课时10 化学反应速率
班级_______学号_______姓名______________
[学习目标]
1、学会描述化学反应速率、以及其表示方法、表达式、单位，学会用化学反应速率进行简单的计算；
2、认识影响化学反应速率的因素，并尝试应用化学反应速率说明生产生活中的实际问题；
3、通过对影响化学反应速率的因素的探究培养自己的观察、分析能力设计简单实验的能力，进一步培养自己的理解能力和表达能力；
4、培养对化学反应研究的兴趣，能够在对化学反应原理的探究过程中找到成功的喜悦，激发学习化学、探究原理的动力，增强合作、创新与求实精神。
[学海导航]
一、化学反应速率
（一）化学反应速率的概念
1、定义：用来衡量化学反应_________________________的物理量。
2、表示方法：
化学反应速率可以用______________内，___________的减少或_____________的增加来表示。
3、表达式：
4、单位：mol/(L.s)、mol/(L．min)、mol/(L．h)也可以写成mol(l.s)-1
例1、反应N2＋3H2 2NH3在2L的密闭容器中发生反应，5min内NH3的质量增加了1.7g， （1）求ν（NH 3）
（2）再试着求一下 ν（N 2）、 ν（H2）。
（3）比较一下，N2、H2 、NH3 的化学反应速率有什么关联？
小结：
（1）同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，而且必须注明反应物质.
（2）同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中化学计量数之比。
例2、已知反应N2 +3H2 2NH3 ，根据右图判断
（1）A是______物质的量浓度变化情况；[来源:21世纪教育网]
（2）C是______物质的量浓度变化情况；
（3）2分钟内N2的平均速率是_______________21世纪教育网
例3、为了研究碳酸钙与稀盐酸的反应速率某同学根据反应中生成CO2 的体积随时间的变化情况，绘制出了右图所示的曲线。请分析讨论：在0~t1 、t1 ~t2 、t2~t3 、t3 ~t4 各相同的时间段里，反应速率最大的是__________时间段，收集气体最多的是______时间段。
（二）影响化学反应速率的因素
1、内部因素__________________________________
2、外部因素
（1）浓度：浓度越_________________
（2）温度：温度越_________________
（3）压强：压强越_________________（对于有气体参加的化学反应）
（4）催化剂：加入催化剂也_________________
（5）反应物接触面积大小：接触面积越__________________
（6）固体反应物颗粒大小：颗粒越_____________________
从化学的视角解释下列现象。
1、在28℃，鲜牛奶4h后变酸，但5℃的冰箱内，鲜牛奶48h后变酸。
2、燃烧含硫矿石制备SO2 时，要把矿石粉碎成颗粒状，在沸腾炉中鼓入强大空气流，把矿石吹得剧烈翻腾。
3、一小块白磷露置于空气中，一段时间后会突然燃烧。
4、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧，发出明亮蓝紫色火焰。
5、试分析在上述例3中三个时段里反应速率不同的可能原因？21世纪教育网
[学业测试]
选择题
1．决定化学反应速率的主要因素是 （ ）
A．反应物的浓度 B．反应温度 C．催化剂 D．反应物的性质21世纪教育网
2．某温度下，反应2N2O5＝4NO2＋O2开始进行时，c(N2O5)＝0.0408mol/L。经1min后，c(N2O5)＝0.030mol·L-1。则该反应的反应速率是 （ ）
A．v(N2O5)＝1.8×10-4mol·L-1·s-1 B．v(N2O5)＝1.8×10-2mol·L-1·s-1
C．v(NO2)＝1.8×10-4mol·L-1·s-1 D．v(O2)＝1.8×10-4mol·L-1·s-1
3．在2A＋B3C＋4D反应中，表示该反应速率最快的是 （ ）
A．v(A)＝0.5 mol·L-1·s-1 B．v(B)＝0.5 mol·L-1·s-1
C．v(C)＝0.8 mol·L-1·s-1 D．v(D)＝1 mol·L-1·s-1
4．反应2SO2+O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0．04 mol·L-1·s 1，则这段时间为 （ ）
A．0．1 s B．2．5 s C．5 s D．10 s
5．一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳。对此反应，下列叙述中正确的是 （ ）
A．使用催化剂不能改变反应速率 B．使用催化剂能改变反应速率
C．改变压强对反应速率没有影响 D．降低压强能加大反应速率
6．下列条件一定能使反应速率加快的是：①增加反应物的物质的量 ②升高温度 ③缩小反应容器的体积 ④加入生成物 ⑤加入MnO2 （ ）
A．全部 B．①②⑤ C．② D．②③
7．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，下列不能使氢气生成速率加大的是 （ ）
A．加热 B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸
C．增大稀硫酸的用量 D．不用铁片，改用铁粉
8．下列各组反应（表中物质均为反应物）中，产生H2速度最快的是 （ ）
编号
金属（粉末状）/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A
Mg，0.1
3 mol·L-1硫酸10ml
60
B
Mg，0.1
3 mol·L-1盐酸10ml21世纪教育网
60
C
Fe，0.1
3 mol·L-1盐酸10ml
60
D
Mg，0.1
3 mol·L-1硫酸10ml
50
9．将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如图所示的实线所示。在相同的条件下，将bg（a>b）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线表示）正确的是 （ ）
A B C D
10．等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积v的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是（ ）
组别
c(HCl)(mol·L-1)
温度（℃）
状态
1
2.0
2521世纪教育网
块状
2
2.5
30
块状
3
2.521世纪教育网
50
块状
4
2.5
30
粉末状
A．4-3-2-1 B．1-2-3-4 C．3-4-2-1 D．1-2-4-3
二、填空题
11．（1）A和B反应生成C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1 mol/L。反应进行2 min后A的浓度为0.8 mol/L，B的浓度为0.6 mol/L，C的浓度为0.6 mol/L。则2min内反应的平均速率υ(A)=__________，υ(B)=_____________，υ(C)=___________。该反应的化学方程式为___________________________。
12．将固体NH4Br置于2 L的密闭容器中,在某温度下发生如下反应:
NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)，2HBr(g)Br2(g) +H2(g)。2 min时测得H2为1mol，HBr为 8 mol，则上述反应中生成氨气的速率为_____________________。
13．现有纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请完成下列问题：
（1）实验过程如上图所示，分析判断：__________
段化学反应速率最快，________段收集的二氧化碳最多。
（2）为了降低上述化学反应的速率，欲向溶液中加
入下列物质，你认为可行的是 （ ）
A．蒸馏水 B．NaCl固体
C．NaCl溶液 D．浓盐酸
（3）除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施
来降低化学反应速率？
________________________________________
14．实验室用如图装置，利用Cu与HNO3反应来制取NO，已知Cu与HNO3的反应是放热反应。
（1）实验前应如何检查该装置的气密性?
_____________________________________________
_____________________________________________
（2）在检查装置的气密性后，向试管a中加入10ml 6 mol·l-1
稀HNO3和1gCu片，然后立即用带导管的橡皮塞塞紧试
管口。请写出Cu与稀HNO3反应的化学方程式：
__________________________________________________。
（3）实验过程中通常在开始反应时反应速率缓慢，随后逐渐加快，这是______________
_______________________________________；进行一段时间后速率又逐渐减慢，原因是______________________________________________。
（4）欲较快地制得NO，可采取的措施是_____________。
A．加热 B．使用铜粉 C．稀释HNO3 D．改用浓HNO3
（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。将试管向上，松开拇指，片刻后，再?次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中,松开拇指，此时可观察到什么现象?
