课件210张PPT。专题2 化学反应与能量转化 第一单元 化学反应速率与反应限度
第二单元 化学反应中的热量
第三单元 化学能与电能的转化
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
专题总结提升 专题2 化学反应与能量转化 第一单元 化学反应速率与反应限度 第1课时 化学反应的速率 第1课时 化学反应的速率 第1课时第1课时 │ 自主探究自主探究? 知识点一 化学反应速率
1．含义及表示
(1)含义：化学反应速率是用来表示化学反应过程_________的物理量。
(2)表示：通常用________________________________或____________________(均取正值)来表示。即v＝________。
(3)单位：通常为________________或________________。(此时浓度以____________为单位，时间以________或________为单位)。进行快慢 单位时间内反应物浓度的减少量 生成物浓度的增加量 mol·L－1·min－1 mol·L－1·s－1 mol·L－1min s 第1课时 │ 自主探究[想一想] 怎样判断化学反应快慢？
[想一想] 化学反应快慢定性判断：可以根据化学反应过程中某些宏观现象如：产生气泡的快慢、溶液颜色的变化快慢、块状或粉末状固体的溶解快慢等来判断化学反应速率的快慢。
化学反应快慢定量判断：可以设计适当的实验方案来测定化学反应速率的大小。如金属与盐酸的反应，可以通过排水法测量一定时间内产生的H2的体积，来计算反应生成H2的速率。第1课时 │ 自主探究2．特点
（1）化学反应速率是平均速率，无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，化学反应速率均取正值。
（2）对于同一化学反应，用不同物质的量浓度变化表示的反应速率之比等于相应物质在反应方程式中的 。例如，反应aA＋bB===cC＋dD，v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝ 。
（3）对于同一反应，要比较其在不同阶段的反应快慢时，必须将化学反应速率转化成同一物质的反应速率，同时要注意单位统一，再进行比较。计量数之比 a∶b∶c∶d 第1课时 │ 自主探究? 知识点二 影响化学反应速率的因素
1．内因
是影响化学反应速率的决定因素。
2.外因
（1）温度：其他条件不变时，温度越高，化学反应速率越 ；温度越低，化学反应速率越 。
（2）浓度：一般来说，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。反应物的性质 大 小 增大 减小 第1课时 │ 自主探究（3）压强：对于有气体参加的反应来说，增大压强，可以使单位体积内气体的物质的量增大，实际上相当于 了气体反应物的浓度，所以，增大压强，化学反应速率 。
（4）催化剂：催化剂可以改变化学反应速率，常见的催化剂能极大地 反应速率。
增大 增大 加快 第1课时 │ 自主探究（5）其他因素对反应速率的影响
①固体表面积大小也是影响化学反应速率的因素。一般来说，颗粒越 ，与其他物质的接触面积越大，反应速率越 。
②反应物的状态也能影响化学反应速率，一般来说，配成溶液或使反应物成为气体，都能增大反应物之间的接触机会，有利于加快反应速率。小 快 第1课时 │ 典例类析 典例类析第1课时 │ 典例类析2．计算类型
（1）计算用某物质的浓度变化表示的化学反应速率。
（2）同一化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率间的相互转换。
（3）根据不同物质的反应速率关系确定反应的化学方程式。
（4）比较同一个化学反应在不同条件下化学反应速率的相对大小。第1课时 │ 典例类析3．注意点
（1）同一个化学反应，用不同物质表示其化学反应速率时，数值可能不同，但意义相同。
（2）单位是否一致，若不一致转化为同一单位。
（3）要比较速率需转化为同一物质表示的速率，再比较数值大小。第1课时 │ 典例类析B 第1课时 │ 典例类析[点评] 本题主要考查的是化学反应速率的计算。要依据其定义及公式进行计算，建议采用上述三段式，为以后的学习打下基础。[点评] 本题主要考查的是化学反应速率的计算。要依据其定义及公式进行计算，建议采用上述三段式，为以后的学习打下基础。第1课时 │ 典例类析变式 可逆反应：2A(g)＋3B(g)?? 2C(g)＋D(g)在四种条件下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.35 mol·L－1·min－1
④v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
其中反应速率最快的是( )
A．① B．②
C．③ D．④D 第1课时 │ 典例类析第1课时 │ 典例类析? 类型二 影响化学反应速率的因素
在考虑影响化学反应速率因素时，应首先考虑其主要因素即内因。只有内因一定时，才可考虑其次要因素即外因。对可逆反应而言，外因对v正、v逆二者的影响趋势是一致的(要么都加快，要么都减慢)，不存在上述外因条件改变时，v正(v逆)增大，v逆(v正)减慢等情况。第1课时 │ 典例类析第1课时 │ 典例类析第1课时 │ 典例类析例2 下列各组反应(表中物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最大的是( ) D 第1课时 │ 典例类析[解析] 金属与硝酸反应不产生H2，排除A项；Fe不如Mg活泼，排除C项；其他两项中只比较c(H＋)即可，显然3 mol·L－1盐酸中c(H＋)小于3 mol·L－1硫酸中c(H＋)，因此D项放出H2的速率最大。
[点评] 比较化学反应速率大小时，应该先看决定化学反应速率的主要因素——内部因素：反应物本身的性质，然后再看影响化学反应速率的外界因素，如温度、浓度、催化剂等。第1课时 │ 典例类析变式1 把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的是( )
A．盐酸的浓度
B．铝条的表面积
C．溶液的温度
D．加少量Na2SO4
[解析]增大盐酸的浓度和铝条的表面积、升高溶液的温度都能增大氢气的产生速率。加入少量Na2SO4固体，不会影响氢气的产生速率。D 第1课时 │ 典例类析变式2 在密闭容器中发生反应：I2(g)＋H2(g)?? 2HI(g)(正反应为吸热反应)。起始时，n(H2)＝a mol，n(I2)＝b mol。只改变表中列出的条件，试将化学反应速率的改变填入相应的表格(填“增大”“减小”或“不变”)。增大 增大 增大 减少 第1课时 │ 典例类析[解析] (3)再充入a mol H2，c(H2)增大，化学反应速率加快。
(4)扩大容器的容积，容器内各物质的浓度(或压强)均减小，化学反应速率降低。第1课时 │ 正误立判正误立判1．用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率( )
[答案]√
2．Fe与硫酸反应制取H2时，选用浓硫酸可加快反应速率( )
[答案]×
[解析]常温下，浓H2SO4可使铁钝化，不生成H2。
3．Na与水反应时增大水的用量可加快反应速率( )
[答案]×
[解析]对纯液体改变其用量不影响反应速率。第1课时 │ 正误立判4．两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢，其中一支试管中加少量MnO2，两支试管中产生氧气的快慢相同( )
[答案]×
[解析]使用MnO2可加快O2的生成速率。
5．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝片改成铝粉燃烧更剧烈( )
[答案]√第2课时 化学反应的限度 第2课时 化学反应的限度 第2课时第2课时 │ 自主探究自主探究? 知识点一 可逆反应
1．概念
在同一条件下，能向正反应方向______，同时也向__________进行的化学反应。
2．表示方法
可逆反应用化学方程式表示，但化学方程式中的“===”用“______”代替。如SO2和O2的反应是可逆反应，可表示为：
。进行 逆反应方向 第2课时 │ 自主探究同时 相同 不同 第2课时 │ 自主探究第2课时 │ 自主探究? 知识点二 化学平衡状态
1．化学平衡状态的建立以反应 为例：一定温度下，将0.01 mol N2和0.03 mol H2通入1 L密闭容器中，开始反应。
(1)反应开始时
①反应物的浓度______，正反应速率______。
②生成物的浓度为____，逆反应速率为____。
(2)反应进行中
①反应物的浓度逐渐__________，正反应速率逐渐________。
②生成物的浓度逐渐__________，逆反应速率逐渐________。最大 最大 零 零 减小 减小 增大 增大 第2课时 │ 自主探究(3)一段时间(t1)
正反应速率与逆反应速率相等，此时，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。此时的状态就是化学平衡状态。该过程可用图2－1－1表示：图2－1－1第2课时 │ 自主探究2．化学平衡的特征
（1）逆：研究对象必须是 反应。
（2）动：化学平衡是 平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在进行。
（3）等：正反应速率和逆反应速率 ，即同一种物质的消耗速率和生成速率相等。这是化学平衡的本质特征。
（4）定：在平衡体系中，各组分的浓度保持 。这是化学平衡的外部特征。
（5）变：化学平衡状态是有条件的、暂时的、相对的，改变影响化学平衡的条件（浓度、温度、压强等），平衡会 ，最后达到新平衡。可逆 动态 相等 一定 发生移动 第2课时 │ 自主探究[想一想] 如何理解“反应物和生成物的浓度不再改变”？ [想一想] 反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，即反应物和生成物中各物质的浓度保持一定，各物质的质量保持一定，各物质的物质的量保持一定，各物质的质量分数也保持一定。第2课时 │ 典例类析典例类析? 类型一 可逆反应的特点
可逆反应在一定条件下不能完全转化，化学反应有一定的限度。可逆反应的具体特征有三个：
1．正反应和逆反应在同一个条件下进行；否则，是非可逆反应。
2．正、逆反应同时进行，即进行的时间、地点是相同的，反应物和生成物共存。
3．无论一种物质的投入量有多大，另外与它反应的物质总也不能完全反应，总有剩余。第2课时 │ 典例类析例1 对于可逆反应2SO2＋O2 2SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长的时间后，18O原子( )
A．只存在于O2中
B．只存在于SO2和O2中
C．只存在于SO3和O2中
D．存在于SO2、O2和SO3中D 第2课时 │ 典例类析[解析]加入的18O2会与SO2反应生成含18O原子的SO3，SO3又会分解成含18O原子的SO2及O2，故SO2、O2和SO3中均含18O原子。
[点评] 本题考查可逆反应的定义。理解可逆反应的定义要抓住“两同”，一是相同条件，二是正反应和逆反应同时发生。第2课时 │ 典例类析变式1 下列说法正确的是( )
A．SO2＋Br2＋2H2O === H2SO4＋2HBr与2HBr＋H2SO4(浓)＝Br2＋SO2↑＋2H2O互为可逆反应
B．2HI H2＋I2与H2＋I2 2HI互为可逆反应
C．在一定条件下SO2被O2氧化成SO3的反应是可逆反应
D．任何可逆反应的限度都相同C 第2课时 │ 典例类析[解析] A项中两反应的条件不同，故A项错；同理B项也错；在一定条件下SO2被O2氧化成SO3的反应是可逆反应，C项正确；不同的可逆反应，进行的程度不同，即反应的限度是不同的，D项错。第2课时 │ 典例类析变式2 在密闭容器中发生反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到一定限度时，各物质的浓度可能是( )
A．X为0.2 mol·L－1
B．Y为0.1 mol·L－1
C．Z为0.4 mol·L－1
D．Z为0.1 mol·L－1时，Y为0.4 mol·L－1B 第2课时 │ 典例类析[解析]化学反应的限度决定了可逆反应中的各成分是不能完全转化的。反应可能正向进行，也可能逆向进行，所以当反应达到一定限度时各物质的浓度范围为0＜c(X)＜0.2 mol·L－1,0＜c(Y)＜0.6 mol·L－1,0＜c(Z)＜0.4 mol·L－1。而当c(Z)＝0.1 mol·L－1时，c(Y)＝0.45 mol·L－1。
[点评] 本题考查可逆反应的特点，在可逆反应中反应混合物各成分是不能完全转化的。第2课时 │ 典例类析? 类型二 化学平衡状态的标志
1．化学平衡的判断依据，即化学平衡的两个主要特征：
(1)本质特征：v正＝v逆。
(2)现象特征：反应混合物中各组分含量保持不变。
2．化学平衡状态的判断方法：
(1)直接判断法
①v正＝v逆＞0。
②同一物质的消耗速率与生成速率相等。
③各组分的浓度保持不变。第2课时 │ 典例类析(2)间接判断法
①各组分的百分含量保持不变(各物质的物质的量分数一定、各物质的质量分数一定、各气体的体积分数一定)。
②各组分的物质的量不随时间的改变而改变。
③各气体的体积不随时间的改变而改变。
④对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当A(反应物)的消耗速率与C(生成物)的消耗速率之比为m∶p时；或A的消耗速率与B的生成速率之比为m∶n时。第2课时 │ 典例类析例2 一定温度下，反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g)达到平衡状态的标志是( )
A．单位时间内生成n mol A2同时生成n mol AB
B．容器内的总压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内生成2n mol AB同时生成n mol B2
D．单位时间内生成n mol A2同时生成n mol B2C 第2课时 │ 典例类析[解析] A项中生成A2是逆反应，生成AB是正反应。显然v正＜
v逆，没有达到平衡。B项中总压强不随时间的变化而变化，不能说明反应混合物中A2、B2和AB的浓度是否保持一定，v正是否等于v逆。因为该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始至反应达到平衡压强就一直保持不变，故压强不变不能说明是否达到平衡状态。C项表明v正＝v逆，反应已达到平衡状态。D项只说明了逆反应速率，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应在进行，生成A2和B2的物质的量之比始终是1∶1。 第2课时 │ 典例类析[方法技巧] 在一定条件下，判断一个反应是否达到平衡，主要看正逆反应速率是否相等，体系中各组分的浓度(或百分含量)是否保持不变。第2课时 │ 典例类析变式1 可逆反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)(正反应是放热反应)，正反应速率分别用v(SO2)、v(O2)、v(SO3)表示，逆反应速率分别用v′(SO2)、v′(O2)、v′(SO3)表示(单位均为mol·L－1·min－1)。当反应达到平衡时，正确的关系是( )
A．v(SO3)＝v′(SO3)
B．v(SO2)＝v(O2)＝v(SO3)
C．v(O2)＝2v′(SO3)
D．v′(SO2)＝v′(O2)＝v′(SO3)A 第2课时 │ 典例类析[解析] 当反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，即同一种物质的生成速率与分解速率相等。用不同物质表示的反应速率，必须用“化学反应速率之比等于化学计量数之比”换算成同一种物质的反应速率，才能比较。第2课时 │ 典例类析变式2 在恒容密闭容器中加入P、Q进行反应P（g）＋2Q（g）
2R（g）＋S（s），下列说法可以充分说明在恒温下已达到平衡的是（ ）
A.反应容器中压强不随时间变化而变化
B.反应容器中P、Q、R、S四者共存
C.P和R的生成速率相等
D.反应容器中物质总的物质的量保持不变A 第2课时 │ 典例类析[解析] 这是一个反应前后气体体积发生变化的反应，所以当反应容器中压强不随时间变化而变化时，反应达到化学平衡。第2课时 │ 正误立判正误立判1．可逆反应是指同一条件下既可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行的反应( )
[答案]√
2．当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应就停止了( )
[答案]×
[解析] 反应处于化学平衡状态，反应并没有停止。
3．任何化学反应都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了( )
[答案]√ 第2课时 │ 正误立判4．化学反应的限度与时间的长短无关( )
[答案]√
5．当不同反应物的化学反应速率之比＝化学计量数之比，反应处于平衡状态( )
[答案]×
[解析] 无论达到平衡与否， 不同反应物的化学反应速率之比都等于化学计量数之比。 第二单元 化学反应中的热量 第二单元 自主探究第二单元 │ 自主探究? 知识点一 吸热反应和放热反应
1．人类利用化学反应的类型可分为两大类：制取新物质和获得能量。因此化学反应除了有新物质生成外还伴随能量的变化。第二单元 │ 自主探究2．实验探究
(1)镁与盐酸反应中的能量变化气泡产生 手感到热 升高 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 放出 第二单元 │ 自主探究(2)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应中的能量变化
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应NH3 吸 第二单元 │ 自主探究3.吸热反应：吸收热量的化学反应；放热反应：放出热量的化学反应。
4．吸热反应和放热反应的判断方法
(1)根据反应现象判断。如：燃烧很旺的炉火中加入煤，炉火变暗且温度降低，说明CO2＋C 2CO的反应为吸热反应；钠在水中反应，看到钠熔成小球，说明2Na＋2H2O===2NaOH＋
H2↑的反应为放热反应。
(2)一般吸热反应与放热反应与反应条件无关，但反应若需要持续加热才能进行，一般为吸热反应，如CaCO3的分解与H2还原CuO等。
(3)若向正方向的反应为放热反应，逆反应方向则为吸热反应。第二单元 │ 自主探究[想一想] 常见的放热反应和吸热反应各有哪些？[想一想] 常见的放热反应类型有：燃烧反应、中和反应、金属与水或酸的反应，大多数化合反应。
常见的吸热反应类型有：大多数分解反应。第二单元 │ 自主探究? 知识点二 热化学方程式的书写
1．热化学方程式：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式。
2．书写步骤
第一步：首先书写化学方程式，但不写出反应条件、气体或沉淀符号。
第二步：标出反应物、生成物的聚集状态。
第三步：计算出此反应的反应热。ΔH包括三个部分：符号(“＋”表示吸收热量，“－”表示放出热量)、数值(按照方程式中物质的量的情况进行计算)、单位(kJ/mol，以方程式表示物质的量的单位为/mol)第二单元 │ 自主探究? 知识点三 化学反应热ΔH的计算或判断
1．化学键与化学反应中能量变化的关系
(1)从化学键的断裂与形成上看，化学反应的实质就是________________和_______________________。旧化学键的断裂 新化学键的形成的过程 吸收 放出 第二单元 │ 自主探究(2)当断开化学键吸收的能量多于生成化学键放出的能量时，反应______热；当断开化学键吸收的能量少于生成化学键放出的能量时，反应______热。
(3)ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。吸 放 第二单元 │ 自主探究2．反应物与生成物的总能量与化学反应中能量变化的关系
(1)能量守恒定律
任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循________守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应。
(2)如果反应物的总能量高于生成物的总能量，反应______热；如果反应物的总能量低于生成物的总能量，反应_____热。反应吸热、放热只与反应物与生成物的总能量有关。如图2-2-1所示：能量 放 吸 第二单元 │ 自主探究图2－2－1第二单元 │ 自主探究(3)物质本身所具有的能量(化学能)越低时，说明其结构越稳定，热稳定性就越强，断裂其化学键所吸收的热量就越多，而形成其化学键放出的热量也就越多。
(4)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。 第二单元 │ 自主探究? 知识点四 燃料燃烧释放的热量
1．燃料充分燃烧条件的选择
(1)燃料燃烧的条件
①燃料与空气接触；
②温度达到燃料的________。
(2)燃料充分燃烧的条件
①要有足够的空气或氧气(助燃剂)；
②燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积。着火点 第二单元 │ 自主探究(3)燃料充分燃烧的意义
①使有限的能量发挥最大的作用，节约能源；
②降低污染程度。
2．提高燃烧效率的措施
(1)尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能____________且空气或氧气要__________。
(2)尽可能充分利用燃料燃烧所放出的热量，提高热能的利用率。充分接触 适当过量 第二单元 │ 典型类析典例类析? 类型一 化学反应中热量变化的实质
化学反应的实质是旧键断裂、新键形成，断开化学键需要吸收能量，形成化学键则会放出能量。若前者大于后者，则表现为吸热反应，反之则为放热反应。例1 下列对化学反应的认识错误的是( )
A．会引起化学键的变化
B．会产生新的物质
C．必然引起物质状态的变化
D．必然伴随着能量的变化
[解析]化学反应能引起化学键的变化，会产生新的物质，并且化学反应必然要伴随着能量的变化，但化学反应不一定能引起物质状态的变化，如金刚石与石墨之间的转化。
[点评] 化学反应的本质就是旧化学键的断裂和新化学键的形成，这个过程一定伴随着能量的变化。C 第二单元 │ 典型类析变式1 对于放热反应2H2＋O2 2H2O，下列说法正确的是（ ）
A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量
B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量
C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量
D.反应物H2和O2具有的能量相等B 第二单元 │ 典型类析[解析]该反应是放热反应，故反应物总能量高于生成物总能量。变式2 已知形成1 mol H－H键，需放出436 kJ的能量；断开1 mol H－N键，需吸收391 kJ的能量。1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3 时，放出92.4 kJ的能量。则要断开1 mol N≡N键，所需要的能量是( )
A．431 kJ B．946 kJ
