【三维设计】高中化学鲁科版选修四 配套课件课时跟踪训练随堂基础巩固单元质量检测（全套，79份）

模块质量检测
(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
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．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 (　　)
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮的外壳镶上锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．用热的纯碱溶液洗碗去污效果好
D．电解熔融的AlCl3可制得金属铝
解析：明矾中的Al3＋可以水解形成Al(OH)3胶体，A正确；海轮的外壳上镶上锌块，
形成原电池时铁做正极被保护，B正确；纯碱溶液由于CO水解显碱性，热碱液水解程度大，去污效果好，C正确；AlCl3为共价化合物，熔融状态不能导电，D错误。
答案：D
3．下列离子方程式正确的是 (　　)
A．硫酸镁溶液跟氢氧化钡溶液反应：
SO＋Ba2＋===BaSO4↓
B．过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应：
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O
C．铜片插入硝酸银溶液中：
Cu＋Ag＋===Cu2＋＋Ag
D．澄清石灰水中加入盐酸：
Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O
解析：A选项漏掉了Mg2＋与OH－的反应，错误。C项电荷不守恒，错误。D项
Ca(OH)2应写成离子形式，错误。
答案：B
4．下列各组离子一定能大量共存的是 (　　)
A．在含有大量[Al(OH)4]－的溶液中：NH、Na＋、Cl－、H＋
B．在强碱性溶液中：Na＋、K＋、CO、NO
C．在pH＝12的溶液中：NH、Na＋、SO、Cl－
D．在[H＋]＝0.1 mol·L－1的溶液中：K＋、I－、Cl－、NO
解析：A项中[Al(OH)4]－与H＋不能大量共存。另外NH与[Al(OH)4]－发生双水解也不能共存；C项在碱性溶液中，NH不能大量共存；D项在酸性溶液中，NO具有强氧化性，能氧化I－。
答案：B
5．下列说法正确的是 (　　)
A．两难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小
B．欲使溶液中某离子沉淀完全，加入的沉淀剂应该是越多越好
C．所谓沉淀完全就是用沉淀剂将溶液中某一离子除净
D．欲使Ca2＋离子沉淀最完全，选择Na2C2O4作沉淀剂效果比Na2CO3好
解析：Ksp与温度及难溶电解质本身的性质有关，不指明温度等条件，无法通过Ksp比较溶解度的大小。
答案：D
6．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
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
7．[双选题](2011·海南高考)对于可逆反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，在温度一定下由H2(g)
和I2(g)开始反应，下列说法正确的是 (　　)
A．H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C．正、逆反应速率的比值是恒定的
D．达到平衡时，正、逆反应速率相等
解析：在可逆反应中，化学反应速率之比等于各种物质的系数之比，所以H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率比为1∶2，A错误；反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，B正确；正、逆反应速率的比值不是恒定的，C错误；达到平衡时，正、逆反应速率相等，D正确。
答案：BD
8．下列叙述不正确的是 (　　)
A．锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快产生气泡的速率
B．镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀
C．电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极
D．钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·nH2O
解析：镀层破损后，白铁(镀锌的铁)因为锌比铁活泼，所以形成原电池时，锌作负极被腐蚀，而铁作正极被保护，不易腐蚀；但是马口铁(镀锡的铁)中，铁比锡活泼，所以形成原电池时，铁作负极，更容易被腐蚀，所以B错。
答案：B
9．下列实验操作或对实验事实的叙述中存在错误的是 (　　)
A．用50 mL酸式滴定管准确量取25.00 mL酸性KMnO4溶液，放入锥形瓶中待用
B．室温下，测定浓度为0.1 mol·L－1 NaClO溶液和0.1 mol·L－1CH3COONa溶液的pH，比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
C．实验室配制氯化亚铁溶液时，将氯化亚铁先溶解在盐酸中，然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉
D．配制1 mol·L－1的NaOH溶液时，下列操作会造成所配浓度偏低：定容时仰视刻
度线；容量瓶中原有少许蒸馏水
解析：滴定管能准确量取到0.01 mL，酸性高锰酸钾具有强氧化性，用酸式滴定管量取，A正确；NaClO和CH3COONa都是强碱弱酸盐，溶液碱性越强，对应酸的酸性越弱，B正确；氯化亚铁为强酸弱碱盐，易发生水解，在配制时加盐酸可抑制水解，Fe2＋易被氧化，加少量铁粉，起到防氧化作用，C正确；配制1 mol·L－1的NaOH溶液时，容量瓶中原有少许蒸馏水，对溶液浓度无影响，D错误。
答案：D
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
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．(2011·泰安高二期末考试)下列各选项所述的两个量中，前者一定大于后者的是(　　)
A．纯水在100℃和25℃时pH
B．NH4Cl溶液中NH和Cl－的数目
C．相同温度下，pH相同的NaOH溶液和Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH－)
D．用0.1 mol/L的盐酸中和pH、体积均相同的氨水和NaOH溶液，所消耗盐酸的
体积
解析：纯水在100℃时的电离能力强于25℃，故H＋浓度前者大于后者，pH前者小于后者；NH4Cl中由于NH水解，故NH和Cl－的数目前者小于后者；NaOH能抑制水的电离，Na2CO3能促进水的电离，故水电离出的c(OH－)前者小于后者；氨水是弱碱，不完全电离，等pH的氨水和NaOH溶液，氨水的浓度远大于NaOH，消耗的盐酸多。
答案：D
12．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：
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
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
13．(2011·重庆高考)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
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
14．关于下列四个图像的说法中正确的是 (　　)
A．图①表示可逆反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH小于0
B．图②是电解氯化钠稀溶液的电解池，其中阴、阳极逸出气体体积之比一定为1∶1
C．图③表示可逆反应A2(g)＋3B2(g) 2AB3(g)的ΔH大于0
D．图④表示压强对可逆反应2A(g)＋2B(g) 3C(g)＋D(s)的影响，乙的压强大
解析：图①中显示反应物的总能量高于反应产物的总能量，所以该反应是放热反应，ΔH<0，A正确；电解氯化钠稀溶液，生成的Cl2和NaOH反应，阴、阳极逸出的气体体积之比大于1∶1，NaCl消耗完之后，发生电解水的反应，阴、阳极逸出的气体体积之比为2∶1，B错误；C选项的图像中交叉点处反应达到平衡，随后温度升高，逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，则该反应是放热反应，C错误；D选项所给的反应是气体体积减小的反应，甲、乙两种不同压强下，平衡状态不一样，D错误。
答案：A
15．[双选题]下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是(　　)
A．室温下，向0.01 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：[Na＋]＞
[SO]＞[NH]＞[OH－]＝[H＋]
B．0.1 mol·L－1NaHCO3溶液：[Na＋]＞[OH－]＞[HCO]＞[H＋]
C．Na2CO3溶液：[OH－]－[H＋]＝[HCO]＋2[H2CO3]
D．25℃时，pH＝4.75，浓度均为0.1 mol·L－1的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：[CH3COO－]＋[OH－]＜[CH3COOH]＋[H＋]
解析：由于NH水解显酸性，要使溶液显中性，加入的NaOH物质的量应大于SO的物质的量，所以[Na＋]＞[SO]＞[NH]，A正确；NaHCO3电离：NaHCO3===Na＋＋HCO，HCO水解使溶液呈碱性，但[HCO]＞[OH－]，B不正确；Na2CO3溶液中存在CO的水解平衡：CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－，及水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，由水电离出的[OH－]＝[H＋]可知溶液中[OH－]＝[HCO]＋2[H2CO3]＋[H＋]，所以C正确；由电荷守恒知：[Na＋]＋[H＋]＝[CH3COO－]＋[OH－]溶液pH＝4.75，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，则有[Na＋]＞[CH3COOH]，所以[CH3COOH]＋[H＋]＜[CH3COO－]＋[OH－]，D错误。
答案：AC
16．最近科学家在常压下把氢气和用氢气稀释的氮气分别通入一个加热到570℃的电解池中，可以合成氨气，而且转化率达到了78%。装置如图，用来合成氨气的电解池里的电解质起传导H＋的作用，这种电解质是一种固体复合材料(缩写为SCY)，两个电极是吸附在SCY内外表面上金属铯的多晶薄膜，下列说法不正确的是 (　　)
A．阳极的反应式：H2－2e－===2H＋
B．阴极的反应式：N2＋6e－===2N3－
C．电解池的总反应式：3H2＋N22NH3
D．电解池的总反应式：3H＋＋N3－NH3
解析：本题考查电化学知识，只有深刻理解并牢固掌握电解的反应原理才能正确地解答。合成氨气，氢气是还原剂，发生的是氧化反应，在电解池中氧化反应发生在阳极上，所以A正确；同理可知B正确。由于阴极和阳极反应的加和就是装置所发生的总反应，所以C正确。对于电解原理，课本上讲的内容浅显易懂，但实际问题有时较难，需要抓实质、善分析、重迁移。
答案：D
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)氢能是高效、清洁能源，制氢技术的研究开发是氢能利用的必由之路。燃料水蒸气重整法是一种有效、经济被广泛采用的制氢方法，它是通过水蒸气与燃料间的反应来制取氢气的。
(1)在催化剂作用下，天然气和水蒸气反应可制得一氧化碳和氢气。已知该反应每制得1 kg氢气。需要吸收34.4×103 kJ热量，写出该反应的热化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)CO可继续与水蒸气反应：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝
－41.0 kJ·mol－1。若将1 mol甲烷与足量水蒸气充分反应得到1 mol CO2，
该反应的焓变ΔH＝________。
(3)欲制得较纯净的氢气，可将(2)中充分反应后的气体通过足量的烧碱溶液，写出该
反应的离子方程式：_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
解析：(1)已知生成1 kg H2需吸收34.4×103 kJ热量，则生成1 g H2时需吸收34.4 kJ热量。反应的热化学方程式为：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝
(＋34.4×6) kJ·mol－1＝＋206.4 kJ·mol－1。
(2)由盖斯定律：(1)和(2)中热化学方程式相加可得热化学方程式：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165.4 kJ·mol－1。
(3)将生成的CO2和H2通入足量的NaOH溶液中发生的离子反应方程式为：
CO2＋2OH－===CO＋H2O。
答案：(1)CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
(2)＋165.4 kJ·mol－1
(3)CO2＋2OH－===CO＋H2O
18．(8分)(2011·青岛高二期末考试)对图中两极进行必要的连接并填空：
(1)在图A中，使铜片上冒H2气泡。则加以必要的连接后的装置叫________；两极
发生的电极反应式为：锌板：__________________________；铜板：
______________________________。
(2)在图B中，a、b为惰性电极，进行必要的连接后使a极析出铜，则b极出现的现
象是________；该装置叫________；该反应总的化学方程式为
____________________________。
(3)如将图A中Zn、Cu两极与图B中a、b作必要的边接后，也能产生与(1)、(2)完全相同的现象，则Zn极连________极，Cu极连________极(填a或b)。经过一段时间后，停止反应并搅匀溶液，图B中溶液的pH________(填写“升高”、“降低”或“不变”)，欲使溶液恢复至与反应前完全一致，则应加入的一定量的物质是________。
A．CuO　　　　　　　　　 B．Cu(OH)2
C．Cu2(OH)2CO3 D．CuCO3
解析：(1)若使铜片上冒H2，则A应为原电池，Zn片上发生反应：Zn－2e－===Zn2＋，
Cu片上发生反应：2H＋＋2e－===H2↑。
(2)若使a极析出铜，则a极为阴极，b极为阳极，该装置叫电解池，电解总方程式
为：2Cu(NO3)2＋2H2O通电,2Cu＋O2↑＋4HNO3。
(3)因为A为原电池，B为电解池，因此Zn相连a极，铜极连b极，电解一段时间
后，B池中因生成HNO3，pH下降，欲使溶液恢复至与反应前完全一致，则可以加
入CuO、CuCO3。
答案：(1)原电池　Zn－2e－===Zn2＋　H＋＋2e－===H2↑
(2)有气体逸出　电解池　2Cu(NO3)2＋2H2O通电,2Cu＋4HNO3＋O2↑
(3)a　b　降低　A、D
19．(9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：
(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“＝”)。
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)>
20．(9分)1 L某混合溶液，可能含有的离子如下表：
可能大量含
有的阳离子
H＋、K＋、Mg2＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋
可能大量含
有的阴离子
Cl－、Br－、I－、CO、[Al(OH)4]－
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的
体积(V)的关系如右图所示。
则该溶液中确定含有的离子是__________，一定不含有的阳离子是____________，
一定不存在的阴离子是________________，b→c的离子方程式为
__________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)经检测，该溶液中还含有大量的Cl－、Br－、I－，若向1 L该混合溶液中通入一定
量的Cl2，溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下
表所示，分析后回答下列问题：
Cl2的体积(标准状况)
2.8 L
5.6 L
11.2 L
n(Cl－)
1.25 mol
1.5 mol
2 mol
n(Br－)
1.5 mol
1.4 mol
0.9 mol
n(I－)
a mol
0
0
当通入Cl2的体积为2.8 L时，溶液中发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。
②原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为________。
解析：(1)图像分为四段：O到a段，加入NaOH溶液后无沉淀生成，说明溶液中含有H＋，由于CO、[Al(OH)4]－与H＋不能大量共存，故溶液中无这两种离子，从a到b段，继续加入NaOH溶液后生成沉淀，达到最大值，可能产生沉淀的离子有：Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋；b到c段，再加入NaOH溶液，离子继续与NaOH溶液反应，但沉淀量保持不变，说明溶液中含有NH，发生反应的离子方程式为：NH＋OH－===NH3·H2O；从c到d段，加入氢氧化钠溶液，沉淀全部溶解，说明无Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋。(2)根据氧化还原反应的规律，Cl2先与I－反应，然后再与Br－反应，加入2.8 L氯气时，I－有剩余，只发生反应Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，则Br－未反应，故原溶液中Br－的物质的量为1.5 mol；加入5.6 L(0.25 mol)氯气后，I－反应完全，Br－消耗0.1 mol，根据反应Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，反应用去氯气0.05 mol，则与I－反应的氯气为：0.25 mol－0.05 mol＝0.2 mol；由反应Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，则原溶液中的I－为0.4 mol；原溶液中Cl－的物质的量为：1.25 mol－0.125 mol×2＝1 mol；溶液的体积相同，浓度之比等于物质的量之比，Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为10∶15∶4(1∶1.5∶0.4)。
答案：(1)H＋、Al3＋、NH　Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、CO、[Al(OH)4]－　NH＋OH－
===NH3·H2O(或NH＋OH－===NH3↑＋H2O)
(2)①Cl2＋2I－===2Cl－＋I2　②10∶15∶4
21．(9分)在一定条件下，醋酸溶液中存在电离平衡：
CH3COOHCH3COO－＋H＋　ΔH＞0
(1)下列方法中，可以使0.10 mol·L－1醋酸溶液中CH3COOH电离平衡向左移动的是
________。
a．加入少量0.10 mol·L－1的稀盐酸　 b．加热
c．加水稀释至0.010 mol·L－1　 d．加入少量冰醋酸
(2)已知在25℃时，醋酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为：
醋酸　K＝1.75×10－5
亚硫酸　K1＝1.54×10－2　K2＝1.02×10－7
则25℃时，相同浓度醋酸和亚硫酸溶液的酸性强弱：CH3COOH________H2SO3(填
＞、＜或＝)
(3)25℃时，向0.10 mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量盐酸，若溶液中c(OH－)为
1.0×10－12mol·L－1，则该溶液的pH＝________。
(4)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向
左”“向右”或者“不”)；若加入少量下列固体试剂中，使产生H2的总量不变而速
率减小的是________。
a．NaNO3　b．CuSO4　c．CH3COONa　d．Na2SO4
解析：(1)加入稀盐酸，[H＋]增大，平衡向左移动，加热、加水稀释，加入冰醋酸都会使平衡向右移动。
(2)亚硫酸的电离平衡常数大，同浓度时酸性强。
(3)25℃时，KW＝1×10－14mol2·L－2，c(OH－)＝1.0×10－12mol·L－1，则c(H＋)＝
1.0×10－2mol·L－1，pH＝2。
(4)Zn与稀H2SO4反应，c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动；加入NaNO3，会产生氮的氧化物，使H2的量减小，加入CuSO4会与Zn反应生成Cu，形成原电池使反应速率加快；加入CH3COONa，生成CH3COOH，c(H＋)减小，反应速率减小，但生成H2的总量不变；加入Na2SO4，对反应无影响。
答案：(1)a　(2)＜　(3)2　(4)向右　c
22．(9分)硫酸银的溶解度较小，25℃时，每100 g水仅溶解0.836 g。
(1)25℃时，在烧杯中放入6.24 g硫酸银固体，加200 g水，经充分溶解后，所得饱和溶液的体积为200 mL。溶液中Ag＋的物质的量浓度为________mol·L－1。
(2)若在上述烧杯中加入50 mL 0.026 8 mol·L－1 BaCl2溶液，充分搅拌，溶液中
Ag＋的物质的量浓度为________mol·L－1。
(3)在(1)题烧杯中需加入________ 0.026 8 mol·L－1 BaCl2溶液，才能使原溶液中Ag＋浓度降至0.020 0 mol·L－1。
解析：(1)Ag2SO4微溶，100 g水中溶解Ag2SO4后其体积由题可知为0.100 L。
所以[Ag＋]＝×2＝0.053 6 mol·L－1。
(2)由于固体Ag2SO4过量，加入50 mL BaCl2溶液后，溶液仍为Ag2SO4的饱和溶液
则：
[Ag＋]＝0.0536 mol·L－1。
(3)设加入的BaCl2溶液体积为V
由Ag2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2AgCl↓
所以×2＝0.020 0 mol·L－1
解得V＝0.489 L。
答案：(1)0.053 6　(2)0.053 6　(3)0.489 L

[第1章　化学反应与能量转化]
(满分100分　时间90分钟)
一、选择题(本题包括16小题，每题3分，共48分)
1．在生产和生活中，人们广泛利用着化学反应释放的能量。下列说法正确的是(　　)
A．物质发生化学变化并不一定都伴随着能量变化
B．用实验方法和理论方法研究反应热的化学称为热化学
C．有能量变化的都是化学变化
D．任何反应中的能量变化都表现为热量变化
解析：物质发生化学变化时一定伴随着能量变化，A错；灯泡发光的过程中有能量
变化，但该过程不是化学变化，C错；化学反应中的能量变化大部分表现为热量变
化，但也有其他能量变化，如热能、光能，D错。
答案：B
2．废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是(　　)
A．石墨　　　　　　 B．二氧化锰
C．锌 D．汞
解析：废电池中的重金属如镉、汞等对环境会造成严重污染。
答案：D
3．我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的pH
平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正
确的是(　　)
A．此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B．发生电化学腐蚀时的正极反应为
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
C．在化学腐蚀过程中有氢气产生
D．发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe－2e－===Fe2＋
解析：由于该城市出现了严重的酸雨，因此铁制品既可以直接与H＋反应生成H2，
也可以形成原电池，发生析氢腐蚀，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
答案：B
4．(2011·海南高考)已知2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)
ΔH＝－701.0 kJ·mol－1
2Hg(l)＋O2(g)??2HgO(s)
ΔH＝－181.6 kJ·mol－1
则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为(　　)
A．＋519.4 kJ·mol－1　　　　 B．＋259.7 kJ·mol－1
C．－259.7 kJ·mol－1 D．－519.4 kJ·mol－1
解析：由盖斯定律，第一个式子减去第二个式子除以2得：
Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)
ΔH＝(－701.0 kJ·mol－1＋181.6 kJ·mol－1)/2
＝－259.7 kJ·mol－1。
答案：C
5．如图为某反应的焓变示意图，下列有关该反应的说法中正确的是(　　)
A．ΔH>0
B．X能量一定高于M
C．该反应为放热反应
D．该反应一定不必加热就可以发生
解析：反应物X、Y的能量高于生成物M、N，该反应为放热反应，ΔH<0，放热反
应有时也需要加热才可以发生。
答案：C
6．关于如图所示装置的叙述，正确的是(　　)
A．铜是阳极，铜片上有气泡产生
B．铜片质量逐渐减少
C．电流从锌片经导线流向铜片
D．铜离子在铜片表面被还原
解析：Zn比Cu活泼，Zn为负极Cu为正极，电流由铜片经导线流向锌片，Zn片
质量逐渐减少，Cu片质量不断增加，Cu2＋在铜片表面得电子被还原为铜。
答案：D
7．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是(　　)
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：
2Cl－－2e－===Cl2
B．氢氧燃料电池的负极反应式：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋
D．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：
Fe－3e－===Fe3＋
解析：电解饱和食盐水时，阳极上Cl－放电：2Cl－－2e－===Cl2；氢氧燃料电池的负
极发生氧化反应，应是H2失电子；精炼铜时，粗铜与电源正极相连；钢铁发生电
化学腐蚀的负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。
答案：A
8．把等物质的量的Na2SO4、NaCl、AgNO3混合物放入足量水中，经充分搅拌后，将
所得溶液用石墨电极进行电解，阳极生成的物质是(　　)
A．H2 B．Ag
C．Cl2 D．O2
解析：将等物质的量的NaCl和AgNO3混合物放入水中，发生反应：NaCl＋
AgNO3===NaNO3＋AgCl↓，所得溶液为NaNO3和Na2SO4的混合液，用石墨电极
电解时，实质是电解水，阳极上生成的物质是O2。
答案：D
9．[双选题]下列说法正确的是(　　)
A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐
蚀
C．钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不
同
D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化
解析：金属的腐蚀就是金属失电子被氧化的过程，因此D正确；析氢腐蚀和吸氧腐
蚀是由于水膜酸性不同，正极反应就不同，C正确；原电池反应既可以加快金属的
腐蚀，也可用于防止金属的腐蚀，如轮船外壳镶嵌锌块；不锈钢、镀锌铁等中的Fe
均不易被腐蚀，A、B不正确。
答案：CD
10．下列说法或表示方法正确的是(　　)
A．若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由“C(石墨)===C(金刚石)　ΔH＝1.9 kJ·mol” 可知，金刚石比石墨稳定
C．在101 kPa时，2 g H2 完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的
热化学方程式表示为：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－285.8 kJ/mol
D．在稀溶液中：H＋＋OH－===H2O　ΔH＝－57.3 kJ·mol ，若将含1 mol H2SO4与
含2 mol NaOH的溶液混合，放出的热量等于114.6 kJ
解析：S(g)转化成S(s)需要放出热量，因此燃烧等量的硫蒸气放出的热量多于硫固
体，A错；由石墨转变为金刚石需吸收热量，说明石墨的能量低于金刚石，石墨比
金刚石稳定，B错；2 mol H2的质量为4 g，因此ΔH＝－571.6 kJ/mol，C错；1 mol
H2SO4与2 mol NaOH反应生成2 mol H2O，放出的热量等于114.6 kJ，D对。
答案：D
11．[双选题]烧杯A中盛放0.1 mol·L－1的H2SO4溶液，烧杯B中盛放0.1 mol·L－1的
CuCl2溶液(两种溶液均足量)，装置如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．A为原电池，B为电解池
B．A为电解池，B为原电池
C．当A烧杯中产生0.1 mol气体时，B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol
D．一段时间后，B烧杯中溶液的浓度增大
解析：由A、B两装置可知，A为原电池，B为电解池。A、B两池产生气体关系为：
H2～Cl2～2e－，故n(H2)＝n(Cl2)，电解CuCl2溶液的反应式为CuCl2Cu＋
Cl2↑，故浓度减小。
答案：BD
12．将金属a放入b(NO3)2溶液中发生如下反应：a＋b2＋===a2＋＋b，则下列说法正确
的是 (　　)
A．常温下，a或b可以与水发生反应
B．a与b用导线连接插入稀H2SO4中，则形成原电池且b极上有H2放出
C．a与b用导线连接插入b(NO3)2中一定构成原电池
D．用惰性电极电解a(NO3)2与b(NO3)2的混合液，在阳极先析出b
解析：金属a放入b(NO3)2溶液中能把b置换出来，说明a的活泼性大于b，而且a、
b都不能与水反应，因为若a或b能与水反应，盐溶液首先会与水反应而不会生成
单质，A错误；若a的活泼性大于H，则能与b、H2SO4形成原电池，反之则不能
形成原电池，B错误；由于a能与b(NO3)2自发反应，故a、b与b(NO3)2一定能构
成原电池，C正确；用惰性电极电解a(NO3)2与b(NO3)2的混合液，在阴极上b先
析出，D错误。
答案：C
13．燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4)等跟O2(或空气)起反应将化学能转变为电能的
装置，电解质溶液是强碱(如KOH)溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法中不正确
的是(　　)
A．通入氧气的一极发生还原反应，通入甲烷的一极发生氧化反应
B．负极的电极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
C．随着反应的进行，电解质溶液的pH保持不变
D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的大
解析：甲烷燃料电池的负极燃气是CH4，发生氧化反应，通入O2的一极为正极，
发生还原反应，正极反应式为2O2＋4H2O＋8e－===8OH－，负极需消耗10OH－，因
此电解质溶液中的OH－深度下降，pH降低。
答案：C
14．某蓄电池放电、充电时的反应为
Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2
下列推断中正确的是(　　)
①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极　②充电时，阴极上的电极反应式是：Fe(OH)2
＋2e－===Fe＋2OH－　③充电时，Ni(OH)2为阳极　④该蓄电池的电极必须是浸在某
种碱性电解质溶液中
A．①②③　　　　　　 B．①②④
C．①③④ D．②③④
解析：根据元素化合价变化，放电时Fe为负极，Ni2O3为正极，①错；充电时，阴
极发生还原反应，②对；充电时，Ni(OH)2中Ni元素的化合价升高，因此Ni(OH)2
为阳极，
③对；因Fe、Ni2O3、Fe(OH)2、Ni(OH)2均可以与酸反应，因此该蓄电池的电极必
须浸在碱性电解质溶液中。
答案：D
15．(2012·泰安检测)通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量或形成1 mol某化学
键所释放的能量看作该化学键的键能，键能的大小可用于估算化学反应的反应热
(ΔH)，已知
化学健
H－H
Cl－Cl
H－Cl
键能
436 kJ·mol－1
243 kJ·mol－1
431 kJ·mol－1
则下列热化学方程式不正确的是(　　)
A.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
ΔH＝－183 kJ·mol－1
C.H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g)
ΔH＝91.5 kJ·mol－1
D．2HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)
ΔH＝183 kJ·mol－1
解析：化学反应的实质是旧键断裂，新键生成，断键吸热，成键放热，根据各化学
键的键能可知H2和Cl2的反应是放热反应，C错误，A、B、D中ΔH的数据与化
学方程式中的系数关系是正确的。
答案：C
16．用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间，
假设电解时温度不变，且用惰性电极，下列说法不正确的是(　　)
A．当电池负极消耗m g气体时，电解池阴极同时有m g气体生成
B．电池的正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．电解后c(Na2CO3)不变，且溶液中有晶体析出
D．电池中c(KOH)不变；电解池中溶液pH变大
解析：氢氧燃料电池负极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，正极反应为O2＋2H2O
＋4e－===4OH－，总反应为2H2＋O2===2H2O，n(KOH)不变，c(KOH)变小；电解
Na2CO3溶液实质是电解水，阴极反应为4H＋＋4e－===2H2↑，由电子守恒知与电
池负极消耗的H2的量相等，由于Na2CO3溶液是饱和的，水减少，溶液中会有晶
体析出，但溶液的浓度不变，且温度不变，其pH不变。
答案：D
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(6分)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g)===4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－574 kJ·mol－1
CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1 160 kJ·mol－1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移电子总数为______(阿
伏加德罗常数的值用NA表示)，放出的热量为______kJ。
解析：将两热化学方程式相加得
2CH4(g)＋4NO2(g)===2N2(g)＋2CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1734 kJ·mol－1
可以看出2×22.4 L CH4被氧化转移电子总数为16 NA，放出热量1 734 kJ.故4.48 L
转移电子总数为1.6 NA，放出热量173.4 kJ。
答案：1.60 NA(或1.6 NA)　173.4
18．(6分)将1 L含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl 的水溶液用惰性电极电解一段时
间后。
(1)若在一个电极上得到0.1 mol Cu，另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积
是________ L。
(2)若在一个电极上恰好得到0.4 mol Cu，另一电极上再析出气体(在标准状况下)
的体积是________ L。
解析：(1)设另一电极上析出气体在标准状况的体积为x，根据题意得，在另一电极
上得到的气体全是Cl2，电解方程式为：
Cu2＋＋2Cl－Cu　＋　Cl2↑
1 mol　　22.4 L。
0.1 mol　x
x＝2.24 L。
(2)当再析出另外0.3 mol Cu时，其阳极反应为：
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
即2Cu～　4e－　～　O2
n(O2)＝n(Cu)＝0.15 mol，
V(O2)＝0.15 mol×22.4L·mol－1＝3.36L。
答案：(1)2.24　(2)3.36
19．(8分)钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四
分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________。
(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答：
①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是_ _______________________。
②镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
_______________________________________________________________________
____________________________________________________________。
解析：铁作原电池的正极或电解池的阴极时可防止被腐蚀，B为原电池，锌作负极
被腐蚀，铁作正极被保护，D为电解池，铁与电源的负极相连，作阴极被保护；
在铁件上镀铜时，铜作阳极，与正极相连，铁件作阴极，Cu2＋得电子生成Cu：
Cu2＋＋2e－===Cu，镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极，腐蚀加快，镀
锌铁形成的原电池中铁作正极被保护。
答案：(1)BD　(2)①铜　Cu2＋＋2e－===Cu
②镀层破损后，镀铜铁形成的原电池中铁作负极被腐蚀，镀锌铁形成的原电池中铁
作正极被保护。
20．(9分)某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出
了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：
方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为
__________________________________________________________________。
方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面
的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反
应式。
正极反应式：________________________________________________________。
负极反应式：________________________________________________________。
方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方
案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：______________________，用离子方程式表示其反应原理：_____________________________________________________________。
解析：方案Ⅰ：铁与酸反应而铜与酸不反应。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
方案Ⅱ：设计原电池时以铁、铜为电极，电解质溶液应能与电极反应，实验现象应
比较明显。
方案Ⅲ：设计简单实验时注意原理与方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同，且现象明显，操
作简单。
答案：方案Ⅰ：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
方案Ⅱ：
　
方案Ⅲ：将铁片置于CuSO4溶液，若铁棒表面覆盖一层铜，说明Fe比Cu活动性强　
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu(合理即可)
21．(11分)请按要求回答下列问题。
　
(1)根据图1回答①②：
①若断开K2，闭合K1。
A电极可观察到的现象________________________________________________；
B极的电极反应式为__________________________________________________。
②若断开K1，闭合K2，A电极可观察到的现象是________________；B极的电极
反应式为____________。
(2)根据图2回答③④：
③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应
式为________________，电解反应的离子方程式为________________。
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。
解析：(1)①断开K2，闭合K1，则构成原电池。Zn为负极，失去电子变为Zn2＋进入
溶液；Cu为正极，其电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。②断开K1，闭合K2，则构成
电解池，A极为阴极，有红色铜在Zn极表面析出；B极为阳极，Cu失去电子变成
Cu2＋进入溶液。
(2)①图2中石墨为阳极，其电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，总电解反应
式为
2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。
②根据转移电子守恒得，
×2＝×4
V＝0.175a L。
答案：(1)①锌不断溶解
Cu2＋＋2e－===Cu
②锌极镀上一层红色的铜
Cu－2e－===Cu2＋
(2)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋　②0.175a
22．(12分)(1)合成氨反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝－92.2
kJ·mol－1
已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应，在某一定条件下，N2
的转化率仅为10%，要想通过该反应得到92.2 kJ的热量，至少在反应混合物中
要投放N2的物质的量为________ mol。
(2)肼(N2H4)－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH
溶液。肼－空气燃料电池放电时：
正极的电极反应式：__________________________，
负极的电极反应式：__________________________。
(3)如图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是：________________________________________
_______________________________________________________________。
②假设使用肼－空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128 g，则肼－
空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为
20%)。
解析：(1)据热化学方程式可知，1 mol N2完全反应才能得到92.2 kJ的热量，而N2
转化率为10%，则实际需要投入10 mol N2才能转化1 mol N2。
(2)肼－空气燃料电池中，O2在正极放电，生成OH－。
(3)电解池中，Cu做阳极，自身放电生成Cu2＋，由电子守恒得Cu～O2～2e－，n(Cu)
＝2 mol，消耗n(O2)＝1 mol，则V空气＝112 L(标准状况)。
答案：(1)10
(2)O2＋4e－＋2H2O===4OH－
N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑
(3)①Cu2＋＋2e－===Cu　②112
[第3章　物质在水溶液中的行为]
(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)
1．100℃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
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．对水的电离平衡不产生影响的粒子是 (　　)
A．?　　　　　　　　 B．26M3＋
C． D．
解析：A项中HCl溶于水电离出H＋，抑制了水的电离；B项中M3＋为Fe3＋，Fe3＋
与H2O电离出的OH－结合，生成Fe(OH)3，促进水的电离；C项中Cl－对水的电离
平衡无影响；D为CH3COO－，属于弱酸根离子，会结合水电离出的H＋生成弱酸
CH3COOH，从而促进水的电离。
答案：C
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．2.0
C．12.0 D．12.4
解析：c(H＋)＝
＝
0．01 mol·L－1，pH＝2。
答案：B
4．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
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
5．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
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
6．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－
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
7．下列离子方程式书写正确的是 (　　)
A．过量的SO2通入NaOH溶液中：
SO2＋2OH－===SO＋H2O
B．Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
C．NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液：
2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O
D．NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：
2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋2H2O＋CO
解析：过量的SO2与NaOH作用生成NaHSO3，A不符合反应的实际情况；在酸性
条件下，NO的氧化性强于Fe3＋，方程式中应有NO；C选项电荷、质量、电子得
失都守恒；NaHCO3与过量Ba(OH)2溶液反应的离子反应方程式为HCO＋
OH－＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O。
答案：C
8．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－]
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
9．下列各组溶液中，用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是 (　　)
A．Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)
B．NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)
C．NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)
D．(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)
解析：A项，选用FeCl3检出KSCN(血红色)和Ba(OH)2(红褐色沉淀)，再用Ba(OH)2检验Mg(NO3)2(白色沉淀)；B项，加入H2SO4有无色无味气体放出的为NaHCO3，有刺激性气味气体放出的为(NH4)2SO3，有白色沉淀的为Na2SiO3；C项，加入AgNO3溶液，CaCl2和K2CO3均产生白色沉淀，不能鉴别；D项，加入KOH溶液，只产生刺激性气味气体的为(NH4)3PO4，有蓝色沉淀生成的为CuSO4，有白色沉淀生成且随KOH的加入而使沉淀消失的为AlCl3，无明显现象发生的为NaBr。答案：C
10．两人用同一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液，甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗
后，使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中，乙则用甲用过的碱式滴定管另
取碱液于刚用水洗过且留有蒸馏水珠的锥形瓶中，其他操作及读数全部正确。下
列说法正确的是 (　　)
A．甲操作正确 B．乙操作有误
C．甲测定的数值一定比乙小 D．乙实际测得值较准确
解析：本题考查酸碱中和滴定。锥形瓶不需要用待测液润洗，甲操作错误。甲操作过程中，碱式滴定管没有用待测液润洗，实际取的碱液比理论值偏小，但甲将锥形瓶用待测液润洗使碱液的量又增多，无法判断最终甲的测定数值比乙大还是小，C错。乙用甲使用过的碱式滴定管取碱液，相当于碱式滴定管已经润洗了，锥形瓶内有水对实验无影响，乙实际测得的数值比较准确，D正确。
答案：D
11．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
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
12．将AgCl与AgBr的饱和溶液等体积混合，再加入足量浓AgNO3溶液，发生的反
应为 (　　)
A．只有AgBr沉淀生成
B．AgCl和AgBr沉淀等量生成
C．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgCl沉淀为主
D．AgCl和AgBr沉淀都有，但以AgBr沉淀为主
解析：加入AgNO3溶液，Br－先与Ag＋结合成沉淀，Cl－再与过量的Ag＋结合成沉
淀，AgBr的溶解度相对更小，但混合溶液中c(Cl－)远大于c(Br－)，所以以AgCl沉
淀为主。
答案：C
13．如图所示用一定浓度的NaOH溶液Y滴定10 mL一定物质的量浓度的盐酸X，依
据图示推出X和Y的物质的量浓度是下列各组中的 (　　)
A
B
C
D
X物质的量浓度
/mol·L－1
0.12
0.04
0.03
0.09
Y物质的量浓度
/mol·L－1
0.04
0.12
0.09
0.03
解析：观察图知，当NaOH溶液的体积为30 mL时正好中和，根据c1V1＝c2V2，
V1∶V2＝10 mL∶30 mL＝1∶3，则c1∶c2＝3∶1，故B、C选项被排除。又由于加
入20 mL NaOH时，溶液pH已达到2，设HCl的物质的量浓度为3c，NaOH物质
的量浓度为c，则＝10－2 mol·L－1，c＝0.03 mol·L－1。
答案：D
14．醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－下列叙述不正确的
是 (　　)
A．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：
c(H＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)
B．0.10 mol·L－1的CH3COOH溶液加水稀释，溶液中c(OH－)减小
C．CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．常温下，pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，
溶液的pH<7
解析：在CH3COOH溶液中含有H＋、OH－和CH3COO－，由电荷守恒可得c(H＋)
＝c(OH－)＋c(CH3COO－)；0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液在加水稀释过程中酸性减
弱，c(H＋)减小，在一定温度下，KW是一定值，故c(OH－)增大；在醋酸中加入醋酸
钠，c(CH3COO－)增大，平衡逆向移动；pH＝2的CH3COOH溶液的[H＋]与pH＝
12的NaOH溶液中的[OH－]相等，但CH3COOH是弱电解质，部分电离，故
CH3COOH溶液的物质的量浓度大于NaOH溶液的浓度，二者等体积混合，醋酸过
量，溶液显酸性，pH<7。
答案：B
15．Mg(OH)2在水中达到溶解平衡：Mg(OH)2(s) Mg2＋＋2OH－，下列哪种情可
使Mg(OH)2(s)的量减少 (　　)
A．加入MgCl2溶液 B．加入少量NaOH
C．加入NH4NO3溶液 D．加入K2S溶液
解析：A使[Mg2＋]增大，B使[OH－]增大，均使平衡逆向移动，Mg(OH)2(s)的量增加，加入K2S溶液，S2－水解呈碱性，抑制Mg(OH)2固体溶解；加入NH4NO3，NH与OH－结合生成NH3·H2O，使[OH－]减小，平衡向右移动，促进Mg(OH)2(s)溶解。
答案：C
16．下列各组数据中，其比值为2∶1的是 (　　)
A．氨水与(NH4)2SO4溶液混合后pH＝7的溶液中，[NH]∶[SO]
B．相同温度下，0.2 mol·L－1乙酸溶液与0.1 mol·L－1乙酸溶液中，[H＋]之比
C．Na2CO3溶液中，[Na＋]∶[CO]
D．pH＝12的Ba(OH)2溶液与pH＝12的KOH溶液中，c[Ba(OH)2]∶c(KOH)
解析：A中pH＝7，则[H＋]＝[OH－]由电荷守恒：[NH]＋[H＋]＝2[SO]＋[OH－]可推知[NH]＝2[SO]；B中温度相同，乙酸溶液浓度越大电离程度越小，0.2 mol·L－1的溶液中[H＋]与0.1 mol·L－1的溶液中[H＋]之比小于2∶1；C中CO部分水解，因此[Na＋]与[CO]之比大于2∶1，D中pH相同的Ba(OH)2、KOH中的[OH－]相同，但Ba(OH)2、KOH的浓度之比为1∶2。
答案：A
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(6分)某温度(t℃)下的溶液中，[H＋]＝10－xmol·L－1，[OH－]＝10－y mol·L－1，x与y
的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)此温度下，水的离子积KW为________，则该温度t__________25℃(填
“＞”“＜”或“＝”)，pH＝7的溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)若将此温度(t℃)下pH＝11的苛性钠溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L混合(假设混
合后溶液体积的微小变化忽略不计)。试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体
积比。
①若所得混合液为中性，则a∶b＝__________________________________；
②若所得混合液的pH＝2，则a∶b＝________________________________。
解析：(1)由图知KW＝1×10－13＞10－14，则t＞25℃，中性时pH＝6.5，当pH＝7时溶液呈碱性；(2)pH＝11的NaOH溶液中[OH－]＝＝10－2mol·L－1，溶液呈中性时，n(H＋)＝n(OH－)即10－1×b＝10－2×a，a∶b＝10∶1；若混合液pH＝2，则＝10－2，得a∶b＝9∶2。
答案：(1)1×10－13　＞　碱　
(2)①10∶1　②9∶2
18．(8分)常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合
后所得溶液的pH如下表：
实验
编号
HA
NaOH
混合溶液的pH
甲
[HA]＝0.2 mol·L－1
[NaOH]＝0.2 mol·L－1
pH＝a
乙
[HA]＝c1 mol·L－1
[NaOH]＝0.2 mol·L－1
pH＝7
丙
[HA]＝0.1 mol·L－1
[NaOH]＝0.1 mol·L－1
pH＝9
丁
pH＝2
pH＝12
pH＝b
请回答：
(1)不考虑其他组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a(混合溶液的pH)来说明
HA是强酸还是弱酸？
__________________________________________________________________。
(2)c1________(填“＜”、“＞”或“＝”)0.2 mol·L－1。乙组实验中HA和NaOH
溶液混合前，HA溶液中[A－]与NaOH溶液中[Na＋]的关系是________(从下面选项
中选择填空)。
A．前者大 B．后者大
C．二者相等 D．无法判断
(3)从丙组实验结果分析，该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是
__________________________，其中，[A－]＝________ mol·L－1(不能做近似计算，
回答准确值，结果不一定要化简)。
(4)丁组实验中，HA和NaOH溶液混合前[HA]________(填“＜”、“＞”或
“＝”)[NaOH]，b________(填“＜”、“＞”或“＝”)7。
解析：(1)甲组中HA与NaOH恰好完全反应生成NaA和H2O，若溶液呈中性，说
明A－不水解，HA是强酸，若溶液呈碱性，说明A－水解，HA是弱酸；(2)乙组混合溶液呈中性，而甲溶液可能呈碱性，所以[HA]大于甲中的浓度，但由于HA不完全电离，其中[A－]要远小于NaOH溶液中[Na＋]；(3)丙组混合溶液呈碱性，[OH－]＞[H＋]，由电荷守恒[Na＋]＋[H＋]＝[A－]＋[OH－]知[Na＋]＞[A－]，所以离子浓度由大到小的顺序是[Na＋]＞[A－]＞[OH－]＞[H＋]。[A－]＝[Na＋]＋[H＋]－[OH－]＝(0.05＋1×10－9－1×10－5)mol·L－1。(4)HA的pH＝2，则[H＋]＝10－2mol·L－1，[HA]＞10－2mol·L－1，NaOH溶液的pH＝12，则[OH－]＝10－2mol·L－1，[NaOH]＝10－2mol·L－1，二者混合后HA过量，溶液呈酸性，pH＜7。
答案：(1)若a＝7，HA是强酸，若a>7，HA是弱酸
(2)＞　B
(3)[Na＋]＞[A－]＞[OH－]＞[H＋]　
0．05－1×10－5＋1×10－9
(4)＞　＜
19．(10分)现有四瓶丢失标签的NaOH、Na2CO3、AlCl3、NH4HSO4溶液，为鉴别四
瓶溶液，将四瓶溶液编号为A溶液、B溶液、C溶液、D溶液进行实验。实验过程和记录如图所示(无关物质已经略去)：
请回答：
(1)Y、Z的化学式分别为：Y________；Z__________。
X与B反应的离子方程式为________________________________________。
(2)D溶液pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是(用离子方程式表
示)_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是___________________________________________________。(用化学式表示)
(4)请写出C与过量B反应(加热)的离子方程式_____________________________
_____________________________________________________________________。
(5)若B、C的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性，则该溶液中离子浓度从大到小的
顺序是__________________________________________________。
解析：根据A、B反应的物质的量之比及沉淀和B反应的物质的量之比可知，A为AlCl3，B为NaOH；NaOH与C反应可产生使石蕊溶液变蓝的气体，则C为NH4HSO4，D为Na2CO3。
(5)由于NH水解使溶液呈酸性，而NaOH、NH4HSO4的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性，则NaOH的物质的量比NH4HSO4的大，该混合溶液中离子浓度从大到小的顺序是[Na＋]＞[SO]＞[NH]＞[H＋]＝[OH－]。
答案：(1)NH3　CO2
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(2)大于　CO＋H2OHCO＋OH－
(3)NaOH＞Na2CO3＞AlCl3＞NH4HSO4
(4)NH＋H＋＋2OH－NH3↑＋2H2O
(5)[Na＋]＞[SO]＞[NH]＞[H＋]＝[OH－]
20．(8分)10℃时加热饱和NaHCO3溶液，测得该溶液的pH发生如表所示的变化。
温度/℃
10
20
30
加热煮沸后冷却到50℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
甲同学认为，该溶液pH增大的原因是HCO的水解程度增大，故碱性增强，有关反应的离子方程式为__________________________。乙同学认为，溶液pH增大的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3，并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3的水解程度，该分解反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
丙同学认为，甲、乙的判断都不充分，他进行如下探究来验证他们的判断是否正确。
(1)在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X，若产生沉淀，则________(填“甲”或“乙”)的判断正确，试剂X是________(填序号)。
A．Ba(OH)2溶液 B．BaCl2溶液
C．NaOH溶液 D．澄清石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10℃，若溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)8.3，则________(填“甲”或“乙”)的判断正确。
(3)丙同学查阅资料后发现，NaHCO3的分解温度为150℃，他断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的，原因是________________________________________________________________________。
解析：(1)若乙同学正确，则加入BaCl2溶液会产生白色沉淀。
(2)再冷却到10℃时如果NaHCO3未分解，则pH还应是8.3，甲正确，若pH＞8.3，则说明NaHCO3分解成Na2CO3，乙正确。
(3)NaHCO3的分解温度为150℃，而在水溶液中煮沸时温度为100℃，达不到NaHCO3的分解温度，所以乙错误。
答案：HCO＋H2OH2CO3＋OH－　大于
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(1)乙　B
(2)等于　甲　(或　大于　乙)
(3)乙　水溶液煮沸时才100℃，达不到NaHCO3的分解温度，所以NaHCO3不分解
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)
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
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
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．(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
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　④HClO
⑤H2SO4　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_____________________________________________。
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。
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2章　化学反应的方向、限度与速率]
(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)
1．25℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝56.76 kJ·mol－1能自
发进行的原因是 (　　)
A．是吸热反应　　　　　 B．是放热反应
C．是熵减少的反应 D．熵增大效应大于能量效应
解析：根据化学反应的焓变与熵变的综合关系式ΔH－TΔS＜0分析，该反应ΔH＞0，
要使反应自发进行必须使TΔS＞ΔH。
答案：D
2．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化
如图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓
度，结果应是 (　　)
A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1
B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1
C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
解析：本题考查化学反应速率的计算，意在考查考生对图表的分析能力和数据的处
理能力。4～8 min间化合物Bilirubin的浓度变化为Δc＝10 μmol·L－1，则v(Bilirubin)
＝＝2.5 μmol·L－1·min－1；根据图示，每隔4 min化合物Bilirubin的浓
度减小一半，则16 min时化合物Bilirubin的浓度为8 min时浓度的1/4，故16 min
时其浓度为10 μmol·L－1×1/4＝2.5 μmol·L－1，B项正确。
答案：B
3．(2011·深圳高级中学月考)下列关于化学平衡常数的说法正确的是 (　　)
A．化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化
B．平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动
C．改变浓度，平衡常数一定改变
D．催化剂改变达到平衡的时间，必引起平衡常数的改变
解析：化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关；平衡发生移动，
是由于Q≠K，可能是Q发生了变化，平衡常数不一定发生变化，但平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动。
答案：B
4．工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)　ΔH
＝＋Q kJ·mol－1(Q＞0)，某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上
的反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是 (　　)
A．反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率
B．若反应开始时SiCl4为1 mol，则达到平衡时，吸收热量为Q kJ
C．反应至4 min时，若HCl的浓度为0.12 mol·L－1，则H2的反应速率为
0.03 mol·L－1·min－1
D．当反应吸收热量为0.025 Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol·L－1的NaOH
溶液恰好反应
解析：该反应为体积增大的反应，增大压强平衡左移，SiCl4转化率减小，A错；该
反应为可逆反应，不能实现完全转化，放出的热量一定小于QkJ，B错；反应至4 min
时，HCl的浓度为0.12 mol·L－1，表示的反应速率为：v(HCl)＝0.03 mol·L－1·min－1，
换算为v(H2)＝0.015 mol·L－1·min－1，C错；当吸热0.025 Q kJ时，说明反应的SiCl4
为0.025 mol，生成HCl 0.1 mol，其与100 mL 1 mol·L－1的NaOH恰好反应，D正确。
答案：D
5．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是 (　　)
A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O)
解析：根据反应方程式知4v正(O2)＝5v逆(NO)表示v正＝v逆，所以A正确。生成NO、
消耗NH3均为正反应的变化，所以B中叙述未表示逆反应的情况，所以B错误。
由于反应物、生成物均为气体，所以增加容器体积，v正、v逆都减小，C错误。v正
(NH3)∶v正(H2O)＝2∶3，D错误。
答案：A
6．(2011·西安高二检测)已知：A(s)＋B(g)2D(g) 　ΔH＞0，该反应达到平衡后，下
列条件的改变有利于平衡向正反应方向移动的是 (　　)
A．升高温度和减小压强　　　 B．降低温度和减小压强
C．降低温度和增大压强 D．升高温度和增大压强
解析：该反应为正向气体分子数增多且反应吸热，因此低压高温有利于平衡正向移
动。
答案：A
7．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是 (　　)
A．反应开始2 min内平均反应速率最大
B．反应速率先增大后又减小
C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应在第2 min到第4 min间生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝
0.1 mol·min－1
解析：首先要看明白图像，图中的曲线表明，二氧化碳的产生速率先快后慢。在第
一个2 min内产生了0.1 mol CO2，第二个2 min内产生了0.2 mol CO2，第三个2 min
内产生了0.05 mol CO2，反应速率先增大后减小；先增大是由于反应放热，使溶液
温度升高，导致反应速率增大，4 min后速率下降则是由于浓度降低所引起的，通
过计算知，A项错误，应该是2 min～4 min的平均速率最大。
答案：A
8．[双选题]可逆反应2A(g)＋B(g)3C(？)＋D(？)　ΔH<0，其他条件不变，随着温
度的降低，混合气体平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断正确的是(　　)
A．C和D可能都是固体
B．C和D一定都是气体
C．若D为固体，则C一定是气体
D．C和D可能都是气体
解析：降温，平衡向右移动，混合气体的平均相对分子质量有变小的趋势，
由＝，则C、D可能都是气体，此时m(气)不变，n(气)增大；也可能D
是固体，C是气体，m(气)变小，n(气)不变。
答案：CD
9．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
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
解析：由平衡常数的表达式可得，该反应化学方程式应为CO2＋H2CO＋H2O，
故D错；由题意知，温度升高，平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应，
ΔH>0，A正确；恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，H2浓度不变，故B错；C
项，升高温度，正、逆反应速率都会增大，故C错。
答案：A
10．下列反应在任意温度下一定能自发进行的是 (　　)
A．2NaCl＋2H2O通电,2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
B．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)　ΔH＜0
C．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＞0
D．X2Y2(g)===X2(g)＋Y2(g)　ΔH＜0
解析：A项需通电才能进行，为非自发反应；B项ΔH＜0，ΔS＜0，在低温下
ΔH－TΔS＜0，反应能自发进行；C项ΔH＞0，ΔS＞0，在高温下ΔH－TΔS＜0，反
应能自发进行；D项，ΔH＜0，ΔS＞0，在任何温度下ΔH－TΔS＜0，反应一定能
自发进行。
答案：D
11．已知200 ℃，反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)的平衡常数K＝10，则下
列情况达到平衡状态的是(　　)
c(NO)
c(CO)
c(CO2)
c(N2)
A
1
1
0.1
0.1
B
0.1
0.1
0.1
0.1
C
0.2
0.1
0.2
1
D
0.3
0.2
0.2
0.3
解析：根据方程式写出浓度商的表达式，然后代入数值计算，浓度商与平衡常数相
等时即为平衡状态。B项中Q＝＝10，即Q＝K，处于平衡状态。
答案：B
12．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
关于合成氨工业的说法中不正确的是 (　　)
A．混合气进行循环利用遵循绿色化学思想
B．合成氨反应须在低温下进行
C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率
D．使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动
解析：合成氨反应在700 K的高温下进行。
答案：B
13．T ℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)
所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系
如图(Ⅱ)所示，则下列结论正确的是(　　)
A．在(t1＋10) min时，其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动
B．(t1＋10) min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动
C．T ℃时，在相同容器中，若由0.3 mol·L－1A、0.1 mol·L－1 B和0.4 mol·L－1 C反
应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4 mol·L－1
D．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大
解析：图(Ⅰ)是c－t图，根据A、B浓度分别减少0.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1，C的
浓度增大0.4 mol·L－1，则反应方程式为A＋3B??2C，A选项：增大压强，平衡
右移，A错误；B选项：保持总压不变，通入稀有气体，平衡左移，B错误；C选
项此时各物质浓度与原平衡相等，正确；D选项：由图(Ⅱ)可知T1>T2，且温度升高，
B的体积分数增大，平衡左移，所以正反应方向为放热反应，A的转化率减小，D
错误。
答案：C
14.右图所示为800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分
析不能得出的结论是(　　)
A．A是反应物
B．前2 min A的分解速率为0.1 mol·L－1·min－1
C．达平衡后，若升高温度，平衡向正反应方向移动
D．反应的方程式为：2A(g) 2B(g)＋C(g)
解析：据题意知A为反应物，B、C为生成物，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝
(0.4 mol·L－1－0.2 mol·L－1)∶(0.3 mol·L－1－0.1 mol·L－1)∶0.1 mol·L－1＝2∶2∶1，故
反应方程式为2A(g)2B(g)＋C(g)；前2 min A的分解速率为
＝0.1 mol·(L·min)－1；据题意无法判断改变温度时，平衡移
动的方向，故选C。
答案：C
15．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g) xC(g)符合图像(Ⅰ)所示关系。由此推断，对图像(Ⅱ)的不正确的说法是 (　　)
A．p3>p4，y轴表示A的转化率
B．p3>p4，y轴表示B的质量分数
C．p3>p4，y轴表示C的质量分数
D．p3>p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量
解析：据图像(Ⅰ)知，在压强不变时，曲线b的斜率比c的大，故T1>T2。降温(T1→T2)
时，C%增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，曲线b
的斜率比a的大，故压强p2>p1，增大压强(p1→p2)时，C%增大，即平衡正向移动，
故x<2即x＝1。由图像(Ⅱ)知，保持体系温度不变，增大压强(p4→p3)，平衡正向移
动，C%、A、B的转化率、混合气体的平均相对分子质量均增大，而A、B的质量
分数要减小，故答案为B。
答案：B
16．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)(正反应为放热反应)，下列说法中正确的是 (　　)
A．达到平衡后加入N2，当重新达到平衡时，NH3的浓度比原平衡的大，N2的浓度
比原平衡的小
B．达到平衡后，升高温度，既加快了正、逆反应速率，又提高了NH3的产率
C．达到平衡后，缩小容器体积，既有利于加快正、逆反应速率，又有利用提高氢
气的转化率
D．加入催化剂可以缩短达到平衡的时间，是因为正反应速率增大了，而逆反应速
率减小了
解析：加入N2，平衡向右移动，NH3的浓度增大，N2的浓度也比原平衡大；升高
温度，正、逆反应速率加快，平衡向左移动，NH3的产率减小；缩小容器容积，即
增大压强，正、逆反应速率加快，平衡向右移动，H2的转化率提高；加入催化剂能
同等程度的加快正、逆反应速率。
答案：C
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(8分)反应A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率________(填“增大”“减小”或
“不变”)，原因是_______________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？________，原因是_ _______________________________________________________________。
(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1________，
E2________。(填“增大”“减小”或“不变”)
解析：解答第(1)题的关键是读懂图，由图示可知反应物A(g)＋B(g)所含的能量大于
生成物C(g)＋D(g)所含的能量，故该反应为放热反应。解答第(2)题结合第(1)题的推
断可知，升高温度平衡向逆反应方向(吸热反应方向)移动，故升高温度，A的转化率
减小。第(3)、(4)题，加入催化剂只能改变反应途径，使E1(活化能)减小，E2同时减
小，增大反应速率，不改变化学反应的始态和终态的能量，而反应热只与化学反应
的始态和终态有关，与反应途径无关，因此使用催化剂对反应热没有影响。
答案：(1)放热
(2)减小　根据勒·夏特列原理，升高温度有利于反应向吸热反应方向移动，因而该反
应中A的转化率减小
(3)没有　催化剂只能改变化学反应的速率和途径，不能改变化学反应的始态和终态
的能量，因此对反应热没有影响
(4)减小　减小
18．(8分)t ℃时，将3 mol A和1 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变)，
发生反应：3A(g)＋B(g) xC(g)。2 min时反应达到平衡状态(温度不变)，剩
余了0.8 mol B，并测得C的浓度为0.4 mol·L－1，请填写下列空白：
(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为________。
(2)x＝________；平衡常数K＝________。
(3)若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)
后，化学平衡________(填写字母序号)。
A．向正反应方向移动
B．向逆反应方向移动
C．不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C，在t ℃时达到新的平衡，此时B的
物质的量为n(B)＝________mol。
解析：(1)v(C)＝＝＝
0．2 mol·L－1·min－1
(2)剩余0.8 mol B，参加反应了0.2 mol，生成C 0.8 mol，所以B与C的系数之比
为1∶4，x＝4，平衡常数K＝＝＝0.037
(3)通入氦气，各物质的浓度不变，化学平衡不移动
(4)由于Δνg＝0，所以再充入a mol C，达到平衡时与原平衡等效，原平衡相当于加
入4 mol C，生成0.8 mol B，则加入a mol C，则有0.2 a mol的B生成
答案：(1)0.2 mol·L－1·min－1　(2)4　0.037
(3)C　(4)(0.8＋0.2a)
19．(10分)(2010·全国卷Ⅱ)向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一
定条件下发生反应：xA(g)＋yB(g) pC(g)＋qD(g)已知：平均反应速率v(C)
＝v(A)，反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了 mol，有a mol
D生成，回答下列问题：
(1)反应2 min内v(A)＝________，v(B)＝________
(2)化学方程式中，x＝________，y＝________，p＝________，q＝________
(3)反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为________。
(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则该反应的
ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)
(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比
较：
①反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是________。
②平衡时反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由
是________。
解析：(1)v(A)＝Δc(A)/Δt＝
a/(2×2) mol·L－1·min－1＝
a mol·L－1·min－1
v(B)＝Δc(B)/Δt＝a/(2×2) mol·L－1·min－1
＝a mol·L－1·min－1
(2)v(C)＝a mol·L－1·min－1
v(D)＝a mol·－1·min－1，所以x∶y∶p∶q＝∶∶∶，则x＝2　y＝3　p＝1
　q＝6
(3)　　　　2A(g)＋3B(g)C(g)＋6D(g)
起始/mol　　　a　　　b　　　　　　　0
变化/mol a 2a
平衡/mol 2a
所以α(B)＝×100%。
(4)其他条件不变，升高温度，平衡时D的量减少，说明升高温度平衡向左移动，即
正反应为放热反应。
(5)其他条件不变缩小体积，浓度增大，所以反应速率增大；该反应是气体体积增大
的反应，缩小体积，平衡将向体积缩小的方向移动，即向左移动，所以反应物的转
化率减小。
答案：(1) mol·L－1·min－1
mol·L－1·min－1
(2)2　3　1　6　(3)×100%　(4)<
(5)①增大　体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大
②减小　体积减小，气体的压强增大，平衡向气体体积减小的方向 (即逆反应方向)
移动，因而使反应物转化率减小
20．(10分)(2010·全国卷Ⅰ)在溶液中，反应A＋2BC分别在三种不同实验条件
下进行，它们的起始浓度均为c(A)＝0.100 mol/L、c(B)＝0.200 mol/L及c(C)＝0
mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题：
(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②_________________________________________________________________；
③____________________________________________________________________；
(2)实验②平衡时B的转化率为________；实验③平衡时C的浓度为________；
(3)该反应的ΔH________0，其判断理由_________________________________
___________________________________________________________________；
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率：
实验②：vB＝________；
实验③：vC＝________。
解析：本题主要考查化学平衡，意在考查考生读图、表述和计算能力。(1)分析图像
可知，①和②在平衡时刻A的浓度相等，且②的曲线斜率较大，说明反应速率较大，
故是改变某一条件使反应加快，但平衡没有移动，故只可能是使用了催化剂。①和
③相比较，平衡时刻③中A的浓度较小，曲线斜率较大，说明③的反应速率较大且
平衡向正方向移动，而起始浓度相等，故只可能是升高温度。
(2)由起始到平衡时刻Δc(A)＝0.10 mol·L－1－0.060 mol·L－1＝0.040 mol·L－1，故Δc(B)
＝0.080 mol·L－1，则B的转化率为0.080÷0.20×100%＝40%；实验③平衡时刻，c(C)
＝0.060 mol·L－1。
(3)由(1)可知，温度升高平衡向正方向移动，那么该反应正反应方向要吸热，
ΔH>0。
(4)观察图像可知，在第4.0 min时，②中c(A)＝0.072 mol·L－1，③中c(A)＝
0.064 mol·L－1。②中v(A)＝(0.10 mol·L－1－0.072 mol·L－1)/4.0 min＝
0.007 mol·L－1·min－1，而v(B)＝2v(A)＝0.014 mol·L－1·min－1。③中v(A)＝
(0.1 mol·L－1－0.064 mol·L－1)/4.0 min＝0.009 mol·L－1·min－1，而v(C)＝v(A)＝
0.009 mol·L－1·min－1。
答案：(1)②加催化剂　达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变　③温度升高　
达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4)　0.060 mol/L
(3)>　温度升高，平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应
(4)0.014 mol/(L·min)　0.009 mol/(L·min)
21．(8分)在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
ΔH＜0，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
请完成下列问题：
(1)试比较K1、K2的大小，K1________K2(填“＞”“＝”或“＜”)
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是________(填字母编号)
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b．v正(N2)＝3v逆(H2)
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
(3)400 ℃时，反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数K的值为______，
当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为3 mol和2 mol、1 mol时，该反应的v正
(N2)________v逆(N2)(填“＞”“＜”或“＝”)
解析：(1)因反应是放热反应，升温平衡向左移动，反应程度减小，故K1＞K2；(2)
因反应前后气体总体积发生变化，故压强不变，说明反应混合物中各组分的含量不
变，即反应处于平衡状态；反应前后气体质量不变，容器容积不变，故反应过程中
混合气体的密度一直保持不变；反应平衡时，3v正(N2)＝v逆(H2)；容器中N2、H2、
NH3的浓度之比与反应是否达到平衡状态无关；(3)在400℃时，合成氨反应
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数K＝0.5，故400℃时，
2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的化学平衡常数为＝2；利用容器中各物质的物质的
量浓度可知：Q＝＝＝＜2，所以反应2
NH3(g)N2(g)＋3H2(g)向右进行，v正(N2)＞v逆(N2)
答案：(1)＞　(2)c　(3)2　＞
22．(8分)在密闭容器中进行的如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。SO2的起始
浓度是0.4 mol·L－1，O2的起始浓度是1 mol·L－1，当SO2的转化率为80%时，反应
达到平衡状态。
(1)反应的平衡常数为________。
(2)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍，平衡将________(填“正向”“逆向”
或“不”)移动。
(3)若平衡时反应混合物的压强减小1倍，平衡将________(填“正向”“逆向”或
“不”)移动。
(4)平衡时保持体积不变，向平衡混合气体中充入稀有气体Ar，使体系总压变为原
来的3倍，平衡将________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
解析：　　　　　　　　2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
起始浓度/mol·L－1　　0.4　　　　1　　　　0
转化浓度/mol·L－1 0.4×80% 0.16 0.32
平衡浓度/mol·L－1 0.08 0.84 0.32
(1)平衡常数
K＝＝
＝19.0(mol·L－1)－1
(2)压强增大1倍，各组分的浓度增大1倍，
Q＝＝＝9.5(mol·L－1)－1＜19.0(mol·L－1)－1
即Q＜K，平衡正向移动。
(3)压强减小1倍，各组分的浓度也减小1倍
Q＝＝＝38.1(mol·L－1)－1＞
19.0(mol·L－1)－1即Q＞K，平衡逆向移动。
(4)保持体积不变，充入稀有气体Ar，各组分的浓度不变，平衡不移动。
答案：(1)19.0(mol·L－1)－1
(2)正向　(3)逆向　(4)不


