 18(l) D ． CH 4(g) 9．根据以下3个热化学方程式： 2H 2S(g)+3O 2(g)＝2SO 2(g)+2H 2O(l) △H ＝―Q 1 kJ/mol 2H 2S(g)+O 2(g)＝2S (s)+2H 2O(l) △H ＝―Q 2 kJ/mol 2H 2S(g)+O 2(g)＝2S (s)+2H 2O(g) △H ＝―Q 3 kJ/mol 判断Q 1、Q 2、Q 3三者关系正确的是 A ． Q 1>Q 2>Q 3 B ． Q 1>Q 3>Q 2 C ． Q 3>Q 2>Q 1 D ． Q 2>Q 1>Q 3 10．已知热化学方程式： H 2O(g)＝H 2(g) + 1/2O 2(g) △H = +241.8kJ ／mol H 2(g)+ 1/2O 2(g) ＝ H 2O(1) △H = －285.8kJ ／mol 当1g 液态水变为水蒸气时，其热量变化是 A ．吸热88kJ B ． 吸热2.44KJ C ．放热44kJ D ． 吸热44KJ 11．同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中热量数值最小的是 A 、2A ( l ) + B ( l ) = 2 C (g ) △H 1 B 、2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g ) △H 2 C 、2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l ) △H 3 D 、2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l ) △H 4 12．已知热化学方程式：SO 2(g)+ 1 2 O 2(g) SO 3(g) △H = ―98.32kJ ／mol ，在容器中充入2molSO 2 和1molO 2充分反应，最终放出的热量为 低 高 物质所具有的总能量 2 A (g) + B(g) 2 C (g) 化学反应与能量变化测试题 一、选择题（每小题只有一个正确答案） 1. 对下列化学反应热现象，不正确的说法是（） A ．放热的反应，不必加热就能发生反应 B ．化学反应一定有能量变化 C ．化学反应中，吸热反应不一定需要加热也能发生 D ．热化学反应方程式中，热效应数值与反应物的物质的量的多少有关 2. 已知反应X+Y==M+N 为放热反应, 对该反应的下列说法中正确的( ) A. X 的能量一定高于M B. Y 的能量一定高于N C. X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量 D. 因该反应为放热反应, 故不必加热就可发生 3. 热化学方程式表示 A ．碳和水反应吸收131.3kJ 能量 B ．1mol 碳和1mol 水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ 热量 C ．1mol 固态碳和1mol 水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ D ．1 个固态碳原子和1 分子水蒸气反应吸热131.1k 4. 已知热化学方程式： 下列说法正确的是（） 5. 下列热化学方程式中的△H能表示物质燃烧热的是（） 6. 已知298K 时，2SO 2(g)+O 2(g)=2SO 3(g) D H =-197kJ/mol ，在相同温度下，向密闭容器中通入2molSO 2和1molO 2, 达到平衡时放出的热量Q 1；向另一体积相同的密闭容器中通入1molSO 2和1molO 2，达到平衡时放出的热量Q 2；则下列关系正确的是（） 7. 在一定条件下，CO 和CH 4的燃烧热分别是283 kJ/mol 和890 kJ/mol 。现有1 mol 由CO 与CH 4组成的混合气体在上述条件下完全燃烧，生成CO 2气体和液态水，释放出738.25 kJ 的热量，则混合气体中CO 和CH 4的体积比为（） A ．1 ∶3 B ．3 ∶1 C ．1 ∶2 D ．2 ∶1 8. 依据事实，写出下列反应的热化学方程式。 (1) 在25 ℃、101kPa 下，1g 甲醇燃烧生成CO 2和液态水时放热 22.68kJ 。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为__________________________ 。 (2) 若适量的N 2 和O 2完全反应，每生成23 克NO 2需要吸收16.95kJ 热量。表示它燃烧热的热化学方程式为___________ 。 _________________________________________________________ 。 （ 3 ）用N A 表示阿伏加德罗常数，在C 2H 2（气态）完全燃烧生成CO 2和液态水的反应中，每有5N A 个电子转移时，放出650kJ 的热量，表示它燃烧热的热化学方程式为___________ 。____________ 。 （ 4 ）已知拆开1molH －H 键，1molN －H 键，1molN ≡N 键分别需要的能量是436kJ 、391kJ 、946kJ ，则N 2与H 2反应生成NH 3的热化学方程式为_________ 。 高中化学选修四第一章 第一节《化学反应与能量的变化》 [教学目标]： 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收 是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量； 3、了解反应热和焓变的含义； 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 [重点、难点]：1、化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写； 2、△H的“+”与“-”。 [教学过程]： [引入]能量是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源 之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化 学反应中的能量变化，就显得极为重要。 引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 思考： （1）你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 （2）你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？ 