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綜合課時6　章末整合 重點突破
一、化學反應與能量變化
1.化學反應與熱能
(1)變化圖示
(2)化學反應中的能量變化計算
①反應的能量變化=生成物能量之和-反應物能量之和。
②反應的能量變化=反應物斷鍵吸收的能量之和-生成物成鍵放出的能量之和。
2.化學反應與電能——原電池
電極反應式的書寫:
(1)書寫電極反應式的原則:電極反應式遵循質量守恒、得失電子守恒及電荷守恒。
(2)電極反應式的書寫:
1.下列反應是氧化還原反應且反應過程中的能量變化符合如圖的是 (　　)
A.CaO+H2O===Ca(OH)2
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
D.4HNO3(濃)===4NO2↑+O2↑+2H2O
2.某反應由兩步反應A→B→C構成,其反應能量曲線如圖所示,下列敘述正確的是 (　　)
A.兩步反應均為吸熱反應
B.三種物質中B最穩定
C.A與C的能量差為E4
D.A→B的反應不一定需要加熱
3.由W、X、Y、Z四種金屬按下列裝置進行實驗。下列說法不正確的是 (　　)
裝置
現象 金屬W不斷溶解 Y的質量增加 W上有氣體產生
A.裝置甲中W作原電池負極
B.裝置乙中Y電極上的反應式為
Cu2++2e-===Cu
C.裝置丙中電流由Z流向W
D.四種金屬的活動性強弱順序為Z>W>X>Y
4.某鐵—空氣電池放電時,其原理如圖所示。電池總反應為2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2。下列說法正確的是 (　　)
A.a極質量不變
B.b極為電池負極
C.電子從a電極經負載流向b電極
D.該裝置將電能轉變為化學能
二、化學反應速率與限度
1.化學反應速率
2.化學反應的限度——化學平衡
3.化學平衡狀態的判斷依據
(1)直接特征,直接判斷
①同一物質的正反應速率和逆反應速率相等,即v正=v逆。
②由反應混合物中各組分的質量、物質的量、濃度、百分含量和體系的溫度、顏色等特征不變可直接判斷反應達到平衡狀態。
(2)間接特征,變量不變
若由m、n、p、ρ、(或)等物理量來判斷可逆反應是否達到平衡,可以歸納為一句話:反應過程中始終保持不變的量,不能作為判斷反應是否達到平衡的依據;當變化的量不再變化時,表明反應已達到平衡。可記憶為“變量不變,平衡建立”。
4.化學反應速率及平衡的相關計算——“三段式”思維模型
如反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),設A、B起始物質的量分別為a mol、b mol,達到平衡后消耗A的物質的量為mx。
(1)明確三個量的關系
①同一反應物:起始量-變化量=平衡量。
②同一生成物:起始量+變化量=平衡量。
③各變化量之比=各物質的化學計量數之比。
(2)掌握四個量的計算
①反應物轉化率:A的轉化率=×100%。
②生成物產率:C的產率=×100%。
③平衡混合物某組分的百分含量=×100%。
④平衡混合物某氣體組分的體積分數=×100%。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.在四個不同的容器中,不同條件下進行的合成氨反應N2+3H22NH3,其中生成氨氣速率最快的是 (　　)
A.v(N2)=0.3 mol·L-1·min-1
B.v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.01 mol·L-1·s-1
D.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
2.一定溫度下,向一恒容密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,發生如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有關該反應的說法正確的是 (　　)
A.其他條件不變,升高溫度,v(正)增大,v(逆)減小
