第一单元 化学反应与能量期末知识梳理
复习重点：
1、了解化学反应中的能量变化，吸热反应和放热反应。
2、反应热、焓变、中和热、燃烧热的概念。21世纪教育网
3、正确书写热化学方程式。
4、化学反应热的计算化学反应热的计算
知识梳理：
一．化学键与化学反应中能量变化的关系
1、化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。
①当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要 能量；而形成生成物中的化学键要 能量。所以一个化学反应是否为放热还是吸热取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小。
Q(吸)＞Q(放),________能量;Q(吸)＜Q(放),________能量
②键能：拆＿＿＿＿＿＿所需的能量叫键能。单位：＿＿＿＿。1mol H2中含有1molH－H，在250C 101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要放出436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要＿＿＿＿＿＿＿＿的能量。
2、一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的相对大小。
∑E（反应物）＜∑E（生成物）——＿＿＿＿＿＿能量。
∑E（反应物）＞∑E（生成物）——＿＿＿＿＿＿能量；
化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程
小结：能量公式化 E（反应物）＝E（生成物）＋Q (能量守恒定律）
Q>0为放热反应；Q<0为吸热反应
例题1. 下列对化学反应的认识错误的是( )
A．会引起化学键的变化 B．会产生新的物质
C．必然引起物质状态的变化 D．必然伴随着能量的变化
例题2．化学反应中的能量变化，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所具有的总能量
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
二、焓变（△H）反应热
1.概念：化学反应过程中吸收或放出的 。焓变（△H）单位：KJ/mol
2.在恒压条件下，反应的热效应等于焓变。在一定条件下，某一化学反应是吸热反应还
是放热反应，由生成物与反应物的焓差值即焓变（△H）决定。
△H= E(生)-E(反)
3.放热反应 △H 0或者值为 ；吸热反应 △H 0或者值为
4.常见的吸热反应和放热反应(熟记)
放热反应：燃料的燃烧 ；中和反应；金属与酸或水反应；物质缓慢氧化；大部分化合反应
吸热反应：C+CO2；H2+CuO；C+H2O；Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl；CaCO3高温分解
说明：吸热反应、放热反应与反应条件的关系
（图示）
例题3．参照反应Br＋H2―→HBr＋H的能量对反应历程的示意图，下列叙述中正确的是( )21世纪教育网
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．加入催化剂，该化学反应的反应热增大
D．从图中可看出，该反应的反应热与反应途径有关
三、热化学方程式
⑴掌握热化学方程式的含义：注意：1.热化学方程式必须标出△H、△H数值及+，-、KJ·mol-1。2.热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。3.热化学方程式中加各物质的化学计量数只表示物质的量，因此可以用分数，但要注意计量数变化，△H也发生相应变化。 ⑵能正确书写化学方程式: 1.△H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“；”隔开。放热反应，△ H为“-”，吸热反应△H为“＋”，△H的单位一般为KJ·mol-1。 2.反应热△H的测定与条件有关。绝大多数△H是在25℃、101KPa下测定的。书写时可不注明温度和压强。 3.热化学方程式中的△H，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几分子反应的热效应。因此式中的计量数可是整数，也可以是分数。
4.必须注明聚集状态，用s、l、g分别表示固体、液体、气体。
5.无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位总是KJ·mol-1，但△H的数值与反应式中的系数有关。
例题4. 已知下列热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH＝－24.8 kJ/mol
Fe2O3(s)＋CO(g)===Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH＝－15.73 kJ/mol21世纪教育网21世纪教育网
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋640.4 kJ/mol
则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe单质和CO2气体时对应的ΔH约为( )
A．－218 kJ/mol B．－109 kJ/mol21世纪教育网
C．＋218 kJ/mol D．＋109 kJ/mol
例题5．用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染，例如：
①CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－574 kJ/mol
②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1160 kJ/mol
下列说法不正确的是 ( )
A．由反应①可推知：CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＞－574 kJ/mol
B．反应①②转移的电子数相同
C．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2同时生成气态水，放出的热量为173.4 kJ
D．若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2到N2，整个过程中转移电子1.60 mol
四．燃烧热
定义：25℃、101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成 时所放出的热量，叫做
该物质的燃烧热。 单位：KJ/mol
注意：燃烧热是反应热的一种形式。使用燃烧热的概念时要理解下列要点。
① 规定是在101 kPa压强下测出热量。书中提供的燃烧热数据都是在101kPa下测定出来的。因为压强不同，反应热有所不同。
② 规定可燃物的物质的量为1mol（这样才有可比性）。因此，表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中，可燃物的化学计量数为1，其他物质的化学计量数常出现分数。例如，C8H18的燃烧热为5518kJ/mol，用热化学方程式表示则为
C8H18（l）+O2（g）= 8CO2（g）+9H2O（l）；△H=－5518kJ/mol
③ 规定生成物为稳定的氧化物．例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2等。21世纪教育网
C（s）+O2（g）=CO（g）；△H=－110.5kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=－393.5kJ/mol
C的燃烧热为393.5kJ/mol而不是110.5kJ/mol。
④ 叙述燃烧热时，用正值，在热化学方程式中用△H表示时取负值。例如，CH4的燃烧热为890.3kJ/mol，而△H＝－890.3kJ/mol。必须以1mol可燃物燃烧为标准。
表示的意义：例如C的燃烧热为393.5kJ/mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。
例题6. 奥运火炬所用环保型燃料为丙烷，悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷和35%丙烷，已知丙烷的燃烧热为2221.5 kJ/mol；正丁烷的燃烧热为2878 kJ/mol；异丁烷的燃烧热为2869.6 kJ/mol；下列有关说法正确的是 ( )
A．丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－2221.5 kJ/mol
B．相同质量的正丁烷和异丁烷分别完全燃烧，前者需要的氧气多，产生的热量也多
C．正丁烷比异丁烷稳定
D．奥运火炬燃烧时主要是将化学能转变为热能和光能21世纪教育网
五、中和热
定义：在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时所释放的热量称为中和热。
强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为：
H+（aq）+ OH- (aq) == H2O(l) △H= -57.3KJ/mol
实验：中和热的测定 见课本第4～5页
思考：1.环形玻璃棒的作用
2.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用
3.大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
例题8．将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)＋ H2O(g)CO(g)＋H2(g)；
C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－242.0 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
请回答：
(1)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式：
_______________________________________。
(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多 的热量”；乙同学根据盖斯定律作出下列循环图：21世纪教育网
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析：甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”)；判断的理由是 __________________________________________________________________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点 ________________________________________________________________________。
(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料。CO和H2在一定条件下
可以合成：①甲醇 ②甲醛 ③甲酸 ④乙酸。试分析当CO和H2按1∶1的体积比混合
反应，合成上述________(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利 用原料中的原子，实现零排放。
参考答案：
一．化学键与化学反应中能量变化的关系
1、①吸收 放出 吸收 放出 ②1mol化学键。KJ/mol 吸收436kJ。
2、反应物总能量和生成物的总能量的相对大小 吸收 放出21世纪教育网
例题1.解析：化学变化的本质是旧化学键的断裂、新化学键的形成，化学变化中会产生新的 物质并伴随能量变化，但物质状态不一定发生变化，如：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)。
答案：C
例题2．解析：反应放热还是吸热与反应物和生成物具有的总能量的相对大小有关，当反应物的总能量大于生成物的总能量时为放热反应，反之为吸热反应。化学反应是放热还是吸热与外界条件没有必然联系，故A、C、D错误，答案选B。
答案：B
二、焓变（△H）反应热
能量
5、 < 负值；> 正值
例题3．解析：该反应中反应物Br＋H2的总能量低于生成物HBr＋H的总能量，正反应为吸热反应，A正确；ΔH＝117 kJ/mol－42 kJ/mol＝75 kJ/mol，反应热只与反应的始态与终态有关，与反应途径、是否使用催化剂无关．
答案：A
三、热化学方程式
例题4. 解析：该问题可以转化为CO(g)＋FeO(s)===Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝？所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③，那么[(①－②)×－③]×即可．[来源:21世纪教育网]
答案：B
例题5．解析：水蒸气冷凝为液态水需要释放能量，所以CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＜－574 kJ/mol.
答案：A
四．燃烧热
稳定的氧化物
例题6. 解析：A项中，水为气态，不正确；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，等质量燃烧时需要氧气的量相同．根据正丁烷和异丁烷的燃烧热可推知，C4H10(正)===C4H10(异) ΔH＝－8.4 kJ/mol，因此，异丁烷比正丁烷稳定．
答案：D
五、中和热
搅拌 隔热防止热量的散失 偏小
例题8．解析：根据盖斯定律将方程式合并即可得C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋ 131.5 kJ·mol－1，由此可知煤转化成水煤气是吸热反应，而甲正是忽略了这个问题，才 误认为“煤转化成水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量。”CO和H2按1∶1反应合成 物质时，达到零排放，符合“绿色化学”的要求，则合成的物质的最简式应满足CH2O， ②、④符合。
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1
(2)乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3且ΔH2>0)
(3)①减少污染，②燃烧充分，③方便运输(答两点即可)
(4)②④
第一单元 化学反应与能量单元测试
(满分：100分 时间：90分钟)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．下列对化学反应的认识正确的是 ( )
A．化学反应过程中，分子的种类和数目一定发生改变
B．如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0，则反应一定能自发进行
C．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和形成
D．反应物的总焓大于反应产物的总焓时，ΔH＞0[来源:21世纪教育网]
2.下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A．铝片与稀盐酸反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与水蒸气的反应 D．甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应
3．下列各组变化中，化学反应的热量变化前者小于后者的一组是 ( )
①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1；
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2
②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH1；
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2
③t℃时，在一定条件下，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH1；
CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH2
A．①②③ B．②④
C．②③④ D．③④
4．下列说法正确的是 ( )21世纪教育网
A．1 mol硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B．25℃、101 kPa时，1 mol S和2 mol S的燃烧热相等
C．CO是不稳定的氧化物，它能继续和氧气反应生成稳定的CO2，所以CO的燃烧反
应一定是吸热反应
D．101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
5．某实验小组学生用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热．下列说法正确的是 ( )
A．如图条件下实验过程中没有热量损失
B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
D．若改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液进行反应，从理论上说所求反应热相等
6．从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是 ( )
A．这是一个放热反应
B．该反应可能需要加热
C．生成物的总能量低于反应物的总能量
D．反应物比生成物更稳定
7．下列说法或表示法正确的是 ( )
A．氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水，前者放出热量多
B．需要加热的反应说明它是吸热反应21世纪教育网
C．在稀溶液中：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，若将含0.5 mol
H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于57.3 kJ
D．1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ，其热化学方程式为：S＋O2===SO2 ΔH＝－297.3
kJ/mol
8．已知25℃、101 kPa条件下：
4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－2834.9 kJ/mol
4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)ΔH＝－3119.1 kJ/mol
由此得出的正确结论是 ( )[来源:21世纪教育网]
A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应
B．等质量的O2比O3能量高，由O2变O3为吸热反应
C．O3比O2稳定，由O2变O3为放热反应
D．O2比O3稳定，由O2变O3为吸热反应
9．下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，则H2SO4和Ca(OH)2反应的
中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1
B．CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的
ΔH＝＋ 2×283.0 kJ·mol－1
C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D．1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
10．下列有关H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol的离子反应的说法正确的 是( )
A．代表所有的酸碱中和反应
B．反应物一定是强酸与强碱21世纪教育网
C．强酸与强碱的中和反应都可以这样表示
D．代表稀的强酸与稀的强碱反应生成1 mol液态水时，放出热量57.3 kJ
11．将V1 mL 1.00 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1＋V2＝50 mL)．下列叙述正确的是 ( )
A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可能转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.0 mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
12．已知下列热化学方程式：Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s) ΔH1 Hg(l)＋O2(g)===HgO(s) ΔH2，则Zn(s)＋HgO(s)===Hg(l)＋ZnO(s) ΔH3，ΔH3的值为( )
A．2ΔH2－ΔH1 B．2ΔH1－ΔH2 C．ΔH1－ΔH2 D．ΔH2－ΔH1
13．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 ( )
A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ· mol－1说明2 mol H2(g)和
1 mol O2(g)的能量总和小于2 mol H2O(g)的能量
B．已知C(s，石墨)===C(s，金刚石) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定
C．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ·mol－1，
则含20 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量
D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g) ΔH1
2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2，则ΔH1>ΔH2
14．在298 K、100 kPa时，已知：
①2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g) ΔH1
②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2
D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
15．将1 g H2和4 g O2混合点燃，充分反应，放出71.45 kJ热量，同样条件下1 mol H2在O2中完全燃烧放出的热量是( )21世纪教育网
A．71.45 kJ B．142.9 kJ
C．571.6 kJ D．285.8 kJ
16．已知在101 kPa下，1 g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水时，放出热量120.9 kJ.则下列说法中正确的是( )
A．氢气的燃烧热为241.8 kJ/mol
B．1 mol H2O(l)具有的能量大于1 mol H2O(g)具有的能量
C．反应的热化学方程式为：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)；ΔH＝＋483.6 kJ/mol
D．2 mol H2(g)和1 mol O2(g)具有的能量总和大于2 mol H2O(g)具有的能量
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(4分)在同温同压下，下列各组热化学方程式中Q2＞Q1的是________；ΔH2＞ΔH1的是________．
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH1＝－Q1 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－Q2 kJ/mol
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1＝－Q1 kJ/mol
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2＝－Q2 kJ/mol
C．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH1＝－Q1 kJ/mol
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－Q2 kJ/mol
D．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH1＝－Q1 kJ/mol
H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH2＝－Q2 kJ/mol
18．(12分)按要求写热化学方程式：
(1)已知稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式___________________
________________________________________________________________________. (2)25℃、101 kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q kJ，经测定，将生
成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式________________________________________________________．
(3)已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH3＝－285.8 kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式________________．
19．(10分)近年来，由CO2催化加氢合成甲醇的相关研究受到越来越多的关注．该方法既可解决CO2废气的利用问题，又可开发生产甲醇的新途径，具有良好的应用前景．已知4.4 g CO2气体与H2经催化加氢生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的能量．
(1)该反应的热化学方程式为：__________________________________________.