1．(2011·上海高考，有改动)根据碘与氢气反应的热化学方程式
(ⅰ)I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH＝－9.48 kJ·mol－1
(ⅱ)I2(s)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH＝+26.48 kJ·mol－1
下列判断正确的是(　　)
A．254 g I2(g)中通入2 g H2(g)，反应放热9.48 kJ
B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
C．反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定
D．反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低
解析：因H2(g)＋I2(g) 2HI(g)为可逆反应，故254 g I2与2 g H2不可能完全反应生成2 mol HI，放出的热量小于9.48 kJ，A错误；1 mol 固态碘与1 mol气态碘所含的能量差为9.48 kJ－(－26.48 kJ)＝35.96 kJ，B错误；产物相同均为HI，稳定性一致，C错误；因反应物中氢气相同，而固态碘比气态碘所含的能量低，D正确。
答案：D
2．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)===SO2(g)　ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(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
解析：放热反应ΔH<0，所以放出的热量越多，ΔH就越小，A中气态水变成液态水
要放热，故ΔH1<ΔH2；B中固态硫变成气态硫需要吸热，故ΔH1<ΔH2；C中一氧化
碳继续燃烧生成二氧化碳要放热，故ΔH1>ΔH2；D中后一反应的系数为前一反应对
应物质系数的一半，故ΔH1<ΔH2。
答案：C
3．盖斯定律认为能量总是守恒的，化学反应过程一步完成或分步完成，整个过程的热
效应是相同的。
已知：①H2O(g)===H2O(l)　ΔH1＝Q1 kJ/mol
②C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH2＝Q2 kJ/mol
③C2H5OH(g)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH3＝Q3 kJ/mol
若使23 g液态酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(kJ)(　　)
A．Q1＋Q2＋Q3
B．1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3
C．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3
D．0.5(Q1＋Q2＋Q3)
解析：将③－②＋3×①，就能得到46 g液态酒精完全燃烧最后恢复到室温所放出的
热量，然后将该热量再除以2即可。
答案：B
课件18张PPT。专题专练专题讲坛小专题
大智慧
反应
热的
类型、计算
及比较 一、反应热的类型
由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热、中和热等等。
1．燃烧热
在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
对于可燃物的燃烧反应来讲，由于它们都是放热反应，因此可以通过燃烧热的计算，来了解燃烧反应为我们所提供的热量。 由此判断，正丁烷的燃烧热是 (　　)
A．－2 878 kJ/mol　　 B．－2 658 kJ/mol
C．－1 746 kJ/mol D．－1 526 kJ/mol
[解析]　本题考查燃烧热定义，意在考查考生对基本概念的理解与运用。②中，生成物水是气态；③④中均生成CO，气态水和CO均不是稳定的氧化物。
[答案]　A 2．中和热
在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)，这时的反应热叫中和热。
在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热，当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时，1 mol H＋与1 mol OH－起反应生成1 mol H2O，都放出57.3 Kj 的热量，可表示为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)
ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 [例证2]　25℃，101 kPa时，强酸与强碱的稀
溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ ·mol－1，则下
列描述正确的是 (　　) [解析]　根据中和热的定义和题意，A正确；中和反应为放热反应，ΔH为负值，B错误；中和热与生成水的量无关，C错误；D中醋酸是弱酸，电离要吸收热量，生成1 mol水时放出的热量小于57.3 kJ。
[答案]　A 二、反应热的计算与比较
1．反应焓变的简单计算
(1)根据概念计算：
ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)＝反应物中化学键断裂吸收的总能量－生成物中化学键形成释放的总能量＝生成物的总能量－反应物的总能量。 (2)根据热化学方程式进行计算：
热化学方程式与数学上的方程式相似，可以移项同时改变正、负号；各项的系数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。其计算方法步骤与根据一般化学方程式计算相似，可以把反应热看做方程式内的一项进行处理。
(3)根据盖斯定律进行计算：
若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加或相减得到，则该化学反应的热化学方程式可以由以上反应的热化学方程式包括其ΔH(含“＋”、“－”)相加或相减而得到。 2．反应焓变的比较方法
影响反应焓变的因素有：①参加反应的物质的量：对于同一反应，其他条件相同时，参加反应的物质的量越多，反应吸收或放出的热越多，相应的焓变越大或越小。②各物质的聚集状态：物质的聚集状态不同，所具有的能量不同，反应热也不同。 (1)根据反应规律和影响ΔH大小的因素直接进行
比较：
依照规律、经验和常识可直接判断不同反应的ΔH
的大小，如吸热反应的ΔH肯定比放热反应的大(前者大于0，后者小于0)；2 mol H2燃烧放出的热量肯定比
1 mol H2燃烧放出的热量多；等量的碳完全燃烧生成CO2放出的热量肯定比不完全燃烧生成CO放出的热量多；生成同一种物质液态产物比气态产物放出的热量多。 需要注意的是，ΔH的符号、数值和单位属于一个整体，不能随意分割，在比较两个热化学方程式中ΔH的大小时，比的是其代数值，要带正、负号进行比较；在比较两个反应放出或吸收的热量多少时，比的是其绝对值，应去掉正、负号进行比较。 (2)盖斯定律法：
依据盖斯定律，化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各反应产物)有关，而与反应进行的具体途径无关。热化学方程式可以像一个代数式一样进行移项、变向和加、减、乘、除等多种数学运算。依据进行数学运算后所得的新反应或过程的ΔH可以比较运算前的各反应ΔH的大小，这种方法称为盖斯定律法。[例证3]　已知热化学方程式：
C(s，金刚石)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1 ①
C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2 ②
C(s，石墨)===C(s，金刚石)
ΔH3＝＋1.9 kJ·mol－1　 ③ 下列说法正确的是 (　　)
A．石墨转化为金刚石的反应是吸热反应
B．金刚石比石墨稳定
C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
D．ΔH1>ΔH2
[解析]　由方程式③中ΔH3＝1.9 kJ·mol－1>0得出③反应吸热，石墨比金刚石稳定，A项正确，B项错误；由盖斯定律可得ΔH3＝ΔH2－ΔH1，因ΔH3>0，可得ΔH2>ΔH1，C、D项错误。
[答案]　A点击此图片进入专题专练课件51张PPT。第1节
化学反应的热效应第
1
课
时
反应热与焓变晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二第一
部分
第1
章
化学
反应
与能
量转化知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三考向三 (1)在一定温度下化学反应所释放或吸收的热量，叫反应热，通常用Q表示，任何化学反应都有反应热。
(2)反应热可以用量热计测量：Q＝－C(T2－T1)。
(3)焓是用来描述物质所具有的能量的物理量，是物质固有的性质，常用焓变来描述化学反应的反应热。
(4)等压条件下的化学反应，能量的变化全部转化为热能时，Qp＝ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，ΔH>0为吸热反应，ΔH<0为放热反应。 (1)定义：当化学反应在一定的 下进行时，反应所 或 的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
(2)反应热的表示符号：温度释放吸收吸热用Q表示放热 (3)单位： 或 。
(4)热化学：用 方法和 方法研究反应热
的化学分支称为热化学。 kJ·mol－1J·mol－1实验理论 (1)物理变化中的能量变化不是反应热。如NH4NO3溶于水吸热、浓H2SO4的稀释放热等。
(2)化学反应中的能量变化通常是以热能的形式体现出来，但也不全是，也有其他的表现形式如电能、光能等。
(3)加热条件下进行的反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，反应是吸热反应还是放热反应取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小，与反应条件无关。1．判断正误(正确的打“√”号，错误的打“×”号)。
(1)化学反应旧化学键断裂时吸收能量，新化学键
形成时释放能量。 (　　)
(2)当反应放热时，Q>0。 (　　)
(3)NaOH固体溶于水时放出的热量也属于反应热。(　　)
(4)若形成新化学键释放的能量小于断裂旧化学键所需要
吸收的能量，则反应放热。 (　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)× 1．主要仪器
，它是由内、
外两个筒组成的，内筒
是 ，外筒
起 作用(如图)。
2．操作
将两种反应物的溶液加入内筒并使之 混合，测量反应前后溶液温度的变化值，即可计算反应热。量热计反应容器保温迅速 3．计算
反应热的计算公式为Q＝ ，式中C代表体系的 ，T1、T2分别表示反应前和反应后体系的 。
4．强酸、强碱的中和反应的离子方程式
。当参加反应的n(H＋)
或n(OH－)相同时，中和反应的反应热是 的。－C(T2－T1)热容温度H＋＋OH－===H2O相同 (1)酸碱溶液应当用稀溶液，且配好后要充分冷却至室温才能使用。
(2)要使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的温度；测量时温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且稳定一段时间后再记下读数；温度计测定一种溶液后要用水冲洗干净并用滤纸擦干备用。 (3)操作时动作要快，尽量减少热量的散失。
(4)实验时亦可选用浓度、体积都不同的酸碱溶液进行中和反应的反应热的测定，但在计算时，应取二者中完全反应的一个，因为过量的酸碱并不参与中和反应。
(5)重复实验三次，取其平均值，以减小误差。2．下列有关叙述正确的是 (　　)A．如上图所示，测定中和反应的反应热时，大小
两烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是固定小烧杯
B．若用50 mL 0.55 mol·L－1的氢氧化钠溶液，分别与
50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸和50 mL 0.50 mol·L－1
的硝酸充分反应，两反应测定的反应热不相等解析：碎泡沫塑料的作用是保温；氢氧化钠溶液稍过量，能使反应进行完全，由于参加反应的n(H＋)和n(OH－)相等，测得的反应热也相等；反应热可通过前后体系温度的变化来计算：Q＝－C(T2－T1)，实验时需 记录初始温度T1和最高温度T2；需做2～3次求平均值。
答案：CC．实验时需要记录初始温度T1 和最高温度T2
D．做一次实验根据公式即可得出中和反应的反应热 1．焓
(1)概念：用来描述物质所具有的 的物理量，
用符号 表示。
(2)意义：相同量的不同物质所具有的能量 ，
其焓
2．焓变
(1)定义： 总焓与 总焓之差。
(2)表达式：ΔH＝ ，
单位： 。 能量H不同不同。反应产物反应物H(反应产物)－H(反应物)kJ·mol－1 (3)与反应热的关系：
条件下，反应中的能量变化 时，焓变与化学反应的反应热相等，数学表达式为 。
3．ΔH与吸热反应、放热反应的关系等压全部转化为热能ΔH＝Qp (1)焓是状态函数，具有能量的单位，但没有确切的物理意义，体系的焓的绝对值目前还无法知道。
(2)物质所聚集的状态不同，所具有的能量也不同，“焓”也不同，一般来说气态>液态>固态。
(3)反应热等于反应焓变的条件是：等压反应；反应的能量变化只转化为热能而没有转化为电能、光能等其他形式的能，但可以有体积改变。 3．已知某反应的焓变小于零，下列说法正确的是 (　　)
A．该反应为放热反应
B．该反应为吸热反应
C．反应产物的焓大于反应物的焓
D．反应物的总能量小于反应产物的总能量
解析：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，ΔH<0时，
为放热反应。反应产物的总焓小于反应物的总焓，
反应物的总能量大于反应产物的总能量。
答案：A [例1]　CO(g)与H2O(g)反应的
能量变化如图所示，有关两者反应
的说法正确的是 (　　) A．该反应为吸热反应
B．CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量
C．该反应不需要加热就能进行
D．1 mol CO2(g)和1 mol H2(g) 反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g) 要放出41 kJ热量 [解析]　由能量变化可知，反应产物的总能量比反应物的总能量低，该反应为放热反应，但并不是不需要加热；当1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成 1 mol CO(g)和1 mol H2O(g)时，要吸收41 kJ热量。
[答案]　B (1)反应物总能量大于反应产物总能量的反应为放热反应，其逆过程为吸热反应，与反应条件无必然的联系。
(2)化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成，断键吸收能量，成键释放能量，反应是吸热还是放热取决于二者的相对大小：Q＝断键吸收的能量－成键释放的能量。1．下列关于反应热的说法正确的是 (　　)
①通常情况下，化学反应中能量的转化主要是
化学能和热能之间的转化
②同一化学反应在不同温度下进行，反应热的
数值不同
③反应热通常用Q表示，反应放热时，Q为负值，
反应吸热时，Q为正值
A．只有③　　　　　　　　 B．只有①②
C．只有①③ D．全部正确解析：通常情况下，化学反应中能量的转化主要是化学能和热能之间的转化，几乎所有的化学反应都伴随着热量的释放或吸收，故①正确。反应热定量描述一定温度下化学反应释放或吸收的热量，一般规定，吸热时Q为正值，放热时Q为负值，并且可通过实验测得，故②③正确。
答案：D? [例2]　化学上规定：中和热是在稀溶液中，酸与
碱发生中和反应，生成1 mol H2O时放出的热量。现用
50 mL 0.50 mol·L－1的盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1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可计算中和热。回答下列问题： (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是______________________。
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是__________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值会______(填“偏大”、“偏小”，或“无影响”)。 (4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L－1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由______________________________________________。
(5)用50 mL 0.50 mol·L－1 NaOH溶液进行上述实验，测得中和热的数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 [解析]　(1)本实验成功的关键是准确测量反应前后的温度。因此装置必须保温、绝热并使体系温度尽快达到一致，故缺少的仪器应为环形玻璃搅拌棒。其作用是使反应物混合均匀并充分反应，同时，使小烧杯里溶液的温度均匀。(2)(3)由于本实验的准确性取决于对溶液温度的测定，为了减少实验过程中的热量损失，实验中采取了在两烧杯间填充碎泡沫塑料和在大烧杯上盖硬纸板的措施。 (4)改用60 mL 0.50mol·L－1盐酸后，参加反应ΔH＋、OH－的物质的量与上述实验中不一样，所放出的热量也不相等。 由中和热概念可知，中和热是以生成1 mol水为标准的，而与酸碱的用量无关。(5)实验操作中一般采用一种物质过量，但如果恰好完全反应，也可以，对测量结果无影响。
[答案]　(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失　(3)偏小　(4)不相等　相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的热量，与酸碱的用量无关　(5)无影响 在中和反应反应热测定的实验中有两个关键，一是“隔热关”，尽可能减少实验过程中热量的损失，二是“准确关”，配制的盐酸和NaOH溶液的浓度要准确，量取溶液的体积要准确，反应前的温度和反应后的最高温度的读数要准确。提示：(1)不可以。
实验用环形玻璃
搅拌棒是为了防止
热量的传递，尽量
减少热量散失，
铜是热的良导体，
若用铜丝作搅拌棒，会
有热量散失，增大实验误差。
(2)影响。因为加入的盐酸会与Na2CO3反应，从而改变反应放出的热量而影响中和热的测定。 (1)在实验过程中，某同学
没有,找到缺少的那一件物品，就用
细铜丝自己做了一个，你认为可以吗？
阐明你的观点。 (2)若实验所用NaOH
溶液因吸收少量,　CO2而变质，
则该NaOH是否影响,　中和热
的测定？ (1)a、b、c分别代表什么意义？
a．____________；b.____________；c.____________。
(2)该反应是放热反应还是吸热反应？____________。
ΔH大于零还是小于零？________。
(3)若已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1＝－Q1，2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－Q2，则ΔH1________ΔH2，Q1________Q2(填“>”、“<”或
“＝”)。 (2)由图可知，该反应中反应物总能量大于生成物总能量，所以该反应为放热反应，ΔH<0。
(3)比较ΔH大小时，要连同“＋”、“－”包含在内，类似于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量多少，则只比较数值大小，与“＋”、“－”无关，由于H2O(l)比H2O(g)所具有的能量低，因此生成H2O(l)放出的热量更多，即Q1ΔH2。
[答案]　(1)旧键断裂吸收的能量　新键生成放出的能量　反应热　(2)放热反应　小于零　(3)>　< (1)化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。ΔH＝反应物的化学键断裂时吸收的能量总和－生成物的化学键形成时放出的能量总和。
(2)放热反应的Q或ΔH小于零，放出的热量越多，Q或ΔH越小。2．下列说法正确的是 (　　)
A．焓变是指1 mol物质参加反应时的能量变化
B．当反应放热时ΔH>0，反应吸热时ΔH<0
C．在加热条件下发生的反应均为吸热反应
D．一个化学反应中，当反应物总能量大于生成
物总能量时，反应放热，ΔH为“－” 解析：焓变与参加反应的物质有关，与其化学计量数成正比，A错；在反应中，物质所具有的总能量减少，反应就放热，ΔH<0，反之就吸热，ΔH>0，B错，D对；在加热条件下发生的反应也可能是放热反应，如燃烧反应，与反应条件无必然的联系。
答案：D点击此图片进入
随堂基础巩固点击此图片进入
课时跟踪训练
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．(2012·温州检测)已知EA、EB、EC、ED分别表示A、B、C、D所具有的能量，则对
于吸热反应A＋B===C＋D，以下说法正确的是(　　)
A．EA>EC　　　　　　　 B．EA>EC＋ED
C．EA＋EB>EC＋ED D．EA＋EB解析：反应物总能量低于生成物总能量的化学反应为吸热反应，此反应为吸热反
应，则EA＋EB答案：D
2．量热计直接测出的是 (　　)
A．质量的变化 B．能量的变化
C．温度的变化 D．电流的变化
解析：由反应热计算公式Q＝－C(T2－T1)可知量热计直接测出的是温度的变化。
答案：C
3．[双选题]下列说法正确的是 (　　)
A．干冰蒸发需要吸收大量的热，这就是化学反应中的吸热反应
B．酒精常被用作酒精灯和内燃机的燃料，说明酒精燃烧是放热反应
C．木炭常温下不燃烧，加热才能燃烧，说明木炭燃烧是吸热反应
D．人们用氢氧焰焊接或切割金属，主要利用了氢气和氧气化合时所放出的能量
解析：干冰升华要吸热，这是物理变化，A不正确；酒精之所以能做燃料，是因为
它燃烧放热，B正确；木炭燃烧需加热引发反应，但反应开始后，反应放出的热可
使木炭继续燃烧，说明反应放热，C不正确；D正确。
答案：BD
4．根据图中的能量变化情况判断，下列选项正确的是 (　　)
A．2A＋B===2C　ΔH<0
B．2C===2A＋B　ΔH<0
C．2A(g)＋B(g)===2C(g)　ΔH>0
D．2A(g)＋B(g)===2C(g)　ΔH<0
解析：由图分析2C(g)的能量高于2A(g)＋B(g)的能量，且物质的能量与物质的聚集
状态有关，所以2A(g)＋B(g)===2C(g)为吸热反应，ΔH>0，其逆过程为放热反应，
ΔH<0。
答案：C
5．[双选题]焓变(ΔH)是表示化学反应中能量变化的物理量。关于ΔH的理解不正确的
是 (　　)
A．ΔH>0的反应是吸热反应
B．ΔH＝ΣH(反应物)－ΣH(生成物)
C．许多化学反应的ΔH都可以通过实验测出
D．ΔH＝反应中化学键形成时吸收的总能量－反应中化学键断裂时放出的总能量
解析：ΔH＝ΣH(生成物)－ΣH(反应物)，B错误；ΔH＝反应中化学键断裂时所吸收
的总能量－反应中化学键形成时放出的总能量，D错误。
答案：BD
6．将V1 mL 1.0 mol·L－1盐酸溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并
记录溶液的温度，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以转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约是1.00 mol·L－1
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
解析：由图可知，加入5 mL盐酸时混合液的温度达到22 ℃，故环境的温度应低于
22 ℃；反应放热，由化学能转化为热能；恰好反应时放出热量最多，NaOH溶液的
浓度为：＝1.5 mol·L－1；有水生成的反应不一定是放热反
应，如Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O是吸热反应。
答案：B
7．在测定中和反应反应热的实验中，下列叙述错误的是 (　　)
A．向量热计中加入盐酸，搅拌后的温度为初始温度
B．实验中可使酸或碱稍微过量
C．向量热计中加入碱液时，碱液的温度应与酸的温度相同
D．可以用KOH溶液代替NaOH溶液，浓硫酸代替盐酸
解析：可以用KOH代替NaOH，但不能用浓硫酸代替盐酸，因为浓硫酸溶于水时
会放出很多热量。
答案：D
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(7分)一定条件下，A与B反应可生成C和D，其能量变化如图：
(1)下列有关反应A＋B===C＋D的说法正确的是____________________。
A．反应前后原子的种类和数目一定不变
B．该反应若有热量变化，则一定是氧化还原反应
C．若该反应为放热反应，则不需要加热反应就一定能自发进行
D．反应物的总质量、总能量与生成物的总质量、总能量均相等
(2)若E1”“<”或“＝”)反应物的总能量，反
应热Q________0(填“>”“<”或“＝”)。
解析：(1)根据原子守恒，反应前后元素原子的种类及数目均不会改变；并非氧化
还原反应才有热量变化，任何化学反应均伴随着能量的变化；反应前对反应物加
热，只是为了达到反应的条件，与反应是否是放热反应没有必然的联系；根据能量
守恒有：反应物的总能量＝生成物的总能量＋放出的能量(或“－吸收的能量”)。
(2)Q＝生成物的总能量－反应物的总能量＝E2－E1>0，推知Q>0。
答案：(1)A　(2)>　>
9．(10分)化学上规定：中和热是在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时
放出的热量。中和热测定实验的关键是要准确地配制一定物质的量浓度的溶液，
量热计要尽量做到绝热；在量热的过程中要尽量避免热量的散失，要准确地测量
出反应前后溶液温度的变化。回答下列问题：
(1)下列有关中和热的叙述正确的是 (　　)
A．1 L 1 mol·L－1的硫酸和1 L 1 mol·L－1的NaOH溶液反应放出的热量是中和热
B．1 mol HCl气体通入1 L 0.01 mol·L－1NaOH溶液反应放出的热量是中和热
C．浓硫酸和NaOH反应生成1 mol硫酸钠时放出的热量是中和热
D．只要是强酸与强碱反应生成1 mol H2O放出的热量就是中和热
(2)中学化学实验中的中和热的测定所需的玻璃仪器有________________________。
结合日常生活实际，该实验也可改在____________中进行。
(3)该实验常用0.50 mol·L－1盐酸和0.55 mol·L－1NaOH溶液各50 mL进行反应。NaOH
溶液浓度稍大于盐酸浓度的作用是____________。
解析：(1)根据中和热的概念，在稀溶液中生成1 mol H2O时放出的热量才是中和
热，A项符合，B项生成0.01 mol H2O，C项酸是浓硫酸，D项不一定是稀溶液，均
不是中和热。
(2)注意审题：测定所需的玻璃仪器；另外题目中的信息对做题有一定的提示，题给
信息指出中和热测定实验的关键是量热计要尽量做到绝热，根据此信息，考虑生活
中可以保证绝热的物品，就是保温瓶或保温杯。
答案：(1)A　(2)环形玻璃搅拌棒、温度计、大烧杯、小烧杯、量筒　暖瓶(或保温
杯)　
(3)加速反应，且使反应进行完全，测量的误差减小
10．(10分)化学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。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，
现提供以下化学键的键能P－P：198 kJ·mol－1，P－O：360 kJ·mol－1，O===
O：498 kJ·mol－1。则反应：P4(白磷)＋3O2===P4O6的能量变化为________，
其反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。
解析：旧键断裂需吸收能量，新键生成释放能量，化学反应是吸热还是放热决定于
二者的相对大小，由题意得反应断键吸收的能量为6×198 kJ＋3×498 kJ＝
2 682 kJ，形成新键释放的能量为12×360 kJ＝4 320 kJ，所以反应释放能量
1 638 kJ，ΔH小于零。
答案：释放1 638 kJ的能量　小于
11．(12分)(2012·滨州检测)如右图所示，把试管放入盛有25℃饱和Ca(OH)2溶液的烧
杯中，试管开始放入几小块镁片，再用滴管滴5 mL盐酸于试管中。请回答下列问
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”或“等于，
下同”)镁片和盐酸的总能量，ΔH________0。
解析：Mg与稀盐酸反应生成H2，试管中有气泡冒出，反应放热，体系温度升高，
Ca(OH)2的溶解度降低，析出晶体。放热反应生成物的总能量小于反应物的总能
量，ΔH<0。
答案：(1)镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，烧杯中液体变浑浊
(2)镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca(OH)2在水中的溶解度随温度升
高而减小，故析出Ca(OH)2晶体
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于　　小于

