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文檔簡介
考點梳理
?考點01化學反應速率及其影響因素
1.化學反應速率的表示方法
(1)化學反應的快慢通常用化學反應速率來定量表示??捎脝挝粫r間內(nèi)反應物濃度的減小或生成物濃
度的增加來表示。
(2)表達式:"=警或"
其中:Ac為濃度的變化量,一般以moLL?為單位,Aw為物質(zhì)的量的變化量,單位是mol;At為時
間,單位常用min、s、hr表示。
(3)常用單位:molL'min1>mol-L'-s'o
(4)化學反應速率的意義
①在同一時間內(nèi)的同一個化學反應里,雖然用不同物質(zhì)表示的化學反應速率不一定相同,但它們表
示的意義相同,即一種物質(zhì)的化學反應速率就代表了整個化學反應的反應速率。
②對于一個具體的化學反應,反應物和生成物的物質(zhì)的量的變化是按化學方程式中化學計量數(shù)之比
進行的,所以化學反應中各物質(zhì)的反應速率之比等于化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。
對于反應aA+/jB=cC+/)(A、B、C、D均不是固體或純液體),v(A):v(B):v(C):n(D)=Aw(A):Aw(B):
An(C):An(D)=Ac(A):Ac(B):Ac(C):Ac(D)=a:Z>:c:t/o
【易錯提醒】
(1)加表示某一時間段,故化學反應速率是平均速率,而非瞬時速率。
(2)表示化學反應速率時,必須指明具體的物質(zhì),因為同一化學反應,用不同的物質(zhì)表示反應速率,其
數(shù)值可能不同。例如,化學反應N2+3H2—2NH3,用H2表示該反應的反應速率時寫成V(H2)。
(3)對于有固體或純液體參加的反應,由于固體或純液體的濃度為一常數(shù),即Ac=0(無意義),所以不
用固體或純液體表示反應速率。
2.有關化學反應速率的簡單計算
(1)計算依據(jù):丫=呼或"=^^
(2)用“三段式”進行化學反應速率的計算
設amoLL—|、bmolL1分別為A、B兩物質(zhì)的起始濃度,mxmol-L1為反應物A的轉(zhuǎn)化濃度,nxmol-L
r為B的轉(zhuǎn)化濃度,貝心
mA(g)+??B(g)=pC(g)+qD(g)
起始濃度/molL-ab00
轉(zhuǎn)化濃度/moLL-imxnxpxqx
某時刻濃度/moLL1a-mxb—nxpxqx
【易錯提醒】
(1)“三段式”中所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一單位。
(2)變化量之比等于化學計量數(shù)之比。
(3)變化量可設為化學計量數(shù)的倍數(shù),便于計算。
3.影響化學反應速率的因素
(1)自身性質(zhì)——內(nèi)因
決定化學反應速率的主要原因是反應物自身的性質(zhì)。例如:形狀和大小相同的Mg、Zn分別與等濃度
的鹽酸反應時,Mg反應更劇烈,因為鎂的活潑性強于鋅。
(2)影響化學反應速率的外界因素
(其他條件不變,只改變一個條件)
①反應物的濃度越大,反應速率越大。
②對于有氣體參加的反應,反應體系的壓強越大,反應速率越大。
③反應的溫度越高,反應速率越大。
④使用適當?shù)拇呋瘎┠茱@著地增大化學反應速率。
⑤增大固體反應物的接觸面積:固體顆粒越小,其單位質(zhì)量的表面積越大,與其他反應物的接觸面積
越大,化學反應速率越大。
⑥反應物狀態(tài):一般來說,配成溶液或反應物是氣體,都能增大反應物之間的接觸面積,有利于增大
反應速率。
⑦光照等條件對一些化學反應的速率也有一定影響。
【易錯提醒】
(1)壓強對化學反應速率的影響實質(zhì)是通過改變濃度對化學反應速率的影響實現(xiàn)的。
(2)由于固體或液體的體積受壓強的影響很小,所以壓強只影響有氣體參加的化學反應的反應速率。
(3)改變壓強必須引起反應物或生成物的濃度改變才能改變化學反應速率,否則,化學反應速率不變。
(4)壓強改變的常見方式
①恒溫恒容:充入稀有氣體一容器壓強增大一各反應物的濃度不變一化學反應速率不變。
②恒溫恒壓:充入稀有氣體一容器體積增大一各反應物的濃度減小一化學反應速率減小。
③恒溫:縮小容器體積-容器壓強增大T反應物濃度增大T化學反應速率增大。
④恒溫恒容:充入一種反應物一增大反應物濃度-化學反應速率增大。
4.調(diào)控化學反應速率的方法——控制變量法