(2)在270℃、8 MPa和适当催化剂的条件下，CO2的转化率达到22%，则4.48 m3(已折合为标准状况)的CO2能合成CH3OH气体的物质的量是________，此过程中能放出热量________ kJ.
(3)又已知H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ/mol，则22 g CO2气体与H2反应生成CH3OH气体和液态水时放出热量为________．
20．(12分)2012年6月25日，“神舟九号”发射成功，标志着我国
的航天事业进入一个崭新的时期．
(1)“神舟九号”所用火箭推进剂由液态肼(N2H4)和液态双氧水组成，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热．
已知：0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，并放出256.65 kJ的热量．
①反应的热化学方程式为：____________________________________________.
②反应中的氧化剂是：________(写化学式)．
③当有1 mol氮气生成时，反应转移的电子数为______NA.
④此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______________________________________________________________．
(2)我国“长征三号甲”运载火箭一级推进剂采用四氧化二氮和偏二甲肼(C2H8N2)作为推进剂，请写出推进剂在发动机中充分燃烧时发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________．
21．(14分)如图是某同学设计的放热反应的观察装置，其实验操作是①按图所示将实验装置连接好；②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液)打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹；③在中间的试管里盛1 g氧化钙，当滴入2 mL左右的蒸馏水后，即可观察．[来源:21世纪教育网]
试回答：
(1)实验中观察到的现象是_____________________________________________
____________________________________________________________________.
(2)该实验中必须进行的一步实验操作是____________________________________
______________________________________________________________________.
(3)该实验的原理是___________________________________________________
_______________________________________________________________________.
(4)实验中发生的化学反应方程式：______________________________________21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________.
(5)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2能量之间的关系：
__________________________________________________________________.
(6)若该实验中CaO换成NaCl，实验还能否观察到相同现象？ (填“能”或“否”)．
参考答案：
1.解析：A项，化学反应过程中，分子的种类一定发生改变，但数目不一定改变；B项，由化学反应方向的判据ΔH－TΔS＜0反应能自发进行可知ΔH＜0，ΔS＞0时，反应一定能自发进行；C项，化学反应的实质就是旧化学键断裂，新化学键形成的过程；D项，由ΔH＝H反应产物－H反应物可知，当反应产物的总焓大于反应物的总焓时，ΔH＞0。
答案：C
2.解析：铝片与稀盐酸之间的置换反应、甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应既是氧化还原反 应，又是放热反应；灼热的炭与水蒸气发生的氧化还原反应是吸热反应；Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl之间发生的复分解反应是吸热反应。
答案：C
3.解析：①中，CH4燃烧生成液态水时放出的热量多，则ΔH1＜ΔH2；②中ΔH1＝2ΔH2，ΔH1、ΔH2均为负值，则ΔH1＜ΔH2；③中，1 mol SO2和1 mol O2反应时恒容条件下比恒压条件下转化率小，放出的热量少，故Q1＜Q2，④中，CaCO3分解为吸热反应ΔH1＞0，CaO和H2O反应为放热反应ΔH2＜0，故ΔH1＞ΔH2.①②③符合题意．
答案：A
4.解析：中和热是在稀溶液里强酸与强碱发生中和反应生成1 mol水时所释放出的热量，而1 mol H2SO4和1 mol Ba(OH)2完全中和时生成2 mol H2O，而且有BaSO4生成，A错误；燃烧热指在25℃、101 kPa时1 mol该物质完全燃烧生成稳定的化合物时，所放出的热量，与实际燃烧的硫的物质的量无关，B正确；CO燃烧的反应是放热反应，C错误；燃烧热与温度和压强有关，不同温度下测得的反应热是不同的，故未指明温度谈燃烧热无意义，且若碳不完全燃烧所放出的热量也不能称为燃烧热，D错误．
答案：B
5.解析：图中小烧杯与大烧杯之间有很大空隙未填满碎纸条，会有较多的热量散失，A错误；烧杯间碎纸条的主要作用是隔热保温，C错误；D项中所求中和热相同，但反应物的物质的量不同，所以反应热不同，D错误．
答案：B
6.解析：因反应物的能量高于生成物的能量，故反应放热，且生成物比反应物更稳定，A、C正确，D项不正确；反应是否需要加热与反应吸、放热无必然联系，B项正确．
答案：D
7.解析：A中H2与O2反应生成等量的水蒸气和液态水，后者放出热量多；B中某些反应需要提供“加热”的外部条件，但本身是放热反应，如碳的燃烧；D中热化学方程式未注明物质的状态．
答案：C
8.解析：上式减下式得3O2(g)===2O3(g) ΔH＝284.2 kJ/mol，可知，同为6 mol 氧原子，O3的能量高于O2，则O3不稳定，由O2变为O3是吸热反应．
答案：D
9.
10.解析：有弱酸或弱碱参加的反应离子方程式不能这样表示；强酸的酸式盐与强碱反应也可用这个离子方程式表示，但硫酸与Ba(OH)2的反应不能用该离子方程式表示，故 A、B、C项错误，ΔH＝－57.3 kJ/mol是中和热。
答案：D
11.解析：中和反应为放热反应，B正确；分析表中数据，当加入盐酸5 mL、NaOH溶液45 mL时，反应后温度为22℃，故实验时环境温度低于22℃，A错误；加入HCl溶液30 mL时反应放热最多，此时酸碱正好完全中和，c(NaOH)＝1.0 mol/L×30 mL÷20 mL＝1.5 mol/L，C错误；有水生成的反应不一定是放热反应，如H2＋CuO△,H2O＋Cu是吸热反应，D错误．
答案：B
12.解析：用第一式减去第二式即得第三式。
答案：C
13.解析：A项中给出的反应是放热反应，说明2 mol H2和1 mol O2的能量总和大于2 mol水蒸气的能量，A错；物质所含的能量越少，该物质越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错；C项给出的反应可知1 mol NaOH与1 mol HCl反应放出57.4 kJ的热。因此0.5 mol NaOH完全反应时放出28.7 kJ的热量，C正确；D项两反应为放热反应，ΔH<0，放出的热量越多，ΔH越小，故ΔH1<ΔH2，D错。
答案：C
14.解析：根据盖斯定律：将①＋②×2可得反应③即ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3
答案：A
15.解析：1 g H2和4 g O2反应时，H2剩余，实际参加反应的H2为0.5 g，因此，1 mol H2在O2中完全燃烧放出的热量为71.45 kJ×4＝285.8 kJ.
答案：D
16.解析：A项，燃烧热是指生成液态水时放出的热量，而题中给出的是气态水，故不能得出燃烧热的数据；B项，气态水所具有的能量大于液态水所具有的能量；C项，氢气燃烧时放热，ΔH的值应为负值；D项，放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，故正确．
答案：D
17.解析：反应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关，与反应物物质的量的多少有关，与反应物和生成物的聚集状态有关，还与反应时的外界条件有关．A选项：生成物的状态不同，由于从气态水到液态水会放热，所以生成液态水比生成气态水放出的热多，即Q2＞Q1；由于ΔH为负值，所以ΔH2＜ΔH1(以下分析相同)．B选项：反应物的状态不同，由于从固态硫到气态硫要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即Q2＜Q1；ΔH2＞ΔH1.C选项：生成物的种类不同，由于CO与O2反应生成CO2要放出热量，故Q2＞Q1；ΔH2＜ΔH1.D选项：反应物的物质的量不同，前一反应的物质的量是后一反应的物质的量的2倍，故Q1＝2Q2，即Q2＜Q1；ΔH2＞ΔH1.
答案：AC BD
18.解析：(1)由中和热的定义可知，1 mol NaOH与 mol H2SO4反应生成1 mol水时放热57.3 kJ.(2)CO2通入澄清石灰水中产生25 g白色沉淀，即n(CO2)＝0.25 mol，则n(C4H10)＝ mol,1 mol丁烷完全燃烧放出热量16Q kJ.(3)合成CH3COOH的反应为：2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)根据盖斯定律，②×2＋③×2－①得，ΔH＝(－393.5 kJ/mol)×2＋(－285.8 kJ/mol)×2－(－870.3 kJ/mol)＝－488.3 kJ/mol.
答案：(1)H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol
(2)C4H10(g)＋O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l)ΔH＝－16Q kJ/mol
(3)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)ΔH＝－488.3 kJ/mol
19.解析：(1)4.4 g CO2气体完全合成CH3OH和水蒸气放热4.95 kJ，则1 mol CO2完全合成CH3OH和水蒸气放热49.5 kJ，热化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.5 kJ/mol.
(2)n(CH3OH)＝n(CO2)＝×22%＝44 mol，每生成1 mol CH3OH(g)放热49.5 kJ，则此过程中放热为：(44×49.5)kJ＝2178 kJ.