________________________________________________________________________
参考答案：
11．0. 1 mol·L-1·min 1，0.2 mol·L-1·min 1，0.3 mol·L-1·min 1，A+2B3C
12．2.5 mol·L-1·min 1
13．（1）EF，EF
（2）AC
（3）降低温度或使用颗粒更大的碳酸钙
14．（1）将导管伸入水中，用手捂热a试管，若导管口有气泡产生，松开手后导管口有一段水柱，则气密性好。
（2）3Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
（3）反应放热，使温度升高，速率加快；HNO3浓度降低
（4）AB
（5）试管中红棕色气体变为无色，液面上升。
课时11 化学反应限度
班级_______学号_______姓名______________
[学习目标]
1、认识可逆反应的进行有一定的限度，知道可逆反应在一定条件下能达到平衡状态；
2、通过日常事例和具体实验理解可逆反应的限度问题；
3、在分析交流中善于发现问题，敢于质疑，培养学生独立思考能力及与人合作的团队精神；
4、发展学生学习化学的兴趣，从化学的视觉认识自然、环境、能源和社会的关系。
[学海导航]
一、以下事实中说明氯水中含有哪些微粒？
现象
说明所含微粒
呈黄绿色
加入石蕊试液，溶液先变红
加入石蕊试液，变红后又褪色
21世纪教育网
加入AgNO3产生不溶于HNO3的白色沉淀
因为氯气与水发生了____________反应，方程式为______________________________说明有些反应只能_____________________。
二、化学反应的限度
FeCl3 溶液与KI溶液反应程度实验
实验
现象
结论
①FeCl3与KI溶液反应
②在反应①的溶液中加CCl4震荡,静置
③取②的上层清液，滴加KSCN溶液
（一）可逆反应
1、定义：在___________下，__________________既__________________的反应。可逆反应中，反应物___________完全转化为生成物，即可逆反应有一定限度。
下列不属于可逆反应的是（ ）
A．氯气与水反应生成盐酸与次氯酸
B．N2与H2在一定条件下可以生成NH3，同时 NH3又可分解为N2和H2
C．电解水生成H2和O2，氢气和氧气转化成H2O
D．SO2溶于水和H2SO3分解
在一定条件下把3mol H2与1mol N2置于密闭容器中反应能得到2mol NH3吗？把2mol H2和1mol O2 混合气体引燃能得到２molH2O吗？为什么？
分析合成氨反应中正逆反应的速率，反应物和生成物的浓度随时间变化的情况：
（二）化学平衡状态
1、定义：__________反应在一定条件下进行到一定程度时，_________________________相等，______________________________不在变化，反应达到平衡状态。
2、化学平衡状态的特点？
化学平衡状态的特点可用五个字概括
（1）逆:必须是_________反应。
（2）等：达到平衡状态时__________________相等。
（3）动：化学平衡是一种_______平衡，在平衡状态下反应_________。
（4）定：化学反应达到平衡时反应化合物的组成_______
（5）变：当反应条件改变时，原化学平衡状态被_____，一段时间后，会达到___________。
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3
时间（min)
物质的量浓度(mol/L)
0
10
20
30
40
50
60
70
SO2
1
0.7
0.5
0.35
0.2
0.1
0.1
0.1
O2
0.5[21世纪教育网]
0.35
0.25
0.18
0.1
0.05
0.05
0.0521世纪教育网
SO3
0
0.3
0.5
0.65
0.8
0.9[来源:21世纪教育网]
0.9
0.9
（1）此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?
（2）此时的反应是否停止了？[来源:21世纪教育网]
（3）此时为何3种物质的浓度保持不变?
[学业测试]
选择题
1．在一定条件下，NO和O2反应为可逆反应，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是 （ ）
A．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变
2．对可逆反应：A+BC，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是 （ ）
A．增加A的物质的量 B．升高体系的温度
C．增加体系的压强 D．减少C的物质的量
3．对于可逆反应M＋NQ 达到平衡时，下列说法正确的是 （ ）
A．M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B．M、N全部变成了Q
C．反应混合物中各成分的百分组成不再变化 D．反应已经停止
4．在一定温度下，反应A2(g) + B2 (g)2AB(g)达到平衡的标志是 （ ）
A．单位时间生成n mol A2同时生成n mol AB21世纪教育网
B．容器内总压不随时间变化
C．单位时间生成2n mol AB同时生成n mol B2
D．单位时间生成n mol A2同时生成n mol B2
5．合成氨反应为：3H2＋N22NH3，其反应速率可以分别用v(H2)、v (N2)、v (NH3)表示，则正确的关系式是 （ ）
A．v(H2)＝v (N2)＝v (NH3) B．v (N2)＝v(H2)
C．(NH3)＝3/2 v(H2) D． v(H2)＝3 v (N2)
6．在一定温度下，向2 L某恒容密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g)2Z(g)，5min时测得Z的物质的量为1.2mol，下列说法正确的是（ ）
A．此时Y的浓度为0.6mol/L
B．5min 内v (X)=0.06mol/(L·min)
C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2，则该反应达到平衡状态
D．单位时间消耗0.1 molX同时生成0.2molZ，则该反应达到平衡状态
7．对于反应2SO2+O2 2SO3，下列判断中，正确的是 （ ）
A．2体积SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3
B．其他条件不变，增大压强可缩短达到平衡的时间
C．平衡时，SO2的消耗速率必定等于O2生成速率的2倍
D．平衡时，SO3的必是O2浓度的2倍
8．100 ml 6mol·l-1H2SO4与过量的铁粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量的 （ ）
A．Na2CO3溶液 B．Na2SO4溶液 C．盐酸 D．K2SO4固体
9．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 （ ）
A．100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变
B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率
C．二氧化硫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CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢
10．某学生用纯净的Cu与过量浓HNO3反应制取NO2，实验结果如图所示，对图中曲线的描述正确的是 （ ）
A．OA段表示开始时，反应速率稍慢
B．AB段表示反应速率较快，可能因为产物有催化作用
C．BC段表示反应速率最快，在该时间内收集到的气体最多
D．OC线表示随时间增加，反应速率逐渐增大
二、填空题21世纪教育网
11．高空中氧气受阳光中紫外线照射，通过下面反应形成臭氧：
①O2=2O? ②O2+O=O3 则
（1）写出以上①②反应的总方程式_______________________________。
（2）氧气与臭氧互称为_________________________。
（3）1995年诺贝尔化学奖授于致力于研究臭氧被破坏问题的三位科学家，他们研究发现氟氯烃破坏臭氧的机理是按链反应进行的。CF2Cl2可在紫外线作用下产生Cl原子，对臭氧层有长久的破坏作用。据统计，一个氟氯烃分子可以破坏数万个臭氧分子，这个循环包括下面三个化学方程式，请补充化学方程式②。
①CF2Cl2==Cl+CF2Cl；②_________________；③O+ClO==Cl+O2
写出以上②、③反应的净结果____________________________________________。
上述反应过程中，Cl是__________（填序号）。[来源:21世纪教育网]
A．反应物 B．生成物 C．中间产物 D．催化剂
12．把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 mol?L-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图的坐标曲线来表示，回答下列问题：
（1）曲线由0→a段不产生氢气的原因是
_________________________________；（用化学方程式表示）
（2）曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因
__________________________________________；[来源:21世纪教育网]
（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的原因
__________________________________________；
（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要
原因__________________________________________________________________。
13．某温度时，在3 L密闭容器中， X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式：