C．649 kJ D．869 kJB 第二单元 │ 典型类析[解析]设所需要的能量为Q kJ，在生成2 mol NH3时，要断开
1 mol N≡N键，3 mol H－H键，需吸收(Q＋3×436)kJ的能量。同时形成6 mol H－N键，能放出6×391 kJ的热量。则有：6×391 kJ－(Q＋3×436 kJ)＝92.4 kJ，求得Q＝945.6 kJ。
[解题技巧] 解此类试题可以用断裂化学键所吸收的总能量减去生成化学键所放出的总能量，若所得数值为正数，则反应吸热，若为负数，则为放热。第二单元 │ 典型类析? 类型二 热化学方程式的书写
热化学方程式的书写除了要遵循化学方程式的书写要求外还应注意以下几点：
1.ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，ΔH为“－”，若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ/mol。
2.注意热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。第二单元 │ 典型类析3.注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”、液体用“l”、固体用“s”、溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和“↓”。
4.由于ΔH与反应完成后消耗的反应物和生成的生成物的物质的量有关，所以反应方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。因而一个化学反应可对应多个热化学方程式。第二单元 │ 典型类析5.对于可逆反应，将该化学反应当作不可逆反应对待，再在反应方程式的右边标出反应热。向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。且仍用“ ”连接。如合成氨的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，表示1 mol N2(g)与3 mol H2(g)完全反应生成2 mol NH3(g)，放出92.4 kJ的热量。实际上，3 mol H2(g)和1 mol N2(g)混合后充分反应，达到平衡后放出的热量应小于92.4 kJ。第二单元 │ 典型类析例2 已知室温下1 g甲硅烷(SiH4)自燃生成SiO2和水放出热量44.6 kJ，则其热化学方程式为
____________________________________________________
____________________________。SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l) ΔH＝－1 427.2 kJ/mol[解析] 1 mol SiH4完全燃烧，生成液态水放出的热量为44.6 kJ/g×32 g＝1 427.2 kJ。第二单元 │ 典型类析D 第二单元 │ 典型类析 变式2 H2与Cl2在点燃或光照条件下都能发生反应。
（1）H2在Cl2中燃烧时的现象为___________________________________________________，
该反应的化学方程式为_______________________________，
该反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）已知断开1 mol H2中的化学键需吸收436 kJ的热量，断开1 mol Cl2中的化学键需吸收243 kJ的热量，而形成1 mol HCl分子的化学键会释放431 kJ的热量。试求1 mol H2和1 mol Cl2反应放出的热量为 kJ。
H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰放热第二单元 │ 典型类析183[解析] 该反应的化学方程式为 ，断开反应物中的化学键需要吸收的总能量为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ；形成生成物中的化学键时释放的总能量为2×431 kJ＝862 kJ，故该反应为放热反应，且放出的热量为862 kJ－679 kJ＝183 kJ。第二单元 │ 典型类析第二单元 │ 正误立判正误立判1．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应( )
[答案]×
[解析]反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。
2．放热的反应在常温下不一定很容易发生( )
[答案]√
3．吸热反应在一定的条件下也能发生( )
[答案]√
4．化学反应必然伴随着能量的变化( )
[答案]√ 第二单元 │ 正误立判5．在1×105 Pa,298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ热量的热化学方程式是：2H2＋O2===2H2O ΔH＝－484 kJ·mol－1 ( ) [答案]×
[解析]热化学方程式应标明各物质的聚集状态。第三单元 化学能与电能的转化 第1课时 化学能转化为电能 化学电源 第1课时 化学能转化为电能 化学电源 第1课时第1课时 │ 自主探究自主探究? 知识点一 化学能转化为电能
1．原电池
(1)概述：化学能 电能 铜片 锌片 偏转 第1课时 │ 自主探究 氧化Zn－2e－===Zn2＋失电流阳还原2H＋＋2e－===H2↑ 第1课时 │ 自主探究负极 正极 化学 电 第1课时 │ 自主探究[点拨] ①在通常情况下，氧化还原反应中的电子是在氧化剂和还原剂之间直接传递的，化学能主要以热能的形式释放。
②在原电池中，氧化反应和还原反应是分别在两极发生的：还原剂在负极失去电子被氧化，电子通过导线传到正极；氧化剂在正极得到电子被还原。第1课时 │ 自主探究（2)原电池正负极的判断方法 活泼性较强的金属 氧化 还原 出 入 阴 阳 增重第1课时 │ 自主探究(3)原电池电极反应式的书写方法
原电池反应所依据的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应式的方法归纳如下：
①写出总反应的化学方程式；
②把总反应根据电子得失的情况，分成氧化反应和还原反应；
③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，特别注意酸碱介质和水等参与的反应，总的化学方程式是把正、负极电极反应相加的结果。反过来也可以由总反应式与正、负极电极反应相减，得电极反应，电极反应也遵守质量守恒，电荷守恒及正、负极得失电子数相等的规律。第1课时 │ 自主探究（4）原电池原理的应用
金属的腐蚀（如铁的腐蚀）——加快氧化还原反应第1课时 │ 自主探究[实验探究] 在洁净的铁片表面滴加含有酚酞的食盐水，放置一段时间。
实验现象：溶液变红，铁片表面形成褐色锈斑。第1课时 │ 自主探究[点拨] ①根据钢铁的冶炼可以判断铁片中含有铁与碳，均为导电物质，食盐水为电解质溶液，空气中的氧气小部分溶解在食盐水中，因此可以构成原电池。
②铁为负极，发生的电极反应为_______________________。
碳为正极，溶液中的氧气发生还原反应： 。
由于正极附近生成OH－，使溶液显碱性，遇到酚酞变红。
③负极生成的Fe2＋与正极得到的OH－反应生成Fe(OH)2，但因其具有强还原性，因此被空气中的氧气氧化，得到Fe(OH)3，脱水后生成铁锈Fe2O3?nH2O。有关化学方程式为____________________________ ，____________________________ 。Fe－2e－===Fe2＋ O2＋4e－＋2H2O===4OH— 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O第1课时 │ 自主探究④原电池的设计
a．设计原理：自发进行的氧化还原反应，闭合回路以及电极材料。铜锌原电池中，电解质溶液为稀硫酸，其装置如图2－3－1。图2－3－1 第1课时 │ 自主探究 在此原电池中，硫酸溶液的作用是提供了H＋，并作为电解质溶液进行导电。其他的酸性物质则也可以起到类似的作用，因此可以设计如图2－3－2所示的原电池。图2－3－2 第1课时 │ 自主探究b．根据氧化还原反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu设计原电池
氧化反应失去电子，可作为电源的负极，因此负极为铁。正极发生还原反应，则说明正极有铜析出，电极不发生反应，可选用石墨。设计的原电池如图2－3－3：
电极反应：负极(Fe)_________________；
正极(C)：__________________；
现象：________________________________。Fe－2e－===Fe2＋ Cu2＋＋2e－===Cu 碳棒上有红色物质析出，铁片变薄图2－3－3第1课时 │ 自主探究? 知识点二 化学电源
1.化学电源的分类
化学电源可分为三类：一次电池、二次电池和燃料电池。其中一次电池又称为一次性电池，其特点是用过之后不能复原；二次电池充电后可重复多次使用；燃料电池装置可长久使用。
2.常见电池
（1）一次电池主要有锌锰干电池。
（2）二次电池主要有银锌纽扣电池、铅蓄电池、镍氢电池、燃料电池。
典例类析第1课时 │ 典例类析 典例类析? 类型一 构成原电池的条件
原电池的构成条件一般有：
1.电极材料，两种活动性不同的金属或金属和其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）。
2.两电极必须浸在电解质溶液中，两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。
3.氧化还原反应自发进行。活泼性不同的两种金属或一种金属与一种导电的非金属作电极。第1课时 │ 典例类析例1 如图2－3－4所示装置能够组成原电池的是________。图2－3－4EFG 第1课时 │ 典例类析[解析] A项中，两电极活泼性相同，无法产生电流；B项中蔗糖是非电解质，C、D两项中没有形成闭合回路。它们均不能构成原电池。
[点评] 本题考查原电池的构成条件，缺少四个条件中的任意一个条件都不能构成原电池，解题时根据原电池的构成条件逐一选择即可。应特别注意的是F项中Zn、Fe电极直接相连，满足原电池的条件，但无电流输出，在实际生产中无应用价值。第1课时 │ 典例类析变式 （双选）某原电池的总反应方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，能实现该反应的原电池为( )
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液
B．正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液
C．正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液AC [解析]根据反应方程式可知，该原电池的电解质溶液含Fe3＋，且Fe为负极，正极材料应是比铁不活泼的金属或非金属，A、C项均符合。第1课时 │ 典例类析? 类型二 原电池的正、负极判断及电极反应式书写
1.原电池正、负极的判断方法
（1）根据组成原电池的两极材料判断
一般是活动性较强的金属为负极，活动性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
（2）根据电流方向或电子流动方向判断
电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。第1课时 │ 典例类析（3）根据原电池中电解质溶液内离子的定向移动方向判断
在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
（4）根据原电池两极发生的变化来判断
原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
（5）根据现象判断
溶解的一极为负极，增重或有气泡放出的一极为正极。第1课时 │ 典例类析2.电极反应式的书写
（1）如果题目给定的是装置图：先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写反应式。一般先写负极反应，再写正极反应，则总反应＝正极反应＋负极反应。
（2）如果题目给定的是总反应式，可以分析该反应中元素化合价的变化。所含元素化合价升高的物质失电子，为负极反应物；所含元素化合价降低的物质得电子，为正极反应物。一般先写较简单的电极反应式，再根据“较繁电极反应式＝总反应式－较简单电极反应式”得出较繁电极反应式。第1课时 │ 典例类析例2 如图2－3－5所示的装置，M为活泼性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，关于此装置的下列叙述中，不正确的是( )
A．N上有气体放出
B．M为负极，N为正极
C．稀硫酸中SO42—移向M极
D．导线中有电流通过，电流
方向是由M到N图2－3－5D 第1课时 │ 典例类析[解析]原电池中活泼金属为负极，失去电子，即M为负极，溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2，则N为正极。稀硫酸中SO42—移向负极，即移向M极，电流方向与电子流向相反，应由正极(N)流向负极(M)。
[点评] 本题从电极的确定、离子流向、电流方向等方面考查了原电池原理的有关知识，关键是要正确判断原电池的正、负极。第1课时 │ 典例类析变式1 某原电池的总反应是Zn＋Cu2＋==Cu＋Zn2＋，该原电池的正确组成是( )B [解析]据原电池反应Zn化合价升高，发生氧化反应作负极，比Zn活泼性弱的Cu作正极；A、C两项不符合；含Cu2＋的溶液作电解质溶液。 第1课时 │ 典例类析变式2 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。下列有关说法正确的是（ ）
A.检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动
B.若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气
C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2O
D.正极上发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－C 第1课时 │ 典例类析[解析] 审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，A项错。因电解质溶液为酸性的，不可能存在OH－，故正极的反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，转移4 mol电子时消耗1 mol O2，则转移0.4 mol电子时消耗标准状况下2.24 L O2, B、D项错。电池反应式即正负极反应式的和，将两极的反应式相加可知C项正确。第1课时 │ 典例类析? 类型三 原电池原理的应用
原电池原理的应用主要有：
1．加快氧化还原反应速率
如实验室用Zn和稀H2SO4(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和锌、稀H2SO4形成原电池，加快了锌的腐蚀，使产生H2的速率加快。第1课时 │ 典例类析2.比较金属的活动性强弱
原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极。例如，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，由原电池原理可知，金属活动性A>B。
3.设计原电池
从理论上说，所有的氧化还原反应都可设计成原电池。设计原电池时，根据已知要求，结合氧化还原反应的有关知识确定原电池的正、负极及材料，再结合原电池总反应确定电解质溶液及电极反应式。第1课时 │ 典例类析例3 现有反应：
A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池：__________________________________________________。
(2)如果不能，说明其原因：___________________________。
(3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式、电解质溶液名称：
负极________，____________________________________；
正极________，____________________________________。
电解质溶液：______________________________________。 第1课时 │ 典例类析[答案](1)A反应不能，B反应能
(2)A反应为非氧化还原反应，没有电子转移
(3)锌 Zn－2e－===Zn2＋ 铜 (银、石墨等)
2H＋＋2e－===H2↑ 稀硫酸
[解析] 首先判断反应是否为氧化还原反应，确定能否设计成原电池。再根据原电池反应的原理确定正、负极和电解质溶液。对于B：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，Zn失去电子作原电池的负极，H＋得到电子在正极上发生还原反应，正极为活泼性比Zn弱的导电固体材料，如Cu、Ag、石墨等。第1课时 │ 典例类析变式1 某同学在做完铜锌原电池实验后，又做了以下几组实验，请判断下列关于实验现象的描述正确的是( )
A．用导线连接锌片、铜片，一起浸在CuSO4溶液中，锌片表面析出单质铜
B．把铜片插入FeCl3溶液中，在铜片表面出现一层铁
C．用导线连接铁片、铜片，一起浸在浓硝酸中，铁片不断溶解
D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，气泡放出速率加快D 第1课时 │ 典例类析[解析]用导线连接锌片、铜片，一起浸在CuSO4溶液中，锌比铜活泼，铜作正极，表面析出单质铜，A项错误；铜片插入FeCl3溶液中，发生反应：Cu＋2FeCl3＝CuCl2＋2FeCl2，铜片被FeCl3溶液腐蚀而逐渐溶解，不会在铜片上出现一层铁，B项错误；用导线连接铁片、铜片，一起浸在浓硝酸中，由于铁片钝化，此时铜片作负极而不断溶解，C项错误；把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴CuCl2溶液，锌粒与CuCl2溶液发生反应：Zn＋CuCl2＝ZnCl2＋Cu，铜附着在锌粒表面，与盐酸形成原电池，所以气泡放出速率快。[点评] 原电池反应能使化学反应速率加快。第1课时 │ 典例类析变式2 ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是（ ）
A.①③②④ B.①③④②
C.③④②① D.③①②④B 第1课时 │ 典例类析[解析] ①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极；①③相连时，①为负极；②④相连时，②上有气泡，说明④为负极；③④相连时，③的质量减少，说明③为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为①③④②，选项B正确。第1课时 │ 正误立判正误立判1．铜锌硫酸原电池电子通过导线由铜片流向锌片( )
[答案]×
[解析]外电路上，电子通过导线由锌片流向铜片。
2．把铜片和铁片靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面产生气泡( )
[答案]√
3．在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快( )
[答案]√ 第1课时 │ 正误立判4．原电池中的电解液一定参与反应( )
[答案]×
[解析]不一定。如燃料电池，水中一般要加入NaOH、H2SO4等，但NaOH、H2SO4等并没有参与反应。
5．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O( )
[答案]√ 第2课时 电能转化为化学能 第2课时 电能转化为化学能 第2课时第2课时 │ 自主探究自主探究? 知识点一 电解池的组成
1．电解池的定义：_________________________________。
2．电解池的组成
(1)外接电源(正极、负极)
(2)两个电极(阴极、阳极)
(3)电解质溶液(在水中发生电离，产生阴、阳离子)
(4)闭合回路(电子流入或流出)将电能转化为化学能的装置第2课时 │ 自主探究3．工作原理
(1)电源负极提供电子，电子由________流向___________。
(2)阴极因有电子而带负电，电解质溶液中的________向阴极移动，在阴极得到电子发生还原反应。
(3)电解质溶液中的________向阳极移动，在阳极失去电子，发生氧化反应。
(4)阳极附近的阴离子失去的电子通过阳极流入_________。负极 电解池的阴极 阳离子 阴离子 电源的正极 第2课时 │ 自主探究4．概念与结论
(1)与电源负极相连的一极为电解池的________，与正极相连的一极为电解池的________。
(2)阳极发生________反应，阴极发生________反应。
(3)电解池溶液中的阳离子向________移动，阴离子向________移动。
(4)电子由负极流向阴极，由阳极流入正极。阴极 阳极 氧化 还原 阴极 阳极 第2课时 │ 自主探究? 知识点二 常见的电解池
1．电解氯化铜溶液
(1)实验操作
如图2－3－6所示装置，接通电源，即形成电解池。图2－3－6第2课时 │ 自主探究(2)实验现象
d对应的石墨电极上生成____________，e对应的石墨电极上有________产生，气体通入小试管后，小试管中的淀粉碘化钾溶液________。
(3)电极反应
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。
(4)总反应：CuCl2 Cu＋Cl2↑。红色的固体 气泡 变蓝 第2课时 │ 自主探究2．精炼铜
(1)实验操作
如图2－3－7所示装置，接通电源，形成电解池。图2－3－7第2课时 │ 自主探究(2)实验现象
粗铜逐渐变细，精铜逐渐变粗，电解质溶液没有明显变化。
(3)原理
①阳极失去电子，发生氧化反应，其电极反应为：Cu－2e－===Cu2＋；阴极附近为Cu2＋和H＋，由于Cu2＋氧化性较强，因此Cu2＋被还原，电极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu。
②实现阳极的铜转移到阴极的反应，达到精炼铜的目的。第2课时 │ 自主探究? 知识点三 原电池和电解池的比较第2课时 │ 自主探究第2课时 │ 典例类析典例类析? 类型一 电解池的概念
将电能转化为化学能的装置叫作电解池。原电池原理研究的是如何利用自发进行的氧化还原反应将化学能转化为电能；而电解原理研究的是如何借助电能使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转换成化学能。 第2课时 │ 典例类析例1 下列叙述中不正确的是（ ）
A.电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应
B.原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极