(3)由H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ/mol以及(1)中的热化学方程式可知，1 mol CO2完全合成CH3OH并生成液态水时放热为44 kJ＋49.5 kJ＝93.5 kJ.则22 g CO2即0.5 mol CO2与H2反应时，放热为93.5 kJ÷2＝46.75 kJ.21世纪教育网
答案：(1)CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.5 kJ/mol
(2)44 mol 2178
(3)46.75 kJ
21.解析：从提供的仪器看实验目的，意在通过观察U形管里液面变化指示左边装置中发生反应的热量变化，利用气体的热胀冷缩原理，而在实验中利用大试管里的空气膨胀，故此实验要求装置必须气密性良好，否则无法观察到现象．
答案：(1)U形玻璃管里的红墨水(或品红溶液)会沿开口端上升
(2)检查装置气密性
(3)CaO和H2O反应放出热量使大试管中空气膨胀，引起红墨水(或品红溶液)在U形管中的位置左低右高
(4)CaO+H2O===Ca(OH)2
(5)CaO和H2O的能量和大于Ca(OH)2的能量
(6)否
2013届人教新课标高二化学：水溶液中的离子平衡
复习重点：
1. 认识电解质有强弱之分，能应用化学平衡理论描述弱电解质在水溶液中的电离平衡。[来源:21世纪教育网]
2. 知道水是一种极弱的电解质，在一定温度下，水的离子积是常数。
3. 初步掌握测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算，知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
4. 认识盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素，了解盐类水解在生产、生活中的应用。
5. 能应用化学平衡理论描述溶解平衡，知道转化的本质。
知识梳理21世纪教育网
一、弱电解质的电离
1、定义：
21世纪教育网
2、强、弱电解质的比较：
强电解质
弱电解质
共性
不[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
同
点
本质区别21世纪教育网
21世纪教育网21世纪教育网
电离过程
溶液中的
微粒
物质种类
3、强弱电解质通过实验进行判定的方法(以HAc为例)：
（1）溶液导电性对比实验；
（2）测0.01mol/LHAc溶液的pH>2；
（3）测NaAc溶液的pH值；
（4）测pH= a的HAc稀释100倍后所得溶液pH
（5）将物质的量浓度相同的HAc溶液和NaOH溶液等体积混合后溶液呈碱性
（6）中和10mLpH=1的HAc溶液消耗pH=13的NaOH溶液的体积大于10mL;
（7）将pH=1的HAc溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合后溶液呈酸性
（8）比较物质的量浓度相同的HAc溶液与盐酸分别与同样的锌粒反应产生气体的速率
例题1.下列有关“电离平衡”的叙述中正确的是( )
A．电解质在溶液里达到电离平衡时，分子的浓度和离子的浓度相等
B．达到电离平衡时，由于分子和离子的浓度不再发生变化，所以说电离平衡是静态平衡
C．电离平衡是相对的、暂时的，外界条件改变时，平衡就会发生移动
D．电解质达到电离平衡后，各种离子的浓度相等
例题2. 下列溶液中导电性最强的是( )
A．1 L 0.1 mol/L醋酸
B．0.1 L 0.1 mol/L H2SO4溶液
C．0.5 L 0.1 mol/L盐酸
D．2 L 0.1 mol/L H2SO3溶液
二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水离平衡：H2OH+ + OH- 水的离子积：KW =
25℃时, CH+=COH- = ; KW = CH+·COH- = 10-14
注意：KW只与 有关， 一定，则KW值一定
KW不仅适用于纯水，适用于任何水溶液（酸、碱、盐） KW = CH+(aq)·COH-(aq)
2、水电离特点：（1） （2） （3）
3、影响水电离平衡的外界因素：
①温度：促进水的电离（水的电离是吸热的）
②酸、碱 ：抑制水的电离（pH之和为14的酸和碱的水溶液中水的电离被同等的抑制）
③活泼金属、易水解的盐：促进水的电离（pH之和为14两种水解盐溶液中水的电离被同等的促进）
4、溶液的酸碱性和pH：
（1）pH= -lgCH+
注意：①酸性溶液不一定是酸溶液（可能是 溶液） ；
②pH＜7 溶液不一定是酸性溶液（只有温度为常温才对）；
③碱性溶液不一定是碱溶液（可能是 溶液）。
（2）pH的测定方法：
酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞
pH试纸 ——最简单的方法。 操作： 。
注意：①事先不能用水湿润PH试纸；②只能读取整数值或范围
用湿润的pH试纸测某稀溶液的pH，所测结果 （填“偏大”、“偏小”、“不变”或“不能确定”），理由是 。
例题3.下列说法正确的是( )
A．pH＝7的溶液一定显中性
B．pH＝6的溶液一定显酸性
C．c(H＋)＜c(OH－)的溶液一定显碱性
D．c(OH－)＝1×10－6 mol/L的溶液一定显酸性
例题4. 常温下，用0.1 mol·L－1的HCl溶液滴定a mL NaOH稀溶液。反应恰好完全时，消耗HCl溶液b mL。此时溶液中c(OH－)是( )
A．1×10－7 mol·L－1 B．0 mol·L－1
C．无法计算 D. mol·L－1
三 、混合液的pH值计算方法公式
1、强酸与强酸的混合：（先求CH+(混)：将两种酸中的H+物质的量相加除以总体积，再求其它）
2、强碱与强碱的混合：（先求COH-(混)：将两种酸中的OH- 物质的量相加除以总体积，再求其它） (注意 :不能直接计算CH+(混))
3、强酸与强碱的混合：（先据H+ + OH- =H2O计算余下的H+或OH-，①H+有余，则用余下的H+物质的量除以溶液总体积求CH+(混)；OH-有余，则用余下的OH-物质的量除以溶液总体积求COH-(混)，再求其它）
注意：在加法运算中，相差100倍以上（含100倍）的，小的可以忽略不计！
例题5. 将pH＝2和pH＝5的稀盐酸等体积混合，混合后溶液的pH约为( )
A．3.5 B．3
C．7 D．2.3
例题6．取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为( )
A．0.01 mol/L B．0.017 mol/L
C．0.05 mol/L D．0.50 mol/L
四、盐类的水解（只有可溶于水的盐才水解）
1、盐类水解规律：有弱才水解，无弱不水解，谁弱谁水解、越弱越水解；谁强显谁性，两弱相促进。
2、盐类水解的特点：（1） （2） （3）
3、影响盐类水解的外界因素：
①温度：温度越高水解程度越大 （水解吸热）
②浓度：浓度越小，水解程度越大（越稀越水解）
③酸碱：促进或抑制盐的水解（H+促进阴离子水解而抑制阳离子水解；OH-促进阳离子水
解而抑制阴离子水解）
4、酸碱盐对水的电离的影响
（1）、水中加酸：酸电离出的H+使平衡H2O H+ + OH-逆移，溶液中c(H+)主要是酸电离产生的，只有极小部分由水电离产生（可忽略）；c(OH-)全由水电离产生。
（2）、水中加碱：碱电离出的OH-使平衡H2O H+ + OH-逆移，溶液中c(OH-)主要是碱电离产生的，只有极小部分由水电离产生（可忽略）；c(H+)全由水电离产生。
(3)、正盐溶液中的c(H+)、c(OH-)均由水电离产生：
(4)、酸式盐中NaHSO4、NaHSO3、NaH2PO4中酸根离子以电离为主，故显酸性而抑制水的电
离，其余均以水解为主而促进水的电离。
例题7. 下列过程或现象与盐类水解无关的是( )
A．纯碱溶液去油污
B．小苏打溶液与AlCl3溶液混合产生气体和沉淀
C．加热稀醋酸溶液其pH稍有减小
D．浓的硫化钠溶液有臭味
例题8.下列离子方程式书写正确的是( )
A．Na2CO3水解：CO＋H2O===HCO＋OH－
B．NaHS水解：HS－＋H2O===S2－＋H3O＋
C．FeCl3和Na2CO3同时加入水中，发生水解：2Fe3＋＋3CO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3CO2↑
D．FeCl3水解：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋
五、溶解平衡
1、Qc为浓度商：
K为平衡常数： 。在化学平衡、电离平衡、水解平衡、溶解平衡四大平衡中分别有不同的名称：化学平衡常数(K)、电离常数(Ka)、水解常数(Kh)、溶度积(Ksp)。
Qc与K的相对大小可反映出体系是否为平衡状态：
Qc K，过平衡状态，反应将逆向进行；
Qc K，平衡状态；
Qc K，未平衡状态，反应将正向进行
2、溶解平衡方程式的书写
注意在沉淀后用(s)标明状态，并用“ ”。如：Ag2S(s) 2Ag+（aq） + S2-（aq）
3、沉淀生成的三种主要方式
（1）加沉淀剂法：Ksp越小（即沉淀越难溶），沉淀越完全；沉淀剂过量能使沉淀更完全。
（2）调pH值除某些易水解的金属阳离子：常加入难溶性的MO、M(OH)2、MCO3等除M2+溶液中易水解的阳离子。如加MgO除去MgCl2溶液中FeCl3。
（3）氧化还原沉淀法：加氧化剂或还原剂将要除去的离子变成沉淀而除去（较少见）
4、沉淀的溶解：
沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移动。常采用的方法有：①加水；②加热；③减少生成物（离子）的浓度。使沉淀溶解的方法一般为减少生成物的浓度，因为对于难溶物加水和加热对其溶解度的影响并不大。
5、沉淀的转化：
溶液中的沉淀反应总是向着离子浓度减少的方向进行，简而言之，即溶解度大的生成溶解度小的，溶解度小的生成溶解度更小的。
例题9. 25 ℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2＋(aq)＋2I－(aq)，加入KI溶液，下列说法正确的是( )
A．溶液中Pb2＋和I－浓度都增大
B．溶度积常数Ksp增大
C．沉淀溶解平衡向右移动
D．溶液中Pb2＋浓度减小
例题10.在100 mL 0.01 mol/L KCl溶液中，加入1 mL 0.01 mol/L AgNO3溶液，下列说法正确的是(AgCl的Ksp＝1.8×10－10)( )
A．有AgCl沉淀析出 B．无AgCl沉淀析出
C．无法确定 D．有沉淀但不是AgCl沉淀
参考答案：
一、弱电解质的电离
1、定义：在水溶液中只有部分电离的电解质的化合物
2、强、弱电解质的比较：
强电解质
弱电解质
共性
都是电解质，熔融或在水溶液中能电离
不
同
点
本质区别
溶于水完全电离
溶于水部分电离
电离过程
不可逆、
不存在电离平衡
可逆、
存在电离平衡
溶液中的
微粒
水合离子
分子、水合离子
物质种类
强酸、强碱、
大部分盐
弱酸、弱碱、水
例题1.解析：A项，达到电离平衡时，分子浓度和离子浓度均不变，但未必相等；B项，达到电离平衡时，分子仍然要电离为离子，离子也要结合为分子，只是二者速率相等；D项，达到电离平衡时，各离子浓度不变，但不一定相等。
答案：C
例题2.解析：溶液中离子浓度越大，溶液的导电能力越强。当离子浓度相同时，还要比较离子所带的电荷数是否相同。离子浓度越大，离子所带的电荷越多，溶液的导电性越强。
答案：B
二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水离平衡： KW = CH+·COH-
10-7 mol/L 温度 温度
2、水电离特点：（1）可逆 （2）吸热 （3）极弱
4、溶液的酸碱性和pH：
（1）pH= -lgCH+
①强酸弱碱盐 ③强碱弱酸盐
（2）操作：将一小块pH试纸放在洁净的玻璃片上，用玻璃棒沾取未知液点试纸中部，然后与标准比色卡比较读数即可。
不能确定 酸溶液稀释PH变大，碱溶液稀释PH变小，中性溶液的PH不变。
例题3. 解析：25℃时，pH＝7的溶液显中性，pH＝6的溶液显酸性，其他温度下不一定，A、B不正确；溶液的酸碱性取决于c(H＋)与c(OH－)的相对大小，只根据c(H＋)或c(OH－)判断是偏面的，C正确，D不正确。
答案：C
例题4.解析：由于此题是酸碱中和滴定，且是一元强酸与一元强碱的中和，当恰好完全反应时，溶液的pH为7，溶液呈中性，常温下c(OH－)＝1×10－7mol·L－1。
答案：A
例题5.解析：混合后溶液中H＋浓度为：c(H＋)＝＝5.0×10－3 mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(5.0×10－3)＝3－lg5＝2.3。
答案：D
例题6．解析：设原溶液物质的量浓度为c，混合溶液中c(OH－)＝10－2 mol/L则有10－2 mol/L＝，则c＝0.05 mol/L。
答案：C
四、盐类的水解
2、盐类水解的特点：（1）可逆 （2）程度小 （3）吸热
例题6. 解析：A项，Na2CO3水解使溶液呈碱性，可用于洗涤油污；B项，NaHCO3与AlCl3因水解相互促进而产生沉淀和气体，反应的离子方程式为Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑；C项，加热促进CH3COOH电离，c(H＋)增大、pH减小，与水解无关；D项，S2－发生水解产生H2S具有臭味，离子方程式为S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－。
答案：C
例题7.解析：A项多元弱酸的酸根离子分步水解，用“”连接，B项实际是HS－的电离，用“”连接，D项是水解方程式，不能写“↓”。
答案：C
五、溶解平衡
1、Qc为浓度商：是指刚开始反应（但未反应）时平衡体系各物质浓度幂次方之积之比（对于溶液是指混合后但不反应时的浓度）
K为平衡常数：是指可逆反应达到平衡时体系各物质浓度幂次方之积之比。
Qc>K，Qc=K Qc例题9.解析：加入KI溶液时，溶液中c(I－)增大，使PbI2的沉淀溶解平衡逆向移动，因此溶液中c(Pb2＋)减小，但由于溶液温度未发生改变，故PbI2的溶度积常数Ksp不发生变化。
答案：D
例题10.解析：由Qc＝c(Ag＋)·c(Cl－)＝×0.01＝1×10－6＞Ksp，故应有AgCl沉淀析出。
答案：A
第三单元 水溶液中的离子平衡
(满分：100分 时间：90分钟)
选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．100℃时，水的离子积为1×10－12 mol2·L－2，若该温度下某溶液中的H＋浓度为
1×10－7 mol·L－1，则该溶液是 ( )
A．酸性 B．碱性
C．中性 D．无法判断
2．下列关于电解质电离的叙述中，正确的是( )
①碳酸钙在水中的溶解度很小，其溶液的导电性很弱，所以碳酸钙是弱电解质
②碳酸钙在水中的溶解度虽小，但溶解的部分全部电离，所以碳酸钙是强电解质
③氨气的水溶液导电性很好，所以它是强电解质
④水难电离，纯水几乎不导电，所以水是弱电解质
A．② B．① C．①③ D．②④
3．常温下，将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于 ( )
A．1.7 B．2.021世纪教育网
C．12.0 D．12.4
4.室温下，将1.000 mol·L－1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L－1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
[来源:21世纪教育网]
A．a点由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－14 mol·L－1
B．b点：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)
C．c点：c(Cl－)＝c(NH)
D．d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
5．下列事实能说明亚硝酸是弱电解质的是( )
①25 ℃时亚硝酸钠溶液的pH大于7
②用HNO2溶液做导电试验，灯泡很暗
③HNO2溶液不与Na2SO4溶液反应
④0.1 mol·L－1HNO2溶液的pH＝2.1
A．①②③ B．②③④ C．①④ D．①②④
6．在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 mol/L的HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后用0.1 mol/L的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积( )
A．大于20 mL B．小于20 mL C．等于20 mL D．等于5 mL
7．有体积相同、pH相等的烧碱溶液和氨水，下列叙述中正确的是 ( )
A．两溶液物质的量浓度相同
B．用同浓度的盐酸中和时，消耗盐酸的体积相同
C．两溶液中OH－浓度相同
D．加入等体积的水稀释后，pH仍相等
8．对水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2而不是CaCO3和MgCO3的解释，说法正确的是 ( )
A．Mg(OH)2的溶度积大于MgCO3的溶度积，且在水中发生了沉淀转化
B．Mg(OH)2比MgCO3更难溶，且在水中发生了沉淀转化
C．MgCO3电离出的CO发生水解，使水中OH－浓度减小，对Mg(OH)2沉淀溶解平衡而言，Qc＜Ksp，生成Mg(OH)2沉淀
D．MgCO3电离出的CO发生水解，促进水中OH－浓度增大，对Mg(OH)2沉淀溶解平衡而言，Qc＞Ksp，生成Mg(OH)2沉淀
9．25℃时，0.1 mol/L稀醋酸加水稀释，如图中的纵坐标y可以是( )
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A．溶液的pH
B．醋酸的电离平衡常数
C．溶液的导电能力
D．醋酸的电离程度