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 [讲述]我们不仅要知道化学反应是吸热还是放热，还要会表示它。 [提问] 1、如何表示化学反应热？ 2、△H（焓变）所表示的意义？ 3、用△H（焓变）如何表示放热还是吸热呢？ 【查阅资料和课本讨论后口述】 △H（焓变）即化学反应过程中所吸收或放出的热量 △H（焓变）=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-应物的总能量单位：kJ/mol △ H（焓变）〉0表示吸热反应 H（焓变）〈0表示放热 【引导】现在大家看到的都是直观和表面的信息，有没有更深层次的信息？或者我们将得到的信息稍稍处理一下，能否得到更有价值的信息呢？ [板书]一、反应热焓变 1、概念：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或转换成相应的 热量）来表述，叫做反应热，又称为“焓变”。符号：ΔH，单位：kJ/mol 或 kJ?mol-1 2、反应热的表示方法： 反应热用ΔH表示，其实是从体系的角度分析的。 放热反应：体系环境，体系将能量释放给环境，体系的能量降低，因此，放热反应的ΔH＜0，为“－” 吸热反应：环境体系，体系吸收了环境的能量，体系的能量升高，因此， 吸热反应的ΔH＞0，为“＋” 化学变化过程中的能量变化见下图： 3、反应热与化学键键能的关系 能量 能量 化学化学反应与能量变化的专项培优练习题及答案解析 一、化学反应与能量变化练习题（含详细答案解析） 1．某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。 (1)图2是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式_________；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向___________。 (2)正极反应式为_____________________，负极反应式为__________________。 (3)按图1装置实验，约8min时才看到导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是________。 a．用纯氧气代替具支试管内的空气 b．将食盐水浸泡过的铁钉表面撒上铁粉和碳粉的混合物 c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水 【答案】C O2+2H2O+e-=4OH- Fe-2e-=Fe abc 【解析】 【分析】 (1)铁钉的吸氧腐蚀中，碳作正极，铁作负极； (2)负极上铁失电子发生氧化反应，正极上氧气得电子发生还原反应； (3)要使现象更快、更清晰，可采取增大反应速率等方法。 【详解】 (1)在食盐水中，铁钉发生吸氧腐蚀，活动性较强的铁作负极，其中含有的活动性弱的杂质碳作正极，正极的化学式为C；电子从负极Fe沿导线流向正极C，其图象为 ； (2)该装置中，负极上铁失电子发生氧化反应，负极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+；正极C 上O2得电子发生还原反应，正极的电极反应式为：2H2O+O2+4e-=4OH-； (3)a.用纯氧气代替具支试管内的空气，氧气的浓度增大，反应速率加快，a正确； b.用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物，增大反应物的接触面积，反应速率加快，b正确； c.用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水，改变相同的压强即改变 1 / 6 第一章《化学反应与能量》单元测试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共7页，满分150分，考试用时90分钟。 可能用到的原子量： H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 第一部分选择题（共90分） 一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意） 1．下列叙述正确的是 A ．电能是二次能源 B. 水力是二次能源 C ．天然气是二次能源 D. 水煤气是一次能源 2.下列说法正确的是 A ．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B ．任何反应中的能量变化都表现为热量变化 C ．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D ．即使没有物质的变化，也可能有能量的变化 3．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A ．①②③④ B ．⑤⑥⑦⑧ C ．③⑤⑥⑦⑧ D ．③④⑤⑥⑦⑧ 4．下列各组热化学方程式中，△H 1>△H 2的是 ①C(s)＋O 2(g)===CO 2(g) △H 1 C(s)＋12 O 2(g)===CO(g) △H 2 ②S(s)＋O 2(g)===SO 2(g) △H 1 S(g)＋O 2(g)===SO 2(g) △H 2 ③H 2(g)＋12 O 2(g)===H 2O(l) △H 1 2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) △H 2 ④CaCO 3(s)===CaO(s)＋CO 2(g) △H 1 CaO(s)＋H 2O(l)===Ca(OH)2(s) △H 2 A ．① B ．④ C ．②③④ D ．①②③ 5．已知H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g) △H =―184.6kJ·mol -1，则反应HCl(g)＝12H 2(g)+12 Cl 2(g)的△H 为 A ．+184.6kJ·mol -1B ．―92.3kJ·mol -1 C ．―369.2kJ·mol -1 D ．+92.3kJ·mol -1 6．