_____________________________________；
（2）反应开始至2 min末，X的反应速率为
；
（3）该反应是由 开始反应的。
（填 “正反应”、“逆反应”或“正、逆反应同
时”）
参考答案：
11．（1）3O2O3
（2）同素异形体
（3）O3+Cl==O2+ClO，O+O3==2O2，D
12．（1）Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O
（2）反应温度较低，氧化物未全部溶解，铝与硫酸接触不充分
（3）反应放热，使温度升高，速率加快
（4）硫酸浓度随反应进行而降低
13．（1）Y+2Z3X21世纪教育网
（2）0.067 mol·L-1·min-1
（3）正、逆反应同时
课时练习12 化学反应限度
班级_______学号_______姓名______________
（一）化学反应的速率
1. 概念
2. 实验
3. 结论
4. 影响化学反应速率的因素
（二）化学反应的限度
1. 可逆反应定义
2. 可逆反应特点
3. 可逆反应的普遍性
4. 化学反应的限度
（三）化学反应条件的控制
1. 控制化学反应条件的基本思路
2. 控制化学反应条件的讨论
3. 提高燃料燃烧效率的措施和意义
【典型例题】
[例1] 下列有关化学反应速率的说法中正确的是（ ）
A. 在一定条件下的化学反应CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑中，向反应体系中增加CaCl2后产生CO2的速率加快
B. 在一定条件下的化学反应CaCO3 + H2SO4 == CaSO4 + H2O+ CO2↑中，向反应体系中增加H2SO4后产生CO2的速率加快
C. 在相同的酸性环境下，生铁（合金）比不锈钢（合金）腐蚀得快
D. 将铝片加到3mol/L的HCl（溶液）中并观察现象，有产生气体越来越快的现象
答案：CD
解析：掌握影响化学反应速率的因素和其他知识的结合解题。
[例2] 在恒温恒容的容器中进行反应A（g）2B（g）+C（g），若反应物浓度由0.1mol·L－1降到0.06mol·L－1需20s，那么由0.06 mol·L－1降到0.024 mol·L－1，需要反应的时间是（ ）
A. 等于18s B. 等于12s C. 大于18s D. 小于18s
答案：C
解析：了解对于化学反应速率的影响因素的考察方式。
[例3] 在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，反应速率的关系为：B=3A，3C=2B，C=2A。则此反应可表示为（ ）
A. A+BC B. 2A+2B3C C. 3A+BC D. A+3B2C
答案：D
解析：利用反应物和生成物的化学反应速率与化学计量数之间的关系解题。
[例4] 在一定条件下，当单独改变可逆反应N2+3H22NH3（放热反应）的下列条件后（增大压强或降低温度都会生成更多NH3），有关的叙述错误的是（ ）
A. 加入催化剂，正反应和逆反应的速率都发生变化，且变化的倍数相等
B. 增大压强，正反应和逆反应的速率都增大，且正反应速率增大的倍数大于逆反应增大的倍数
C. 降低温度，正反应和逆反应速率都减小，且正反应速率减小的倍数大于逆反应减小的倍数
D. 加入氩气，正反应和逆反应速率都增大，且正反应速率增大的倍数大于逆反应增大的倍数
答案：CD
解析：掌握各种影响因素的大小关系。
[例5] 对于反应2SO2+O22SO3，下列判断正确的是（ ）
A. 2体积SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3
B. 其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动
C. 平衡时，SO2消耗速率必定等于O2生成速率的两倍
D. 平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍
答案：BC
解析：掌握条件对于速率的影响和平衡的影响。
[例6] 下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是（ ）
A. 1molNN键断裂的同时，有3molH—H键生成
B. 1molNN键断裂的同时，有3molH—H键断裂
C. 1molNN键断裂的同时，有6molH—H键断裂
D. 1molNN键断裂的同时，有6molH—H键生成
答案：A
解析：掌握化学平衡的状态分析。
[例7] 对于可逆反应2A（g）+3B（g）3C（g），在一定条件下，使一定量A和B气体反应，达到平衡状态时，具有的关系是（ ）
A. 各物质的量浓度之比为c（A）：c（B）：c（C）=2:3:3
B. 平衡混合物体积是反应开始前的3/5
C. 平衡混合物中各物质的量浓度相等
D. 单位时间内，若消耗了amolA物质，则同时也消耗了1.5amolC物质21世纪教育网
答案：D
解析：要区别反应进行过程中的现象和达到平衡时的特征。
[例8] 在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A（s）+2B（g）C（g）+D（g）已达到平衡状态的是（ ）[来源:21世纪教育网]
① 混合气体的压强；② 混合气体的密度；③ B的物质的量浓度；④ 气体总物质的量；⑤ 混合气体的平均相对分子质量；⑥ C、D反应速率的比值
A. ②③⑤ B. ①②③ C. ②③④⑥ D. ①③④⑤
答案：A
解析：注意考虑哪些量是固定不变，不受化学平衡影响的。
[学业测试]
选择题
1．在下列过程中，需要加快化学反应速率的是 （ ）
A．塑料老化 B．合成氨 C．钢铁腐蚀 D．食物腐败
2．在一定条件下，向1L密闭容器中加入2molN2和10molH2，发生反应N2+3H22NH3，2分钟末时，测得剩余氮气为1mol，下列有关该反应速率的描述中不正确的是 （ ）
A．v(N2)=0.5 mol·(L·S)-1 B．v(H2)=1.5 mol·(L·S)-1
C．v(NH3)=2 mol·(L·S)-1 D．v(N2)=1 mol·(L·S)-1
3．在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：
X(g)+2Y(g)2Z(g)，此反应达到平衡的标志是 （ ）
A．容器内压强不随时间变化
B．容器内各物质的浓度不随时间变化
C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
D．单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z
4．在一定温度下的固定容积的密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡的是 （ ）
A．混合气体的压强 B．混合气体的密度
C．B的物质的量浓度 D．气体的总物质的量
5．可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓
度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 （ ）
A．3 v正(N2)= v正(H2) B．v正(N2)= v逆(NH3)
C．2 v正(H2)=3 v逆(NH3) D．v正(N2)=3 v逆(H2)
6．反应C(s)＋H2O(g)CO2(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 （ ）
A．增加C的量 B．将容器的体积缩小一半
C．保持体积不变，升高温度 D．压强不变充入N2使容器体积增大
7．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是 （ ）
甲：在500℃时，SO2和O2各10 mol反应
乙：在500℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应
丙：在450℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
丁：在500℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲
8．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)B(g)+C(g)。若反应物的浓度由2 mol/L降到0.8 mol/L需20 s，那么反应物浓度由0.8 mol/L降到0.2 mol/L所需反应时间为 （ ）
A．10 s B．大于10 s C．小于10 s D．无法判断
9．可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，500℃时，将2molN2和3molH2充入容积为10L的密闭容器中进行反应，达到平衡时，NH3的浓度不可能达到的值是 （ ）
A．0.1 mol·L-1 B．0.02 mol·L-1 C．0.05 mol·L-1 D．0.2 mol·L-1
10．将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
2A(气)＋B(气)2C(气)，若经 2 s（秒）后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ，现有下列几种说法：
① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1
② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L-1·s-1
③ 2 s 时物质 A的转化率为70％
④ 2 s 时物质 B的浓度为 0.7 mol·L-1
其中正确的是 （ ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
二、填空题
11．某反应在催化剂的作用下,按下列两步进行:第一步：X+Y=Z ，第二步为：Y+Z =M+N+X ,则此反应的总化学方程式为：____________________________，反应中的催化剂是_______________。
12．可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)在一定的条件下反应混合物中各组分的浓度(mol·L-1)与时间t(min)的变化曲线如图所示，根据图示，回答?