[随堂基础巩固]
1．下列说法正确的是：①需要加热才能发生的反应的Q>0　②放热反应在常温下均很
易发生　③反应焓变的大小是由反应物和反应产物所具有的总能量的相对大小决定的 ④吸热反应在一定条件下也能发生 (　　)
A．①②③④ B．①②
C．③④ D．②③
解析：需加热才能发生的反应也可能是Q<0的放热反应，反应物和反应产物所具有
的能量的相对大小，决定了反应焓变的大小，与反应条件无关。
答案：C
2．由下图分析，下列叙述正确的是 (　　)
A．A―→B＋C和B＋C―→A两个反应吸收或放出的能量不等
B．A―→B＋C是放热反应
C．A具有的能量高于B和C具有的能量总和
D．A―→B＋C是吸热反应，则B＋C―→A必然是放热反应
解析：两个反应的能量变化相等，A的能量比B和C的总能量低，A―→B＋C是吸
热反应，B＋C―→A是放热反应。
答案：D
3．下列说法正确的是 (　　)
A．反应热指的是反应过程中放出的热量
B．若一个反应为放热反应，则其反应热Q>0
C．物质燃烧都是放热反应
D．若一个反应为放热反应，则说明该反应不需要加热
解析：反应热是化学反应在一定的温度下进行时所释放或吸收的热量；当一个反应
为放热反应时，其反应热Q<0；反应放热还是吸热与反应条件无关，而是由反应物
总能量与生成物总能量的高低决定的；燃烧反应都是放热反应。
答案：C
4．下列反应中，反应产物的总焓大于反应物的总焓的是 (　　)
A．氢气在氧气中燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧
D．焦炭在高温下与水蒸气反应
解析：A、B、C均为放热反应，ΔH<0，说明它们的反应物的总焓大于反应产物的总
焓，多余的能量以热量的形式放出，而D为吸热反应，正好相反，符合题意。
答案：D
5．在中和反应的反应热测定实验中，使用下列物质或仪器的目的不是为了减少实验误
差的是 (　　)
A．大小烧杯间填满碎纸片
B．大烧杯上用硬纸板作盖板
C．使用环形玻璃搅拌棒
D．分别使用两个量筒量取酸液和碱液
解析：A、B、C三项都是为了防止热量散失而引起误差；D项使用两个量筒分别量
取酸液和碱液是为了方便。
答案：D
6．下列变化一定为放热的化学反应的是 (　　)
A．H2O(g)―→H2O(l)放出44 kJ热量
B．ΔH>0的化学反应
C．形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应
D．能量变化如图所示的化学反应
解析：H2O(g)―→H2O(l)为物理变化；ΔH>0的化学反应为吸热反应；形成化学键时共
放出能量862 kJ的化学反应的ΔH不能确定是大于零还是小于零；当H反应物>H反应产物
时，ΔH<0，反应放热。
答案：D
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列对热化学方程式1/2H2(g)＋1/2I2(g)===HI(g)　ΔH＝＋26 kJ·mol－1的叙述中，正
确的是 (　　)
A．1 mol 氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量
B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量
C．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成 2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量
D．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量
解析：在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；且D将反应错认为是放热
反应；A 项未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来；B项无视热化学方程式中
各物质前的化学计量数不表示分子个数的前提。C正确。
答案：C
2．25℃、101 kPa下，2 g氢气燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，表示该反应的热
化学方程式正确的是 (　　)
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝ －571.6 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝ ＋571.6 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)
ΔH＝ －571.6 kJ·mol－1
D．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
解析：反应放热ΔH<0,1 mol 氢气燃烧放出的热量是285.8 kJ，当氢气的系数是2
时放出的热量为571.6 kJ，B选项应ΔH<0，C、D选项中的水是气体，都不正确。
答案：A
3．[双选题]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
解析：由图可知1 mol NH3(g)的能量比 mol N2(g)和 mol H2(g)的能量低(b－)
a)kJ,1 mol NH3(l)的能量比 mol N2(g)和 mol H2(g)的能量低(b＋c－a)kJ。即热化学方程式为N2(g)＋ mol H2(g)??NH3(g)
ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1，D正确；N2(g)＋3H2(g)??2NH3(l)　ΔH＝－2(b＋c－
a)kJ·mol－1，A正确。
答案：AD
4．已知1 mol白磷(s)转化成1 mol红磷(s)，放出18.39 kJ热量，又知：4P(白，s)＋
5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH1　4P(红，s)＋5O2(g)===2P2O5(s)　ΔH2
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是 (　　)
A．ΔH1＝ΔH2 B．ΔH1>ΔH2
C．ΔH1<ΔH2 D．无法确定
解析：两热化学方程式相减得4P(白，s)===4P(红，s)，ΔH＝ΔH1－ΔH2，是放热反]
应，则ΔH<0，即
ΔH1<ΔH2。
答案：C
5．已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－12.1 kJ/mol；HCl(aq)与NaOH(aq)反
应的ΔH＝－55.6 kJ/mol。则HCN在水溶液中电离的ΔH等于 (　　)
A．－67.7 kJ/mol B．－43.5 kJ/mol
C．＋43.5 kJ/mol D．＋67.7 kJ/mol
解析：本题考查化学反应热的计算，意在考查考生对盖斯定律的运用能力。题述反
应的离子方程式依次为：HCN(aq)＋OH－(aq)===CN－(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－12.1
kJ/mol　①，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－55.6 kJ/mol　②，①－②得：
HCN(aq)??H＋(aq)＋CN－(aq)　ΔH＝＋43.5 kJ/mol。
答案：C
6．根据热化学方程式：S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝a kJ·mol－1(a＝－297.2)，分析下
列说法中不正确的是 (　　)
A．S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝b kJ·mol－1，则aC．1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)与1 mol O2(g)所具有的能量之和
D．16 g固体硫在空气中充分燃烧，可放出148.6 kJ的热量
解析：从所给热化学方程式分析，ΔH<0，故反应放热；对比可知B项中硫为气态，
由S(s)―→S(g)要吸收热量，故等量的S(g)燃烧放出的热量多，ΔH小，即a>b；因
为S的燃烧是放热反应，故1 mol SO2(g)所具有的能量低于1 mol S(s)和1 mol O2(g)
所具有的能量之和。
答案：B
7．2010年11月在广东举行的十六届亚运会的火炬(如意)使用的燃料为丙烷(C3H8)，其完全燃烧后只有CO2和H2O，不会造成环境污染，已知有以下四个热化学方程式：
①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－a kJ/mol
②C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－b kJ/mol
③2C3H8(g)＋9O2(g)===4CO2(g)＋2CO(g)＋8H2O(l)
ΔH＝－c kJ/mol
④C3H8(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－d kJ/mol
其中 a、b、c、d最大的是 (　　)
A．a　　　　　　　　　　　 B．b
C．c D．d
解析：①与②相比生成液态水比气态水放出的热量多，所以b>a，④中各物质的量均
为①中的一半，所以d＝a，③中与②相比，2 mol C3H8燃烧生成 4 mol CO2和2 mol
CO，相当于此反应中的2 mol C3H8有1 mol 完全燃烧，1 mol不完全燃烧，故放出
的热量c大于b，所以c最大，选C。
答案：C
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)已知下列两个热化学方程式：
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－2 220 kJ·mol－1
根据上面两个热化学方程式，试完成下列问题：
(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为________。
(2)现有H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧时放热3 847 kJ，则在混合气体
中H2和C3H8 的体积比是________。
(3)已知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1。试写出丙烷燃烧生成CO2和水
蒸气时的热化学方程式__________________________________________。
解析：(1)1 mol H2和2 mol C3H8组成的混合气体完全燃烧释放的热量为
285.8 kJ·mol－1×1 mol＋2 220 kJ·mol－1×2 mol＝4 725.8 kJ。(2)设混合气体中H2
的物质的量为x，则C3H8的物质的量为5 mol－x，所以：285.8 kJ·mol－1×x＋
(5 mol－x)×2 220 kJ·mol－1＝3 847 kJ，解方程得x＝3.75 mol，则5 mol－x＝
1.25 mol，故V(H2)∶V(C3H8)＝3.75 mol∶1.25 mol＝3∶1。
答案：(1)4 725.8 kJ　　(2)3∶1
(3)C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－2 044 kJ·mol－1
9．(10分)(1)已知葡萄糖完全燃烧生成1 g液态水时放出的热量为26.0 kJ，则葡萄糖完全燃烧的热化学方程式是
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2)已知2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和CO2，放出99.6 kJ的热量，写出该
反应的热化学方程式：_________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(3)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂H2O2，当它们混合时产生大
量氮气和水蒸气，并放出大量热，已知0.4 mol液态肼与足量H2O2反应生成氮气和
水蒸气，放出256.65 kJ的热量。
①写出热化学方程式：_ ___________________________________________。
②已知H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44 kJ·mol－1，则16 g液态肼与足量液态过氧化氢
反应生成氮气和液态水时，放出的热量是________ kJ。
解析：(1)1 mol葡萄糖C6H12O6完全燃烧生成6 mol 液态水，放热：×
6 mol ×18 g·mol－1＝2 808 kJ，因此热化学方程式为 C6H12O6(s)＋6O2(g)===
6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 808 kJ·mol－1。
(2)1 mol C2H2燃烧生成液态水和CO2放热：
×26 g＝1 294.8 kJ, 热化学方程式为：
C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－1 294.8 kJ·mol－1
(3)1 mol 液态肼与足量H2O2反应生成氮气和水蒸气，放热：＝641.625 kJ，
热化学方程式为：
N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－641.625 kJ·mol－1
16 g液态肼的物质的量为：＝0.5 mol，燃烧生成水蒸气时放热：
×0.5 mol＝320.8 kJ，
生成气态水2 mol，变为液态水放热：44 kJ×2＝88 kJ，
因此共放出热量：320.8 kJ＋88 kJ＝408.8 kJ。
答案：(1) C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 808 kJ·mol－1
(2)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－1 294.8 kJ·mol－1
(3)①N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－641.625 kJ·mol－1
②408.8
10．(9分)已知下列热化学方程式：
Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH1＝－25 kJ·mol－1　①
3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)
ΔH2＝－47 kJ·mol－1　②
Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)
ΔH3＝＋19 kJ·mol－1　③
(1)计算FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)反应的反应热ΔH＝________。
(2)已知C(s)＋O2(g)===CO(g)
ΔH＝－110.5 kJ·mol－1，若还原FeO的CO是碳氧化而产生，则产生112 g Fe需
C________g，整个过程中产生的热量为__________。
解析：(1)待求反应可由已知反应相加减得到：
①÷2－②÷6－③÷3，则ΔH＝ΔH1÷2－ΔH2÷6－ΔH3÷3＝－11 kJ·mol－1
(2)产生112 g Fe即2 mol Fe需CO 2 mol，需C 2 mol，共24 g，生成2 mol CO(g)
放出热量110.5 kJ×2＝221 kJ，生成2 mol Fe放出热量11 kJ×2＝22 kJ，整个过
程产生的热量为221 kJ＋22 kJ＝243 kJ。
答案：(1)－11 kJ·mol－1　(2)24　243 kJ
11．(11分)将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一。煤转化
为水煤气的主要化学反应为：
C＋H2O(g)CO＋H2。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为：
C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1①
H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH2＝－242.0 kJ·mol－1　②
CO(g)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH3＝－283.0 kJ·mol－1　③
试回答
(1)请你根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式： ___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(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____________(填“多”或“少”)。
甲同学据此认为：“煤炭燃烧时加少量水，可以使煤炭燃烧放出更多的热量。”乙
同学根据盖斯定律做出了下列循环图：
C(s)＋H2O(g)＋O2(g)CO2(g)＋H2O(g)
　　　↓ΔH2　　　　　　　↑ΔH4
CO(g)＋O2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)＋O2(g)
请你写出ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之间存在的关系式：______________。
乙同学据此认为：“将煤转化为水煤气再燃烧，放出的热量最多与直接燃烧煤放出
的热量相同。”请分析：甲、乙两同学观点正确的是________________(填“甲”或
“乙”)同学，另一同学出现错误观点的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请分析将煤转化为水煤气再燃烧有哪些优点？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)
(2)1 mol CO和1 mol H2完全燃烧共放热：
Q1＝242.0 kJ＋283.0 kJ＝525.0 kJ,1 mol C完全燃烧放热Q2＝393.5 kJ，Q1>Q2。
由于反应热只与始态和终态有关，与途径无关，所以ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。由能量守恒可知，乙同学的观点正确，因为虽然由比较的数据得出1 mol CO和
1 mol H2放热比1 mol C放热多，但甲同学违背了能量守恒，忽视了C(s)＋
H2O(g)===CO(g)＋H2(g)为吸热反应。
(3)一方面提高了燃烧效率，另一方面减少了污染。
答案：(1)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝＋131.5 kJ·mol－1
(2)多　ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
乙　忽视了C与水蒸气反应时需吸热
(3)一个优点是燃料更易充分燃烧，提高了燃烧效率，减少了能源的浪费；另一个优点
是在燃料燃烧过程中减少了SO2、粉尘等污染物的排放

[随堂基础巩固]
1．热化学方程式C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
ΔH＝131.3 kJ·mol－1表示 (　　)
A．碳和水反应吸收131.3 kJ能量
B．1 mol碳和1 mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3 kJ热量
C．1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3 kJ
D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸收131.3 kJ热量
解析：热化学方程式将物质变化和能量变化同时表示出来，物质前面的系数只表示
物质的量，而能量变化与物质的聚集状态有关。
答案：C
2．已知在298 K、1×105 Pa条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量，下
列热化学方程式正确的是 (　　)
A．H2O(g)===H2(g)＋O2(g)ΔH＝242 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－484 kJ·mol－1
C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g)ΔH＝242 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝484 kJ·mol－1
解析：2 mol H2燃烧生成水蒸气时放出484 kJ热量，
ΔH<0，H2O(g)分解生成H2(g)和O2的反应ΔH>0。B中H2O的状态不正确；C、D
中ΔH的符号不正确。
答案：A
3．在298 K、100 kPa时，已知：
2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1
Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2
2Cl2(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
解析：本题考查盖斯定律，意在考查考生对盖斯定律的运用能力及对反应热的计算
能力。设提供的三个热化学方程式分别为①、②、③，根据盖斯定律，由①＋②×2
可以得到③，故ΔH1＋2ΔH2＝ΔH3，A项正确。
答案：A
4．(2012·泰安模拟)已知热化学方程式2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH1＝－571.6 kJ·mol
－1，则关于热化学方程式2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH2的说法正确的是(　　)
A．热化学方程式中的系数表示分子数
B．该反应的ΔH2大于零
C．该反应的ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1
D．该反应的ΔH2可表示36 g水分解时的热效应
解析：热化学方程式中的系数只表示物质的量，ΔH2与ΔH1数值相等，符号相反，
ΔH2＝571.6 kJ·mol－1，可表示36 g液态水分解时的热效应。
答案：B
5．已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热
量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是 (　　)
A．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－4b kJ·mol－1
B．C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g)
ΔH＝－2b kJ·mol－1
C．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－2b kJ·mol－1
D．2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝b kJ·mol－1
解析：燃烧生成1 mol CO2气体需C2H2 0.5 mol.则2 mol乙炔燃烧生成二氧化碳
气体和液态水时放出热量4b kJ，ΔH<0。B中水的状态不正确。
答案：A
6．已知(1)H2(g)＋O2(g)===H2O(g)
ΔH1＝a kJ·mol－1
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1
(3)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝c kJ·mol－1
(4)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH4＝d kJ·mol－1
下列关系式正确的是 (　　)
A．ad>0
C．2a＝b<0 D．2c＝d>0
解析：氢气燃烧是放热反应，ΔH<0；生成液态水比生成气态水时放出的热量多，ΔH
更小，即cb>d；(2)中各物质的物质的量是(1)的2倍，ΔH2＝2ΔH1。
答案：C
课件43张PPT。第1节
化学反应的热效应第 2课时
热化学方程式

反应焓变的
计算晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二考向三第
1
章
化学反应与能量转化知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练 (1)热化学方程式不仅表示物质变化，还表示能
量变化，书写时要注明物质的聚集状态、反应温度和
ΔH的正负号、单位等。
(2)盖斯定律的实质是反应的焓变与途径无关。
(3)焓变的运算是一种包括符号在内的代数运算。 1.定义
在热化学中，将一个化学反应的 变化和反应的 同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式。
2．书写热化学方程式注意的问题
(1)要在物质的化学式后面用括号标明反应物和生成物的 ，一般用英文小写字母g、l、s分别表示物质的 、 和 。水溶液中溶质则用
表示。物质焓变聚集状态气态液态固态aq (2)在ΔH后要注明 ，因为在不同温度下
进行同一反应，其反应 是不同的。如果不标明温
度和压强，则表示在 条件下的反应热。
(3)ΔH的单位是 或 。
(4)同一化学反应，热化学方程式中物质的 不同，ΔH也不同。根据焓的性质，若热化学方程式中各
物质的 加倍，则ΔH的数值也 ；若反应逆
向进行，则ΔH 符号，但 不变。反应温度298 K、常压J·mol－1kJ·mol－1系数系数加倍改变绝对值焓变 3．重要提示
(1)同素异形体在反应中除标状态外，还要注明名称，如C(s，石墨)。
(2)在热化学方程式中，物质化学式前面的系数只表示物质的量，可以用整数或简单分数表示。1．(2012·淄博检测)下列热化学方程式书写正确的是(　　)
A．2SO2＋O2 2SO3 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
B．4H2(g)＋2O2(g)===4H2O(l)
ΔH＝－1 143.2 kJ·mol－1
C．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝393.5 kJ
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝393.5 kJ·mol－1
解析：A中未注明各物质的聚集状态，C、D中ΔH的符
号错误，放热反应的ΔH<0，C中ΔH的单位也错。
答案：B 1.盖斯定律
对于一个化学反应，无论是 完成还是分 完
成，其反应的 都是一样的，这一规律称为盖斯
定律。即化学反应的焓变只与反应的 有关，与反应的 无关。
2．盖斯定律的应用
若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相 而
得到，则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变
的 。一步几步焓变始态和终态途径加减代数和 3．注意事项
(1)焓变与化学反应的过程无关，与物质的聚集状态、反应的温度、热化学方程式中物质的系数等有关。
(2)对热化学方程式进行加减时，反应物与反应物、反应产物与反应产物的同种物质之间进行加减，若出
现负项移项即可，ΔH带“＋”或“－”进行加减，
同一物质在反应物和反应产物中都同时按系数约减。2．(2011·江苏高考，节选)以甲烷为原料制取氢气是工业
上常用的制氢方法。 (　　)
已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)
ΔH＝206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)
ΔH＝247.4 kJ·mol－1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学
方程式为 。解析：CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)：
CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g), 设此反应分两步进行：
第一步：2CH4(g)＋2H2O(g)===2CO(g)＋6H2(g)
ΔH1＝412.4 kJ·mol－1
第二步：2CO(g)＋2H2(g)===CH4(g)＋CO2(g)
ΔH2＝－247.4 kJ·mol－1两步相加得总反应
CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)
由盖斯定律得
ΔH＝ΔH1＋ΔH2
＝412.4 kJ·mol－1－247.4 kJ·mol－1
＝165.0 kJ·mol－1
答案：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)
ΔH＝165.0 kJ·mol－1 [例1]　新华网甘肃酒泉2011年9月20日电：中国载
人航天工程新闻发言人20日宣布，我国将实施载人航天
工程首次空间交会对接任务，执行任务的天宫一号目标
飞行器和长征二F运载火箭组合体已顺利转运至发射区，
天宫一号将于9月27日至30日择机发射。长征二F运载
火箭以肼(N2H4)为燃料，二氧化氮为氧化剂，两者反应
生成氮气和气态水。已知4 g N2H4(g)在上述反应中放出
71 kJ热量，写出该反应的热化学方程式
。 (1)书写热化学方程式时应注意：状态明，符号准，单位正，标温度，量对应。“量对应”即指：同一个化
学反应的热化学方程式的写法有多种，ΔH的数值要与
热化学方程式的系数对应。
(2)判断一个热化学方程式是否正确，应从以下几
个方面分析：①化学方程式的书写；②各物质的聚集
状态；③ΔH的数值，“＋”或“－”及单位。1．(2012·烟台月考)沼气是一种能源，它的主要成分
是CH4,0.5 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态水时
放出445 kJ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＝890 kJ·mol－1
B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝890 kJ·mol－1解析：CH4燃烧放热，ΔH<0，A、B错误，0.5 mol CH4燃烧生成CO2 和液态水放出445 kJ热，D错误。
答案：C [例2]　(2011·广东高考，节选)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：
CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
ΔH＝＋206 kJ·mol－1
又已知　CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－802 kJ·mol－1
写出由CO2生成CO的热化学方程式______________。[解析]　由CO2生成CO的反应可分两步：
第一步：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)
ΔH1＝＋206 kJ·mol－1
第二步：CO2(g)＋2H2O(g)===CH4(g)＋2O2(g)
ΔH2＝＋802 kJ·mol－1 两式相加得总反应：
CO2(g)＋3H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)＋2O2(g)，
由盖斯定律得：ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋206 kJ·mol－1＋
802 kJ·mol－1＝＋1 008 kJ·mol－1。
[答案]　CO2(g)＋3H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)＋2O2(g)
ΔH＝＋1 008 kJ·mol－1 利用盖斯定律进行焓变的计算时，关键是能根据题中给出的热化学方程式进行代数运算转换出要求的热化学方程式，运算时需注意：欲消去物质的系数、种类和状态必须相同，其计算步骤一般是：
(1)确定待求的热化学方程式。 (2)找出待求热化学方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置。
(3)根据未知热化学方程式中各物质的系数和位置的需要对已知方程式进行处理，或调整系数，或调整反应方向。
(4)叠加并检验上述分析的正确与否。C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是 (　　)
A．－824.4 kJ·mol－1　　　B．－627.6 kJ·mol－1
C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1 答案：A [例3]　同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中放出热量最少的是
(　　)
A．2A(l)＋B(l)===2C(g)　 ΔH1
B．2A(g)＋B(g)===2C(g)　ΔH2
C．2A(g)＋B(g)===2C(l)　 ΔH3
D．2A(l)＋B(l)===2C(l)　 ΔH4[解析]　各项所发生的化学反应相同，只是由于各反应物和生成物状态不同导致热效应不相同。由于反应放热，故各体系所具有的能量大小如图所示：[答案]　A故|ΔH1|最小。 (1)物质在不同状态下的能量大小不同，同一物质不同状态能量大小关系为：固态<液态<气态。
(2)放热反应的ΔH<0，放热越多，ΔH越小。吸热反应的ΔH>0，吸热越多，ΔH越大。(1)假设各反应均为吸热反应，则吸收热量
最少的是(　　)
(2)原题若比较反应热的大小，则结果如何？提示：(1)若各反应均为吸热反应，则能量关系图为：由图可知由气态变为液态时，反应吸收热量最少，故热量数值最小为ΔH3。
(2)原题若比较反应热的大小，则既包括数值，又包括符号的比较，因反应放热，ΔH为负值，放出热量越少的反应ΔH越大，故反应热最小的为ΔH3。
答案：(1)C　(2)反应热最小的为C项中方程式。点击此图片进入
随堂基础巩固点击此图片进入
课时跟踪训练课件15张PPT。专题专练专题讲坛小专题
大智慧
巧
解
电
解
计
算
题 1．计算的原则
(1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。
(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。
(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。 2．计算的方法
(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极
产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据
是电路上转移的电子数相等。
(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出
总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。
(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立
已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。
如4e－～4Ag～2Cu～2Cl2～2H2～O2～4H＋～4OH－。 3．计算步骤
首先要正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料)；
其次注意溶液中有多种离子共存时，要根据离子放电顺序
确定离子放电的先后；最后根据得失电子守恒进行相关计算。
4．常考的题型
(1)电子守恒在电解计算中的应用。
(2)计算电解后溶液中的离子浓度。
(3)计算电解质溶液的pH。
(4)计算电解后析出的固体质量。
(5)串联电路中的物质关系。 [例证1]　将含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl的水溶液1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3 mol Cu，另一个电极上析出气体在标准状况下的体积为 (　　)
A．4.48 L　　　　　　　　 B．5.6 L
C．6.72 L D．13.44 L [解析]　阴极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，因为反应的n(Cu2＋)＝0.3 mol，总n(Cu2＋)＝0.4 mol，说明Cu2＋过量，阴极共得到0.6 mol电子。由电子守恒可知，阳极应失去0.6 mol电子。阳极：首先2Cl－－2e－===Cl2↑，因为0.2 mol Cl－只能失去0.2 mol电子，另外0.4 mol电子只能由水电离出的OH－失去，阳极反应还有：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，则阳极共放出气体体积(0.1 mol＋0.1 mol)×22.4 L·mol－1＝4.48 L，故应选A。
[答案]　A [例证2]　用石墨电极电解100 mL H2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，原混合溶液中Cu2＋的物质的量浓度为 (　　)
A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1
C．3 mol·L－1 D．4 mol·L－1 [解析]　根据题设条件，两极上电极反应式为：
阴极：首先Cu2＋＋2e－===Cu，然后2H＋＋2e－===H2↑；
阳极4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。既然阴极上收集到H2，说明Cu2＋已完全放电，根据电子守恒，阴极上Cu2＋、H＋得电子总数应等于OH－失电子总数。析出0.1 mol H2获得0.2 mol电子，析出0.1 mol O2失去0.4 mol电子，所以有0.1 mol Cu2＋放电，获得0.2 mol电子，c(Cu2＋)＝0.1 mol/0.1 L＝1 mol·L－1。
[答案]　A [例证3]　将分别盛有饱和KCl溶液和CuSO4溶液的两个
电解槽(电极均为石墨电极)串联，通电一段时间后，在
甲池(饱和KCl溶液)的阳极收集到1.12 L气体(标准状况下)，
如果乙池(CuSO4溶液)溶液的体积为1 L，则电解后乙池溶
液的c(H＋)为________ mol·L－1(电解过程中溶液体积不变)。
[解析]　甲池阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，应失去
(1.12 L/22.4 L·mol－1)×2＝0.1 mol电子。乙池阳极反应：
2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，由电子守恒可知，乙池阳极
应得0.1 mol电子。所以，乙池中c(H＋)＝0.1 mol/1L＝
0.1 mol·L－1。
[答案]　0.1 [例证4]　将两个惰性电极插入到500 mL AgNO3溶液中，通电电解，当电解质溶液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有H2逸出，且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略)，则电极上析出银的质量是(　　)
A．27 mg B．54 mg
C．108 mg D．216 mg [解析]　题中pH＝6可理解成由于Ag＋的水解而使溶液显弱酸性，当pH变为3时，n(H＋)＝1×10－3 mol· L－1×0.5 L＝5×10－4mol，根据关系式：Ag＋～H＋～e－得，有n(Ag)＝n(H＋)＝5×10－4 mol，m(Ag)＝5×10－4 mol×108 g·mol－1＝5.4×10－2g＝54 mg。
[答案]　B [例证5]　把分别盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为 (　　)
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1
C．6∶3∶1 D．6∶3∶2 [解析]　该题考查了电解中转移电子的物质的量与析出金属的化合价及物质的量的关系。在氯化钾、氯化镁、氧化铝中K、Mg、Al分别为＋1价、＋2价、＋3价，在串联电路中，相同时间通过的电量相同，当都通过6 mol电子时，析出K、Mg、Al的物质的量分别为6 mol、3 mol、2 mol，则n(K)∶n(Mg)∶n(Al)＝6∶3∶2。
[答案]　D点击此图片进入
专题专练
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中，正确的是 (　　)
A．电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的
B．金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源
的正极
C．在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动
D．相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子数与阴离子在阳极上失去的电子数相
同
解析：在电解池中，导线和电极上是由电子的定向移动，而溶液中则靠离子的定向
移动，才使整个电解池形成一个闭合回路；导线中电子移动的方向与电流方向相反，
故电子从电解池的阳极流向电源的正极，从电源的负极流向电解池的阴极；电解质
溶液中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；不论如何，两极上转移的电子数
总是相等的。
答案：D
2．相同条件下，下列装置中指定电极的电极反应式相同的是 (　　)
A．①③⑤⑧⑨　　　　　　　 B．②④⑥⑦⑩
C．②③④⑤⑥⑦⑩ D．①③⑤⑦⑨
解析：在五个电解池中，阳极均为Cl－放电，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑。
答案：B
3．用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后 (　　)
A．溶液的pH变大
B．c(Na＋)与c(CO)的比值变大
C．溶液浓度变大，有晶体析出
D．溶液浓度不变，有晶体析出
解析：用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，实际是电解水，故Na2CO3会结晶析出，
若保持温度不变，则仍为原温度下的饱和溶液，故溶液浓度不变，pH不变，
c(Na＋)∶c(CO)不变，故选D。
答案：D
4．用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是 (　　)
A．HCl B．NaOH
C．Na2SO4 D．NaCl
解析：A、B、C实质上是电解水，浓度增大，A的pH减小，B的pH增大，C的
pH不变；用石墨作电极电解NaCl(aq)时，生成NaOH，溶液中c(OH－)增大，pH
增大。
答案：C
5．学生欲完成反应Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行
的是 (　　)
解析：该反应为非自发氧化还原反应，故应设计成电解池，且应使Cu作阳极，故选
C。
答案：C
6．将一直流电源的正、负极(电极材料为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化
钾、淀粉溶液和石蕊试液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分】
别是 (　　)
A
B
C
D
阳极
蓝
白
红
蓝
阴极
白
蓝
蓝
蓝
解析：阳极上I－放电生成I2，使淀粉变蓝，阴极上H＋放电后，使溶液中的c(H＋)＜
c(OH－)，呈碱性，使石蕊显蓝色，故D项正确。
答案：D
7．[双选题]下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是(　　)
A．电解过程中阴极的质量不断增加
B．电解过程中溶液的pH不断升高
C．此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况
D．电解后两极产生的气体体积比为2∶ 1
解析：用惰性电极电解AgNO3溶液，总的电解反应式为：4AgNO3＋2H2O电解,4Ag
＋O2↑＋4HNO3可知，阴极上析出Ag，阳极上放出O2，故A正确，D错误；由于
生成HNO3，溶液的pH降低，B错误；要使溶液恢复电解前的状况要加入的物质
应是4Ag＋O2，即Ag2O，C正确。
答案：AC
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(11分)如图电解装置中，电极A是由金属M制成的，B、C和D都是铂电极，甲中
的电解质溶液为MSO4，乙中的电解质为H2SO4，E、F是外接直流电源的两极，电
路接通后，电极B上有金属M析出。(已知金属M无变价)
(1)电池中E是________极，F是________极。
(2)A极上电极反应为____________________，B极上电极反应为
__________________，C极上电极反应为______________________，D极上电极反应
为____________________________。
解析：由甲装置B上有金属M析出，可得B端为阴极，进而得电源E为正极，F为
负极，这样判断出A、B、C、D分别为阳极、阴极、阳极、阴极，电极反应即可写
出。
答案：(1)正　负
(2)M－2e－===M2＋　M2＋＋2e－===M
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
4H＋＋4e－===2H2↑
9．(10分)如图所示，四支电极均为铂电极，供选择的四组电解质溶液如下表：
组
A
B
C
D
甲槽
NaOH溶液
AgNO3溶液
H2SO4溶液
NaCl溶液
乙槽
CuSO4溶液
CuCl2溶液
AgNO3溶液
AgNO3溶液
要满足的条件是：①工作一段时间后，甲槽电解液pH上升，而乙槽电解液pH下降；
②b、c两极放电离子的物质的量相等。则：
(1)应选用的电解液是________组。
(2)甲槽的电解方程式为：______________________________________；
乙槽的电解方程式为：_______________________________________________。
解析：根据电解规律，电解后电解液的pH升高的有NaOH溶液和NaCl溶液；pH
降低的有CuSO4溶液、AgNO3溶液和H2SO4溶液；pH基本不变的有CuCl2溶液。
由条件①排除B、C。又因为甲、乙两池是串联的，故b为阳极、c为阴极，A、D
组电解液的电极反应分别为：
A组
b极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
c极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
D组
b极：2Cl－－2e－===Cl2↑
c极：2Ag＋＋2e－===2Ag
由条件②排除A。
答案：(1)D
(2)2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3
10．(9分)如图是两种溶液进行电解的装置。电极A是由金属M制成的，M的硝酸盐
的化学式为M(NO3)2，B、C、D都是铂电极，P、Q是电池的两极，电路接通后，
试回答下列问题：
(1)电极B上金属M沉淀出来：电极反应为________________，同时电极C产生________，电极反应为________________，电极D产生________，电极反应为__________________________。
(2)电池中P是________极，Q是________极。
(3)A极上电极反应为________________。
解析：电极B上金属M沉淀出来说明B是阴极，A是阳极，而乙池中电极C是阳
极，D是阴极；对应的电极P是正极，电极Q是负极；乙中的电解质溶液为硫酸钠
溶液，所以在C电极上有氧气产生，D电极上有氢气产生。
答案：(1)M2＋＋2e－===M　氧气　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　氢气　2H＋＋2e－
===H2↑
(2)正　负
(3)M－2e－===M2＋
11．(9分)为了加深对电解规律的理解，某同学做了以下探究，要求从H＋、Cu2＋、
Na＋、SO、Cl－5种离子中两两恰当的组成电解质，按下列要求进行电解：
(1)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则采用的电解质
是________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是________。
(2)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量减少，则采用的电解质
是________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是________。
(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减少，则电解质
是________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是________。
解析：5种离子中，水溶液中能放电的阳离子为Cu2＋、H＋，能放电的阴离子为
Cl－。
(1)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则阳离子只能为H＋、
Cu2＋，阴离子只能是Cl－，其电解质是HCl、CuCl2，因为电解过程中减少的是HCl、
CuCl2的量，故要恢复到电解前的状态应通入HCl、加入CuCl2。
(2)实质上是电解水，H＋、OH－分别在两极上放电，因此，其电解质是Na2SO4、H2SO4。
电解过程中H2O的量减少，要恢复到电解前的状态应加入H2O。
(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中要求电解质和水量都减少，则两电极均】
不参与电极反应，电解质是CuSO4、NaCl,2CuSO4＋2H2O 2H2SO4＋2Cu＋
O2↑，若恢复到原状态，可加入CuO，也可加入CuCO3，但不能加入 Cu(OH)2，
因为Cu(OH)2与H2SO4反应使水量增加。2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋
Cl2↑，要恢复到原状态可通入HCl，但不能加入盐酸。
答案：(1)HCl、CuCl2　HCl、CuCl2　(2)Na2SO4、H2SO4　H2O　(3)CuSO4、NaCl　
CuO或CuCO3、HCl