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A ．碳酸钙受热分解 B ．乙醇燃烧 C ．铝粉与氧化铁粉末反应 D ．氧化钙溶于水 7．25℃、101 kPa 下，2g 氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ 热量，表示该反应的热化学方程式正确的是 A ．2H 2(g)+O 2(g)==2H 2O(1)△H ＝―285.8kJ ／mol B ．2H 2(g)+ O 2(g)==2H 2O(1) △H ＝ +571.6 kJ ／mol 第二章化学反应与能量测试 可能用到的原子量：H 1 O 16 Na 23 C l35.5 Mn 55 一、选择题（每小题只有一个准确答案） 1、下列化学电池不易造成环境污染的是 A．氢氧燃料电池 B．锌锰电池 C．镍镉电池 D．锂电池 2、下列常用干燥剂，不能干燥氯气的是 3、下列单质中，最容易与氢气发生反应的是 A．O2 B．N2 C．F2 D．Cl2 4、下列物质中含有自由移动氯离子的是 A．氯酸钾 B．液态氯化氢 C．熔融的氯化钾 D．液氯 5、下列各组物质中，含有相同的化学键的是 A．HI和NaI B．H2S和SO2 C．Cl2和KCl D．F2和NaBr 6、把下列金属分别投入0.1mol·L－1稀硫酸中，能够缓慢发生反应的是 A．Fe B．Al C．Mg D．Cu 7、一定条件下，在体积为VL的密闭容器中，发生反应mA+nB=pC，t秒末，A减少了 1.0mol，B减少了1.25mol，C增加了0.5mol，则m：n：P为 A．2：5：4 B．4：5：2 C．1：3：2 D．1：4：5 8、下列变化中，原物质分子内共价键被破坏，同时有离子键生成的是 A．盐酸与氢氧化钠溶液 B．氯化氢溶于水 C．氯化氢与氨反应 D．锌与稀硫酸反应 9、2004年4月16日，重庆天原化工总厂发生氯气泄漏及爆炸特大事故，喷出的氯气造成多人伤亡。作为消防干警在现场作以下处理方法和过程较为合理的是①即时转移疏散人群，同是向相关部门报告事故相关情况②被转移人群应带上用浓氢氧化钠处理过的口罩；③用高压水枪向空中喷洒含有碱性物质的水溶液；④被转移人群应带上用Na2CO3溶液处理过的口罩；⑤将人群转移到地势较低的地方即可，不必太远；⑥即时清理现场，检查水源及食物等是否被污染；⑦常温下氯气能溶于水，所以只要向空中喷洒水就能够解毒。 A．②③④⑤ B．①③④⑥ C．①②⑤⑥ D．①③⑤⑦ 10、离子键的强弱主要决定于离子半径和离子电荷值。一般规律是：离子半径越小，电荷值越大，则离子键越强。试分析：①K2O ②CaO ③MgO 的离子键由强到弱的顺序是A．①②③ B．③①② C．②①③ D．③②① 二、选择题（每小题有1-2个准确答案） 11、用固体和液体在加热情况制取气体，一般可选择的仪器是 A．广口瓶 B．细口瓶 C．烧瓶 D．大试管 12、可逆反应2HI(g)== I2(g)+H2(g)在密闭容器中实行，当下列中的四项中的某项不随时间变化时，能说明反应达到平衡的是 A．容器内压强 B．容器内混合气体的密度 C．各组分的浓度 D．混合气体的颜色 13、273K时，反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)生成2molSO3，放出393.2kJ的热量。在该温度下，向一固定容积的密闭容器内通入2molSO2和1molO2，达到平衡时，放出热量为Q1；向另一容积相同的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO，达到平衡时放出热量为Q2；则下列判断不准确的是 A．同时实行时，情况1的反应速率(SO2)比情况2的大 B．平衡时，情况1：Q=393.2kJ C．达到平衡时，混合气体的密度，情况1比情况2大 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化（学案） 第一课时 【学习目标】: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式； 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的，能量的多少决定于反应物和生成物的质量； 3、了解反应热和焓变的含义。 【重、难点】: 1、化学反应中的能量变化， 2、对△H的“+”与“-”的理解。 【学习过程】： 一、反应热焓变 （一）：反应能量变化与反应热 能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。 1.化学反应与能量变化的关系 任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是等的，在产生新物质的同时总是伴随着的变化。 即在一个化学反应中，同时遵守守恒和守恒两个基本定律。 2、化学反应中能量变化形式 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换，通常表现为热量的变化。 3、类型 （1）放热反应：即_____________的化学反应，其反应物的总能量____生成物的总能量。如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。 （2）吸热反应：即_________的化学反应，其反应物的总能量____生成物的总能量。 如：H2还原CuO的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，CaCO3分解等大多数分解反应，Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl的反应都是吸热反应。 说明：吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热，但有的不需要加热如： Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应， 放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。 形成原因（图示） 从微观上分析： 从宏观上分析： 从宏观上分析: 预测生成 （二）：反应热焓变 化学反应与能量变化专题测试题 相对原子质量：H－1 O－16 Na－23 Cu－64 Ag－108 一、选择题（每小题3分，共48分，每个小题中只有一个选项正确．） 1．