（1）时间t1的意义是________________________________
（2）在时间0至t1的间隔里，v(H2)=____________________
（3）此平衡状态下，I2的转化率为__________________
13．某课外实验小组利用稀硫酸与金属铁反应探究影响化学反应速率的因素，得到如下实验数据：
实验
序号
铁的
质量/g
铁的
形态
c/(H2SO4)
/mol?L-1
V(H2SO4)
/mL
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
铁片
0.7
50
20
36
250
2
0.10
铁片
0.8
50
20
35
200
3
0.10
铁粉
0.8
50
20
36
25
4
0.10
铁片
1.0
50
20
35
125
5
0.10
铁片
1.0
50
35
50
50
分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验2和3表明， 对反应速率有影响，影响规律是 ；
（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 ? （填实验序号）；
（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有 ? ，能体现该影响因素的实验序号是 ；
14．某高一化学课外活动小组进行下列实验。
实验1：将0.48g金属X放入装有80mL 1mol/L盐酸的烧瓶中，产生H2的体积（已经折算成标准状况）与时间的关系如右图曲线1所示。
实验2：另取同样的0.48g金属X与50 mL 2mol/L盐酸反应，
产生H2的体积（室温下）与时间的关系见右图的曲线2。
已知金属X是第ⅡA族元素。根据这些信息回答下列问题：
（1）判断在实验1中，X与盐酸哪种物质过量，你的根据是
什么？____________，____________________________
（2）计算X的相对原子质量____________________
（3）若用0.5g金属X与50mL 2mol/L盐酸反应，要获得曲线3，请说出两种不同的方法。________________________________________________________________________
参考答案：
11．2Y==M+N，X
12．（1）反应在t1时到达化学平衡
（2） mol·(L·min)-1
（3）66.7%
13．（1）固体反应物的表面积，增大固体物质的表面积会加快化学反应速率
（2）１、２、４
（3）反应温度，４和５
14．（1）HCl过量，实验2中盐酸物质的量比实验1增加，产生的H2体积不变
（2）24
（3）升高温度、使用金属粉末
课时13 化学反应中的热量变化
班级_______学号_______姓名______________
[学习目标]
1、通过生产和生活中的一些实例,了解化学能可以转化为热能、电能、光能等，理解吸热反应和放热反应的概念，并知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因；
3、能从微观的角度来解释宏观化学现象，进一步发展想象能力，通过实验探究体验科学研究的一般过程，了解科学研究基本方法，学习图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法；
4、通过化学能与热能的相互转变，理解“能量守恒定律”，初步建立起科学的能量观。
化学反应伴随着能量的转化，说出下列变化中能量转化方式：
实例
能量转化方式
镁条燃烧
化学能转化为___________
石油气的燃烧
化学能转化为___________
原电池放电
化学能转化为___________
闪电时产生氮氧化物
____________转化为化学能
高温冶炼铁
____________转化为化学能
光合作用
____________转化为化学能
电解水
____________转化为化学能
[学海导航]
一、化学反应中的热量变化
1、放热反应与吸热反应
实验内容
现象
结论
镁条与稀盐酸反应，触摸试管外壁
反应_________
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合，用手触摸烧杯外壁
反应_________
根据生活经验，判断下列反应是放热还是吸热。
（1）镁条燃烧（2）高温煅烧石灰石（3）氧化钙和水反应（4）盐酸和氢氧化钠反应
2、热化学方程式
（1）概念：表明反应所放出或吸收热量的化学方程式
（2）表示意义
不仅表明了化学反应中的物质变化，还表明了化学反应中的能量变化
例如：
H2(g) + 1/2O2(g)=== H2O(g) ΔH = -241.8kJ/mol
表示：1mol气态H2与1/2mol气态O2反应生成1mol水蒸气，放出241.8kJ的热量
（3）书写
注意事项：
①注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态，才能体现出热化学方程式的意义。物质的聚集状态与所用符号：
气体（gas）——“g”液体（liquid）——“l”固体（solid）——“s”水溶液（aqueous）——“aq”
热化学方程式中不标“↑”和“↓”，此外，有同素异形体的还要标同素异形体的名称。
[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
②注意热化学方程式中各种物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。
③注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于ΔH与反应完成物质的量有关，所以化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。
④ΔH写在化学方程式的右边，放热反应，ΔH为“负”，吸热反应，ΔH为“正”，单位一般为kJ/mol。
3、化学键与化学反应能量变化的关系
（1）化学反应的本质：_________物中化学键的断裂和___________物中新化学键的形成。
（2）化学键的断裂、形成能量变化：
断开化学键需要____________能量，形成化学键需要_____________能量。
（3）能量变化原因：
①断开化学键所吸收的能量____________形成化学键所放出的能量，则该反应过程中吸收能量；若反应过程中，断开化学键所吸收的能量____________形成化学键所放出的能量，则该反应过程中放出能量。
②当反应物的总能量_______________生成物的总能量时，反应物需要吸收能量才能转化为生成物；当反应物的总能量_______________生成物的总能量，反应物转化为生成物时就会放出能量。
[当堂练习]
1、已知在1×105Pa，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，书写热化学方程式______________________________________________
2、有如下3个热化学方程式：
H2(g)＋1／2O2(g) == H2O(g) ΔH＝akJ·mol-1
H2(g)＋1／2O2(g) == H2O(l) ΔH＝bkJ·mol-1
2H2(g)＋O2g) == 2H2O(l) ΔH＝ckJ·mol-1
关于它们的下列表述正确的是
A.它们都是吸热反应 B.a、b和c均为正值 C.a＝b D.2b＝c
3、已知反应物的总能量高于产物的总能量，则反应是（ ） [来源:21世纪教育网]
A.放热反应 B.吸热反应 C.有催化剂作用 D.无法判断
4、反应是吸热反应，由此可知（ ）
A.石墨比金刚石更稳定 B.金刚石和石墨可以相互转化
C.金刚石比石墨更稳定 D.金刚石和石墨不能相互转化
[学业测试]
选择题
1．下列说法正确的是 （ ）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．任何放热反应在常温条件下一定能发生
C．反应物和生成物具有的总能量的相对大小决定了反应是放热还是吸热
D．吸热反应在一定条件下（如常温、加热等）也能发生
2．已知反应X+Y==M+N为放热反应，对该反应的下列说法中正确的 （ ）
A．X的能量一定高于M B．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
C．Y的能量一定高于N D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
3．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 （ ）
A．碳酸钙受热分解 B．酒精燃烧
C．铝粉与氧化铁粉末反应 D．氧化钙溶于水
4．下列化学反应既属于吸热反应又属于氧化还原反应的是 （ ）
A．生石灰溶于水 B．焦炭与水蒸气的反应
C．镁与稀盐酸反应 D．氢氧化钡与氯化铵晶体混合
5．航天飞机用铝粉和高氯酸铵(NH4C1O4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热，引发高氯酸铵反应，产生N2、Cl2、O2和H2O并放出大量的热。下列对此反应的叙述中错误的是 （ ）
A．上述反应瞬间产生大量的高温气体推动飞机飞行
B．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
C．高氯酸铵的化学方程式可表示为2 NH4C1O4N2↑+4H2O+C12↑ +2O2↑
D．上述反应中反应物的总能量大于生成物的总能量
6．设C+CO22CO（正反应吸热）；反应速率为v1，N2+3H22NH3（正反应吸热），反应速率为v2，当温度升高时，v1和v2的变化情况为 （ ）
A．同时增大 B．同时减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大
7．C(s) + H2O(g) == CO(g) + H2(g)；△H = +131.3 KJ/mol。它表示 （ ）
A．碳与水反应吸收131.3 KJ的热量
B．1mol固态焦炭与1mol水蒸气反应产生一氧化碳和氢气，吸收131.3 KJ的热量
C．1mol碳和1mol水反应吸收131.3 KJ的热量
D．固态碳和气态水各1mol反应，放出131.3 KJ的热量
8．1gH2燃烧生成液态水，放出142.9kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．2H2(g)+O2(g)==2H2O（1） △H=-142.9 kJ?mol-1
B．2H2(g)+O2(g)==2H2O（1） △H=-571.6kJ/mol
C．H2(g)+ O2(g)==H2O（1） △H=+285.8 kJ?mol-1
