2020化学新苏教必修：专题二第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用含解析.doc

教学资料范本2020化学新苏教必修：专题二第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用含解析编 辑：_时 间：_第四单元太阳能、生物质能和氢能的利用学习目标核心素养建构1.通过交流与讨论、认识太阳能、生物质能、氢能利用的现状。2.通过对氢能开发与利用的讨论、认识开发、利用高能洁净能源的重要性和迫切性。知 识 梳 理一、太阳能的利用实例能量转化方式直接利用光合作用光能转化为化学能太阳能热水器光能转化为热能 太阳能电池光能转化为电能 光解水制氢气光能转化为化学能 间接利用化石燃料太阳能间接转化为化学能 水力发电太阳能间接转化为机械能 和电能【自主思考】1.什么是化石燃料？燃烧化石燃料有何利弊？提示煤、石油、天然气属于化石燃料、是由远古生物被埋在地下经历几百万年演变而来的、主要由碳、氢元素组成、还含有少量硫、磷、氮等元素。好处：开采方便、利用方便、可直接燃烧等。弊端：不可再生资源越用越少、能源利用率低、单位产值能耗高、污染环境。2.大自然是如何利用太阳能的？提示植物的光合作用、在阳光照射下、植物体内的叶绿素将水、二氧化碳转化为葡萄糖、进一步生成淀粉、纤维素、实现光能到化学能的转化。3.直接利用太阳能的方式有哪些？提示直接利用太阳辐射能、主要方式有：光热转换、如太阳能热水器等；光电转换、如太阳能电池等；光化学能转换；光生物质能转换。二、生物质能的利用生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。1.直接燃烧用纤维素代表植物枝叶的主要成分、燃烧反应为：(C6H10O5)n6nO26nCO25nH2O。2.生物化学转换用含糖类、淀粉较多的农作物为原料制乙醇、其化学反应方程式： (C6H10O5)nnH2OnC6H12O6、C6H12O62C2H5OH2CO2。制得的乙醇可作为燃料。3.热化学转换使生物质能在一定条件下转换为热值较高的可燃气体。【自主思考】4.生物质能的来源是什么？包括哪些物质？怎样利用这些生物质能？提示生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。包括：农业废弃物(秸秆、枝叶等)、水生植物、油料植物、有机废弃物、动物粪便等。利用：直接燃烧、生物化学转换(如制成沼气)、热化学转换(在汽化炉内与水、空气反应生成燃气)。三、氢能的开发与利用1.以天然气、石油和煤为原料、高温下与水蒸气反应：CH4H2O(g)CO3H2；CH2O(g)COH2。2.电解水：2H2O2H2O2。3.使用催化剂、利用太阳能分解水：2H2O2H2O2。4.利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下使水分解产生氢气。【自主思考】5.通过初中化学的学习、我们就知道了氢能是最好的洁净、高效的新型能源、你知道其中的原因吗？氢能有什么优点呢？提示氢能的三大优点：(1)热值高；(2)来源广；(3)无污染。6.氢能是一种理想的、极有前途的二次能源、它被人们视为理想的“绿色能源”。现在有几种生产氢能的方式？这些方式有哪些优点和缺点？提示目前人类制取氢气的方法有：(1)以天然气、石油和煤为原料、在高温下与水蒸气反应或用部分氧化法制氢气。此法消耗大量不可再生的能源。(2)电解水制氢气。该方法制备氢气的条件比较简单、对环境也不会造成污染、但用该方法来制备氢气需要消耗大量的电能、生产成本太高。(3)在光分解催化剂存在下、在特定的装置中、利用太阳能分解水制氢气。7.举例说明氢能的利用有哪些途径？提示(1)氢气燃烧放热(如以液态氢作为火箭的燃料)；(2)用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池；(3)利用氢的热核反应释放的核能(如氢弹)。效 果 自 测1.判断正误、正确的打“”、错误的打“”。(1)生活垃圾中不存在生物质能、焚烧生活垃圾、只能多消耗热能。()(2)用淀粉作原料制备乙醇属于太阳能的直接利用。()(3)铁路勘探时常用太阳能电池提供能量、太阳能电池是原电池。()(4)氢能是一种无污染的绿色能源。()(5)动物粪便是一种生物质能。()答案 (1)(2)(3)(4)(5)2.H2是一种很有前途的能源、以水为原料大量制取H2、最理想的途径是()A.利用太阳能直接使水分解为H2B.以焦炭和水为原料制水煤气后再分离出H2C.以赤热的Fe和水反应生成H2D.由热电厂提供电能、利用直流电电解水产生H2解析B项、CH2O(g)COH2；C项、3Fe4H2O(g)Fe3O44H2；D项、2H2O2H2O2、B、C、D三项都要消耗传统能源。而A项中太阳能是已被人们使用的新能源、与传统能源相比较、太阳能的优点很多、而且是一般传统能源无法比拟的。答案A探究能量之间的相互转化【合作交流】1.举例说明你知道的能源有哪些？提示太阳能、煤、石油、天然气、柴草、水能、风能、潮汐能、地热能、核能、氢能、电力等。