⑴變量控制法
將多個因素問題拆解為多個單因素問題分別開展研究,再進行綜合分析,得出最后結(jié)論,這種方法稱
為變量控制法。
(2)調(diào)控化學反應速率的方法
在分析影響壓。2分解反應速率的因素的實驗中,影響反應速率(因變量)的因素有催化劑、溫度、
濃度等。
探究催化劑對H2O2分解反應速率的影響,自變量是催化劑;探究溫度對H2O2分解反應速率的影響,
自變量是溫度;探究濃度對H2O2分解反應速率的影響,自變量是濃度。
團考點02化學反應的限度化學平衡狀態(tài)
1.可逆反應和化學反應的限度
(1)可逆反應
①概念:在同一條件下,既能向正反應方向又能向逆反應方向進行的化學反應。
②特征:
a.正反應和逆反應同時進行。
b.反應物和生成物同時存在。
c.反應沒有完全進行到底。
③表示:在可逆反應的化學方程式中,用“一”號代替“===”號。
(2)化學反應的限度
可逆反應中,反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,有一定的限度。
【易錯提醒】
(1)化學反應的限度是在給定的條件下,可逆反應所能達到或完成的最大程度?;瘜W反應的限度的意義
在于決定了反應物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率。
(2)不同的可逆反應在給定條件下的化學反應的限度不同;同一可逆反應在不同條件(如溫度、濃度、
壓強等)下,其反應的限度不同。
2.化學平衡狀態(tài)
(1)概念:在一定條件下,可逆反應進行到一定程度時,正反應速率與逆反應速率相等,反應物和生成
物的濃度不再發(fā)生變化,這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)。
⑵特征:
①逆:只有可逆反應才能在一定條件下建立化學平衡狀態(tài)。
②等:反應達到平衡時,VJE=V逆。
③動:化學平衡狀態(tài)是一種動態(tài)平衡。達到平衡狀態(tài)時,正反應和逆反應都依然在進行。
④定:達到平衡狀態(tài)時,反應混合物的組成保持不變。
⑤變:當反應條件發(fā)生改變時,原有的平衡狀態(tài)打破,一段時間后反應會達到新的平衡狀態(tài)。
團考點03化學反應中的熱
1.放熱反應和吸熱反應
(1)概念:把放出熱的化學反應稱為放熱反應,把吸收熱的化學反應稱為吸熱反應。
(2)常見的放熱反應和吸熱反應
①常見的放熱反應
a.所有的燃燒反應:劇烈的發(fā)光、發(fā)熱的化學反應。如:木炭、七、CH4等在氧氣中的燃燒,死在
C12中的燃燒。
+
b.酸堿中和反應:H+OH=H2O?
c.大多數(shù)的化合反應,例外:C+CO2耍鼠2c0(吸熱反應)。
d.鋁熱反應:如2Al+Fe2O3==2Fe+AbO3。
e.活潑金屬與酸或H2O放出氫氣的反應:如Mg+2H+=Mg2++H2t。
f.物質(zhì)的緩慢氧化。
②常見的吸熱反應
a.錢鹽與堿的反應:如2NH4Cl+Ca(OH)2==CaC12+2NH3t+2H2Oo
b.大多數(shù)的分解反應:如NH4C1=^NH3t+HC1to
c.CO2+C=^^2CO>C+H2O=^^CO+H2(制取水煤氣);
d.以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應:如CO+CuO-=Cu+CO2。
e.需要持續(xù)加熱的反應。
【易錯提醒】
(1)放熱反應不一定容易發(fā)生,如合成氨反應需要在高溫、高壓和催化劑作用下才能發(fā)生;吸熱反應不
一定難發(fā)生,如Ba(OH)2-8H2O晶體與NH4cl晶體的反應在常溫下就能發(fā)生。
(2)需要加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應,如硫與鐵的反應;吸熱反應不一定需要加熱,如
Ba(OH)2.8H2O晶體和NH4cl晶體的反應。
(3)放熱過程不一定是放熱反應,如NaOH固體的溶解和濃硫酸的稀釋是放熱過程,但不是放熱反應;
吸熱過程不一定是吸熱反應,如升華、蒸發(fā)等過程是吸熱過程,但不是吸熱反應。
2.熱化學方程式
(1)概念:定量表示一個特定的化學反應中吸收或放出熱的化學方程式。
(2)意義:不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化,也表明了化學反應中的能量變化。