[随堂基础巩固]
1．如图所示装置中，属于电解池的是 (　　)
解析：构成电解池时要有与外接直流电源相连的电极，A、B错误；电极插入电解质
溶液或熔化的电解质中，且要形成闭合回路，C正确。
答案：C
2．下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则以下有
关此电解池的判断正确的是 (　　)
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，氯离子浓度保持不变
解析：依据电流的方向可知，a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。d极上的电
极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，c极上的电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，溶液中的Cl－
浓度减小。
答案：C
3．用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的
是 (　　)
A．H2SO4 B．NaOH
C．Na2SO4 D．NaCl
解析：A、B、C实质上是电解水，浓度增大，A的pH减小，B的pH增大，C的
pH不变；用石墨作电极电解NaCl(aq)时，生成NaOH，溶液中c(OH－)增大，pH
增大。
答案：C
4．用惰性电极电解下列溶液，下列说法正确的是 (　　)
A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变
B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
解析：电解稀H2SO4，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减少，
浓度增大，故溶液pH减小；电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H＋，
实质也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大；电解Na2SO4溶液时，
在阳极发生反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在阴极发生反应：2H＋＋2e－
===H2↑，由于两电极通过电量相等，故放出H2与O2的物质的量之比为2∶1；电解
CuCl2溶液时，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，两
极通过电量相等，Cu和Cl2的物质的量之比为1∶1，故D项正确。
答案：D
5．某研究性学习小组的学生为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中回收Cu，设计
了两种方案并进行评价。请回答有关问题。
方案1：向废液中加入过量的铁粉，充分反应后，________________。在所得滤渣
中加入足量的盐酸，充分反应后，再过滤即得到铜。
方案2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH＝1，用铜和石墨作电极进行电解。
当观察到____________________时，即停止电解，这时要回收的Cu已全部析出。
(1)方案1中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为____________________，]
过滤操作时，需要用到的玻璃仪器是________________________。
(2)方案2在电极上直接回收铜，操作上比方案1简便，但方案2也有不足之处，主
要表现为：______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：方案1是根据铁的还原性比铜强，用铁把铜置换出来，分离固体与液体的混
合物时应该用过滤的方法。
方案2是利用电解原理，使铜在电解池的阴极析出。氧化性强弱顺序为：Fe3＋＞
Cu2＋＞H＋＞Fe2＋，所以电解时在阴极上首先发生的反应是2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，然后是Cu2＋＋2e－===Cu，当铜全部析出后即发生反应2H＋＋2e－===H2↑，所以当看到阴极上有气体放出时，说明铜已经全部析出，在阳极上首先放电的是Cl－，Cl－失电子产生氯气，而氯气有毒会污染环境，同时方案2用了电解的方法，成本较高。
答案：方案1：过滤　方案2：阴极上有气泡产生
(1)Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋　漏斗、烧杯、玻璃棒
(2)有污染性气体Cl2产生，使用了电解装置，成本较高
课件51张PPT。第2节
电能转化为化学能
电解第
1
课
时
电
解
的
原
理晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二考向三第1章
化学反应与能量转化知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练 1．电解池组成“三条件”
(1)外接电源；(2)电解质溶液；(3)闭合回路。
2．离子放电“两顺序”(惰性电极)
阳极：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－；
阴极：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Sn2＋>Zn2＋>
Fe2＋>H＋(H2O)>Al3＋。 3．电解池阴、阳极“四特点”
阳极—外接直流电源正极—流出电子—发生氧化反应—阴离子移向；
阴极—外接直流电源负极—流入电子—发生还原反应—阳离子移向。 1．熔融氯化钠的电解
(1)实验现象：通电后，在石墨片周围有
产生，在铁片上生成 。
(2)实验分析：①熔融氯化钠中存在的微粒
、 。气泡银白色金属Na＋Cl－ ②通电后离子的运动方向：阳离子 (填离子
符号)移向 电极，阴离子 (填离子符号)移
向 电极。
③电极上发生的变化：铁电极： ，
石墨电极： 。
(3)实验结论：熔融的氯化钠在 作用下发生
了 ，分解生成了 。Na＋铁Cl－石墨2Na＋＋2e－===2Na2Cl－－2e－===Cl2↑电流化学变化钠和氯气 2．基本概念
(1)电解：让直流电通过 或 ，
在两个电极上分别发生 反应和 反应的过程。
(2)电解池：①定义：将 转化为 的装置。
②组成： 电源，固体电极材料，电解质溶液
或 电解质。电解质溶液熔融电解质氧化还原电能化学能直流熔融 (3)电极及电极反应：
①阳极：发生 反应的电极；阴极：发
生 反应的电极。②电极反应：在电极上进行
的 ，它可以表示电极上 和
。氧化还原半反应物质的变化情况电子的转移情况1．确定电解池阴、阳极的方法
(1)通过与直流电源的连接：
阳极—连接电源正极；阴极—连接电源负极。
(2)通过发生的反应：
阳极—发生氧化反应，阴极—发生还原反应。
(3)通电电子流向及反应中电子得失：
阳极—电子流出，反应中失电子
阴极—电子流入，反应中得电子。2．电解池的工作原理1．如图是电解熔融NaCl制备金属
钠的装置示意图，下列有关
判断正确的是 (　　)
A．通过该装置可以将化学能
转变为电能
B．石墨电极为正极
C．Na＋在铁极上得到电子被还原为钠原子
D．装置中两个电极可以互换解析：若两个电极互换，则铁作阳极，失去电子，Cl－不能放电，得不到Cl2，一段时间后Fe2＋在阴极上放电，电解失败。
答案：C2H2O＋O2↑ 4H＋＋4e－
===2H2↑4OH－－4e－===[自学教材·填要点]减小
增大
不变2Cl－－2e－===Cl2↑2Cl－－2e－==Cl2↑Cu2＋＋2e－===Cu增大2H＋＋2e－
===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑增大4OH－－4e－===
2H2O＋O2↑减小 (1)惰性电极是指石墨、Au、Pt等电极，除Au、
Pt以外的金属电极是活性电极。
(2)阳极产物的判断：
①首先看电极，如果是活性电极，则电极材料失去电子，被溶解。如果是惰性电极，根据阴离子的放电顺序加以判断。
②阴离子的放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。 (3)阴极产物的判断：
直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(浓度
大)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(浓度小)＞Al3＋＞
Mg2＋＞Na＋。
(4)用惰性电极电解电解质水溶液时，首先要全面
分析电解质溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组，
然后排出阴、阳离子的放电顺序，写出两极上的电极
反应式，根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。 (5)若阴极为H＋放电，则阴极区c(OH－)增大；若阳极区OH－放电，则阳极区c(H＋)增大；若阴、阳极分别同时有H＋、OH－放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。
(6)电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需要加入适量的某物质，该物质一般是阴极与阳极产物的化合物。2．用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液：
①CuCl2　②CuSO4　③NaCl　④NaNO3　
⑤盐酸 ⑥H2SO4　⑦KOH
其中只有水被电解的有 (　　)
A．①②⑤　　　　　 B．②④⑥⑦
C．④⑥⑦ D．③⑤⑥⑦解析：只有水被电解，即在阴极上H＋放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子)，在阳极上OH－放电(溶液中含有含氧酸根离子或F－)，符合这一要求的是④⑥⑦。
答案：C [例1]　如图所示，甲是刚浸过NaCl
溶液的石蕊试纸，A、B两铜片通过导线
连接电源两极，在铜片间的滤纸上滴一
滴KMnO4溶液，通电一段时间后，发现A、B间的紫红色圆点向A极移动了一段距离，则与A相连的是电源的________极，可发现滤纸的B极边沿附近有________色出现。[答案]　正　蓝阴、阳极的判断方法
解决这一类电解有色离子的电解质溶液(特别是含MnO的溶液)的问题时要牢记：在电解池中，阳离子向
阴极移动，阴离子向阳极移动。常用判断方法归纳如下：-4提示：试纸变
蓝的原因是A端
液体呈碱性，其
电极反应式为
2H＋＋2e－===H2↑，
破坏水的电离平衡，
使得c(OH－)＞c(H＋)，即A端为电解池的阴极。 1.惰性电极电解浸有
Na2SO4溶液的石蕊试纸，若发
现A端试纸变蓝，则A端为电,
　 解池的阳极还是阴极？ [例2]　用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是 (　　)
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2
C．H2和O2 D．Cu和O2[答案]　B判断电极产物时的注意问题
(1)对阳极，首先看阳极材料是否为活性电极，若为活性电极，则阳极材料被溶解；若为惰性电极，则依据阴离子的放电顺序判断谁先放电，且注意溶液中OH－的存在。
(2)对阴极，不论阴极材料是什么，均按照阳离子的放电顺序判断谁先放电，且注意溶液中H＋的存在。 2.若将本题中NaCl改为
Na2SO4，则电解的初始阶段
阴极和阳极上析出的物质
分别是什么？提示：若将NaCl改为Na2SO4，
则溶液中存在H＋、Cu2＋、
Na＋、SO 、NO 、
OH－，离子的放电顺序
为，阳离子：
Cu2＋＞H＋＞Na＋
阴离子：OH－＞SO ＞NO ，
则阴极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu，
阳极反应式：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故阴极析出Cu，阳极产生O2。 [例3]　(2011·全国高考)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 (　　)
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D.CuSO4·5H2O[答案]　C 电解后要恢复原电解质溶液的浓度，须加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。如用惰性电极电解CuSO4溶液，要恢复原溶液浓度，可向电解后的溶液中加入CuO，也可以加入CuCO3，但不能加入Cu(OH)2，因为Cu(OH)2与H2SO4反应会使溶液中水的量增加。用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是 (　　)
A．CuCl2[CuSO4] B．NaOH[NaOH]
C．NaCl[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]解析：电解NaCl溶液放出H2和Cl2，可通入HCl气体；A项应加CuCl2，B项应加水，D项应加CuO。
答案：C点击此图片进入
随堂基础巩固点击此图片进入
课时跟踪训
1．电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol/L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 Ag＋　　　　 B．0.20 mol/L Zn2＋
C．0.20 mol/L Cu2＋ D．0.20 mol/L Pb2＋
解析：因溶液中含Ag＋、Cu2＋、H＋、Pb2＋、Zn2＋分别为0.01 mol、0.02 mol、0.03 mol、
0.02 mol、0.02 mol；而电解时A、C中Ag＋、Cu2＋比H＋先放电，而C、D中则是
H＋先放电，A中0.01 mol Ag＋放电完全后，H＋放电，C中Cu2＋先放电完全后，H＋
放电，即生成0.02 mol Cu，其质量最大。
答案：C
2．用惰性电极有电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L
氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量是(　　)
A.　　　　　　 B.
C. D.
解析：生成b L O2转移电子为 mol，
据电子守恒得到M的物质的量为：
mol＝ mol，
则M的摩尔质量为a÷ ＝ g/mol，
M的相对原子量为。
答案：C
3．如下图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答：(　　)
(1)电源中X极是________(填“正”或“负”)极。
(2)通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况)气体，溶液体积为200 mL(电解
前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝________。
(3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，则电解后溶液的pH＝________。
解析：(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X为负极。
(2)C中铜极增重2.16 g，即析出0.02 mol Ag，线路中通过0.02 mol电子。由4e－～
O2，可知B中产生的O2只有0.005 mol，即112 mL。但B中共收集到224 mL气
体，说明还有112 mL是H2，即Cu2＋全部在阴极放电后，H＋接着放电产生了112 mL
H2，则通过0.01 mol 电子时，Cu2＋已完全变为Cu单质。
由2e－～Cu，可知n(Cu2＋)＝0.005 mol，
则c(CuSO4)＝＝0.025 mol/L。
(3)由4e－～4OH－知，A中生成0.02 mol OH－，
则：c(OH－)＝0.1 mol/L，即pH＝13。
答案：(1)负　(2)0.025 mol/L　(3)13


[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列关于铜电极的叙述，正确的是 (　　)
A．铜锌原电池中铜为负极，发生氧化反应
B．用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极
C．在镀件上电镀铜时，可用精铜作阳极
D．电解稀H2SO4制H2、O2时，可用铜作阳极
解析：铜锌原电池铜为正极，精炼铜时，粗铜作阳极，电镀铜时，铜为阳极，电解
H2SO4时，铜不能为阳极，否则其失电子溶解，得不到O2。
答案：C
2．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和
电镀液均正确的是 (　　)
A．Ag和AgCl溶液
B．Ag和AgNO3溶液
C．Fe和AgNO3溶液
D．Pt和Ag2SO4溶液
解析：电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀
层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。
答案：B
3．海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解过程的叙述中，
正确的是 (　　)
A．两个电极必须都用惰性电极
B．阳极可以用金属电极，阴极必须是惰性电极
C．电解熔融状态的氯化镁
D．电解氯化镁的水溶液
解析：电解MgCl2获取金属镁，也就是说镁离子需要得电子，如果在水溶液中，水
电离的氢离子会优先得电子，因此只能在熔融状态下进行。在阴极发生的是镁离子
得到电子的反应，对电极材料没有要求，在阳极上发生失电子的反应，如果使用活
性电极时会优先失电子，所以阳极必须用惰性电极。
答案：C
4．[双选题](2010·海南高考)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，
下列叙述正确的是 (　　)
A．电解时以精铜作阳极
B．电解时阴极发生还原反应
C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu===Cu2＋＋2e－
D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
解析：电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，活泼性比铜弱的金属沉积在电解
糟底部形成阳极泥。
答案：BD
5．电解硫酸铜溶液要达到如下三个要求：①阳极质量减小　②阴极质量增加　③电解
过程中Cu2＋浓度不变
则可选用的电极是 (　　)
A．石墨作阳极，铁作阴极
B．粗铜(含Fe、Ni、Zn)作阳极，纯铜作阴极
C．纯铜作阳极，铁作阴极
D．铁作阳极，纯铜作阴极
解析：本题中所述的电解过程实际就是电镀过程：阳极质量减少，必须用活性金属
电极作阳极，则A选项不符合题意；由于Cu2＋的放电能力比H＋的大，阴极质量增
加，但是要使Cu2＋浓度不变，则阳极必须用纯铜，所以选C。
答案：C
6．如图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是 (　　)
解析：与直流电源的正极相连接的为阳极，阳极上发生氧化反应，失去的电子回到正
极；与直流电源的负极相连接的为阴极，阴极上发生还原反应，接受负极输出的电子。
据此判断，D图右电极为阳极，发生反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑，可观察到碘化钾淀粉溶液变蓝，证明有Cl2生成；左电极为阴极，
发生反应：
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，可观察到阴极区溶液变红，证明有NaOH生成，收集的
气体经点燃可证明为氢气。
答案：D
7．[双选题]三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH
调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱
碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是 (　　)
A．可用铁作阳极材料
B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C．阳极反应方程式为：2Cl－－2e－===Cl2↑
D．1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了 1 mol电子
解析：由题意知电极反应，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H＋＋2e－===H2↑，
阴极溶液呈碱性，pH升高，故A、B错误；由Ni2＋―→Ni3＋，失去1 mol e－，外电
路中转移1 mol e－，即Cl－失去1 mol e－，H＋得到1 mol e－。
答案：CD
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(8分)对某滴有酚酞的饱和NaCl溶液在如图装置中进行电解，回答下列问题：
(1)C极现象为__________________，Fe极(含其周围的溶液)现象为
________________________________。
(2)若电解一段时间以后，将电源反接，C极电极反应式为________________，溶液
中可以观察到的现象是________________________，再向该溶液中通入O2，又会观
察到的现象是_______________________________________。
解析：(1)如图连接时，阳极为惰性电极，Cl－放电；阴极为H＋放电，打破了水的电
离平衡，故阴极区OH－浓度增大，呈碱性。
(2)反接时，阳极为活泼电极，Fe溶解，与溶液中的OH－反应生成沉淀，通入O2
以后，发生反应
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
答案：(1)有黄绿色气体生成
有无色气体生成且电极附近的溶液变红
(2)2H＋＋2e－===H2↑　有白色沉淀生成
白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色
9．(9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
10．(10分)工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工
业废水中加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题：
(1)两极发生反应的电极反应式：
阴极：________________；阳极________________。
(2)写出Cr2O变为Cr3＋的离子方程式：______________________。
(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是_____________________________。
(4)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极，原因是_ ___________________。
解析：本题除Cr的思路是：Cr2OCr3＋Cr(OH)3。电解时阳极铁被氧
化而生成Fe2＋，Fe2＋作还原剂，将Cr2O还原为Cr3＋，本身被氧化为Fe3＋，该反
应式为：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，反应中消耗了H＋，另外
H＋放电生成H2，又会使溶液中OH－浓度增大，完成了工业废水从弱酸性到碱性的
转变，进而发生了如下反应：Cr3＋＋3OH－===Cr(OH)3↓、Fe3＋＋3OH－
===Fe(OH)3↓，即铬被除去。
答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑　Fe－2e－===Fe2＋
(2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
(3)H＋不断放电，Cr2O与Fe2＋反应中消耗H＋，打破了水的电离平衡，使溶液中
c(OH－)＞c(H＋)
(4)不能　因为用石墨作电极，阳极产生Cl2或O2，得不到Fe2＋，缺少还原剂，不能
使Cr2O还原为Cr3＋使之变为Cr(OH)3↓而除去
11．(12分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；
X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入
几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为________________，在X极附近观察到的现象是__________________________________________________________________。
②Y电极上的电极反应式是________________，检验该电极反应产物的方法是
________________________。
(2)如果用电解法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是________，
电极反应式是________________。
②Y电极的材料是________，
电极反应式是________________。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)
解析：(1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反
应：2H＋＋2e－===H2↑。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极，所以X为阴
极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H＋，溶液呈碱性，加入酚
酞试液变成红色，Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变为蓝色。
(2)电解精炼粗铜时，用含杂质的Cu为阳极，纯Cu为阴极。反应过程中，阳极上
的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金
属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离子
不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极，所以，X电极的材料是纯铜，电
极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应式为Cu－2e－===
Cu2＋。
答案：(1)①2H＋＋2e－===H2↑
有气泡冒出，溶液变红
②2Cl－－2e－===Cl2↑
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色
(2)①纯铜　Cu2＋＋2e－===Cu
②粗铜　Cu－2e－===Cu2＋
[随堂基础巩固]
1．下列描述中，不符合生产实际的是(　　)
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
解析：电解池的阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋移动到阴极上发生Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不纯。
答案：A
2．用含有少量银和锌的粗铜片做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液做电解质溶液，电解一段时间后，阳极的质量减少x g，则(　　)
A．电解质溶液的质量增加x g
B．阴极的质量增加x g
C．阴极的质量增加a g，a>x
D．阴极的质量增加b g，b解析：粗铜作阳极，发生的电极反应有：Cu―→Cu2＋＋2e－，Zn―→Zn2＋＋2e－，同时银沉积下来，阴极反应为Cu2＋＋2e－―→Cu，阴极质量增加，但增加的质量小于阳极减少的质量。
答案：D
3．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是(　　)
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为：
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：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
4．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极。(　　)
(2)电解精炼铜时，电解质溶液的浓度不变。(　　)
(3)电解精炼铜时，用纯铜作阳极，粗铜作阴极。(　　)
(4)工业上用电解熔融氧化镁的方法制取Mg。(　　)
(5)用U形管作电解饱和食盐水的实验，通电前在U形管的两端滴加几滴石蕊试液，通电后阳极处溶液变蓝。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
5．如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是电解池的________，材料是________，电极反应式为________________________；B极是电解池的________，材料是________，主要电极反应式为________________________________________________________。
(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，Fe极附近呈________色。
(3)若甲池阴极增重12.8 g，则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为________(不考虑气体溶解情况)。
解析：(2)Fe极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，H＋放电后，溶液中生成OH－，显碱性，遇酚酞呈红色。
(3)甲池阴极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，
生成n(Cu)＝＝0.2 mol，
转移电子的物质的量n(e－)＝0.4 mol；
乙池阳极反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑，
由电子守恒知生成Cl2为：n(Cl2)＝0.2 mol，
故V(Cl2)＝4.48 L。
答案：(1)阴极　纯铜　Cu2＋＋2e－===Cu
阳极　粗铜　Cu－2e－===Cu2＋
(2)红　(3)4.48 L
课件39张PPT。第2节
电能转化为化学能
电解第
2
课
时
电
解
原
理的应用晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二第1章
化学反应与能量转化知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三1．装置2．现象
(1)阳极上：
(2)阴极上：
3．原理分析及电极反应
电解时， 移向阳极， 移向阴极。
(1)阳极离子放电顺序： ，
电极反应： ( 反应)。
(2)阴极离子放电顺序： ，
电极反应：2H＋＋2e===H2↑( 反应)。有气体产生。有气体产生，阴极附近溶液变红。Cl－、OH－Na＋、H＋Cl－>OH－氧化H＋>Na＋还原2Cl－－2e－===Cl2↑2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2 (1)电解饱和食盐水阴极区溶液呈碱性的原因：
电解饱和食盐水过程中，因离子放电顺序为H＋＞Na＋，所以H＋在阴极上得电子而生成H2，破坏了水的电离平衡，促进了水的电离，使阴极区溶液中c(OH－)＞c(H＋)，所以
阴极区溶液呈碱性。
(2)氯碱工业上电解饱和食盐水通常以石墨作阳极，
涂镍碳钢网作阴极。
(3)用湿润的KI淀粉试纸检验阳极放出的氯气。1．工业上电解食盐水的阴极区产物是 (　　)
A．氯气　　　　　　　 B．氢气和氯气
C．氢气和氢氧化钠 D．氯气和氢氧化钠
解析：用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式：
2H＋＋2e－===H2↑破坏水的电离平衡，阴极区域
OH－与Na＋结合成NaOH。
答案：C1.装置2．原理
阳极： 。
阴极： 。Cu(粗铜)－2e－===Cu2＋Cu2＋＋2e－===Cu 3．重要提示
(1)铜的电解精炼过程中，Zn、Ni、Fe等比铜活泼的金属在阳极放电变成金属阳离子进入溶液，不如铜活泼的银、金、铂等金属不放电与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池的底部，形成阳极泥。 (2)精炼铜时，由于阳极上溶解的金属为Fe、Zn、Ni、Cu等，而在阴极上只有Cu析出，根据电子守恒，阳极溶解的质量小于阴极析出的质量。
(3)电解精炼后溶液中阴离子浓度不变，阳离子浓度有的(如Cu2＋)变小，有的(如Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋等)变大。2．下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是
A．粗铜板作阳极
B．电解时，阳极发生氧化反应，阴极反应为：
Cu2＋＋2e－===Cu
C．粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以
单质形式沉积槽底，形成阳极泥
D．电解铜的纯度可达99.95%～99.98%
解析：Fe、Zn、Ni比Cu活泼，电解时首先放电，不
会形成阳极泥。
答案：C. 1．定义
应用 原理在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。
2．目的
增强金属的 ，耐磨性或改善金属制品的外观。电解抗腐蚀能力镀层金属镀件镀层金属离子3．电镀池 (1)电镀的目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
(2)电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含镀层金属阳离子的溶液作电解液。
(3)电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。3．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计合
理的是 (　　)
A．锌做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有锌离子
B．铂做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子
C．铁做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子
解析：在铁制品上镀锌，锌作阳极，镀件铁制品作
阴极，含有镀层金属阳离子(Zn2＋)的溶液作电镀液。
答案：A [例1]　(2011·镇江模拟)关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 (　　)
A．若在阴极附近的溶液中滴入石蕊试液，溶液呈无色
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性[解析]　电解食盐水时发生的反应：
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H2O＋2e－===H2 ↑ ＋2OH－，
(或2H＋＋2e－===H2 ↑)[答案]　B 据实验现象判断电解池的阴、阳极或电源的正、负极
(1)滴入酚酞变红的电极为阴极(接电源负极)。
滴入酚酞变红，说明此电极附近溶液呈碱性，即H＋放电导致，故该电极为阴极。
(2)滴入石蕊变红的电极为阳极(接电源正极)。
滴入石蕊变红，说明此电极附近溶液呈酸性，即OH－放电导致，故此电极为阳极。 1.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸
先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一
块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出
现红色字迹。据此，下列叙述正确的是 (　　)
A．铅笔端作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端有少量的氯气产生
D．a点是负极，b点是正极解析：铅笔端中含有石墨，因此本题相当于用惰性电极电解氯化钠与酚酞的混合液，根据题意用铅笔在滤纸上写字时会出现红色字迹，说明铅笔端氢离子放电生成氢气，发生的是还原反应，作阴极，与电源的负极相连，因此可得a点是负极，b点是正极。
答案：D [例2]　(2011·山东高考)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是 (　　)
A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率
D．镀锌层破损后对铁制品失去保护作用[解析]　电镀过程中Zn与电源正极相连，若给原电池充电，则Zn应接电源负极，A错误；导线中通过的电子，在阴极均被Zn2＋得到，所以通过的电子与锌析出的物质的量成正比，B错误；只要电流恒定，阴阳极得失电子的速率不变，所以电解反应速率不变，C正确；镀锌层破损后，Zn比铁活泼，Zn作负极、Fe作正极，Fe被保护，D错误。
[答案]　C 电镀的特点是“一多、一少、一不变”：一多是指阴极上有镀层金属沉积；一少是指阳极上有镀层金属溶解；一不变是指电解质溶液的浓度不变。2．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是 (　　)
A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极
B．电解液的成分都保持不变
C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋
D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu
解析：A项电镀时镀件作阴极；B项电解精炼铜时电
解液成分改变；C项电解精炼铜时，若有比铜活泼的
金属杂质(如锌)，则阳极还会发生Zn－2e－===Zn2＋
的反应。
答案：D点击此图片进入
随堂基础巩固点击此图片进入
课时跟踪训练
1．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是
A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．装置②的总反应式是Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连
D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
解析：a为阳极，精炼铜时粗铜作阳极，A正确；Fe作负极，反应式为Fe－2e－===
Fe2＋，Cu为正极，反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，总反应式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，B错误；钢闸门作电解装置的阴极受到保护，C正确；在④装置中铁钉处于干燥的环境不易被腐蚀，D正确。
答案：B
2．有如图所示的装置
反应一段时间后，向烧杯中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到反应前的CuSO4溶液的浓度和pH。则反应过程中消耗锌的质量为________ g，烧杯左侧碳棒上析出物质的量为________mol。在此过程中，铜棒及烧杯右侧碳棒上发生的电极反应依次为：
铜棒：____________________________________________________________
__________________________________________________________________；
碳棒：____________________________________________________________
__________________________________________________________________。
解析：左边装置为铜锌原电池，右边装置为电解硫酸铜溶液的电解池。根据
2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋O2↑＋2Cu，由于向烧杯中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到反应前的CuSO4溶液的浓度和pH，可知先有0.1 mol CuSO4被电解，后又有0.1 mol H2O被电解，2H2O2H2↑＋O2↑，共转移0.4 mol e－，则反应过程中消耗锌的质量为65g·mol－1×0.2mol＝13.0g；烧杯左侧碳棒上始终发生4OH－－4e－===2H2O＋O2↑反应，转移0.4 mol e－析出氧气的物质的量为0.1 mol。
答案：13.0　0.1
2H＋＋2e－===H2↑
Cu2＋＋2e－===Cu,2H＋＋2e－===H2↑
课件15张PPT。小专题大智慧
原电池、电解池和电镀池的比较专题讲坛专题专练 [例证]　如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。 请回答：
(1)B极是电源的________，一段时间后，甲中溶液颜色________，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明__________________，在电场作用下向Y极移动。
(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为________。 (3)现用丙装置给铜件镀银，则H应该是________(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是________溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500 mL)，丙中镀件上析出银的质量为________，甲中溶液的pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是________。 [解析]　(1)F极附近呈红色，说明F是阴极，E是阳极，则A为正极，B为负极。甲中因Cu2＋放电使溶液颜色变浅。丁中Y极附近颜色变深，说明Fe(OH)3胶粒向阴极移动，即Fe(OH)3胶粒带正电荷。(2)C、D、E、F的电极产物分别为O2、Cu、Cl2、H2，由于电路中通过的电量相等，所以其物质的量之比为1∶2∶2∶2。(3)乙中溶液pH＝13，生成n(NaOH)＝0.1 mol·L－1×0.5 L＝0.05 mol，电路中通过的电子的物质的量为0.05 mol，所以
丙中镀件上析出银0.05 mol×108 g·mol－1＝5.4 g。(4)当金属作阳极时，金属先于溶液中的阴离子放电而溶解，故甲中
发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋ Fe2＋＋Cu。
[答案]　(1)负极　逐渐变浅　氢氧化铁胶体粒子带
正电荷
(2)1∶2∶2∶2　(3)镀件　AgNO3　5.4 g　变小
(4)Fe＋Cu2＋ Cu＋Fe2＋点击此图片进入
专题专练课件47张PPT。考向三考向一第3节
化学能转化为电能
电池第
1
课
时
原电池的工作原理晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向二第1章
化学反应与能量转化知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练 (1)判断一个装置是否构成原电池的关键就是抓住“一 看二标”，一看是否有自发的氧化还原反应，二标是以构成原电池的三个条件为标准：两个活动性不同的电极、插入电解质溶液、形成闭合回路。
(2)正极材料活泼性＜负极材料活泼性，正极通常具备特定的现象：有气体生成、电极质量增加或不变等；负极通常不断溶解，质量减小。 (3)设计原电池的基本思路：先将氧化还原反应拆分为两个半反应(即氧化反应和还原反应)，然后根据构成原电池的条件，选择合适的电极材料及适宜的电解质溶液，将两电极用导线连接插入电解质溶液形成闭合回路，即可成功设计原电池。1．原电池(以铜锌原电池为例)
(1)装置：(2)实验现象：减少增加减少增加(3)实验分析：ZnCu负正化学电 2.原电池的工作原理
外电路中电子由 极流向 极；内电路(电解质
溶液)中阴离子移向 极，阳离子移向 极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了 能向 能的转化。
3．铜锌原电池电极反应及电池反应
负极：
正极：
电池反应：负正负正化学电Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===CuZn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu 4．组成原电池的条件
(1) 不同的两块电极材料(金属和金属或金属和非金属)；
(2)电极均与 接触；
(3)形成闭合电路；
(4)能自发地发生 反应。活动性电解质溶液氧化还原(1)原电池正、负极的判断方法： (2)盐桥的作用：
①通过离子在盐桥中的定向移动，使两个隔离的
电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。
②使用盐桥是将两个半电池完全隔开，使副反
应减至最低程度，可以获得单纯的电极反应。有利于最
大程度地将化学能转化为电能。
(3)原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与
电解质溶液的性质有关，如Mg—Al电极在稀硫酸中
构成原电池时，Mg作负极，Al作正极，但若以NaOH
溶液为电解质溶液，则Al为负极，Mg为正极。1．下列装置中，能构成原电池的是 (　　)解析：酒精为非电解质，A错误；选项B中未使用盐桥，没有形成闭合回路；C项中两个电极材料相同，不能形成原电池。依据原电池的构成条件可知D正确。
答案：D 1.加快氧化还原反应的速率
如实验室用Zn和稀硫酸(或稀盐酸)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质、锌和稀硫酸的溶液形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。
2．比较金属的活动性强弱
如有两种金属A和B，用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，根据电极现象判断出A是负极，B是正极；一般情况下，由原电池原理可知，金属活动性A>B，即原电池中，活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。 3．设计原电池
设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。
(1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；
(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。
①电极材料的选择：
在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极；氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。 ②电解质溶液的选择：
电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电
解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳离子。如在锌—铜—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2＋的电解质溶液中，而正极金属铜浸泡在含有Cu2＋的溶液中。
(3)按要求画出原电池装置图。 (4)注意事项：
①设计原电池有以下两个关键点。
a．电解质溶液：一般能与负极反应或者溶解在溶液中的物质(如O2)与负极反应。
b．电极材料：一般较活泼的金属作负极，较不活泼的金属或非金属作正极。
②设计原电池时，若氧化还原方程式中无明确的电解质溶液，可用水做电解质，但为了增强其导电性，通常加入强碱或一般的强酸，如燃料电池，水中一般要加入KOH或H2SO4。2．设计原电池Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋，在
方框中画出能形成稳定电流的半电池形式的装
置图(标出电极材料、电解质溶液)负极：_____，电极反应：____________________；
正极：_____，电极反应：____________________。解析：分析元素化合价的变化可知，Zn为负极，比Zn活泼性差的金属或非金属石墨等作正极，选择与电极材料有相同离子的溶液作电解质溶液。
答案：Zn　Zn－2e－===Zn2＋
Pt　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋[例1]　下列装置中，电流表指针能发生偏转的是 (　　) [解析]　A项中锌电极和乙烧杯中的电解质溶液不能发生氧化还原反应，不能构成原电池，A项错误；B项中冰醋酸不导电，不构成原电池，B项错误；C项中装置符合构成原电池的条件，但两极直接接触，相当于短路，因此电路中无电流，C项错误。
[答案]　D 原电池电极反应式的书写
(1)先分析有无外接直流电源，无外接直流电源的可能是原电池。
(2)然后依据原电池的形成条件判断装置是否为原电池，方法如下：提示：电流表
指针能发生偏转。
因为醋酸水溶液
为电解质溶液，
符合原电池
的构成条件。 1.B项中若将冰醋酸改为
醋酸水溶液，电流表指针
能,　否发生偏转？[例2]　(2010·广东高考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是 (　　)A．正极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B．电池反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液 [解析]　电池的正极得电子，A选项错误；结合该电池的装置图可知，该过程中的氧化还原反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B选项正确；外电路中，电子从负极流向正极，C选项正确；左烧杯中由于Zn失去电子形成Zn2＋，使得该烧杯中正电荷的离子增加，为维持电中性，K＋应该通过盐桥流向CuSO4所在的右烧杯，D选项错误。
[答案]　BC(1)一般电极反应式的书写：(2)复杂电极反应式的书写： (3)题目给定总反应式：
①分析化合价，确定电极反应物与产物，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应的原理，写出正、负电极的反应物与产物。
②在反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。
③根据质量守恒配平电极反应式。(2012·苏州模拟)将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列叙述中正确的是 (　　)
A．负极有Cl2逸出，正极有H2逸出
B．负极附近Cl－的浓度减小
C．正极附近Cl－的浓度逐渐增大
D．溶液中Cl－的浓度基本不变解析：在该原电池中，Fe为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，Ag为正极，电极反应为2H＋＋2e－===
H2↑，Cl－移向负极，但整个溶液中Cl－的浓度基本保持不变，D正确。
答案：D [例3]　把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极。c、d相连时，电流由d到c。a、c相连时，c极上产生大量气泡。b、d相连时，b极上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 (　　)
A．a＞b＞c＞d　　　　 B．a＞c＞d＞b
C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a [解析]　根据原电池原理，作为负极的金属的活动性比正极金属的活动性强。电子流动方向是负极流向正极，电流方向与电子流动方向相反，溶液中的H＋在正极上得电子生成H2，因此可依次作出如下判断：活动性a＞b，c＞d，a＞c，d＞b，综合得到结论：金属活动性顺序为a＞c＞d＞b，所以B项正确。
[答案]　B 利用原电池原理比较a、b两种金属活动性强弱的方法：将金属a和b用导线相连后插入稀H2SO4或b的可溶性盐溶液中，观察到a极溶解，b极上产生气泡或质
量增加，则a作负极，b作正极，即金属活泼性a＞b。提示：不能，
尽管Mg比Al活泼，
但Mg与NaOH
溶液不反应，
而Al与NaOH
溶液发生氧化
还原反应，在Mg、Al和NaOH溶液构
成的原电池中，Al作负极。 2.将Mg、Al两种金属用导线
相连浸入NaOH溶液中，Al片溶
解而Mg片上产生气泡，能否据
此判断Mg、Al的活泼性？点击此图片进入随堂基础巩固点击此图片进入课时跟踪训练
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．[双选题]下列四个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是 (　　)
解析：电子由左边一极流向右边一极，则左边一极作负极。
答案：CD
2．某原电池，将两金属X、Y用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y电
极质量增加，则可能是下列情况中的 (　　)
A．X是负极，电解质溶液为CuSO4溶液
B．X是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
C．X是正极，电解质溶液为CuSO4溶液
D．X是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液
解析：Y电极质量增加，可能是溶液中的阳离子得电子而在Y极(正极)上析出金属
形成的。故只有A符合题意。
答案：A
3.某同学按如图所示的装置做实验，并把实验情况记录于下面，其中叙述合理的是 (　　)
①锌为正极，铜为负极　②电解质溶液中H＋浓度不变　③电流表的指针发生偏转　
④铜极上有气泡产生　⑤锌极上有大量气泡产生　⑥溶液中的阳离子向正极移动
A．①②③ B．③④⑤
C．③④⑥ D．②③④
解析：图中装置形成了原电池，Zn为负极，铜为正极，电解质溶液中H＋移向正极，
得电子生成H2，H＋浓度减小，有电流产生，电流表指针发生偏转，因此①②⑤不正
确，③④⑥正确。
答案：C
4．X、Y、Z、M代表四种金属。金属X和Z有导线连接放入稀H2SO4中时，X溶解，
Z极上有H2放出；若电解Y2＋离子和Z2＋离子共存的溶液时，Y先析出：又知M2＋
离子的氧化性强于Y2＋离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为(　　)
A．X>Z>Y>M B．X>Y>Z>M
C．M>Z>X>Y D．X>Z>M>Y
解析：由原电池的原理可知：金属的活动性X>Z；由电解原理可知：金属的活动性
Z>Y；由氧化还原规律可知金属的活动性Y>M。综上所述，四种金属的活动性顺
序为X>Z>Y>M，即答案选A。
答案：A
5．如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录
如下，其中描述合理的是 (　　)
A．①②③　　　　　　　 B．③④⑤
C．④⑤⑥ D．②③④
解析：Zn、Cu和稀硫酸组成的原电池中，Zn是负极，Cu是正极，电子由Zn经
导线流向Cu，H＋在Cu极得电子生成H2：2H＋＋2e－===H2↑，若有1 mol e－通过，
生成H2 0.5 mol。
答案：B
6.如图所示装置，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各项中的 (　　)
A．A是Zn，B是Cu，C为稀H2SO4
B．A是Cu，B是Zn，C为稀H2SO4
C．A是Fe，B是Ag，C为稀AgNO3溶液
D．A是Ag，B是Fe，C为稀AgNO3溶液
解析：A极逐渐变粗，说明A为原电池的正极，溶液中的金属阳离子得到
电子后在A极上析出；B极变细，说明B为原电池的负极，失去电子后变
成离子进入了溶液中．A和B两项反应为：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，
则A选项中A极变细，B极不变，B选项中A极不变，B极变细；C和D
两项反应为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C选项中A极变细，B
极变粗；D选项中A极变粗，B极变细。
答案：D
7.[双选题](2010·广东高考)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是 (　　)
A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋
B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外电路中，电子从负极流向正极
D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
解析：该电池中Zn为负极，电极反应为：Zn－2e－===Zn2＋，Cu为正极，电极反应
为：Cu2＋＋2e－===Cu，A项错误；电池总反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B项正
确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出经导线流向正极，C项正确；负极上由
于Zn放电，ZnSO4溶液中Zn2＋的浓度增大，故盐桥中的Cl－移向ZnSO4溶液，D项
错误。
答案：BC
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)将Fe片和石墨用导线相连，一组插入稀H2SO4中，一组插入FeCl3溶液中，
分别形成了原电池。
(1)这两个原电池中，正极分别是________。
A．石墨、石墨 B．石墨、Fe片
C．Fe片、Fe片 D．Fe片、石墨
(2)写出插入稀H2SO4中形成原电池的正极反应式(用离子方程式表
示)___________________________________________________________________。
(3)写出插入FeCl3溶液中形成原电池的电池总反应式(用离子方程式表
示)___________________________________________________________________。
解析：当电解质溶液为H2SO4时，总反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，则负极
为Fe，正极为石墨，正极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑；当电解质溶液为FeCl3时，
总反应为：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，负极为Fe，
正极为石墨。
答案：(1)A　(2)2H＋＋2e－===H2↑
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
9．(10分)依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如
图所示。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是______；电解质溶液Y是______；
(2)银电极为电池的______极，发生的电极反应为______________________；X电极上发生的电极反应为____________；
(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。
解析：由题给反应可知以下信息：
电极
材料
电极反应
负极
Cu
Cu－2e－===Cu2＋
正极
Ag
Ag＋＋e－===Ag
则X为Cu，Y为AgNO3溶液．
答案：(1)铜　AgNO3溶液
(2)正　Ag＋＋e－===Ag　Cu－2e－===Cu2＋
(3)铜　银
10．(10分)A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气泡产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应是_____________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应是_ ________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是______________。
解析：甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负极、
B为正极，活动性A＞B；乙中C极质量增加，即析出Cu，则B为负极，活动性B＞
C；丙中A上有气体即H2产生，则A为正极，活动性D＞A，随着H＋的消耗，溶液
pH逐渐变大。
答案：(1)A－2e－===A2＋　(2)Cu2＋＋2e－===Cu
(3)变大　(4)D＞A＞B＞C
11．(10分)如图所示，甲池中电池反应式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，已知B电极
质量不变，C、D为石墨电极，乙池中为200 mL饱和NaCl溶液。
回答下列问题：
(1)A极为________极(填“正”或“负”)，电极材料为________，发生________反应(填
“氧化”或“还原”)。
(2)写出乙池的电极反应式：
阳极反应式为_ _________________________________________________；
阴极反应式为__________________________________________________。
(3)A电极质量减少0.64 g时，此时乙池中电解液中[OH－]＝________ mol·L－1(忽略反应
过程中溶液体积的变化)，C电极上产生的气体在标准状况下的体积为________L。
解析：由题知，甲池为原电池，A为负极，电极材料为Cu；乙池为电解池，C为阳极，
电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，D为阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑。
(3)A极有0.64 g Cu溶解时，转移0.02 mol电子，乙池中C极上生成0.01 mol Cl2，溶
液中生成0.02 mol OH－。
答案：(1)负　铜　氧化
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑　2H＋＋2e－===H2↑
(3)0.1　0.224
[随堂基础巩固]
1．如图所示的装置能构成原电池产生电流的是(　　)
解析：A项中的电极相同；C项中未构成闭合回路；D项中酒精是非电解质。
答案：B
2．在如图所示的水果电池中，外电路上的电流从X电极流向Y电极。若X为铁，则Y可能是(　　)
A．锌　　　　　　　　 B．石墨
C．银 D．铜
解析：电流的方向与电子的移动方向相反，由已知条件知电子由Y电极流向X电极，因此Y电极的金属活动性强于铁，故Y电极只能为选项中的锌。
答案：A
3．下列反应不可用于设计原电池的是(　　)
A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
B．2CH3OH＋3O2―→2CO2＋4H2O
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
解析：只有氧化还原反应才能设计成原电池。NaOH与HCl的反应为非氧化还原反应。
答案：A
4．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)在原电池构成的闭合回路中，电子从原电池的正极通过导线流向负极。(　　)
(2)原电池的正极一定是化学性质较不活泼的金属。(　　)
(3)原电池工作时，正极上发生的是氧化反应。(　　)
(4)由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液构成的原电池中，Cu是负极。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
5．为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如下装置，按要求完成以下填空：
(1)此装置工作时，可以观察到的现象是________________________________________
________________________________________________________________________，
电池总反应式为___________________________________________________。
(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成________，铜和铜盐溶液组成________，中间通过盐桥连接起来。
(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO向________移动，硫酸铜溶液中SO向________移动。
(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过________移动来导电的。在工作时，K＋移向________。
解析：该装置为锌铜原电池，总反应式为：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①电流计指针发生偏转，②锌片不断溶解，③铜片上有红色物质析出，其中Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。电池工作时，ZnSO4溶液中SO向负极(锌电极)移动，CuSO4溶液中SO向盐桥移动，而盐桥中，K＋向正极区(CuSO4溶液)移动，Cl－向负极区(ZnSO4溶液)移动，这样靠离子的移动形成闭合回路而导电。
答案：(1)电流计指针发生偏转，锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
(2)锌半电池　铜半电池　(3)锌电极　盐桥
(4)离子　正极区(CuSO4溶液)
课件48张PPT。考向一第3节
化学能转化为电能
电池第
2
课
时
化学电源晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向二第1章
化学反应与能量转化知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练知识点四知识点三 (1)蓄电池充电时要注意连接方式：
蓄电池负极与直流电源的负极相连，蓄电池正极与直流电源的正极相连。
其充电示意图如右。