10．已知PbI2的Ksp＝7.0×10－9，将7.5×10－3mol/L的KI与一定浓度的Pb(NO3)2溶液按2∶1体积混合，则生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为( )
A．8.4×10－4 B．5.6×10－4
C．4.2×10－4 D．2.8×10－4
11．用1.0 mol/L的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是( )
[来源:21世纪教育网]
A．1.0 mol/L, 20 mL B．0.5 mol/L, 40 mL
C．0.5 mol/L, 80 mL D．1.0 mol/L, 80 mL
12．下列各组离子在强碱性溶液中，可以大量共存的是 ( )
A．K＋、Na＋、HSO、Cl－
B．Na＋、Ba2＋、[Al(OH)4]－、NO
C．NH、K＋、Cl－、NO
D．Fe2＋、Na＋、ClO－、S2－
13．由一价离子组成的四种盐(AC、BD、AD、BC)溶液的浓度为1 mol·L－1的溶液，在室温下前两种溶液的pH＝7，第三种溶液pH>7，最后一种溶液pH<7，则( )
A
B
C
D
碱性
AOH>BOH
AOHAOH>BOH
AOH 酸性
HC>HD
HC>HD21世纪教育网
HCHC14．在25℃时，将pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是 ( )
A．[Na＋]＝[CH3COO－]＋[CH3COOH]
B．[H＋]＝[CH3COO－]＋[OH－]
C．[Na＋]＞[CH3COO－]＞[OH－]＞[H＋]
D．[CH3COO－]＞[Na＋]＞[H＋]＞[OH－]
15．已知酸H2B在水溶液中存在下列关系：①H2BH＋＋HB－ ②HB－H＋＋B2－，关于该酸对应的酸式盐NaHB的溶液，下列说法中一定正确的是( )
A．NaHB属于弱电解质
B．溶液中的离子浓度[Na＋]＞[HB－]＞[H＋]＞[OH－]
C．[Na＋]＝[HB－]＋[B2－]＋[H2B]
D．NaHB和NaOH溶液反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O
16．对下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系表述正确的是( )
A．0.1 mol/L的(NH4)2SO4溶液中：c(SO)>c(NH)>c(H＋)＞c(OH－)
B．0.1 mol/L的NaHCO3溶液中：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(H2CO3)＋2c(CO)
C．将0.2 mol/L NaA溶液和0.1 mol/L盐酸等体积混合所得碱性溶液中：
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(Cl－)
D．在25℃100 mL NH4Cl溶液中：c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)已知室温时，0.1 mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列问题：
(1)该溶液中c(H＋)＝________。
(2)HA的电离平衡常数K＝________；
(3)升高温度时，K________(填“增大”，“减小”或“不变”)。
(4)由HA电离出的c(H＋)约为水电离出的c(H＋)的________倍。
18．(8分)(1)常温下，有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和NaNO3溶液中的一种。已知A、B的水溶液中水的电离程度相同，A、C溶液的pH相同。
则：B是________溶液，C是________。
(2)常温下若B溶液中c(OH－)与C溶液中c(H＋)相同，B溶液的pH用pHb表示，C溶液的pH用pHc表示，则pHb＋pHc＝________(填某个数)。
19．(8分)现有常温下的0.1 mol·L－1纯碱溶液。
(1)你认为该溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)________________________；
为证明你的上述观点，请设计一个简单的实验，简述实验过程_____________________
________________________________________________________________________。
(2)甲同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的，发生水解的CO不超过其总量的10%。请设计实验证明该同学的观点是否正确______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20．(8分)已知二元酸H2A在水中存在以下电离：H2A===H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－，试回答下列问题：
(1)NaHA溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性，理由是___________________
________________________________________________________________________。
(2)某温度下，向10 mL、0.1 mol/L NaHA溶液中加入0.1 mol/L KOH溶液V mL至中性，此时溶液中以下关系一定正确的是________(填写字母)。
A．溶液pH＝7
B．水的离子积Kw＝c2(OH－)
C．V＝10
D．c(K＋)21．(10分)某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况，进行了如下实验。
实验一 配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol·L－1的醋酸溶液，用0.2 mol·L－1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液，再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题：
(1)配制250 mL 0.2 mol·L－1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、
__________________和______________。
(2)为标定某醋酸溶液的准确浓度，用0.200 0 mol·L－1的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定，几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下：
实验序号
1
2
3
4
消耗NaOH溶液
的体积(mL)
20.05
20.00
18.80
19.95
则该醋酸溶液的准确浓度为____________________。(保留小数点后四位)21世纪教育网
实验二 探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸溶液的pH，结果如下：
醋酸溶液浓度(mol·L－1)
0.001 0
0.010 0
0.020 0
0.100 0
0.200 0
pH
3.88
3.38
3.23
2.88
2.73
回答下列问题：
(1)根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质的结论，你认为得出此结论的依据是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸溶液浓度的减小，醋酸的电离程度________(填“增大”“减小”或“不变”)。
实验三 探究温度对醋酸电离程度的影响
请你设计一个实验完成该探究，请简述你的实验方案
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
22．(10分)复分解反应是中学化学中常见的一种反应类型。
(1)已知在常温下测得浓度均为0.1 mol·L－1的下列6种溶液的pH(C6H5OH相当于一元弱酸)：
溶质
CH3COONa
NaHCO3
Na2CO3
NaClO
NaCN
C6H5ONa
pH
8.8
9.7[来源:21世纪教育网]
11.6
10.3
11.1
11.3
复分解存在这样一个规律：一种较强酸与另一种较弱酸的盐可以自发地反应，生成较弱
酸和较强酸的盐，如：2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。若换个角度看，它同时揭示出另一条规律，即碱性较强的物质发生类似反应可以生成碱性较弱的物质。依照该规律，请判断下列反应不能成立的是______________(填编号)。
A．CO2＋H2O＋2NaClO===Na2CO3＋2HClO
B．CO2＋H2O＋NaClO===NaHCO3＋HClO
C．CO2＋H2O＋C6H5ONa―→NaHCO3＋C6H5OH
D．CO2＋H2O＋2C6H5ONa―→Na2CO3＋2C6H5OH
E．Na2CO3＋C6H5OH―→NaHCO3＋C6H5ONa
F．CH3COOH＋NaCN===CH3COONa＋HCN
(2)根据前述信息判断，浓度均为0.05 mol·L－1的下列六种物质的溶液中，pH最小的
是________(填编号)；其pH等于________(填数值)；pH最大的是________(填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO⑤H2SO4 ⑥HClO4
(3)一些复分解反应的发生还遵循其他的规律。下列转化都属于复分解反应：
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液
②侯氏制碱法中，向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体
③蒸发KCl和NaNO3混合溶液，首先析出NaCl晶体根据上述反应，总结出复分解反应发生的另一规律_____________________________________________________
________________________________________________________________________；
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌，会观察到的现象是
______________________________________________________________________，
请写出反应的离子方程式_____________________________________________。
参考答案：
1．解析：100℃时，水的离子积为1×10－12 mol2·L－2、在该溶液中[H＋]＝1×10－7 mol·L－1，则[OH－]＝＝＝1×10－5 mol·L－1，即[H＋]<[OH－]，溶液呈碱性。
答案：B
2．解析：中学阶段所接触到的盐，绝大多数属于强电解质，在这些盐中有的易溶、有的可溶、有的微溶、有的难溶。电解质的强弱与它们在水中溶解度的大小无关。氨气的水溶液能导电，是由于NH3和H2O反应生成了NH3·H2O, NH3·H2O电离出NH、OH－，而NH3本身不能电离，所以NH3属于非电解质，像这样的物质还有CO2、SO3等。
答案：D21世纪教育网
3．解析：c(H＋)＝＝0．01 mol·L－1，pH＝2。
答案：B
4.解析：本题考查电解质溶液中的离子浓度关系，意在考查学生对化学图像的分析能力及对酸碱中和滴定和混合溶液中离子浓度关系的掌握情况。a点即是1.000 mol·L－1的氨水，NH3·H2O是弱电解质，未完全电离，c(OH－)<1 mol·L－1，水电离出的c(H＋)>1.0×10－14 mol·L－1，A项错误；b点处，加入盐酸的体积未知，不能进行比较，B项错误；c点溶液显中性，即c(OH－)＝c(H＋)，结合电荷守恒关系：c(OH－)＋c(Cl－)＝c(H＋)＋c(NH)，有c(Cl－)＝c(NH)，C项正确；d点后，溶液温度下降是由于加入的冷溶液与原溶液发生热传递，D项错误。
答案：C
5．解析：25°C时NaNO2溶液pH＞7，说明NO水解，则HNO2为弱酸，①符合。②溶液导电性差，有可能是HNO2的浓度小，不能说明HNO2是弱电解质。HNO2不与Na2SO4反应，只能说明HNO2的酸性小于H2SO4，不能说明HNO2是弱酸。④说明HNO2未完全电离，则HNO2是弱电解质。
答案：C
6．解析：若要正确解答本题，必须准确了解滴定管的刻度特征，如图所示：滴定管最下部无刻度线，若刻度线处及尖嘴底部均充满溶液，把溶液全部放入烧杯中，其体积大于20 mL，用等浓度的NaOH溶液中和，所需NaOH溶液的体积应大于20 mL。应注意：滴定管的量程小于滴定管的最大实际容量。
答案：A
7．解析：氨水为弱电解质溶液，pH相同的NaOH与氨水，氨水的物质的量浓度大于NaOH溶液；NH3·H2O的物质的量大于NaOH，用同浓度的盐酸中和时氨水消耗盐酸要多；二者pH相同，[H＋]相同，[OH－]也相同；加入等体积的水稀释后，由于氨水中存在电离平衡且平衡向右移动，使[OH－]比NaOH溶液中的[OH－]大，pH不相等。
答案：C
8．解析：溶液中总是把溶解度较大的沉淀转化成溶解度较小的沉淀，且CO＋H2OHCO＋OH－，使溶液中c(OH)－增大，更有利于Mg(OH)2的生成。
答案：B
9．解析：0.1 mol/L稀醋酸加水稀释，电离程度增大，n(H＋)增大，但c(H＋)减小，因此pH增大，A、D错误；电离平衡常数只与温度有关，因此稀释时电离平衡常数不变，B错误；加水稀释时溶液中离子浓度减小，溶液的导电能力降低，C正确。
答案：C
10．解析：设生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小浓度为c，由于KI溶液和Pb(NO3)2溶液按2∶1的体积比混合，即×(×7.5×10－3)2＝7.0×10－9，解得c＝8.4×10－4mol/L。
答案：A
11．解析：滴定前稀H2SO4的pH＝0，c(H＋)＝1 mol/L，则c(H2SO4)＝0.5 mol/L，当pH＝7时V(NaOH)＝40 mL，通过计算硫酸溶液体积为40 mL。
答案：C
12．解析：A中HSO、C中NH在碱性溶液中不能大量存在，D中Fe2＋与S2－不能共存，且Fe2＋与OH－也不能大量共存。
答案：B
13．解析：由AD溶液的pH>7，可知AOH的电离程度大于HD。由BC溶液的pH<7，可知BOH的电离程度小于HC。同理由AC、BD溶液的pH＝7，可知AOH与HC、BOH与HD的电离程度相同。故有电离程度：HC＝AOH>HD＝BOH，即HC的酸性大于HD，AOH的碱性大于BOH。
答案：A
14．解析：两溶液混合后，溶质为CH3COOH和CH3COONa，溶液呈酸性，A、B、C错误。
答案：D
15．解析：NaHB属于钠盐，是强电解质，A错误；NaHB可能存在水解大于电离，溶液显碱性，[OH－]＞[H＋]，B项只是可能正确；C项是物料守恒，正确；D项应为HB－＋OH－===B2－＋H2O。
答案：C
16．解析：A项，c(NH)>c(SO)；B项，根据物料守恒，c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)；C项，根据电荷守恒，推知c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(Cl－)＋c(OH－)；D项，根据物料守恒，推知c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)。
答案：D
17．解析：(1)HA电离出的
c(H＋)＝0.1×0.1% mol/L＝1×10－4 mol/L；
(2)电离平衡常数
K＝＝＝1×10－7；21世纪教育网
(3)因HA的电离是吸热过程，升高温度c(H＋)、c(A－)均增大，则K增大；
(4)c(H＋)HA＝1×10－4 mol/L，
c(H＋)水＝c(OH－)＝＝1×10－10 mol/L，
所以c(H＋)HA∶c(H＋)水＝106。
答案：(1)1.0×10－4 mol/L (2)1×10－7 (3)增大 (4)106
18．解析：(1)CH3COONa溶液中水的电离受到促进，溶液显碱性；NH4Cl溶液中水的电离受到促进，溶液显酸性；盐酸中水的电离受到抑制，溶液显酸性；NaNO3溶液中水的电离不受影响，溶液显中性。所以A、B、C、D分别为NH4Cl、CH3COONa、盐酸、NaNO3。
(2)常温下若CH3COONa溶液中c(OH－)与盐酸溶液中的c(H＋)相同，则有pHb＝14－lgc(H＋)，C溶液pHc＝lgc(H＋)，则pHb＋pHc＝14。
答案：(1)CH3COONa 盐酸 (2)14
19．解析：(1)纯碱是盐不是碱，其溶液呈碱性的原因是盐的水解。证明的出发点是：把产生水解的离子消耗掉，看在无水解离子的情况下溶液是否发生变化。(2)离子是微观的，发生水解的量是看不到的，但水解后的结果——溶液的酸碱性和酸碱度是可以测量的，所以可用测溶液pH的方法来测定“水解度”。
答案：(1)CO＋H2OHCO＋OH－ 向纯碱溶液中滴加数滴酚酞试液后，溶液显红色；然后逐滴加入氯化钙溶液直至过量，若溶液红色逐渐变浅直至消失，则说明上述观点
(2)用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 mol·L－1纯碱溶液的pH，若pH<12，则该同学的观点正确；若pH>12，则该同学的观点不正确
20．解析：(1)由于H2A的第一步电离完全，所以在NaHA溶液中，HA－不能发生水解，只能电离产生H＋，则NaHA溶液呈酸性。
(2)选项A，该反应不一定是在25℃下进行的，所以反应后溶液pH＝7时，溶液不一定呈中性。选项B，Kw＝c(H＋)·c(OH－)，因c(H＋)＝c(OH－)，故Kw＝c2(OH－)。选项C，V＝10说明NaHA与KOH刚好完全反应，生成的A2－水解导致溶液呈碱性。选项D，由于A2－水解导致溶液呈碱性，而NaHA溶液呈酸性，要使溶液呈中性，则NaHA需过量，故