C.电解池是将电能转化为化学能的装置
D.电解时，电源负极流出的电子数等于流入电源正极的电子数
[解析]电解池中电子由电源负极流出到电解池的阴极。B 第2课时 │ 典例类析变式1 下列关于原电池和电解池的叙述中，正确的是（ ）
A.原电池中失去电子的电极为正极
B.在原电池的负极、电解池的阳极上都发生氧化反应
C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成
D.电解时在电解池的阳极上一定有阴离子放电
[解析] 原电池中失去电子的一极为负极，A项错误；燃料电池中两个电极相同，均为惰性电极，C项错误；电解池的阳极如果为活泼或较活泼金属，是电极本身放电。B 第2课时 │ 典例类析变式2 图2-3-8中，两电极上发生的电极反应：a极为Cu2＋＋2e－===Cu；b极为Fe－2e－===Fe2＋，下列说法中不正确的是( )
图2-3-8
A．该装置可能是电解池
B．a极上一定发生还原反应
C．a、b可能是同种电极材料
D．该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能D 第2课时 │ 典例类析? 类型二 电解质溶液的电解
对电解池的阴、阳两极的记忆，可用“音同字不同”加强记忆，如可用“氧化反应——阳极”这一对应关系帮助记忆。也可以用外接电源的正负来判断电解池两个电极是阳极还是阴极，如“正极——阳极”“负极——阴极”。
主要掌握以惰性电极电解水溶液，分析电解反应的一般步骤为①分析电解质溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；②分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；③合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 第2课时 │ 典例类析 电解质溶液中的离子在通电后的移动方向的判断很容易出错，可以记忆为“所有的阴离子都向阳极移动，排着队等候失电子，若是活性电极，则电极本身失电子，惰性电极则阴离子失电子”。而离子移动的实质是受到电场的作用——同性相斥，异性相吸。即阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。
电解的应用有电解饱和食盐水制备氯气和烧碱、电解精炼铜等。
第2课时 │ 典例类析例2 如图2－3－9所示，A、B、C三个装置中的三个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。图2－3－9第2课时 │ 典例类析(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是________(填标号，下同)，属于电解池的是________。
(2)A池中Zn是________极，发生________反应(填“氧化”或“还原”，下同)，电极反应式为___________________；Cu是________极，发生________反应，电极反应式为__________________________，A中总反应的化学方程式为________________________。
(3)B池中C是________极，发生________反应，电极反应为________________；Pt是________极，发生________反应，电极反应为_______________________________________。
B池中总反应的化学方程式为________________________。第2课时 │ 典例类析(4)C池中Zn是________极，发生________反应，电极反应为________________；Cu是________极，发生__________反应，电极反应为__________________，反应过程中，溶液浓度________(填“变大”“变小”或“不变”)。[答案](1)A BC
(2)负 氧化 Zn－2e－===Zn2＋ 正 还原 Cu2＋＋2e－===Cu Zn＋CuCl2===Cu＋ZnCl2
(3)阴 还原 Cu2＋＋2e－===Cu 阳 氧化 2Cl－－2e－===Cl2↑ CuCl2 Cu＋Cl2↑
(4)阴 还原 Cu2＋＋2e－===Cu 阳 氧化 Cu－2e－===Cu2＋ 不变第2课时 │ 典例类析[解析] 有外接电源的装置为电解池，有自发进行的氧化还原反应为原电池。原电池中首先找出自发进行的氧化还原反应为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn失去电子，发生氧化反应，因此锌为负极；B装置为两个惰性电极，因此电极不放电，相当于电解氯化铜溶液；而C装置中，铜电极与电源的正极相连，为阳极，因此金属电极失去电子，C装置为电解精炼铜或电镀铜。第2课时 │ 典例类析变式1 电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图2－3－10表示一个电解池，U形管中装有电解质溶液KCl溶液，X、Y都是惰性电极，通过导线与直流电源相连，两只烧杯中都盛放的是淀粉-KI溶液。实验开始时，同时在两极各滴入几滴酚酞溶液，请回答下列问题。
(1)X电极上的电极反应式为________________________；
X极附近观察到的现象是_____________________________
__________________________________________________。 第2课时 │ 典例类析图2－3－10第2课时 │ 典例类析(2)Y电极上的电极反应式为_________________________。
(3)电解过程中反应的总化学方程式为_________________________________________________。
(4)______烧杯中(填“a”或“b”)的溶液颜色变蓝色，发生的反应为________________________(写离子方程式)。[答案](1)2H＋＋2e－===H2↑ 酚酞变红，有气泡产生
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑
(3)2KCl＋2H2O 2KOH＋H2↑＋Cl2↑
(4)b Cl2＋2I－===I2＋2Cl－第2课时 │ 典例类析[解析] 由直流电源的正负极判断出X为阴极，Y为阳极。电解质溶液是KCl溶液，溶液中存在的离子有：K＋、Cl－、H＋、OH－。H＋(来源于水)在阴极得到电子生成H2逸出，使c(OH－)增大，使酚酞溶液变红，Cl－在阳极失去电子生成Cl2逸出，与淀粉-KI溶液作用，生成碘单质，使溶液显蓝色。第2课时 │ 典例类析变式2 采用惰性电极从NO3－、SO42－、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解。
（1）两极分别放出H2和O2，电解质的化学式是 。
（2）阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式是
。
（3）两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式是 。第2课时 │ 典例类析[答案] (1)H2SO4、Ba(NO3)2、HNO3
(2)AgNO3、CuSO4、Cu(NO3)2
(3)HCl、BaCl2
[解析] (1)两极分别放出H2和O2，其实质是电解水，含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的水溶液电解时都符合这一要求。(2)阴极析出金属，则电解的是不活泼金属的盐溶液；阳极放出O2则电解的是含氧酸盐，符合该要求的是不活泼金属的含氧酸盐。(3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1，则生成的气体分别是H2和Cl2，电解的是盐酸或活泼金属氯化物。第2课时 │ 正误立判正误立判1．电解池的阴、阳极与原电池一样，取决于电极材料的活泼性( )
[答案]× [解析]电解池的阴、阳极由外加直流电源决定。
2．工作时在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程( )
[答案]× [解析]原电池的负极上发生失电子的氧化反应，而电解池的阴极上发生得电子的还原反应。
3．电解饱和食盐水时，在阳极区生成氢氧化钠( )
[答案]× [解析]氢氧化钠在阴极区生成。 第2课时 │ 正误立判4．图2－3－11所示的装置中，c为粗铜，d为纯铜，溶液为硫酸铜溶液，利用该装置可以电解精炼铜( )图2－3－11[答案]√第2课时 │ 正误立判5．电解精炼铜时，若阴极得到2 mol电子，则阳极质量减少
64 g( )
[答案]×
[解析]精炼铜时，阳极失电子的有Zn、Fe、Cu等，当转移2 mol电子时，阳极消耗的质量不一定为64 g。 第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用 第四单元 自主探究第四单元 │ 自主探究? 知识点一 太阳能的利用方式 第四单元 │ 自主探究第四单元 │ 自主探究? 知识点二 生物质能的特点
(1)优点：可再生，无污染。
(2)缺点：
①植物仅能将少量的太阳能转化为化学能；
②存在很分散，热值较低；
③体积大而不易运输；
④缺少适合栽种植物的土地；
⑤生物质能的水分偏多。第四单元 │ 自主探究? 知识点三 氢能的利用
1．氢能的优点
(1)制取氢气的原料是水，资源不受限制。
(2)氢气的燃烧产物是水，不会污染环境；氢能是一种将要取代化石燃料的清洁燃料。
(3)氢气的热值高，完全燃烧放出的热量是等质量汽油的3倍多。
2．氢能的利用方式
(1)直接燃烧，化学能转化为热能。
(2)制成燃料电池，化学能转化为电能，制成燃料电池与直接燃烧相比，能量利用率要高得多。
(3)通过氢能的热核反应，化学能转化为核能。第四单元 │ 自主探究[想一想] 目前氢能的开发利用过程中急需解决的问题是什么？
[想一想] (1)如何廉价地获取氢气。
(2)如何安全地贮存氢气。
(3)如何开发高效的燃料电池。
第四单元 │ 典型类析典例类析? 类型一 能源的分类、开发及利用
1．能源的分类及利用
(1)一次能源和二次能源
①一次能源——在自然界中天然存在，可以直接取得而又没有经过加工或转换的能源。如煤炭、石油、风能、太阳能、水力、核能、地热能等。
②二次能源——由一次能源经过转换和加工为其他种类和形式的能源。如电力、煤气、蒸汽、汽油等。第四单元 │ 典型类析(2)再生能源和非再生能源
①再生能源——在自然界中可以不断再生，并有规律地得到补充的能源。如太阳能、风能、地热能、生物质能等。
②非再生能源——经过几百万年形成，短时期无法恢复或循环再生的能源。如煤炭、石油、天然气等。
(3)常规能源和新能源
①常规能源——在一定历史时期和科学技术水平下，已经被广泛应用的能源。如煤炭、天然气、石油等。
②新能源——采用先进方法以及新发展的先进技术加以利用的能源。如太阳能、燃料电池、风能、地热能、海洋能、氢能等。第四单元 │ 典型类析2．新能源的开发
调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源。大多数新能源的特点是资源丰富，有些可以再生，对环境无污染或污染少。第四单元 │ 典型类析例1 能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界大量存在的水来制取。
根据上面的叙述回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是( )
A．电能是二级能源
B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源
D．沼气是一级能源AC 第四单元 │ 典型类析(2)已知：
CH4(g)＋2O2(g)＝2H2O(l)＋CO2(g)
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1
2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋517.6 kJ·mol－1
1 g H2和1 g甲烷分别燃烧后，放出热量之比约是( )
A．1∶3.4 B．1∶1.7
C．2.3∶1 D．4.6∶1C 第四单元 │ 典型类析第四单元 │ 典型类析变式1 氢气是未来理想的能源，水是自然界广泛分布的物质，用水生产大量的氢气是人类梦寐以求的愿望，但这一转化过程需大量的能源。请你为这一过程提供既经济又不污染环境的三种理想的能源(或方法)。
[答案] 太阳能、风能、潮汐能、地热能以及培养能将水分解成氢气的细菌等。
[解析] 此题以人们普遍关心的能源与环保问题设置情景。仔细审题，可获得如下信息：①氢气是理想的二级能源，可用水生产氢气；②用水生产氢气需大量能源；③所用能源既经济又不污染环境。第四单元 │ 典型类析变式2 为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。下列说法正确的是( )
A．H2O的分解反应是放热反应
B．氢能源已被普遍使用
C．2 mol H2O具有的总能量
低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D．氢气不易贮存和运输，
无开发利用价值图2－4－1C 第四单元 │ 典型类析[解析] 2H2O===2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2 和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。第四单元 │ 典型类析? 类型二 能量的转化图2－4－1第四单元 │ 典型类析例2 一些专家曾经指出，如果利用太阳能使燃烧产物如CO2、H2O、N2等重新组合的构想能够实现，那么，不仅可以减少对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环中，太阳能最终转化为( )
A．化学能
B．热能
C．生物质能
D．电能图2－4－2B [解析]由图示可知，物质循环的最终结果为燃烧放热。 第四单元 │ 典型类析变式 煤燃烧时的能量转化形式主要是( )
A．光能转变成化学能
B．光能转变成热能
C．化学能转变成光能
D．化学能转变成热能
[解析] 煤内部贮存的是化学能，燃烧的目的是提供热量。 D 第四单元 │ 典型类析? 类型三 生物质能的利用
生物质能作为一种新能源，具有三大优点：①它是一种可再生能源，资源丰富又可以再生；②利用后对环境的污染比煤炭、石油要小得多；③它的资源分布广泛，到处可以获得，是能源分散供给体系的一种极佳能源。第四单元 │ 典型类析例3 随着工业的发展，能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家们预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆(主要的成分是纤维素)在适当的催化剂作用下，水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化为乙醇，用作燃料。
(1)写出将绿色植物秸秆转化为乙醇的化学方程式
__________________________________________________。
(2)已知：
C2H5OH(l)＋3O2(g)―→2CO2(g)＋3H2O(l)；
ΔH＝－1367 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)―→CO2(g)＋2H2O(l)；
ΔH＝－890 kJ·mol－1第四单元 │ 典型类析若某种植物的秸秆含纤维素约为50%，由植物秸秆经过一系列转化得到乙醇原料的总利用率为80%，则用1000 g秸秆为原料制得的乙醇燃料燃烧所产生的热量与________L甲烷完全燃烧产生的热量相当(标准状况下)。
(3)绿色植物光合作用的效能是_________________________
___________________________________________________。第四单元 │ 典型类析[答案]
(2)170
(3)在光能作用下，绿色植物将CO2和H2O转变为有机物，同时将光能转变为生物质能(化学能)贮存起来第四单元 │ 典型类析第四单元 │ 典型类析变式 沼气是一种廉价的能源。农村富有秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可以用来点火做饭。
(1)已知：(C6H10O5)n＋nH2O 3nCO2＋3nCH4 ΔH<0。请设想出这个反应的实际价值与意义：___________________________
______________________________________________________。
(2)煤的主要成分是碳，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式：__________________________________________，
并指出哪一种燃料对环境污染小？_______________________。第四单元 │ 典型类析(3)我国农村大约有700万个沼气发生池，如果每个沼气池平均每天产生2 m3沼气(主要是CH4)，1 mol CH4完全燃烧能放出890 kJ的热量，计算每天可节约燃烧值为3.36×107 J·kg－1的标准煤多少千克？
(4)若建立沼气发电站，则可以实现把________转化成电能，沼气被称为________能源。第四单元 │ 典型类析[答案](1)有效地利用生物质能，获得气体燃料；为农业生产提供了优良肥料；改善农村环境卫生
(2)C＋O2 CO2，CH4＋2O2 CO2＋2H2O 甲烷对环境污染小
(3)1.66×107 kg
(4)生物质能 新第四单元 │ 典型类析第四单元 │ 典型类析第四单元 │ 正误立判正误立判1．天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，可砍伐树木、野草作能源( )
[答案]×
[解析]砍伐树木、野草会破坏生态平衡。
2．人骑自行车是将生物能转化为机械能( )
[答案]√
3．电动自行车是将蓄电池的电能转化为机械能( )
[答案]√ 第四单元 │ 正误立判4．绿色植物光合作用过程中太阳能转变为化学能( )
[答案]√
5．白炽灯工作时电能全部转变为光能( )
[答案]×
[解析]白炽灯工作时，除了发光外，还产生大量的热。专题总结提升 专题总结提升 专题总结提升 │ 知识网络知识网络专题总结提升 │ 知识网络专题总结提升 │ 整合拓展整合拓展? 探究点一 化学反应速率的大小比较
1．同一化学反应，如aA＋bB===cC＋dD，由于选用不同的物质的变化表示该反应速率，其速率值可能相同，也可能不同，但意义相同，表示的是同一反应的速率，各物质的反应速率之比，等于它们在该反应化学方程式中的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。专题总结提升 │ 整合拓展2．比较反应速率大小时，决不能单纯地比较各物质反应速率数值大小(即数值大的反应速率不一定快)，还要结合化学方程式中各物质的化学计量数的大小进行比较。
3．比较同一个化学反应的反应速率大小时，应将所给的各物质的反应速率转化成同一种物质来比较大小。
4．注意单位是否统一。专题总结提升 │ 整合拓展例1 反应A＋3B＝2C＋2D在四种不同的情况下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1
③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1
④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1
该反应进行的快慢顺序为_________________。④＞②＝③＞① 专题总结提升 │ 整合拓展专题总结提升 │ 整合拓展A 专题总结提升 │ 整合拓展专题总结提升 │ 整合拓展D 专题总结提升 │ 整合拓展专题总结提升 │ 整合拓展? 探究点二 判断可逆反应达到平衡状态的方法
可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要特征：一是正反应速率和逆反应速率相等；二是反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心依据。可逆反应不具备两个特征的任何一个，它就未达到化学平衡状态。当对一个具体的可逆反应判断其是否达到化学平衡状态时，还会遇到一些与这两个主要特征相关的新问题。现把一些具体的方法以表的形式加以阐述。 专题总结提升 │ 整合拓展专题总结提升 │ 整合拓展专题总结提升 │ 整合拓展例2 对于反应A(g)＋B(g) 3C(g)(正反应为放热反应)，下述为平衡状态标志的是( )
①单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等
②外界条件不变时，A、B、C浓度不随时间变化
③体系温度不再变化
④体系压强不再变化
⑤体系的分子总数不再变化
A．①② B．①②③
C．①②③④ D．①②③④⑤D 专题总结提升 │ 整合拓展[解析] ①正、逆反应速率相等；②浓度不变，说明已达平衡；③如果反应未达到平衡则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变；由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的，分子总数也是改变的，只有平衡了二者才不改变。故①②③④⑤均正确。专题总结提升 │ 整合拓展变式1 一定温度下，向a L密闭容器中加入2 mol NO2(g)，发生反应2NO2 2NO＋O2，此反应达到平衡状态时的标志是( )
A．混合气体的颜色不变
B．混合气体的密度不再变化
C．混合气中NO2、NO、O2物质的量之比为2∶2∶1
D．单位时间内生成2n mol NO，同时生成n mol NO2
A 专题总结提升 │ 整合拓展[解析]颜色不变，说明NO2的物质的量不变，反应v(正)＝v(逆)，反应达到平衡，A正确。体积一定，不论反应是否达到平衡，气体密度均为定值，B错。物质的量之比等于化学计量数之比不能说明各组分浓度已保持恒定，更不能说明v(正)＝v(逆)，C错。单位时间内生成2n mol NO，同时生成2n mol NO2才能说明v(正)＝v(逆)，D错。专题总结提升 │ 整合拓展变式2 （双选）下列说法可以证明反应N2＋3H2 2NH3已达平衡状态的是( )
A．一个N≡N断裂的同时，有三个H－H键形成
B．一个N≡N断裂的同时，有三个H－H键断裂
C．一个N≡N断裂的同时，有六个N－H键断裂
D．一个N≡N断裂的同时，有六个N－H键形成AC [解析] A、C项说明正、逆反应速率相等。 专题总结提升 │ 整合拓展? 探究点三 原电池电极反应式及总反应式的书写
电极反应式的书写是比较难的知识点，参加电极反应的物质可以是电极本身，也可以是电极周围的物质。不管是哪类物质参加反应，根据原电池的定义和装置特点，可以按照以下的步骤书写原电池的电极反应及电池总反应。