B.其他條件不變,移走一定量的SO3,v(正)、v(逆)都下降
C.溫度不變,向該容器中充入氣體Ar,反應速率增大
D.溫度不變,將容器體積增大,反應速率也增大
3.在一絕熱(不與外界發生熱交換)的恒容容器中,發生反應:2A(g)+B(s)C(g)+D(g),下列描述中能表明反應已達到平衡狀態的是 (　　)
①容器內溫度不變　②混合氣體的密度不變　③混合氣體的平均相對分子質量不變　④容器的壓強不變　⑤容器內C、D兩種氣體的濃度相等　⑥相同時間內消耗2n mol的A同時生成n mol的D
A.①③④⑥ B.①②③④
C.①②③⑤ D.②③④⑤
4.將等物質的量的A、B混合于2 L的密閉容器中,發生反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經2 min后測得D的濃度為0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,以C表示的平均反應速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,下列說法錯誤的是 (　　)
A.反應速率為v(B)=0.125 mol·L-1·min-1
B.該化學方程式中,x=2
C.2 min時,A的物質的量為1.5 mol
D.2 min時,A的轉化率為60%
:課后完成　學考真題體驗(六)
章末測評驗收卷(六)(共27張PPT)
第二節　化學反應的速率與限度
綜合課時 　章末整合
重點突破
6
第六章
化學反應與能量
一、化學反應與能量變化
二、化學反應速率與限度
目
錄
CONTENTS
一、化學反應與能量變化
對點訓練
1.化學反應與熱能
(1)變化圖示
(2)化學反應中的能量變化計算
①反應的能量變化=生成物能量之和-反應物能量之和。
②反應的能量變化=反應物斷鍵吸收的能量之和-生成物成鍵放出的能量之和。
2.化學反應與電能——原電池
電極反應式的書寫:
(1)書寫電極反應式的原則:電極反應式遵循質量守恒、得失電子守恒及電荷守恒。
(2)電極反應式的書寫:
1.下列反應是氧化還原反應且反應過程中的能量變化符合下圖的是 (　　)
A.CaO+H2O===Ca(OH)2
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
D.4HNO3(濃) 4NO2↑+O2↑+2H2O
C
解析　氧化還原反應存在化合價的變化,該能量轉化過程,反應物總能量高于生成物總能量,為放熱反應。CaO+H2O===Ca(OH)2、NaOH+HCl===NaCl+H2O不存在化合價變化,不屬于氧化還原反應;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑屬于氧化還原反應,且為放熱反應,C正確;4HNO3(濃) 4NO2↑+O2↑+2H2O屬于氧化還原反應,為吸熱反應,D錯誤。
2.某反應由兩步反應A→B→C構成,其反應能量曲線如圖所示,下列敘述正確的是 (　　)
A.兩步反應均為吸熱反應
B.三種物質中B最穩定
C.A與C的能量差為E4
D.A→B的反應不一定需要加熱
解析　A的能量小于B的能量,說明A→B的反應為吸熱反應,B的能量大于C的能量,說明B→C的反應為放熱反應,A錯誤;物質的能量越低越穩定,C的能量最低最穩定,B錯誤;A與C的能量差為E5,C錯誤;A→B為吸熱反應,不一定需要加熱,如氯化銨晶體和氫氧化鋇晶體的反應為吸熱反應,不需要加熱,D正確。
D
3.由W、X、Y、Z四種金屬按下列裝置進行實驗。下列說法不正確的是 (　　)
C
裝置
現象 金屬W不斷溶解 Y的質量增加 W上有氣體產生
A.裝置甲中W作原電池負極
B.裝置乙中Y電極上的反應式為Cu2++2e-===Cu
C.裝置丙中電流由Z流向W
D.四種金屬的活動性強弱順序為Z>W>X>Y
解析　甲裝置中金屬W不斷溶解,說明W失電子生成金屬陽離子,則W作負極,A正確;裝置乙中Y的質量增加,可知銅離子在Y極得電子生成Cu單質,電極反應為Cu2++2e-===Cu,B正確;裝置丙中W上有氣體產生,則W電極上發生反應:2H++2e-===H2↑,W作正極,Z作負極,原電池中電流由正極流向負極,即由W流向Z,C錯誤;原電池中負極金屬比正極活潑,甲中W為負極,X為正極,則W>X;乙中X作負極,Y作正極,則X>Y,丙中Z作負極,W作正極,則Z>W,四種金屬的活動性強弱順序為Z>W>X>Y,D正確。
