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常熟市高一暑期自主学习化学（四）【知识梳理】知识点1 吸热反应和放热反应 【15】在氢气与氯气反应生成氯化氢气体的反应中，若断裂1mol H - H键要吸收436KJ的能量，断裂1mol Cl- Cl键要吸收243KJ的能量，断裂1molHCl键要吸收432KJ的能量，则在氯气中充分燃烧1mol H2 的能量变化是 。解析： 在氯气中充分燃烧1mol H2 时，要先破坏1mol的HH键和1mol的ClCl键，此过程是需要吸收679kJ的能量；在氯气中充分燃烧1mol H2 时会形成2molHCl，放出864KJ的能量，吸收和放出能量相抵，仍会放出185KJ的能量。答案：185kJ 小结：(1)各种化学物质都储存有化学能，不同物质所包含的化学能也不同。一个化学反应在发生的过程中是放出能量还是吸收能量，取决于反应物和生成物的 的相对大小。 吸热反应：吸收热量的化学反应，反应物的总能量 生成物的总能量。 放热反应：放出热量的化学反应，反应物的总能量 生成物的总能量。 吸热反应与放热反应的判断吸热反应放热反应HH 0H 0能量变化反应物总能量 生成物的总能量（填“大于”或“小于”）反应物总能量 生成物的总能量（填“大于”或“小于”）16 关于吸热反应的说法正确的是( )。 A凡需加热的反应一定是吸热反应 B只有分解反应才是吸热反应C使用催化剂的反应是吸热反应DCO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应解析：A组见上一题目分析，有些化合反应也是吸热反应，例如炭和二氧化碳化合生成一氧化碳的反应就是吸热反应，故B不正确，催化剂是用来改变化学反应速率的，它不能改变反应物和生成自身的能量，故不影响反应热，像合成氨、二氧化硫的催化氧化都是放热反应，故C也是不对的。CO2和CaO的化合反应与CaCO3的分解反应是相反过程，故D正确。 答案D规律： Ba(OH)28H2O晶体和NH4Cl混合 ，炭和二氧化碳化合是吸热反应酸与碱的中和反应、金属与酸的反应都是放热反应。知识点2 热化学方程式的理解及书写例2红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的H表示生成1mol产物的数据)。根据上图回答下列问题： (1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_。(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_。解析（1）由图可以看出，1molP在Cl2中完全燃烧放出的热量为306kJmol1，所以P(s)Cl2(g)=PCl3(g)；H306kJmol1。 (2）中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量，其H93kJmol1，所以PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)；H93kJmol1；小结：书写热化学方程式的注意事项： (1)检查是否标明聚集状态；(2)检查H的 是否与吸热、放热一致； (3)检查H的数值是否与反应物或生成物的 相对应(成比例)。热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H也不同。知识点3 化学反应的速率【1】在一定条件下，反应N2+3H2 2NH3，在2L密闭容器中进行，5min内氨的质量增加了1.7g，则反应速率为A. (H2)=0.03mol/(Lmin)B. (N2)=0.02mol/(Lmin) C. (NH3)=0.17g/(Lmin) D. (NH3)=0.01mol/(Lmin) 解析：根据题目可知V(NH3)=0.01mol/(Lmin)，根据反应系数与化学反应速率的关系可求出V(H2)=0.015mol/(Lmin) 答案：D 小结：(1)反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的 的变化量来表示。表达式： ，单位为： 。(2)化学反应速率的特点 化学反应速率是指 速率。 同一反应选用不同物质的浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。 各物质表示的速率比等于该反应方程式中相应的 比。（变式2）把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 molL-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如右图的坐标曲线来表示，回答下列问题：（1）曲线由0a段不产生氢气的原因_；（用化学方程式表示）（2）曲线由ab段产生氢气的速率较慢的原因_；（3）曲线由bc段，产生氢气的速率增加较快的主要原因_；（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因_。 解析Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O(2)开始时，反应的温度较低，故速率较慢随着反应的进行，反应的温度升高，速率加快随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度降低，速率减慢规律|：影响化学反应速率的因素 决定化学反应速率的主要因素： 。 影响化学反应速率的外界条件：a浓度 反应速率越快；b升高温度(任何反应，无论吸热还是放热)，反应速率 ；c催化剂一般 反应速率；d有气体参加的反应，增大压强，反应速率 ；e固体表面积越大，反应速率 ；f光、反应物的状态、溶剂等也会影响化学反应速率。