(3)熱化學方程式的書寫
①熱化學方程式中要標明所有物質(zhì)的狀態(tài),用g、1、s分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。
②反應放出或吸收的熱用△〃表示,負值表示在該條件下反應放熱,正值表示在該條件下反應吸熱(正
號常省略)。
③的單位是kJ.moJ。
④熱化學方程式中各物質(zhì)前的化學計量數(shù)不表示分子個數(shù),只表示物質(zhì)的量。
【易錯提醒】
正確書寫熱化學方程式,除了遵循書寫化學方程式的要求外,還要注意以下幾點:
(1)需注明△”的符號和單位
若為放熱反應,AH為“一”;若為吸熱反應,A”為“+”(“+”常省略)。AH的單位一般為
(2)需注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)
反應物和生成物的狀態(tài)不同,反應熱不同,因此,必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。氣、液、固、溶液
分別注“g”、“1”、“s”、“aq”。熱化學方程式中,可以不標明反應條件。
(3)需注意NH的數(shù)值與化學計量數(shù)相對應
由于與反應已完成的各物質(zhì)的物質(zhì)的量有關,所以熱化學方程式中的化學計量數(shù)與的值相對
應,如果化學計量數(shù)加倍,則AH也加倍。例如:
1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AH=-890kJmoF
I1
1
2CH4(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(1)AH=—445kJ-mol-
(4)熱化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分數(shù),但必須是最簡整數(shù)或最簡分數(shù)。
(5)需注意可逆反應的含義
不論化學反應是否可逆,熱化學方程式中的反應熱表示反應進行到底(完全轉(zhuǎn)化)時的能量變化。
1
例如:N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)NH=—92.4kJ-moF是指1molN2(g)和3molH2(g)完全轉(zhuǎn)化為
2molNH3(g)時放出的熱量為92.4kJ?
3.化學反應中的能量變化的原因
(1)化學反應的能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關系
化學反應的過程可看作“儲存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學能)轉(zhuǎn)化為熱能、電能或光能等形式釋放出來,
或者是熱能、電能或光能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學能)被“儲存”起來的過程。
育
量
隹
量t
應■
反h
應
反
物
生
成
生
物
成
一
一
的
物
一
一
物
的--
總能
總
能
量
r\量
生成
應
反
的
物
的
物
能
總
能
總
量生成物反應物
量
反應至程反應后程
In
圖I中反應物的總能量大于生成物的總能量,反應放出能量;圖II中反應物的總能量小于生成物的總
能量,反應吸收能量。
(2)化學反應中能量變化的本質(zhì)原因
應應耕舊化學鍵斷裂原子或新化學鍵形成[生成物)
物質(zhì)發(fā)生化學反應時,斷開化學鍵時需要吸收能量,形成化學鍵時需要放出能量。
化學反應中的能量變化如圖所示:
吸收能量?
舊化學鍵斷裂
反應物生成物
新化學鍵形成
I
釋放能量及
①若耳>瓦,表示斷開化學鍵所吸收的能量大于形成化學鍵所放出的能量,反應過程吸收能量。
②若E1<E2,表示斷開化學鍵所吸收的能量小于形成化學鍵所放出的能量,反應過程放出能量
(3)利用鍵能估算化學反應的反應熱
①共價鍵的鍵能是指斷開氣態(tài)物質(zhì)中Imol某種共價鍵生成氣態(tài)原子需要吸收的能量,共價鍵的鍵能
越大,共價鍵越牢固。
如:HH的鍵能為436.4kJ-moP,則H2(g)===2H(g),AH=436.4kJ-mor1o
②利用鍵能估算化學反應的反應熱
△H=反應物斷開化學鍵吸收的總能量一生成物形成化學鍵放出的總能量
【易錯提醒】