2.常见的绿色能源有哪些？提示水能、风能、潮汐能、地热能、氢能、太阳能等。【点拨提升】1.能量之间的转化2.新能源的开发(1)调整和优化能源结构、降低燃煤在能源结构中的比率、节约油气资源、加强科技投入、加快开发水电、核电和新能源。(2)新能源包括太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富、且有些可以再生、为可再生能源、对环境没有污染或污染少。3.氢能的产生和利用途径【典题例证】“生物质”是指由植物或动物生命体衍生得到的物质的总称。“生物质能”主要指用树木、庄稼、草类等植物直接或间接得到的能量。下面有关“生物质能”的说法不正确的是()A.利用生物质能就是间接利用太阳能B.生物质能是可再生的能源C.生物质能是解决农村能源的主要途径D.生物质能的缺点是严重污染环境解析生物质具有的能量是植物光合作用形成的、A项正确；生物质能是可再生能源、B项正确；农村有丰富的生物质、C项正确；生物质能具有低污染的特点、D项错误。答案D【学以致用】“地沟油”被称为“生物燃料”、该燃料属于生物质能。已知生物质的主要转化途径及主要产物如下图所示。则下列关于生物燃料以及生物质能的说法中正确的是()生物燃料本质上能量来源于太阳能由纤维素水解获得的乙醇属于生物质能生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物由植物秸秆等发酵获得的沼气、主要成分是甲烷生物质资源是一种污染小的可再生能源A. B.C. D.解析生物燃料的能量最初来源于植物的光合作用、即太阳能、属于可再生能源；汽油、柴油均属于混合物。答案B1.“低碳经济、节能减排”是21世纪世界经济发展的新思路。下列与之相悖的是()A.开发水能、风能、太阳能、地热能、核能等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料B.大力发展农村沼气、将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源C.大力开采煤、石油和天然气、以满足经济发展的需要D.大力发展新能源汽车、如混合动力汽车、电动汽车等、以减少碳、氮氧化物的排放解析开发水能、风能、太阳能、地热能、核能等新能源、不仅解决了能源的利用、同时也减少了由于使用煤、石油等化石燃料而造成的环境污染问题、符合“低碳经济、节能减排”要求、故A正确；大力发展农村沼气、将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源、可以使能量利用率大大提高、而且满足经济发展的能量需要、节省了化石能源、故符合“低碳经济、节能减排”要求、故B正确；大力开采煤、石油和天然气、虽然可满足对经济发展的需要、但是会造成环境污染、故C错误；大力发展新能源汽车、如混合动力汽车、电动汽车等、既满足了人们对交通的需求、同时也可以减少碳、氮氧化物的排放、符合“低碳经济、节能减排”要求、故D正确。答案C2.据报道、氢燃料电池公交汽车已经驶在北京街头。下列说法正确的是()A.电解水制取氢气是理想而经济的制氢方法B.发展氢燃料电池汽车不需要安全高效的储氢技术C.氢燃料电池汽车的使用可以有效减少城市空气污染D.氢燃料电池把氢气和氧气燃烧放出的热能转化为电能解析电解水制备氢气需要大量的电能、所以A不正确；氢气属于易燃气体、容易发生危险、所以需要考虑安全高效的储氢技术；氢氧燃料电池为化学能转化为电能、产物为水、对环境没有污染、C项正确、D项错误。答案C3.生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能固化为化学能而贮存在生物质内部的能量、它一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是()A.农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气、沼气的主要成分是甲烷B.推广使用乙醇汽油、乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生C.氢能可以通过电解海水获得、可大量推广使用D.开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展解析电解海水可制得氢气、但成本高、不能大量推广使用。答案C4.氢气是未来的绿色能源、科学家们最新研制出利用太阳能产生激光、再用激光使水分解得到氢气的新技术、其中水分解可以用化学方程式表示为2H2O2H2O2。下列有关说法不正确的是()A.TiO2在反应中作氧化剂B.水分解不产生污染物C.TiO2在反应中作催化剂D.该技术将太阳能转化为化学能解析TiO2在反应中作催化剂、H2O既是氧化剂、又是还原剂、A项错误。答案A5.据研究、可以把太阳光变成激光用于分解海水制氢气、反应可表示为2H2O2H2O2。有下列几种说法：水分解反应是放热反应；氢气是可再生能源；使用氢气作燃料有助于控制温室效应；若将生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成的甲醇储存起来、可改善生存条件。