1．判断原电池的正负极：原电池是一个自发进行的将化学能转变为电能的装置。原电池的负极是相对容易失电子的电极，即作还原剂；原电池的正极是相对不容易失电子的电极，即在该电极上发生还原反应。如果两个电极都是惰性电极(如石墨电极)，则要看两个电极上通入物质的氧化性强弱，氧化性强者被还原，该极为正极。专题总结提升 │ 整合拓展2．常温下，观察原电池的电解质溶液是否能参加电极反应，即在两个电极上产生的物质能否与电解质溶液中的物质发生反应。如：氢氧燃料电池中，如果电解质溶液为KOH溶液，负极电极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，正极电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－；如果电解质溶液为H2SO4溶液，负极电极反应为2H2－4e－===4H＋，正极电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。专题总结提升 │ 整合拓展3．在正、负极得失电子数目相等的情况下，把正、负极电极反应相加即得到原电池总反应。同理，对于容易写出总反应的原电池：总反应－已知的电极反应＝未知的电极反应。
综合运用以上的三步即可解决关于原电池电极的相关问题。
原电池反应是自发的氧化还原反应，两极合起来所得的总反应必须符合氧化还原反应的一般规律。专题总结提升 │ 整合拓展例3 (1)将Mg片、Al片用导线连接后放在NaOH溶液中构成的原电池，负极是________。负极的电极反应式为_________________________________________________。
(2)常温下，将Cu片、Al片用导线连接放在浓硝酸中构成的原电池，其负极反应式为___________________________。
原电池总反应为___________________________________。(1)Al片 2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O
(2)Cu－2e－===Cu2＋
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O专题总结提升 │ 整合拓展[解析] (1)如果只根据金属活泼性，易错误判断Mg片作负极。该题需要考虑Al与NaOH反应的性质，即原电池反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，负极是Al片，发生氧化反应：2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O。
(2)如果只根据金属活泼性，易错误判断Al片为负极。该题需要考虑Al遇浓硝酸钝化的性质，故原电池反应为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，即Cu片作负极被氧化：Cu－2e－===Cu2＋。专题总结提升 │ 整合拓展变式1 某研究性学习小组的课题为“Mg－C原电池电解NaCl溶液的研究”，他们的研究装置如图T2－1所示。有关说法不正确的是( )
A．镁为负极
B．原电池中碳极的电极反应
为2H＋＋2e－===H2↑
C．电解池中阳极处先变红
D．电解池中阴极的电极反应
式为2H＋＋2e－===H2↑图T2－1C 专题总结提升 │ 整合拓展变式2 (1)利用反应2H2＋O2 2H2O可以设计成原电池，在以KOH溶液为电解质溶液时，负极通的应是________，正极通的应是________，电极反应式分别是_________________、________________________。
(2)如把KOH溶液改为H2SO4溶液作为电解质，则电极反应式分别为____________________、________________________。
(1)和(2)的电解质溶液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？________________________________________________
___________________________________________________。
(3)如把H2改为CH4(甲烷)，KOH作为电解质溶液，则电极反应式分别为_______________________、____________________。专题总结提升 │ 整合拓展[答案] (1)H2 O2
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)负极：2H2－4e－===4H＋
正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(1)变小，(2)变大
(3)负极：CH4＋10OH－－8e－===CO32—＋7H2O
正极：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－专题2 化学反应与能量转化
第一单元 化学反应速率与反应限度
第1课时 化学反应的速率
1．下列关于化学反应速率的说法中，正确的是( )
A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加
B．化学反应速率为“0.8 mol·L－1·s－1”，所表示的意思是时间为1 s时，某物质的浓度为0.8 mol·L－1
C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
2．为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是( )
3．演示铁在纯氧中燃烧的实验时，将铁丝绕成螺旋状，其主要目的是( )
A．提高铁丝利用率 B．提高反应温度
C．增大反应物的接触面积 D．使瓶底氧气充分利用
4．下列措施对增大化学反应速率明显有效的是( )
A．Na与水反应时增大水的用量
B．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时增大压强
C．Fe与硫酸反应制氢气时，加入适量固体K2SO4
D．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝片改成铝粉
5．温度不变的条件下，在恒容的密闭容器中进行反应N2O4(g)2NO2(g)，若N2O4的浓度由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1需要15s，那么N2O4的浓度由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1，反应所需时间( )
A．等于5 s B．等于10 s
C．大于10 s D．小于10 s
6．已知反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)在某段时间内以A的浓度变化表示的反应速率为1 mol·(L·min)－1，则此段时间内以C表示的化学反应速率为( )
A．0.5 mol·(L·min)－1 B．1 mol·(L·min)－1
C．2 mol·(L·min)－1 D．3 mol·(L·min)－1
7．在恒温下，使反应C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
①增加C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使容器体积变大
A．①④ B．①③ C．④ D．②④
8．反应A(g)＋3B(g) 2C(g)在2 L密闭容器中反应，0.5 min内C的物质的量增加了0.6 mol，有关反应速率的说法中正确的是 ( )
A．v(A)＝0.005 mol·L－1·s－1
B．v(C)＝0.002 mol·L－1·s－1
C．v(B)＝
D．v(A)＝0.001 mol·L－1·s－1
9．(双选)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图L2-1-1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别
c(HCl)
(mol/L)
温度(℃)
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
30
粉末状
图L2-1-1
A．4、3、2、1 B．1、2、3、4 C．3、4、2、1 D．1、2、4、3
图L2-1-2
10．图L2-1-2表示相同质量的Mg、Al分别跟一定量的稀硫酸反应的情况，下列叙述可能符合图示的是( )
A．Mg、Al均不足，H2SO4过量
B．消耗稀H2SO4的量是Ⅱ大于Ⅰ
C．Ⅰ表示Mg与稀H2SO4反应
D．产生H2的速率是Ⅱ大于Ⅰ
11．已知某反应aA(g)＋bB(g) cC(g)的各物质浓度数据如下：
A
B
C
起始浓度(mol·L－1)
3.0
1.0
0
2 s末浓度(mol·L－1)
1.8
0.6
0.8
据此可推算出a∶b∶c是( )
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2
C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
12．化合物Bilirubin在一定波长的光的照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图L2-1-3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( )
图L2-1-3
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
图L2-1-4
13．某温度时，在容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图L2-1-4所示。
由图中的数据分析：该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
反应开始至2min时，用Z表示的平均反应速率为________________________________。
14．对于反应4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，试回答下列有关问题：
(1)常选用哪些物质的浓度的变化来表示该反应的反应速率？______________。
(2)4 s内，生成SO2的速率为0.4 mol·L－1·s－1时，O2减少的速率是______________。
(3)测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L－1，则开始时O2的浓度为______________。
图L2-1-5
15．把适量的二氧化锰粉末加入到50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g/mL)，在标准状况下，放出气体的体积V和时间t的关系曲线如图L2-1-5所示。
(1)实验时放出气体的总体积是______________。
(2)放出一半气体所需要的时间约为__________。
(3)反应放出气体所需要的时间约为________。
(4)A、B、C、D各点反应速率由快到慢的顺序是____________。
(5)根据曲线形状解释反应速率的变化情况________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)计算初始过氧化氢物质的量浓度________________________________________________________________________。
16．对反应A(g)＋3B(g) 2C(g)来说，下列反应速率最快的是( )
A．v(A)＝0.3 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1
C．v(C)＝0.5 mol·L－1·min－1
D．v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1
17．某研究性学习小组为探究固体反应物的表面积与反应速率的关系，设计了如图L2-1-6所示的实验：
图L2-1-6
量筒里盛满饱和NaHCO3溶液，倒置在水槽中。同时把注射器内的盐酸(等量，且盐酸不足)迅速注入锥形瓶中。你推测开始时哪支量筒中排出的饱和NaHCO3溶液多？待反应完全后，两支量筒中液面情况如何？请说明你的推测理由。
18．金属锈蚀会造成不小的损失，为研究不同金属在一定条件下锈蚀的快慢问题，在某温度下让镁和镍分别在氧气中进行反应，记录金属表面生成氧化物薄膜的厚度得到下表结果(a和b均为与温度有关的常数)，请读表后回答有关问题：
反应时间t/h
1
4
9
16
25
MgO层厚(K/nm)
0.05a
0.20a
0.45a
0.80a
1.25a
NiO层厚(Y/nm)
b
2b
3b
4b
5b
(1)金属在高温下的氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示，其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Mg和Ni比较，抗氧化腐蚀性更好的是________，理由是________________________________________________________________________。
第2课时 化学反应的限度
1．可逆反应达到平衡的重要特征是( )
A．反应停止了
B．正、逆反应的速率均为零
C．正、逆反应都还在继续进行
D．正、逆反应的速率相等
2．下列各组反应互为可逆反应的是( )
①2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3
②SO2＋H2O===H2SO3 H2SO3===SO2＋H2O
③2SO2＋O22SO3 2SO32SO2＋O2
④NH3＋HCl===NH4Cl NH4ClNH3↑＋HCl↑
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
3．对化学反应限度的叙述，错误的是( )
A．任何可逆反应都有一定的限度
B．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等
C．化学反应限度与时间的长短无关
D．化学反应限度是不可改变的
4．下列叙述错误的是( )
A．一定条件下的可逆反应达到限度时，此条件下反应物的转化率最大
B．化学反应限度的大小主要取决于反应物的性质，且随条件的改变而改变
C．化学反应限度随外界条件的改变而改变的根本原因是外界条件的改变引起了v正≠v逆
D．可逆反应的正反应的限度大，逆反应的限度就大
5．可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
6．一定温度下，某一密闭且体积不变的容器内有可逆反应X(g) 3Y(g)＋2Z(g)。该反应进行到一定限度后达到了化学平衡，该化学平衡的标志是( )
A．单位时间内生成a mol物质X，同时生成3a mol物质Y
B．单位时间内生成a mol物质X，同时消耗2a mol物质Z
C．没有X这种物质
D．X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2
7．在5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液中滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液5～6滴后，再进行下列实验，其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是( )
A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有AgI沉淀产生
B．加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色
C．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有AgCl沉淀产生
D．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察是否有血红色
8．对于反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是( )
A．通入大量O2
B．增大容器容积
C．移去部分SO3
D．降低体系温度
9．一定温度下，向aL密闭容器中加入2mol NO2气体，发生如下反应2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)，此反应达到平衡状态的标志是( )
A．生成NO的速率与消耗O2的速率相等
B．混合气体的颜色不再变化
C．混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2∶2∶1
D．单位时间生成2n mol NO，同时消耗2n mol NO2
10．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图L2-1-7所示，下列表述正确的是( )
图L2-1-7
A．反应的化学方程式为2MN
B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
11．某温度下，在一固定容积的容器中进行如下反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，下列情况一定能说明反应已达到限度的是( )
A．压强不再随时间而改变时
B．气体的总质量不再改变时
C．混合气体中各组成成分的含量不再改变时
D．单位时间内每消耗1 mol I2，同时有2 mol HI生成时
12．容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应A(g)＋B(g) 2C(g)，以B的浓度改变表示反应速率，其与时间的关系如图L2-1-8所示，已知速率的单位为mol·L－1·s－1，则图中阴影部分的面积表示( )
图L2-1-8
A．A浓度的减小
B．B浓度的减小
C．C物质的量增加
D．B物质的量减小
13．X、Y、Z 3种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应X＋2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则参加反应的Y占原来Y的百分含量约为( )
A．33% B．40% C．50% D．65%
14．某体积可变的密闭容器中，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A＋3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是( )
①原混合气体的体积为1.2 V L
②原混合气体的体积为1.1 V L
③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05 V L
④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05 V L
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
15．某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z 3种物质的物质的量随时间变化的曲线如图L2-1-9所示。由图中数据分析：
图L2-1-9
(1)该反应的化学方程式为______________________________________________。
(2)反应开始至2 min末，X的反应速率为____________mol·L－1·min－1。
(3)3min后图中曲线所表示的含义是__________________________________________。
16．在2 L密闭容器中，在800 ℃下反应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
图L2-1-10
(1)图L2-1-10中表示NO2的变化曲线是________。
用O2表示0～2s内该反应的平均速率v＝_______________。
(2)能使该反应的反应速率增大的是__________。
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
17．一定温度下，在容积为V L的密闭容器中进行aN(g) bM(g)的放热反应，M、N物质的量随时间的变化曲线如图L2-1-11所示：
图L2-1-11
(1)此反应的化学方程式中＝______。
(2)t2时两线交叉点______平衡状态(填“是”或“不是”)，v正______v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
(3)此反应达到平衡时，反应物的转化率为___________________________。
(4)下列描述能说明上述反应达到平衡状态的是__________。
①反应中M与N的物质的量之比为2∶5
②混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
③M的转化率达到最大
④如容器为绝热容器，体系内温度不再变化
18．(1)1 mol N2和4 mol H2蒸气在持续加热的条件下使它们充分反应，反应后生成NH3的物质的量为________。
(2)已知在298 K、101 kPa的条件下，3 mol H2和1 mol N2恰好完全反应，生成2 mol NH3，同时放出92.2 kJ的热量。在298 K、101 kPa的条件下，将6 mol H2和2 mol N2混合使其充分发生化学反应，反应放出的热量_____2×92.2 kJ(填“>”“＝”“<”)，作出判断的理由是
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列说法中，可以证明反应N2＋3H2===2NH3已达到平衡状态的是________。
A．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键形成
B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂
C．1个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂
D．1个N≡N键断裂的同时，有6个H—H键形成
第二单元 化学反应中的热量
1．下列各图所表示的反应是吸热反应的是( )
A B
C D
图L2-2-1
2．下列说法中正确的是( )
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B．生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时，反应为吸热反应
C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0
D．ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关
3．已知反应X＋Y===M＋N为放热反应，对该反应的下列说法正确的是( )
A．X的能量一定高于M
B．Y的能量一定高于N
C．X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D．因为该反应是放热反应，故不必加热反应就可发生
4．“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的物质和水混合后摇动即会制冷。该物质是( )