c(Na＋)>c(K＋)。
答案：(1)酸 HA－只电离不水解 (2)BD
21．解析：实验一：(2)从4次平行实验的数据可以看出，第三次实验数据不准确，不能使用，故采用1、2、4三次实验数据的平均值求解。由c1V1＝c2V2可得醋酸溶液的准确浓度为0.200 0 mol·L－1。实验二：(1)浓度为0.100 0 mol·L－1的醋酸溶液pH＝2.88＞1，可以证明醋酸溶液存在电离平衡，说明醋酸是弱酸，也可通过比较浓度为0.010 0 mol·L－1和0.001 0 mol·L－1两溶液的pH变化不到1来证明醋酸是弱酸。(2)由表中数据知醋酸溶液稀释10倍，pH增加不到1，证明稀释后c(H＋)大于原来浓度的1/10，从而说明随着醋酸溶液浓度的减小，电离程度增大。实验三：可利用pH计测定同浓度不同温度下醋酸溶液的pH，从而得出温度对电离程度的影响。
答案：实验一 (1)胶头滴管 250 mL容量瓶 (2)0.200 0 mol·L－1
实验二 (1)0.010 0 mol·L－1醋酸溶液的pH大于2或醋酸溶液稀释10倍时，pH的变化值小于1 (2)增大
实验三 用pH计测定相同浓度的醋酸溶液在几种不同温度时的pH
22．解析：(1)分析碱性强弱。A项，Na2CO3＞NaClO；B项，NaClO＞NaHCO3；C项，C6H5ONa＞NaHCO3；D项，Na2CO3＞C6H5ONa；E项，Na2CO3＞NaHCO3；F项，NaCN＞CH3COONa。据题意可知A、D项不能成立。
(2)根据水解规律可知，弱酸强碱盐的碱性越强对应弱酸的酸性越弱，pH越大；另外对强酸，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，pH越小，但H2SO4是二元酸，浓度相同时，H＋浓度是HClO4的2倍，所以pH最小的是H2SO4，经计算可知pH＝1，pH最大的是C6H5OH。
(3)①石灰乳与纯碱反应生成CaCO3沉淀和NaOH，CaCO3比Ca(OH)2溶解度小。
②NaHCO3溶解度小于NH4HCO3和NaCl，故两种饱和溶液混合生成溶解度小的NaHCO3。
③NaCl溶解度比NaNO3、KCl小。[来源:21世纪教育网]
AgI比AgCl溶解度小。
综合上述规律可知复分解反应能够向生成更难溶(或溶解度更小)物质的方向进行。
答案：(1)A、D
(2)⑤ 1 ①
(3)复分解反应能够向生成更难溶(或溶解度更小)物质的方向进行 白色固体变成黄色
I－(aq)＋AgCl(s)===AgI(s)＋Cl－(aq)
第二单元 化学反应速率和化学平衡期末知识梳理
复习重点：
1. 了解化学反应速率的定义及其定量表示方法。
2. 了解化学反应的可逆性和化学平衡。
3. 理解浓度、压强、温度和催化剂等对化学反应速率和平衡的影响规律。
知识梳理：
一、化学反应速率的概念
1、概念：化学反应速率通常是用 内任何一种指定的反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的。即单位时间内某物质浓度的变化量。
2、表达式：
单位：由浓度的单位和时间的单位共同决定。mol/L·h、mol/L·min、mol/L·s等。
3、注意：
①反应速率不取负值；
②同一化学反应，选用不同物质表示反应速率时，可能有不同的速率数值，但意义是一样的。同一反应，速率数值之比等于方程式中各物质的系数比。如上例中：VN2: VN2:VH2:VNH3=0.2:0.6:0.4=1:3:2
③体系中，反应物的浓度越大，反应速率就越大。
例题1．在2 L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g) 2C(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，测得10 s内A的平均速率v(A)＝0.12 mol/(L·s)，则反应进行到10 s时容器中B的物质的量是( )
A．1.6 mol B．2.8 mol
C．3.2 mol D．3.6 mol
二、影响化学反应速率的因素：
1、内因：反应物本身的性质（主要决定因素）。如F2与H2黑暗中相遇就爆炸反应，而I2与H2则需要高温持续加热才反应，且是可逆的。
2、外因：包括 等。
（1）浓度：当其它条件不变时，增大反应物的（气体或溶液）浓度，可以 。21世纪教育网
（2）温度：当其它条件不变时，升高温度可以 ，每升高10℃，反应速率增大2~4倍。
（3）压强：当其它条件不变时，如果反应物中有气体，增大体系压强可以 ，减小体系压强可以 。
（4）催化剂：使用催化剂能 地改变正、逆反应的速率，不影响 。
（5）其它因素的影响：如：光、超声波、激光、放射性、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速度、溶剂等。因体反应物颗粒越小，表面积越大，反应速率越大。光照可以增大某些反应的速率。
例题2．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是( )21世纪教育网
A．C与CO2反应生成CO时，增加C的量能使反应速率增大
B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等
C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，使用催化剂可以加快该化学反应速率
三、化学平衡21世纪教育网
1、可逆反应： 。
2、化学平衡状态：在一定条件下，可逆反应中 相等，反应混合物中各组成成分的含量 的状态，叫做化学平衡状态。
3、化学平衡状态的判断：以mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g) 为例
（1）各物质的物质的量或物质的量分数，各物质的质量或质量分数，各气体的体积或体积分数保持一定，即为平衡状态。
（2）当V正=V逆≠0时，即为平衡状态。（注：在单位时间内消耗了n mol B同时生成p mol C，不一定平衡；VA:VB:VC:VD=m:n:p:q，不一定平衡。）
（3）当m+n≠p+q时，体系总压力一定，即为平衡状态；当m+n=p+q时，体系总压力一定，不一定为平衡状态，如：H2+I22HI。
（4）当m+n≠p+q时，混合气体的平均分子量一定，则为平衡状态；当m+n=p+q时，混合气体的平均分子量一定，不一定为平衡状态。
（5）任何体系的反应都伴随能量的变化，所以当体系的温度一定时，即为平衡状态。
（6）体系的密度一定，不一定为平衡状态。
例题3．一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示反应X(气)＋2Y(气) 2Z(气)一定达到化学平衡状态的是( )
①X、Y、Z的物质的量之比为1 ∶2 ∶2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化 ③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
四、化学平衡移动及其影响条件
1、勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度，压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。以2A(g) +B(g) C(g)+D(g) 为例，正反应是放热，具体内涵是：21世纪教育网
（1）浓度：增加某一反应物的浓度，则反应向着减少此反应物浓度的方向进行，即反应向正方向进行。减少某一生成物的浓度，则反应向着增加此生成物浓度的方向进行，即反应向正方向进行。反之亦然。
（2）压强：增加某一气态反应物的压强，则反应向着减少此反应物压强的方向进行，即反应向正方向进行。减少某一气态反应物的压强，则反应向着增加此反应物压强的方向进行，即反应向逆方向进行。反之亦然。
（3）温度：升高反应温度，则反应向着减少热量的方向进行，即反应向吸热方向进行，逆向进行；降低温度，则反应向着生成热量的方向的进行，即反应向放热方向进行，正向进行。 21世纪教育网
（4）催化剂：仅改变反应进行的速度，不影响平衡的改变，即对正逆反应的影响程度是一样的。
2、压强对平衡移动的影响，以mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g) 为例
（1）当m+n=p+q时，改变压强，正逆反应速率改变幅度相同，平衡不移动；当m+n≠p+q时，增大压强，平衡向气体系数和小的方向移动，减小压强，平衡向气体系数和大的方向移动。
3、充入惰性气体对化学反应速率和平衡移动的影响小结：以mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g) 为例。
当m+n≠p+q时，
（1）恒温恒容，充入惰性气体，压强增大，反应物和生成物的浓度都不变，反应速率和化学平衡都不移动；
（2）恒温恒压，充入惰性气体，体积增大，反应物和生成物的浓度都变小，反应速率减小，化学平衡向气体体积增加的方向移动。
当m+n=p+q时，
无论是恒温恒容还是恒温恒压，化学平衡都不移动，但恒温恒压时，由于反应物和生成物的浓度都变小，所以反应速率也减小。
例题4．可逆反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g) ΔH，同时符合下列两图中各曲线的是( )
A．a＋b>c＋d T1>T2 ΔH>0
B．a＋b>c＋d T1C．a＋bT2 ΔH>0
D．a＋b五、化学平衡常数
1.概念：21世纪教育网
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时， 与反 的比值是
一个常数，这个常数称为该反应的化学平衡常数，简称平衡常数。常用符号 K 表示。
2.应用：
(1)判断可逆反应进行的程度。由定义可知，K 值越大，平衡体系中生成物浓度越大，反应物转化率越高，正反应进行越完全；反之，逆反应进行越完全。
(2)计算转化率。根据平衡常数表达式可知，对于一个具体的可逆反应，已知起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算出平衡浓度(或起始浓度)，进而计算反应物的转化率。[来源:21世纪教育网]
①Q K ，反应逆向进行；
②Q K，反应处于平衡状态；
③Q K，反应正向进行。
(4)判断反应的热效应。
①升高温度，K 值增大，反应正向移动，则正反应 ；
②升高温度，K 值减小，反应逆向移动，则正反应 。
3．注意事项
(1)由化学平衡常数 K 的定义可知，K 及其表达式与具体反应对应，其中的幂与具体反应的化学计量数对应。
(2)化学平衡常数 ，故一定温度下，加入催化剂、改变气体压强、改变反应物或生成物的浓度等，均不影响化学平衡常数。
(3) 视为常数，不代入化学平衡常数表达式中
(4)平衡常数的大小只表示可逆反应进行的程度，不表示实际反应的速率，也不表示达到平衡状态所需的时间。
例题5．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝，恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A．该反应的焓变为正值21世纪教育网
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
六、化学反应进行的方向
1、化学反应进行方向的判据： 、
（1）能量（焓）判据：使体系能量 的方向，是反应容易进行的方向。
（2）熵判据：使体系熵 的方向，是反应就容易进行的方向。
即：放热的熵增反应一定能 进行
(3) 和 都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，综
合考虑二者的复合判据，将更适用于所有的过程。
2、用复合判据判断反应进行的方向：△H — T△S
参考答案：
一、化学反应速率的概念
1、单位时间
2、 21世纪教育网
例题1．解析：10 s内v(B)＝v(A)＝0.04 mol/(L·s)，故10 s内、，Δn(B)＝10 s×0.04 mol/(L·s)×2 L＝0.8 mol，因此10 s时，容器内n(B)＝4 mol－0.8 mol＝3.2 mol。
答案：C
二、影响化学反应速率的因素：
2、外因：浓度、温度、压强、催化剂。
（1）加快反应速率[来源:21世纪教育网]
（2）增大反应速率
（3）增大反应速率 减小反应速率。
（4）同等程度 化学平衡。
例题2．解析：A项，C为固体，增加C的量时不改变其浓度，对反应速率无影响；B项，由于锌粉的表面积比锌片的表面积大得多，所以与同浓度的盐酸反应时，锌粉的反应速率快；C项，升高温度反应速率加快；D项，使用催化剂虽然不能影响化学平衡，但可以加快化学反应速率，故选D项。
答案：D
三、化学平衡
1、同一条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。
2、正反应速率与逆反应速率 保持不变
例题3．解析：①物质的量之比等于对应物质的化学计量数之比，与反应是否到达平衡无关；②和③均表明正、逆反应速率达到相等，反应达到平衡状态；④v(Y)生成＝2v(Z)生成，不符合化学计量数关系，反应没有达到平衡。
答案：C
四、化学平衡移动及其影响条件
例题4．解析：图1中T2先达平衡，则T2>T1，T2→T1时，生成物浓度增大，说明温度降低平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；图2中达平衡(v正＝v逆)后增大压强，v正>v逆，说明平衡向正反应方向移动，则该反应的正反应为气体分子数减小的反应，a＋b>c＋d，B对。
答案：B
五、化学平衡常数
1.概念：
生成物浓度幂之积 应物浓度幂之积
2.应用：
①Q＞K，反应逆向进行；
②Q＝K，反应处于平衡状态；
③Q＜K，反应正向进行。
(4)判断反应的热效应。
①吸热；
②放热。
3．注意事项
(2)只与温度有关
(3)固体、纯液体的浓度
例题5．解析：根据平衡常数的表达式，知该反应的化学方程式为CO2＋H2CO＋H2O，D错误；升高温度时，H2浓度减小，说明平衡向正方向移动，则ΔH>0，A正确；此反应为气体体积不变的反应，在恒温恒容时，增大压强平衡不移动，H2的浓度不变，B错误；升高温度时，正反应速率和逆反应速率都增大C错误。
答案：A
六、化学反应进行的方向
1、焓变 熵变
（1）降低
（2）熵增大 自发
(3)焓变 熵变
人教新课标版高二选修4 第二单元化学反应速率和化学平衡单元测试
(满分：100分 时间：90分钟)
选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是( )
A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数值不同，但所表示的意义相同
B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示
C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D．用CaCl2浓度的减小表示其反应速率
2．已知反应2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH为正值，ΔS为负值。设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法中正确的是( )
A．低温下能自发进行
B．高温下能自发进行
C．低温下不能自发进行，高温下能自发进行
D．任何温度下都不能自发进行
3．在密闭容器中于一定条件下进行下列反应：2SO2＋O22SO3当达到平衡时通入18O2，再次平衡时，18O存在于( )
A．SO2、O2 B．SO2、SO321世纪教育网
C．SO2、O2、SO3 D．O2、SO3
4．在某温度下，可逆反应mA＋nBpC＋qD的平衡常数为K，下列说法正确的是( )
A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大
B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大
C．K随反应物浓度的改变而改变
D．K随温度和压强的改变而改变21世纪教育网
5．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是( )
A．Cu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应
B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应
D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应
6．反应2A(g)2B(g)＋E(g) ΔH>0，达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是( )
A．加压 B．减压
C．减少E的浓度 D．降温
7．用下图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是( )
实验
所用盐酸
X
25 mL 0.2 mol/L
Y
50 mL 0.1 mol/L
8．下图表示反应：A(g)＋B(g)nC(g)ΔH<0在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。下列有关叙述正确的是 ( )
A．a表示有催化剂，b表示无催化剂
B．若其他条件相同，a比b的温度高
C．反应由逆反应开始
D．a―→b采用的是加压
9．298 K时，各反应的平衡常数如下：
① N2(g)＋O2(g)2NO(g) K＝1×10－30；
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) K＝2×1081；
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g) K＝4×10－92，