(1)鍵能:在標準狀況下,將1mol氣體分子AB(g)解離為氣體原子A(g)、B(g)所需的能量,用符號E
表示,單位為klmo「i。
(2)物質(zhì)所含能量越低,物質(zhì)越穩(wěn)定,鍵能越大,斷裂其化學鍵所需能量越高,而形成其化學鍵所釋放
的能量也越多,反之亦然。
(3)AH=E反應物的鍵能之和-E生成物的鍵能之和o
4.燃料燃燒釋放的能量
(1)燃料的熱值
(1)熱值是指一定條件下單位質(zhì)量的可燃物完全燃燒所放出的熱。熱值的單位是kJ4。常見的燃料中,
熱值最大的是氫氣,其次是天然氣,較小的是石油、煤炭。
(2)化石燃料燃燒對環(huán)境的影響
①煤等化石燃料燃燒常伴隨著大量煙塵、CO、SO2、氮氧化物(NOx)等有害物質(zhì)的排放。
②SO2、氮氧化物(NOx)能導致酸雨。
③燃料燃燒過程中,一般只有1/3可以實現(xiàn)有效轉(zhuǎn)化,其他部分則轉(zhuǎn)化為廢氣排出或損耗掉,燃料使
用效率不高。
(3)解決化石燃料對環(huán)境影響的方法
①減少作為燃料的煤和石油的開采。
②利用化學方法將化石燃料轉(zhuǎn)化為清潔燃料。
③開發(fā)優(yōu)質(zhì)的新能源,氫能、水能、太陽能、風能等都是更清潔、更高效的能源。
團考點04化學能與電能的轉(zhuǎn)化
1.原電池的工作原理
(1)原電池的概念
將化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置稱為原電池,在原電池中發(fā)生的化學反應是氧化還原反應。
(2)工作原理:以Zn—H2soLCu原電池為例
電極材料鋅銅
電極名稱負極正極
電極反應Zn_2e=Zn2+2H++2e-=H2T
反應類型氧化反應還原反應
外電路電子流向由鋅片(負極)沿導線流向銅片(正極)
溶液中H+向正極移動,在銅片上被還原為H2;溶液中SO1向負
內(nèi)電路離子移向
極移動。
+2+
原電池總反應Zn+2H===Zn+H2T
(3)能量轉(zhuǎn)化過程:
原電池在工作時,負極失去電子,電子通過導線流向正極,溶液中氧化性物質(zhì)得到此電子,發(fā)生還原
反應,這樣氧化反應和還原反應不斷發(fā)生,負極不斷地失電子,失去的電子不斷地通過導線流向正極,被
氧化性物質(zhì)得到,閉合回路中不斷有電子流產(chǎn)生,也就形成了電流,化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
(4)原電池的形成條件
①兩個活動性不同的電極。
②電解質(zhì)溶液。
③電極、導線和電解質(zhì)溶液形成閉合回路。
④自發(fā)進行的氧化還原反應。
【易錯提醒】
原電池中“電子不下水,離子不上岸”,即電子只能沿導線移動,離子只能在溶液中移動。
2.原電池原理的應用
(1)加快氧化還原反應速率
如實驗室用Zn和稀H2so4或稀HC1)反應制H2,常用粗鋅,它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜
質(zhì)和鋅、稀H2so4形成原電池,加快了反應,使產(chǎn)生H2的速率加快。
(2)比較金屬的活動性強弱
原電池中,一般活動性強的金屬為負極,活動性弱的金屬為正極。
例如有兩種金屬A和B,用導線連接后插入到稀硫酸中,觀察到A極溶解,B極上有氣泡產(chǎn)生,由原
電池原理可知,金屬活動性A>B。
(3)設計原電池
己知一個氧化還原反應,首先分析找出氧化劑、還原劑,一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化),
氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。
例如,利用Cu+2AgNO3=Cu(NC>3)2+2Ag的氧化還原反應可設計成如圖所示的原電池,該原電池
的電極反應式為:
負極(Cu):Cu—2e'==Cu2+(氧化反應)
正極(C):2Ag++2e「===2Ag(還原反應)
Cu
AgNCh溶液
(4)鋼鐵的電化學腐蝕原理
①電解質(zhì)溶液:
在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一薄層水膜,水膜里含有少量H+、0H和等。
②電極:
鋼鐵里的鐵和少量碳形成了無數(shù)微小的原電池,其中,負極為Fe,正極為碳。
③電極反應式:
2+
①負極Fe2e===Fe,②正極O2+2H2O+4e===4OH?