A．氯化钠 B．固体硝酸铵
C．固体氢氧化钠 D．生石灰
5．下列变化过程需要吸收能量的是( )
A．2H2＋O2===2H2O
B．CaO＋H2O===Ca(OH)2
C．Cl＋Cl―→Cl2
D．H2―→H＋H
6．下列热化学方程式的书写正确的是( )
A．2SO2＋O22SO3 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
7．下列对热化学方程式 H2(g)＋I2(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
8．今有如下三个热化学方程式：
H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝a kJ·mol－1；
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝b kJ·mol－1；
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝c kJ·mol－1。
下列关于它们的表述正确的是( )
A．它们都是吸热反应
B．a、b和c均为正值
C．反应热的关系：a＝b
D．反应热的关系：2b＝c
9．胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成液态水和CO2，放出725.76 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.76 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 451.52 kJ·mol－1
D．2H2＋O2===2H2O ΔH＝－285.8 kJ/mol
10．已知在25 ℃、101 kPa下，1 g H2燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量。下列表示上述反应的热化学方程式中正确的是( )
A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－142.9 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
C．2H2＋O2===2H2O ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋571.6 kJ·mol－1
11．在相同条件下，一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成液态水放出的热量为Q1 kJ；若生成气态水放出的热量为Q2 kJ。那么Q1与Q2之间的关系是( )
A. Q1>Q2 B．Q1C．Q1＝Q2 D．不能确定
12．完全燃烧一定质量的无水乙醇(C2H6O)，放出的热量为Q，为完全吸收生成的CO2，并使之生成正盐Na2CO3，消耗掉0.8 mol·L－1 NaOH溶液500 mL，则燃烧1 mol酒精放出的热量是( )
A．0.2 Q B．0.1 Q
C．5 Q D．10 Q
13．如图L2-2-2所示，把试管放入盛有25 ℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5 mL盐酸于试管中。试回答下列问题：
图L2-2-2
(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和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)Mg和HCl的总能量。
14．在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
(1)写出反应的化学方程式： ______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(答出三个或三个以上原因)。
(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方案来说明该反应吸热？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(答出两种方案)。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)该反应在常温下就可以进行，说明____________________________________________
________________________________________________________________________。
15．化学反应N2＋3H2===2NH3的能量变化如图L2-2-3所示，该反应的热化学方程式是( )
图L2-2-3
A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)
ΔH＝2(a－b－c)kJ/mol
B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)
ΔH＝2(b－a)kJ/mol
C.N2(g)＋H2(g)===NH3(l)
ΔH＝(b＋c－a)kJ/mol
D.N2(g)＋H2(g)===NH3(g)
ΔH＝(a＋b)kJ/mol
16．已知破坏1 mol化学键所消耗的能量和形成1 mol该化学键所放出的能量相等，这部分能量称作键能。下表中的数据是各种化学键的键能(kJ·mol－1)，根据表中数据回答下列问题。
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量(kJ·mol－1)
243
193
151
432
366
298
436
(1)下列氢化物中最稳定的是________。
①HCl ②HBr ③HI
(2)Br2＋H2===2HBr的反应是吸热反应还是放热反应，其数值是多少？
________________________________________________________________________。
(3)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气发生反应X2＋H2===2HX，当消耗等物质的量的氢气时，能量变化最大的反应是___________________________________________。
(4)若无上表中的数据，你能正确回答出问题(3)吗？______；你的根据是________________________________________________________________________。
第三单元 化学能与电能的转化
第1课时 化学能转化为电能 化学电源
1．下图装置能够组成原电池的是( )
图L2-3-1
2．原电池产生电流的本质原因是( )
A．原电池中溶液能电离出自由移动的离子
B．有导线将两个活动性不同的电极连接
C．原电池能够形成闭合的回路
D．两电极上分别进行的氧化还原反应中有电子的转移
3．下列关于原电池的叙述正确的是( )
A．原电池能将化学能转变为电能
B．原电池负极发生的电极反应是还原反应
C．原电池工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极
D．原电池的电极只能由两种不同的金属构成
4．关于化学电源的说法不正确的是( )
A．化学电源是依据原电池原理设计的
B．化学电源能量转化率比燃料燃烧能量转化率高
C．化学电源有一次电池与二次电池之分
D．普通干电池是二次电池
5．下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
6．在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )
A．正极附近的SO浓度逐渐增大
B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极有O2逸出
D．铜片上有H2逸出
7．烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜极上能产生气泡的是( )
图L2-3-2
8．某原电池反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，则下列说法正确的是( )
A．HNO3为电解质溶液
B．锌为原电池正极
C．铁极质量不变
D．铜为原电池正极
9．常用的纽扣电池为银锌电池，它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，氧化银极上的反应是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列判断中，正确的是( )
A．锌是负极，发生氧化反应，氧化银是正极，发生还原反应
B．锌是正极，发生氧化反应，氧化银是负极，发生还原反应
C．锌是负极，发生还原反应，氧化银是正极，发生氧化反应
D．锌是正极，发生还原反应，氧化银是负极，发生氧化反应
10．等质量的两份锌a、b，分别加入过量的稀H2SO4，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列选项中表示生成H2的体积(V)与时间(t)的关系，其中正确的是( )
图L2-3-3
11．如图L2-3-4所示，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。
图L2-3-4
(1)B为原电池的________极，金属活泼性A________B(填“>”或“<”)；若电极有Zn、Fe、Cu、Ag四种金属棒，且已知B为Cu，则A为________。
(2)若电解质溶液有稀H2SO4和AgNO3溶液，则C应为______________。
12．由铜片、锌片和300 mL稀硫酸组成的原电池中。
(1)当铜片上放出3.36 L(标准状况)气体时，硫酸恰好用完，产生这些气体消耗锌______g，有______个电子通过了导线，原稀硫酸的物质的量浓度为________mol·L－1。写出相应的电极反应式：_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)当导线中有1 mol电子通过时，理论上两极变化是________。
①锌片溶解了32.5 g ②锌片增重32.5 g ③铜片上析出1 g H2 ④铜片上析出1 mol H2
(3)由铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH________。
A．不变 B．先变小后变大
C．逐渐变大 D．逐渐变小
13．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图L2-3-5所示：
图L2-3-5
(1)A中反应的离子方程式为________________________。
(2)B中Sn极的电极反应式为_______________________________________________，
Sn极附近溶液的pH________(填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)C中被氧化的金属是________，总反应式为________________________。
14．某化学兴趣小组为了探究铝电极在电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C(石墨)
稀盐酸
偏向石墨
4
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据表中的实验现象回答下列问题：
(1)实验1、2中Al所作的电极(正极或负极)________(填“相同”或“不相同”)。
(2)对实验3完成下列填空：
①铝为______极，电极反应式：_________________________________________________；
②石墨为______极，电极反应式：_______________________________________________；
③电池总反应式：____________________。
(3)实验4中铝作________，理由是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
写出铝电极的电极反应式： __________________________________________________ 。
(4)解释实验5中电流计指针偏向铝的原因： ______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
15．如图L2-3-6是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是( )
图L2-3-6
A．a极是负极
B．正极的电极反应是：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．电子由a通过灯泡流向b
D．氢氧燃料电池是环保电池
16．航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池反应总式都表示为2H2＋O2===2H2O。
(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为2H2－4e－===4H＋，则其正极反应表示为__________________________。
(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，则其负极反应可表示为__________________。
第2课时 电能转化为化学能
1．下列有关电解池的说法不正确的是( )
A．电解池是把电能转化为化学能的装置
B．电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动
C．电解池中与电源正极相连的一极是阳极，发生氧化反应
D．电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程
2．如图L2-3-7所示装置中，属于电解池的是( )
A B
C D
图L2-3-7
图L2-3-8
3．图L2-3-8是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。下列有关的判断正确的是( )
A．a为负极，b为正极
B．a为阳极，b为阴极
C．电解过程中，d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
4．如图L2-3-9是化学能与电能相互转化的两套装置。对此两套装置的分析正确的是( )
图L2-3-9
A．两装置中，铁电极上均有气体产生
B．图(b)装置能将电能转化为化学能
C．石墨电极上发生的电极反应均为2H＋＋2e－===H2↑
D．图(a)为电解池，图(b)为原电池
5．(双选)工业上用电解熔融的氧化铝的方法冶炼金属铝，下列电极反应式正确的是( )
A．阴极：2H＋＋2e－===H2↑
B．阴极：Al3＋＋3e－===Al
C．阳极：4OH－＋4e－===2H2O＋O2↑
D．阳极：2O2－－4e－===O2↑
6．滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如图L2-3-10甲、乙两个实验，能发现附近变成红色的电极是( )
图L2-3-10
A．a、c B．b、d
C．a、d D. b、c
7．以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是( )
A．电能全部转化为化学能
B．粗铜接电源正极，发生氧化反应
C．溶液中Cu2＋向阳极移动
D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au、Zn等金属
8．在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋或Ag＋分别按Cu2＋＋2e－===Cu或Ag＋＋e－===Ag在电极上放电，其析出铜的质量为2.56 g，则析出银的质量为( )
A．1.62 g B．6.48 g
C．8.64 g D．12.96 g
图L2-3-11
9．某小组为研究电化学原理，设计如图L2-3-11所示装置。下列叙述不正确的是( )
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
10．下列对指定电极的反应式书写不正确的是( )
A．铜锌(稀硫酸作电解质溶液)原电池的正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋
B．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
C．电解CuCl2溶液的阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑
D．电解熔融氧化铝的阴极反应式：Al3＋＋3e－===Al
11．用质量均为100 g的铜作电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后，两电极的质量差为28 g，则两电极的质量分别为( )
A．阳极100 g，阴极128 g
B．阳极93.6 g，阴极121.6 g
C．阳极91.0 g，阴极119.0 g
D．阳极86.0 g，阴极114.0 g
12．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图L2-3-12所示，电解总反应为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是( )
图L2-3-12
A．石墨电极上产生氢气
B．铜电极发生还原反应
C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成
13．根据图L2-3-13，回答下列问题：
图L2-3-13
(1)闭合S1，装置属于________，锌极作________。
(2)闭合S2，装置属于_______，锌极上的反应为____________________________________
____________________。
(3)闭合S3，装置属于________，总反应为_________________________________________
____________________。
14．如图L2-3-14所示，A、B、C三个装置中的三个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。
图L2-3-14
(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是________(填标号，下同)，属于电解池的是________。
(2)A池中Zn是________极，Cu极发生________反应。
(3)B池中C是_______极，发生________反应，电极反应为__________________________。
(4)C池中Cu是________极，发生________反应，电极反应为__________________，反应过程中，溶液浓度___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
15．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图L2-3-15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溶液，则：
图L2-3-15
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为___________________________________________________，
检验该电极反应产物的方法及现象是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，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)
16．熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，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。
请回答下列问题：
(1)该电池的反应方程式为____________________________________________________。
(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______________。
(4)某学生想用该燃料电池和如图L2-3-16所示装置来电解饱和食盐水：
图L2-3-16
①写出反应的离子方程式：_________________________________________________
________________________________________________________________________。
②将湿润的淀粉-KI试纸放在该装置附近，发现试纸变蓝，待一段时间后又发现蓝色褪去，这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5∶1，且生成两种酸。该反应的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若电解后得到200 mL 3.25 mol/L NaOH溶液，则消耗C4H10的体积在标准状况下为________mL。
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
1．下列措施不符合节能减排的是( )
A．大力发展火力发电，解决电力紧张问题
B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏
D．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气
2．生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能固化为化学能而贮存在生物质内部的能量，一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是( )
A．农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气，沼气的主要成分是甲烷
B．推广使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生
C．氢能可以通过电解海水，大量推广使用
D．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展
3．下列对城市废弃物中生物质能利用不合理的是( )
A．把废弃物送到乡下找个地方填埋掉
B．对废弃物进行处理后焚烧，利用产生的热能供暖和发电
C．把废弃物进行生物化学转换获取CH4
D．让废弃物在一定条件下发生化学反应，产生热值较高的可燃性气体
4．“绿色化学”要求从根本上减少乃至杜绝污染。下列对农作物收割后留下的茎杆的处理方法中，不符合“绿色化学”的是( )
A．就地焚烧
B．发酵后作农家肥