(2)二次电池充、放电过程的区别与联系： (3)书写燃料电池的电极反应式时，要十分注意电解质溶液的酸碱性，在碱性电解质溶液中，电极反应式中不能出现H＋，在酸性电解质溶液中，电极反应式中不能出现OH－。1.电池的种类及特点放电充电充电和放电电解池原电池 2.重要提示
(1)化学电池能量转化率高，供能稳定可靠。
(2)可制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池及电池组，使用方便。
(3)电池中的镍、镉、锰、铅等金属离子会对土壤、水源造成污染，应集中回收处理。1．下列说法中，不正确的是 (　　)
A．化学电池是将化学能转变成电能的装置
B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池
和燃料电池等
C．化学电池供能稳定可靠，可以制成各种
形状和大小，使用方便，易于维护
D．废旧电池可以随意丢弃.解析：本题考查的是有关化学电池的概念、分类及性能等方面的知识。废旧电池中含有重金属和酸、碱等有害物质，随意丢弃，对生态环境和人体健康危害很大，所以废旧电池应回收处理。
答案：D 1．类型及组成
分为 锌锰干电池和 锌锰干电池，其正
极为 ，负极为 ，前者电解质溶液为
和ZnCl2混合液，后者电解质溶液为 。
2．电极反应及电池反应
(1)酸性锌锰干电池：
负极： ；
正极： 。酸性碱性石墨棒锌筒NH4ClKOHZn－2e－===Zn2＋2NH ＋2e－===2NH3＋H2+4(2)碱性锌锰干电池：
负极： ；
正极： ；
电池反应： 。Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2OMnO2＋2H2O＋2e－ ===Mn(OH)2＋2OH－Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2 (1)碱性锌锰干电池克服了酸性锌锰干电池的缺点，单位质量所输出的电能多且储存时间长，适用于大电
流和连续放电。
(2)纽扣式锌银电池的负极是Zn，正极是Ag2O，
电解质是KOH。
(3)锂电池的负极是Li，正极是MnO2、CuO、
FeS2等，锂电池的比能量高，电压高，可储存时间长。2．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得
到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解
质溶液，电池总反应式为Zn (s)＋2MnO2 (s)＋
H2O(l)===Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)，下列说法错误
的是 (　　) A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)＋H2O(l)＋
2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上
减少6.5 g解析：由所给的电池总反应式可知，电池工作时，
每有1 mol Zn参加反应，则会有2 mol 电子从负极Zn
经外电路流向正极，并在正极发生反应：2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)。外电路每通
过0.2 mol电子，Zn的质量就减少6.5 g。
答案：C 1．组成
正极材料为 ，负极材料为 ，电解质溶液为 。PbO2Pb30%H2SO4溶液 (1)二次电池放电后可以再充电使活性物质获得
再生，能重复使用。
(2)铅蓄电池的优缺点：
①铅蓄电池具有电压稳定，性能良好，价格低廉，
使用方便，安全可靠，循环使用的优点。
②铅蓄电池的缺点是比能量低，废弃的电池污染环境。
(3)放电时是原电池原理，而充电时是电解池原理；
二次电池的充放电过程相反。答案：B 1．电极反应及电池反应(碱性电解质)
负极反应： ；
正极反应： ；
电池反应： 。
2．特点
(1)电池的正负极反应物气体分别储存在 的
容器中， 燃料气体在 发生 反应。O2在
发生 反应。
(2)具有 ，可连续使用和 等优点。2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－2H2＋O2===2H2O电池之外负极氧化正极还原能量利用效率高污染轻 (1)燃料电池的特点：
①连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能。
②电极材料本身不参与氧化还原反应。
③工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除。 (2)燃料电池的优点：
①能量转化率高，燃料电池的能量转换率超过80%，远高于普通燃烧过程。
②污染小。
(3)通可燃物的一极为电池的负极，通O2 的一极为燃料电池的正极。
(4)燃料电池的正极反应式：
①若为酸性介质：O2＋4H＋＋4e－===2H2O；
②若为碱性(或中性)介质：
2H2O＋O2＋4e－===4OH－。4．氢氧燃料电池用于航天飞机，电极反应产生的水，
经冷凝后可作为航天员的饮用水，其电极反应如下：
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；
当得到1.8 L饮用水时，
电池内转移的电子数约为 (　　)A．1.8 mol　　　　 B．3.6 mol
C．100 mol D．200 mol答案：D [例1]　(2011·新课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱
迪生电池，放电时的总反应为：
Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是 (　　)
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O.[解析]　因为放电时的反应中有氢氧化物生成，故电解质溶液是碱性溶液，因为铁的化合价升高，镍的化合价降低，故铁是负极，氧化镍是正极，故A和B均正确；充电时的阴极反应为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，故此时阴极附近的pH增大，故C错误；根据所给的放电时的电池反应可推知D正确。
[答案]　C (1)二次电池在充电时，正、负电极上发生的反应正好与放电时发生的反应相反，因而充电时，二次电池的正极应与充电电源的正极相连接，电池的负极应与充电电源的负极相连接。
(2)充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生的反应的逆过程。提示：放电时，
正极发生
还原反应，
其电极
反应式为：
Ni2O3＋3H2O＋2e－===
2Ni(OH)2＋2OH－。 你能写出镍电池放电时的
正极反应式吗？ [例2]　(2011·新课标全国卷)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。 (甲醇的燃烧热为726.5 kJ·mol－1)
在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_______________________，正极的反应式为___________。理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。 (1)写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，
其中阴、阳离子要和电极反应式中出现的离子相对应，在碱性电解质中，电极反应式中不能出现H＋；在酸性
电解质中，电极反应式中不能出现OH－。
(2)正、负两极的电极反应式在得失电子数目相等
时相加，即得总反应式。(2010·安徽高考)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是 (　　)A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2
D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极解析：本题考查原电池知识，意在考查考生的分析能力。该原电池的化学原理是H2被氧化，在负极(a极)发生反应：H2－2e－===2H＋，H＋由a极转移到b极，D项正确；O2发生还原反应，在正极(b极)发生反应：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，则电子从a极流向b极，A、B两项不正确；C项因未指明气体所处的温度和压强，不正确。
答案：D点击此图片进入随堂基础巩固点击此图片进入课时跟踪训练
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn＋2MnO2＋H2O===Zn(OH)2＋Mn2O3。下列说法错误的是(　　)
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：
2MnO2＋H2O＋2e－===Mn2O3＋2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g
解析：根据电池反应可知电极反应为：负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，正极：2MnO2＋2e－＋H2O===Mn2O3＋2OH－，故AB都正确；电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，C错；外电路中每通过0.2 mol电子时，锌反应掉0.1 mol，质量为6.5 g，D正确。
答案：C
2．氢氧燃料电池是将H2和O2分别通入电池，穿过浸入20%～40%的KOH溶液的多孔碳电极，其电极反应式为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O
2H2O＋O2＋4e－===4OH－，则下列叙述正确的是(　　)
A．通H2的一极是正极，通O2的一极是负极
B．通O2的一极是正极，通H2的一极是负极
C．工作一段时间后电解质溶液的pH增大
D．工作时负极区附近pH增大
解析：根据电池总反应可知：H2在负极上发生氧化反应，由于在碱性条件下，所以氢原子失电子后又与OH－反应生成水，其电极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，负极区OH－浓度降低。O2在正极上发生还原反应，氧原子得电子，生成－2价的氧，只能以OH－形式存在，所以其电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，正极区OH－浓度增大。
答案：B
3．镍镉可充电电池可以发生如下反应：
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
由此可知，该电池的负极材料是(　　)
A．Cd　　　　　　　　 B．NiO(OH)
C．Cd(OH)2 D．Ni(OH)2
解析：根据原电池原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，原电池的放电是原电池对外做功，而充电则是电解反应，故该反应的逆反应为原电池反应，Cd为负极，NiO(OH)为正极。
答案：A
4．一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是(　　)
A．CH3OH(g)＋O2(g)－2e－===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)
B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)
C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq)
D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－
解析：甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。
答案：C
5．某可充电的锂离子电池LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li＋导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4。下列说法正确的是(　　)
A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应
B．放电时，正极反应为：
Li＋＋LiMn2O4＋e－===Li2Mn2O4
C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应
D．充电时，阳极反应为：Li＋＋e－===Li
解析：据电池反应可写出电极反应式。
负极：Li－2e－===Li＋
正极：LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4
则充电时的电极反应式为：
阴极：Li＋＋e－===Li
阳极：Li2Mn2O4－e－===LiMn2O4＋Li
可知B正确，D错误；放电时，LiMn2O4发生还原反应生成Li2Mn2O4，充电时，Li2Mn2O4发生氧化反应生成LiMn2O4，A、C均不正确。
答案：B
6．[双选题]镍镉可充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，放电时的电极反应式是：
Cd＋2OH－－2e－===Cd(OH)2
2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－
下列说法不正确的是(　　)
A．电池的总反应式是：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O===2Ni(OH)2＋Cd(OH)2
B．电池充电时，镉元素被还原
C．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
D．电池充电时，电池的负极和电源的正极连接
解析：本题已给出了电极反应式，两式相加即得总反应，A正确。电极充电时，Cd元素化合价降低，即Cd元素被还原，B正确。放电时，由于负极消耗OH－，因而负极周围溶液的pH不断减小，C错误。电池充电时，电池的负极(发生氧化反应)应与电源的负极相连(发生还原反应)，故D错误。
答案：CD
7．[双选题]一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。下列对该项燃料电池说法正确的是(　　)
A．在熔融电解质中，O2－移向正极
B．电池总反应式是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
C．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2＋4e－===2O2－
D．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10＋26e－＋13O2－===4CO2＋5H2O
解析：该电池是以丁烷的燃烧设计成的燃料电池，反应总方程式就是丁烷的燃烧方程式。在燃料电池中可燃物一般是还原剂，在电池中的负极上发生反应。首先写出丁烷的燃烧方程式，然后写出O2得电子的电极方程式，总式与正极式相减即得负极方程式。 在原电池中阴离子向负极移动，A错误；在该氧化还原反应中丁烷是燃料，应该在负极上发生氧化反应，D错误；燃料电池电池总反应实质是一个燃烧反应；而正极空气中氧气发生还原反应变为电解质的阴离子，B、C正确。
答案：BC
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(8分)银锌电池的电极反应为：
负极：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；
正极：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。
电解质：KOH。
(1)写出电池的总反应式：__________________________________________。
(2)使用时，负极区的pH______(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH______，电解质溶液的pH______________。
解析：(1)将正、负极的电极反应式合并就可以得到总反应式：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag。
(2)负极反应消耗OH－，则负极区pH减小，正极反应生成了OH－，故正极区pH增大，负极消耗的OH－的量与正极生成的OH－的量相等，所以电解质溶液的pH不变。
答案：(1)Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag
(2)减小　增大　不变
9．(9分)科学家预言，燃料电池是21世纪获得电子的重要途径。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在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。回答如下问题
已知电池放电时发生的化学反应方程式：
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。
(1)在硫酸电解液中，CH3OH失去电子，此电池的正极发生的反应是________________________________________________________________________；
负极发生的反应是____________________________。
(2)电解液中的H＋向________极移动；向外电路释放电子的电极是________极。
(3)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先燃料电池的能量转化效率高，其次是______________________________。
解析：(1)电极方程式书写注意电解质溶液，本题是酸性溶液。(2)由电极反应可知，H＋在正极消耗，在负极生成，所以向正极移动。
(3)燃料电池除能量转化率高外，还减少了大气污染。
答案：(1)O2＋4H＋＋4e－===2H2O
CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
(2)正　负　(3)减少空气污染
10．(10分)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2－和HCO)为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为：2C4H10＋26CO－52e－===34CO2＋10H2O。试回答下列问题：
(1)该燃料电池的化学反应方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)正极电极反应式为_______________________________________。
(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是________，它来自________________________。
解析：(1)电池反应为丁烷的燃烧。(2)在转移电子数相同的条件下用总反应式减去负极的反应式就是正极反应式。(3)根据题目要求和两极的反应式，应加入的物质为CO2，它来自于负极产物。
答案：(1)2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
(2)13O2＋26CO2＋52e－===26CO
(3)CO2　负极反应产物
11．(12分)如下图所示的装置中，A与B试管中的电极为多孔的惰性电极；c和d为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹；电源有a和b两极。若在A和B试管中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1，合闭K2和K3，通直流电，则：
(1)在湿的Na2SO4溶液滤纸条上的中心的KMnO4液滴，观察到的现象是________________________。理由是________________________。
(2)标出电源的正、负极，a为________极，b为________极。
(3)写出电极反应式：A中________________，B中________________。
(4)若电解一段时间后，A和B中均有气体包围电极。此时切断K2和K3，合闭K1，则电流表的指针________(填“会”或“不会”)移动。
(5)若电流表指针不移动，说明理由；若指针移动，也说明理由(均可用反应式表示)________________________。
解析：当切断K1，合闭K2和K3时，A和B电极与KOH溶液以及c和d电极与Na2SO4溶液构成电解池。由于A和B电极均是惰性电极，所以电解KOH溶液实质是电解水，阳极产生O2，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；阴极产生H2，电极反应为4H＋＋4e－===2H2↑。其体积比为V(H2)∶V(O2)＝2∶1，由图可知A为阳极，B为阴极。则a为负极，b 为正极；C为阴极，d为阳极。因此MnO向d极移动，现象为紫色向d极移动。电解一段时间后，A和B中均有气体包围电极。此时切断K2和K3，合闭K1，电流表会发生偏转，因为A中的O2，B中的H2与KOH溶液形成H2、O2燃料电池。电极反应为：
A：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，
B：2H2＋4OH－－4e－===4H2O。
答案：(1)紫色斑点向d电极移动；由图分析知d电极是阳极，吸引MnO移向该电极。
(2)则a为负极，b为正极　(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；4H＋＋4e－===2H2↑　(4)会
(5)因为A中的O2，B中的H2与KOH溶液形成H2、O2燃料电池，电极反应为：
A极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
B极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O
[随堂基础巩固]
1．下列有关化学电池的说法中正确的是(　　)
A．化学电池只能将化学能转化为电能
B．燃料电池能将全部化学能转化为电能
C．锌银电池比能量大，电压稳定，储存时间长
D．一次电池包括干电池和蓄电池
解析：蓄电池不但可以将化学能转化为电能(放电)，也可以将电能转化为化学能(充电)；燃料电池的能量转换率超过80%，但不可能100%转换。蓄电池可重复使用，属于二次电池。
答案：C
2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：2Ag＋Zn(OH)2Ag2O＋Zn＋H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是(　　)
A．Ag　　　　　　　　　B．Zn(OH)2
C．Ag2O D．Zn
解析：电池放电时发生原电池原理，其负极发生氧化反应，元素的化合价升高，即负极材料为Zn。
答案：D
3．(2011·海南高考)一种充电电池放电时的电极反应为
H2＋2OH－－2e－===2H2O；
NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是(　　)
A．H2O的还原 B．NiO(OH)的还原
C．H2的氧化 D．Ni(OH)2的氧化
解析：放电时为原电池反应，负极上失去电子，正极上得到电子；充电时为电解反应，与外电源正极连接的电极为阳极，由放电时的电极反应式知，阳极上发生的是Ni(OH)2的氧化反应，D正确。
答案：D
4．判断正误(正确打“√”号，错误打“×”号)。
(1)化学电源是把电能转化为化学能的装置。(　　)
(2)酸性锌锰干电池中碳棒为正极。(　　)
(3)铅蓄电池属于二次电池。(　　)
(4)氢氧燃料电池工作时，发出淡蓝色火焰。(　　)
(5)废旧电池应集中回收，并填埋处理。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
5．(1)根据氧化还原反应2H2＋O2===2H2O，设计成燃料电池，负极通的气体应是________，正极通的气体应是________。
(2)根据选择电解质溶液的不同，填写下表：
电解质溶液
H2SO4溶液
KOH溶液
负极反应式
正极反应式
溶液的pH变化
(3)若把H2改为CH4，KOH作电解质，则正极反应式为________。
解析：(1)氢、氧燃料电池中通可燃性气体(H2)的一极为负极，通O2的一极为正极。
(2)若以H2SO4作电解质溶液，其电极反应式为：
负极：2H2－4e－===4H＋；
正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。
反应过程中生成水，溶液中c(H＋)减小，pH增大，若以KOH溶液作电解质溶液，其电极反应式为：
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；
正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
反应过程中生成水、溶液中c(OH－)减小，pH减小。
(3)若把H2改为CH4，KOH作电解质溶液时其正极反应式不变。
答案：(1)H2　O2
(2)
电解质溶液
H2SO4溶液
KOH溶液
负极反应式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正极反应式
O2＋4H＋＋4e－===2H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
溶液的pH变化
变大
变小
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－

[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题5分，共35分)
1．下列关于金属腐蚀的叙述不正确的是 (　　)
A．金属在潮湿环境下的腐蚀实质是M＋nH2O===M(OH)n＋n/2H2↑
B．金属的化学腐蚀实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂
C．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D．防止金属发生电化学腐蚀，关键在于阻止金属成为原电池的负极，避免其发生
氧化反应
解析：金属腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀，其实质是金属失去电子被氧化，并不是
与H2O反应。
答案：A
2．下列事实不能用电化学理论解释的是 (　　)
A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块
B．铝片不用特殊方法保存
C．锌粒与稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液后反应速率加快
D．镀锌铁比镀锡铁耐用
解析：选项B可形成氧化膜保护铝。选项D中一旦金属镀层受损后，分别形成
Zn－Fe原电池和Fe－Sn原电池，前者Zn被腐蚀从而保护了铁，而后者Fe首先
被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁耐用。
答案：B
3．[双选题]为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是(　　)
A．将青铜器放在银质托盘上
B．将青铜器保存在干燥的环境中
C．将青铜器保存在潮湿的空气中
D．在青铜器的表面覆盖一层防渗透的高分子膜
解析：Cu比Ag活泼，形成的原电池中Cu作负极，A不正确；将青铜器放在潮湿的空气中，在表面形成原电池，Cu被腐蚀，C不正确。
答案：BD
4．如下图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和
NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是
(　　)
A．a中铁钉附近呈现红色
B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应
D．b中铝条附近有气泡产生
解析：a中铁钉作负极，铜丝作正极，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正
极周围先变红；b 中铝条作负极，铝条失电子发生氧化反应，铁钉作正极，发生还
原反应。
答案：B
5．分别放置在下图所示装置(都盛有0.1 mol·L－1的H2SO4溶液)中的4个相同的纯锌片，
腐蚀最快的是 (　　)
解析：原电池的正极金属和连接外接电源负极的金属理论上不被腐蚀，B、D中的
锌片被保护，C中形成原电池，Zn是负极，其腐蚀速率比A中快。
答案：C
6．[双选题]下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 (　　)
A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
解析：镀层锡破损后，形成原电池，Fe作负极被腐蚀，B不正确；钢管与正极相连
作阳极，更容易被腐蚀，应与外加直流电源的负极相连，D不正确。
答案：AC
7．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是 (　　)
①金属的腐蚀全部是氧化还原反应　②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，
只有电化学腐蚀才是氧化还原反应　③因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化学
腐蚀以析氢腐蚀为主　④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化
A．①②　　　　　　 B．②③
C．①④ D．①③④
解析：金属腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，金属总是被氧化，均是氧化还原反应；
钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。C正确。
答案：C
二、非选择题(本题包括2小题，共25分)
8．(10分)(1)有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连起来，浸入电解质溶液中，
B不易腐蚀，将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的
盐溶液中无明显变化。如果将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此判断它
们的活动性由强到弱的顺序是____________________________________。
(2)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀_________________________________。
解析：(1)根据原电池原理：活泼金属作负极，被腐蚀，所以，A、B中活泼性A>B；
A、D与等浓度盐酸反应时D比A 剧烈，所以活泼性D>A；铜与B的盐溶液不反
应，而与C的盐溶液反应置换出C，说明活泼性B>铜>C。
(2)B为牺牲阳极保护法，D为阴极电保护法。
答案：(1)D>A>B>C
(2)B　D
9．(15分)如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察。
(1)铁钉逐渐生锈，铁钉的腐蚀属于________腐蚀(填“化学”或“电化学”)。
(2)若试管内液面上升，则原溶液呈________，发生__________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”)，电极反应：负极为__________________，正极为_____________________________________________________________________。
(3)若试管内液面下降，则原溶液呈__________，发生________腐蚀(填“析氢”或
“吸氧”)，电极反应：负极为__________________，正极为__________________________________________________________________。
(4)若溶液甲为水，溶液乙为海水，则铁钉在________(填“甲”或“乙”)溶液中腐
蚀的速率快。
解析：铁钉是铁合金，主要由铁和碳组成，外加电解质溶液，可构成原电池，此
时发生的腐蚀属于电化学腐蚀。依据腐蚀的条件、原理及结果可知：试管内液面
上升，说明试管内压强减小，气体被吸收，是发生吸氧腐蚀的结果，据此写出电
极反应；试管内液面下降，说明试管内压强增大，生成气体，是发生析氢腐蚀的
结果，据此写出电极反应。对于同一金属来说，在强电解质溶液中腐蚀的速率大
于在弱电解质溶液中腐蚀的速率。
答案：(1)电化学　(2)碱性、弱酸性或中性　吸氧
2Fe－4e－===2Fe2＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(3)较强的酸性　析氢　Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑　(4)乙
10．(11分)如图杠杆AB两端分别挂着体积相同质量相同的空心铁球和空心铜球。调节
杠杆使其保持平衡，一段时间后小心加入浓CuSO4溶液，回答下列有关问题(不考
虑铁丝反应和两球的浮力变化)
(1)若杠杆为绝缘体则A端________(填“高”或“低”)，发生反应的离子方程式___________________________________________________________________。
(2)若杠杆为导体，则A端________(同上)，在此过程中铁丝、杠杆、小球、CuSO4
溶液构成了原电池，电极反应分别是
正极：_______________________________________________________________，
负极：_______________________________________________________________。
(3)若杠杆为导体且把CuSO4溶液改为NaCl溶液，则________球发生________腐蚀，
电极反应分别是
正极：_________________________________________________________________，
负极：_________________________________________________________________。
解析：(1)加入CuSO4溶液，发生置换反应
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，n(Fe)＝n(Cu)，
则m(Fe)(2)构成原电池，铁球作负极，失电子，铜球作正极，溶液中Cu2＋在铜球上析出。
(3)改为NaCl溶液时，仍为原电池装置，铁为负极，铜为正极，发生吸氧腐蚀。
答案：(1)低　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
(2)高　Cu2＋＋2e－===Cu　Fe－2e－===Fe2＋
(3)铁　吸氧　O2＋2H2O＋4e－===4OH－
2Fe－4e－===2Fe2＋
11．(10分)如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号
内容
实验现象
1
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月
干燥的铁丝表面依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时
铁丝表面依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严重
回答以下问题：
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)________________；在电化学腐蚀
中，负极反应是____________________________；正极反应是______________________。
(2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是________________。
(3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是______________________(答两种方
法)。
解析：(1)根据铁丝表面变化可知3、4、5、6发生电化学腐蚀；负极反应
2Fe－4e－―→2Fe2＋，
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
(2)根据六组对比实验，可知影响铁锈蚀速率的因素有温度、湿度、O2的浓度及是否
有电解质溶液。
(3)为防止铁锈蚀，工业上普遍采用的方法有在铁表面通过电镀或蓝覆盖保护层，将
铁与更活泼的金属连接在一起使铁做原电池的正极。
答案：(1)3、4、5、6
2Fe－4e－===2Fe2＋
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)湿度、温度、O2的浓度、电解质溶液的存在
(3)电镀、发蓝等表面覆盖保护层法、牺牲阳极保护法(其他答案合理即可)

[随堂基础巩固]
1．家用炒菜的铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化
学反应是(　　)
A．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
B．2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．Fe－3e－===Fe3＋
解析：炒菜铁锅生锈是由于Fe在中性水膜中发生了吸氧腐蚀，Fe作负极：
Fe－2e－===Fe2＋，C作正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，形成铁锈：4Fe(OH)2＋
O2＋2H2O===4Fe(OH)3，不发生Fe－3e－===Fe3＋反应。
答案：D
2．下列金属的防护方法中属于牺牲阳极保护法的是(　　)
A．铁塔上焊接大大小小的锌块
B．体育器材表面涂上防护漆
C．水下铁闸门和直流电源的负极相连
D．自行车链条上涂一层机油
解析：A中锌块发生氧化反应被损耗，属于牺牲阳极保护法；B、D属于外加保护
层的物理防护；C中属于外加电流的阴极电保护法。
答案：A
3．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分
别固定在如下图所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下
列对实验结束时现象的描述不正确的是(　　)
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B．左侧面装置Ⅰ比装置Ⅱ低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
解析：只有在潮湿的空气中，Fe才可能生锈，装置Ⅲ中在浓硫酸存在下，环境为干
燥空气，故生锈最慢。装置Ⅱ中铁钉与Cu丝组成原电池，故Ⅱ中的铁钉腐蚀的比
Ⅰ中的快。Ⅰ、Ⅱ中均为强酸性环境，发生析氢腐蚀，左侧液面下降。
答案：B
4．(2011·浙江高考)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＋
解析：根据液滴之下氧气含量比边缘处少可知，液滴下铁为负极，失电子生成亚铁
离子，液滴外缘氧气得电子与水化合生成氢氧根，OH－与Fe2＋结合生成 Fe(OH)2，
进而生成Fe2O3·nH2O，阴离子移向负极，A错误，B正确；铁为负极，失电子发生
氧化反应，C错误；铁比铜活泼，应为铁失电子：Fe－2e－===Fe2＋， D错误。
答案：B
5．钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在
铁闸门上的固体材料R可以采用________。(填序号)
A．铜　　　　　　　　　　 B．钠
C．锌 D．石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源
的________极。
解析：(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失电子，正极上O2得到电子；(2)铁闸门上连
接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解，而Fe被保护，属于牺
牲阳极的阴极保护法；(3)属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源
的负极。
答案：(1)负极：2Fe－4e－===2Fe2＋
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)C　(3)负
课件40张PPT。第3节
化学能转化为电能
电池第
3
课
时

金属的腐蚀与防护
晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二第1章
化学反应与能量转化知识点三随堂基础巩固课时跟踪训练知识点二知识点一 (1)金属腐蚀就是金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。
(2)电化学腐蚀根据水膜酸度不同主要有吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
(3)金属防护的常用方法有覆盖保护层、牺牲阳极保护法和阴极电保护法。 (1)金属的腐蚀是指金属表面与周围的物质发生
或因 而遭到破坏。
(2)金属腐蚀的实质是 的过程，
用反应方程式表示(M代表金属元素)为 。
(3)金属腐蚀的分类：
由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同，
一般可分为 腐蚀和 腐蚀。化学反应电化学作用金属失电子被氧化化学电化学M－ne－===Mn＋ (1)金属的腐蚀实质是金属发生氧化反应被损耗。
(2)化学腐蚀是金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)发生化学反应而引起的腐蚀。
(3)电化学腐蚀过程中存在电极反应，产生微电流。1．下列说法正确的是 (　　)
A．金属被腐蚀时质量一定减小
B．金属腐蚀就是金属单质被氧化
C．金属腐蚀一定是在酸性环境下
D．金属直接与液体接触才能造成金属腐蚀，
与气体接触没有影响
解析：金属腐蚀的本质是金属单质被氧化，质量也可能增
加；在酸性环境中金属腐蚀的快，在中性条件下也能被腐
蚀；金属也可在潮湿的空气中被腐蚀。
答案：B 1．定义
两种金属 且又同时暴露在 空气里或
与 接触时，由于形成 而发生的腐蚀。
2．实质
被腐蚀金属成为原电池的 而被破坏。
3．条件
形成 相接触潮湿电解质溶液原电池负极原电池。4．分类
(1)吸氧腐蚀(以铆有铁钉的铜板为例)：
负极反应： ，
正极反应： ，
电池反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。
(2)析氢腐蚀：
负极反应： ，
正极反应： 。Fe－2e－===Fe2＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑ (1)吸氧腐蚀和析氢腐蚀的本质都是被腐蚀金属作
原电池的负极，发生氧化反应。
(2)吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍，按照金属活动性
顺序，“H”前金属既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸
氧腐蚀，“H”后金属只能发生吸氧腐蚀。
(3)发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀主要由水膜酸碱性
决定，酸性较强时发生析氢腐蚀，酸性较弱时发生吸
氧腐蚀。2．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列
有关说法不正确的是 (　　)
A．正极的电极反应为：
2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及反应：
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C．此过程中铜并不被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu 解析：该图表示吸氧腐蚀，其中铁铆钉为负极，电极反应为2Fe－4e－===2Fe2＋，铜板做正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，当形成Fe(OH)2后，还发生反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
答案：A 1.本质
阻止金属发生 反应，基本思路是防止金属与化学物质直接接触，防止金属做原电池的 极。
2．方法
(1)加防护层：如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。
(2)电化学保护法：
①牺牲阳极保护法：被保护金属做 极，还原性
较强的金属做 极，利用的是 原理。 化学负正负原电池 ②阴极电保护法：被保护金属与外加直流电源
极相连，做 极，废铁与外加直流电源 极相连，做 极。利用电解原理，使电子流向被保护的金属，使金属得到保护。
(3)其他方法：
还可运用电化学方法将被保护金属接到外加电源
的 极上，并使电压维持在该金属发生 作用的范围内使金属表面 ，从而使内部金属得到保护。负阴正阳正钝化钝化3．下列防腐措施中，属于电化学保护法的是 (　　)
A．用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B．在金属中加入一些铬或镍制成金属合金
C．在轮船的船壳水线以下部分，装上一定数量的锌锭
D．金属表面喷漆
解析：C项中的方法是牺牲阳极保护法，运用了
原电池原理，属于电化学保护法。
答案：C [例1]　如图装置中，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 (1)判断吸氧腐蚀与析氢腐蚀的依据是电解质溶液的酸性强弱。
(2)判断金属腐蚀的快慢时，首先分析腐蚀的类型，所接触溶液的浓度大小及酸、碱性，两金属活动性差异等，再进行判断，方法如下：
①在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施的腐蚀>应用电解池原理有保护措施的腐蚀。 ②同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为：强电解质溶液中的腐蚀>弱电解质溶液中的腐
蚀>非电解质溶液中的腐蚀。
③对于活动性不同的两种金属，活动性差别越
大，氧化还原反应速率越快，活动性强的金属腐蚀
越快。
④对于同一种电解质溶液，电解质溶液浓度越
大，金属腐蚀越快(钝化除外)。 ⑤纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢(纯金属几乎不被腐蚀)。
⑥不纯的金属或合金，在潮湿的空气中腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。(1)经过足够长的时间，红墨水柱液面是否会发
生新的变化？
(2)若将b试管中的溶液换为酒精，则一段时间后
红墨水柱的液面有何特点？提示：(1)经过足够长的时间，b试管内生成的Fe2＋也会被空气中的O2所氧化，生成Fe(OH)3，最终成为铁锈，故b试管内的气体压强会变小，但仍然比a试管中的压强大。红墨水液柱左端会降低，右端会升高，但仍然是左高右低。(2)若将b试管中的NH4Cl溶液换为酒精，酒精是非电
解质，无法形成原电池，即b试管中的铁块不会发生
腐蚀，故b试管内的气体压强不变，但由于a试管内
压强降低，故液柱仍为左高右低，但液面差会比原
题中的小。
答案：(1)红墨水液柱左端会降低，右端会升高，但
仍然是左高右低。
(2)红墨水柱左高右低，但液面差会比原题中的小。 [例2]　下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 (　　)
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面被钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是：
Fe－3e－===Fe3＋ [解析]　钢管与电源正极连接，钢管作阳极，被腐蚀，A错；钢管与铜管露天堆放在一起，可形成原电池，钢管作负极被腐蚀，C错；铁被腐蚀的负极反应是：Fe－2e－===Fe2＋，D错。
[答案]　B (1)电化学保护法的基本原理：牺牲阳极保护法应用原电池原理，阴极电保护法利用电解原理
(2)铁在发生电化学腐蚀时，无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，其负极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是 (　　)
①金属表面涂抹油漆　②改变金属内部结构　③保持金属表面清洁干燥　④金属表面进行电镀　⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④　　　　　　 B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．全部解析：金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，题目中①③④⑤的方法都可以起到避免金属和电解质溶液接触形成原电池的目的，②中如在金属中加入某些其他元素改变金属内部结构也可以起到防腐蚀的效果。
答案：D点击此图片进入
随堂基础巩固点击此图片进入
课时跟踪训
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题5分，共35分)
1．下列过程中ΔS<0的是 (　　)
A．H2O(l)===H2O(g)
B．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)
C．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
D．2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)
解析：ΔS<0的过程是熵减少的过程，A、B、D三反应均为气体的物质的量增加的
反应，都是熵增加的反应。C中气体的物质的量减少，属于熵减少的反应。
答案：C
2．下列说法正确的是 (　　)
A．熵变和焓变共同决定反应方向
B．如果一个反应ΔH>0，ΔS>0反应就不可能自发进行
C．如果一个反应ΔH>0，ΔS<0反应就不可能自发进行
D．任何体系都可用ΔH－TΔS来判断反应能否自发进行
解析：熵变和焓变是影响反应自发性的两个因素，在温度、压强一定的条件下，焓
因素和熵因素共同影响一个化学反应的方向，当ΔH>0，ΔS>0时，温度对反应方向
起决定性作用，温度适宜也可能使反应自发进行，利用ΔH－TΔS是否小于零来判
断反应的自发性。
答案：C
3．已知反应Te(s)＋H2(g)===H2Te(g)的ΔH为正值，ΔS为负值，设ΔH与ΔS不随温度
而变，下列说法中正确的是 (　　)
A．低温下是自发反应
B．高温下是自发反应
C．低温下是非自发反应，高温下是自发反应
D．任何温度下都是非自发变化
解析：由知ΔH－TΔS＞0，且随温度的升高而增大。
答案：D
4．下列反应一定不能自发进行的是 (　　)
A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)
　 ΔH＝－78.03 kJ·mol－1
　ΔS＝494.4 J·mol－1·K－1
B．CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g)
　ΔH＝110.5 kJ·mol－1
　ΔS＝－89.36 J·mol－1·K－1
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)
　ΔH＝－444.3 kJ·mol－1
　ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1
D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)
ΔH＝37.301 kJ·mol－1
ΔS＝184.0 J·mol－1·K－1
解析：将题中各反应的ΔH、ΔS代入ΔH－TΔS，可知A在任意温度可自发进行，
C、D在一定温度能自发进行；而B中ΔH－TΔS在任意温度时都大于零，所以B反应一定不能自发进行。
答案：B
5．灰锡结构松散，不能用于制造器皿；而白锡结构坚固，可以制造器皿．现把白锡制
造的器皿放在0 ℃ 100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能继续使用(已知在0 ℃ 100 kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH＝
－2 180.9 J·mol－1；ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1) (　　)
A．会变 B．不会变
C．不能确定 D．升高温度才会变
解析：在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS<0的方向进行，直至达到
平衡态。该条件下白锡转化为灰锡反应的。ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－
273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1<0，因此在该条件下白锡会变为灰
锡。
答案：A
6．(2011·滨州模拟)下列说法正确的是 (　　)
A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行
B．NH4HCO3(s)===CO2(g)＋NH3(g)＋H2O(g)
ΔH＝185.57 kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的
倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和熵变均可以单独作为反应
自发性的判据
D．熵增加的反应都能自发进行
解析：常温下有些吸热反应也能自发进行，A错；反应的自发性需依据ΔH－TΔS
进行判断，C错；熵增加的反应不一定都能自发进行，D错。
答案：B
7．[双选题]对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是 (　　)
A．在温度、压强一定的条件下，焓变和熵变共同决定一个化学反应的方向
B．温度、压强一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行
C．焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D．固体的溶解过程与焓变有关
解析：ΔH－TΔS＜0，一定温度、压强下反应能自发进行，所以焓变和熵变都是一
定温度、压强下化学反应能否自发进行的影响因素，所以A正确，C不正确。放热
反应的焓变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对ΔH－TΔS＜0做出贡献。显然，
放热的熵增加反应一定能自发进行，所以B正确。固体的溶解过程中体系的混乱度
增大，它是熵增加的过程，所以D不正确。
答案：AB
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(10分)某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。所查资料信息如下：
①酸性：H2SO4>H2SeO4>H2TeO4
②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接化合
③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如图
请回答下列问题：
(1)H2与硫化合的反应________热量(填“放出”或“吸收”)；
(2)已知H2Te分解反应的ΔS>0，请解释为什么Te和H2不能直接化合：__________________________；
(3)上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是________(填序号)。
解析：H2与硫化合的反应ΔH<0，放出热量；H2Te分解反应的ΔS>0，Te与H2反应的ΔS<0，又ΔH>0，所以Te与H2化合的ΔH－TΔS>0，不能自发进行。
答案：(1)放出
(2)因为化合时ΔH>0，ΔS<0，ΔH－TΔS>0，故反应不能自发进行
(3)①②③
9．(9分)(2012·青岛质检)在冶金工业中，以C作为还原剂，如温度高于980 K时，氧化产物以CO为主，低于980 K时以CO2为主。
(1)已知2CO(g) CO2(g)＋C(s), T＝980 K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980 K时，估计ΔH－TΔS________0(选填“大于”、“小于”或“等于”)；当体系温度高于980 K时，该反应________自发进行(填“能”或“不能”)
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为：
SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g)
ΔH(298.15 K)＝－94.0 kJ·mol－1
ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol－1·K－1，设ΔH和ΔS不随温度变化而变化，则此反应自发进行的温度是________。
解析：(1)C(s)＋CO2(g)??2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH＞0，则2CO(g)??CO2(g)＋C(s)为放热反应，温度低于980 K时以CO2为主，说明反应自发向右进行，则当T＜980 K时ΔH－TΔS＜0；T＞980 K时ΔH－TΔS＞0，该反应不能自发进行。
(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有ΔH－TΔS＜0，即－94.0 kJ·mol－1－T×(－75.8 J·mol－1·K－1×10－3kJ·J－1)＜0，
则T＜＝1.24×103 K。
答案：小于　不能　(2)小于1 240 K
10．(10分)合成氨反应是一个可逆反应：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
ΔH＝－92.2 kJ·mol－1
ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。
(1)请你根据正反应的焓变和熵变分析298 K下合成氨反应能否自发进行(写出计算式)__________________________。
(2)小明查阅资料发现工业上合成氨时采用的温度是700 K，可是他按照上述数据计算的结果却是反应无法自发向正反应方向进行，你认为这是为什么？
解析：(1)利用ΔH－TΔS进行判断：
ΔH－TΔS＝－92.2 kJ·mol－1－298 K×(－198.2)×10－3 kJ·mol－1·K－1＝－33.136 4 kJ·mol－1<0。
(2)化学反应中的ΔH、ΔS均会随着温度的变化而变化，这种变化有时可以忽略不计，但有时也会对反应自发性的判断有着较为重要的影响。小明计算时选用的数据是298 K时的ΔH、ΔS，用这时的数据套用700 K的温度，肯定会出现误差，甚至是错误。
答案：(1)ΔH－TΔS＝－92.2 kJ·mol－1－298 K×(－198.2)×10－3 kJ·mol－1·K－1＝
－33.136 4 kJ·mol－1<0，反应在298 K时可以自发进行。
(2)化学反应中的ΔH、ΔS均会随着温度的变化而变化，计算时不能随便套用数据。
11．(10分)已知下列数据：CaSO4(s)===CaO(s)＋SO3(g)
ΔH＝401.88 kJ·mol－1
ΔS＝403.4 J·mol－1·K－1，通过计算说明在常温下(25℃)能否用CaO固体吸收高炉废气中的SO3气体以防止SO3污染环境。
解析：ΔH－TΔS＜0的反应能自发进行，－401.8 8kJ·mol－－[298 K×(－0.403 4 kJ·mol－1·K－1)]＝
－281.67 kJ·mol－1＜0。
答案：当一个反应逆向发生时，其ΔH、ΔS数值不变，但符号相反，即CaO(s)＋SO3(g)===CaSO4(s)　ΔH＝－401.88 kJ·mol－1　ΔS＝－403.4 J·mol－1·K－1，通过计算可知，在常温下ΔH－TΔS＜0，故反应在常温下能自发进行。
[随堂基础巩固]
1．碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法正确的是(　　)
A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C．碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据不能自发分解
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
解析：碳酸铵自发分解，是因为反应生成气体，使体系熵增大。
答案：A
2．下列反应一定能够自发进行的是(　　)
A．熵增加的反应　　　　　 B．放热反应
C．吸热反应 D．放热的熵增加反应
解析：放热的熵增加反应的ΔH－TΔS一定小于零。
答案：D
3．某反应2AB(g) C(g)＋3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温时能自发进行，则该反应的ΔH、ΔS应为(　　)
A．ΔH<0、ΔS>0 B．ΔH<0、ΔS<0
C．ΔH>0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS<0
解析：在高温时能自发进行，即ΔH－TΔS<0，说明ΔH>0，ΔS>0。
答案：C
4．反应CH3OH(l)＋NH3(g)===CH3NH2(g)＋H2O(g)，在某温度下自发向右进行，若反应的|ΔH|＝17 kJ·mol－1，|ΔH－TΔS|＝17 kJ·mol－1，则下列说法正确的是(　　)
A．ΔH>0，ΔH－TΔS<0
B．ΔH<0，ΔH－TΔS>0
C．ΔH>0，ΔH－TΔS>0
D．ΔH<0，ΔH－TΔS<0
解析：该反应是熵增反应，ΔS>0，因反应是在某温度下自发向右进行，所以ΔH－T·ΔS<0，即ΔH－TΔS＝－17 kJ·mol－1，因此ΔH应为17 kJ·mol－1，大于零。
答案：A
5．有A、B、C、D四个反应：
反应ΔH/kJ·mol－1
A＋10.5
B＋1.80
C－126
D－11.7
ΔS/J·mol－1·K－1
30.0
－113.0
84.0
－105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是________。任何温度下都不能自发进行的反应是________。另外两个反应中，在温度高于________℃时可自发进行的反应是________，在温度低于________℃时可自发进行的反应是________。
解析：据ΔH－TΔS判断。C反应是放热熵增加的反应，ΔH－TΔS恒小于零，在任何温度下都能自发进行，B反应是吸热熵减少的反应，ΔH－TΔS恒大于零，在任何温度下都不能自发进行。
A反应：当ΔH－T·ΔS<0时自发进行，即10.5 kJ·mol－1－T·30.0×10－3 kJ·mol－1·K－1<0则T> K＝350 K，所以A反应在温度高于77 ℃自发进行。
D反应：当ΔH－TΔS<0时自发进行，
即－11.7 kJ·mol－1－T·(－105×10－3 kJ·mol－1·K－1)<0则T< K＝111.4 K，所以D反应在温度低于－161.6 ℃时自发进行。
答案：C　B　77　A　－161.6　D
课件32张PPT。第1节
化学反应的方向晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向第
2
章
化
学
反
应
的
方
向、
限
度
与
速
率知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三 (1)自发过程在一定温度和压强下不需借助光、电等外部力量就能自动发生。
(2)熵是描述体系混乱度的物理量，用S表示，单位是J·mol－1·K－1，熵变是指反应产物总熵和反应物总熵之差，用ΔS表示。
(3)化学反应方向的判据为ΔH－TΔS。
①ΔH－TΔS＜0　自发进行
②ΔH－TΔS＝0　平衡状态
③ΔH－TΔS＞0　不能自发 (1)能自发进行的化学反应多数是 反应，
ΔH 0。
(2)有些 反应在室温下能自发进行，还有
一些吸热反应在 下能自发进行。
(3)结论：反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。放热＜吸热较高温度 (4)对自发过程的理解：
①一定条件下，一个反应可以自发地进行到某种显著程度就称为自发反应。
②自发过程不借助光、电等外部力量。
③如果一个过程正向是自发的，则其逆向通常不自发。1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是 (　　)
A．所有的放热反应都是自发进行的
B．所有的自发反应都是放热的
C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素
D．焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据
解析：“多数”自发进行的反应是放热反应。
答案：C 1.熵
(1)概念：描述 的物理量。符号为 。
(2)特点： 越大，体系越无序，体系的熵值就 。
(3)不同情况下熵值比较：①同一物质S(高温) S
(低温)，S(g)>S(l)>S(s)。
②S(混合物) S(纯净物)。
③相同条件下，不同物质的熵值 。体系混乱度S混乱度越大>>不同 2．反应熵变
(1)概念： 和 之差。
(2)计算式：ΔS＝ 。
(3)正负判断依据：
①气体体积增大的反应，熵变通常都是 ，
是熵 的反应。
②气体体积减小的反应，熵变通常都是 ，
是熵 的反应。反应产物总熵反应物总熵S(反应产物)－S(反应物)正值增加负值减小 3．熵变与反应方向
(1)熵 有利于反应的自发进行。
(2)某些熵 的反应在一定条件下也能自发进行。
(3)熵变是与反应能否自发进行 的一个因素，
但不是 。
4．重要提示
(1)混合物混合均匀时形成体系的熵最大。
(2)产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应
都是熵增加的反应。
(3)熵、熵变的单位通常为J·mol－1·K－1。增加减小有关唯一因素2．下列关于熵变的叙述中，正确的是 (　　)
A．熵变为正值的反应一定能自发进行
B．熵变为负值的反应一定能自发进行
C．自发进行的反应的熵变可能是正的，也可能是负的
D．熵变的正负不影响反应的自发性
解析：熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，
熵增加(ΔS＞0)有利于反应自发，但不是唯一因素，
有些熵减小(ΔS＜0)反应在一定条件下也能自发进行。
答案：C 1．反应方向的判据
在温度、压强一定时，反应的方向应用
作为判据。
ΔH－TΔS 0　反应能自发进行，
ΔH－TΔS 0　反应达到平衡状态，
ΔH－TΔS 0　反应不能自发进行。ΔH－TΔS<＝> 2．文字描述
在 、 一定的条件下，自发反应总是
向 的方向进行，直至达到 状态。
3．局限性
(1)该判据只能用于恒温恒压条件下的反应，不能用于其他条件下的反应。
(2)该判据仅仅可以用于判断恒温恒压下反应发生的 ，不能说明反应在该条件下能否
。温度压强ΔH－TΔS<0平衡可能性实际发生 (1)放热和熵增加都对ΔH－TΔS＜0有所贡献，因此放热的熵增加反应一定能自发进行，吸热的熵减小反应一定不能自发进行。
(2)当反应的焓变和熵变的影响相反时，如果二者相差悬殊，某一因素可能占主导地位，若二者相差不大时，温度有可能对反应的方向起决定性作用。3．下列说法不正确的是 (　　)
A．放热有利于反应的自发进行
B．熵增加有利于反应的自发进行
C．ΔH<0，ΔS<0时反应在低温下能自发进行
D．ΔH>0，ΔS<0时反应在高温下能自发进行 .解析：利用判据进行分析；当ΔH＜0或ΔS＞0时，对ΔH－TΔS＜0有贡献，有利于反应自发进行；ΔH＜0，ΔS＜0在低温时能使ΔH－TΔS＜0，反应自发进行；ΔH＞0，ΔS＜0时ΔH－TΔS＞0，在任何条件下不能自发进行。
答案：D [例]　已知某反应2C(g)?? A(g)＋2B(g)　ΔH＜0，下列说法正确的是 (　　)
A．仅常温下反应可以自发进行
B．仅高温下反应可以自发进行
C．任何温度下反应均可以自发进行
D．任何温度下反应均难以自发进行 [解析]　由方程式可知该反应是气体物质的量增加的反应，即该反应为熵增加的反应，其ΔS＞0。又知该反应的ΔH＜0，故ΔH－TΔS＜0，所以该反
应在任何温度下均能自发进行。
[答案]　C (1)在利用ΔH－TΔS作为判据判断反应方向时，给出ΔH的单位通常为kJ·mol－1，ΔS的单位通常为J·mol－1·K－1，进行判断时要将二者的单位统一，即将ΔS的单位换算为kJ·mol－1·K－1或将ΔH的单位换算为J·mol－1，然后再进行判断。(2)温度与反应方向的关系：闪电时空气中的N2和O2会发生反应：N2(g)＋
O2(g)?? 2NO(g)　ΔH＝＋180.50 kJ·mol－1　
ΔS＝247.7 J·mol－1·K－1，若不考虑温度对该反应
焓变的影响，则下列说法中正确的是 (　　)
A．在1 000 ℃时，此反应能自发进行
B．在1 000 ℃时，此反应不能自发进行
C．该反应能自发进行的最低温度约为729 ℃
D．该反应能自发进行的最高温度约为729 K解析：题中反应ΔH>0，ΔS>0，对反应的影响相反，在1 000 ℃时，ΔH－T·ΔS＝180.50 kJ·mol－1－1 273 K×247.7×10－3kJ·mol－1·K－1＝－134.82 kJ·mol－1<0，反应能自发进行；若反应自发进行，则ΔH－TΔS<0，所以T > ＝729 K。
答案：A点击此图片进入随堂基础巩固点击此图片进入课时跟踪训
1．在一恒温、恒容的密闭容器中有如下平衡：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，已知H2和I2的起始浓度均是0.10 mol·L－1，达到平衡时HI的浓度为0.16 mol·L－1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L－1，则平衡时H2的浓度是 (　　)
A．0.16 mol·L－1　　　　　　　　 B．0.08 mol·L－1
C．0.04 mol·L－1 D．0.02 mol·L－1
解析：运用等效平衡规律处理。假设第一种情况反应体系的体积为V L，第二种情况反应体系的体积为2V L，则在等温条件下，两者建立等效平衡。其中H2的平衡浓度相同，为0.02 mol·L－1(由第一种情况平衡时，HI的浓度为0.16 mol·L－1，可推知H2的转化浓度为0.08 mol·L－1，则H2的平衡浓度为0.02 mol·L－1)。这样，由第二种情况的体积为2V L压缩到VL时，平衡不移动，但H2、I2和HI的浓度均增大2倍，所以H2的平衡浓度为0.04 mol·L－1。
答案：C
2．某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整，可使平衡右移的是 (　　)
A．均减半 B．均加倍
C．均增加1 mol D．均减小1 mol
解析：原平衡A、B、C的物质的量之比为2∶1∶2，选项A、B“均减半”、“均加倍”，与原平衡比例一致，为恒温、恒压条件下的等效平衡，因此平衡不移动。C可设想为两步加入，第一次加入1 mol A、0.5 mol B、1 mol C，此时平衡不移动，第二次再加入0.5 mol B(此法与一次性各加入1 mol等效)，增加反应物B的浓度，平衡正向移动。D中均减小1 mol，也可设想为两步进行，先将A减小1 mol、B减小0.5 mol、C减小1 mol，此时平衡不移动，再将B减小0.5 mol，减小反应物B的浓度，平衡逆向移动。
答案：C
3．在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2＋O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。
请填写下列空白：
(1)若a＝0，b＝0，则c＝________mol。
(2)若a＝0.5 mol，则b＝________mol和c＝________mol。
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)________________________。
解析：2SO2＋O22SO3是一个反应前后气体分子数不等的可逆反应，它在定温、定容下由2 mol SO2、1 mol O2、0 mol SO3建立起了化学平衡状态。若要在同温、同容且容积固定、n(SO2)为a mol、n(O2)为b mol、n(SO3)为c mol的条件下，建立起与上述相同的化学平衡状态，也就是下述五种不同情况均能建立起相同的化学平衡状态：
①2SO2＋O22SO3　④2SO2＋O22SO3
2 mol　1 mol 　　0　　(a＋c)　(b＋)　 0
②2SO2＋O22SO3　⑤2SO2＋O22SO3
　 0　 　0　 　2 mol　　　0　　0　　(c＋a)或
(c＋2b)
③2SO2＋O22SO3　(a∶b＝2∶1)
a　　 b　　　c
由②⑤知，a＝0、b＝0、c＝2；
由①④知a＋c＝2、b＋＝1，
若a＝0.5，则c＝1.5，b＝0.25。
答案：(1)2　(2)0.25　1.5　(3)a＋c＝2，b＋c＝1
4．在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应
A(g)＋2B(g) 3C(g)，已知加入1 mol A和3 mol B，且达到平衡后，生成a mol C。
(1)达到平衡时，C在反应混合气体中的体积分数是________(用字母a表示)。
(2)在相同的实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为________mol(用字母a表示)，此时C在反应混合气体中的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反应混合气体中质量分数不变，则还应加入C________ mol。
解析：(1)由于该反应是等体积反应，n总＝n平＝4 mol，＝＝。
(2)物质按比例增多，相当于对体系加压，平衡不移动，故质量分数不变。
(3)根据等效平衡原理，设还应加入C x mol，则
(2＋)∶(8＋x)＝1∶3，
解得x＝6。
答案：(1)　(2)2a　不变　(3)6
课件11张PPT。专题专练小
专
题
大
智
慧
等效平衡原理及其应用专题讲坛 1．等效平衡原理
相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，同种物质的物质的量分数(或体积分数)相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。也就是所谓的等效平衡原理。
由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。如恒温恒容下，可逆反应：
　 2SO2＋　O2 2SO3
(1)2 mol　 1 mol　　0 mol
(2)0 mol 0 mol 2 mol
(3)0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol
(1)从正反应开始，(2)从逆反应开始，(3)从正逆反应
同时开始，由于(1)、(2)、(3)三种情况如果按方程式的系
数关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等[如将(2)、(3)折算为(1)]，因此三者为等效平衡。 2．等效平衡规律
(1)在恒温、恒容条件下，对于反应前后Δνg≠0的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的系数比换算成同一方向的物质的物质的量与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。
(2)在恒温、恒容条件下，对于反应前后Δνg＝0的可逆反应，改变起始加入情况，只要通过可逆反应的系数之比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。 (3)在恒温、恒压条件下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按系数换算成同一方向的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效。
3．运用等效平衡原理解题的关键
(1)准确判断出两状态为等效平衡状态。
(2)分清是恒温、恒容条件下的等效平衡还是恒温、恒压下的等效平衡。 4．等效平衡的应用
对于有气体参加的可逆反应，在恒温条件下，涉及容积、压强及平衡移动方向判断的问题时，可设计一些等效平衡的中间状态来求解，利用这些等效的过渡平衡状态来分析，能降低思维难度，具有变难为易、变抽象为直观的作用。A．0.5 mol CO＋2 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2
B．1 mol CO＋1 mol H2O(g)＋1 mol CO2＋1 mol H2
C．0.5 mol CO＋1.5 mol H2O(g)＋0.4 mol CO2＋0.4 mol H2
D．0.5 mol CO＋1.5 mol H2O(g)＋0.5 mol CO2＋0.5 mol H2 [解析]　这是一个气体体积不变的反应，加入CO和H2O的物质的量之比为1∶2时，即为等效平衡，CO的体积分数为x，由此可知A、D中CO的体积分数为x；B中相当于加入2 mol CO和2 mol H2O(g)，即相当于在原平衡的基础上再加1 mol CO，所以CO体积分数大于x；C相当于加入0.9 mol CO和1.9 mol H2O(g)，即相当于在0.9 mol CO和1.8 mol H2O(g)的基础上(与原平衡等效)再加入0.1 mol H2O(g)，所以CO的体积分数小于x。
[答案]　B点击此图片进入
专题专练课件44张PPT。第2节
化学反应的限度第
1
课
时
化学平衡常数
平衡转化率晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二第2章