其中叙述正确的是()A. B.C. D.解析将太阳光变成激光用于分解海水制氢、太阳光提供能量、所以水的分解反应是吸热反应、错误；氢气燃烧生成水、水分解生成氢气、所以氢气是可再生能源、正确；氢气的燃烧产物是水、不属于温室气体、同时可以减少二氧化碳的排放、所以使用氢气作燃料有助于控制温室效应、正确；若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇、可以减少CO2的排放、同时储存能量、可改善生存条件、正确；正确的是。答案C课时作业基础巩固1.下列有关太阳能利用的叙述不正确的是()A.太阳能热水器是将光能转化为热能B.太阳能电池是将光能转化为电能C.光解水制氢气是将光能转化为化学能D.水力发电是将太阳能直接转化为机械能解析太阳能的利用方式分为直接利用和间接利用。直接利用太阳辐射能有四种基本方式：光热转换(如太阳能热水器、温室、地膜等)；光电转换(如太阳能电池等)；光化学能转换(如光解水等)；光生物质能转换(如绿色植物的光合作用)、其本质也是光化学能转换。水力发电、矿物燃烧则是间接利用太阳能。答案D2.下列属于直接利用太阳辐射能的方式的是()光热转换光电转换光化学能转换光生物质能转换A. B.C. D.答案D3.下列有关生物质能的说法不正确的是()A.生物质能是可再生能源B.生物质能来源于太阳能C.焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能D.玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能转化为化学能解析生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量、生物质能最终利用的结果：除释放能量外、产生无污染的CO2和H2O、通过植物的光合作用、重新将太阳能转化为生物质能、因此生物质能是可再生的新能源、A正确；光生物质能的转化本质是光化学能的转换、B项正确；焚烧生活垃圾发电的能量转化过程是：生物质能热能电能、C不正确；含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物质能转化为化学能、D正确。答案C4.利用太阳能、使燃料循环使用有如下构思和方案：2CO22COO2；2H2O2H2O2；2N26H2O4NH33O2；CO22H2OCH42O2。要实现上述构思方案的关键是()A.如何使物质吸收光能转变为其他物质B.寻找催化剂C.利用光能D.利用绿色植物解析4个反应的关键都是要利用光能才能进行转变。答案A5.可再生能源是我国重要的能源资源、在满足能源需求、改变能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。应用太阳能光伏发电技术、是实现节能减排的一项重要措施。下列有关分析不正确的是()A.风能、太阳能、生物质能等属于可再生能源B.推广可再生能源有利于经济可持续发展C.上图是太阳能光伏电池原理图、图中A极为正极D.光伏电池能量转化方式是太阳能直接转化变为电能解析A、B说法正确；由图中的电流方向可知、A极应为负极、C不正确；光伏电池发电是将光能直接转化为电能、D正确。答案C6.在生活和生产实际中大量应用氢能源、若想利用水制取氢气、下列措施中可行的是()A.通过电解水的方法制取B.将水进行高温分解来制取C.在光分解催化剂的存在下、在特定的装置中、利用太阳能分解水制取氢气D.利用绿色植物在阳光作用下释放出氢气解析A项、电解水会消耗大量电能、不经济、错误；B项、高温分解水要消耗热能、错误；C项、光分解水是利用太阳能制取氢气、正确；D项、绿色植物在阳光作用下释放出氧气、不正确。答案C7.据报道、某国一集团拟在太空建造巨大的集光装置、把太阳光变成激光用于分解海水制氢：2H2O2H2O2。下列说法正确的是()水的分解反应是放热反应氢气是一次能源使用氢气作燃料有助于控制温室效应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、可以改善生存环境A. B. C. D.解析中水的分解反应是吸热反应；中在自然界中氢气无法直接取得、是二次能源；中氢气的燃烧产物是水、化石燃料燃烧会产生二氧化碳、所以氢气作燃料有助于控制温室效应；中生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇、则可以对二氧化碳进行循环利用。答案C8.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染、同时缓解能源危机、有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是()A.H2O的分解反应是放热反应B.氢能源已被普遍使用C.2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的总能量D.