则常温下，NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是( )21世纪教育网
A．① B．②
C．③ D．无法判断
10．如图为PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)(正反应为吸热反应)从平衡状态Ⅰ移动到平衡状态Ⅱ的反应速率(v)与时间(t)的曲线，此图表示的变化是 ( )
A．降温 B．降压
C．增加PCl5的量 D．增加PCl3的量
11．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：[来源:21世纪教育网]
物质
X
Y
Z
初始浓度(mol·L－1)
0.1
0.2
0
平衡浓度(mol·L－1)
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是 ( )
A．反应达平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为：X＋3Y2Z，其平衡常数为1600
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
12．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合如图的是 ( )
A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH<0
B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH>0
C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g)ΔH>0
D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g) 2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g) ΔH<0
13．在25℃、1.01×105 Pa下，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行的合理解释是( )
A．该反应是分解反应
B．该反应的熵增效应大于焓变效应
C．该反应是熵减反应
D．该反应是放热反应
14．电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O(aq)＋2Pb2＋(aq)＋H2O(l)2PbCrO4(s)＋2H＋(aq) ΔH<0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是( )
15．对已达化学平衡的下列反应：2X(g)＋Y(g)2Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是( )
A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
16．在N2＋3H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 mol/L，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol/(L·s)，则此段时间是( )
A．1 s B．2 s
C．44 s D．1.33 s
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(6分)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)＋bB(g)cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)：
分析图像，回答下列问题：
(1)在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，此反应的ΔS________0(填“>”或“<”)，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。
(2)在图像反应Ⅱ中，T1________T2(填“>”“<”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
18．(6分)在25 ℃时，2 L的密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和2 min末浓度如下表(该反应为可逆反应)：
物质
A
B
C[来源:21世纪教育网]
初始浓度/mol·L－1
1.0
2.0
0
2 min时浓度/mol·L－1
0.4
0.2
1.2
请填写下列空白：
(1)该反应的化学方程式可表示为：___________________________________________；
反应2 min后，A的转化率为______。
(2)从反应开始到达2 min末，A的平均反应速率为________。
19．(10分)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有___________________________________[来源:21世纪教育网]
________________________________________________________________________。
(2)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________
__________________________________________________________________(答两种)。
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量锌粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液 21世纪教育网
A
B
C
D
E
F
4 mol/LH2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
其中：
V1＝________，V6________，V9＝________。
20．(10分)已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH＝－196 kJ·mol－1，500℃时将2 molSO2和1 molO2装入一体积恒定的10 L密闭容器中，2分钟(t1)时达到平衡。如图所示：请回答下列问题：
21世纪教育网
(1)用O2表示2分钟内该反应的平均反应速率为________ mol·L－1·min－1。计算500℃
时该反应的平衡常数K＝________。
(2)上图表示该反应在时刻t1达到平衡后，求平衡时O2的转化率为________，图中时刻t2发生改变的条件可能是________(写一个即可)。
(3)某温度时，该反应的平衡常数K＝800，则该温度________ 500℃(填“>”、“<”或“＝”)。
21．(8分)将2 mol SO2和1 mol O2充入体积为 2 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应O2(g)＋2SO2(g)2SO3(g)。经过10 s达到平衡状态，此时c(SO3)＝0.4 mol/L。
(1)在达到平衡的过程中v(SO2)＝________。
(2)画出反应过程中用O2表示的正、逆反应速率随时间的变化图像。
(3)画出SO2浓度随时间的变化图像。
(4)有同学认为平衡是在一定条件下成立的，改变条件时平衡会发生变化，所以可以通过改变条件使SO3的平衡浓度变为1 mol/L，你认为这种说法正确吗？______(填“正确”或“不正确”)。
22．(12分)反应aA(g)＋bB(g) cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
回答问题：[来源:21世纪教育网]
(1)反应的化学方程式中，a∶b∶c为________；
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列顺序为________；
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________，其值是________；
(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是__________，采取的措施是__________________；
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2________T3(填“>”、“<”、“＝”)，判断的理由是________；
(6)达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10 min 后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。
参考答案：
1.解析：因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其浓度的变化来表示化学反应速率；D中CaCl2为生成物，故应用其浓度的增加表示反应速率。故B、C、D项错误．在同一反应中，选用不同的物质表示反应速率，反应速率数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，数值可能相同，也可能不同，但意义相同，故A项正确。
答案：A
2.解析：根据复合判据ΔH－TΔS<0时反应自发进行，ΔH－TΔS>0时反应非自发进行，又因为ΔH>0，ΔS<0，T>0，故ΔH－TΔS>0，此反应为非自发进行的反应。
答案：D
3.解析：可逆反应的特点为不可能完全转化。由于该反应为不可逆反应，加入18O2后，反应向正反应方向进行，这样在SO3中就含有了18O，而含18O的SO3也有一部分分解，会使18O进入SO2，故再次平衡时三者中都含有18O，C选项正确。
答案：C
4.解析：K越大，表示反应达到平衡时，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率越大，反之，反应物的转化率越小，K只与温度有关，与浓度、压强无关。
答案：A
5.解析：要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为浓度不同所致，选项C为反应条件不同所致，唯有选项A是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。
答案：A
6.解析：A项，加压能使正反应速率增大，A的浓度增大；B项，减压能使正反应速率减小，并使A的浓度减小；C项，减小E的浓度，平衡正向移动，正反应速率逐渐降低，A的浓度逐渐减小；D项，降温时正反应速率减小，平衡逆向移动，A的浓度增大。
答案：D
7.解析：由镁和盐酸反应的化学方程式可知，实验X、Y中镁均过量，因此两者产生等量的氢气，排除了选项C和D。根据浓度越大，化学反应速率越大的事实可知实验X产生氢气的速率大，体现在图像上即曲线的斜率大，结合以上两点可知选项A符合题意。
答案：A
8.解析：A项，催化剂不影响化学平衡，若a表示有催化剂，则两种情况下的C%是相等的，故不正确；B项，从b到a，即升温，化学平衡逆向移动，C%降低，正确 ；C项，由图可知，C%由0逐渐增大，可见反应从正反应开始；D项，a―→b，达到平衡所需时间增长，故不可能是加压。
答案：B
9.解析：要判断NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向，则必须求出各个分解放氧反应的平衡常数，然后比较大小。由计算可知：
①2NO(g) N2(g)＋O2(g) K＝1×1030
②2H2O(g) 2H2(g)＋O2(g) K＝5×10－82
③2CO2(g) 2CO(g)＋O2(g) K＝4×10－92
平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，因此反应①即NO分解放氧的倾向最大。
答案：A
10.解析：降温、降压都使反应速率降低，故A、B两项错误。增加PCl5的量正反应的反应速率瞬间提高，逆反应速率逐渐提高。增加PCl3的量逆反应的反应速率瞬间提高，正反应速率逐渐提高。C项错误，D项正确。
答案：D
11.解析：X、Y、Z三物质的变化的浓度之比为：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0＋0.1)＝1∶3∶2，故化学反应方程式为X＋3Y2Z
K＝＝＝1600。平衡常数K与温度有关，与压强无关。
答案：C
12.解析：四个选项的反应中水蒸气均为反应产物，再由左图斜率可知T2>T1，随着温度升高，水蒸气含量降低，所以ΔH<0；由右图斜率可知p1>p2，随着压强增大水蒸气含量增大，正反应为体积减小的反应，只有A符合。
答案：A
13.解析：该反应中ΔH>0、ΔS>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS，若使ΔH－TΔS<0使反应在较低温度下自发进行，必须使该反应的熵增效应大于焓变效应。
答案：B
14.解析：反应放热，升高温度后平衡逆向移动，平衡常数变小；增大pH相当于减小氢离子浓度，平衡正向移动，反应物的转化率增大；升高温度后正、逆反应速率均增大；增加铅离子浓度平衡正向移动，重铬酸根离子的浓度减小。
答案：A
15.解析：减小平衡体系的压强，正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动。
答案：C
16.解析：本题考查化学反应速率的有关计算。已知用H2表示的平均反应速率为0.45 mol/(L·s)，则用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)＝v(H2)＝×0.45 mol/(L·s)＝0.3 mol·(L·s)，
Δt＝＝2 s。
答案：B
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17.解析：(1)反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；由p1>p2知恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减小的反应(a＋b>c)，即为熵减反应，ΔS<0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。21世纪教育网
(2)反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡状态，说明T1>T2；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH<0。
(3)反应Ⅲ中在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，则a＋b＝c，反应过程中熵变很小，ΔS≈0，若T1>T2，恒压下温度越高，α(A)越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH<0，则ΔH－TΔS<0，反应能自发进行。
答案：(1)放热 < 低温 (2) > 放热 (3)能
18.解析：(1)由表中数据推知：A、B为反应物，C为生成物。2分钟内Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝(1.0－0.4) mol/L∶(2.0－0.2) mol/L∶1.2 mol/L＝1 ∶3 ∶2，所以该反应的化学方程式为A＋3B2C，A的转化率为×100%＝60%。
(2)v(A)＝＝0.3 mol/(L·min)。
答案：(1)A＋3B2C 60%
(2)0.3 mol/(L·min)
19.解析：(2)采取措施加快Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑反应速率时，可从反应温度、H2SO4浓度、Zn的表面积大小等角度来分析。
(3)A～F为对比实验，目的是探究CuSO4的量对H2生成速率的影响，为达到此目的，c(H＋)应相同，这样，H2SO4溶液的体积A～F应均为30 mL，且溶液总体积相同，根据表中数据，总体积为50 mL。
答案：(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(2)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(答两种即可)
(3)30 10 17.5
20.解析：(1)2分钟时，SO3的浓度为0.18 mol·L－1，
v(SO3)＝＝0.09 mol·L－1·min－1，
v(O2)＝v(SO3)＝0.045 mol·L－1·min－1，
2分钟时，[SO2]＝0.20 mol·L－1－0.18 mol·L－1＝0.02 mol·L－1，
[O2]＝0.1 mol·L－1－0.09 mol·L－1＝0.01 mol·L－1，
K＝＝
＝8100 L·mol－1
(2)α(O2)＝×100%＝90%，t2时刻SO2浓度降低，SO3浓度增大，说明
平衡正向移动，可能是增大了压强。
(3)该反应正向为放热反应，温度降温K增大，现K＝800<8100，说明该温度大于
500℃。
答案：(1)0.045 8100 L·mol－1 (2)90% 增大压强 (3)>
解析：(1)平衡时c(SO3)＝0.4 mol/L，
则转化的 c(SO2)＝0.4 mol/L，
v(SO2)＝＝0.04 mol/(L·s)。
(3)开始时c(SO2)＝＝1 mol/L，
平衡时c(SO2)＝1 mol/L－0.4 mol/L＝0.6 mol/L。
(4)2SO2＋O2??2SO3是可逆反应，改变任何条件都不可能使之进行到底，所以该说法不正确。
答案：(1)0.04 mol/(L·s)
(2)
(3)
(4)不正确
22.解析：本题主要考查化学平衡知识，意在考查考生对图表的分析能力和绘制简单图像的能力。