D．2H2(g)+O2(g)==2H2O（1） △H=+571.6 kJ?mol-1
9．将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。该现象说明 （ ）
A．该反应为吸热反应 B．铁粉和硫粉在常温下难以发生反应
C．该反应为放热反应 D．生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量
10．今有如下3个热化学方程式：H2(g) +O2(g)=H2O(g)；ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)；ΔH=b kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ；ΔH=c kJ·mol-1
关于它们的下列表述正确的是 （ ）
A．它们都是吸热反应 B．a、b和c均为正值 C．a=b D．2b=c
二、填空题
11．如图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。
试回答下列问题：
（1）实验中观察到的现象是____________________________
_______________________________________________。
（2）产生上述现象的原因是___________________________
_______________________________________________
（3）写出有关反应的离子方程式_______________________。
（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量__________（填
“大于”、“小于”、“等于”)镁片和盐酸的总能量。
12．火箭推进器中盛有强还原剂肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。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0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652KJ的热量。
（1）写出肼的结构式_____________，过氧化氢的电子式___________________。
（2）反应的热化学方程式为_________________________________________________。
（3）又已知H2O(l)==H2O(g)；△H=+44kJ?mol-1，由16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是__________kJ。
（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_______________________________________________。
13．100 g CaCO3需要177．7 kJ的热量，而12 g碳完全燃烧，则放出393 kJ的热。求：
（1）煅烧1 t石灰石需要多少热量？
（2）这些热量全部由碳燃烧提供，问理论上要消耗多少克碳？
参考答案：
11．（1）Mg表面有大量气泡产生，Mg逐渐溶解，烧杯中石灰水变浑浊。
（2）Mg与盐酸反应放热，使烧杯中溶液温度升高，而Ca(OH)2的溶解度随温度升高降低，溶液中有Ca(OH)2析出。
（3）Mg+2H+==Mg2++H2↑
（4）小于
12．（1），
（2）N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g) △H= -641.6kJ?mol-1
（3）408.815kJ
（4）生成物无污染
13．（1）1.77×106kJ
（3）5.43×104g
课时14 燃料燃烧释放的热量
班级_______学号_______姓名______________
[学习目标]
1、了解不同燃料的热值不同；
2、燃料燃烧放出热量与化学健能的关系；
[课前准备]
1、化学反应中的热量变化及实例
2、热化学方程式的书写
[学海导航]
二、燃料燃烧释放的热量
相同质量的不同燃料，完全燃烧后放出的热量不相等。这是为什么？
1、热值
（1）概念：一定条件下单位____________的物质_________________所放出的热量。21世纪教育网
（2）单位为____________。
物质
天然气
石油
煤炭
氢气
甲醇
热值/KJ·g-1
约56
约48
约33
143
23
2、键能
键能的概念与应用
（1）概念：拆开1mol气态物质中某中共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能。共价键的键能越大，该共价键就越____________。
（2）共价键的破坏与形成所发生的能量变化
破坏共价键________能量，形成共价键__________能量。21世纪教育网
已知反应：2H2 + O2 == 2H2O；ΔH＝-484kJ·mol-1，请填写下列表格中空白处的总能量值，并注明消耗还是放出。
有关键能：H—H：436 kJ/mol O=O：496 kJ/mol H—O：463 kJ/mol
项目
拆开化学键
形成化学键
共价键
吸收或释放
能量数值计算
___________kJ
__________kJ
总能量的变化
（3）各种燃料燃烧放出的热量多少，等于形成生成物分子的化学键_______的总能量与燃烧时断裂反应物分子化学键_______的总能量之差。
3、燃料的选择与使用
（1）_________仍是当今世界使用最多的能源，主要包括________、________、________。
（2）能源的分类
一次能源
二次能源
可再生能源
不可再生能源
新能源
清洁能源
（3）我国的能源结构特点_______________________
（4）化石燃料利用存在的问题
________________、_______________、______________
（5）化学工作者研究的问题
_________________、________________、________________、_______________
[学业测试]
1、下列说法正确的是（ ）
A．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化 B．煤和石油属于可再生能源
C．要使燃料燃烧只需要大量的氧气 D．汽车排出大量尾气中含有CO会污染大气
2、目前世界上最重要的气体矿物燃料是（ ）
A．水煤气 B．CO C．石油 D．天然气
3、下列不是化工能源的是（ ）
A．氢气 B．煤 C．石油 D．天然气
4、硫酸型酸雨形成主要是由于（ ）
A．森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态平衡B．工业上大量燃烧含硫燃料
C．汽车排出大量尾气 D．大气中二氧化碳含量增多
5、关于燃料充分燃烧的说法不正确的是（ ）
A．空气量越大越好 B．固体燃料块越大越好
C．液体燃料燃烧时可以雾状喷出D．温度必需达到着火点
7、有关能源的下列说法不正确的是 ( )
A．煤、石油、天然气均为化石能源 B、化石能源是非再生能源
C. 氢能是可再生能源 D、 氢能、核能均是无污染的高效能源
8、家用液化气的主要成分之一是丁烷，当10g丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时，放出的热量为500kJ,试写出丁烷燃烧的热化学方程式：
。
丁烷的燃烧热为 kJ /mol。
已知1mol液态水汽化时需要吸收44kJ的热量，则
C4H10(g)+13/2O2(g)=== 4CO2(g)+5H2O(g)；△H== kJ /mol。
[学业测试]
选择题
1．下列说法不正确的是 （ ）
A．任何化学反应都伴随有能量变化
B．化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
C．反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应
D．反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生吸热反应
2．已知化学反应2C(s)+O2(g)=2CO、2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)都是放热反应，下列说法不正确的是 （ ）
A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B．56gCO和32gO2所具有的总能量大于大于88gCO2所具有的总能量
C．12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量
D．将一定量的C燃烧，生成CO2比生成CO时放出的热量多
3．下列反应过程中的能量变化情况符合右图的是 （ ）
A．酸与碱的中和反应 B．镁和盐酸的反应
C．氧化钙和水反应 D．水发生分解反应
4．下列热化学方程式书写正确的是 （ ）
A．2SO2+O22SO3 ΔH=-196.6kJ·mol-1
B．H2(g)+ O2(g)==H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
C．2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) ΔH=+571.6kJ·mol-1
D．C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH=+395.9kJ·mol-1
5．下列说法正确的是 （ ）
A．需要加热的化学反应都是吸热反应
B．中和反应都是放热反应
C．由C(石墨，s)==C(金刚石，s) ΔH=+1.9kJ·mol-1可知，金刚石比石墨稳定
D．等量的硫蒸气和硫固体分别燃烧，前者放出热量多
6．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是 （ ）
A．2CH4(g)+4O2(g)==2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=+890kJ·mol-1
B．CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) ΔH =+890kJ·mol-1
C．CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) ΔH =-890kJ·mol-1