氢气不易贮存和运输、无开发利用价值解析2H2O2H2O2是吸热反应、说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2 和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输、所以氢能源利用并未普及、但发展前景广阔。答案C9.“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎秆的处理方法中、不符合“绿色化学”要求的是()A.就地焚烧 B.发酵后作农家肥C.加工成精饲料 D.制造沼气解析农作物的茎秆就地焚烧会产生污染物、A项不符合“绿色化学”要求。答案A10.下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是()A.该系统中只存在3种形式的能量转化B.装置Y中负极的电极反应式为O22H2O4e=4OHC.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放、并能实现化学能与电能间的完全转化解析太阳能电池将太阳能转化为电能、电能可直接作用于工作马达、实现了电能向机械能的转化；在装置X中、电解水生成H2、O2、实现了电能向化学能的转化；在装置Y中构成燃料电池、化学能转化为电能、作用于马达实现了电能向机械能的转化、故A项错误。Y系统为氢氧燃料电池、其负极上发生氧化反应、是H2失电子被氧化的过程、B项错误。装置X中发生电解水的过程、产物为H2、O2、C项正确。化学能与电能之间转化时、一定还有热能的出现、D项错误。答案C能力提升11.矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前、世界矿物能源消耗的主要品种仍然以煤、石油、天然气为主。(1)试以上述燃料各自的主要成分C、CnH2n2、CH4为代表、写出它们燃烧过程的化学方程式：_、_、_。试比较、当三者质量相同时、对环境造成的不利影响最小的燃料是_。(2)煤、石油、天然气又称为化石燃料、它们储存的能量均来自绿色植物吸收的太阳能、绿色植物通过光合作用把太阳能转化成_能、光合作用的总反应式：_。(3)光合作用释放的氧气来自于参加反应的哪种物质？_。解析相同质量的C、CnH2n2、CH4、含碳量越高、生成CO或CO2的量相对来说越多、对环境的不利影响越大、对环境造成不利影响最小的是甲烷。答案(1)CO2CO22CnH2n2(3n1)O22nCO22(n1)H2OCH42O2CO22H2O甲烷(2)化学6CO26H2OC6H12O66O2(3)CO212.沼气是一种廉价的能源。农村有大量的秸秆、杂草等农业废弃物、它们经微生物发酵以后、便可产生沼气、可以用来点火做饭。(1)直接燃烧植物的枝叶是原始的取热方式、燃烧的化学反应为_。(2)煤的主要成分是碳、写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式：_。其中对环境污染小的一种燃料是_。(3)我国农村大约有700万个沼气池、试说明使用沼气池有哪些优点？答：_。若建立沼气发电站、可以实现把_能转化为电能。解析(3)将植物的秸秆、叶、根等转化为沼气、既扩大肥源、又改善农村的卫生条件、而且燃料的利用率得以提高、还可以将生物质能转化为电能。答案(1)(C6H10O5)n6nO26nCO25nH2O(2)CO2CO2、CH42O2CO22H2O沼气(3)使用沼气池可使粪肥熟化、提高肥效、降低农业生产成本；可解决农村能源问题、改善卫生条件；可替代煤、减少大气中的粉尘和酸雨的形成、减少环境污染(合理答案即可)生物质13.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源、热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：(1)反应的化学方程式是_。(2)反应得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。根据上述事实、下列说法正确的是_(填字母)。a.两层溶液的密度存在差异b.加I2前、H2SO4溶液和HI溶液不互溶c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶辨别两层溶液的方法是_。经检测、H2SO4层中c(H)c(SO)2.061。其比值大于2的原因是_。(3)反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)O2(g)2H2O(g)H550 kJmol1它由两步反应组成：.H2SO4(l)=SO3(g)H2O(g)H177 kJmol1；.SO3(g)分解。L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时、中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是_。判断L1、L2的大小关系、并简述理由：_。