4.某鐵—空氣電池放電時,其原理如圖所示。電池總反應為2Fe+O2+2H2O ===2Fe(OH)2。下列說法正確的是 (　　)
A.a極質量不變
B.b極為電池負極
C.電子從a電極經負載流向b電極
D.該裝置將電能轉變為化學能
解析　 Fe變為Fe(OH)2,因此a極質量增加,A錯誤;b極是氧氣變為OH-,化合價降低,為電池正極,B錯誤;a極是負極,電子從a電極經負載流向b電極,C正確;該裝置將化學能轉變為電能,D錯誤。
C
二、化學反應速率與限度
對點訓練
1.化學反應速率
2.化學反應的限度——化學平衡
3.化學平衡狀態的判斷依據
(1)直接特征,直接判斷
①同一物質的正反應速率和逆反應速率相等,即v正=v逆。
②由反應混合物中各組分的質量、物質的量、濃度、百分含量和體系的溫度、顏色等特征不變可直接判斷反應達到平衡狀態。
(2)間接特征,變量不變
若由m、n、p、ρ、(或)等物理量來判斷可逆反應是否達到平衡,可以歸納為一句話:反應過程中始終保持不變的量,不能作為判斷反應是否達到平衡的依據;當變化的量不再變化時,表明反應已達到平衡。可記憶為“變量不變,平衡建立”。
4.化學反應速率及平衡的相關計算——“三段式”思維模型
如反應:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),設A、B起始物質的量分別為a mol、b mol,達到平衡后消耗A的物質的量為mx。
(1)明確三個量的關系
①同一反應物:起始量-變化量=平衡量。
②同一生成物:起始量+變化量=平衡量。
③各變化量之比=各物質的化學計量數之比。
(2)掌握四個量的計算
①反應物轉化率:A的轉化率=×100%。
②生成物產率:C的產率=×100%。
③平衡混合物某組分的百分含量=×100%。
④平衡混合物某氣體組分的體積分數=×100%。
1.在四個不同的容器中,不同條件下進行的合成氨反應N2+3H2 2NH3,其中生成氨氣速率最快的是(　　)
A.v(N2)=0.3 mol·L-1·min-1 B.v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.01 mol·L-1·s-1 D.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
A
解析　在同一反應中,不同物質的反應速率之比等于其化學計量系數之比,計算各個選項中反應速率與相應計量數之比比較速率的快慢;同時要注意統一單位。A項,=0.3 mol·L-1·min-1;B項,=0.25 mol·L-1·min-1;C項,= 0.2 mol·L-1·min-1;D項,=0.2 mol·L-1·min-1;數值大者反應速率就大,A項生成氨氣的速率最快。
2.一定溫度下,向一恒容密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,發生如下反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列有關該反應的說法正確的是(　　)
A.其他條件不變,升高溫度,v(正)增大,v(逆)減小
B.其他條件不變,移走一定量的SO3,v(正)、v(逆)都下降
C.溫度不變,向該容器中充入氣體Ar,反應速率增大
D.溫度不變,將容器體積增大,反應速率也增大
B
解析　升溫,正逆反應速率均增大,A錯誤;移走生成物,降低生成物濃度,瞬間逆反應速率降低,正反應速率不變,反應繼續正向進行,正反應速率也隨之降低,B正確;恒容下充入無關氣體,反應氣體濃度不變,速率不變,C錯誤;容器體積擴大,反應體系各組分濃度減小,反應速率下降,D錯誤。
3.在一絕熱(不與外界發生熱交換)的恒容容器中,發生反應:2A(g)+B(s) C(g)+D(g),下列描述中能表明反應已達到平衡狀態的是(　　)