C．加工成精饲料
D．制造沼气
5．下列关于能源和作为能源使用的物质的叙述中错误的是( )
A．化石燃料物质内部储存着能量
B．太阳能不能直接转化为化学能
C．物质的化学能可能在不同条件下转化为热能、电能而为人类所用
D．绿色植物发生光合作用时，将太阳能转化为化学能储存起来
6．下列有关能量转化的说法正确的是( )
①煤燃烧是化学能转化为热能的过程
②化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
③动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
④植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
A．③④ B．①④
C．①② D．①②③④
7．氢气是一种很有前途的绿色能源，以水为原料，大量制取氢气最理想的途径是( )
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气
B．以焦炭和水制水煤气后分离出氢气
C．用Fe跟盐酸反应放出H2
D．由热电站提供电力，电解水产生氢气
8．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。
图L2-4-1
下列说法正确的是( )
A．H2O的分解反应是放热反应
B．氢能源已被普遍使用
C．2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
9．“可燃冰”又称“天然气水合物”，它是在海底的高压、低温条件下形成的，外观像冰。1体积“可燃冰”可贮载100～200体积的天然气。下列关于“可燃冰”的叙述中，错误的是( )
A．“可燃冰”有可能成为人类未来的重要能源
B．“可燃冰”是一种比较洁净的能源
C．“可燃冰”提供了水可能变成油的例证
D．“可燃冰”的主要可燃成分是甲烷
10．自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)(吸收能量)。下列叙述正确的是( )
A．石油是二级能源
B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源
D．焦炉气是一级能源
11．利用太阳能，使燃料的循环使用有如下构思和方案：
①2CO22CO＋O2；
②2H2O2H2↑＋O2↑；
③2N2＋6H2O4NH3＋3O2；
④CO2＋2H2OCH4＋2O2。
要实现上述构思，其方案的关键是( )
A．如何使物质吸收光能转变为其他物质
B．寻找催化剂
C．利用光能
D．利用绿色植物
12．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H2O(l)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
C. CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
D.CH4(g)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
13．制造太阳能电池，需要高纯硅，工业上由粗硅制纯硅通常以下列反应实现：
①Si＋3HClSiHCl3＋H2；
②SiHCl3＋H2Si＋3HCl。
关于上述条件下两个反应的叙述中，正确的是( )
A．两个反应都不是置换反应
B．反应①是放热反应，反应②是吸热反应
C．上述反应是可逆反应
D．两个反应都是氧化还原反应
14．根据“绿色化学”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤：
① CaBr2＋H2OCaO＋2HBr
② 2HBr＋HgHgBr2＋H2↑
③ HgBr2＋CaOHgO＋CaBr2
④ 2HgO2Hg＋O2↑
该方案的目的是为了制备( )
A．HBr B．CaO
C．H2 D．Hg
15．近年来某市政府率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著进展。走上街头你会发现不少公交车和出租车上有“CNG”的标志，代表它们是以天然气作为燃气的汽车。
(1)天然气是植物残体在隔绝空气的条件下，经过微生物的发酵作用而生成的，因此天然气中所贮藏的化学能最终来自于__________。
(2)天然气的主要成分是________。
(3)天然气的主要成分是一种很好的燃料。已知4 g该主要成分完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出222.5 kJ的热量，则上述成分燃烧的热化学方程式为______________________
________________________________________________________________________。
16．矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，世界矿物能源消耗的主要品种仍然以煤、石油、天然气为主。
(1)试以上述燃料各自的主要成分C、CnH2n＋2、CH4，写出它们燃烧的化学方程式：________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
试比较，当三者质量相同时，对环境造成的不利影响最小的燃料是________。
(2)煤、石油、天然气又称为化石燃料，它们储存的能量来自绿色植物吸收的太阳能，绿色植物通过光合作用把太阳能转化成________________能，光合作用的总反应方程式为________________________________________________________________________。
(3)光合作用释放的氧气来自于参加反应的哪种物质？________。
17．随着人类对水的研究不断深入，水的应用也越来越广泛。研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在20 ℃，1个大气压下，水可以结成冰，称为“热冰”。
(1)“热冰”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，还有可能用于________。
①代替干冰 ②建室温溜冰场 ③在室温下制作冰雕 ④防止冰川融化
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
(2)电解水可以制氢气，写出该反应的化学方程式：________________________________。但由于这种方法耗电量大，人们正在研究植物光合作用中水光解的有关机理，以期低成本、高效率地获得氢气。
(3)氢能将成为绿色可再生能源。首座燃料电池汽车高压加氢站于2006年年底现身上海。燃料电池是利用原电池的原理将________能转化为________能。
18．沼气是一种廉价的能源。农村有大量的秸秆、杂草等农业废弃物，它们经微生物发酵以后，便可产生沼气，可以用来点火做饭。
(1)直接燃烧植物的枝叶是原始的取热方式，燃烧的化学方程式为__________________________________。
(2)煤的主要成分是碳，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式：________________________________________。
其中对环境污染小的一种燃料是________。
(3)我国农村大约有700万个沼气池，试说明使用沼气池有哪些优点？答：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若建立沼气发电站，可以实现把________能转化为电能。
参考答案
专题2 化学反应与能量转化
第一单元 化学反应速率与反应限度
第1课时 化学反应的速率
1．C [解析] 化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加，A项错；化学反应速率为“0.8 mol·L－1·s－1”，所表示的意思是时间为1 s时，某物质的浓度变化量为0.8 mol·L－1，B项错；有的化学反应发生时无现象，即使反应速率很快，反应现象也不明显，如NaOH溶液与盐酸的反应。
2．D [解析] 探究温度对化学反应速率的影响，除了温度不同外，其余条件必须完全相同，这样利于做对比实验，以便得出合理的结论。
3．C [解析] 做铁在纯氧中燃烧实验时，将铁丝绕成螺旋状，主要目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率。
4．D [解析] Na与水反应时增大水的用量，反应速率不变，A项错误；压强对非气体参加的化学反应的反应速率几乎无影响，B项错误；Fe与硫酸制氢气的反应实质是Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故增大c(SO)，对该反应的反应速率无影响，C项错误；将铝片改成铝粉，增大铝与氧气的接触面积，反应速率加快。
5. C [解析] 先求15 s以内的平均反应速率v(N2O4)＝(0.1 mol·L－1－0.07 mol·L－1)÷15 s＝0.002 mol·L－1·s－1，根据隐含信息可知随着反应的进行，15 s以后的平均反应速率减小，即v′(N2O4)＝＜0.002 mol·L－1·s－1，故Δt＞10 s。
6．C [解析] 由反应速率之比等于化学计量数之比可知：v(C)＝2v(A)＝2 mol·(L·min)－1。
7．B [解析] ①中C为固体，增加用量，反应速率不变；②中体积减半，气体的浓度增大，反应速率增大；③中虽然体系压强增大，但原体系中各气体的浓度未变，反应速率不变；④中容积变大，体系中各气体的浓度减小，反应速率减小。
8．A [解析] v(C)＝＝0.01 mol·L－1·s－1，则v(A)＝v(C)＝×0.01 mol·L－1·s－1＝0.005 mol·L－1·s－1，v(B)＝3v(A)，故正确答案为A。
9．AC [解析] 化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关。实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3大于实验2；而实验4和实验3虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较。
10. C [解析] 由图和题意可知，硫酸的量应该是不足的，因为产生的氢气的量一致，消耗的硫酸的量也是相等的；根据Mg比Al活泼，故反应速率Mg比较快，Mg与稀H2SO4反应应该符合Ⅰ。
11．B[解析] A、B、C在2s内浓度的变化值分别为1.2mol·L－1、0.4mol·L－1、0.8mol·L－1，各物质的计量数之比与其浓度变化值之比相等，为3∶1∶2，选B。
12．B [解析] 分析图像可知，在4～8 min时间段内反应物的浓度由20 μmol·L－1下降到10 μmol·L－1，浓度变化量为10 μmol·L－1，故反应速率为 ＝2.5 μmol·L－1·min－1。随着反应的进行，反应速率逐渐减慢，大致的变化规律是反应每进行4 min，反应速率降低一半，所以当反应进行到16 min时，反应物的浓度降到大约2.5 μmol·L－1。
13．3X＋Y2Z 0.05 mol·L－1·min－1
[解析] 由图可知，X、Y的物质的量随反应的进行而减小，Z的物质的量随反应的进行而增大，则X和Y为反应物，Z为生成物。
Δn(X)＝1.0 mol－0.7 mol＝0.3 mol
Δn(Y)＝1.0 mol－0.9 mol＝0.1 mol
Δn(Z)＝0.2 mol－0 mol＝0.2 mol
Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝3∶1∶2，反应到2 min时，X、Y、Z的浓度不再变化，说明是可逆反应。
v(Z)＝＝0.05 mol·L－1·min－1
14. (1)O2、SO2 (2)0.55 mol·L－1·s－1
(3)5.0 mol·L－1
[解析] (1)因为FeS2、Fe2O3为固体，O2、SO2为气体，故可用O2、SO2来表示该反应的反应速率。
(2)v(O2)＝v(SO2)＝×0.4 mol·L－1·s－1＝0.55 mol·L－1·s－1。
(3)4 s内O2的浓度减少了0.55 mol·L－1·s－1×4 s＝2.2 mol·L－1，故开始时O2的浓度为2.8 mol·L－1＋2.2 mol·L－1＝5.0 mol·L－1。
15．(1)60 mL (2)1 min (3)2 min
(4)v(D)>v(C)>v(B)>v(A)
(5)随着反应的进行，过氧化氢的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小
(6)0.107 mol·L－1
[解析] (6)n(O2)＝＝0.002 68 mol，n(H2O2)＝2×0.002 68 mol＝0.005 36 mol，
c(H2O2)＝＝0.107 mol·L－1。
16. D [解析] 这是速率的比较问题，应转化为用同一种物质同一单位表示的速率进行比较：
A项，v(A)＝0.3 mol·L－1·min－1；
B项，v(A)＝v(B)＝0.2 mol·L－1·min－1；
C项，v(A)＝v(C)＝0.25 mol·L－1·min－1；
D项，v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1＝0.6 mol·L－1·min－1。
17．开始时左边量筒排出的饱和NaHCO3溶液多，因为粉末状的CaCO3与盐酸的接触面积大，反应速率大。待反应完全后，两支量筒中的液面一样高，因为CaCO3均过量，注入的盐酸的物质的量相等，则产生的CO2的量相等，排出的饱和NaHCO3溶液量相同。
[解析] 对于反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，CaCO3过量，盐酸的体积和浓度相同，因此，生成CO2的体积取决于盐酸的物质的量，反应速率取决于CaCO3的表面积大小。
18．(1)化学反应速率可用反应物的消耗速率表示，也可用生成物的生成速率来表示 (2)Ni 它的腐蚀速率随时间的增长比镁慢
第2课时 化学反应的限度
1．D [解析] 可逆反应达到平衡的特征是正、逆反应的速率相等。
2．B [解析] ①、④中两反应的条件不相同，不互为可逆反应。
3．D [解析] 化学反应限度受外界条件(温度、浓度和气体压强)的影响，当影响化学反应限度的条件改变时，化学反应限度随之而改变。
4．D [解析] 可逆反应的正反应的限度大，逆反应的限度就小。
5．C [解析] A项，方向相同，故A项不可以；B、D项，虽方向不同，但量不相当，故B、D项不可以；C项，方向不同且量相当，C项可以。
6．A [解析] 判断化学反应是否达到了化学平衡状态，主要看正逆反应速率是否相等，反应物和生成物的浓度是否保持不变。A项符合“异方向，量相当”，故A项正确。B项属于同方向，故B不正确。由于反应为可逆反应，所以反应物不可能全部转化。
7．D
8．A [解析] 增大反应物的浓度，正反应速率加快，在此瞬间逆反应速率不变。
9. B [解析] 当生成NO的速率与消耗O2的速率之比为2∶1时，才能说明反应达化学平衡状态；混合气体的颜色不变化，说明二氧化氮气体的浓度不再发生变化，故B项能说明反应已达平衡；NO2、NO、O2的物质的量之比为2∶2∶1，若比值不再变化，能说明此反应已达平衡，若比值变化，则说明此反应未达平衡；D项中两反应速率均表示正反应速率，反应进行的任何阶段均成比例。
10．D
11．C [解析] A中容器内的总压强始终不随时间变化，A不正确；B中气体的总质量始终不改变，B不正确；D中消耗I2和生成HI均为正反应速率，D不正确。
12．B [解析] 物理上，v＝。因此，物质运动速率与时间的关系图中，一段时间内，速率曲线扫过的阴影是位移，那么化学上v＝，因此化学反应速率与时间的关系图中，一段时间内，反应速率曲线扫过的阴影面积是浓度的变化，本题图中的阴影面积为正反应速率与逆反应速率扫过的阴影面积之差，即B浓度的减小。
13．D [解析] 由题意可知：X ＋ 2Y ?? 2Z
起始： 1 1 0
转化： a 2a 2a
平衡： 1－a 1－2a 2a
根据题意有 ＝，a＝，则 最接近65%。
14．A [解析] 设起始A和B的体积分别为a L、b L。
A ＋ 3B ??2C
起始的体积/L a b 0
转化的体积/L 0.05V 0.15V 0.1V
平衡时体积/L a－0.05V b－0.15V 0.1V
(a－0.05V)L＋(b－0.15V)L＋0.1V L＝V L，
a＋b＝1.1V L。
15．(1)Y＋2Z3X (2)0.1
(3)反应达到了化学平衡状态
16．(1)b 1.5×10－3 mol·(L·s)－1 (2)bcd
[解析] (1)图中纵坐标为浓度，平衡时消耗n(NO)＝0.020 mol－0.007 mol＝0.013 mol，生成n(NO2)＝0.013 mol。平衡时c(NO2)＝0.006 5 mol·L－1，所以NO2的变化曲线为b。0～2 s内，v(O2)＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。
(2)分离出NO2气体后，浓度减小，反应速率减慢，而升高温度，加催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。
17. (1)2 (2)不是 ＞ (3)75% (4)②③④
18．(1)小于2 mol
(2)< N2与H2合成NH3的反应是可逆反应，6 mol H2和2 mol N2并未全部反应
(3)AC
第二单元 化学反应中的热量
1．A
2．C [解析] 化学反应过程中，既有物质的变化，又有能量的变化，A项错。B项反应为放热反应，错误。ΔH的大小与化学计量数对应成正比，D项错。
3．C [解析] 放热反应不一定不需要加热，如绝大多数的可燃物的燃烧需要高温引发，D项错误。
4．B
5．D [解析] A、B两项是化合反应，是释放能量的化学反应。C项Cl＋Cl―→Cl2，形成化学键要释放能量。D项破坏旧化学键要吸收能量。
6．C [解析] 书写热化学方程式必须注意：①要注明反应物与生成物各物质的状态，A项错；②H2与O2生成H2O，C与O2生成CO2的反应均为放热反应， B、D项错。
7．C [解析] 在A、B、D三项中均未指明生成物的状态；A、D项则未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来；热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表示分子个数，B项错；该反应为吸热反应，D项错。
8．D [解析] 本题涉及ΔH数值大小的比较，书写热化学方程式注意状态及比例关系。H2燃烧都是放热反应，ΔH＜0，H2O(g)转化为H2O(l)时要放出热量，H2生成H2O(g)放出的热量比生成H2O(l)少，所以a＞b，ΔH与化学计量数成正比，若化学计量数加倍，则ΔH也要加倍，所以2b＝c。
9．B [解析] A项，该反应为放热反应，因而ΔH应该为负值，错误。C项2 mol CH3OH(l)完全燃烧生成液态水放出1451.52 kJ的热量，而产物是气态水，错误。D项中没有标明各物质的状态，错误。
10．B [解析] 因为ΔH与反应完成的物质的量有关，化学计量数必须与ΔH相对应，所以先求25 ℃、101 kPa下2 mol H2燃烧生成液态水时放出的热量，其值为142.9 kJ×(4 g÷1 g)＝571.6 kJ。同时，还要注意反应物和生成物的聚集状态是否符合题意。
11．A [解析] 因为液态水更稳定，具有的能量低，所以燃烧时放出的能量多。
12．D [解析] 依题意：根据钠元素守恒，生成碳酸钠的物质的量为0.8 mol·L－1×0.5 L×＝0.2 mol，根据碳守恒则燃烧生成了二氧化碳0.2 mol，故燃烧酒精为0.1 mol，则燃烧1 mol酒精放出的热量是10 Q。
13．(1)①Mg片上有大量气泡产生；②Mg片逐渐溶解；③烧杯中析出固体
(2)Mg与稀盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应；因Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小，故有Ca(OH)2固体析出
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ (4)小于
14．(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋8H2O＋2NH3·H2O
(2)使反应物充分混合，迅速发生反应，使体系的温度降低
(3)①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)
(4)第一种方案：在烧杯中的反应物中插入温度计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明反应是吸热反应。第二种方案：用皮肤感觉，感觉烧杯外壁很凉，说明此反应为吸热反应
(5)吸收 吸收 > 放出
(6)有的吸热反应不需要加热也可发生
15．A
16．(1)① (2)放热反应，放热103 kJ (3)Cl2＋H2===2HCl
(4)能 非金属性越强，生成HX越稳定，放热越多
[解析] (1)分子内化学键的键能越大，越难被破坏，分子越稳定。(2)该反应中破坏反应物中的化学键需吸收能量193 kJ＋436 kJ＝629 kJ，形成反应产物中的化学键需放出能量366 kJ×2＝732 kJ，因而该反应放热732 kJ－629 kJ＝103 kJ。(3)在反应Cl2＋H2===2HCl中，放出能量432 kJ×2－(436＋243) kJ＝185 kJ；在反应Br2＋H2===2HBr中，放出能量366 kJ×2－(436＋193)kJ＝103 kJ；在反应I2＋H2===2HI中，放出能量298 kJ×2－(436＋151) kJ＝9 kJ。(4)元素的非金属性越强，该元素的氢化物越稳定；又知反应过程中放热越多，分子越稳定。
第三单元 化学能与电能的转化
第1课时 化学能转化为电能 化学电源
1．B [解析] 根据原电池的形成条件进行分析解答。(1)由较活泼的电极与较不活泼的电极构成原电池的两极， A项错。(2)要有电解质溶液， D项错。(3)一般能自发地发生氧化还原反应， C项错。
2．D [解析] 氧化还原反应是原电池产生电流的本质原因。
3．A [解析] 原电池负极发生的电极反应是失去电子的氧化反应，B项错误；原电池工作时其负极不断产生电子并经外电路流向正极，C项错误；构成原电池两极的材料可以是金属与金属、金属与非金属或金属与金属氧化物，D项错误。
4．D 5.B
6．D [解析] SO应向负极移动，故正极附近的SO离子浓度减小；电子由负极流向正极，应由Zn流向Cu，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故Cu片上有H2放出。
7．C [解析] Cu、Ag均不能与稀硫酸反应，A、B项都不能形成原电池；C项符合条件；D项只在Zn上产生气泡。
8．D [解析] 由原电池反应可知，负极应为铁，正极为比铁活动性差的电极，电解质溶液应为非氧化性酸。A项中，HNO3为电解质溶液，被还原的不是H＋而是NO，还原产物是NO而不是H2，A项错。B项中，锌比铁活泼，正极不能是锌，B项错。C项中，铁为负极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，铁极质量减小，C项错。D项中，铜不如铁活泼，可以作正极，D正确。