知识点4 认识化学反应的限度【2】 能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中，反应2SO2+O22SO3已达平衡状态的标志是A.容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2B.SO2 和SO3的物质的量浓度相等C.反应容器内压强不随时间变化而变化D.单位时间内生成2molSO3 时，即生成1molO2 解析：由于题目中没有给出各物质的起始量，也没有给出反应的具体条件，所以无法知道容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2时，及SO2 和SO3的物质的量浓度相等时反应是否达到平衡，也就是说无法知道达到平衡后，SO2 和SO3 的物质的量浓度上否相等。所以A、B选项不能选为答案。由于此反应是气体非等体积反应，在恒温恒容下，压强不变，说明各物质的浓度不变，故C选项正确。由于单位时间内生成2molSO3 时，即消耗了1molO2 ，此时又生成1molO2 ，即意味着正反应速率等于逆反应速率，所以D选项也正确。答案：C、D 小结：(1)化学反应限度的概念：在一定条件下，当一个 反应进行到正反应和逆反应的速率 ，反应物和生成物的浓度 ，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡，这就是可逆反应所能达到的限度。(2)可逆反应平衡状态的判定 正反应速率与逆反应速率 。反应物与生成物浓度 。混合体系中各组分的 不再发生变化。对于有颜色物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化；对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等变式3可逆反应A2(g)B2(g) 2AB(g) 在一定条件下，达到平衡状态的标志是（ ）A、平衡时容器内各物质的物质的量比为112B、平衡时容器内的总压强不随时间而变化C、单位时间内生成2n mol AB的同时，生成n mol的B2D、单位时间内，生成n mol A2的同时，生成n mol的B2解析 平衡时容器内各物质的物质的量之比是没有规律的,只是各物质的物质的量浓度保持不变是一般规律，A错；对于反应前后气体不变的反应，容器内的总压强不随时间的变化而改变，无论是否平衡！B不能选择；对于C，D 类型需要了解六个字的“同边异，异边同”原理，对于D，如果反应向左进行，单位时间内，本来就是生成n mol A2的同时，一定生成了n mol的B2；对于C，表示反应向左进行的同时也在向右进行，而且程度相同！所以是正确的。【答案】C 判断技巧知识点5 原电池的概念和原理9如图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是 （ ） A锌片逐渐溶解 B烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C电子由铜片通过导线流向锌片 D该装置能将电能转变为化学能解析:Cu-Zn稀H2SO4原电池：正极材料是 ；正极电极反应式为 ；反应类型 负极材料是 ；负极电极反应式是 ；反应类型 电池总反应为 选A小结：特点：把 能转化为 能的装置。构成条件：有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）、电极材料均插入电解质溶液中、两电极相连形成闭合电路电极名称及电极反应正极：电子 的极， 电极（填“活泼”，“不活泼”），发生 反应。负极：电子 的极， 电极（填“活泼”，“不活泼”），发生 反应。电子流向：电子在外电路沿导线从_极流向_极。变式4：下列叙述中正确的是 A构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。 B由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。 C马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。 D铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过。 解析： 两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中，活动金属中的电子流向不活动的电极，因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时，锌负极失电子，电极反应为Zn 2e=Zn2+，1molZn失去2mol电子,0.2mol锌（质量为13克）被溶解电路中有0.4mol电子通过。故选D。答案：D 练Mg-Al-稀H2SO4形成的原电池的电极反应式：负极： 正极： 规律：对于简单的原电池的电极方程式，一般先写负极反应方程式，另外还应注意，正、负反应方程式之和等于总反应的方程式。知识点6 电解池原理10右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是Aa为负极、b为正极 Ba为阳极、b为阴极C电解过程中，d电极质量增加 D电解过程中，氯离子浓度不变解析：直流电源的两极应称为正、负极，依据电路中的电流方向可以确定a为正极，故A、B不对用惰性电极电解CuCl2溶液，Cl在阳极c被氧化得到Cl2，溶液中氯离子的浓度将减小，d电极有铜生成，其质量应增大，C正确答案：C小结：1原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理形成条件电极：两种不同的导体相连；电解质溶液：能与电极反应。电源；电极（惰性或非惰性）；电解质（水溶液或熔化态）。