(4)鐵銹的形成:
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2②4Fe(OH)2+C)2+2H2O===4Fe(OH)3
③Fe(0H)3脫水:鐵銹主要成分Fe2O3xH2Oo
3.化學電源
⑴化學電源
①利用原電池原理,將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能?;瘜W電源的能量轉(zhuǎn)化率比燃料燃燒高得多。
②化學電源有一次電池、二次電池和燃料電池等。一次電池用過之后不能復原,二次電池充電后能繼
續(xù)使用。
(2)一次電池(干電池)—鋅銃干電池
(3)二次電池(充電電池)
①鉛蓄電池:PbO+Pb+2HSO4^=-2PbSO+2HO,常用于機動車輛。
22允用42
負極材料是Pb,正極材料是PbCh,電解質(zhì)溶液是H2sO4溶液。
②鑲氫電池:NiO(OH)+MH^=^NiO+M+HOo
允電2
負極材料是貯氫合金(常用MH表示貯氫合金M中吸收結(jié)合的氫),正極材料是泡沫氧化銀,電解質(zhì)溶
液是氫氧化鉀溶液。
_、放由
③銀鋅紐扣電池Zn+AgzO+H2O煢『Zn(OH)2+2Ag。
鋅作負極,AgzO作正極,電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液。
④鋰離子電池是筆記本電腦、手機等數(shù)碼產(chǎn)品中使用最為廣泛的電池。
(4)燃料電池
①燃料電池與火力發(fā)電相比,其燃料的利用率高、能量轉(zhuǎn)化率高。與干電池或者蓄電池的主要差別在
于反應物不是儲存在電池內(nèi)部,而是由外設裝備提供燃料和氧化劑等。
②氫氧燃料電池:
在負極上發(fā)生氧化反應的是H2,在正極上發(fā)生還原反應的是02,產(chǎn)物是H2。。
以K0H溶液為電解質(zhì)溶液的氫氧燃料電池的電極反應如下:
負極:2H2+4OH4e=4H2O(氧化反應);
正極:Ch+2H2O+4e-=40JT(還原反應);
電池反應:2H2+。2=2%0。
4.電能轉(zhuǎn)化為化學能一一電解
(1)電解池的概念:將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。通常條件下無法自發(fā)進行的化學反應可通過電解的方
法實現(xiàn)。
(2)電解在物質(zhì)制備中的應用
①電解水制氫氣和氧氣
化學方程式為2H2。普里2H2t+O2to
②電解飽和食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣
]甬由
化學方程式為2NaCl+2H2(>^=2NaOH+H2t+C12t。
③電解制取金屬
a.電解熔融的氧化鋁制備鋁
陰極反應式:Al3++3e-=Al;
陽極反應式:2。2-一4/^=C>2t;
通由
總反應式:2Al2。3==4A1+3C)2to
b.電解制備其他活潑金屬
考點演練
選擇題每題只有一個選項符合題意。
1.下列有關能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是()=
A.水電站把機械能轉(zhuǎn)化成電能,核電站把化學能轉(zhuǎn)化成電能
B.化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來自太陽能
C.動物體內(nèi)葡萄糖被氧化成C02是熱能轉(zhuǎn)化成化學能的過程
D.植物通過光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽能轉(zhuǎn)化成熱能的過程
答案:B
解析:A項,核電站把核能轉(zhuǎn)化成電能,核能不是化學能;B項,化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量
最終來自太陽能;C項,葡萄糖氧化放出能量是化學能轉(zhuǎn)化為熱能;D項,綠色植物的光合作用是太陽能
轉(zhuǎn)化為化學能。
2.為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染,同時緩解能源危機,有關專家提出了利用太陽能制取氫能的
構(gòu)想。下列說法正確的是()。
太陽能
燃料電池
A.H2。的分解反應是放熱反應
B.氫能源已被普遍使用
C.2molH2O具有的總能量低于2molH2和1molO2的能量
D.氫氣不易貯存和運輸,無開發(fā)利用價值
答案:C
解析:2H20—2H2T+O2T是吸熱反應,說明2molH2O的能量低于2molH2和1molO2的能量。因由水
制取比耗能多且H2不易貯存和運輸,所以氫能源利用并未普及,但發(fā)展前景廣闊。
3.以下是幾種化學鍵的鍵能:
化學鍵N三NF—FN—F
鍵能/(kJ.moP)941.7154.8283.0
下列說法中正確的是()。
A.過程N2(g)===2N(g)放出能量
B.過程N(g)+3F(g)===NF3(g)放出能量
C.反應N2(g)+3F2(g)===2NF3(g)的A/f>0
D.NF3吸收能量后如果沒有化學鍵的斷裂與生成,仍可能發(fā)生化學反應
答案:B
解析:A項,N2(g)===2N(g)是斷裂化學鍵的過程,需要吸收能量,A項錯誤。B項,N(g)+3F(g)===NF3(g)
是形成化學鍵的過程,會釋放能量,B項正確。C項,N2(g)+3F2(g)===2NF3(g)