下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是 A．由锌和稀硫酸制氢气 B．灼热的碳与二氧化碳反应 C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合 D．碳酸钙的分解 2、1g氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热，表示该反应的热化学方程式正确的是 A．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)；△H = -142.9 kJ/mol B．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)；△H = -285.8 kJ/mol C．2H2+ O2= 2H2O；△H = -571.6 kJ/mol D．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；△H = -285.8kJ/mol 3．在同温同压下，下列各组热化学方程式Q2＞Q1的是 A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH= -Q2 B．S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -Q1S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH= -Q2 C．C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH= -Q1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH= -Q2 D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= -Q1H2(g)+Cl2(g)=HCl(g) ΔH= -Q2 4、下列有关叙述正确的是 A、需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B、已知4P（红磷，s）= P4(白磷，s）△H>0，则白磷比红磷稳定 C、含20.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则 OH-（aq）+H+（aq）= H2O（l）△H= - 57.4kJ/mol D、已知2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H= -483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol 5．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S－F键。已知：1 mol S(s)转化为气态 硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F－F、S－F键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为 A. －1780 kJ/mol B. －1220 kJ/mol C．－450 kJ/mol D. ＋430 kJ/mol 6．用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KCl的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ①在外电路中，电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为：Ag+ +e–=Ag ③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A．①②B．②③C．②④D．③④ 化学反应与能量单元测试题 一、单项选择题（本题包括8小题，每小题只有1个选项符合题意） 1.“能源分类相关图”如下图所示，四组能源选项中全部符合图中阴影部分的能源是（）A．煤炭、石油、潮汐能B．水能、生物能、天然气 C．太阳能、风能、沼气D．地热能、海洋能、核能 2.氢能是一种既高效又干净的新能源，发展前景良好，用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。氢能具有的优点包括①原料来源广②易燃烧、热值高③储存方便④制备工艺廉价易行（） A．①②B．①③C．③④D．②④ 3.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是（） ①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量的热 A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④ 4.下列有关能量的叙述错误的是（）。 Ａ．化石能源物质内部蕴贮着大量的能量 Ｂ．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来 Ｃ．物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能为人类所利用 Ｄ．化学反应不一定伴随着能量的变化 5.已知：H2(g)＋F2(g) 2HF(g) ΔH=－270kJ，下列说法正确的是( ) A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1 L的氟气吸收270kJ热量 B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ C．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量 D．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ 6.今有如下三个热化学方程式： ①H2(g)+1/2O2(g)====H2O(g) ΔH1 ②H2(g)+1/2O2(g)====H2O(l) ΔH2 ③2H2(g)+O2(g)====2H2O(g) ΔH3 ④H2O(l)====H2O(g) ΔH4 关于它们的下列表述正确的是（）。 A.ΔH4=ΔH1－ΔH2 B.ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4均为负值 C.