D．CH4(g) +O2(g)== CO2(g)+H2O(l) ΔH =-890kJ·mol-1
7．等质量的氢气在足量的氧气中燃烧，生成水蒸气时放出热量Q1，生成液态水时放出热量Q2，则Q1与Q2的关系是 （ ）
A．Q1>Q2????????? B．Q18．根据热化学方程式（在101 kPa时）：S(s)+O2(g)==SO2(g)；ΔH=-297.23 kJ/mol，分析下列说法中不正确的是 （ ）
A．1mol固体S完全燃烧放出的热为297.23 kJ
B．S(g)+O2(g)==SO2(g)放出的热量大于297.23 kJ
C．S(g)+O2(g)==SO2(g)放出的热量小于297.23 kJ
D．形成1 mol SO2的化学键所释放的总能量大于断裂1 mol S(s)和1 mol O2(g)的化学键所吸收的总能量
9．右图为某学生设计的一个实验装置，大试管中装有过氧化钠固体。现往大试管中加入水，下列说法中：
①试管中发生了氧化还原反应；
②一段时间后，“U”型管中的液面右边升高、左边下降；
③“贮存”在反应物中的总能量低于生成物的总能量。
上述说法正确的是 （ ）
A．只有②③? ???????B．只有 ①②? ??????C．只有 ①③? ??????D．①②③
10．化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，该反应的热化学方程式是 （ ）
A．N2(g)+3H2(g)2NH3(l)
ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
C．N2(g)+H2(g)NH3(l)
ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D．N2(g)+ H2(g)NH3(g)
ΔH=(a+b) kJ·mol-1
二、填空题
11．反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知下列物质的键能分别为：
H—H：436 kJ?mol-1，Cl—Cl：243 kJ?mol-1，H—Cl：431 kJ?mol-1
通过计算写出H2和Cl2反应的热化学方程式。
12．将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为______________________________。又已知：H2O(g)=H2O(l)；△H＝－44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。
13．物质的转化关系如下图所示，其中甲可由两种单质直接化合得到，乙为金属单质，它在G的浓溶液中发生钝化，F的溶液中只含一种溶质(有的反应可能在水溶液中进行，有的反应的生成物未全部给出，反应条件也未注明)。
若用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近时，有大量白烟生成；甲为一种淡黄色固体，D、F的溶液均呈碱性。则：
? （1）1.7 g A与O2反应生成气态的B和C时放出22.67 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________
? （2）D与乙反应的离子方程式是______________________________________________
参考答案：
11．H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g) ΔH= -183 kJ·mol-1
12．B2H6(g)+3O2(g)==B2O3(s)+3H2O(l) ΔH= -2165 kJ·mol-1，1016.5
13．（1）4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g) ΔH= -906.8 kJ·mol-1
（2）2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
课时15 化学能转化为电能
班级_______学号_______姓名______________
学习目标]
1、初步认识原电池的原理和一般构成条件；
2、培养学生的实验操作能力、观察能力、科学的学习方法和创造性思维和探究能力，以及提出问题、分析问题和解决问题的能力；
3、应用辩证唯物主义的思维方法，抓住氧化还原反应是原电池工作原理的本质。通过实验不断体现出由实践—认识—再实践—再认识的认知过程。
[课前准备]
生活中常用到电池，电池怎样把化学能转化为电能呢？
[学海导航]
一、化学能转化为电能
（一）原电池原理探究
分组进行下列实验并完成表格
实验1、将一块锌片和一块铜片分别插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。
实验2、将一块锌片和一块铜片同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。
实验3、用导线把锌片和铜片连接，再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。
实验4、在锌片和铜片之间连接一个电流计后，再同时插入装有稀硫酸溶液的烧杯中，观察实验现象。
实验现象
结论21世纪教育网
实验1
锌片上 。
铜片上 。
化学方程式： ，
说明金属活动性性： Zn Cu。
实验2
锌片上 。
铜片上 。
实验3
铜片上 。
实验4
电流计指针 。
产生了 。
1、原电池的定义：我们称__________________________的装置为原电池
（二）原电池工作原理:以Zn、Cu原电池为例
项目
Zn
Cu
电极反应
电子得失
反应类型
电极性质
总反应
能量转化
（三）原电池的构成条件
1、必须是_______________溶液；
2、两个电极，其中一个相对较___________的金属为负极，另一个相对较__________的金属或非金属导体为正极。两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中去。
3、能自发地发生_____________反应。
4、形成闭合回路。
说明：①构成原电池的四个基本条件是相互联系的，不能孤立、片面地理解，在四个基本条件当中，氧化还原反应是核心；
②判断某装置是否为原电池，要以构成原电池的基本条件为判断标准，不能仅凭装置的外形下结论；
③构成原电池的基本条件是进行原电池设计的基本依据。
①下列哪些装置可以构成原电池？并写出电池总反应。
__________________________________________
逐一分析不能构成原电池的装置的原因。
②把a、b、c、d 4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，d极上产生大量气泡；a、c相连时，电流由c经导线流向a；b、d相连电子由d经导线流向b，则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为 （ ）
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D． b＞d＞c＞a
③在伦敦上流社会，有一位贵族夫人格林太太，幼年时因蛀牙补过一颗不锈钢的假牙。不料后来，她又因为车祸掉了一颗牙，为了显示她的富有，她装了一颗黄金假牙。自此以后，她就经常出现头痛、失眠、心情烦躁等症状。更奇怪的是，众多的医学专家为她检查后，都找不到病因。格林太太的病因到底是什么呢？你能用今天所学的知识帮她解决吗？
（四）原电池原理的应用--金属的腐蚀及防护
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
负极反应
正极反应
总反应
铁锈的形成： Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3
[学业测试]
选择题
1．下列说法正确的是 （ ）
A．原电池是把电能转化为化学能的装置
B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C．原电池中的阳离子向正极移动
D．原电池两极均发生氧化还原反应
2．下列反应，在理论上可设计成原电池的是 （ ）
A．C(s)+H2O(g) ==CO(g)+H2(g)；△H>0
B．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)== BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O (l)；△H>0
C．CaO(s)+H2O(l)==Ca(OH)2(aq)；△H<0
D．CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+2 H2O (l)；△H<0
3．关于铜—锌—稀硫酸构成的原电池的有关叙述错误的是 （ ）
A．锌为负极，锌发生氧化反应
B．铜为正极，铜不易失去电子而受到保护
C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应
D．外电路电子流入的一极为正极，电子流出的一极为负极
4．将锌片和铜片用导线连接平行插入同一稀硫酸溶液中，下列叙述正确的是 （ ）
A．正极附近硫酸根离子的浓度逐渐增大 B．负极附近硫酸根离子浓度逐渐增大
C．正极、负极硫酸根离子的浓度基本不变 D．正极附近硫酸根离子的浓度逐渐减小
5．某原电池总反应是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该原电池组成及判断正确的是 （ ）
A
B
C
D
正极
Zn
Cu
Zn
Cu
负极
Cu
Zn
Cu
Zn
电解质溶液
CuCl2
CuCl2
ZnCl2
ZnCl2
6．A、B、C都是金属，把A浸入C的硝酸盐溶液中，A的表面有C析出，A与B和酸溶液组成原电池时，B为电池的负极。A、B、C三种金属的活动性顺序为 （ ）
A．A>B>C B．A>C>B C．B>A>C D．B>C>A
7．下列各装置能构成原电池的是 （ ）
A B C D
8．如右图所示，如果电流计偏转，a变粗，b变细，符合这种情况的是 ( )
A．a是锌，b是铜，c是硫酸溶液
B．a是铁，b是银，c是硝酸银溶液
C．a是银，b是铁，c是硝酸银溶液
D．a是铁，b是碳，c是氯化铜溶液
9．下列关于实验现象的描述不正确的是 （ ）
A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B．把铝片和镁片紧靠在一起浸入NaOH溶液中，镁片表面出现气泡
C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