化学反应的方向、
限度与速率随堂基础巩固课时跟踪训练知识点二知识点一 (1)化学平衡常数的数值与温度和化学方程式的
书写方式有关。
(2)化学平衡常数K的数值越大，说明反应进行的
越完全。
(3)浓度商(Q)：
①Q＝K时，反应达到平衡状态。
②Q＜K时，反应向正反应方向进行。
③Q＞K时，反应向逆反应方向进行。
(4)根据化学平衡常数可以计算反应混合物中各
物质的平衡浓度及反应物的平衡转化率。 1．定义
在一定 ，当一个可逆反应达到化学平衡状态时， 的系数次幂之积与
的系数次幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称常数)，用符号 表示。温度下生成物平衡浓度反应物平衡浓度K3.应用
(1)判断反应进行的限度：很难进行反应可逆进行完全(2)判断反应状态：
时反应达到平衡状态；
时反应向正反应方向进行；
时反应向逆反应方向进行。Q＝KQK (1)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，对于同一化学反应，由于书写方式不同，各反应物、生成物的系数不同，平衡常数的表达式就不同，平衡常数的单位与化学方程式的表示形式一一对应。
(2)对于纯固体或纯液体参加的反应，它们不列入平衡常数的表达式中，因为纯固体或纯液体浓度不发生变化。 (3)对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常
数互为倒数。
(4)对于某一可逆反应，平衡常数只受温度影响，
与反应物或生成物的起始浓度变化无关，升温，吸热
反应的平衡常数增大，放热反应的平衡常数减小。解析：平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度
幂之积的比值，固体和纯液体不出现在平衡常数
表达式中。
答案：Cc0(A)[A] 2．影响因素
(1)初始浓度和平衡浓度。
(2)多种反应物参加反应时，提高某一种反应物的浓度，可以 其他反应物的转化率，而该物质本身转化率会 。提高降低 (1)一个已标明化学方程式的化学反应，在温度一定的条件下达到平衡，其平衡常数只有一个，但不同反应物的平衡转化率可能不同。
(2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的浓度，可以提高其他物质的平衡转化率。一定条件下的平衡转化率能表示在一定温度下反应进行的限度，它是在该条件下的最大转化率。 (3)可逆反应达到平衡后各物质浓度的变化关系：
①反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度；
②生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度；
③各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应的系数之比。
(4)同一个反应用不同的反应物来表示的平衡转化率不一定相等。当起始量之比等于方程式中系数比时，各反应物的平衡转化率才相等。 2．将2.00 mol SO2和2.00 mol O2通入1.00 L的密闭容器
中，在1 500 K时反应达到平衡，测得SO3的物质的
量浓度为0.64 mol·L－1，计算平衡时SO2的转化率。解析：设平衡时转化的SO2的浓度为x
　　　　　　　　 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)答案：32% [例1]　在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度T的关系如表：回答下列问题：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为________。
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (　　)
A．容器中压强不变　　　　B．混合气体中c(CO)不变
C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO)
(4)某温度下，平衡浓度符合下式：[CO2]·[H2]＝[CO]·[H2O]，则此时的温度为________℃。 (2)由表中数据可以看出温度越高，平衡常数值越大，升温吸热反应的平衡常数增大，正反应为吸热反应。
(3)该反应为气体物质的物质的量不变的反应，
反应过程中压强始终不变，与是否平衡无关。D项中
c(CO2)＝c(CO)不能判断反应是否达到平衡状态，只
是表示某时刻CO2与CO的浓度相等。 (4)当[CO2]·[H2]＝[CO]·[H2O]时，K＝1.0，此时的温度由表中数据可知为830 ℃。 (1)化学平衡常数有单位，同一反应写法不同K的
单位不同，将浓度的单位代入平衡常数表达式可得平
衡常数的单位。
(2)化学方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，
平衡常数表达式也要相应改变，K值不同。 (3)对于一个可逆反应，当化学方程式逆向书写时，
其平衡常数为原反应的倒数，当化学方程式相加减时，
其平衡常数相乘除。
(4)利用平衡常数和Q的关系可判断可逆反应是否
平衡，利用K与温度的变化关系可判断反应是吸热反
应还是放热反应。高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：
FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)　ΔH<0。(1)当温度升高后，该反应的平衡常数将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)1 100℃时测得高炉中c(CO2)＝0.025 mol·L－1，c(CO)＝0.1 mol·L－1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态________(选填“是”或“否”)，此时，化学反应速率是v正________v逆(选填“大于”、“小
于”或“等于”)。答案：(1)减小　(2)否　大于 [例2]　已知可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)，
ΔH>0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝
1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1，达到平衡后，M的转化
率为60%，此时N的转化率为________。
(2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：
c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1，达到平衡后，
c(P)＝2 mol·L－1，a＝________。
(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)＝
c(N)＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。 (2)根据反应方程式：　M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)
起始浓度mol·L－1 1 2.4 0 0
转化浓度mol·L－1 0.6 0.6 0.6 0.6
平衡浓度mol·L－1 0.4 1.8 0.6 0.6[答案]　(1)25%　(2)6　(3)41% 有关化学平衡的计算可采用“三段式”计算模式，其基本解题思路：
(1)设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。
(2)确定三个量：根据反应物、生成物及转化量的三者关系代入未知数确定平衡体系中各物质的起始量、转化量、平衡量，并按例2(2)中“模式”列出。 (3)解答题设问题：明确了“始”、“转”、
“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。(1)若第(1)题中c(N)＝1 mol·L－1，则N的
转化率为________。
(2)若在该温度下M的转化率为50%，则N
的转化率________50%(填“大于”、
“等于”、“小于”或“无法判断”)。提示：(1)若c(N)＝1 mol·L－1，则M与N的物质的量浓度之比等于化学方程式中系数之比，二者的转化率相等，都为60%。
(2)M的转化率为50%，转化量M与N相等，但N的起始量大小不能确定，因此N的转化率的大小无法判断。
答案：(1)60%　(2)无法判断点击此图片进入随堂基础巩固点击此图片进入课时跟踪训练
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题5分，共35分)
1．对于反应3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)的平衡常数，下列说法正确的
是 (　　)
A．K＝
B．K＝
C．增大H2O(g)的浓度或减小H2的浓度，会使平衡常数减小
D．改变反应的温度，平衡常数不一定变化
解析：固体、纯液体的浓度视为常数，不写入平衡常数的表达式中，故该反应的平
衡常数K＝，K只与温度有关，与浓度、压强无关。
答案：B
2．在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，达到平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的，则A的转化率为 (　　)
A．67% B．50%
C．25% D．5%
解析：在同温度、同容积时，反应前后的压强之比等于反应前后气体的物质的量
之比，所以反应后气体的总物质的量为×(2 mol＋1 mol)＝2.5 mol，设A转化了
x mol
　　　　　　 2A(g)　＋B(g)2C(g)
初始/mol　　　　2　　　　1　　　　　0
转化/mol　　　　x　　　　　　　　 x
平衡/mol　　　　2－x　　1－　　　 x
(2－x)mol＋(1－)mol＋x mol＝2.5 mol得x＝1
转化率α(A)＝×100%＝50%。
答案：B
3．下列关于平衡常数的说法中，正确的是 (　　)
A．在平衡常数表达式中，反应物浓度用初始浓度，生成物用平衡浓度
B．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值
C．平衡常数的大小只与浓度有关，而与温度、压强、催化剂等无关
D．从平衡常数的大小可以推断一个反应可以进行的程度
解析：平衡常数计算中，无论是反应物还是生成物，均用其平衡浓度；对于给定的
反应方程式来说，平衡常数只与温度有关，与其他条件无关。
答案：D
4．[双选题]将6 mol A和5 mol B混合于4 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)nC(g)＋2D(g)，5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D和2 mol C，则下列结论中正确的是 (　　)
A．该温度下反应的化学平衡常数为
B．n值等于1
C．平衡时B的浓度为1 mol·L－1
D．平衡时B的转化率为50%
解析：生成C、D的物质的量相等，C、D的计量数也相等，n＝2，则有
　　　 3A(g)＋B(g)2 C(g)＋2 D(g)
初/mol　　6　　　　5　　　　0　　　 0
转/mol　　3x　　　x　　　　2x　　　2x
平/mol　　6－3x 　5－x　 　2x　　 2x
2x＝2 mol，x＝1
平衡时B的浓度为[B]＝＝1 mol·L－1，转化率为α(B)＝×100%＝
20%。
K＝＝。
答案：AC
5．在一定温度下，反应H2(g)＋X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的
HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度下HX(g)的最大分解率接近
于 (　　)
A．5% B．17%
C．25% D．33%
解析：反应HX(g) H2(g)＋X2(g)在该温度下的平衡常数为，设分解的HX的物质的量浓度为x mol·L－1
　　　　　　HX(g)H2(g)＋X2(g)
初/mol·L－1　　　1.0　　　　0　　　　0
转/mol·L－1　　　x　　　 　x　　　x
平/mol·L－1　　　1.0－x 　　x　　　x
K＝＝＝，
x＝mol·L－1。
α(HX)＝×100%＝17%。
答案：B
6．在一固定容积的密闭容器中，加入2 L X和3 L Y气体，发生如下反应nX(g)＋
5Y(g)4R(g)＋6Q(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为60%和
50%，则化学方程式中的n值为 (　　)
A．2 B．3
C．4 D．5
解析：转化的X为2 L×60%＝1.2 L，转化的Y为3 L×50%＝1.5 L，二者转化的
物质的量之比等于方程式中系数之比，即＝，所以n＝4。
答案：C
7．[双选题]I2在KI溶液中存在下列平衡：
I2(aq)＋I－(aq)I(aq)
某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度[I]与温度T的关系如图所示(曲线上任何
一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是(　　)
A．反应I2(aq)＋I－(aq)??
I(aq)的ΔH>0
B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2
C．若反应进行到状态D时，一定有v正>v逆
D．状态A与状态B相比，状态A的[I2]大
解析：由图象可知[I]随温度升高而减小，故升温时反应逆向进行，说明升温时K
减小，Q＞K，因此正反应为放热反应，ΔH＜0；由于T2＞T1，所以K1＞K2；曲线
下方的D点还未达平衡，由于c(I)小于平衡时的浓度，故反应向正反应方向进行，
所以v正＞v逆；B点[I]比A点小，说明从A到B反应向逆向进行，故B点的[I2]
比A点的大。
答案：BC
二、非选择题(本题包括2小题，共25分)
8．(12分)PCl5的热分解反应如下：
PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)。
写出反应的平衡常数表达式________________。
(2)已知某温度下，在容积为10.0 L的密闭容器中充入2.00 mol PCl5，达到平衡后，
测得容器内PCl3的浓度为0.150 mol·L－1，该温度下的平衡常数为________。
解析：(1)K＝。
(2)设分解的PCl5的物质的量为x mol，
　　　　　　　　 PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)
初始物质的量(mol)　　　2　　　　0　　　　0
转化物质的量(mol) x x x
平衡物质的量(mol) 2－x x x
x＝0.15 mol·L－1×10.0 L＝1.5 mol，
平衡时PCl5、PCl3、Cl2的浓度分别为0.05 mol·L－1、0.15 mol·L－1、0.15 mol·L－1，
则平衡常数K＝＝ mol·L－1＝0.45 mol·L－1。
答案：(1)K＝
(2)0.45 mol·L－1
9．(9分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：
(1)将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于________。
(2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)________K(B)(填“>”、“<”或“＝”)。
解析：(1)　2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)
　　　　　　　　0
　×0.8　×0.8　0.16
　0.04　　　0.02　　　0.16
K＝
＝800 L·mol－1。
(2)平衡状态由A变到B时，条件的改变是增大压强，温度没有变化，所以平衡常数不变，K(A)＝K(B)。
答案：(1)800 L·mol－1　(2)＝
10．(10分)在1000 K恒温下，在密闭容器中放入一定量的A、B气体使之发生反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)，并达到平衡。测得其平衡时的浓度分别为c(A)＝2 mol·L－1，c(B)＝5 mol·L－1，c(C)＝3 mol·L－1：
填写下列空白
(1)起始时：A的物质的量浓度________________，B的物质的量浓度________________。
(2)A的转化率________________。
(3)1000 K时，上述反应的平衡常数________________。
解析：A(g)＋3B(g) 2C(g)
　　　起　　3.5　　 9.5　　　0
　　　转　　1.5　　 4.5　　　3
　　　平　　2　　 　5　　　　3
c(A)初＝3.5 mol·L－1，c(B)初＝9.5 mol·L－1，
则A的转化率为×100%＝42.9%
K＝＝。
答案：(1)3.5 mol·L－1　9.5 mol·L－1
(2)42.9%　(3)
11．(11分)在557 ℃密闭容器中进行反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，若CO的起始浓度为2 mol·L－1，水蒸气的起始浓度为2 mol·L－1，达平衡后，测得CO2的浓度为1.2 mol·L－1。
(1)求该温度下反应的平衡常数及此状态下CO的平衡转化率。
(2)当起始投料c0(CO)＝2 mol·L－1，c0(H2O)＝3 mol·L－1时CO的平衡转化率；
(3)当起始投料c0(CO)＝2 mol·L－1，c0(H2O)＝1 mol·L－1时CO的平衡转化率。
解析：(1)设达到平衡的过程中实际转化(消耗)的CO的浓度为c，根据反应方程式计算：
　　　　CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
　　2　　　　2　　　　0　　　　0
　　c　　　　c　　 　　c　　　　c
　　2－c　　　2－c　 　c　　　　c
由于达平衡后，CO2的浓度为1.2 mol·L－1，故c＝1.2，则平衡后[H2]＝1.2 mol·L－1，[CO]＝[H2O]＝(2－1.2) mol·L－1＝0.8 mol·L－1，
K＝＝＝2.25，
CO的平衡转化率α(CO)＝×100%
＝×100%＝60%。
(2)设达到平衡的过程中实际转化(消耗)的CO的浓度为x，根据方程式计算：
　　　　　　CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
起始浓度/mol·L－1　2　　3　　　　0　　　　0
转化浓度/mol·L－1　x　　x　　　　x　　　　x
平衡浓度/mol·L－1　2－x　3－x　　x　　　　x
K＝＝＝2.25，
解得：x1＝1.43 mol·L－1，
x2＝7.57 mol·L－1>2 mol·L－1(无意义，舍去)。
CO的平衡转化率α(CO)＝×100%＝71.5%。
(3)同理可解得当起始投料c0(CO)＝2 mol·L－1，
c0(H2O)＝1 mol·L－1时，α(CO)＝39%。
答案：(1)2.25　60%　(2)71.5%　(3)39%

[随堂基础巩固]
1．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，反应进行的程度越小
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随温度的改变而改变
解析：平衡常数与温度有关，对于给定的可逆反应，温度一定时，平衡常数为定值。
答案：D
2．已知下列反应的平衡常数：①H2(g)＋S(s) H2S(g)　K1；②S(s)＋O2(g) SO2(g)　K2；则反应
③H2(g)＋SO2(g) O2(g)＋H2S(g)的平衡常数是(　　)
A．K1＋K2 B．K1－K2
C．K1×K2 D.
解析：反应③的平衡常数表达式为K＝＝·＝×K1。
答案：D
3．X、Y、Z为三种气体，把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中，发生反应X＋2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则Y的转化率为(　　)
A.×100%　　　　　B.×100%
C.×100% D.×100%
解析：设参加反应的X为n mol，则
　　　　　　　　 X　＋　2Y　2Z
　起始物质的量/mol a b 0
　平衡物质的量/mol a－n b－2n 2n
据题意：(a－n)＋(b－2n)＝2n
解得n＝。
故Y的转化率为×100%。
答案：B
4．在1 000 K时，已知反应Ni(s)＋H2O(g) NiO(s)＋H2(g)的平衡常数K＝0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，此反应(　　)
A．已达平衡状态
B．未达平衡状态，反应正向进行
C．未达平衡状态，反应逆向进行
D．无法确定
解析：该反应的K＝0.059，当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，其浓度商Q＝＝1>0.059，所以反应逆向进行。
答案：C
5．在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得[H2]＝0.008 0 mol·L－1。
(1)H2的转化率为____________；反应的平衡常数为____________。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2各0.20 mol的气态混合物，则达到化学平衡状态时HI的物质的量浓度为________。H2的转化率为________。
解析：(1)根据题意
　　　　　　　　　H2(g)　＋　I2(g) 2HI(g)
起始浓度(mol·L－1)　0.010　　0.010　0
转化浓度(mol·L－1)　0.002 0　　0.002 0　0.004 0
平衡浓度(mol·L－1)　0.008 0　　0.008 0　0.004 0
α(H2)＝0.002 0 mol·L－1÷0.010 mol·L－1×100%＝20%，
K＝＝
＝0.25。
(2)设转化的H2的物质的量浓度为x mol·L－1，
　　　　　　　　　H2(g)　＋　I2(g) 2HI(g)
起始浓度(mol·L－1)　0.020　　0.020　　0
转化浓度(mol·L－1)　x　　　　　x　　　2x
平衡浓度(mol·L－1)　0.020－x 0.020－x 2x
K＝＝
＝0.25，
解得x＝0.004 0，平衡时，[HI]＝0.008 0 mol·L－1。
α(H2)＝×100%＝
×100%＝20%。
答案：(1)20%　0.25　(2)0.0080 mol·L－1　20%
课件49张PPT。第2节
化学反应的限度第
2
课
时
反应条件对化学平衡的影响晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二第2章