9．A
10．D [解析] a中少量Zn置换出少量Cu，形成Zn-Cu原电池，可加快反应速率，但由于a中Zn置换Cu2＋消耗了一部分，所以最后生成H2的量小于b。
11．(1)负 < Ag (2)AgNO3溶液
12．(1)9.75 1.806×1023 0.5 负极 Zn－2e－===Zn2＋
正极 2H＋＋2e－===H2↑ 总电极反应 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)①③ (3)C
[解析] (1)根据原电池的原理知：
正极：2H＋＋2e－===H2↑。
负极：Zn－2e－===Zn2＋。
总电极反应式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
设消耗Zn的质量为x，通过导线的电子数为y，硫酸的物质的量浓度为z，则
Zn ～ 2e－ ～ H2 ～2H＋ ～ H2SO4
1 2 1 1
z·0.3 L
解得x＝9.75 g，y＝1.806×1023个，z＝0.5 mol·L－1。
(2)锌、铜、稀硫酸组成的原电池的电极反应为
负极：Zn－2e－＝Zn2＋ 正极：2H＋＋2e－＝H2↑
则计算关系式为
Zn ～ 2e－ ～ H2
1 mol 2 mol 1 mol
0．5 mol 1 mol 0.5 mol
m(Zn)＝0.5 mol ×65 g·mol－1＝32.5 g，
m(H2)＝0.5 mol ×2 g·mol－1＝1 g。
(3)由铜片、锌片和稀硫酸组成的原电池工作时，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，所以电解质溶液的pH逐渐变大。
13．(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)2H＋＋2e－===H2↑ 升高 (3)Zn Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
14．(1)不相同 (2)①负 2Al－6e－===2Al3＋ ②正 6H＋＋6e－===3H2↑ ③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ (3)负极 铝可与NaOH溶液发生氧化还原反应，而镁不与NaOH溶液发生化学反应 Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O (4)铝在浓硝酸中被钝化，锌在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中Zn比Al活泼，锌作原电池的负极，Al作原电池的正极，所以电流计指针偏向铝 (5)①另一个电极材料的活泼性；②铝电极与电解质溶液能否发生自发的氧化还原反应
[解析] 在稀盐酸中Mg比Al活泼，Mg作原电池的负极，Al作原电池的正极，电流计指针偏向铝；在稀盐酸中Al比Cu活泼，Al作原电池的负极，Cu作原电池的正极，电流计指针偏向铜。由此可见，在该原电池中电流计指针是偏向于正极。在实验3中电流计指针偏向石墨，由上述规律可知，在该原电池中Al作负极，石墨作正极。化学反应是铝失去电子被氧化为铝离子，盐酸中的氢离子得到电子被还原为氢气。在NaOH溶液中铝能与NaOH发生氧化还原反应而Mg不能与NaOH反应，所以Al作原电池的负极，Mg作原电池的正极。铝在浓硝酸中被钝化，锌在浓硝酸中被氧化，即在浓硝酸中Zn比Al活泼，锌作原电池的负极，Al作原电池的正极，所以实验5中电流计指针偏向铝。该实验的设计运用了比较法探究铝电极在原电池中的作用。实验1、2、3是电解质溶液相同，电极材料不同；实验1和4比较的是电极材料相同，电解质溶液不同；实验5与其他实验比较的是电极材料和电解质溶液都不同。这些结果都是总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素。
15．B
16．(1)O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O
第2课时 电能转化为化学能
1．B [解析] 电解池中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。
2．C
3．C [解析] 电流方向是本题的解题关键。首先根据电流方向可以确定电源的正极是a，负极是b；第二步，根据电源的正、负极判断出c为阳极，d为阴极；第三步，阳极上发生的是氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl－被氧化为Cl2；阴极上发生的是还原反应Cu2＋＋2e－===Cu，Cu2＋被还原为Cu单质在阴极上析出并附着在阴极上。
4．B [解析] 图(a)为原电池，图(b)为电解池，D错；图(a)中铁为负极，反应式为Fe－2e－===Fe2＋，石墨为正极，反应式为2H＋＋2e－===H2↑；图(b)中Fe为阴极，反应式为2H＋＋2e－===H2↑，石墨为阳极，反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A、C错；图(b)是将电能转化为化学能的装置，B对。
5．BD [解析] 因为电解的是熔融状态下的氧化铝，没有水的存在，所以电解液中没有H＋和OH－，只有Al3＋和O2－，Al3＋在阴极上放电变成Al，O2－在阳极上放电变成O2。
6．B
7．B [解析] 电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时，部分电能转化为热能，A项错。电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，B项正确。电解过程中Cu2＋向阴极移动，C项错。粗铜中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱，形成阳极泥，Zn比Cu活泼，先溶解，D项错。
8．C [解析] 析出2.56 g Cu，则通过的电子为×2＝0.08 mol，同样的电子在电极上产生Ag的质量为0.08 mol×108 g·mol－1＝8.64 g。
9．D [解析] a和b不连接时，铁比铜活泼，从溶液中置换出铜，A项正确。a和b连接时，形成原电池，铁作负极而溶解，铜作正极，溶液中的Cu2＋得到电子被还原成铜单质，B项正确。无论a和b是否连接，装置中都发生Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋反应，溶液会从蓝色逐渐变为浅绿色，C项正确。如果a和b分别连接直流电源正、负极，该装置为电解池，Cu为阳极，Fe为阴极，则溶液中的阳离子向阴极移动，即向铁电极移动，D项错。
10．A [解析] 铜锌原电池的正极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
11．B [解析] 由于两极都是纯净的金属铜作电极，所以阳极铜溶解，质量减少，阴极析出金属银，质量增加，减少和增加的质量比为64∶216，最后两电极的质量分别为阳极93.6 g，阴极121.6 g。要特别注意选项D的迷惑性。
12．A [解析] 绿色化学倡导无污染过程，本题结合电化学中电解原理涉及这一理念。从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电，发生氧化反应，接直流电源的正极，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应2H＋＋2e－===H2↑，相应的2OH－＋2Cu－2e－===Cu2O＋H2O，转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O，故B、C、D项错。
13．(1)原电池 负极 (2)电解池 Zn－2e－===Zn2＋
(3)电解池 Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑
[解析] (1)闭合S1时，无外加电源，装置属于原电池，Zn比Cu活泼，作电池的负极，其电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；Cu片作电池的正极，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，总反应为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(2)闭合S2时，有外加电源，装置属于电解池，Zn片与电源的正极相连，是电解池的阳极，其电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋；Cu片与电源的负极相连，是电解池的阴极，其电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，总反应为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。
(3)闭合S3时，有外加电源，因此属于电解池，锌与电源的负极相连，为阴极，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，铜与电源正极相连，为阳极，铜失去电子：Cu－2e－===Cu2＋ 。
14．(1)A BC (2)负 还原
(3)阴 还原 Cu2＋＋2e－===Cu
(4)阳 氧化 Cu－2e－===Cu2＋ 不变
15．(1)①2H＋＋2e－===H2↑ 放出气体、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＋
16．(1)2C4H10＋13O2―→8CO2＋10H2O
(2)O2＋2CO2＋4e－===2CO
(3)CO2 负极反应产物
(4)①2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
②5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3
③560
[解析] (1)燃料电池的化学反应方程式即有机物的燃烧方程式。(2)用总化学方程式减去负极电极反应式即得正极电极反应式。(3)因为负极消耗CO而生成CO2，所以要保持稳定，正极需要生成CO，所需CO2可以由负极反应产物提供。(4)电解饱和食盐水即电解电解质和水，据此写出离子方程式；根据氧化还原反应中化合价升降总数相等，可以配平Cl2和I2的反应；根据串联电路中各电极得失电子总数相等，电解后得到NaOH 3.25 mol/L×0.2 L＝0.65 mol，即电解池阴极有0.65 mol H＋得到了0.65 mol电子，所以燃料电池的负极消耗C4H10的体积为(0.65 mol÷26)×22.4 L/mol＝0.56 L＝560 mL。
第四单元 太阳能、生物质能和氢能的利用
1．A 2.C
3．A [解析] 将废弃物送到乡下找个地方填埋掉，这是目前仍在进行的一种方法，但对能源的利用不利，其他几个选项都是可行的。
4．A [解析] 目前很多地方已经禁止焚烧农作物留下的茎杆等，要对这些生物质能进行综合利用。
5．B [解析] 绿色植物发生光合作用时，就是将太阳能转化为化学能储存起来，因此，选项B错误。
6．C [解析] ③应为化学能转化为热能；④应为太阳能转化为化学能。
7．A [解析] 大量制H2要考虑消耗的能源的成本要低廉，生产上要具有可行性。
8．C 9.C 10.C
11．A [解析] 要实现上述构思，关键是如何实现这些转变。即如何使这些反应发生。
12．C [解析] 0.5 mol甲烷完全燃烧放出445 kJ的热量，分析热化学方程式所表示的含义，只有C项的数值和正负号表达都正确。
13．D [解析] 两个反应都是置换反应，当然也都是氧化还原反应。由于两个反应的反应条件不同，故不是可逆反应。至于放热、吸热，无法进行判断。
14．C [解析] 依据题意将题目中的①、②、③三个化学方程式相叠加，可得下式：
H2O＋HgHgO＋H2↑⑤
再将⑤×2＋④可得2H2O2H2↑＋O2↑。最终的产物只有H2和O2，而无其他物质，结合备选答案，应为H2。
15．(1)太阳能 (2)CH4
(3)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝－890 kJ·mol－1
[解析] 植物通过光合作用将太阳能转化为生物质能(其实为化学能)。4 g CH4的物质的量为＝0.25 mol，故1 mol CH4完全燃烧生成CO2气体和液态水时放热＝890 kJ·mol－1。
16．(1)C＋O2CO2
2CnH2n＋2＋(3n＋1)O22nCO2＋2(n＋1)H2O
CH4＋2O2CO2＋2H2O 甲烷
(2)化学 6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2
(3)水
[解析] 相同质量的C、CnH2n＋2和CH4，含碳量越高， 生成CO或CO2的量相对来说越多，对环境的不利影响越大，故对环境造成不利影响最小的是甲烷。
17．(1)B (2)2H2O2H2↑＋O2↑ (3)化学 电
[解析] “热冰”的特点是在较高温度下水呈固态，因而可以用于在室温下制作冰制品，不具有干冰的室温下汽化的性质。将冰川变为“热冰”不现实。电解水可生成H2和O2。原电池是将化学能转化为电能的装置。
18．(1)(C6H10O5)n＋6nO26nCO2＋5nH2O
(2)C＋O2CO2，CH4＋2O2CO2＋2H2O 沼气
(3)使用沼气池可使粪肥熟化、提高肥效、降低农业生产成本；可解决农村能源问题，改善卫生条件；可替代煤，减少大气中的粉尘和酸雨的形成，减少环境污染 生物质
专题测评(二)A
[时间：45分钟 分值：100分]
一、选择题(本大题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个正确答案)
1．下列反应的能量变化与其他三项不相同的是( )
A．生石灰与水的反应 B．氯化铵与氢氧化钡的反应
C．锌片与稀硫酸的反应 D．金属钠与冷水的反应
2．对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，下列措施不能增大化学反应速率的是( )
A．减小H2O2溶液的浓度
B．升高H2O2溶液的温度
C．向H2O2溶液中加入少量MnO2粉末
D．向H2O2溶液中加入一定浓度的FeCl3溶液
3．下列说法正确的是( )
A．2HIH2＋I2和H2＋I22HI是可逆反应
B．在可逆反应中，使用催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率
C．任何可逆反应的反应限度都相同
D．在可逆反应中，使用催化剂会增大正反应速率，减小逆反应速率
4．构成原电池的化学反应必须具备的特点组合是( )
①自发的氧化还原反应 ②复分解反应 ③放热反应 ④吸热反应
A．① B．①③
C．②③ D．①②③
5．密闭容器中进行的反应为X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，X、Y、Z的起始浓度依次为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.2 mol/L，当反应达平衡时，各物质的浓度可能是( )
A．c(X)＝0.2 mol/L，c(Y)＝0.6 mol/L
B．c(Y)＝0.5 mol/L或c(Y)＝0.1 mol/L
C．c(Y)＝0.6 mol/L
D．c(Z)＝0.4 mol/L
6．将相同粗细、相同长度的Fe棒和C棒，Cu棒和C棒分别用导线连接，并分别置于相同浓度的甲、乙两个盛氯化铁溶液的烧杯中(浸没部分的长度相同)，则下列说法不正确的是( )
A．甲乙两烧杯均形成原电池
B．甲烧杯中的电流大于乙烧杯中的电流
C．乙烧杯中的电流大于甲烧杯中的电流
D．两烧杯中金属均作负极
7．相同条件下，质量相同的氢气分别在足量的氧气中点燃充分反应，在下列两种情况下( )
(1)生成液态水 (2)生成水蒸气
A．反应(1)放出的热量多
B．反应(2)放出的热量多
C．(1)、(2)放出的热量一样多
D．无法比较两个反应放出的热量
8．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g)达到平衡时的标志是( )
A．单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2
B．单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol AB
C．容器内的总压强不随时间变化
D．单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2
9．在恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(g)B(g)＋C(g)(正反应为放热反应)。若反应物的浓度由2 mol·L－1降到0.8 mol·L－1需20 s，反应继续进行，反应物浓度由0.8 mol·L－1降到0.2 mol·L－1(未达到平衡)所需的时间为( )
A．10 s B．大于10 s
C．小于10 s D．无法判断
10．某学习兴趣小组的同学测定二氧化氮气体在标准状况下的密度，得到下列数据(单位：g·L－1)，其中一定存在较大误差的是[已知存在平衡N2O4(g) 2NO2(g)]( )
A．2.00 B．2.25
C．2.50 D．2.35
11．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．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
C．电池正极的电极反应式为2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)
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
12．下列反应属于吸热反应的是( )
A．镁与盐酸反应
B．氢氧化钠与盐酸反应
C．碳与二氧化碳在高温下反应
D．硫在空气或氧气中燃烧
13．分解反应(2NH3N2＋3H2)在容积为2 L的密闭容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为4 mol，5 s末为2.4 mol，则用氨气表示该反应的速率为( )
A．0.32 mol·L－1·s－1 B．1.6 mol·L－1·s－1
C．0.16 mol·L－1·s－1 D．0.8 mol·L－1·s－1
14．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是( )
A.N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋H2O(g)
ΔH＝＋267 kJ·mol－1
B．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－133.5 kJ·mol－1
C．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝＋534 kJ·mol－1
D．N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)
ΔH＝－534 kJ·mol－1
15．[发展要求]已知H—H键能为436 kJ·mol－1，H—N键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式N2＋3H22NH3，1 mol N2反应放出的热量为93 kJ。则N≡N键的键能是 ? ( )
A．431 kJ·mol－1 B．945 kJ·mol－1
C．649 kJ·mol－1 D．869 kJ·mol－1
二、填空题(本大题包括5小题，共48分)
16．(6分)把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)＋5Y(g) nZ(g)＋6W(g)。2 min末生成0.3 mol W，若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.05 mol·(L·min)－1。试计算：前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为____________________；2 min末时Y的浓度为______________；化学方程式中n的值是________。
图CA2-1
17．(12分)对于密闭容器中的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(正反应是放热反应)，在673 K，30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图CA2-1所示。
(1)a点时正反应速率______逆反应速率；c点时正反应速率______逆反应速率。
(2)d点正反应速率________e点正反应速率，原因是________________。
(3)起始时加入的氢气____mol。
(4)若温度、压强不变，反应在加入催化剂条件下进行，在图中的基础上画出n(NH3)和n(H2)随时间变化的草图。
图CA2-2
18．(12分)如图CA2-2所示在铁棒上用铜丝悬挂两把相同的废钥匙并保持平衡。针对不同的操作，请回答有关问题。
(1)若同时将两钥匙浸入同一杯稀硫酸溶液中，观察到的现象是______________________
________________________________________________________________________。
(2)若同时将两钥匙浸入同一杯乙醇中，观察到的现象是____________________。
(3)若同时将两钥匙浸入同一杯稀硫酸铜溶液中，则铁棒向______________倾斜；原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若同时将两钥匙分别浸入两等浓度的稀硫酸铜溶液中(浸没深度相同)，则铁棒向____________倾斜；原因是________________________________________________________。
19．(6分)[发展要求](1)已知2H→H2并放出437.6 kJ的热量，下列说法正确的是________。
A．氢气分子内每个氢原子都达到8电子稳定结构
B．氢气分子的能量比两个氢原子的能量低
C．1 mol H2离解成2 mol H要放出437.6 kJ热量
D．氢原子比氢分子稳定
图CA2-3
(2)如图CA2-3所示，在锥形瓶内放置装有水的小试管，在小试管中分别加入下列物质：
①烧碱固体 ②浓硫酸 ③硝酸铵固体 ④NaCl固体
其中能使a端液面高于b端的是________(填序号)。
(3)1 mol N2(g)和1 mol O2(g)在一定条件下反应生成2 mol NO(g)，吸收180 kJ的热量，已知断裂1 mol N2(g)中的N≡N和1 mol O2(g)中的O===O分别需要吸收946 kJ和498 kJ的能量，则1 mol NO分子中的化学键形成时可释放________kJ的能量。
20．(12分) [发展要求]氢气是未来最理想的能源。科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛(TiO2)表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O2H2↑＋O2↑。制得的氢气可用于燃料电池。试回答下列问题： ?