10．对于Zn(s)+H2SO4(l)==ZnSO4+H2(g)；△H<0的化学反应，下列叙述正确的是 （ ）
A．反应过程中能量关系如右图所示
B．1mol锌的所含能量高于1molH2所含的能量
C．若将该反应设计成原电池，锌为正极
D．若将其设计为原电池，当有32.5g锌溶解时，
正极放出气体一定为11. 2L
二、填空题
11．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
（1）装置甲中负极的电极反应式是 。
（2）装置乙中正极的电极反应式是 。
（3）装置丙中溶液的c(H+) （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）四种金属活泼性由强到弱的顺序是 。
12．某学生用0.1×10×25㎜3，质量分数≥99.5%的铝片和酸反应制取H2，实验现象见下表：
1min
2min
5min
15min
20min
3mol/L HCl
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
铝片耗尽
1.5 mol/LH2SO4
均无明显现象（只有少量气泡）
（1）写出铝片与酸反应的离子方程式 。
（2）反应1—15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是
。
（3）根据铝片与盐酸和硫酸反应现象的差异，深入思考，可作出如下猜想：
猜想一： 。
猜想二： 。
13．（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应式： ；
银片上发生的电极反应式： 。
（2）若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积（标准状况）；
②通过导线的电子的物质的量。
参考答案：
11．（1）A-2e-=A2+
（2）Cu2++2e-=Cu
（3）变小
（4）D>A>B>C
12．（1）2Al+6H+==2Al3++3H2↑
（2）反应放热，使反应体系温度升高，速率加快
（3）猜想一：Cl-对此反应有促进作用
猜想二：SO42-对此反应有抑制作用
13．（1）Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-==H2↑
（2）①4.48L；②0.4mol
课时16 电能转化为化学能
班级_______学号_______姓名______________
[学习目标]
1通过电能转化为化学能的实例-----电解和电镀的教学活动，了解电极原理、电解和电镀的重要性；
2、运过实验探究方法，通过氯化铜溶液的电解学习电解原理；
3、渗透由现象看本质、由个别到一般、由一般到特殊的辨证唯物主义观点。
[课前准备]
在我们已学过的化学课程里，涉及利用电解反应来制取新物质的例子？
实例
被电解物质
电解产物
化学方程式
电解水
电解食盐水
电解熔融氯化钠
电解熔融氯化镁
电解熔融氧化铝
在以上例子中能量如何转变？______________
[学海导航]
三、电能转化为化学能
（一）化学能转化为电能原理探究
在U形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。
电极
现象
推测生成物
猜想电极反应
反应类型
阳极
阳极上有______产生，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验，试纸______。
阴极
阴极上覆盖一层______色的固体
总反应
1、电解池概念：我们把将______________________的装置称为电解池。
2、电解原理：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
3、电极名称：
阴极：与电源负极相连的电极称为阴极，发生还原反应。
阳极：与电源正极相连的电极称为阳极，发生氧化反应。
前面提到的电解制得某些物质的实例，认识它们的电极反应：
（1）电解食盐水——氯碱工业
电极反应
阴极：2H++2e- = H2↑
阳极：2Cl--2e- = Cl2↑
电解总的化学方程式和离子方程式
化学方程式：2H2O+2NaCl2NaOH+ H2↑+ Cl2↑
离子方程式：2H2O+2Cl-2OH-+ H2↑+ Cl2↑
（2）电解熔融氯化钠
电极反应
阴极：2Na++2e- =2Na
阳极：2Cl--2e- = Cl2↑
电解总的化学方程式
2NaCl(熔融)2Na+ Cl2↑
（3）电解熔融氯化镁
电极反应
阴极：Mg2++2e- = Mg
阳极：2Cl--2e- = Cl2↑
电解总的化学方程式
MgCl2(熔融)Mg+ Cl2↑
（4）电解熔融氧化铝
电极反应
阴极：4Al3++12e- =4Al
阳极：6O2--12e- =3O2↑
电解总的化学方程式
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
5、构成电解池的条件
（1）直流电源
（2）两个电极：与电源正极相连为阳极，与电源负极相连为阴极。
（3）电解质溶液或熔融态能导电的电解质
（二）电解原理的利用
1、铜的电解精炼
阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋，阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu
2、总结：
电解在工业生产上有着广泛的应用。电解___________可以获得铝，电解饱和食盐水可以获得_________________，电解___________可以获得金属镁，通过________，可以使某些器件既美观又耐用。
选择题
1．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）
①原电池正极和电解池阳极所发生的反应 ②原电池正极和电解池阴极所发生的反应 ③原电池负极和电解池阳极所发生的反应 ④原电池负极和电解池阴极所发生的反应[来源:21世纪教育网]
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
2．下列关于电解槽的叙述中不正确的是 （ ）
A．与电源正极相连的是电解槽的阴极 B．与电源负极相连的是电解槽的阴极
C．电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极 D．在电解槽阳极发生氧化反应
3．下列描述中，符合生产实际的是 （ ）
A．工业上利用电解熔融的氧化铝制取金属铝[来源:21世纪教育网]
B．工业上利用电解饱和食盐水制取烧碱
C．电解饱和食盐水可用于制取金属钠
D．工业上利用电解融融的氧化镁制取金属镁
4．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 （ ）
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色21世纪教育网
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将电解液全部转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
5．下图是电解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（ ）
A．a为负极、b为正极
B．a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
6．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分的判断正确的是 （ ）
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B．a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C．a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
7．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接锌片和铜片，下列叙述正确的是 （ ）
A．正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大 B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出 D．铜片上有H2逸出
8．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是 （ ）
A．b电极是正极
B．总反应方程式为：2H2+O2=2H2O
C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应
D．氢氧燃料电池是一种具有广泛应用前景的
绿色电源
9．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸，分别用导线两两连接可以组成原电池。a、b相连时，a 为负极；c、d相连时，电流方向为d (c；a、c相连时，c极产生大量气泡； b、d相连时，d极上发生氧化反应。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是 （ ）
A．abcd B．acdb C．cabd D．bdca
10．将等质量的两份锌粉a和b，分别加入两个盛过量的稀硫酸的烧杯中，并向加入a的烧杯中再加入少量CuO粉末。下列各图表示氢气体积V（H2）与反应时间t的关系，其中正确的是 （ ）
A B C D
二、填空题
11．如图所示，已知G 、A分别是海水中含量最多的两种化合物，E是“84”消毒液的主要成分，请回答以下问题
（1）写出C和E的电子式C_____________、E ______________
（2）工业上通常采用电解熔融状态的A来制备时某种单质，写出电解的化学方程式
______________________________________________________________________。
（3）写出工业上在电解A 、G 的混合物的化学方程式___________________________，
如何检验阳极产物？____________________________________________________。
（4）C和G反应可以生成一种强酸和一种弱酸，其中具有漂白作用的酸是___________，它的结构式为__________________写出上述反应的化学方程式_________________
________________________________________________。
12．已知有关物质的熔、沸点数据如下表所示：
?