解析(1)根据图示、反应为SO2、I2、H2O发生反应、生成H2SO4和HI。(2)由于分层、因此密度存在差异、a对；加I2前、H2SO4溶液和HI溶液互溶、b错；根据含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层、I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶、c对；两层溶液I2的浓度不同、可以根据溶液颜色辨别两层溶液；可能原因是含有少量HI。(3)L一定时、X越大、SO3的平衡转化率越小、而增大压强、平衡逆向移动、SO3的平衡转化率减小、故X为压强；该反应为吸热反应、压强不变时、升高温度、平衡正向移动、SO3的平衡转化率增大、故L2L1。答案(1)SO2I22H2O=2HIH2SO4(2)ac观察两层颜色、颜色深的是HI层、颜色浅的是H2SO4层H2SO4层中含有少量HI、且HI电离出H(3)压强L2L1、2SO3(g)=2SO2(g)O2(g)H196 kJmol1、根据压强增大、平衡逆移、确定X为压强；再由于反应吸热、所以在压强不变时、温度升高、平衡正移、所以L2L114.分析下图、回答以下问题：(1)电解水生成H2、首先要解决的问题是_。(2)标准状况下、11.2 L H2燃烧生成液态的水、放出Q kJ的热量、写出该反应的热化学方程式_。(3)氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是_。(4)氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。氢气在_极上发生_反应、氧气在_极上发生_反应。若电解质溶液为KOH溶液、写出正、负极上的电极反应式：负极_、正极_。解析(1)电解水需要消耗大量电能。(2)11.2 L H2为0.5 mol、故2 mol H2燃烧生成液态水放出热量为2 mol4Q kJ、故该反应的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4Q kJmol1。(3)H2作为“绿色能源”优点有三：来源丰富；热值高；无污染。(4)在氢氧燃料电池中、H2在负极失电子发生氧化反应、O2在正极发生还原反应。若电解质为KOH溶液、则负极为2H24e4OH=4H2O、正极为O24e2H2O=4OH。答案(1)需大量电能(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4Q kJmol1(3)来源丰富(H2O)、燃烧放出的热量多、产物无污染(4)负氧化正还原2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH专题核心素养整合专题一重要知识梳理1.中学阶段常见的放热、吸热反应或过程(1) 放热反应或过程、放热反应：燃烧反应、中和反应、物质的缓慢氧化、原电池反应、活泼金属与水或酸的反应、部分化合反应。、放热过程：浓硫酸溶于水、生石灰溶于水、固体NaOH溶于水、新化学键的形成、非金属原子得电子成为阴离子等。(2)吸热反应或过程、吸热反应：Ba(OH)28H2O和NH4Cl晶体反应、弱电解质的电离、大多数盐的分解反应、大多数氢化物的分解、C和CO2的反应、C和H2O(g)的反应等等。、吸热过程：化学键的断裂、大多数盐溶于水、金属原子失去电子成为金属阳离子等。2.原电池的正、负极的判断(1)由两极材料来判断：一般金属性活泼的是负极、不活泼的为正极(2)根据电子(或电流)的方向判断：电子流出(或电流流入)的一极是负极、电子流入(或电流流出)的一极是正极。(3)根据溶液离子的流动方向判断：阳离子移向的极是正极、阴离子移向的极是负极。(4)根据原电池的两极发生的反应来判断：原电池的负极总是失去电子发生氧化反应、原电池的正极总是得到电子发生还原反应。(5) 有些还要根据具体的电解质与电极的情况、如：Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池、由于Mg与NaOH溶液不反应、而Al可以反应、所以不是活泼性强的Mg做负极、而是活泼性不强的Al做负极。(6)根据两极发生的不同现象来判断：有溶解、质量减少的一极是负极、增重的是正极等。3.化学平衡状态判断方法(1)根本性标志：v正v逆0。正逆反应的描述：同一物质的消耗和生成速率相等、或反应物和生成物的消耗或生成按化学计量数成比例、即必须体现出双方向的变化。速率相等：同一物质速率的数值相等、不同物质速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。(2)等价标志：在其他条件一定的情况下、下列物理量不变可以说明反应达平衡。混合气体中各组分的体积百分含量不变(或体积比不变)；某物质的转化率不变或某物质的质量或物质的量不变；体系中含有色物质时、颜色不随时间的变化而变化；同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量相等、若以化学键或浓度表示、则必须对应反应物和生成物且要按反应方程式计量数关系成比例。