(1)根据0～20 min，A、B、C三种物质浓度的变化量可以确定a∶b∶c＝1∶3∶2。
(2)观察图象，第 Ⅱ 阶段在第Ⅰ阶段达到平衡的基础上分离出产物C，恒容条件下压强减小，平衡正向移动，反应速率降低，第Ⅲ阶段在第Ⅱ阶段达到平衡的基础上浓度没有突变，反应正向进行，恒容条件下改变的条件为降低温度，反应速率再次降低直至达到平衡。
(3)αⅠ(B)＝×100%
＝50%、
αⅡ(B)＝×100%
＝38%、
αⅢ(B)＝×100%＝19%。
(6)第Ⅳ阶段在第Ⅲ阶段的基础上将容器体积扩大一倍，A、B、C各自的浓度在0 min时变为原来的一半，体积扩大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，直至达到新的平衡状态，平衡时各自的浓度均比原平衡的浓度小，进而可画出各自的浓度随时间变化的曲线。
答案：(1)1∶3∶2
(2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A)
(3)αⅢ(B) 0.19(19%)
(4)向正反应方向 从反应体系中移出产物C
(5)> 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动
(6)
(注：只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可)
第四单元 水溶液中的离子平衡
(满分：100分 时间：90分钟)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．番茄汁显酸性，在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池。以下叙述正确的是( )
A．铜片上发生氧化反应
B．锌片为正极，铜片为负极
C．锌片为阴极，铜片为阳极
D．番茄汁起电解质溶液的作用
解析：Zn、Cu和番茄汁(酸性)形成的原电池，其中锌片作负极，发生氧化反应，铜片作正极，发生还原反应，番茄汁起电解质溶液的作用。
答案：D21世纪教育网
2．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为( )
A．形成原电池，铝作负极
B．形成原电池，铜作负极
C．形成原电池时，电流由铝流向铜
D．铝质铆钉发生了化学腐蚀
解析：电化学腐蚀与化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。金属铝发生的是电化学腐蚀，铝比铜活泼，故金属铝是负极；电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反，应是由铜流向铝。
答案：A
3．关于如图所示的原电池，下列说法正确的是( )
A．电子从铜电极通过检流计流向锌电极
B．盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移
C．锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应
D．铜电极上发生的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑
解析：该电池中Cu和Zn分别做正极和负极，分别对应还原反应和氧化反应；正极是Cu2＋＋2e－===Cu，电子从负极流出，经导线回到正极；电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
答案：B
4．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是( )
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
解析：A、B中形成的原电池都是铁作负极，加速钢铁腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁活泼，铁作正极，故选C。
答案：C
5．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是( )
A．负极发生的反应为：Fe－2e－===Fe2＋
B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e－===4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在水面处更容易腐蚀
解析：从电池反应式可知，Fe失电子转变成Fe2＋，Fe为负极，A项对；正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，B项错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C项错；水面的O2浓度较水下浓度高，水面处的金属更易被腐蚀，D项错。
答案：A
6．利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验，甚至制作出一些有实际应用价值的装置来，如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时，有关说法正确的是( )
A．铝罐将逐渐被腐蚀
B．炭粒和炭棒上发生的反应为O2＋4e－===2O2－
C．炭棒应与玩具电机的负极相连
D．该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻
解析：该电池的反应原理是4Al＋3O2===2Al2O3，所以Al作电源负极，与玩具电极的负极相连，逐渐被腐蚀，A项正确，C、D项错误；B项中正确的反应式为O2＋2H2O＋
4e－===4OH－。
答案：A
7．若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是( )
A．可把铁片与电源的正极相连
B．电解质必须用含有锌离子的可溶性盐
C．锌极发生氧化反应
D．铁极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn
解析：电镀的实质就是以非惰性电极为阳极的一种特殊的电解。电镀时一般以镀层金属为电解池的阳极，镀件为阴极，含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液。电镀过程中镀层金属发生氧化反应成为离子溶入电解液，其离子则在待镀件上发生还原反应而析出，且电解质溶液浓度一般不变。故而本题只有A项不正确。
答案：A21世纪教育网
8．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是( )
解析：A项，电解水生成H2和O2，是将电能转化为化学能；B项，水力发电是将机械能转化为电能；C项，太阳能热水器是将光能转化为热能；D项，干电池是将化学能转化为电能。
答案：D
9．现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是( )
A．阴极产物是氢气
B．阳极产物是氧气
C．阴极产物是铝和氧气21世纪教育网
D．阳极产物只有氯气
解析：将AlCl3溶液蒸干得Al(OH)3，灼烧时Al(OH)3分解生成Al2O3，电解熔融Al2O3时，阳极反应为6O2－－12e－===3O2↑，阴极反应为4Al3＋＋12e－===4Al，总反应式为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。
答案：B
10．串联电路中的四个电解池分别装有0.1 mol·L－1的下列溶液，用铂电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH变小的是( )
A．盐酸 B．NaCl
C．AgNO3 D．KNO3
解析：对于电解盐酸溶液，相当于电解HCl，盐酸溶液浓度降低，H＋浓度降低，pH增大。电解NaCl溶液时H＋在阴极上放电，阴极附近OH－浓度增大；阳极上Cl－放电，阳极区域H＋、OH－浓度基本不变，因而电解后整个溶液pH会变大。电解AgNO3溶液时，阴极Ag＋放电；阳极是OH－放电，阳极区域H＋浓度变大，溶液pH会显著变小(相当于生成稀HNO3)。电解KNO3的实质是电解水，pH不变。
答案：C
11．下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液(呈酸性)，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：
Fe－2e－===Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
解析：a、b中生铁发生电化学腐蚀，碳作正极，铁作负极；a中NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀，O2被消耗，试管内气体压强降低，b试管中盛装NH4Cl溶液，酸性较强，发生析氢腐蚀，产生H2，试管内气体压强增大，故红墨水柱两边的液面应左高右低。
答案：B
12．若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，则下列关于该装置的有关说法中正确的是( )
A．该装置可能是原电池，也可能是电解池
B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸
C．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极[21世纪教育网]
D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸
解析：原电池是将化学能转化为电能的装置，电解池是将电能转化为化学能的装置。由题给总方程式知，Cu失电子，H＋得电子。如果是原电池，Cu是负极，它的金属活动性排在氢之后，不可能，所以只能是电解池。
答案：C
13．将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1×10－3 mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是( )
A．阳极上析出11.2 mL O2(标准状况)
B．阴极上析出32 mg Cu
C．阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)
D．阳极和阴极质量都无变化
解析：用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应为，阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。当有1×10－3 mol的OH－放电时，生成标准状况下的O2为5.6 mL，此时转移电子为1×10－3 mol，则在阴极上析出Cu 32×10－3 g。
答案：B
14．下列有关电化学的示意图中正确的是( )
解析：选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极。选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。选项C，粗铜应连接电源正极。选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl－在阳极放电产生Cl2，溶液中的H＋在阴极获得电子而产生H2，正确。
答案：D
15．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A．a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
解析：本题考查电化学，意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况。a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片作正极，Cu2＋在该电极上得电子，B项正确；a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu2＋向Fe电极移动，D项错误。
答案：D
16．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)。下列叙述中正确的是( )
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：
Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析：本题为课本中“电解精炼铜”的迁移应用。A项，阳极应发生氧化反应。C项，溶液中的阳离子主要为Ni2＋，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，Fe2＋、Zn2＋在该条件下不得电子。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。
答案：D
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。
(1)镁与稀硫酸反应的离子方程式为__________________________________________。
(2)铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在海洋工程上，通常用铝合金(Al-Zn-Cd)保护海底钢铁设施，其原理如图所示：其中负极发生的电极反应为：____________________________________________________________________________________；[来源:21世纪教育网]
解析：(3)属于钢铁的吸氧腐蚀；
(4)属于牺牲阳极的阴极保护法。
答案：(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(2)2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(4)Al－3e－===Al3＋
18．(8分)一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：
(1)这种电池放电时发生的化学方程式是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)此电池的正极发生的电极反应式是__________________________________________
________________________________________________________________________；
负极发生的电极反应式是___________________________________________________。
(3)电解液中的H＋向________极移动；向外电路释放电子的电极是________。
解析：甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供电能。CH3OH作负极，发生氧化反应，电极反应为2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋；氧气在正极反应：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，两反应相加得总反应式。在电池中，负极释放电子传到正极上，故H＋向正极移动。甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。
答案：(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O
2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋
(3)正 负极
19．(10分)下图中是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。
(1)a电极的名称___________________________________________。
(2)电解过程中观察到的现象_________________________________。
(3)确定N出口的气体最简单的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)电解的总反应离子方程式为_______________________________________________。
(5)若将b电极换成铁作电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象________________________________________________________________________。
解析：根据电子的流向，可以判断a极的名称，a极连接的是直流电源电子流出的一极，为负极，因此，a极是电解池的阴极；那么b极为阳极，产物为Cl2，检验Cl2的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸；当将b极改为铁电极时，铁失去电子变成阳离子进入溶液，与阴极产生的OH－结合生成Fe(OH)2沉淀，然后沉淀转化为Fe(OH)3。
答案：(1)阴极
(2)两极均有气泡产生；a极区溶液变成红色；b极液面上气体变为黄绿色；b极区溶液变为浅黄绿色
(3)用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，若变蓝，则是Cl2
(4)2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
(5)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色
20．(6分)某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验。现有甲、乙两位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：