反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）正极：2H+2e-=H2（还原反应）阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应）阳极：2Cl-2e-=Cl2 （氧化反应）电子流向电流方向能量转化应用抗金属的电化腐蚀；实用电池。电解食盐水（氯碱工业）；电镀（镀铜）；电冶（冶炼Na、Mg、Al）；精炼（精铜）。知识点7. 常用化学电源与新型电池化学电池分为一次电池(如干电池)和二次电池(如铅蓄电池、银锌电池、锂电池)一、选择题：（每小题12个选项符合题意）3已知在1105 Pa，298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成液态水放出528 kJ热量,下列表示氢气燃烧的热化学方程式的是 AH2O(g) = H2(g)1/2 O2(g) H+264kJmol-1B2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) H528kJmol-1CH2(g)1/2 O2(g)=H2O(l) H+264 kJmol-1DH2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(l) H264kJmol-1D4已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/mol；Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H=-226 kJ/mol根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是A.1molCO的燃烧放出的热量为566 kJB.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) H-452 kJ/molD.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为6.0210232.答案：C解析：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H=-566 kJ/mol；得知CO的燃烧热为283 kJ/mol；A错误；右图中H=-566 kJ/mol 错误，应该是H=-283 kJ/mol，B错误；根据已知Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ H=-226 kJ/mol，推出2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g) H =-452 kJ/mol，当CO2(g) 换成CO2(s),干冰转化成气体需要吸收热量，即2CO2(s)= 2CO2(g) H0导出：2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) H-452 kJ/molC正确；CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=-283 kJ/mol，Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ H=-226 kJ/mol，CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s) H=-（283+226）kJ/mol，电子转移数为26.021023,D错误小结：H的计算与大小比较5反应4NH3(g) + 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g)在5L密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则表示此反应的速率正确的是Av (O2) = 0.01mol(Ls) 1 Bv (NO) = 0.008mol(Ls) 1Cv (H2O) = 0.003mol(Ls) 1 Dv (NH3) = 0.02mol(Ls) 1C6在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A + B 2C (A、B、C均为气体)，若最初加入的A、B都是4 mol，A的平均反应速率为0.12 mol/(Ls)，则10s后容器中的B是 A、2.8 mol B、1.6 mol C、3.2 mol D、3.6 mol C7.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是 实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/（molL-1）V/mLc/（molL-1）V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210小结：影响速率因素8. 某探究小组利用丙酮的溴代反应（CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号初始浓度（c/molL-1）溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.00102901.600.200.00101450.800.400.00101450.800.200.0020580分析实验数据所得出的结论不正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA. 增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B. 实验和的v(Br2)相等C. 增大c(HCl)， v(Br2)增大 D. 