(3)特殊标志：若反应前后气体的总分子数不相等、总压强不变或总物质的量不变或平均相对分子质量不变、可以说明反应达到了平衡状态。若反应前后总分子数相等时、反应物或生成物中有一个是非气体、平均相对分子质量不变、可以说明反应达到了平衡状态。当给定的是密度不变时、要考虑容器体积和气体总质量变化、若二者都不变、则不能说明反应达到了平衡状态。【例1】可以利用NO2的平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程。按图所示将实验装置连接好。向甲烧杯的水中投入一定量的CaO固体、此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深；向乙烧杯中加入NH4NO3晶体、此时烧杯中NO2平衡混合气体颜色变浅。回答下列问题：(1)CaO与水反应的化学方程式为_、该反应为_(填“吸热反应”或“放热反应”)、CaO与H2O的总能量_(填“高于”或“低于”)Ca(OH)2的能量。(2)NH4NO3晶体溶于水后、水的温度_(填“升高”或“降低”)。NH4NO3溶于水_(填“是”或“不是”)吸热反应。(3)查阅资料知、NO2的平衡体系中存在的可逆反应为2NO2(g)%&N2O4(g)、已知NO2为红棕色、N2O4为无色、结合实验知、当温度升高时、原平衡_(填“未被破坏”或“发生移动”)、此时反应速率_(填“增大”“减小”或“无变化”)。混合气体的颜色不再改变_(填“能”或“不能”)证明反应已达平衡。解析(1)据信息可知NO2平衡混合气体遇热红棕色加深、遇冷时颜色变浅、所以CaO溶于水时反应CaOH2O=Ca(OH)2为放热反应、即1 mol CaO与1 mol H2O的总能量高于1 mol Ca(OH)2的总能量；(2)NH4NO3晶体溶于水后温度降低、因无新物质生成、故该过程不是化学反应、当然也就不是吸热反应；(3)在温度升高或降低时、混合气体的颜色发生变化、说明温度能影响该可逆反应、故升高温度后原平衡被破坏、发生了平衡的移动；当混合气体颜色不变时、说明NO2的浓度不再变化、能说明反应已达平衡。答案(1)CaOH2O=Ca(OH)2放热反应高于(2)降低不是(3)发生移动增大能专题二“三段式”在化学反应速率及平衡计算中的应用解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时、一般需要写出化学方程式、列出起始量、转化量及平衡量、再根据题设其他条件和有关概念、定律求解。如： mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始/mola b 0 0转化/molmx nx px qx平衡/molamxbnx px qx【注意】转化量与方程式中各物质的化学计量数成比例；这里a、b可指物质的量、浓度、体积等；对反应物：平衡时的量起始的量转化的量、对生成物：平衡时的量起始的量转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡计算中的应用。【例2】X、Y、Z三种气体、取X和Y按11的物质的量之比混合、放入密闭容器中发生如下反应：X2Y2Z、达到平衡后、测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32、则Y的转化率最接近于()A.33% B.40%C.50% D.65%解析设X、Y的初始物质的量均为1 mol、转化的物质的量分别为a mol、2a mol、2a mol、由方程式 X2Y2Z开始(mol)1 1 0转化(mol)a 2a 2a平衡(mol)1a12a2a由题意得求得：a、因此Y的转化率为100%、最接近65%。答案D专题三化学反应速率及平衡图像问题的分析方法化学反应速率及化学平衡的图像、能直观描述反应进行的快慢、反应进行的程度等问题。图像题是化学中常见的一种题目、做这类题既要读文字内容、又要读图。解答化学反应速率图像题三步曲：“一看”、“二想”、“三判断”；“一看”看图像看坐标轴：弄清纵、横坐标表示的含义；看线：弄清线的走向、趋势；看点：弄清曲线上点的含义、特别是一些特殊点、如曲线的折点、交点、最高点与最低点等；看量的变化：弄清是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化。“二想”想规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系、各物质的速率之比与化学计量数之比的关系等。“三判断”通过对比分析、作出正确判断。【例3】800 时、在体积固定的2 L的密闭容器中发生反应2NO(g)O2(g) 2NO2(g)、n(NO)随时间的变化如表所示。时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)图中表示NO2浓度变化的曲线是_。(2)2 s内、用氧气表示的平均反应速率v(O2)_。(3)平衡时NO的转化率为_。(4)能说明该反应已经达到平衡状态的是_(填序号)。a.v(NO2)2v(