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
熔点/℃
2852
2072
714
190(2. 5×105Pa)
沸点/℃
3600
2980
1412
182.7
请参考上述数据填空和回答问题：
（1）工业上常用电解熔融．MgCl2的方法生产金属镁，电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁；也不用电解AlCl3的方法生产铝？答_________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
（2）氯化铝是____________（填晶体类型），含有的化学键为____________________。
（3）在500 K和1.01×105Pa时，氯化铝的蒸气密度(换算为标准状况时)为11.92 g/I,试确定氯化铝在蒸气状态时的化学式为_______________。
（4）设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是_______________
____________________________________________________________。
参考答案：
11．（1），
12．（1）因为MgO的熔点远高于MgCl2，所以电解熔融的MgO需提供更多的能量、更高的温度，不易于操作。从表中数据可以发现，AlCl3晶体的熔点很低，且沸点比熔点低，易升华，属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解。
（2）分子晶体
（3）化学式为Al2Cl6
（4）将两种晶体加热到熔化状态，MgCl2能导电而AlCl3不能导电，故可证明MgCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体。
课时17 太阳能、生物质能和氢能的利用
班级_______学号_______姓名______________
[学习目标]
1、简单了解太阳能利用的现状、开发利用太阳能的广阔前景和尚未攻克的一些技术难题；
2、采用查阅资料、收集数据等生动活泼的学习方式，调动学生的学习积极性和主动性。联系生产、生活实际学习太阳能的利用；
3、认识开发、利用高能、清洁能源的重要性和紧迫性。
[课前准备]
目前人类主要使用的能源是什么？
根据化石燃料的形成和组成特点，在使用过程中有何弊端？
[学海导航]
一、太阳能的利用
1、地球上最基本的能源是______________。
你知道目前利用太阳能有哪些方法吗？
2、_____________是大自然利用太阳能最成功的途径。
具体过程：
能量转化
原 理
_____能转化
为______能
文 字
在太阳光的作用下，植物体内的叶绿素把水和二氧化碳转化为葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素。21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
反应式
_____能转化
为______能
文 字
动物体内的淀粉、纤维素在酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖氧化生成二氧化碳和水，同时释放出热量。
反应式
3、太阳能的利用方式
方 式
原 理
生产生活实例
光-_____转换
利用太阳辐射加热物体而获得热能
光-___转换
光-___-___转换
利用太阳辐射热发电
光-___直接转换
利用光电效应，将太阳能辐射直接转化为电能
光-_____转换
利用太阳辐射和催化剂可以使水分解
光-______转换
光合作用
4、太阳能利用中存在的问题
（1）太阳能吸热板的装置费用昂贵。
（2）太阳能的利用受季节和天气阴晴的影响。
（3）大部分太阳能都是在夏天期间收集，如何把夏天收集的太阳能储存起来，留待冬天使用，仍然是个有待解决的问题。
一、生物质能的利用
1、含义：生物质能来源于植物及其加工产品所贮存的能量。
2、范围：生物质能包括：__________________________________________等。
3、生物质能的利用方式
利用方式
原 理
直接燃烧
生物
化学
转化
制沼气
制乙醇
热化学转化
4、生活垃圾中的生物质能利用
三、氢能的开发与利用
1、氢气是理想的“绿色”能源
（1）_________高，（2）原料_________，（3）产物__________。
2、氢能产生的途径
途径
原理
特点
目前使用
途径
水煤气法
电解法
未来理想
途径
3、在生活和生产中大量应用氢能源面临的难题__________________________________
4、氢能的利用途径
[学业测试]
一、选择题
1．石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑，以下能源解决的方法不当的是 （ ）
A．用木材作燃料 B．用液氢替代汽油 C．开发风能 D．开发地热能
2．下列有关能量转化的书法正确的是 （ ）
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧放出的热量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转化为化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变为热能的过程
3．制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯度硅常用以下反应：
①Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)
②SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)
对上述两个反应的下列叙述中，错误的是 （ ）
A．两个反应都是置换反应 B．反应②不是置换反应
C．由于反应②放热，则反应①一定吸热 D．两个反应都是氧化还原反应
4．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．将水进行高温加热使之分解来制取
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．利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下释放出氢气
5．空气是人类生存所必需的重要资源。为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是 （ ）
A．推广使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染
B．实施绿化工程，防治扬尘污染
C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染
D．加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量
6．天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，则下列说法正确的是 （ ）
①可砍伐树木、野草作能源 ②可用酒精作能源 ③可利用电解水的方法制得氢气作能源 ④应开发太阳能、核能等新能源 ⑤大量应用风能、水能等可再生能源
A．① B．①⑤ C．②③ D．④⑤
能源可分为一级能源和二级能源，自然界以现存形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+517.6kJ·mol-1
根据以上叙述回答以下7、8、9三小题
7．下列叙述中正确的是 （ ）
A．电能是一级能源 B．水力是二级能源
C．氢气是一级能源 D．天然气是一级能源
8．关于用水制取能源氢气，以下研究方向不可行的是 （ ）
A．构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源
B．设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找高效催化剂，利用太阳能使水分解产生氢气
D．寻找特殊催化剂，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气
9．已知CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g) △H=-890.3kJ·mol-1，1g氢气和1g甲烷别燃烧后，放出的热量之比约是 （ ）
A．1:3.4 B．1:1.7 C．2.3:1 D．4.6:1
10．在同温同压下，下列各组热化学方程式中ΔH1>ΔH2的是 （ ）
A．2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；ΔH1 2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；ΔH2
B．S(g)+O2(g)==2SO2(g)； ΔH1 S(s)+O2(g)==2SO2(g)；ΔH2
C．C(s)+ O2(g)==CO(g)；ΔH1 C(s)+O2(g)==CO2(g)；ΔH2
D．H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)；ΔH1 H2(g)+ Cl2(g)==HCl(g)；ΔH2
二、填空题
11．2g氢气充分燃烧后约放热286 kJ，而1000g汽油充分燃烧后约放热46000 kJ，氢气被公认是21世纪替代矿物燃料的理想能源。试简述氢气作为理想能源的三个主要优点：
（1）_________________________________________________________；
（2）_________________________________________________________；
（3）_________________________________________________________。
12．氢气是未来的最理想的能源，科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛
（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术2H2O 2H2↑＋O2↑。制得的氢气可 用于燃料电池。试回答下列问题：
（1）分解海水时，实现了从_________能转变为________能，二氧化钛作__________。生成的氢气，用于燃料电池时，实现________能转变为_______能。水分解时，断裂的化学键有____________________________，分解海水的反应属于_________反应（填：放热或吸热）
（2）某种氢燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为：
A极：H2 + O2- == H2O + 2e- ； B极：O2 +4e- ==2O2-
则A极是电池的 极；电子从该极 （填：流入或流出）
13．（1）如下图所示，铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号） 。
（2）如图，烧杯中放清水，将一段铁丝固定在试管内，然后将试管倒置在水中，经 3～4天后，可观察到的现象是 （ ）
A．试管中铁丝生锈，水面上升 B．无现象
C．试管中铁丝生锈，水面不上升 D．无法判断
参考答案：
11．（1）热值高
（2）来源广
（3）无污染
12．（1）光，化学，催化剂。化学，电能。H—O，吸热。
（2）负极，流出
13．（1）Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ
（2）A