AH=(941.7+3xl54.82x3x283.0)kJmol1=291.9kJ-mol1,C項錯誤。D項,任何化學反應均有舊鍵的斷裂和新
鍵的形成,故D項錯誤。
4.在一定條件下,將3molA和1molB投入容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)
-iC(g)+2D(g)。2min末測得此時容器中C和D的濃度分別為0.2mol-L1和0.4mol.L'o下列敘述正
確的是()°
A.x=2
B.2min時,B的濃度為0.4mol-L1
C.0~2min內(nèi)B的反應速率為0.2mol-L1-min1
D.2min時,A的物質(zhì)的量為1.8mol
答案:D
解析:2min末測得此時容器中C和D的濃度為0.2mol-L1和0.4mol-L1,根據(jù)濃度的變化量之比等于相應
的化學計量數(shù)之比可知x=l,A項錯誤;根據(jù)化學方程式可知消耗B應該是0.2mol-Li,貝。2min時,B的
濃度為號,0.2mol-L1=0.3mol-L1,B項錯誤;0~2min內(nèi)B的反應速率為°?黑=0.1mol-L'min1,C
項錯誤;根據(jù)化學方程式可知消耗A應該是0.6molL,物質(zhì)的量是1.2moL則此時A的物質(zhì)的量為1.8moL
D項正確。
5.下列關于化學反應速率的說法中,正確的是()。
A.用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時,改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率
B.增加反應物的用量,一定會增大化學反應速率
C.光是影響某些化學反應速率的外界條件之一
D.對于任何化學反應,反應速率越大越好
答案:C
解析:常溫下鐵在濃硫酸中鈍化,得不到氫氣,A項錯誤;增加反應物的用量,不一定會增大化學反應速
率,例如改變固體的質(zhì)量,B項錯誤。
6.在2A(g)+3B(g)===2C(g)+D(g)的反應中,表示反應速率最大的是()。
A.v(A)=0.5molL'min1
B.v(B)=0.6mol-L1-min1
C.v(C)=0.35mol-L1min1
D.v(D)=0.4mol-L1min1
答案:D
解析:將用B、C、D物質(zhì)表示的化學反應速率換算成用A物質(zhì)表示,然后進行比較。B項,v(A)=|v(B)=|
x0.6mol-L1-min^O.4molL'min1;C項,v(A)=v(C)=0.35molL'min1;D項,v(A)=2v(D)=2x0.4mol-L'min'=O.S
mol-L^min1,通過數(shù)值大小比較知,D項反應速率最大。
7.常用的紐扣電池為銀鋅電池,它分別以鋅和氧化銀為電極。放電時鋅極上的電極反應是Zn+20H2e
===Zn(OH)2,氧化銀極上的反應是Ag2O+H2O+2e===2Ag+2OH。下列判斷中,正確的是()。
A.鋅是負極,發(fā)生氧化反應;氧化銀是正極,發(fā)生還原反應
B.鋅是正極,發(fā)生氧化反應;氧化銀是負極,發(fā)生還原反應
C.鋅是負極,發(fā)生還原反應;氧化銀是正極,發(fā)生氧化反應
D.鋅是正極,發(fā)生還原反應;氧化銀是負極,發(fā)生氧化反應
答案:A
解析:放電時銀鋅電池是原電池。負極上Zn失電子,發(fā)生氧化反應;正極上是Ag2O得電子,發(fā)生還原反
應。
8.CO分析儀以燃料電池為工作原理,其裝置如圖所示,該電池中電解質(zhì)為氧化鋁氧化鈉,其中CP可以
在固體介質(zhì)NASICON中自由移動。下列說法錯誤的是()o
2
A.負極的電極反應式為CO+O2e===CO2
B.工作時電極b作正極,CP由電極a流向電極b
C.工作時電子由電極a通過傳感器流向電極b
D.傳感器中通過的電流越大,尾氣中CO的含量越高
答案:B
解析:a為負極,b為正極,b極的電極反應式為O2+4e===2C)2,CP從正極流向負極,并在負極發(fā)生反應
2
CO+O2e===CO2,A項正確,B項錯誤;電流越大,說明轉(zhuǎn)移電子數(shù)目越多,參加反應的CO越多,D項
正確。
9.如圖為研究金屬腐蝕的實驗。下列相關說法中正確的是()。
含有酚酸的食鹽水
、Fe
A.食鹽水中有氣泡逸出
B.鐵表面的反應為Fe3e===Fe3+
C.紅色首先在食鹽水滴的中心出現(xiàn)
D.該實驗研究的是金屬的電化學腐蝕
答案:D
解析:由Fe、C與食鹽水組成原電池形成的金屬腐蝕是電化學腐蝕,D項正確;鐵為負極,發(fā)生的反應為
Fe2e===Fe2+,B項錯誤;正極為碳,電極反應為O?+4e+2H2O===4OH,即碳附近溶液顯堿性,首先變紅,
C項錯誤;整個反應過程中沒有氣體生成,因此A項錯誤。
10.等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應,測得在不同時間⑺內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的變化
情況如圖,根據(jù)圖示分析實驗條件,下列說法中一定不正確的是()o
組別對應曲線cCHCD/molL1反應溫度/℃鐵的狀態(tài)
1a30粉末狀
2b30粉末狀
3c2.5塊狀
4d2.530塊狀
A.第4組實驗的反應最慢
B.第1組實驗中鹽酸的濃度可能大于2.5mol-L1
C.第2組實驗中鹽酸的濃度可能等于2.5moH?