化学反应的方向、
限度与速率知识点四知识点三随堂基础巩固课时跟踪训练知识点二知识点一 (1)化学平衡是有条件的平衡，改变条件可使化学
平衡发生移动。
(2)外界条件改变，若Q＞K，平衡逆向移动，若
Q＜K，平衡正向移动。
(3)在封闭体系中，如果只改变平衡系统中的一个
条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。 1.概念
可逆反应由一个 变为另一个
的过程。
2．平衡移动方向的判断
如果平衡移动的结果使反应产物浓度更大，
则称平衡 移动或 移动，反之，称平衡
移动或 移动。平衡状态平衡状态正向向右逆向向左 3．化学平衡移动的原因及过程
(1)化学平衡移动的原因是反应条件的改变导致正、逆反应速率不相等，移动的结果是平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。1．下列说法不正确的是 (　　)
A．反应混合物各组分百分含量发生改变，化学
平衡一定发生了移动
B．外界条件的改变引起浓度商或化学平衡常数
改变，则平衡一定发生移动
C．平衡移动，反应物的浓度一定减小
D．外界条件发生变化，化学平衡不一定移动.解析：外界条件的改变使正、逆反应速率不相等或Q≠K时才能使化学平衡发生移动，平衡移动时反应物的浓度有可能增大。
答案：C (1)对反应2NO2(g)??N2O4(g)　ΔH<0，升高温度，反应体系颜色 ，化学平衡向 方向移动。
(2)结论：在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向 反应方向移动；降低温度，平衡向
反应方向移动。
(3)原因：温度改变使 改变。加深吸热吸热放热化学平衡常数(4)温度改变时化学平衡移动的判断：2．在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)??ClF3(g)　
ΔH＝268 kJ·mol－1，在密闭容器中达到平衡，
下列说法中正确的是 (　　)
A．升高温度，K不变，平衡向正反应方向移动
B．温度升高，平衡常数变小
C．升高温度，平衡向正反应方向移动，F2的转化
率提高
D．降低温度，ClF3的产率提高解析：升高温度，吸热反应的K增大，平衡向右移动，F2的转化率提高，降低温度，平衡向左移动，ClF3的产率降低。
答案：C 1.影响
在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡 移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡 移动。
2．原因
浓度的改变导致 的改变，但K ，使Q K，从而导致平衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动向右向左浓度商不变≠3.浓度对化学平衡的影响减小增大Q (1)化学平衡向右移动，生成物的产率一定增大，但生成物的浓度不一定增大，当减小生成物浓度使化学平衡右移时，生成物的浓度减小。
(2)增加固态物质的用量，化学平衡不移动。3．向盛有5 mL 0.005 mol·L－1FeCl3溶液的试管中
加入5 mL 0.01 mol·L－1KSCN溶液，充分混匀，
溶液颜色深浅不再变化后建立化学平衡FeCl3＋
3KSCN??Fe(SCN)3＋3KCl。下列叙述中，不
正确的是 (　　).A．加水至溶液的体积加倍，溶液血红色变浅，但
化学平衡不移动
B．再滴加少量0.1 mol·L－1KSCN溶液，溶液血红
色变深，化学平衡右移
C．再滴加少量0.1 mol·L－1NaOH溶液，会有红褐
色沉淀产生，上部溶液血红色变浅，化学平衡
左移
D．再滴加少量0.1 mol·L－1FeCl3溶液，溶液血红
色变深，化学平衡右移解析：在溶液中反应的离子方程式为Fe3＋＋
3SCN－?? Fe(SCN)3加水稀释，Q变大，K不变，即Q＞K，平衡向左移动；加入SCN－或Fe3＋，Q变小，使Q＜K，平衡向右移动，血红色变深；加入NaOH溶液，与Fe3＋反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，使c(Fe3＋)减小，Q变大，使Q＞K，平衡向左移动。答案：A 1．影响
在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气态物质系数 的方向移动；减小压强，平衡向气态物质系数 的方向移动。
2．原因
压强改变导致浓度改变，浓度的改变导致浓度商Q的改变，使Q K，从而导致平衡移动。减小增大≠3．压强对化学平衡的影响增大增大不变减小减小Q>KQ＜KQ＜KQ>KQ＝K逆向正向正向逆向不 (1)对于只有固体或液体参加的反应，改变压强，
平衡不移动。
(2)通常所指加压即是缩小容积，减压即是增大容积。
(3)勒·夏特列原理：在封闭体系中，如果改变影响
平衡的一个条件(如浓度、温度或压强)，平衡就向着能
够减弱这种改变的方向移动。
(4)平衡移动的结果只能“减弱”而不能“消除”更
不能“超越”这种改变。4．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生
移动的是 (　　)
A．H2(g)＋Br2(g)??2HBr(g)
B．3H2(g)＋N2(g)??2NH3(g)
C．2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)
D．C(s)＋CO2(g)??2CO(g)解析：压强改变对化学平衡的影响关键是看压强改变是否引起Q的改变。A项是反应前后气态物质系数不变的反应，压强改变，各物质的浓度相应改变，但Q不变，平衡不移动。
答案：A [例1]　在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)??nY(g)　ΔH＝Q kJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：下列说法正确的是 (　　)
A．m>n
B．Q<0
C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少
D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动[答案]　C (1)外界条件改变时，只有使v正≠v逆或Q≠K时，才会发生化学平衡的移动。
(2)“惰性”气体对化学平衡的影响(“惰性”气体指不参与反应的气体)。
对于反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)　ΔH<0来说：
①若体系内的压强保持恒定(容器体积是可变的)时，加入氦气，体积必增大，使c(N2)、c(H2)、c(NH3)变小，平衡向左移动(相当于减压)。 ②在恒温、恒容下，加入氦气时，平衡不发生移动，这种条件下加入“惰性”气体，虽平衡体系内的压强增加，但因容器的体积不变，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，所以平衡不移动。
③如果方程式中生成物和反应物的系数相等时，当惰性气体加入到已达平衡的体系中，不论什么情况都不会使平衡移动。
④催化剂会同等程度地改变v正和v逆，但v正和v逆仍然相等，平衡不移动。答案：结论与原题相同 若将表格中“气体体
积/L”改为“气体压强/kPa”
且“1”，“3”位置互
换，则结论有何变化？ [例2]　(2011·安徽高考)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 (　　)[答案]　A化学平衡图像问题的解答方法
1．解答步骤
①看图像：一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点，折点，交点，终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化)；
②想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律；
③作判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。 2．解答原则
①“定一议二”原则：
在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。
②“先拐先平”原则：
在转化率(或含量等)－时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡，它所代表的温度高、压强大。如图所示为可逆反应：mA(g)＋nB(g)??xC(g)　
ΔH＝Q kJ·mol－1。在不同温度、压强下反应物A的转化率的变化情况如下图所示。下列对于反应的热效应Q和反应方程式A、B、C的系数的判断中，正
确的是 (　　)A．Q>0，m＋n>x　　　　　　　B．Q>0，m＋nC．Q<0，m＋nx
解析：由左图可知，压强为P1时达到平衡所用的时间比较短，即P1>P2，选择两压强下的平衡状态，由P2→P1，A的转化率增大，即增大压强，平衡正向移动，故m＋n>x；由右图可知，升高温度，A的含量下降，即升高温度，平衡向右移动，正反应为吸热反应，Q＞0。
答案：A点击此图片进入
随堂基础巩固点击此图片进入课时跟踪训[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列可逆反应中，正反应是吸热反应的是 (　　)
A．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)：降温，颜色加深
B．NO2＋SO2NO＋SO3：降温，SO3的体积分数增加
C．CS2＋2H2OCO2＋2H2S：升温，CO2的平衡浓度增大
D．PCl3＋Cl2PCl5：降温，PCl3的转化率增大
解析：正反应是吸热反应，升温，K增大，平衡向正反应方向移动，降温，平衡向
逆反应方向移动。降温时A、B、D均向正反应方向移动，正反应为放热反应。
答案：C
2．对于X＋Y(s)Z的平衡体系，若增大压强，Y的平衡转化率增大，则X和Z
可能的状态是 (　　)
A．X为气态，Z为固态 B．X为固态，Z为气态
C．X为气态，Z为气态 D．X为固态，Z为固态
解析：增大压强，Y的平衡转化率增大，说明平衡向右移动，正反应方向是气体体
积减小的方向，因此X为气态，Z为非气体。
答案：A
3．[双选题]对于反应：Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g) ΔH＜0，下列措施能提
高CO的转化率的是 (　　)
A．减少Fe的量 B．移出部分CO2
C．减少容器的容积 D．降低反应温度
解析：该反应的平衡常数表达式为K＝，提高CO的转化率即使平衡向右移
动，当Q＜K时，平衡右移，温度不变，K不变，减少Fe的量，减小容器的容积Q也不变，平衡不移动，移出部分CO2，Q减小，平衡右移；该反应的正反应为放热反应，降低温度，K增大，Q不变，平衡右移，也可利用勒·夏特列原理进行判断。
答案：BD
4．将H2(g)和Br2(g)充入恒容闭闭容器，恒温下发生反应H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　
ΔH＜0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平
衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是 (　　)
A．a＞b　　　　 B．a＝b
C．a＜b D．无法确定
解析：正反应为放热反应，前者恒温，后者相对前者温度升高。使平衡向左移
动，从而使Br2的转化率降低，所以b＜a。
答案：A
5．[双选题]三氟化氯在航天工业中常用作火箭发动机的液体助燃物，也可从辐射性燃
料中回收铀元素。在某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)ClF3(g)　
ΔH＝268 kJ·mol－1，在密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是 (　　)
A．温度不变，缩小体积，ClF的转化率增大
B．温度不变，增大体积，ClF3的产率提高
C．升高温度，增大体积，都有利于平衡向正反应的方向移动
D．降低温度，体积不变，F2的转化率降低
解析：温度不变，缩小体积，即增大压强，平衡正向移动，ClF的转化率增大，A
正确，增大体积，即减小压强，平衡逆向移动，ClF3的产率降低，B不正确；正反
应是气体体积减小、吸热的反应，升高温度、压缩体积有利于平衡向正反应的方
向移动，C不正确；体积不变，降低温度，平衡向左移动，F2的转化率降低，D正
确。
答案：AD
6．如图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是 (　　)
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z均为气态
C．X和Y中只有一种为气态，Z为气态
D．上述反应的逆反应的ΔH>0
解析：依图可知，其他条件不变，当升高温度时，Z的体积分数增大，说明正反应
为吸热反应，A、D选项错；其他条件不变，当增大压强时，Z的体积分数减小，
平衡逆向移动，B错。
答案：C
7．下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是 (　　)
①已达平衡的反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反
应方向移动，N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应达到平衡时，若缩小反应器容积，平衡一定向气体体积增大
的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时，在恒压反应容器中充入稀有气体，平衡一定不
移动
A．①④ B．①②③
C．②③④ D．①②③④
解析：①中反应物C是固体，增加其物质的量，化学平衡不移动；②中增大N2的
浓度，平衡向正反应方向移动，N2的转化率降低；③缩小反应器容积，即增大压
强，平衡向气体体积减小的方向移动；④在恒压反应容器中充入稀有气体，若反
应前后气体体积发生变化，则浓度商变化，平衡会发生移动。
答案：D
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(8分)在密闭容器中进行下列反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g)ΔH>0。达到平衡
后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：
(1)增加C，平衡________，[CO]________；
(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡________，[CO2]________；
(3)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡________，[CO2]________；
(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡________，[CO]________。
解析：(1)C为固体，增加C，其浓度并不变，平衡不发生移动；(2)减小容器体积，
相当于增大压强，向气体体积减小的方向移动；(3)通入的N2不参加反应，并且密
闭容器体积和温度不变时，各物质的浓度并不变，平衡不发生移动；(4)其他条件
相同，升高温度，平衡向吸热方向移动。
答案：(1)不移动　不变　(2)向逆反应方向移动　增大　(3)不移动　不变　(4)向正
反应方向移动　增大
9．(10分)在某一容积为2 L的密闭容器内，加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2，在一定的
条件下发生如下反应：
H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1
反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：
(1)该反应的化学平衡常数表达式为________。
(2)反应达到平衡后，第8分钟时：
①若升高温度，化学平衡常数K________(填“增大”、“减小”或“不变”)；HI
浓度的变化正确的是________。(用图2中a～c的编号回答)
②若加入I2，H2浓度的变化正确的是________。(用图2中d～f的编号回答)
(3)反应达到平衡后，第8分钟时，若把容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。
解析：(1)化学反应的平衡常数等于各生成物平衡浓度的系数次幂之积与各反应物
平衡浓度的系数次幂之积的比值：K＝；
(2)因为正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减
小，HI浓度也减小；若加入I2，Q(3)因为该反应前后系数相等，所以当反应达到平衡后将该容器容积扩大一倍，各
物质的浓度变为原来的一半，Q仍等于K，仍为平衡状态。
答案：(1)K＝
(2)①减小　c　②f
(3)如图
10．(10分)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇
(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
根据题意完成下列各题：
(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝______，升高温度，K值______(填“增
大”“减小”或“不变”)。
(2)在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的，下列有关该体系的说法正确的是________。
a．氢气的浓度减少
b．反应物浓度减小，生成物浓度增大
c．甲醇的物质的量增加
d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)作为催化剂的Cu2O也可以被CO还原，为维持Cu2O的量不变，常向反应体系
中通入少量CO2，试用文字和化学方程式加以解释_________________________
____________________________________________________________________。
解析：(1)K＝，升高温度，甲醇的物质的量减小，平衡左移，说明正向
是放热反应，K值减小。
(2)压缩体积，增大压强，反应物、生成物浓度均会增大，由于压强增大，平衡正
向移动，反应物浓度会比2倍少一些。
(3)Cu2O＋CO2Cu＋CO2，Cu2O会减少，通入少量CO2，会抑制Cu2O与CO
的反应。
答案 ：(1)　减小
(2)c
(3)Cu2O＋CO2Cu＋CO2　通入少量CO2可抑制Cu2O与CO反应，防止Cu2O因反应而减少
11．(11分)现有反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，在850 ℃时，平衡常数K＝1。
(1)若升高温度到950 ℃并达到平衡时，K________1(填“>”、“<”或“＝”)。
(2)850 ℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol
H2O(g)、1.0 mol CO2和x mol H2，则：
①当x＝5.0时，上述平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_ ________________________________________________________________。
(3)在850℃时，若设x＝5.0 mol和x＝6.0 mol，其他物质的投料不变，当上述反应
达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a________b(填“>”、“<”或
“＝”)。
解析：(1)当从850℃升高到950℃时，平衡逆向移动，K<1。
(2)850 ℃时K＝1，即平衡时[CO2]·[H2]＝[CO]·[H2O]，当x＝5.0时，
Q＝>1，平衡向逆反应方向进行，若要使反应开始时向正反应方向进
行，c(CO)·c(H2O)>c(CO2)·c(H2)，即0≤x<3。
(3)x＝6.0 mol条件下达到的平衡相当于在x＝5.0 mol条件下达到的平衡的基础上再
加入1.0 mol H2，H2的体积分数增大。
答案：(1)<　(2)①逆反应　②0≤x<3　(3)<
[随堂基础巩固]
1．(2011·兰州诊断)已知：可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡后，改变下列条件一定能使该平衡向正反应方向移动的是(　　)
A．升温增压　　　　　　　　B．降温增压
C．升温减压 D．降温减压
解析：正反应是气体体积减小的放热反应，故增压、降温能使平衡向正反应方向移动。
答案：B
2．某温度下，密闭容器中发生反应aX(g) bY(g)＋cZ(g)，达到平衡后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，当达到新平衡时，物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是(　　)
A．可逆反应的系数：a>b＋c
B．压缩容器的容积时，v(正)＝v(逆)
C．达到新平衡时，物质X的转化率减小
D．达到新平衡时，混合物中Z的质量分数增大
解析：保持温度不变，将容器的容积压缩到原来容积的一半，若平衡不移动，各物质的浓度应为原来的2倍，但达到新平衡时，生成物Y和Z的浓度是原来的1.8倍，说明平衡逆向移动，a答案：C
3．反应NH4HS(s) NH3(g)＋H2S(g)在某温度下达到平衡，下列各种情况中，不会使平衡发生移动的是(　　)
A．温度、容积不变时，通入SO2气体
B．移走一部分NH4HS固体
C．容器体积不变，充入HCl气体
D．保持压强不变，充入氮气
解析：通入SO2、HCl气体，可分别与H2S、NH3反应，导致平衡正向移动，保持压强不变，充入N2，会导致容器内NH3、H2S浓度减小，相当于减压，平衡正向移动，由于NH4HS为固体，移走一部分对平衡无影响。
答案：B
4．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g) 2Z(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是(　　)
A．T1B．T1C．T1>T2，正反应是放热反应
D．T1>T2，正反应是吸热反应
解析：T2温度下先达平衡，说明T2>T1，T1―→T2升高温度，Z的量减少，说明升温平衡向左移动，正反应是放热反应。
答案：A
5．在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝________，
已知：K(300 ℃)＞K(350 ℃)，该反应是________反应(填“放热”或“吸热”)；
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是(　　)
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内的密度保持不变
(4)可使平衡向正反应方向移动的是(　　)
a．及时分离出NO2气体
b．适当升高温度
c．增大O2的浓度
d．选择高效的催化剂
解析：(1)K＝，K(300 ℃)＞K(350 ℃)说明降温有利于生成物浓度增大，正向应是放热反应。
(2)根据表中给出的数据可知，开始时c(NO2)＝0,3 min时消耗的NO的物质的量为0.020－0.007＝0.013 mol，此时生成NO2 0.013 mol，c(NO2)＝0.006 5 mol/L，据此可知b线为NO2的变化曲线。
(3)a未指明正、逆反应方向，由于该容器为恒容密闭容器，因此混合气体的密度始终保持不变，a、d均不能说明反应已经达到平衡。
(4)该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，催化剂对平衡移动无影响，降低生成物NO2的浓度或增大反应物O2的浓度，均可使平衡正向移动。
答案：(1)　放热
(2)b　(3)bc　(4)ac
课件42张PPT。第3节
化学反应的速率晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向二第
2
章
化学
反应
的方
向 、
限度
与
速率知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练第1课时
化学反应速率考向三考向一单位时间浓度改变量mol·L－1·s－1mol·L－1·min－1不同相同各物质的系数 (1)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物多
种物质，因而定量表示一个化学反应的反应速率时，
必须指明是用哪一种物质来表示。
(2)化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间
内的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率，但在
速率－时间图象中经常会出现瞬时速率。 (3)对于有固体或纯液体参与的反应，由于在一定条件下，固体或纯液体的浓度可视为常数，其在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体或纯液体的浓度来表示。答案：不正确　0.001 5 mol·L－1·s－11.利用化学方程式计算
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。2．一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和
10 mol H2，发生反应N2＋3H2??2NH3,2 min末时
测得剩余N2为1 mol，此时表示化学反应速率不正
确的是 (　　)
A．v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1
B．v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1
C．v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.5 mol·L－1·min－1答案：C [解析]　　　 　　 N2　＋　3H2　 　2NH3
起始浓度 (mol·L－1)　 0.5　　　 1.5　　　 0
转化浓度 (mol·L－1)　 0.1　　　 0.3　　　 0.2
2 s末浓度 (mol·L－1)　 0.4　　　 1.2　　　 0.2 [例1]　在2 L的密闭容器中，加入1 mol的N2和
3 mol的H2，发生N2＋3H2??2NH3，在2 s末时，测
得容器中含有0.4 mol 的NH3，该反应的化学反应速率
为____________。[答案]　v(N2)＝0.05 mol·L－1·s－1
v(H2)＝0.15 mol·L－1·s－1
v(NH3)＝0.1 mol·L－1·s－11．(2010·海南高考)对于化学反应3W(g)＋2X(g)===
4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是 (　　)
A．v(W)＝3v(Z)　　　　　 B．2v(X)＝3v(Z)
C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)
解析：用反应中不同物质的浓度表示反应速率时，
其反应速率之比等于化学方程式中的系数之比，
则有v(W)∶v(X)∶v(Y)∶v(Y)∶v(Z)＝3∶2∶4∶3。
答案：C [例2]　对于反应A2＋3B2===2C来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是 (　　)
A．v(B2)＝0.8 mol·L－1·s－1
B．v(A2)＝0.4 mol·L－1·s－1
C．v(C)＝0.6 mol·L－1·s－1
D．v(B2)＝0.42 mol·L－1·s－1[答案]　B 比较化学反应速率大小的常用方法
(1)统一标准法：
当比较同一反应的速率相对大小时，换算成同一物质表示，单位统一，再比较数值大小，即要两个“统一”，同一物质，单位相同。
(2)比值比较法：
比较化学反应速率与其相应的系数的比值的大小，
在单位相同时，数值大者反应速率大，如对于反应 2．将氮气、氢气的混合气体分别充入甲、乙、丙三个
容器中进行合成氨反应，经过一段时间后，反应
速率为：甲：v(H2)＝3 mol·L－1·min－1；乙：v(N2)＝
2 mol·L－1·min－1；丙：v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1，
则这段时间内三个容器中合成氨的反应速率大小
是 (　　)
A．甲>乙>丙 B．甲＝乙＝丙
C．乙>甲>丙 D．甲>丙>乙答案：C[例3]　根据右图填空：
(1)反应物是________；
生成物是________。
(2)在2 min内用A、B、C
表示的化学反应速率分别
为________、________、________。
(3)该反应的化学方程式是____________________。 [解析]　已知在反应过程中反应物的量减少，生成物的量增多，故A、B为反应物，C为生成物，由速率的定义不难得出：
v(A)＝[(8－2)÷2] mol·L－1·min－1
＝3 mol·L－1·min－1，
v(B)＝[(8－4)÷2] mol·L－1·min－1
＝2 mol·L－1·min－1，
v(C)＝(6÷2) mol·L－1·min－1
＝3 mol·L－1·min－1，故三者的化学计量数之比为3∶2∶3，又因最终各物质浓度不变且均不为零，故为可逆反应，其方程式为3A＋2B?? 3C。[答案]　(1)A、B　C
(2)3 mol·L－1·min－1　2 mol·L－1·min－1
3 mol·L－1·min－1
(3)3A＋2B?? 3C由图像确定化学方程式需要解决的问题
(1)确定反应物和反应产物(根据曲线的变化趋势)。
(2)确定反应物和反应产物的系数(根据同一时间内浓度的变化量)。
(3)反应是否为可逆反应(反应最后浓度是否不随时间的变化而变化)。 3.某温度时，在2 L容器中，
X、Y、Z三种物质的物质
的量随时间变化的曲线如
右图所示。由图中数据分析：
该反应的化学方程式为
__________________________。
反应开始至2 min时，用Z表示的反应速率为
__________。答案：3X＋Y?? 2Z　0.05 mol·L－1·min－1点击此图片进入
随堂基础巩固点击此图片进入课时跟踪训
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．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表示的该反应的反应速率为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
解析：由关系式O2～2SO3可知：Δc(O2)∶Δc(SO3)＝1∶2，故Δc(O2)＝＝
0.2 mol·L－1，再由Δt＝得Δt＝＝5 s。
答案：C
2．(2011·开封高二检测)对反应A＋3B2C来说，下列反应速率中最快的是(　　)
A．v(A)＝0.3 mol/(L·min)
B．v(B)＝0.6 mol/(L·min)
C．v(C)＝0.5 mol/(L·min)
D．v(A)＝0.01 mol/(L·s)
解析：本题主要考查化学反应速率的应用。以“A”为基准物质，“min”为时间单位表
示反应速率，则有：
A：v(A)＝0.3 mol/(L·min)；
B：v(A)＝v(B)＝×0.6 mol/(L·min)
＝0.2 mol/(L·min)；
C：v(A)＝v(C)＝×0.5 mol/(L·min)
＝0.25 mol/(L·min)；
D：v(A)＝0.01 mol/(L·s)×60 s/min
＝0.6 mol/(L·min)。
答案：D
3．[双选题]将5.6 g铁粉投入足量的100 mL 2 mol·L－1稀硫酸中，2 min时铁刚好完全
溶解，下列有关这个反应的速率表示正确的是 (　　)
A．铁的反应速率＝0.5 mol·(L·min)－1
B．硫酸的反应速率＝0.5 mol·(L·min)－1
C．硫酸亚铁的反应速率＝0.5 mol·(L·min)－1
D．氢气的反应速率＝0.5 mol·(L·min)－1
解析：一般不用固体或纯液体或敞开体系中气体的变化表示反应速率。
答案：BC
4．把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L的密闭容器中，使它们发生如下反应
3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若测知以Z表示的平
均反应速率为0.01 mol·(L·min)－1，则n是 (　　)
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：v(W)＝＝＝0.02 mol·(L·min)－1，
由＝，则n＝＝＝1。
答案：A
5．将气体A2、B2各1 mol充入1 L的密闭容器中反应，生成气体C，一段时间后，测
得c(A2)为0.58 mol·L－1，c(B2)为0.16 mol·L－1，c(C)为0.84 mol·L－1，则C的化学式
为 (　　)
A．AB B．A2B
C．AB2 D．A2B2
解析：该时间段内，A2、B2两种物质按照化学方程式中的化学计量数之比进行反应。
由题意可得A2、B2、C物质的量浓度的变化值，求出A2、B2、C三种物质的系数
比为1∶2∶2，结合质量守恒可知C的化学式为AB2。
答案：C
6．[双选题](2011·蚌埠模拟)反应N2＋3H22NH3刚开始时，N2的浓度为3 mol/L，
H2的浓度为5 mol/L，3 min后测得NH3浓度为0.6 mol/L，则此时间内，下列反应
速率表示正确的是 (　　)
A．v(H2)＝0.3 mol/(L·min)
B．v(N2)＝1.0 mol/(L·min)
C．v(NH3)＝0.2 mol/(L·min)
D．v(H2)＝1.67 mol/(L·min)
解析：v(NH3)＝＝0.2 mol/(L·min)，
则v(N2)＝v(NH3)＝0.1 mol/(L·min)，
v(H2)＝v(NH3)＝0.3 mol/(L·min)。
答案：AC
7．aX(g)＋bY(g)cZ(g)＋dW(g)在一定体积的密闭容器中反应5 min达到平衡时，
X减少n mol·L－1，Y减少 mol·L－1，Z增加 mol·L－1。若将体系压强增大，
W的百分含量不发生变化。则化学方程式中各物质的系数之比a∶b∶c∶d
应为 (　　)
A．3∶1∶2∶1 B．1∶3∶2∶2
C．1∶3∶1∶2 D．3∶1∶2∶2
解析：增大体系压强时，W的百分含量不发生变化，说明a＋b＝c＋d。
由Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)＝n∶∶＝3∶1∶2可知a∶b∶c∶d＝3∶1∶2∶2。
答案：D
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)一定温度下，某2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变
化的曲线如图所示，请回答下列问题：
(1)该反应的反应物是__________。
(2)0～10 s时，平均反应速率v(Z)＝__________。
(3)0～10 s时，平均反应速率v(X)__________(填“>”“<”或“＝”)v(Y)。
(4)该反应的化学方程式为____________________________________________
__________________________________________________________________。
解析：(1)由图像信息可知，反应过程中X、Y的物质的量不断减少，故X、Y为
反应物。
(2)v(Z)＝＝＝0.079 mol·L－1·s－1。
(3)0～10 s时，Δc(X)＝Δc(Y)，故v(X)＝v(Y)。
(4)由图中信息可知Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝1∶1∶2，即三者在化学方程式中的系
数之比为1∶1∶2，反应物、生成物共存，故为可逆反应。
答案：(1)X、Y　(2)0.079 mol·L－1·s－1　(3)＝
(4)X＋Y2Z
9．(10分)在反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)中：
(1)若开始反应时只充入了A和B，则v(正)________，而v(逆)________。
(2)若开始反应时只充入了C和D，则在达到平衡前的前t秒内都有
v(正)________v(逆)；
(3)若达平衡时c(A)增大了 mol·L－1，那么在此过程中c(B)______(填“增大”或
“减少”)了______mol·L－1；c(C)______(填“增大”或“减少”)了________
mol·L－1；若时间为t秒，用v(D)表示该反应的速率为__________mol·L－1·s－1
且v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝________。
解析：(1)开始反应时只充入了A和B，说明反应从反应物开始的，则刚开始时，v(正)
最大，v(逆)为零，反应过程中v(正)逐渐减小，v(逆)逐渐增大。
(2)开始反应时只充入了C和D，说明反应从生成物开始的，则刚开始时，v(正)为
零，v(逆)最大，在达到平衡前的过程中，始终存在v(正)(3)若c(A)增加了 mol·L－1，表示反应从逆反应开始，因此，c(B)不断增加，
c(C)不断减少。由＝，则Δc(B)＝· mol·L－1＝ mol·L－1，
＝，则Δc(C)＝· mol·L－1＝
mol·L－1，
同理，Δc(D)＝· mol·L－1＝ mol·L－1，
则v(D)＝＝· mol·L－1·s－1＝
mol·L－1·s－1。
根据用各物质的变化表示的反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数
之比，则有：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。
答案：(1)最大　为零　(2)<
(3)增加　　减少　　　a∶b∶c∶d
10．(10分)(2011·海口模拟)将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中，发生反
应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。经5 min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为
0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，
v(C)＝0.1 mol·L－1·min－1。
则：(1)x＝________。
(2)前5 min内B的反应速率v(B)＝________。
(3)平衡时A的转化率为________。
解析：(1)v(D)＝＝
0．1 mol·L－1·min－1＝v(C)，由此推知x＝2。
(2)v(B)＝＝＝
0．05 mol·L－1·min－1
(3)　　　　　　　　3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)
起始浓度/mol·L－1　 a　　　 a　　　 0　　　0
转化浓度/mol·L－1　 0.75　　 0.25　　 0.5　　0.5
平衡浓度/mol·L－1 a－0.75　a－0.25　 0.5　　0.5
(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5
解得：a＝1.5
所以，A的转化率为αA＝×100%＝50%。
答案：(1)2　(2)0.05 mol·L－1·min－1　(3)50%
11．(10分)在100℃时，将0.200 mol的四氧化二氮气体充入2 L抽空的密闭容器中，
每隔一定的时间对该容器内的物质进行分析，得到如下表格：
　　　 浓度/(mol·L－1)
时间/s
c(N2O4)
c(NO2)
0
0.100
0.000
20
c1
0.060
40
0.050
c2
60
c3
0.120
80
a
0.120
100
b
0.120
试填空：
(1)该反应的化学方程式为________________，达到平衡时，四氧化二氮的转化率
为________%，表中c2________c3、a________b(填“>”、“<”或“＝”)。
(2)20 s时四氧化二氮的浓度c1＝________ mol·L－1，在0 s～20 s时间段内，四氧化
二氮的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。
(3)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体，要达到上述同样的平衡状
态，二氧化氮的起始浓度是________ mol·L－1。
解析：(1)达平衡时，c(NO2)不发生变化，即为
0．120 mol·L－1，则Δc(N2O4)＝Δc(NO2)＝0.06 mol·L－1，α(N2O4)＝
×100%＝60%；据表知c2＝0.100 mol·L－1，c3＝0.040 mol·L－1。
(2)由质量守恒定律可知化学方程式为N2O4??2NO2；20 s时，Δc(NO2)＝
0.060 mol·L－1?Δc(N2O4)＝Δc(NO2)＝0.030 mol·L－1，则c1＝0.100 mol·L－1－
0.030 mol·L－1＝0.070 mol·L－1；
0～20 s时间段内v(N2O4)＝＝＝0.015 mol·L－1·s－1。
(3)将0.200 mol N2O4完全转化为NO2时为
0．400 mol，据可逆反应的等效性，即向容器中投入0.400 mol NO2等效于投入
0.200 mol N2O4。
答案：(1)N2O4(g)2NO2(g)　60　>　＝
(2)0.070　0.001 5　(3)0.200
[随堂基础巩固]
1．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是(　　)
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．单位时间内某物质的浓度变化越大，则该物质反应就越快
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示
D．化学反应速率常用单位有“mol·L－1·s－1”和“mol·L－1·min－1”
解析：化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示的，即用单位时间内浓度的改变量来表示。
答案：C
2．反应4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)在容积为2 L的密闭容器中进行，1 min后，NH3减少了0.12 mol，则平均每秒浓度的变化表示正确的是(　　)
A．NO：0.0015 mol·L－1　 B．H2O：0.002 mol·L－1
C．NH3：0.002 mol·L－1 D．O2：0.00 125 mol·L－1
解析：v(NH3)＝＝0.001 mol·L－1·s－1，由v(NH3)＝v(O2)＝v(NO)＝v(H2O)，得v(O2)＝0.001 25 mol·L－1·s－1，v(NO)＝v(NH3)＝0.001 mol·L－1·s－1，v(H2O)＝0.001 5 mol·L－1·s－1。
答案：D
3．某温度下，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为c(X2)＝0.4 mol·L－1，c(Y2)＝0.8 mol·L－1，c(Z2)＝0.4 mol·L－1，则该反应的化学方程式可表示为(　　)
A．X2＋2Y2===2XY2 B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y2===2XY3
解析：Δc(X2)＝0.6 mol·L－1，Δc(Y2)＝0.2 mol·L－1，Δc(Z)＝0.4 mol·L－1；所以Δc(X2)∶Δc(Y2)∶Δc(Z)＝3∶1∶2，故反应方程式为3X2＋Y2===2Z，据质量守恒定律知Z为X3Y。
答案：C
4．(2011·泉州高二检测)反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，2 min后B的浓度减小0.6 mol/L。对此反应速率的不正确表示是(　　)
A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B．用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C．在2 min内的反应速率，用B表示是0.3 mol/(L·min)
D．在2 min内的反应速率，用D表示是0.1 mol/(L·min)
解析：由反应式知，A为固体，浓度为定值，不能用固体表示反应速率，A错；由反应速率之比等于化学计量数之比得v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶2∶1，B正确；
由2 min后Δc(B)＝0.6 mol/L知，
v(B)＝＝0.3 mol/(L·min)，
v(D)＝0.3 mol/(L·min)×＝0.1 mol/(L·min)，
故C、D正确。
答案：A
5．在25℃时，向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸里放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min末，收集到1.12 L(标准状况)氢气。在此之后，又经过4 min铁粉完全溶解。则：
(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是____________________。
(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是____________________。
(3)前2 min与后4 min相比，反应速率较快的是____________________。
解析：由题目信息“又经4 min铁粉完全溶解”知，盐酸是过量的，n(Fe)＝＝0.1 mol，n(H2)＝＝0.05 mol。由反应方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑知，前2 min内消耗的铁、HCl及生成的FeCl2的物质的量分别为0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol，故(1)v(FeCl2)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。(2)后4 min消耗的盐酸由铁的量来求，
消耗的n(Fe)＝0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol，
故消耗的n(HCl)＝2n(Fe)＝0.1 mol，
v(HCl)＝＝0.25 mol·L－1·min－1。
(3)因在同一个反应里，v(HCl)＝2v(FeCl2)，可见前2 min较快。
答案：(1)0.25 mol·L－1·min－1
(2)0.25 mol·L－1·min－1
(3)前2min

[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．[双选题]盐酸与碳酸钠固体反应时，能使反应的最初速率明显加快的是 (　　)
A．增加碳酸钠固体的量　　　 B．盐酸的量增加一倍
C．盐酸的用量减半浓度加倍 D．温度升高40℃
解析：盐酸与Na2CO3固体反应的实质为
CO＋2H＋===CO2↑＋H2O或CO＋H＋===HCO。增大c(CO)、c(H＋)、升温
均能加快反应速率。
答案：CD
2．对于在一密闭容器中进行的反应：C(s)＋O2(g)CO2(g)，下列说法中错误的
是 (　　)
A．将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率
B．升高温度可以加快化学反应速率
C．增加压强可以加快化学反应速率
D．增加木炭的量不能加快化学反应速率
解析：A.粉碎木炭可增加表面积，可增加反应速率；B.升高温度，反应速率增加；
C.如果增大压强不是通过缩小体积来实现，而是恒容条件下充入稀有气体，速率不
变；D.固体物质在参加反应时，其浓度可看作为一定值，故加入木炭对反应速率无
影响。
答案：C
3．下表中的反应是在温度相同时发生的，则产生浑浊现象最快的是(已知：Na2S2O3＋
H2SO4===Na2SO4＋S＋SO2＋H2O) (　　)
选项
反应物
硫代硫酸钠溶液
硫酸溶液
A
0.2 mol·L－1,20 mL
0.2 mol·L－1,20 mL
B
0.5 mol·L－1,20 mL
0.5 mol·L－1,20 mL
C
1.0 mol·L－1,20 mL
1.0 mol·L－1,20 mL
D
1.0 mol·L－1,20 mL
1.2 mol·L－1,20 mL
解析：反应物浓度越大，反应速率越快，产生浑浊现象的时间越短。
答案：D
4．(2011·潍坊统考)下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 (　　)
A．100 mL 2 mol·L－1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
解析：选项A中，加入氯化钠溶液，相当于对盐酸稀释，浓度降低，反应速率减慢；
选项B中，改用铁片与浓硫酸反应时，如常温则发生钝化，如加热，则反应生成二
氧化硫气体，得不到氢气；选项C中，升温，化学反应速率加快；D项对有气体参
与的反应，减小压强，反应速率减慢。
答案：D
5．可逆反应2X(g)＋Y(s)2Z(g)在t1时刻达到平衡状态。当增大平衡体系压强(减
小容器体积)时，下列有关正、逆反应速率(v)随时间变化的图像正确的是(　　)
解析：此可逆反应是等体积反应，达到平衡状态后，增大平衡体系的压强，正、逆
反应速率仍相等，但由于压强增大，所以反应速率都增大。
答案：C
6．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
解析：减小压强时，反应物浓度和生成物浓度均减小，故v(正)、v(逆)均减小；由
于该反应正方向为气体体积减小的反应，故减小压强时，平衡向体积增大的方向移
动，即逆向移动。
答案：C
7．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，某
研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确
的是 (　　)
A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
解析：若增大氧气的浓度，正反应速率应突然变大，逆反应速率逐渐变大，A选项
不正确；加入催化剂正逆反应速率同等倍数的增大，但平衡不移动，B正确；观察
图Ⅲ，达到平衡时α(SO2)不相等，故甲、乙两条曲线不可能是由催化剂引起的，C
选项不正确；增大压强反应速率加快，达到平衡的时间缩短，SO2的转化率增大，
D选项不正确。
答案：B
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)(1)判断下列各组反应速率是否相同？
①0.1 mol·L－1的盐酸和0.1 mol·L－1的醋酸分别与大小相同的锌粒反应：
__________。
②0.1 mol·L－1的盐酸和0.1 mol·L－1的HNO3分别与大小相同的大理石反应：
_________。
③Mg和Fe分别与0.1 mol·L－1的盐酸反应：__________。
④大理石块和大理石粉分别与0.1mol·L－1的盐酸反应：__________。
(2)反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(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 (　　)
①增加原料Fe的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使容器体积增大
A．①② B．②③
C．③④ D．①③
答案：(1)①不同　②相同　③不同　④不同
(2)D
9．(8分)“碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I与加入淀粉
溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进
行实验，得到的数据如下表：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I－)/(mol·L－1)
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(S2O)/(mol·L－1)
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是_______________________________________________。
(2)显色时间t1＝__________。
(3)温度对反应速率的影响符合一般规律，若在40℃条件下进行编号③对应浓度的实
验，显色时间t2的范围为 (　　)
A．<22.0 s B．22.0 s～44.0 s
C．>44.0 s D．数据不足，无法判断
解析：(1)据题中提供数据知，该实验的目的是探究c(I－)、c(S2O)浓度的大小对反应
速率(反应时间t)的影响。
(2)比较①、②知：c(S2O)不变，c(I－)增大1倍，反应时间为原来的一半，则比较①⑤
知：c(S2O)不变，c(I－)增大到原来的3倍，则时间为原来的1/3，即t1＝88 s/3＝
29.3 s。
(3)温度升高反应速率加快，则t2<22.0 s。
答案：(1)探究反应物I－与S2O的浓度对反应速率的影响
(2)29.3 s　(3)A
10．(11分)(2010·全国高考，有改动)某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，
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_______________________________
______________________________________________________________；
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________
________________________________________________________________；
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中
CuSO4溶液起相似作用的是________；
(4)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)。
答案：(1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu，
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池，加快了氢气产生的速率
(3)Ag2SO4
(4)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(任写两种即可)
11．(11分)某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行。B、D起始浓度为0，反
应物A的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如下表：
实验
序号
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根据上述数据，完成下列填空：
(1)实验1，反应在10至20分钟内的平均速率为____________ mol·L－1·min－1。
(2)实验2，A的初始浓度c2＝________ mol·L－1，反应经20分钟就可达到平衡，可
推测实验2中还隐含的条件是____________________________________________。
(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3________v1(填“>”“<”
或“＝”)且c3________1.0 mol·L－1(填“>”“<”或“＝”)。
(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)，理
由是______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析：从数据中隐含的信息探究影响v的条件是命题方向之一，在本题中：
(1)实验1，反应在10至20分钟内的平均反应速率为＝
0．013 mol·L－1·min－1。
(2)由实验1、2知：反应达平衡时，1、2中A的平衡浓度相同，因此初始浓度也相
同，即2中A的初始浓度也为1 mol·L－1；由表中数据可看出：温度相同时2中反应
达到平衡所需要的时间大大缩短了，因此隐含的条件为使用催化剂。
(3)比较实验1、3的平衡浓度，可知3的平衡浓度大于1的平衡浓度，由温度相同，
可知3的初始浓度大于1的初始浓度，从而确定3的反应速率大于1的反应速率。
(4)比较实验1、4的平衡浓度，可知1的平衡浓度大于4的平衡浓度，且初始浓度相
同，说明升高温度，平衡正移(正反应吸热)。
答案：(1)0.013　(2)1.0　使用催化剂　(3)>　>
(4)吸热　温度升高，平衡向右移动
[随堂基础巩固]
1．下列说法正确的是(　　)
A．决定反应速率的因素只有催化剂
B．食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率
C．锌与稀硫酸反应时，加入少量水能加快产生氢气的速率
D．2 mol SO2与1 mol O2混合一定能生成2 mol SO3
解析：决定反应速率的主要因素是反应物本身的性质，影响反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等，A错误。降低温度，反应速率减小，B正确。加水稀释，H＋浓度减小，反应速率减小，C错误。SO2和O2生成SO3是可逆反应，不可能进行到底，D错误。
答案：B
2．下列各组溶液，同时开始反应，出现浑浊最早的是(　　)
A．20℃时5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
B．20℃时5 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL0.1 mol/L硫酸混合
C．10℃时5 mL 0.05 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
D．10℃时5mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液与5 mL 0.1 mol/L硫酸混合
解析：温度越高，反应速率越快；浓度越大，反应速率越快。故选B。
答案：B
3．增大压强对下列反应的速率无影响的是(　　)
A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
B．H2(g)＋I2(g)===2HI(g)
C．NaCl＋AgNO3AgCl↓＋NaNO3
D．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
解析：对于反应前后没有气体参与或生成的反应，如选项C中的反应，则压强对化学反应速率无影响。
答案：C
4．判断正误(正确的打“√”错误的打“×”)。
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应。(　　)
(2)一般说来，活化分子比普通分子具有更高的能量。(　　)
(3)催化剂能改变化学反应速率，但不能改变反应的活化能。(　　)
(4)催化剂能改变化学反应的焓变。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
5．把下列化学反应与影响因素连线：
(1)点燃镁条时，H2和Cl2的混合气体发生爆炸　　　 A．催化剂
(2)黄铁矿燃烧时粉碎成矿粒 B．反应物本身的性质
(3)H2O2溶液中加入MnO2很快产生气体 C．温度
(4)相同条件下，锌粒与镁条与盐酸反应产生气体快慢不同 D．固体表面积
(5)夏天的食物比冬天更易霉变 E．光照
答案：(1)—E，(2)—D，(3)—A，(4)—B，(5)C
课件53张PPT。第3节
化学反应的速率第
2
课
时
影响反应速率的因素晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向一考向二第2章