ΔH1=ΔH2 D.ΔH1=2ΔH3 7.下列反应属于吸热反应的是（） A. C6H12O6(葡萄糖aq)+6O2 6CO2+6H2O B. CH3COOH+KOH CH3COOK+H2O C. 反应物的总能量大于生成物的总能量 D．破坏反应物全部化学键所需能量大于破坏生成物全部化学键所需能量 8.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（）。 A.生成物总能量一定低于反应物总能量 B. 1 mol H2与0.5 mol O2反应放出的热就是H2的燃烧热 C.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D.同温同压下，H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 二、不定项选择题（本题包括6小题，每小题有1～2个选项符合题意） 9.下列说法中正确的是（） A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应； B. 放热反应在常温下一定很容易发生； C. 反应是放热还是吸热，必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小； 化学反应与能量变化单元测试题（一） 本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），满分100分，考试时间45分钟。 第一部分选择题（共42分） 一、选择题（每小题只有 ．．1． 个．选项符合题意，每小题4分，共24分。） 1．下列说法不准确的是（）A．任何化学反应都伴随有能量变化 B．化学反应中的能量变化都表现为热量的变化 C．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应 D．反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应 2．已知葡萄糖的燃烧热是2804 kJ/ mol，当它氧化生成1 g水时放出的热量是（）A．26.0 kJ B．51.9 kJ C．155.8 kJ D．467.3 kJ 3．在四个不同的容器中，在不同的条件下实行合成氨反应，根据下列在相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速度最快的是( ) A．v(NH3)＝0.1 mol/(L·min) B．v(N2)＝0.2 mol/(L·min) C．v(N2)＝0.1 mol/(L·min) D．v(H2)＝0.3 mol/(L·min) 4．下列热化学方程式中△H的值能表示可燃物的燃烧热的是（） A.H2 （g）+Cl2 （g）= 2HCl ；△H= －184.6kJ/mol B.CH4（g）+2O2（g）= CO2（g）+2H2O（g）；△H= －802.3kJ/mol C.2H2（g）+O2（g）= 2H2O（l）；△H= －571.6kJ/mol D.CO（g）+1/2O2（g）= CO2（g）；△H= －283kJ/mol 5. 已知：（1）Zn（s）+1 2 O2（g）===ZnO(s)，ΔH= -348.3 kJ·mol-1， （2）2Ag(s)+ 1 2 O2（g）=== Ag2O(s)，ΔH= -31.0 kJ·mol-1， 则Zn（s）+ Ag2O(s)===ZnO(s)+ 2Ag(s)的ΔH等于（）A．-379.3 kJ·mol-1B．-317.3 kJ·mol-1 C．-332.8 kJ·mol-1D．317.3 kJ·mol-1 6．根据以下3个热化学方程式： 绪言 一学习目标：1学习化学原理的目的 2：化学反应原理所研究的范围 3：有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1：学习化学反应原理的目的 1）化学研究的核心问题是：化学反应2）化学中最具有创造性的工作是：设计和创造新的分子 3）如何实现这个过程 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，所以我们必须对什么要清 楚才能做到，对化学反应的原理的理解要清楚，我们才能知道化学反应是怎样发 生的，为什么有的反应快、有的反应慢，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应 才能为人所用！这就是学习化学反应原理的目的。 2：化学反应原理所研究的范围是1）化学反应与能量的问题2）化学反应的速率、方向及限度的问题3）水溶液中的离子反应的问题4）电化学的基础知识3：基本概念 1）什么是有效碰撞引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，某一化学反应的速率大小与，单位时间内有效碰撞的次数有关2）什么是活化分子具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子是活化分子，发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3）什么是活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能，如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定，（内因）活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。4）什么是催化剂催化剂是能改变化学反应的速率，但反应前后本身性质和质量都不改变的物质，催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5）归纳总结：一个反应要发生一般要经历哪些过程 1、为什么可燃物有 氧气参与，还必须 达到着火点才能 燃烧2、催化剂在 我们技术改造和生产中，起关键作用，它主要作用是提高化学反应速率，试想一下为什么催化剂能提高反应速率 第一节化学反应与能量的变化（第一课时） 一学习目标: 反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 第一章 化学反应与能量测试(2007、8)（ 考试时间50分钟） 班级 姓名 学号 一、选择题（本题共40分包括10小题） 1、对于一个放热反应，已知产物的总能量为70kJ ，那么反应物的总能量可能是（ ） A ．