D.第3組實驗的反應溫度低于30°C
答案:D
解析:根據(jù)圖像,第4組反應最慢,A項正確;采用控制變量法分析反應條件,第3、4組比較,第3組
生成氫氣的速率較大,所以反應溫度高于30°C,D項錯誤;第1、2組與第4組相比較,由于鐵的狀態(tài)不
同,使用粉末狀鐵反應速率大,不能判斷其鹽酸的濃度是否比第4組大,因此鹽酸的濃度有可能大于、等
于或小于2.5moLLlB、C兩項正確。
11.化合物Bilirubin(膽紅素)在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應,反應物濃度隨反應時間變化如圖所示,
計算反應4~8min間的平均反應速率和推測反應16min時反應物的濃度,結(jié)果應是()。
40?-------------------------------
.35\
■o30--------------------------
325?\
X20----------------------------------
I15.不、
J:--------------Sy
u246810
反應時間/min
A.2.5jimol-L^min1和2.0jimol-L1
B.2.5iimolL^min1和2.5jimol-L1
C.3.0iimol-L^min1和3.0jimol-L1
D.5.0jimol-L^min1和3.0jimol-L1
答案:B
解析:分析圖像可知,在4?8min時間段內(nèi)反應物的濃度由20下降到10jimol-L1,濃度變化量為
10pimolL1,故反應速率為10"器:U-2.5nmol-L'-min1,,隨著反應的進行,反應物濃度逐漸減小,大致
的變化規(guī)律是反應每進行4min,反應物濃度就降低一半,所以當反應進行到16min時,反應物的濃度降
到大約2.5jimol-L1o
()()
12.一定條件下,將NO?與SO?以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生紅NOao白g+SO2(g)-SO3(g)+無NO%g的可逆反
應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是()。
A.體系壓強保持不變
B.混合氣體顏色保持不變
C.SO3和NO的體積比保持不變
D.每消耗1molSO3的同時消耗1molNO
答案:B
解析:反應前后氣體總物質(zhì)的量不變,恒溫恒容下,壓強始終不變,A項錯誤;混合氣體顏色保持不變,
說明二氧化氮的濃度不變,反應達到平衡,B項正確;自反應開始,SO3和NO的體積比始終為1:1,保持
不變不能說明反應達到平衡,C項錯誤;每消耗1molSO3的同時消耗1molNO,方向相同,不能說明反
應達到平衡,D項錯誤。
13.圖像法是研究化學反應的一種常用方法。已知化學反應A2(g)+B2(g)===2AB(g)的能量變化曲線如圖所
示,則下列敘述中正確的是()=
A.每生成2molAB(g)時吸收bkJ能量
B.該反應熱△"=+(")kJ-moP
C.該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
D.斷裂1molA—A鍵和1molB—B鍵時放出akJ能量
答案:B
解析:依據(jù)圖像分析,1molA2(g)與1molB2(g)反應生成2moiAB(g),吸收(")kJ能量,A項錯誤;AH=
反應物鍵能總和生成物鍵能總和,則該反應熱AH=+(ab)kJ-moP,B項正確;反應物的總能量低于生成物
的總能量,C項錯誤;斷裂化學鍵時要吸收能量,D項錯誤。
14.可逆反應髓―黑色+02他),在容積固定的密閉容器中達到平衡狀態(tài)的標志是()。
①單位時間內(nèi)生成"molO2的同時生成2nmolNO2
②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2"molNO
③用NO2、NO、O2表示的反應速率之比為2:2:1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)
⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦
C.①③④⑤D.①②③④⑤⑥⑦
答案:A
解析:①中單位時間內(nèi)生成nmol02的同時生成2nmolNO2,說明反應已達到平衡狀態(tài)。②單位時間內(nèi)
生成wmolCh必生成2"molNO,不能說明反應達到平衡狀態(tài)。③中無論達到平衡與否,用各物質(zhì)表示的
化學反應速率之比都等于化學計量數(shù)之比。④混合氣體的顏色不變,則表示NO?的濃度不再變化,說明反
應已達到平衡狀態(tài)。⑤氣體體積固定、反應前后質(zhì)量守恒,密度始終不變。⑥反應后氣體的物質(zhì)的量增