①容器內溫度不變　②混合氣體的密度不變　③混合氣體的平均相對分子質量不變　④容器的壓強不變　⑤容器內C、D兩種氣體的濃度相等　⑥相同時間內消耗2n mol的A同時生成n mol的D
A.①③④⑥ B.①②③④
C.①②③⑤ D.②③④⑤
B
解析　已知反應吸熱或放熱,因在絕熱體系中進行反應,所以容器內溫度隨著反應的進行不斷變化,所以當溫度不變時,說明反應達平衡狀態,故①正確;混合氣體的密度為氣體的總質量與容器體積之比,容器體積始終不變,隨著反應的進行,氣體的總質量為變量,所以當混合氣體的密度不變時,反應達平衡狀態,故②正確;混合氣體的平均相對分子質量為氣體的總質量與總物質的量之比,因氣體的總物質的量為恒量,氣體的總質量為變量,所以混合氣體的平均相對分子質量為變量,當該物理量不變時,反應達平衡狀態,故③正確;絕熱、恒體積、恒物質的量體系中 溫度在改變時,壓強也在改變,所以當壓強不變說明反應達平衡狀態,故④正確; 容器內C、D兩種氣體的濃度相等,不一定各物質的濃度保持不變,所以不能說明反應達到平衡狀態,故⑤錯誤;單位時間內生成n mol D等效于消耗2n mol A,不能說明正逆反應速率相同,則不能說明反應是否達到平衡狀態,故⑥錯誤;綜上所述,①②③④符合題意。
4.將等物質的量的A、B混合于2 L的密閉容器中,發生反應:3A(g)+B(g) xC(g)+
2D(g),經2 min后測得D的濃度為0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,以C表示的平均反應速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,下列說法錯誤的是(　　)
A.反應速率為v(B)=0.125 mol·L-1·min-1
B.該化學方程式中,x=2
C.2 min時,A的物質的量為1.5 mol
D.2 min時,A的轉化率為60%
D
解析　經2 min后測得D的濃度為0.5 mol/L,v(D)==0.25 mol·L-1·min-1,C表示的平均速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,由速率之比等于化學計量數之比可知,x=2,設A、B的起始物質的量均為n,生成D為2 L×0.5 mol/L=1 mol,則
c(A)∶c(B)=3∶5,則,解得n=3。v(B)==0.125 mol·L-1·min-1,A正確; 2 min時,A的物質的量為3 mol-1.5 mol=1.5 mol,C正確;2 min時,A的轉化率為×100%=50%,D錯誤。綜合課時6　章末整合 重點突破
一、化學反應與能量變化
1.化學反應與熱能
(1)變化圖示
(2)化學反應中的能量變化計算
①反應的能量變化=生成物能量之和-反應物能量之和。
②反應的能量變化=反應物斷鍵吸收的能量之和-生成物成鍵放出的能量之和。
2.化學反應與電能——原電池
電極反應式的書寫:
(1)書寫電極反應式的原則:電極反應式遵循質量守恒、得失電子守恒及電荷守恒。
(2)電極反應式的書寫:
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列反應是氧化還原反應且反應過程中的能量變化符合下圖的是 (　　)
A.CaO+H2O===Ca(OH)2
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
D.4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O
答案　C
解析　氧化還原反應存在化合價的變化,該能量轉化過程,反應物總能量高于生成物總能量,為放熱反應。CaO+H2O===Ca(OH)2、NaOH+HCl===NaCl+H2O不存在化合價變化,不屬于氧化還原反應;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑屬于氧化還原反應,且為放熱反應,C正確;4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O屬于氧化還原反應,為吸熱反應,D錯誤。