A电极
B电极
X溶液
甲
Cu
Zn
H2SO4
乙21世纪教育网
Pt
Pt21世纪教育网
CuCl2
(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，Zn电极上的电极反应式为_____________________。
(2)乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应方程式为________________________________________________________________________；
实验时应闭合的电键组合是________。(从下列五项中选择所有可能组合)
A．K1和K2 B．K1和K3
C．K1和K4 D．K2和K3
E．K2和K4
解析：(1)甲同学在实验中将电键K5闭合，装置为原电池，较活泼的Zn为原电池负极，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋。
(2)乙同学用惰性电极电解CuCl2溶液，电解时的总反应方程式为：CuCl2Cu＋Cl2↑，实验时应闭合K1和K4或K2和K3。21世纪教育网
答案：(1)Zn－2e－===Zn2＋
(2)CuCl2Cu＋Cl2↑ C、D
21．(10分)某学生利用右面实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。
按照实验步骤依次回答下列问题：
(1)导线中电子流向为__________________(用a、b表示)。
(2)写出装置中锌电极上的电极反应式：________________________________________；
(3)若装置中铜电极的质量增加0.64 g，则导线中转移的电子数目为________；(不许用“NA”表示)
(4)装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K＋、Cl－的移动方向的表述正确的是________。
A．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右侧烧杯移动
B．盐桥中的K＋向右侧烧杯移动、Cl－向左侧烧杯移动
C．盐桥中的K＋、Cl－都向左侧烧杯移动
D．盐桥中的K＋、Cl－几乎都不移动21世纪教育网
解析：在该原电池中负极为Zn，电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极为铜，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，当铜电极增加0.64 g时，转移电子(电a到b)为×6.02×1023 mol－1×2＝1.204×1022。盐桥中K＋向正极区(右侧烧杯)移动，Cl－向负区(左侧烧杯)移动。
答案：(1)由a到b(或a→b)
(2)Zn－2e－===Zn2＋
(3)1.204×1022
(4)B
22．(10分)图中的A为直流电源，B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：
(1)电源A中a点为________极。
(2)滤纸B上发生的总反应方程式为___________________________________________。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为________，电极f上发生的反应为________，槽中盛放的电镀液可以是________或________(只要求填两种电解质溶液)。
解析： (1)根据c点酚酞试液变红，则该极的反应为2H＋＋2e－===H2↑，即该极为阴极，与电源的负极相连，所以a点是正极。
(2)滤纸B上发生的总反应方程式为：
2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH。
(3)c、d点短路后，e为阳极，反应为Zn－2e－===Zn2＋，阴极上镀锌，则阴极反应为Zn2＋＋2e－===Zn，电解液应为含镀层离子的电解质溶液，所以可用ZnSO4溶液或ZnCl2溶液等。
答案：(1)正
(2)2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH
(3)Zn－2e－===Zn2＋
Zn2＋＋2e－===Zn
ZnSO4溶液 ZnCl2溶液
2013届人教新课标高二化学：电化学基础
复习重点：
1. 了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2. 了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3. 理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
知识梳理
一、原电池及其工作原理
1．原电池： 转化为 。
2．原电池的电极
原电池的负极—— 金属——发生 反应——向外电路 电子
原电池的正极—— 金属(或惰性电极如石墨)——发生 反应—— 外电路提供
的电子
3．原电池的构成条件
(1)能自发地发生 。
(2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。
(3)由还原剂和导体构成 极系统，由氧化剂和导体构成 极系统。21世纪教育网
(4)形成 (两电极接触或用导线连接)。
4．工作原理(以锌—铜原电池为例，如图所示)
电极名称
负极
正极
电极材料
电极反应
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
反应类型
氧化反应
还原反应
电子流向
由 沿导线流向
例题1.关于原电池的说法，正确的是( )
A．在正极上发生氧化反应
B．某电极上有氢气产生，则此电极为正极
C．在外电路电子流出的为正极
D．在负极上发生还原反应
例题2. 可以将反应Zn＋Br2===ZnBr2设计成原电池，下列4个电极反应：
①Br2＋2e－===2Br－， ②2Br－－2e－===Br2，
③Zn－2e－===Zn2＋， ④Zn2＋＋2e－===Zn，
其中表示放电时负极和正极反应的分别是( )
A．②和③ B．②和①
C．③和① D．④和①
二、常见化学电源
电池
负极反应
正极反应21世纪教育网
总反应式
碱性锌锰电池
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e===
2MnOOH＋2OH－
Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2
铅蓄
电池
PbO2(s)＋2e－＋4H＋(aq)＋SO42－(aq)===PbSO4(s)＋2H2O(l)
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) ===2PbSO4(s)＋2H2O(l)
氢氧燃料电池21世纪教育网21世纪教育网
2H2－4e－===4H＋[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
酸性：[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网
2H2＋O2===2H2O[来源:21世纪教育网]
2H2－4e－＋4OH－===4H2O
碱性：
2H2－4e－===4H＋
固体：O2＋4e－===2O2－
例题3.锂电池反应原理如下：FePO4＋LiLiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。下列有关该电池说法正确的是( )
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B．放电时电池内部Li＋向负极移动
C．放电时，Li发生还原反应
D．放电时电池正极反应为：
FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4
例题4．燃料电池是一种新型电池，它利用燃料在反应过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应如下：X极，O2(g)＋H2O(l)＋2e－===2OH－；Y极，H2(g)＋2OH－－2e－===2H2O(l)。下列判断中，正确的是( )
A．X是负极
B．Y是正极
C．Y极发生还原反应
D．Y极发生氧化反应
三、电解原理
1．电解定义
在 作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。
2．能量转化形式： 转化为 。
3．电解池
(1)构成条件
①有与 相连的两个电极。
② (或熔融电解质)。
③形成 。
(2)电极名称及电极反应(如图)
(3)电子和离子移动方向
①电子：从电源 流向电解池的 ；从电解池的 流向电源的 。
②离子：阳离子移向电解池的 ；阴离子移向电解池的 。
例题5.为将反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)( )
例题6．用惰性电极电解V L ASO4的水溶液，当阴极上有m g 金属析出(阴极上无气体产生)时，阳极上产生x L气体(标准状况)，同时溶液的pH由原来的6.5变为2.0(设电解前后溶液体积不变)。则A的相对原子质量的表示式为( )
① ② ③ ④
A．①② B．②④
C．①④ D．③④
四、电解原理的应用
1．氯碱工业
概念：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、H2和Cl2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。
原理
2．铜的电解精炼
(1)电极反应
阳极(电极材料为 )：
阴极(电极材料为 )：Cu2＋＋2e－===Cu。
(2)溶液中各离子浓度的变化
①阴离子浓度 ；
②阳离子中Cu2＋浓度变 ，Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋等浓度变大。
(3)阳极泥的成分：含有Ag、Pt、Au等贵重金属。
3．电镀
(1)阳极： ；
(2)阴极： ；
(3)电镀液：一般用含有 的电解质溶液作电镀液；
(4)电镀液浓度： 。
例题7.下列有关电化学的示意图中正确的是( )
例题8. 电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol·L－1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是( )
A．0.10 mol·L－1Ag＋
B．0.20 mol·L－1Zn2＋
C．0.20 mol·L－1Cu2＋
D．0.20 mol·L－1Pt2＋
五、金属的腐蚀和防护
1．金属的腐蚀
(1)金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生 反应而引起损耗的现象。
(2)金属腐蚀可以分为 和 。化学腐蚀是金属与接触到的氧化性气体或氧化性液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀。而电化学腐蚀是指不纯的金属与电解质溶液接触时，因发生原电池反应而发生的腐蚀。
(3)金属发生电化学腐蚀时，可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。两者的本质相同，但正极反应不同，即析氢腐蚀的正极反应为 ，而吸氧腐蚀的正极反应为 。
2．金属的防护
(1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。
(2)电化学防护
① ——原电池原理
正极： ；负极： 。
② ——电解原理
阴极：被保护的金属设备；阳极：惰性电极。
(3)添加缓蚀剂。
例题9.。将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( )
A．液滴中的 Cl－由 a 区向 b 区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2＋由 a 区向 b 区迁移，与 b 区的OH－形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为：
Cu－2e－===Cu2＋
例题10．如下图所示，液面上浮着一个空心铁球。
(1)数天后可观察到的现象是( )
①铁球表面出现红棕色锈斑 ②铁球表面出现黑色锈斑 ③量筒内水位下降 ④量筒内水位上升
A．①③ B．①④
C．②③ D．③④
(2)解释发生上述现象的原因(用反应式及必要的文字予以说明)。
参考答案：
一、原电池及其工作原理
1．化学能 电能。
2．活泼 氧化 提供
不活泼 还原反应 接受
3．(1)氧化还原反应。
(3)负 正。
(4)闭合回路
4．工作原理(以锌—铜原电池为例，如图所示)
电极名称
负极
正极
电极材料
Zn
Cu
电极反应
反应类型
电子流向
由负极沿导线流向正极
例题1.解析：A项，正极发生还原反应；B项，产生H2的电极上得电子，发生还原反应，是正极；C项，外电路中电子由负极流出；D项，负极失去电子发生氧化反应。
答案：B
例题2.解析：放电时负极为Zn，失电子被氧化，正极为Br2，得电子被还原。
答案：C
二、常见化学电源
电池
负极反应
正极反应
总反应式
碱性锌锰电池
铅蓄
电池
Pb(s)－2e－＋SO42－(aq)===PbSO4(s)
氢氧燃料电池
酸性：O2＋4e－＋4H＋===2H2O
碱性：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
例题3.解析：若加入H2SO4，则Li与H2SO4发生反应，A错误；放电时，原电池内部阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，B错误；放电时，Li为负极，失电子发生氧化反应，C错误；放电时，原电池正极反应为：FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4，D正确。
答案：D
例题4.解析：本题考查的是燃料电池的电极反应。从电极反应式中可以看出，X极得电子发生还原反应，作正极，Y极失去电子发生氧化反应，作负极。
答案：D
三、电解原理
1．电解定义
直流电 氧化反应 还原反应
2．能量转化形式：电能 化学能。
3．电解池
(1)构成条件
①电源
②电解质溶液
③闭合回路。
(2)电极名称及电极反应(如图)
(3)电子和离子移动方向
①电子：负极 阴极； 阳极 正极。
②离子：阴极；阳极。
例题5.解析：A项电解质溶液为NaOH，Al与之反应实质不是与H＋反应，生成产物是AlO而不是Al3＋；C项Al与稀HNO3反应产生的为NO；D项为电能转变为化学能。
答案。B
例题6.解析：电解离子方程式为：2A2＋＋2H2O2A＋O2↑＋4H＋。由于阳极OH－放电，破坏水的电离平衡，造成c(H＋)增大，使溶液酸性增强，pH减小。溶液中氢离子变化的物质的量为：Δn(H＋)≈0.01 mol·L－1×V L＝0.01V mol，根据电解离子方程式得：n(A)＝n(H＋)＝×0.01V mol＝0.005V mol，则A的相对原子质量M(A)＝＝ g·mol－1，故②项正确；根据电解离子方程式还可得：n(A)＝2n(O2)＝2×＝ mol，则A的摩尔质量M(A)＝m g÷ mol＝ g·mol－1，故④项正确。
答案。B
四、电解原理的应用
2．铜的电解精炼
(1)电极反应
粗铜 精铜
(2)①不变；
②小，大。
3．电镀
(1)镀层金属；(2镀件；(3)镀层金属阳离子(4)保持不变。
例题7.解析：选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极。选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。选项C，粗铜应连接电源正极。选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl－在阳极放电产生Cl2，溶液中的H＋在阴极获得电子而产生H2，正确。
答案：D
例题8。解析：根据金属活动顺序表可知：排在氢以后的金属为Ag和Cu，而Zn和Pb排在H之前，所以Ag＋、Cu2＋的氧化性比H＋大，应优先于H＋放电而析出，因为0.01 mol Ag的质量小于0.02 mol Cu的质量，所以C项正确。
答案：C
五、金属的腐蚀和防护
1．金属的腐蚀
(1)氧化还原 (2)电化学腐蚀 化学腐蚀
(3) 2H＋＋2e－===H2↑，O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
2．金属的防护
(2)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法
正极：被保护的金属设备；负极：比被保护的金属活泼的金属。
②外加电流的阴极保护法——电解原理
阴极：被保护的金属设备；阳极：惰性电极。
例题9.解析：本题考查金属的腐蚀，意在考查考生运用电化学原理分析金属腐蚀过程的能力。铁板为铁和碳的合金，滴入 NaCl 溶液，形成原电池，显然 a 区为负极，溶液中 Cl－由 b区向a区迁移，A错；液滴边缘为正极区，溶解在溶液中的 O2 放电，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B 对；液滴下的 Fe 因发生氧化反应而被腐蚀，C 错；改用嵌有铜螺丝钉的铁板，则铁为负极，D 错。
答案：B
例题10.解析：量筒内的空气、溶有O2的食盐水和铁球(铁碳合金)组成原电池，发生了吸氧腐蚀。其负极反应是2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－。Fe2＋与OH－结合成Fe(OH)2，再被氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱水成为Fe2O3·xH2O而在铁球表面出现红棕色锈斑。由于量筒中的O2被吸收，所以量筒内的水位会上升。
答案：(1)B