(1)分解海水时，实现了从________能转化为________能，二氧化钛作________。生成的氢气用于燃料电池时，实现了________能转化为________能。水分解时，断裂的化学键为________键，分解海水的反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为
A极：2H2＋2O2－－4e－===2H2O，B极：O2＋4e－===2O2－，则A极是电池的________极，电子从该极________(填“流入”或“流出”)。
(3)有人以化学反应2Zn＋O2＋4H＋===2Zn2＋＋2H2O为基础设计出一种原电池，移入人体内作为心脏起搏器的能源，它们靠人体内血液中溶有一定浓度的O2、H＋、Zn2＋而进行工作。则原电池的负极材料是_______，发生的电极反应为___________________________________。
三、计算题(本大题包括1小题，共7分)
21．某温度时，把1 mol N2O4气体通入体积为10 L的真空密闭容器中，立即出现红棕色[因为发生N2O4(无色)2NO2(红棕色)的反应]，反应进行4 s时，NO2的浓度为0.04 mol·L－1，再经过一段时间后，反应达到平衡状态，这时容器内压强为开始时的1.8倍，则
(1)前4 s以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为多少？
(2)在4 s末时容器内的压强是开始时的多少倍？
(3)平衡时容器内NO2的浓度是多少？
专题测评(二)B
专题2
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷45分，第Ⅱ卷55分， 共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题 共45分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个正确答案)
1．下列说法正确的是( )
A．物质发生化学反应时都伴随着能量变化
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
D．放热反应的发生无需任何条件
2．已知N2＋3H2 2NH3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是( )
A．N2的能量一定高于NH3
B．H2的能量一定高于NH3
C．N2和H2的总能量一定高于NH3的总能量
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
3．下列有关能量转换的说法正确的是( )
A．只有氧化还原反应才有能量的转化
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
4．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。下列叙述正确的是( )
A．氢气和氯气发生反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝183 kJ·mol－1
C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1
D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183 kJ·mol－1
5．电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是( )
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
6．可以充分说明可逆反应A(g)＋3B(g) 3C(g)＋D(g)，在恒温下达到平衡状态的是( )
A．反应器内压强不随时间变化而变化
B．反应器内A、B、C、D 4种气体共存
C．生成A的速率和生成的D的速率相等
D．生成1 mol A的同时有3 mol C消耗
7．在5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液中滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液5～6滴后，再进行下列实验，其中可证明FeCl3溶液和KI溶液的反应是可逆反应的实验是( )
A．再滴加AgNO3溶液，观察是否有AgI沉淀产生
B．加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色
C．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有AgCl沉淀产生
D．加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察是否出现红色
8．能源可划分为一级能源和二级能源，自然界直接提供的能源为一级能源，如煤、石油、天然气、太阳能等可以直接利用的能源；需要消耗其他能源的能量间接获取的能源称为二级能源，如氢能、电能等。关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向正确的是( )
①构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此，可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源；
②设法将太阳光聚集，产生高温，使水分解产生氢气；
③寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量；
④寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气。
A．①② B．③④ C．②④ D．②③
9．C＋CO22CO，该反应吸收热量，反应速率为v1；N2＋3H22NH3，该反应放出热量，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为( )
A．同时增大 B．同时减小
C．增大，减小 D．减小，增大
10．下列4个数据都表示合成氨的反应速率，其中速率可能代表同一反应中的同一时间的是( )
①v(N2)＝0.3 mol·L－1·min－1
②v(NH3)＝0.9 mol·L－1·min－1
③v(H2)＝0.6 mol·L－1·min－1
④v(H2)＝0.022 5 mol·L－1·s－1
A．①② B．①③
C．③④ D．②④
11．燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的基本反应是
X极：O2(g)＋H2O(l)＋2e－===2OH－；
Y极：H2(g)＋2OH－－2e－===2H2O(l)。
下列判断正确的是( )
A．X是正极 B．Y是正极
C．Y极发生还原反应 D．X极发生氧化反应
12．已知工业上生产硫酸过程中存在反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，且每生成2 mol SO3时放出Q kJ热量。下列说法正确的是( )
A．将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJ
B．一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2被氧化
C．在达到平衡的体系中，充入18O原子组成的O2后，18O只存在于O2和SO3中
D．在有催化剂存在和加热条件下，若将SO3充入一密闭容器中，容器中最终只有SO2和O2
13．下列关于能量转换的认识中不正确的是( )
A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能
B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能
C．煤燃烧时，化学能主要转化为热能
D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能
14．原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是( )
A．由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，其负极反应式为Al－3e－===Al3＋
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
图CB2-1
15．反应Br＋H2―→HBr＋H的能量对反应历程的关系如图CB2-1所示，则下列叙述中正确的是( )
A．正反应为放热反应
B．反应物总能量高于生成物总能量
C．加入催化剂，该化学反应的反应物的总能量与生成物的总能量差不改变
D．升高温度可增大正反应速率，降低逆反应速率
请将选择题答案填入下表：
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
总分
答案
第Ⅱ卷 (非选择题 共55分)
二、非选择题(本题共5小题，共55分)
16．(6分)某温度时，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z 3种物质的物质的量随时间的变化曲线如图CB2-2所示。
图CB2-2
(1)由图中数据分析，该反应的化学方程式为____________________________________。
(2)从反应开始至2 min，Z的平均反应速率为________。
(3)第5 min时，Z的生成速率________(填“大于”“小于”或“等于”)Z的消耗速率。
17．(11分)红磷P(s)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图CB2-3所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。根据图回答下列问题：
图CB2-3
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式：________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行，先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3＝__________________________________；
P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水反应，最终生成两种酸，其化学方程式是________________________
________________________________________________________________________。
18．(12分)请回答下列问题：
图CB2-4
Ⅰ.甲烷气体和氧气反应放出的能量可以直接转化成电能，某燃料电池的构造如图CB2-4所示，a、b两个电极均由多孔的碳块组成。其中a是________极，a电极上的电极反应式为_______________________________________________________________________________；
b电极上的电极反应式为______________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.上述电池可以作为电源直接对外供电，如图CB2-5所示电源两极为M、N，图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。
图CB2-5
回答：
(1)直流电源中，M为________极。
(2)Pt电极上生成的物质是________，其质量为________g。
(3)若右侧装置中的电解液改成饱和氯化钠溶液，则c极的电极反应式为________________________________________________________________________，饱和氯化钠溶液发生电解的化学方程式为_________________________________________________。
19．(6分)影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。同学们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的H2SO4溶液(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表：
实验步骤
现象
结论
①分别取等体积2 mol/L H2SO4溶液于试管中
②__________________________________________________
反应速率：Mg>Fe>Cu
金属的性质越活泼，反应速率越快
(1)实验步骤②为____________________________________________________________。
(2)甲同学的实验目的是______________________________________________________。
乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用图CB2-6所示装置进行定量实验。
图CB2-6
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙同学完成实验应选用的实验药品是______________________________________。
20．(10分)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
(1)下列措施中，有利于降低大气中CO2浓度的有________(填字母)。
a．减少化石燃料的使用
b．植树造林，增大植被面积
c．采用节能技术
d．利用太阳能、风能
(2)将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多，如：
a. 6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2
b. CO2＋3H2CH3OH＋H2O
c. CO2＋CH4CH3COOH
d. 2CO2＋6H2CH2===CH2＋4H2O
以上反应中，最节能的是________，原子利用率最高的是________。
(3)某研究小组利用反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)进行二氧化碳转化的研究。
①一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)，20 s后，测得混合气体的压强是反应前的，则用二氧化碳表示该反应的速率为______________。
②判断①中可逆反应达到平衡状态的依据是______(填序号)。
a. v正(CH3OH)＝v逆(H2)
b．混合气体的密度不变
c．混合气体的平均相对分子质量不变
d. CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
五、计算题(本题共1小题，共10分)
21．(1)已知某反应的各物质浓度数据如下：
aA(g) ＋ bB(g) 2C(g)
起始浓度(mol·L－1): 1.5 1.0 0
2 s末浓度(mol·L－1): 0.9 0.8 0.4
①a＝__________，b＝__________；
②2 s内B的反应速率＝__________。
(2)由碳棒、铁片和200 mL 1.5 mol·L－1的稀硫酸组成的原电池中，当在碳棒上产生气体3.36 L(标准状况)时，求：
①有__________个电子通过了电线？(NA＝6.02×1023)
②此时溶液中H＋的物质的量浓度为__________(不考虑溶液体积变化)。
参考答案
专题测评(二)A
1．B [解析] 氯化铵与氢氧化钡的反应为吸热反应，其余三个反应都为放热反应。
2．A [解析] 减小反应物浓度，会降低反应速率。
3．B [解析] A选项中两反应的条件不同，不是可逆反应， A项错；催化剂对正、逆反应速率的影响是同时、同倍数的， B项正确，D项错；不同的可逆反应，进行的程度不同，即反应的限度是不同的，C项错。
4．B [解析] 只有是氧化还原反应才有电子的转移，且原电池是化学能转化为电能的装置，化学反应必定对外释放能量，即放热反应。
5．B [解析] 可逆反应的特点是正、逆反应都不能彻底进行，可利用极端假设法来分析：假设反应不可逆，X、Y全部转化为Z时，Z的浓度为0.4 mol/L；假设Z全部转化为Y、X时，X、Y的浓度分别为0.2 mol/L和0.6 mol/L。故只有B正确。
6．C
7．A [解析] 水由气态变成液态时要放出热量，所以生成液态水放出热量更多，A项正确。
8．D
9．B [解析] 前20 s内的平均反应速率为0.06 mol·L－1·s－1，20 s后随着反应物浓度的减小，反应速率减小，反应物浓度减小0.6 mol·L－1所需时间大于10 s。
10．A [解析] 本题隐含解题信息：在NO2气体中，总存在平衡2NO2??N2O4，以致解题时感觉无从下手。因该平衡的存在，气体的相对分子质量略大于NO2的，故其在标准状况下的密度也略大于＝2.05 g·L－1。
11．B [解析] 该电池的电解液为KOH溶液，结合总反应式可写出负极反应式为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===Zn(OH)2(s)，用总反应式减去负极反应式，可得到正极反应式2MnO2(s)＋H2O(l)＋2e－===Mn2O3(s)＋2OH－(aq)。Zn为负极，失去电子，电子由负极通过外电路流向正极。1 mol Zn失去2 mol电子，外电路中每通过0.2 mol电子，Zn的质量理论上减小6.5 g，只有 B项错。
12．C [解析] 金属与酸反应、酸碱中和反应、燃烧都是放热反应，碳与二氧化碳反应是吸热反应。
13．C [解析] 化学反应速率用单位时间内某物质浓度的变化来表示。v(NH3)＝＝0.16 mol·L－1·s－1。
14．D [解析] 在热化学方程式中，ΔH＞0表示吸热，ΔH＜0表示放热，A、C项错误。热化学方程式中的化学计量数仅表示物质的量，0.25 mol N2H4(g)燃烧放热133.5 kJ，故1 mol N2H4 (g)燃烧放热(4×133.5) kJ，即534 kJ，D项正确，B项错误。
15．B [解析] 化学反应的过程就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程，旧键断裂吸收能量，新键形成放出能量，二者的差值即为该反应的热效应。1 mol氨气含3 mol H—N键，故6×391 kJ·mol－1－436 kJ·mol－1×3－93 kJ＝945 kJ·mol－1。
16．0.05 mol·L－1·min－1 0.175 mol·L－1 4
[解析] Δn(Z)＝v(Z)×Δt×V＝0.05 mol·L－1·min－1×2 min×2 L＝0.2 mol。
4X(g) ＋ 5Y(g) nZ(g) ＋ 6W(g)
初始物质的量 0.4 mol 0.6 mol 0 mol 0 mol
变化物质的量 0.2 mol 0.25 mol 0.2 mol 0.3 mol
终态物质的量 0.2 mol 0.35 mol 0.2 mol 0.3 mol
v(X)＝＝＝0.05 mol·L－1·min－1，
c(Y)＝＝＝0.175 mol·L－1。
化学反应中的化学计量数之比等于反应中参加反应的物质的量的变化量之比，即＝，解得n＝4。
17．(1)大于 大于 (2)等于 此时处于平衡状态 (3)1.3
(4)如图所示(只要体现出达到平衡的时间短，且平衡时氨气和氮气的物质的量与原平衡一样就得分)。
[解析] a、b、c三点都没达到平衡，故正反应速率大于逆反应速率，但d、e点都处于平衡状态，正逆反应速率相等。平衡时生成了0.6 mol的氨气，则消耗0.9 mol氢气，故起始时氢气为1.3 mol。若加入催化剂，达到平衡的时间缩短，但平衡时各物质的量不变。
18．(1)铜钥匙表面有气泡生成，溶液由无色变成浅绿色，同时向铜钥匙一方倾斜(三处现象回答不完整或不全面酌情扣分)
(2)继续保持平衡(或答成没有明显现象也可)
(3)铜钥匙一方 形成原电池，铁失去电子形成二价铁离子进入溶液，铜离子在铜钥匙处得到电子生成铜单质
(4)铁钥匙一方 铁置换出的金属铜附着在铁钥匙上，使其质量增大
19．(1)B (2)③ (3)632
[解析] (1)由题目信息：2H→H2放出437.6 kJ热量，可知H2分子能量要低于两个氢原子的能量，即H2分子比两个氢原子稳定，故B正确，D错误；1 mol H2离解成2 mol H吸热437.6 kJ，故C错误。
(2)a端液面高于b端，即锥形瓶内气体的压强减小，温度下降，而溶于水吸热的只有NH4NO3，故选③。
(3)设1 mol NO分子中的化学键形成时可释放的能量为x kJ，断裂1 mol N2(g)中的N≡N和1 mol O2(g)中的O===O需要吸收(946＋498) kJ的能量，同时形成2 mol NO分子中的化学键能放出2x kJ的能量，则有：(946＋498) kJ－2x kJ＝180 kJ，解得x＝632。
20．(1)太阳 化学 催化剂 化学 电 H—O 吸热
(2)负 流出 (3)Zn Zn－2e－===Zn2＋
21．(1)0.005 mol·L－1·s－1 (2)1.2倍 (3)0.16 mol·L－1
[解析] (1) N2O42NO2
起始 1 mol 0
变化 0.2 mol 0.4 mol
4 s时 0.8 mol 0.4 mol
v(N2O4)＝＝0.005 mol·L－1·s－1。
(2)4 s末
n(混气)＝0.4 mol＋0.8 mol＝1.2 mol，
＝＝1.2倍。
(3)设平衡时n(NO2)＝x
N2O4 2NO2
起始 1 mol 0
转化 x
平衡 1 mol－ x
1 mol－＋x＝1.8 mol，x＝1.6 mol。
c(NO2)＝＝0.16 mol·L－1。
专题测评(二)B
1．A 2.C 3.B
4．C [解析] 热化学方程式后面要有ΔH的变化，A项错。1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键断裂需吸收的能量为436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，2 mol H—Cl键形成需释放的能量为2×431 kJ＝862 kJ，形成2 mol HCl气体，需释放183 kJ的能量，B、D项错，C项正确。
5．C [解析] 选项A中锌锰干电池作负极的是Zn，石墨作电池的正极，只起导电的作用，被腐蚀的是Zn；选项B中氢氧燃料电池是把化学能直接转化为电能，而不是把热能直接转化为电能；选项D中太阳能电池的主要材料是高纯度的单晶硅，它的能量转化率高。
6．C [解析] 该反应气体物质的物质的量是恒量，不论反应是否平衡都不变，A项错误；D项指的是同一反应方向，错误；C项能说明正反应速率等于逆反应速率，正确。
7．D [解析] FeCl3溶液与KI溶液反应的实质是2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，由题知，
Fe3＋不足，I－过量，若反应不是可逆反应，反应后的溶液中应该无Fe3＋；若反应是可逆反应，则反应后的溶液中含Fe3＋。所以应滴加KSCN溶液，检验Fe3＋是否存在。
8．C 9.A 10.D
11．A [解析] 燃料电池中，燃料发生的都是失电子反应，即氧化反应，故燃料发生反应的一极为负极，而氧气在正极得电子，发生还原反应。
12．B [解析] 由于反应可逆，2 mol SO2不可能全部转化为SO3，放出热量应少于Q kJ，A错，B对；同理由于反应可逆，18O存在于反应体系的所有物质中，C错；即使有催化剂并加热，SO3也不可能全部转化为SO2和O2，这是可逆反应的特点，D错。
13．D
14．C [解析] 原电池是由化学能转化为电能的装置，因此能够自发进行的氧化还原反应决定了电池的正负极。A项中氧化还原反应为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，发生氧化反应的Al为负极，正确；B项中的反应为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，因此Al为负极，B正确；C项中FeCl3溶液中Fe3＋既能氧化Fe，又能氧化Cu，但Fe的还原性大于Cu，因此反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe为负极，错误；Al遇浓HNO3发生钝化，而常温下铜与浓HNO3剧烈反应，所以反应为Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，Cu为负极，正确。
15．C [解析] 由示意图可知，反应物总能量低于生成物总能量，故正反应为吸热反应；升高温度时正、逆反应速率均增大。
16．(1)3X(g)＋Y(g) 2Z(g) (2)0.05 mol·L－1·min－1 (3)等于
[解析] (1)根据反应中各物质的物质的量的变化值之比等于其化学计量数之比可写出化学方程式，另外，由图知2 min时反应达到最大限度，确定为可逆反应，应用“”连接。(2)v(Z)＝＝0.05 mol·L－1·min－1。计算过程中应注意体积浓度的计算。(3)反应达到最大限度时正逆反应速率相等。
17．(1)2P(s)＋3Cl2(g)===2PCl3(g) ΔH＝－612 kJ/mol
(2)PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH＝＋93 kJ/mol
(3)因为PCl5分解反应是吸热反应，温度太高，不利于PCl5的生成
(4)－399 kJ/mol 等于
(5)PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl
18．Ⅰ.负 CH4－8e－＋10OH－===7H2O＋CO O2＋4e－＋2H2O===4OH－
Ⅱ.(1)正 (2)Ag 2.16 (3)2Cl－－2e－===Cl2↑ 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
[解析] Ⅰ.甲烷和氧气形成燃料电池，通CH4的电极a为负极，CH4发生氧化反应，电极反应式为CH4－8e－＋10OH－===7H2O＋CO，b为正极，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。
Ⅱ.两个串联的电解池，电解H2SO4溶液即电解水，由图可知c极产生O2，为阳极，d极产生H2，为阴极，则N极为负极，M极为正极，Pt电极为阴极，有Ag析出。n(H2)＝2n(O2)＝×＝0.01 mol，根据电子守恒m(Ag)＝0.01 mol×2×108 g·mol－1＝2.16 g。
19．(1)在试管中分别加入表面积相同的Cu、Mg、Fe (2)验证物质性质对反应速率的影响 (3)收集一定体积气体所需的时间或一定时间内收集气体的体积
(4)0.05 mol·L－1 H2SO4溶液、2 mol·L－1 H2SO4溶液、Fe
[解析] 对比实验应注意控制变量。物质性质不同的固体，接触面积应相同。若收集气体体积相同，则应测定时间。在验证硫酸浓度的影响时，不能选择18 mol·L－1的浓H2SO4，因为Fe遇浓 H2SO4钝化，加热条件下生成的气体也不是氢气。
20．(1)abcd (2)a c (3)①0.01 mol·L－1·s－1 ②cd
[解析] (3)压强是反应前的倍，根据阿伏伽德罗定律，则生成气体的物质的量也是反应前的倍。
反应： CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)
初始： 1 mol 3 mol
变化： x 3x x x
20 s末： 1－x 3－3x x x
＝
x＝0.4 mol，v＝＝0.01 mol·L－1·s－1。
21．(1)①3 1 ②0.1 mol·L－1·s－1 (2)①1.806×1023 ②1.5 mol·L－1
[解析] (1)①根据各物质的浓度变化之比等于化学计量数之比，可得a＝3，b＝1。(2)碳棒、铁片和稀硫酸组成的原电池反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，据此可知产生1 mol H2转移2 mol(即2NA)电子，消耗1 mol H2SO4；已知产生H2的物质的量为＝0.15 mol，故转移0.3 mol电子，0.3NA＝0.3×6.02×1023＝1.806×1023个；同时消耗0.15 mol H2SO4，溶液中剩余0.2 L×1.5 mol·L－1－0.15 mol＝0.15 mol，故溶液中H＋的物质的量浓度为1.5 mol·L－1。