2.某反應由兩步反應A→B→C構成,其反應能量曲線如圖所示,下列敘述正確的是 (　　)
A.兩步反應均為吸熱反應
B.三種物質中B最穩定
C.A與C的能量差為E4
D.A→B的反應不一定需要加熱
答案　D
解析　A的能量小于B的能量,說明A→B的反應為吸熱反應,B的能量大于C的能量,說明B→C的反應為放熱反應,A錯誤;物質的能量越低越穩定,C的能量最低最穩定,B錯誤;A與C的能量差為E5,C錯誤;A→B為吸熱反應,不一定需要加熱,如氯化銨晶體和氫氧化鋇晶體的反應為吸熱反應,不需要加熱,D正確。
3.由W、X、Y、Z四種金屬按下列裝置進行實驗。下列說法不正確的是 (　　)
裝置
現象 金屬W不斷溶解 Y的質量增加 W上有氣體產生
A.裝置甲中W作原電池負極
B.裝置乙中Y電極上的反應式為
Cu2++2e-===Cu
C.裝置丙中電流由Z流向W
D.四種金屬的活動性強弱順序為Z>W>X>Y
答案　C
解析　甲裝置中金屬W不斷溶解,說明W失電子生成金屬陽離子,則W作負極,A正確;裝置乙中Y的質量增加,可知銅離子在Y極得電子生成Cu單質,電極反應為Cu2++2e-===Cu,B正確;裝置丙中W上有氣體產生,則W電極上發生反應:2H++2e-===H2↑,W作正極,Z作負極,原電池中電流由正極流向負極,即由W流向Z,C錯誤;原電池中負極金屬比正極活潑,甲中W為負極,X為正極,則W>X;乙中X作負極,Y作正極,則X>Y,丙中Z作負極,W作正極,則Z>W,四種金屬的活動性強弱順序為Z>W>X>Y,D正確。
4.某鐵—空氣電池放電時,其原理如圖所示。電池總反應為2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2。下列說法正確的是 (　　)
A.a極質量不變
B.b極為電池負極
C.電子從a電極經負載流向b電極
D.該裝置將電能轉變為化學能
答案　C
解析　 Fe變為Fe(OH)2,因此a極質量增加,A錯誤;b極是氧氣變為OH-,化合價降低,為電池正極,B錯誤;a極是負極,電子從a電極經負載流向b電極,C正確;該裝置將化學能轉變為電能,D錯誤。
二、化學反應速率與限度
1.化學反應速率
2.化學反應的限度——化學平衡
3.化學平衡狀態的判斷依據
(1)直接特征,直接判斷
①同一物質的正反應速率和逆反應速率相等,即v正=v逆。
②由反應混合物中各組分的質量、物質的量、濃度、百分含量和體系的溫度、顏色等特征不變可直接判斷反應達到平衡狀態。
(2)間接特征,變量不變
若由m、n、p、ρ、(或)等物理量來判斷可逆反應是否達到平衡,可以歸納為一句話:反應過程中始終保持不變的量,不能作為判斷反應是否達到平衡的依據;當變化的量不再變化時,表明反應已達到平衡。可記憶為“變量不變,平衡建立”。
4.化學反應速率及平衡的相關計算——“三段式”思維模型
如反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),設A、B起始物質的量分別為a mol、b mol,達到平衡后消耗A的物質的量為mx。
(1)明確三個量的關系
①同一反應物:起始量-變化量=平衡量。
②同一生成物:起始量+變化量=平衡量。
③各變化量之比=各物質的化學計量數之比。
(2)掌握四個量的計算
①反應物轉化率:A的轉化率=×100%。
②生成物產率:C的產率=×100%。
③平衡混合物某組分的百分含量=×100%。
④平衡混合物某氣體組分的體積分數=×100%。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.在四個不同的容器中,不同條件下進行的合成氨反應N2+3H22NH3,其中生成氨氣速率最快的是 (　　)
A.v(N2)=0.3 mol·L-1·min-1
B.v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.01 mol·L-1·s-1
D.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
答案　A