20kJ B. 30kJ C. 70kJ D. 80kJ 2、下列过程属于放热反应的是（ ） A ．用石灰石烧制石灰 B ．在生石灰中加水 C ．浓硫酸的稀释 D ． 硝酸铵与氢氧化钙的反应 3、已知热化学方程式：Zn(g) +12 O 2(g) = ZnO(s) △H = —351.1 kJ/mol HgO(s) = Hg(l) + 12 O 2(g) △H = +90.7 kJ/mol 由此可知Zn(s) + HgO(s) = ZnO(s) + Hg(l) △H = —a kJ/mol ，其中a 的值是（ ） A.441.8 B.254.8 C.438.9 D.260.4 4、下列过程中，需吸收能量的是（ ） A.H + H →H 2 B.H + Cl→ HCl C.I 2 → I + I D.S + O 2 →SO 2 5、据人民网2001年9月4日报道有一集团拟将在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢，其反应可表示为：激光↑+↑222222O H TiO O H ，有下列几种 说法：① 水分解反应是放热反应 ② 氢气是一级能源 ③ 使用氢气作燃料有助于控制温室效应 ④ 若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件 其中叙述正确的是（ ） A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③④ 6、以N A 代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：C 2H 2(g)+5/2O 2(g)→2CO 2(g)+H 2O(l) ΔH =-1300kJ 〃mol -1的说法中，正确的是( ) A.10N A 个电子转移时，该反应吸收1300kJ 的能量 B.N A 个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ 的能量 C.有2N A 个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ 的能量 D.有8N A 个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ 的能量 第二章化学反应与能量 一、选择题 1．下列说法中，正确的是( ) A．放热反应的发生均无需加热 B．需要加热后才能发生的反应均是吸热反应 C．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D．物质发生化学反应都伴随着能量变化 2．氢气是未来的理想能源，理由是( ) ①热值高②燃烧时不污染环境③用于制取H2的水资源丰富④密度小，便于运输 A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④ 3．对于放热反应H2＋Cl22HCl，下列说法中，正确的是( ) A．产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量 B．反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量 C．断开1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键所吸收的总能量大于形成1mol H—Cl键所放出的能量 D．该反应中，化学能只转变为热能 4．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是( ) A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与CO2的反应 C．甲烷在空气中燃烧的反应 D．Ba(OH)2? 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应 5．我国三峡工程所提供的清洁、廉价、可再生的水电，相当于每年燃烧3 000 万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制①温室效应②SO2的排放③白色污染④臭氧空洞( ) A．①②B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 6．下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是( ) A ．铜片、石墨棒，稀硫酸 B ．铜片、石墨棒，硝酸银溶液 C ．锌片、铜片，稀盐酸 D ．铜片、银片，FeCl 3溶液 7．将锌片和铜片用导线连接后放入稀硫酸溶液中，发生原电池反应，下列叙述错误的 是( ) A ．溶液的pH 增大 B ．溶液中的Zn 2＋浓度增大 C ．溶液中的SO 24浓度增大 D ．溶液的密度增大 8．废电池的污染引起人们广泛注意，废电池对环境造成污染的主要物质是( ) A ．锌 B ．汞 C ．石墨 D ．二氧化锰 9．已知空气—锌电池的电极反应为( ) 锌片：Zn ＋2OH －－2e －＝ZnO ＋H 2O 石墨：O 2＋2H 2O ＋4e －＝4OH － 根据此判断，锌片是： A ．负极，并被氧化 B ．负极，并被还原 C ．正极，并被氧化 D ．正极，并被还原 10．X 、Y 、Z 都是金属，把X 浸入Z 的硝酸盐溶液中，X 表面有Z 析出，X 与Y 组成 原电池时，Y 为负极。X 、Y 、Z 三种金属的活动性顺序为( ) A ．X ＞Y ＞Z B ．X ＞Z ＞Y C ．Y ＞X ＞Z D ．Y ＞Z ＞X 11．下列说法正确的是( ) A ．化学电池的放电过程就是电能转化为化学能的过程 B ．化学电池中电子由正极流出，经外电路流向负极 C ．燃料电池两极板均发生氧化还原反应 D ．燃料电池工作时，通常是将空气通向正极 12．在反应：C ＋CO 22CO 中，可使反应速率增大的措施是( ) ①增大压强 ②升高温度 ③通入CO 2 ④增加碳的量 ⑤降低压强 A ．①②③④ B ．②③④⑤ C ．①②③ D ．②③④ 13．镍氢电池的总反应式是H 2＋2NiO (OH ) 2Ni (OH )2，根据此反应式判断， 此电池放电时，负极上发生反应的物质是( ) 放电 充电《化学反应与能量变化》教案
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