增大c(Br2)，v(Br2)增大6答案：D解析：从表中数据看，中CH3COCH3,HCl的浓度是相同的，而中Br2比中的大，所以结果，时间变长，即速率变慢了，D项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据看一变量对另一变量的影响即可。小结：数据处理方法9如右图所示，把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液构成原电池。下列叙述正确的是AZn是负极，发生还原反应B电流从锌片流向铜片C一段时间后，铜片质量减轻D该装置将化学能转变为电能D12 Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2。下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。8.答案：A解析：由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H反应，电极反应为：2H2e=H2，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。小结：电解池中离子移动及得失电子规律（放电顺序）13.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O-24e- =6CO2 +24H+ C放电过程中，H+从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体9答案：B解析：高温条件下微生物（蛋白质受热变性）会变性，A错；根据图示：葡萄糖（碳元素0价）在微生物作用下生成二氧化碳（碳元素+4价），碳元素化合价升高，发生氧化反应，原电池的负极失电子发生氧化反应，所以发生该反应的电极是负极，题中采用质子交换膜，说明有H+通过交换膜，根据氧化还原反应的电荷守恒原理，葡萄糖失去电子产生二氧化碳的同时产生H+，C6H12O66CO2 +24H+ ，负极电极反应式为：C6H12O6+6H2O-24e- =6CO2 +24H+ ，B对；原电池内部阳离子应向正极移动，并在正极发生电极反应：6O2+24e-+24H+=12H2O，C错；葡萄糖燃烧的化学方程式：C6H12O6+6O26CO2 +6H2O, 消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L，D错。小结：原电池反应中电解质溶液的酸碱性与离子移动14 市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2下列说法不正确的是A放电时，负极的电极反应式：Li-e=Li B充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中Li向负极移动10. 答案：D详解：A项，Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确；B项，反应逆向进行时。反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C项，由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确；D项，原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。小结：可充电电池充电电池又称 。(1)锌锰干电池的正极材料是 ，负极材料是 。电池使用过程中，负极的电极反应式为 。锌锰干电池即使不用，放置过久，也可能会漏液失效，其原因是 。为延长电池寿命和提高其性能，制成了碱性锌锰电池。(2)镍镉电池是一种新型的封闭式的体积较小的充电电池，以 为负极， 为 正极，以 为电解质，其寿命比铅蓄电池长(可充电超过5OO次以上，广泛用于收录机、无线对讲机)、电子闪光灯、电动剃须刀等。(3)氢气和氧气可以形成燃料电池。总反应为 。氢气在负极反应， 电子；氧气在 极反应 电子。发展中的化学电源：干电池、充电电池、燃料电池。非选择题17 2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的H=-99kJmol-1.请回答下列问题：（1）图中H= KJmol-1；（2）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ；（3）如果反应速率（SO2）为0.05 molL-1min-1,则（O2）= molL-1min-1、(SO3)= molL-1min-1；16.答案：（1）-198； (2) SO2 +V2O5=SO3+2VO2 ；4VO2+ O2=2V2O5 ；(3)0.025 ；0.05 。 解析：（1）题给已知：AC, H=-99kJmol-1 , AC 是放热反应；结合图形分析，A能量比C能量高，AC是放热反应，题给已知和图形分析吻合，所以A表示反应物能量，C表示生成物能量。反应热等于生成物的总能量减去反应物的总能量，反应热也等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，反应热和活化能E无关；使用催化剂可以降低活化能；（2）图中表示的是2molSO2的反应，因此H=-992KJmol-1；（3）依题意即可写出：SO2 +V2O5=SO3+2VO2 ；4VO2+ O2=2V2O5（4）依据速率之比等于化学计量数之比；18、A.（8分）某研究性学习小组的同学用右图所示实验装置制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀。已知两极材料分别为石墨和铁：（1）a极材料为 。（2）电解液d可以是下列物质中的 （填字母代号）。A、纯水B、NaCl溶液C、NaOH溶液D、CuCl2溶液（3）液体c为苯，其作用是 ，在加苯之前对d溶液进行加热煮沸处理，目的是 。12、A.答案及解析：（1）Fe（或铁）（2分） （2）B C（2分）（3）隔绝空气，防止