解析　在同一反應中,不同物質的反應速率之比等于其化學計量系數之比,計算各個選項中反應速率與相應計量數之比比較速率的快慢;同時要注意統一單位。A項,=0.3 mol·L-1·min-1;B項,=0.25 mol·L-1·min-1;C項,=0.2 mol·L-1·min-1;D項,=0.2 mol·L-1·min-1;數值大者反應速率就大,A項生成氨氣的速率最快。
2.一定溫度下,向一恒容密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,發生如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有關該反應的說法正確的是 (　　)
A.其他條件不變,升高溫度,v(正)增大,v(逆)減小
B.其他條件不變,移走一定量的SO3,v(正)、v(逆)都下降
C.溫度不變,向該容器中充入氣體Ar,反應速率增大
D.溫度不變,將容器體積增大,反應速率也增大
答案　B
解析　升溫,正逆反應速率均增大,A錯誤;移走生成物,降低生成物濃度,瞬間逆反應速率降低,正反應速率不變,反應繼續正向進行,正反應速率也隨之降低,B正確;恒容下充入無關氣體,反應氣體濃度不變,速率不變,C錯誤;容器體積擴大,反應體系各組分濃度減小,反應速率下降,D錯誤。
3.在一絕熱(不與外界發生熱交換)的恒容容器中,發生反應:2A(g)+B(s)C(g)+D(g),下列描述中能表明反應已達到平衡狀態的是 (　　)
①容器內溫度不變　②混合氣體的密度不變　③混合氣體的平均相對分子質量不變　④容器的壓強不變　⑤容器內C、D兩種氣體的濃度相等　⑥相同時間內消耗2n mol的A同時生成n mol的D
A.①③④⑥ B.①②③④
C.①②③⑤ D.②③④⑤
答案　B
解析　已知反應吸熱或放熱,因在絕熱體系中進行反應,所以容器內溫度隨著反應的進行不斷變化,所以當溫度不變時,說明反應達平衡狀態,故①正確;混合氣體的密度為氣體的總質量與容器體積之比,容器體積始終不變,隨著反應的進行,氣體的總質量為變量,所以當混合氣體的密度不變時,反應達平衡狀態,故②正確;混合氣體的平均相對分子質量為氣體的總質量與總物質的量之比,因氣體的總物質的量為恒量,氣體的總質量為變量,所以混合氣體的平均相對分子質量為變量,當該物理量不變時,反應達平衡狀態,故③正確;絕熱、恒體積、恒物質的量體系中 溫度在改變時,壓強也在改變,所以當壓強不變說明反應達平衡狀態,故④正確; 容器內C、D兩種氣體的濃度相等,不一定各物質的濃度保持不變,所以不能說明反應達到平衡狀態,故⑤錯誤;單位時間內生成n mol D等效于消耗2n mol A,不能說明正逆反應速率相同,則不能說明反應是否達到平衡狀態,故⑥錯誤;綜上所述,①②③④符合題意。
4.將等物質的量的A、B混合于2 L的密閉容器中,發生反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經2 min后測得D的濃度為0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,以C表示的平均反應速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,下列說法錯誤的是 (　　)
A.反應速率為v(B)=0.125 mol·L-1·min-1
B.該化學方程式中,x=2
C.2 min時,A的物質的量為1.5 mol
D.2 min時,A的轉化率為60%
答案　D
解析　經2 min后測得D的濃度為0.5 mol/L,v(D)==0.25 mol·L-1·min-1,C表示的平均速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,由速率之比等于化學計量數之比可知,x=2,設A、B的起始物質的量均為n,生成D為2 L×0.5 mol/L=1 mol,則
c(A)∶c(B)=3∶5,則,解得n=3。v(B)==0.125 mol·L-1·min-1,A正確;2 min時,A的物質的量為3 mol-1.5 mol=1.5 mol,C正確;2 min時,A的轉化率為×100%=50%,D錯誤。

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