大,壓強不變,意味著各物質(zhì)的含量不再變化,說明已達到平衡狀態(tài)。⑦由于氣體的質(zhì)量不變,氣體的平
均相對分子質(zhì)量不變時,說明氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,說明反應已達到平衡狀態(tài)。
15.如圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相同的空心銅球和空心鐵球,調(diào)節(jié)杠桿使其在水中
保持平衡,然后小心地向燒杯中央滴入濃CuSO4溶液,一段時間后,下列有關杠桿的偏向判斷正確的
是()。
A.杠桿為導體或絕緣體時,均為A端高B端低
B.杠桿為導體或絕緣體時,均為A端低B端高
C.當杠桿為絕緣體時,A端低B端高;為導體時,A端高B端低
D.當杠桿為絕緣體時,A端高B端低;為導體時,A端低B端高
答案:D
解析:根據(jù)題意,若杠桿為絕緣體,滴入濃CuS04溶液后,Cu在鐵球表面析出,鐵球質(zhì)量增大,B端下
沉;若杠桿為導體,滴入濃CuSCU溶液后,形成原電池,Cu在銅球表面析出,F(xiàn)e部分溶解,A端下沉。
16.(1)下列反應中,屬于放熱反應的是,屬于吸熱反應的是。
①燃燒石灰石②木炭燃燒③炸藥爆炸④酸堿中和反應⑤生石灰與水作用制熟石灰⑥食
物因氧化而腐敗
(2)用銅、銀與硝酸銀溶液設計一個原電池,此電池的負極是—,負極的電極反應式
是O
(3)用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸中,形成了原電池,工作一段時間,鋅片的質(zhì)量減小了3.25g,銅表面
析出了氫氣L(標準狀況),導線中通過mol電子。
(4)如圖1所示是NO2與CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,請寫出NCh與CO反應的熱化
(5)化學反應的反應熱與反應物和生成物的鍵能有關。
1
①已知:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)A/7=184.5kJ-mol
請?zhí)羁眨?/p>
共價鍵H-HCl—ClH—Cl
鍵能/(kJ-mol1)436.4242.7
②圖2中表示氧族元素中氧、硫、硒、確生成氫化物時的反應熱數(shù)據(jù),根據(jù)反應熱數(shù)據(jù)可確定a、b、
c、d分別代表哪種氫化物,試寫出硒與氫氣發(fā)生反應生成硒化氫的熱化學方程式:
(6)氫氣是一種高效、清潔的能源??梢杂秒娊馑ㄖ苽錃錃?,電解反應方程式為,
能量轉(zhuǎn)化形式為o
答案:⑴②③④⑤⑥①
(2)銅Cu2e===Cu2+
(3)1.120.1
1
(4)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g)AH=234kJmol
(5)①431.8②Se(s)+H2(g)===H2Se(g)
AH=81kJ-mol1
通由
(6)2H2O-2H2T+O2t電能轉(zhuǎn)化為化學能
解析:(4)根據(jù)NO2與CO反應生成CO2和NO過程中能量變化示意圖可知,反應物能量高于生成物能量,
1
反應是放熱反應,AH=EIE2=134kJ-moli368kJ-moli=234kJ-mol,所以NCh與CO反應的熱化學方程式為
NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g)△8=234kJmoPo
(5)0AH=436.4kJmol1+242.7kJ-mol^ECH—Cl)=l84,5kJ-mol1,解得:E(H—Cl)=431.8kJ-mol1?
②根據(jù)元素周期律,同一主族元素非金屬性越強,其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,而能量越低越穩(wěn)定,所以a、b、
c、d依次為H?Te、H2Se,H2S>H2O;b為硒化氫的生成熱數(shù)據(jù),則硒與氫氣發(fā)生反應生成硒化氫的熱化
學方程式為Se(s)+H2(g)===H2Se(g)A/7=81kJ-moPo
17.I.化學反應中的反應熱(A印與反應物和生成物的鍵能(E)有關。下表給出了一些化學鍵的鍵能:
化學鍵H—HN三N0=0O—HN—H
鍵能/(kJ.moP)436.4941.7500462.8a
已知工業(yè)合成氨:N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)AH=92.4kJ-mol1,請回答下列問題:
⑴表中a=0
5
(2)1molN2與3molH2充分反應,放出的熱量______(填,“<”或"=")92.4kJ。
II.隨著人類對溫
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