化学反应的方向、
限度与速率知识点三随堂基础巩固课时跟踪训练知识点二知识点一考向三 (1)决定反应速率快慢的主要因素是反应物本身的性质。
(2)升温，加快反应速率；降温，减慢反应速率。
(3)增大反应物浓度，加快反应速率；反之，减慢反应速率。
(4)对于有气体参与的反应，增大压强(缩小体积)加快反应速率。
(5)使用催化剂，能加快反应速率。 (1)对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，其反应速率
v＝kc(H2O2)·c(HI)，k称为 ，k越大，
反应进行的越 ，k与 无关，但受 、催化剂、
等因素的影响。
(2)基本规律：在其他条件不变时，增大反应物的
浓度可以 化学反应速率，减小反应物的浓度可
以 化学反应速率。
(3)压强对化学反应速率的影响：
压强对反应速率的影响是通过改变气体 实现的。反应速率常数快浓度温度固体表面性质提高降低浓度 (1)对于固体或纯液体物质，一般情况下其浓度
可视为常数，因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响，但固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率，一般地，固体的颗粒越细，表面积就越大，反应速率就越快，改变溶液的用量时，由于浓度不变，因此对化学反应速率无影响。 (2)一个反应的化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。
(3)不同物质浓度的改变对化学反应速率的影响程度可能相同，也可能不同。
(4)对于有气体参加的化学反应，温度一定时：1．对于反应N2(g)＋O2(g)??2NO(g)，在密闭
容器中进行，下列条件中能使该反应的平衡
速率加快的是 (　　)
A．缩小体积使压强增大
B．压强不变充入He使体积增大
C．体积不变充入He使压强增大
D．压强不变充入NO使体积增大解析：A项增大了物质浓度，反应速率加快；B项反应体系中物质浓度减小，反应速率减小；C、D项反应体系中物质浓度不变，反应速率不变。
答案：A1．规律 2．化学反应速率与温度的定量关系
(1)经验规律：
对于在 中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率增加到 倍，此近似规律只对一些反应的化学反应速率做粗略估计。2～4溶液 (2)经验公式：
K＝ 。
Ea为活化能，单位：kJ·mol－1。
当Ea>0时，升高温度，反应速率常数K ，
化学反应速率 。
(3)活化能是普通反应物分子形成 分子所
的能量，活化能越高，反应越 发生。
(4)反应不同 不同，因此温度对不同反应
速率的影响程度不同。增大增大活化吸收难活化能 (1)温度对化学反应速率的影响是通过影响反应速率常数实现的。
(2)对于大多数反应，温度升高化学反应速率加快，但加快的程度不同。
(3)升温可以提高分子的能量，使活化分子增加，有效碰撞增多。2．设C(s)＋CO2(g)??2CO(g)　ΔH>0，反应速率
为v1，N2＋3H2??2NH3　ΔH<0，反应速率为v2，
对上述反应，当升高温度时，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
解析：对于大多数反应，升高温度，化学反应
速率加快。
答案：A 1.催化剂
(1)概念：能 化学反应速率而在反应前后本身的 和 不变的物质。
(2)反应历程：包括有催化剂 的反应和有催化剂 的反应。
2．催化原理
通过参与反应，改变 ， 反应的活化能来提高化学反应速率。加快质量化学性质参与再生成反应历程降低 3．特点
催化剂对化学反应速率的影响是通过改变化学反应速率常数来实现的，且与其他因素相比，影响程度较大。
(1)选择性：只对某一反应或某类反应起催化作用。不同的反应有不同的催化剂，且催化剂具有一定的活化温度，催化剂不同，活化温度不同。
(2)高效性：可以大幅度降低反应的活化能，从而有效地提高化学反应速率。 4．催化剂对化学平衡的影响
对于可逆反应，加入催化剂可同等程度地加快正、逆反应速率，不会引起平衡移动，也不会改变平衡常数和反应物的转化率。3．下列说法中不正确的是 (　　)
A．催化剂能改变化学反应速率
B．催化剂降低化学反应的活化能
C．催化剂在反应前后质量和化学性质不变化
D．只要加入催化剂，反应速率就加快，任何
温度下都可以
解析：催化剂有一定的活化温度。
答案：D . [例1]　500 mL 1 mol/L的稀HCl与锌粒反应，不会使反应速率加快的是 (　　)
A．升高温度
B．将500 mL 1 mol/L的HCl改为1000 mL
1 mol/L的HCl
C．用1 mol/L的H2SO4代替1 mol/L的HCl
D．用锌粉代替锌粒 [解析]　升温、增大反应物浓度均可使反应速率加快；锌粉比锌粒的表面积大，也可加快反应速率，而将等浓度的HCl由500 mL变为1000 mL，只是改变了反应物的用量，并不改变其浓度，所以反应速率不变。
[答案]　B能增大反应速率的措施
(1)增大浓度。
(2)增大压强(对有气体参与的反应)。
(3)升高温度。
(4)使用催化剂。
(5)增大固体物质的表面积，如将Zn粒改为粉末状。提示：不能；因为
Zn与稀
HNO3
反应不
产生H2。 本题中若将1 mol/L的HCl改
为2 mol/L的HNO3，能否使产
生H2的速率加快？ [例2]　[双选题]下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是 (　　) [解析]　反应速率与物质的本性有关，由于K比Na活泼，故K的反应速率快，且Na、K与水反应放热，反应速率逐渐加快，图像A正确；由于起始乙中H2C2O4浓度大，故反应速率比甲中快，图像B错误；甲中热水的温度高、反应速率快，随着反应的进行反应物的浓度逐渐减小，故甲、乙中反应速率逐渐减小，图像C正确；MnO2在H2O2的分解中起催化作用，故乙中反应速率大于甲，图像D错误。
[答案]　AC 对于时间——速率图像要注意的3点
(1)看清起点、终点，分清反应物和反应产物。
(2)抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应，要特别注意分析渐变和突变的原因。
(3)增大反应物浓度的瞬间，v正突变，v逆渐变。升高温度，使用催化剂，v正、v逆均突变。 1．试分析下列可逆反应2A(g)＋B(g)??2C(g)的
反应速率随压强变化的曲线图，正确的是 (　　)解析：增大压强，正、逆反应的反应速率均增大，选项A、B、D错误。
答案：C [例3]　(2011·广州调研)某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。 (1)催化剂能加快化学反应速率的原因是
___________________________________。
(2)实验①和②的目的是
________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论；资料显示，通常条件下H2O2较稳定，不易分解，为了达到
实验目的，你对原实验方案的改进是_______________。 (3)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图：分析上图能够得出什么实验结论？ [解析]　(1)加入催化剂能使化学反应速率加快，其原因是加入催化剂降低了反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，增大了活化分子的碰撞几率，使活化分子的有效碰撞增多，从而加快反应速率。
(2)实验①和②的区别是①中H2O2的浓度小，②中H2O2的浓度大，所以实验①和②的目的是探究浓度对反应速率的影响。为了能够通过实验①和②探究浓度对反应速率的影响，对原实验方案进行改进，可向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中观察实验现象。 (3)由图像知实验⑤反应速率最快，实验④反应速率最慢，说明碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。
[答案]　(1)降低了反应的活化能
(2)探究浓度对反应速率的影响　向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水
浴中)
(3)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境
能减小H2O2分解的速率。 通过对比实验数据、分析实验现象，总结实验规律。影响化学反应速率的因素有很多，用实验的方法研究外界因素对化学反应速率的影响时，必须要控制实验的条件，一次只能改变一个影响因素，否则就无法得出正确的结论。2．(2011·东北师大附中期中)下表是稀硫酸与某金
属反应的实验数据：分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明：________________对反应速率有影响，__________反应速率越快，能表明同一规律的实验还
有______(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验
有____ _(填实实验序号)
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，
其实验序号是______。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值
(约15℃)相近，推测其原因：____________________。解析：(1)4、5不同之处是金属的表面积，粉末状的
金属消失的快，说明其反应速率快，其中1、2也可以
说明这一点。
(2)仅表明反应的浓度对反应速率产生影响的实验，
其他条件应完全相同，则为1、3、4、6、8及2、5。
(3)从表中可以看出，溶液反应前的温度不同，其他
条件都相同的是6、7或8、9。
(4)在所有反应中，该金属的质量和硫酸溶液体积均
相等，且H2SO4过量，则产生热量相等，故溶液温
度变化值相近。答案：(1)固体反应物的表面积　表面积越大　1和2
(2)3和4(其他合理答案也正确)
(3)开始反应温度　6和7(或8和9)
(4)一定量的该金属与足量的硫酸反应放出的热量相同点击此图片进入随堂基础巩固点击此图片进入课时跟踪训
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列事实能用勒·夏特列原理解释的是(　　)
A．使用铁触媒有利于氨的合成
B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C．500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D．合成氨时采用循环操作，可提高原料的利用率
解析：合成氨反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡向右移动，有利于
合成氨的反应。
答案：B
2．某工业生产中发生反应：2A(g)＋B(g)2M(g)
ΔH＜0。下列有关该工业生产的说法正确的是 (　　)
A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成
B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率
C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高
D．工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量
解析：工业上合成M可能采用常压，如硫酸工业中SO3的生成；加入过量B只能
提高A的转化率，B的转化率降低；温度越高，平衡逆向移动，反应物的转化率降
低；使用催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率。
答案：D
3．1913年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法，从而大大满足了当时日
益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图，其中为提高原料转化率而采
取的措施是 (　　)
A．①②③ B．②④⑤
C．①③⑤ D．②③④
解析：合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH<0，加压、降温、减小NH3的浓度均有利于平衡向正反应方向移动，②、④正
确；将原料气循环利用也可提高原料的转化率，⑤正确。
答案：B
4．[双选题]下列有关工业合成氨的叙述中正确的是 (　　)
A．温度升高，不利于提高合成氨的反应速率
B．工业上选择合适的条件，可以使氮气全部转化为氨
C．合成氨反应化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响
D．使用铁触媒，可以使氮气和氢气化合的速率明显加快
解析：合成氨反应是可逆反应，N2不能全部转化为氨；温度升高，化学反应速率加
快。
答案：CD
5．有关合成氨工业的说法中，正确的是 (　　)
A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很
低
B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率较高
C．合成氨工业的反应温度控制在700 K左右，目的是使化学平衡向正反应方向移
动
D．合成氨厂采用的压强是2×107 Pa～5×107 Pa，因为该压强下铁的活性最大
解析：合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生
成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使氨的产率
较高，A错误，B正确；合成氨工业选择700 K左右的温度，主要从反应速率和催
化剂活性两方面考虑，合成氨的反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向
移动，C错误；不论从反应速率还是化学平衡考虑，高压更有利于合成氨，但压强
太大，对设备、动力的要求更高，因此选择20 MPa～50 MPa，D错误。
答案：B
6．[双选题]合成氨时，既要使氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的措施
是 (　　)
A．不断地充入N2和H2
B．升高温度
C．增大压强
D．不断地分离出NH3
解析：A、B、C项均能使反应速率加快，但升高温度平衡向左移动，产率降低。
答案：AC
7．对于合成氨的反应来说，使用催化剂和施以高压，下列叙述中正确的是 (　　)
A．都能提高反应速率，都对化学平衡状态无影响
B．都对化学平衡状态有影响，都不影响达到平衡状态所用的时间
C．都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有压强对化学平衡状态有影响
D．催化剂能缩短反应达到平衡状态所用的时间，而压强无此作用
解析：对化学反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，催化剂和高压均能缩短达到平衡
的时间，但只有高压可使平衡向生成NH3的方向移动，催化剂不影响平衡。
答案：C
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)合成氨反应在工业生产中的大量运用，满足了人口的急剧增长对粮食的需求，
也为有机合成提供了足够的原料——氨。合成氨反应是一个可逆反应：N2(g)＋
3H2(g)2NH3(g)。在298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝
－198.2 J·K－1·mol－1，K＝6.6×105(mol·L－1)－2。(忽略温度对ΔH和ΔS的影响)
(1)从平衡常数来看，反应的限度已经很大了，为什么还需要使用催化剂？
________________________________________________________________
(2)试分析实际工业生产中采取700 K左右的温度的原因：_________________________________________________
____________________________________________________________。
(3)298 K,1.01×105 kPa，在恒压的密闭容器中充入10 mol N2、30 mol H2和
20 mol NH3，开始的瞬间，反应向________(填“正”或“逆”)方向进行，反应一
段时间(t min)后体系能量的变化为________(填“吸收”或“放出”)184.8 kJ，容器
的体积变为原来的________倍，t min时反应物(若正向进行则为氮气，若逆向进行
则为氨气)的转化率为________。
解析：化工生产是在遵循科学原理的前提下，重点考虑综合经济效益，即提高生产
率、降低成本和保护生态环境。如对合成氨工业适宜条件的选择应是尽量提高反应
速率和加大反应进程(多获得产品)，前者属于化学动力学问题，后者属于化学热力
学即化学平衡问题。在298 K，101×105 kPa时，把10 mol N2、30 mol H2、
20 mol NH3代入平衡常数表达式得<6.6×105 mol－2·L2，反应向正反应
方向进行，且放出能量，放热184.8 kJ，说明生成NH3×2 mol＝4 mol，
　　　　　　 N2　　＋3H22NH3
开始/mol　　　　10　　　　30　　　　　20
t min/mol　　　10－2　　　30－6　　　　20＋4
在恒压容器中容器的体积变为原来的
＝＝，氮气的转化率为：
×100%＝20%。
答案：(1)“从平衡常数来看，反应的限度已经很大”，属于化学平衡问题，而使用催化剂是为了加快化学反应的速率，提高单位时间的产量，属化学反应速率的问题，催化剂不能改变反应的限度
(2)温度升高，化学反应速率增大，但不利于提高平衡混合物中NH3的含量，因此合成氨时温度要适宜，工业上一般采用700 K左右的温度，在这个温度时，催化剂的活性最大
(3)正　放出　14/15　20%
9．(9分)合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常
用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的CO，其反应是：
Cu(NH3)2(CH3COO)＋CO＋NH3
Cu(NH3)3(CH3COO)·CO　ΔH<0
(1)必须除去原料气中CO的原因是____________________________
________________________________________________________________。
(2)醋酸二氨合铜(Ⅰ)吸收CO的生产适宜条件应是
___________________________________________________________________。
(3)吸收CO后的醋酸铜氨溶液经过适当处理又可再生，恢复吸收CO的能力以供循
环使用。醋酸铜氨溶液再生生产的适宜条件应是___
_________________________________________________________。
解析：CO可使催化剂中毒而失去催化活性，所以原料气在进入合成塔前一定要将
CO除去。吸收CO的反应是气体体积减小的放热反应，低温、高压有利于反应向右
进行；醋酸铜氨的生成反应是其逆反应，高温、低压有利于其再生。
答案：(1)防止催化剂中毒　(2)低温高压　(3)高温低压
10．(9分)工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
ΔH＝－92.44 kJ·mol－1，
其部分工艺流程如图所示：
反应体系中各组分的部分性质见下表
气体
氮气
氢气
氨
熔点/℃
－210.01
－259.77
－77.74
沸点/℃
－195.79
－252.23
－33.42
回答下列问题：
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。随着温度升高，K
值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)K值越大，表明________(填字母)。
A．其他条件相同时N2的转化率越高
B．其他条件相同时NH3的产率越大
C．原料中N2的含量越高
D．化学反应速率越快
(3)在工业上采取气体循环的流程，即反应后通过把混合气体的温度降低到________
使________分离出来；继续循环的气体是________。
解析：(1)由化学方程式N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)不难写出：K＝，此反应ΔH<0，说明正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向左移动，[NH3]减小，[N2]和[H2]增大，故K减小。(2)K值越大，说明[NH3]越大，[N2]和[H2]就越小，说明反应进行的程度大，故其他条件相同时N2的转化率就越高，NH3的产率就越大。(3)根据气体的熔、沸点可知，氨气容易液化，使其分离可使平衡正向移动，剩余N2和H2循环使用，以提高产率。
[答案]　(1)　减小
(2)A、B　(3)－33.42 ℃　氨　N2和H2
11．(12分)在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)ΔH＝－198 kJ·mol－1。(已知制SO3过程中催化剂是V2O5，它在400～500 ℃
时催化效果最好)
下表为不同温度和压强下SO2的转化率(%)：
强压
转化率
温度
1×105 Pa
1×106 Pa
5×106 Pa
1×107 Pa
450 ℃
97.5%
99.2%
99.6%
99.7%
550 ℃
85.6%
94.9%
97.7%
98.3%
(1)根据化学原理综合分析，为了使SO2尽可能转化为SO3，可控制的条件是
____________________________。
(2)实际生产中，选定400～500 ℃作为操作温度，其原因是
________________________________________________________________________。
(3)实际生产中，采用的压强为常压，其原因是
___________________________________________________________。
(4)在生产中，通入过量空气的目的__________________________________________。
(5)尾气中有SO2必须回收是为了________________。
解析：从提高反应速率考虑，合成SO3需要加入催化剂和升温、加压；从增大反应
物的转化率方面考虑，合成SO3需低温、加压、通入廉价空气；从表中数据和设备
材料的要求以及催化剂的活性方面综合考虑，选择最适宜条件。
答案：(1)常压、450 ℃、催化剂
(2)在此温度下催化剂的活性最高
(3)在常压下SO2的转化率就已经很高了(97.5%)，若采用高压，平衡能向右移动，
但效果并不明显，比起高压设备，得不偿失
(4)增大反应物O2的浓度，提高SO2的转化率
(5)防止污染环境
[随堂基础巩固]
1．合成氨时，既要使H2的转化率增大，又要使反应速率增大，可采取的方法是(　　)
A．补充H2 B．升高温度
C．增大压强 D．使用催化剂
解析：合成氨反应是放热的，气体体积减小的反应，补充H2，升高温度，增大压强、使用催化剂都能使反应速率增大，但补充H2会使H2的转化率减小，升温使平衡左移，H2的转化率减小，使用催化剂，平衡不移动，H2的转化率不变；只有增大压强会使平衡右移，H2的转化率增大。
答案：C
2．根据合成氨反应的特点分析，当前最有前途的研究发展方向是(　　)
A．研制耐高压的合成塔
B．采用超大规模的工业生产
C．研制耐低温复合催化剂
D．探索不用H2和N2合成氨的新途径
解析：在其他条件相同的情况下，使用催化剂可以使合成氨反应的速率提高上万亿倍。
答案：C
3．合成氨所需要的H2可由煤和水反应制得：
(1)H2O(g)＋C(s) CO(g)＋H2(g)　ΔH>0
(2)CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0
工业生产中，欲提高CO的转化率，所采取的下列措施正确的最佳组合是(　　)
①降低温度　②增大压强　③使用催化剂　④增大CO浓度　⑤增大H2O(g)的浓度
A．①⑤ B．②③
C．②④⑤ D．③⑤
解析：①降低温度，平衡向右移动，则CO的转化率提高；②因反应前后气体的总体积不变，故增大压强，平衡不移动，则CO的转化率不变；③催化剂不能使平衡移动，故CO的转化率不变；④增大CO的浓度，则CO的转化率降低，⑤增大水蒸气的浓度，则平衡向右移动，CO的转化率升高。
答案：A
4．(2012·泰安月考)合成氨工业上采用了循环操作，主要原因是(　　)
A．加快反应速率 B．提高NH3的平衡浓度
C．降低NH3的沸点 D．提高N2和H2的利用率
解析：合成氨是可逆反应，在中压工艺条件下合成氨厂出口气中的氨含量一般为13%～14%，循环使用可提高N2和H2的利用率。
答案：D
5．科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3，进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h)：
T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10－6 mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相应的热化学方程式如下：
N2(g)＋3H2O(l)===2NH3(g)＋O2(g)
ΔH＝＋765.2 kJ·mol－1
回答下列问题：
(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：____________________________________。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)，设在容积为2.0 L的密闭容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。计算
①该条件下N2的平衡转化率；
②该条件下反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的平衡常数。
解析：(1)以反应进程为横坐标，能量变化为纵坐标画图，有催化剂时反应进行需要的能量低，且反应后生成物能量高于反应物能量。注意体现出催化剂参与反应改变了反应历程。
(2)升温或增大N2浓度均能使平衡向正反应方向移动，从而提高反应速率，增大NH3生成量。
(3)设N2转化的物质的量浓度为x mol·L－1
　　　　　　N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)
起始浓度(mol·L－1)0.3　　0.8　　　0
转化浓度(mol·L－1)x　　　3x　　　2x
平衡浓度(mol·L－1)0.3－x　0.8－3x　2x
所以＝　解得x＝0.2
N2转化率为×100%＝66.7%
反应2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)的平衡常数
K＝＝＝
0．005(mol2·L－2)。
答案：(1)
(2)升高温度，增大反应物N2的浓度
(3)①66.7%　②0.005 mol2·L－2
课件32张PPT。第4节
化学反应条件的优化
工业合成氨晨背关键语句理解教材新知应用创新演练把握热点考向考向第
2
章
化
学
反
应
的
方
向 、
限
度
与
速
率知识点二知识点一随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三 (1)增大反应物浓度和增大压强使平衡向合成氨的方向移动。
(2)使用催化剂、升高温度、增大压强等可提高合成氨反应的速率。
(3)选择合适的条件应从理论分析和生产实际考虑。 (1)合成氨反应是一个能自发进行的、 热的、气体体积 的可逆反应。
(2) 温度、 压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动。
(3)在一定的温度和压强下，反应物中N2和H2的体积比为 时平衡混合物中氨的含量最高。
(4)合成氨反应N2(g)＋3H2(g)?? 2NH3(g)在298 K时ΔH－TΔS＜0，其平衡常数K＝4.1×106(mol·L－1)－2，只能说明反应在此条件下进行得较完全，不能说明反应速率的快慢。放减小降低增大1∶31．利用原料气在合成塔中合成氨时，为提高N2的
转化率所采取的措施是 (　　)
A．高温　　　　　　　　 B．高压
C．使用催化剂 D．增大N2的浓度
解析：提高N2的转化率应使平衡向右移动，使用
催化剂对平衡无影响，升高温度平衡向左移动，
高压和增大N2的浓度平衡向右移动，但增大N2的
浓度，N2的转化率会降低。
答案：B (1)在特定条件下，合成氨反应的速率与参加反应的物质的浓度的关系式为v＝k c(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)，由关系式可知， N2或H2的浓度， NH3的浓度，都有利于提高合成氨的速率。
(2)使用催化剂，可显著降低反应的 ，
使反应速率 上万亿倍。
(3)温度对合成氨反应的速率也有显著影响：温度越 ，反应进行得越快。增大减小活化能提高高2．在一定条件下，合成氨反应的速率与各物质的
浓度关系为v＝kc(N2)c1.5(H2)c－1(NH3)，下列条件
不能加快反应速率的是 (　　)
A．加入催化剂 B．增大H2的浓度
C．升高温度 D．增大NH3的浓度
解析：加入催化剂、升高温度均能加快反应速率，
由速率方程知增大H2的浓度反应速率加快，
增大NH3的浓度速率减慢。
答案：D1．合成氨反应条件的选择原则
(1)尽量增大反应物的 ，充分利用原料；
(2)选择较快的 ，提高单位时间内的产量；
(3)考虑设备和技术条件。转化率反应速率 2．合成氨反应的适宜条件
(1)压强：压强越大越 合成氨，但在实际生产中，应根据反应设备可使用的钢材质量及综合指标来选择压强，大致分为 、 和 三种类型。
(2)温度：温度越高，反应速率 ，
但 氨的合成，在实际生产中一般控制反应温度
在 K左右(且在此温度时催化剂的活性 )。有利于低压中压高压越大不利于700最大 (3)催化剂：使用催化剂可以大幅度提高反应速率，合成氨生产一般选择 做催化剂。
(4)浓度：合成氨生产通常采用N2和H2物质的量之比为 的投料比，并且及时将氨气从反应混合物中分离出去，此外，还应考虑原料的价格，未转化的合成气的 使用、反应热的综合利用等问题。铁1∶2.8循环 (1)由于N2在催化剂上的吸附为总反应中最难发生的步骤，适当提高N2的比例更能加快合成氨反应的进行。
(2)运用化学理论选择实际工业生产的条件时，要考虑实际化工生产中的动力、材料、设备、催化剂等综合因素的影响，选取适宜条件。3．工业上合成氨一般采用700 K左右的温度，
其原因是 (　　)
①适当提高氨的合成速率　②提高H2的转化率
③提高氨的产率　④催化剂在700 K时活性最大
A．只有① B．①②
C．②③④ D．①④
解析：合成氨反应为放热反应，温度高，转化率低，
但反应速率快，同时要考虑催化剂的活性。
答案：D [例]　合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义。工业合成氨生产示意图如图所示。
(1)X的化学式为________；
(2)图中条件选定的主要原因
是________(填字母编号)；
A．温度、压强对化学平衡的影响
B．铁触媒在该温度时活性大
C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制 (3)改变反应条件，会使平衡发生移动。
如图表示随条件改变，
氨气的百分含量的变化趋势。
当横坐标为压强时，
变化趋势正确的
是________，
当横坐标为温度时，
变化趋势正确的是________。(填字母编号) [解析]　(1)原料气N2和H2经一定条件下的反应，
生成的NH3(X)冷却后从设备中分离出来，同时尾气中
含有的N2(Y)和H2(Y)进行循环利用。(2)中A温度选择在
500 ℃并不是从化学平衡的影响分析的，而是因为催化
剂在此温度时活性大，而且还可以适当提高化学反应
速率，压强选择20～50 MPa是从化学平衡理论分析的
压强越大，平衡向生成NH3的方向移动，但不能过大，
因为压强过大，对设备、材料的要求高，投资大，这样
就不经济。(3)中考查压强、温度对化学平衡的影响。
[答案]　(1)NH3　(2)BC　(3)c　a 选取适宜的化工生产条件时，要运用反应速率和化学平衡移动原理，同时考虑化工生产中的动力、材料、设备、催化剂等因素的影响，综合选取适宜条件。有平衡体系：CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)
ΔH<0，为了增加甲醇(CH3OH)的产量，应采用
的正确措施是 (　　)
A．高温，高压　　　 B．适宜温度，高压，催化剂
C．低温，低压 D．高温、高压，催化剂解析：该反应是一个正向放热，气体体积减小的反应，为增加甲醇的产量，需平衡正向移动，理论上可采用低温，高压的方式，但在实际生产中还需考虑反应速率，设备承受的压力及催化剂的活性等因素的影响。
答案：B点击此图片进入随堂基础巩固点击此图片进入课时跟踪训课件71张PPT。高
考
四
大
高
频
考
点
例
析考点一考点二考点三考点四 对热化学方程式的考查在近年所高考中出现的频率较高，主要考查热化学方程式的书写及判断和运用盖斯定律进行反应热的计算。该部分内容的常考点是：
(1)判断热化学方程式的正误或书写热化学方程式。
(2)能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
(3)反应热与热量结合起来进行能量问题的综合考查。 (1)反应热的数值与各物质的系数成正比，因此，
热化学方程式中各物质的系数改变时，其反应热数
值也随之发生改变。
(2)涉及燃烧热的热化学方程式中，可燃物的系数为1，
产物必须是稳定的氧化物，即C―→CO2，而不是CO；
H―→H2O(l)，而不是H2O(g)。
(3)涉及中和热的热化学方程式中，H2O的系数为1，
且必须是强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应。 (4)将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也
随之改变，但数值不变。
(5)应用热化学方程式和盖斯定律计算反应热时，
常将题目中提供的热化学方程式进行“重组”得出
新的热化学方程式。 (6)化学反应的热效应取决于旧键断裂吸收的能量
和新键形成放出的能量的相对大小，图示如下：则反应热为：ΔH＝E1－E2或ΔH＝E4－E3。 [例1]　(2011·山东高考节选)已知：
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　ΔH＝－113.0 kJ·mol－1
则反应NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。[答案]－41.81．(2011·重庆高考)SF6是一种优良的绝缘气体，分子
结构中只存在S－F键。已知1 mol S(s)转化为气态
硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol F－F、S－F键
需吸收的能量分别为160 kJ、330kJ。则
S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为： (　　)
A．－1 780 kJ·mol－1　　　　 B．－1 220 kJ·mol－1
C．－450 kJ·mol－1 D．＋430 kJ·mol－1解析：在反应中断裂了3 mol的F－F键，吸收480 kJ的热量，形成6 mol S－F键放出1 980 kJ的热量，1 mol S(s)变为S(g)吸收280 kJ的热量，所以总共放出热量：1 980 kJ－480 kJ－280 kJ＝1 220 kJ。
答案：B2．(2011·全国新课标卷，节选)科学家利用太阳能
分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳
反应生成甲醇。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)
的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1
和－726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题
(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是________kJ；
(2)甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式为
__________________________________________。
(提示：燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成稳定
的氧化物所放出的热量)解析：由燃烧热可知1 mol氢气燃烧生成1 mol液态水放出的热量是285.8 kJ，则1 mol水分解需吸收285.8 kJ的能量，所以用太阳能分解10 mol水消耗的能量是2 858 kJ；根据题意写出热化学方程式：应用盖斯定律，由②－①得
CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　
ΔH＝－726.5 kJ·mol－1＋283.0 kJ·mol－1
＝－443.5 kJ·mol－1
答案：(1)2 858
(2)CH3OH(l)＋O2(g) CO(g)＋2H2O(l)　
ΔH＝－443.5 kJ·mol－13.(2011·江苏高考，节选)氢气是一种清洁能源，氢气的
制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知：
CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)　
ΔH＝206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)　
ΔH＝247.4 kJ·mol－1
写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热
化学方程式为____________________________。解析：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)可通过上式中①式×2－②式得到，所以
ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
答案：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　
ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1 原电池、电解池、电镀池、金属的电化学腐蚀与防护是电化学知识的重要内容，是每年高考的必考内容，题型为选择题和填空题，其主要考查内容有：原电池、电解池电极反应式的书写，金属活动性强弱的判断，电解过程中溶液酸碱性及电解产物的判断，金属腐蚀的原因及防护方法等内容。预计今后将电化学知识与新能源、环境保护、工业生产、制备物质等热点问题相结合，融元素化合物知识、电化学知识与化学实验设计于一体的综合题是高考命题的新变化。 1．要理清有关概念，防止发生概念的混淆
可采用对比的方法将原电池、电解池的概念一
一列出，加以对比，从对比中找异同。
2．注意知识的深化和迁移
对于原电池原理，课本上讲的内容浅显易懂，但实际问题有时较难，需抓实质、善分析、重迁移。 3．抓规律
例如，电解规律，对于不同的电解质溶液，电解后溶液的变化不同，要恢复原状态，须加入不同的物质，要结合具体的物质和电解质溶液进行分析，掌握其变化的实质。
4．抓本质
无论是原电池还是电解池，从反应的本质去认识，都与氧化还原反应相关联。其中原电池对应的是一个能自发进行的氧化还原反应，而电解池一般对应的是一个非自发进行的氧化还原反应。 5．重实用
原电池原理的应用主要有金属的腐蚀与防护、改变化学反应速率、制造新化学电源等；电解的应用主要有氯碱工业、电镀铜等，内容极为丰富，学习时应多联系实际达到深化知识的目的。 [例2](2011·安徽高考)研究人员最近发现了一种“水电池”，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是 (　　)
A．正极反应式：Ag＋Cl－―→AgCl＋e－
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移子2 mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物 [解析] 原电池在放电时，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，Ag＋Cl－―→
AgCl＋e－应为负极反应式；根据电池总反应式可知每生成1 mol Na2Mn5O10有2 mol Ag失去电子，即转移2 mol电子；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；AgCl是氧化产物。
[答案] B4．(2011·山东高考)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在
铁制品上镀锌，下列说法正确的是 (　　)
A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过
程是该原电池的充电过程
B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与
锌的析出量无确定关系
C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解
反应速率
D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用解析：电镀过程中Zn与电源正极相连，若给原电池充电，则Zn应接电源负极，A错误；导线中通过的电子，有阴极均被Zn2＋得到，所以通过的电子与锌析出的物质的量之比一定为2∶1的关系，B错误；只要电流恒定，阴阳极得失电子的速率不变，所以电解反应速率不变，C正确；Zn比Fe活泼，Zn作负极、Fe作正极，Fe被保护，D错误。
答案：C5．(2011·北京高考，有改动)结合下图判断，下列叙
述正确的是 (　　)A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe―→Fe2＋＋2e－
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－―→4OH－
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量NaOH溶液，均有蓝色沉淀
解析：原电池中活泼金属作负极，正极均被保护，
A正确；Ⅰ中负极为Zn，B错误；Ⅱ中是酸性溶液，
电极反应式中不能有OH－生成，C错误；Ⅰ、Ⅱ中
均无Cu2＋生成，所以无蓝色沉淀生成，D错误。
答案：A6．[双选题](2011·海南高考)根据下图，下列判断
中正确的是 (　　)A．烧杯a中的溶液pH升高
B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－―→H2↑
D．烧杯b中发生的反应为2Cl－―→Cl2＋2e－
解析：由图知，烧杯b中的Zn棒失去电子发生氧化反应，电子转移到Fe棒上，烧杯a中通入的氧气在Fe棒
表面得电子生成氢氧根离子，使a中溶液的pH升高。
答案：AB7．(1)(2011·江苏高考，节选)
电解尿素[CO(NH2)2]的
碱性溶液制氢的装置示
意图见下图(电解池中
隔膜仅阻止气体通过，
阴、阳极均为惰性电极)，
电解时阳极的电极反应式为
______________________________。(2)(2011·山东高考，节选)
如图为钠硫高能电池
的结构示意图。
该电池的工作温度
为320℃左右，
电池反应为2Na＋xS===Na2Sx，正极的电极反应式为________。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是________。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_____倍。 化学反应速率和化学平衡是近年高考化学反应理论的重点考查内容之一，主要涉及对反应方向、反应速率快慢、反应程度等方面的判断、分析。近年的高考题，有以下几方面的特点：选择题一般会从平衡状态和平衡移动、物质转化率和浓度变化、平衡体系密度和相对分子质量的变化等方面考查，也可能会结合图像考查根据图像获取数据和分析、解决问题的能力；若以非选择题形式进行考查，则会将考查的重点放在有关反应速率、转化率、平衡常数的计算与影响化学平衡移动的因素分析等方面上。 (1)准确了解、掌握有关概念，学会从概念相关的定义出发思考、分析问题。如气体压强对平衡移动的影响，必须通过浓度变化来分析、思考，即只有浓度变化时，压强变化才可能对平衡有影响。
(2)能正确理解图表所表示的含义，也能通过图表获取关键信息，并用于分析与解决问题。同时，要学会用文字、图表等方式进行清晰、准确地表达。 (3)善于归纳、整理影响物质变化的关键变量，并能运用这些变量找出其变化规律，然后再用图、表或文字表述的方式将这些规律进行准确表达。例如：外界条件对化学反应正、逆速率影响的一致性及对化学平衡影响的相对性(Q，K)的相对大小。
(4)学会用一些常规的方法，对反应体系进行分析、判断，如典型的三阶段计算分析法、等效平衡分析法、平衡常数计算法、定一议二和先拐先平条件高等都是解决化学反应速率与化学平衡相关问题的重要方法。 [例3]　(2011·全国新课标，节选)(1)在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300℃)； (2)在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入
一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若
CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强
之比为________： 8．[双选题](2011·江苏高考)700℃时向容积为2 L的密
闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：
CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，反应过程中测
定的部分数据见下表(表中t2>t1)，下列说法正确的是B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol
CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)＝0.40 mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol
H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率
增大，H2O的体积分数增大
D．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，
则正反应为吸热反应解析： CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
始态(mol·L－1)　 0.6　　 0.3　　　 0　　　 0
t1(mol·L－1) 0.4 0.1 0.2 0.2
t2(mol·L－1) 0.4 0.1 0.2 0.2
所以t1时已达平衡状态，700℃时的平衡常数答案：BC9．(2011·天津高考)向绝热恒容密闭器中通入SO2和
NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)
SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化
的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是
(　　)
A. 反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成
物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a－b段小于b－c段解析：由题图知，开始时正反应速率增大，说明该反应
为放热反应，放出的热量使容器内部温度升高，加快反
应速率，则反应物的总能量应高于生成物的总能量，
C错误；达到平衡时，正逆反应速率不再随时间改变而
改变，所以曲线上所有点均没有达到平衡状态，反应均
向正反应方向进行，反应物浓度逐渐降低，A、B错误，
由v正变化曲线可知，a～b曲线的正反应速率小于b～c段
的正反速率，Δt＝Δt2时，a～b段消耗SO2的物质的量小
于b～c段，故a～b段SO2的转化率小于b～c段，D正确。
答案：D10．(2011·山东高考，节选)(1)一定条件下，将NO2
与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应
NO2(g)＋SO2(g) SO3(g)＋NO(g)，下列能说明
反映达到平衡状态的是________。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c ．SO3与NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得
上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1∶6，则
平衡常数K＝________。(2)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH________0
(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是________。解析：(1)此反应是反应前后气体体积不变的反应，a不能说明；只要未达到平衡NO2的浓度就会发生变化，颜色也变化，b可以；SO3与NO的体积比不论平衡与否，均为1∶1，c不能说明；消耗SO3和生成NO2均表示逆反应速率，d不能。
NO2＋SO2 SO3＋NO
初始/mol·L－1　　 1　　2
转化/mol·L－1　　 x　　x　　　 x　　　x
平衡/mol·L－1 1－x 2－x x x(2)CO的转化率随温度升高而降低，所以正反应为放热反应。选择250℃、1.3×104 kPa的反应条件主要是250℃、1.3×104 kPa时CO转化率已很高，没有必要再加大压强使生产成本增加。(2)<　在1.3×104 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。 水的电离平衡是弱电解质电离平衡的一种特殊表现形式，KW揭示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡。溶液pH的定性判断和定量计算虽然取材简单，但却要求考生有较高的思维能力和知识迁移能力，因此涉及以KW为中心的酸、碱和盐溶液的pH的计算，外界条件的改变对电离平衡的影响等都是今后高考命题的重点。 电解质溶液中离子浓度大小比较问题是每年高考的热点之一。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有很好的区分度。新课标教材中增加了难溶电解质的溶解平衡，沉淀的生成、溶解及转化的原理，能应用Ksp进行判断溶解平衡并进行相关简单计算内容会成为今后高考命题的新亮点。 (1)弄清概念的内涵和外延，把握概念最本质的地方，
注意关键的字词，正确理解弱电解质的电离过程。
(2)在学习并掌握弱电解质电离平衡的前提下，着重理清与水的电离有关的水的离子积常数和溶液的酸碱性等有关知识。抓住水的电离特点，结合勒夏特列原理，掌握如下结论：①升温，水的电离程度增大，KW增大，c(H＋)和c(OH－)均增大，pH减小，但水仍为中性；②增大c(H＋)或c(OH－)，抑制水电离(加酸或加碱)；③通过以上分析，归纳出水溶液显酸性或碱性的实质。 (3)要理解盐类水解的实质，从水的电离平衡入手，
联系影响水电离平衡的因素，得出水解的规律。掌握分
析问题的一般思路：水解的实质―→水解的规律―→水
解规律的应用。能进行溶液中离子浓度大小的比较，正
确运用两个守恒(物料守恒和电荷守恒)分析与判断溶液
酸碱性的强弱。
(4)对于溶解平衡，要抓住难溶电解质在水溶液中的
溶解平衡与化学平衡、电离平衡一样，符合平衡的基本
特征，满足平衡变化的基本规律，再弄清楚沉淀的溶解
度与溶度积的关系以及沉淀的生成、溶解或转化。 [例4]　(2011·福建高考)常温下0.1 mol·L－1醋酸溶液的pH＝a，下列能使溶液pH＝(a＋1)的措施
是 (　　)
A．将溶液稀释到原体积的10倍
B．加入适量的醋酸钠固体
C．加入等体积0.2 mol·L－1盐酸
D．提高溶液的温度 醋酸是弱酸，电离方程式为CH3COOH H＋＋CH3COO－，故将溶液稀释到原体积的10倍，溶液pH增加不到一个单位，A项错误；加入适量的醋酸钠固体，抑制醋酸的电离，使其pH增大，可以使其pH由a变成(a＋1)， B项正确，加入等体积0.2 mol·L－1盐酸，虽然抑制醋酸的电离，但增大了c(H＋)，溶液的pH减小，C项错误；提高溶液的温度，促进了醋酸
的电离，c(H＋)增大，溶液的pH减小，D项错误。
[答案]　B0.1 mol·L－1一元碱BOH溶液的pH＝10，则c(OH－)＝
10－4 mol·L－1，说明BOH没有全部电离，溶液中存在电离平衡：BOH B＋＋OH－，C项错误；
0.1 mol·L－1一元酸HA溶液的pH＝3，则c(H＋)＝
10－3 mol·L－1，说明HA为弱酸，则NaA为强碱弱酸盐，其溶液中存在水解平衡：A－＋H2O HA＋OH－，D项正确。答案：D12．(2011·天津高考，有改动)已知，苯酚在水溶液中
发生电离：C6H5OH C6H5O－＋H＋，其酸性
比H2CO3弱。25℃时，向10 mL 0.01 mol·L－1 KOH
溶液中滴加0.01 mol·L－1苯酚溶液，混合溶液中粒
子浓度关系正确的是 (　　) A．pH>7时，c(C6H5O－)>c(K＋)>c(H＋)>c(OH－)
B．pH<7时，c(K＋)>c(C6H5O－)>c(H＋)>c(OH－)
C．V[C6H5OH(aq)]＝10 mL时，c(K＋)＝
c(C6H5O－)>c(OH－)＝c(H＋)
D．V[C6H5OH(aq)]＝20 mL时，c(C6H5O－)＋
c(C6H5OH)＝2c(K＋)解析：A项，pH>7时溶液中c(OH－)>c(H＋)，故错误；
B项， pH<7时c(H＋)>c(OH－)，由电荷守恒知
c(C6H5O－)>c(K＋)，故错误；C项，苯酚体积为10 mL时，苯酚与KOH恰好完全反应，生成的苯酚钠水解使溶液显碱性，c(OH－)>c(H＋)，故错误；D项，苯酚体积为20 mL时，根据物料守恒可得，正确。
答案：D13．[双选题]硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡
曲线如下。下列说法正确的是 (　　)B．三个不同温度中，313 K时Ksp(SrSO4)最大
C．283 K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液
D．283 K下的SrSO4饱和溶液升温到363 K后变
为不饱和溶液
解析：A项，Ksp只与温度有关，与浓度的大小无关，
A项错误。D项，283 K下的SrSO4饱和溶液升温到
363 K后，因363 K时的Ksp小于283 K时的Ksp，故
溶液变为过饱和溶液，D项错误。
答案：BC
[课时跟踪训练]
(时间45分钟　满分60分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．一定温度下，测得纯水中[OH－]＝2.5×10－7mol·L－1，则[H＋]为 (　　)
A．2.5×10－7 mol·L－1　　 B．1.0×10－7 mol·L－1
C. mol·L－1 D．无法确定[H＋]
解析：不论在什么情况下纯水中一定存在[H＋]＝[OH－]。
答案：A
2．水的电离过程为H2OH＋＋OH－，在不同温度下，其离子积分别为：
KW(25℃)＝1.0×10－14 mol2·L－2，KW(35℃)＝2.1×10－14 mol2·L－2，则下列叙述
正确的是 (　　)
A．[H＋]随着温度的升高而降低
B．在35℃时，[H＋]＞[OH－]
C．水的电离程度α(25℃)＞α(35℃)
D．[OH－]随温度升高而增大
解析：35℃时的KW大于25℃时的KW，说明温度升高，水的电离平衡向右移动，
[H＋]、[OH－]都增大，但是仍相等。
答案：D
3．[双选题]下列电解质在溶液中存在电解质分子的是 (　　)
A．Ba(OH)2　　　　　　 B．CH3COOH
C．Na2SO4 D．NH3·H2O
解析：弱电解质在水溶液中不完全电离，主要以分子形式存在。
答案：BD
4．常温下，0.1 mol·L－1的NaOH溶液中由水电离出的OH－的物质的量浓度为(　　)
A．0.1 mol·L－1　　　　　 B．1×10－13 mol·L－1
C．1.0×10－7 mol·L－1 D．无法确定
解析：NaOH为强碱，在水溶液中完全电离为Na＋和OH－，水电离出的OH－很少，
可以忽略不计，所以0.1 mol·L－1的NaOH溶液中[OH－]＝0.1 mol·L－1，[OH－]H2O
＝[H＋]＝＝＝1.0×10－13 mol·L－1。
答案：B
5．向纯水中加入少量NaHSO4，在温度不变时，溶液中 (　　)
A．[H＋]/[OH－]增大
B．[H＋]减小
C．水中[H＋]与[OH－]的乘积增大
D．[OH－]增大
解析：NaHSO4在水中发生电离：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，[H＋]增大，使水的
电离平衡向左移动，[OH－]减小增大，但温度不变，KW不变，即[H＋]与
[OH－]的乘积不变。
答案：A
6．下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是 (　　)
A．因水的离子积常数的表达式是KW＝[H＋][OH－]，所以KW随着H＋和OH－浓度
的变化而变化
B．水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是同一个物理量
C．水的离子积常数仅仅是温度的函数，随着温度的变化而变化
D．水的离子积常数KW与水的电离平衡常数是两个没有任何关系的物理量
解析：水的离子积常数仅仅是温度的函数，只随温度的变化而变化，与溶液中
OH－和H＋的浓度无关；水的离子积常数KW和水的电离平衡常数K的关系为KW＝
K[H2O]。
答案：C
7．[双选题]下列叙述正确的是 (　　)
A．碳酸钙难溶于水，得到的水溶液不导电，且碳酸钙在高温时分解，不存在熔融
状态导电的性质，故碳酸钙是非电解质
B．SO3溶于水后得到的溶液导电，所以SO3是电解质
C．BaSO4在水中溶解度很小，但被溶解的部分能全部电离，所以BaSO4是强电解
质
D．H3PO4晶体在熔融状态下不导电，但溶于水后其水溶液能导电，故H3PO4是电
解质
解析：能电离(溶于水或熔融)的化合物是电解质，SO3溶于水与水反应生成H2SO4，
H2SO4电离使溶液导电，因此SO3是非电解质；CaCO3、BaSO4在水中溶解度很小，
但溶解的部分能完全电离，是强电解质，H3PO4溶于水能电离，是电解质。
答案：CD
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(9分)下列物质中：(1)能导电的是________；(2)属于电解质的是________；(3)属于
非电解质的是________；(4)属于强电解质的是________；(5)属于弱电解质的是
________。
A．NaOH溶液　　　 B．Cu　　　　　 C．液态HCl
D．液态CH3COOH E．蔗糖溶液 F．液氨
G．氨水 H．CuSO4晶体 I．石墨
J．无水乙醇
解析：(1)离子化合物在水溶液里、熔融状态下能导电，共价化合物中的电解质在水
溶液里能导电，金属单质和部分非金属单质能导电。第(2)～(5)根据电解质、非电解
质、强电解质、弱电解质的概念进行判断。
答案：(1)A、B、G、I　(2)C、D、H　(3)F、J　(4)C、H　(5)D
9．(10分)浓度为0.1 mol·L－1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，试回答：
(1)三种溶液中[H＋]依次为a mol·L－1，b mol·L－1，c mol·L－1，其大小顺序为_
_________________。
(2)等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应，生成的盐的物质的量依次
为n1 mol，n2 mol，n3 mol，它们的大小关系为________。
(3)中和一定量NaOH溶液生成正盐时，需上述三种酸的体积依次是V1 L、V2 L、
V3 L，其大小关系为____________。
(4)与锌反应时产生氢(气)的速率分别为v1、v2、v3，其大小关系为____________。
解析：(1)这三种酸中盐酸与硫酸为强酸，完全电离，故盐酸中[H＋]＝0.1 mol·L－1，
硫酸中[H＋]＝0.2 mol·L－1，而醋酸是弱酸，存在电离平衡，部分电离，[H＋]＜
0.1 mol·L－1。
(2)等体积的三种酸，其物质的量相等，所以其生成的盐的物质的量也相等。
(3)生成正盐是指与这些酸中的H＋完全反应，由于硫酸是二元酸，另外两种都是一
元酸，所以在等体积的前提下，硫酸中的H＋的物质的量是另外两种酸的两倍，因
此中和一定量的NaOH所需硫酸的体积是另外两种酸体积的一半。
(4)[H＋]越大，产生H2速率越快，由(1)知v2＞v1＞v3。
答案：(1)a＝＞c(或b＞a＞c)
(2)n1＝n2＝n3
(3)V1＝2V2＝V3(或V1＝V3＞V2)
(4)v2＞v1＞v3
10．(10分)在水的电离平衡中，[H＋]和[OH－]的关系如图所示：
(1)A点水的离子积为1×10－14 mol2·L－2，B点水的离子积为________mol2·L－2。造成水的离子积变化的原因是_________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)100℃时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B点位置？为什么？
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)100℃时，若盐酸中[H＋]＝5×10－4 mol·L－1，则由水电离产生的[H＋]是________。
解析：(1)KW＝[H＋]·[OH－]＝10－6 mol·L－1×10－6 mol·L－1＝10－12(mol·L－1)2。由于水
的电离是吸热过程，升温，KW增大，水的电离平衡正向移动。
(2)若加盐酸，使[H＋]＞[OH－]，但KW不变。
(3)盐酸中[H＋]主要考虑HCl的电离，溶液中
[OH－]＝＝＝
2×10－9 mol·L－1，[H＋]水＝[OH－]＝2×10－9 mol·L－1。
答案：(1)1×10－12　水的电离是吸热过程，温度升高，水的电离程度增大，即离子
积增大
(2)否，盐酸中[H＋]≠[OH－]，所以不在B点
(3)2×10－9 mol·L－1
11．(10分)小英在家做溶液导电性实验，家中备有食盐、纯碱、食醋、白酒、糖，其他
的器材均取材于日常生活用品或废弃物。试回答：
(1)小英做实验可能用到的器材是______________________________________。
(2)小英可以得出的结论是______________________________________________。
(3)假设设计成如图所示的实验装置，实验中用到的各种用品用量都比较多，可以观
察到的现象：__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
思考：①通过上述实验现象，能否对上述物质进行电解质或非电解质的分类？能否
进行强、弱电解质的分类？
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
②若所用食盐水的浓度为0.1 mol·L－1，则可通过实验证明氯离子浓度________0.1
mol·L－1，可说明食盐是强电解质。(选填“>”、“<”或“＝”)
③进一步查阅资料得知：一般来说__________________________________
是强电解质，________是弱电解质。根据以上结论推测：如果在上述实验中往食醋
中加入等浓度等体积的氨水，则现象为：
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
④若小英在实验室做本实验，需使各溶液浓度相同，除以上用品外，还要用到的玻璃仪器有_____________________________________________________________。
解析：问题：(1)想办法组成闭合回路。
(2)食盐、纯碱的水溶液和食醋溶液能导电，白酒、糖溶于水都不能导电，故NaCl、
Na2CO3、CH3COOH是电解质，C2H5OH和蔗糖是非电解质。各种物质浓度不确
定，无法进行强弱电解质的分类。
(3)各种用量足够时，①、②、③离子浓度较大，灯泡均亮，但③中离子浓度较①、
②小，所以③相对较暗。而④、⑤中只有水电离产生的H＋和OH－，浓度极小，灯
泡不亮。
思考：①②由电解质和非电解质概念和强、弱电解质分类标准得出结论。
③CH3COOH为弱电解质，与NH3·H2O反应生成强电解质CH3COONH4，导电性
增强。
(4)实际为配制一定物质的量浓度溶液所需的玻璃仪器。
答案：(1)小灯泡、干电池、导线、碳棒、玻璃杯等
(2)NaCl、Na2CO3、CH3COOH是电解质，C2H5OH和蔗糖是非电解质
(3)灯泡①②③均亮起，③较暗，④⑤不亮
思考：①能进行电解质或非电解质的分类，不能进行强、弱电解质的分类
②＝
③强酸、强碱、大多数的盐　弱酸、弱碱、水 　灯泡③变亮，但仍比①②亮度差
(4)容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
[随堂基础巩固]
1．在约100 ℃的温度下，NaCl稀溶液中[H＋]为1×10－6mol·L－1，下列说法正确的是
(　　)
A．该溶液中[H＋]≠[OH－]
B．Na＋、Cl－促进了水的电离
C．该NaCl溶液中KW＝1.0×10－14 mol2·L－2
D．在100 ℃时水的电离平衡常数较大
解析：在NaCl溶液中存在水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，升温，平衡向右移动，平衡常数增大，[H＋]、[OH－]变大，但[H＋]＝[OH－]，KW＝[H＋]·[OH－]＝
1.0×10－6 mol·L－1×1.0×10－6 mol·L－1＝1.0×10－12 mol2·L－2。
答案：D
2．下列措施能使KW增大的是(　　)
A．温度不变向水中加入NaOH溶液
B．温度不变向水中加入稀H2SO4
C．温度不变向水中加入NaCl固体
D．加热升温
解析：KW只受温度影响，升高温度，水的电离平衡正向移动，KW增大。
答案：D
3．强电解质与弱电解质的本质区别在于
A．离子数目的多少
B．物质的量浓度相同时，溶液的导电能力强弱
C．在水溶液中是否完全电离
D．电离方程式的写法不同
解析：判断强弱电解质就是看其在水溶液中是否完全电离。
答案：C
4．下列电离方程式书写正确的是(　　)
A．Al2(SO4)32Al3＋＋3SO
B．HFH＋＋F－
C．H2SO4===2H＋＋S6＋＋4O2－
D．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
解析：Al2(SO4)3是强电解质，书写时用“===”连接；SO是一个整体，不能拆开；NaHCO3中的HCO不能拆开。
答案：B
5．某温度下，纯水中的[H＋]＝2×10－7 mol·L－1，则此时溶液的[OH－]
为________ mol·L－1；若温度不变，滴入稀硫酸，使[H＋]＝5×10－6 mol·L－1，则[OH－]＝______________mol·L－1，由水电离出的[H＋]水＝________mol·L－1。
解析：任何温度下水电离出的[H＋]水＝[OH－]水，故[OH－]为2×10－7 mol·L－1，此时水的离子积KW＝[H＋]·[OH－]＝4×10－14 mol2·L－2，滴入硫酸使[H＋]＝5×10－6 mol·L－1时：[OH－]＝＝＝8×10－9 mol·L－1，水电离的[H＋]水与[OH－]相等，即[H＋]水＝8×10－9 mol·L－1。
答案：2×10－7　8×10－9　8×10－9