第1课时 化学键及其类型
[学习目标定位] 1.了解化学反应中物质发生变化的实质，学会从微观的角度认识化学反应。2.了解化学键的含义，理解共价键、离子键的概念及它们的形成过程。3.熟悉化学键类型与物质间的关系，会判断元素间形成的化学键类型。
一、化学键与物质变化
1．通常情况下水比较稳定，不易分解，但在通电时分解生成氧气和氢气。这是因为在水分子中氢原子和氧原子之间存在着________相互作用，要破坏这种相互作用就要____________能量，通电就是为破坏这种相互作用提供所需的能量。
由以上分析可知，化学键的概念是_________________________________________。
2．用化学键的观点分析2H2O2H2↑＋O2↑反应的过程：
(1)水分子断裂的是______键，形成的是________________键。如图所示：
(2)化学反应中物质变化的实质是________________________________。在物质变化过程中原子的种类和个数______。
1．只有______的两个或多个原子间的____________才能称为化学键。
2．判断一个变化过程中是否发生了化学反应，不仅要看有无旧化学键的断裂，而且还要看有无新化学键的形成。如果一个变化过程中只有旧键断裂而无新键形成，则该变化不是化学变化，如氯化氢溶于水，氯化氢分子中氢原子和氯原子间的化学键发生了断裂，但没有新化学键形成，故不属于化学变化。
1．下列关于化学键的说法中正确的是( )
①相邻原子间的相互作用叫做化学键 ②化学键既存在于相邻原子间，又存在于相邻分子间 ③在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ④相邻原子之间强烈的相互吸引作用叫做化学键 ⑤化学键是指相邻原子间强的相互作用
A．②③④ B．③④⑤ C．①②③ D．只有⑤
2．下列变化不需要破坏化学键的是( )
A．加热氯化铵 B．干冰升华
C．水通电分解 D．氯化氢溶于水
二、共价键和离子键
1．共价键
(1)共价键的形成过程
①氯分子的形成过程
两个氯原子都提供______个电子，在两个氯原子间形成__________，使两个氯原子最外电子层都达到________结构，形成氯分子。
②氯化氢的形成过程
③因为稀有气体__________________结构，所以稀有气体原子间不形成共价键。
(2)共价键
①共价键的概念是________通过__________形成的化学键；成键微粒是______，作用实质是__________与两原子的电性作用。
②共价键成键的原因：非金属元素的原子最外层电子________________，原子间通过__________形成共价键。
2．离子键
(1)离子键的形成过程(以NaCl为例)
Na原子和Cl原子最外层电子数分别为____和____，均不稳定。
它们通过得失电子后达到______________结构，分别形成______和______，两种带相反电荷的离子通过__________形成NaCl。
(2)离子键
①离子键的概念是______________通过______作用形成的化学键；构成离子键的微粒是________________。
②离子键的作用实质是______作用。即指阴、阳离子之间的__________及电子与电子之间、原子核与原子核之间的______处于平衡时的总效应。
③离子键成键的原因：原子间通过______电子达到______结构，形成离子键。
归纳总结
共价键
离子键
成键微粒
原子
阴、阳离子
成键原因
非金属元素的原子最外层电子未达到稳定结构，原子间通过共用电子对形成共价键
活泼金属与活泼非金属化合时易发生电子得失达到稳定结构，形成离子键
成键实质
形成共用电子对
阴、阳离子之间的静电作用
成键元素
非金属元素原子之间、非金属元素原子与不活泼金属元素原子之间
一般是活泼金属元素与活泼非金属元素，如ⅠA、ⅡA)与ⅥA、ⅦA之间
形成过程
实例
HCl、CO2、H2SO4等
Na2O、NaCl、MgS、CaF2等
3．下列说法不正确的是( )
A．阴、阳离子结合成化合物的静电作用属于离子键
B．原子之间通过共用电子形成的化学键叫做共价键
C．化学键指的是相邻原子间的强的相互作用
D．完全由非金属元素形成的化合物中不含离子键
4．下列各组物质中化学键的类型完全相同的是( )
A．NaCl MgCl2 Na2O
B．H2O MgO CO2
C．Na2S NaOH H2SO4
D．NH4Cl NaNO3 NH3
1．根据化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成这一事实，下列变化不属于化学变化的是( )
A．白磷在260 ℃时转化为红磷
B．石墨在高温下转化为金刚石
C．NaCl熔化
D．五氧化二磷吸水
2．下列物质的变化过程中，共价键明显被破坏的是( )
A．I2升华
B．NaCl颗粒被粉碎
C．冰融化
D．HCl溶于水得到盐酸
3．下列物质中既有离子键又有共价键的是( )
A．CaCl2 B．H2O
C．K2O D．NaOH
4．下列各组物质中，化学键类型不同的是( )
A．NaCl和HNO3 B．H2O和NH3
C．CaF2和CsCl D．CCl4和HCl
5．下列关于化学键的叙述正确的是( )
A．化学键既存在于相邻原子间，又存在于不相邻原子间
B．两个原子之间的相互作用叫化学键
C．化学键指的是相邻原子间的强烈的相互作用
D．阴、阳离子之间通过静电吸引而形成的化学键为离子键
6．(1)下列变化中，既有共价键和离子键断裂，又有共价键和离子键形成的是________。
A．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
C．Cl2＋H2O===HCl＋HClO
D．Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl
(2)下列物质中：①N2、②H2O、③Na2O2、④CaCl2、⑤KHS、⑥NaF、⑦NaOH、⑧SiO2、⑨Ar、CO2，其中只含有共价键的物质是____________；只含有离子键的物质是__________；既含有离子键，又含有共价键的物质是________；不存在化学键的物质是________。
答案精析
新知导学
一、
1．很强的 消耗较高的 相邻原子间的强相互作用
2．(1)氢氧 氢氢键和氧氧 (2)旧化学键的断裂和新化学键的形成 不变
归纳总结
1．相邻 强相互作用
活学活用
1．D 2.B
二、
1．(1)①一 共用电子 8e－稳定 ③原子最外层为稳定
(2)①原子间 共用电子 原子 共用电子 ②未达到稳定结构
共用电子
2．(1)1 7 8电子稳定 Na＋ Cl－ 静电作用
(2)①阴、阳离子之间 静电 阳离子、阴离子 ②静电 静电引力 斥力 ③得失 稳定
归纳总结
活学活用
3．D [化学键的概念中有两点必须注意：一个是“相邻原子间”，一个是“强相互作用”。当阴、阳离子间形成离子键时，不但有这两种离子的静电吸引作用，而且也存在两种离子的核外电子之间、两种离子的原子核之间的排斥作用，形成了吸引与排斥的平衡。D项，非金属元素形成的化合物中也可能含有离子键，如铵盐。]
4．A [NaCl、MgCl2、Na2O、MgO、Na2S中只含有离子键，H2O、CO2、H2SO4、NH3中只含共价键，NaOH、NH4Cl、NaNO3中既含共价键，又含离子键。]
达标检测
1．C [A、B、D三项的变化过程均有旧化学键断裂和新化学键形成，属于化学变化；C项中NaCl熔化只有旧化学键断裂而无新化学键形成，故不属于化学变化。]
2．D [HCl分子中存在H—Cl共价键，溶于水后得到盐酸，HCl电离出H＋和Cl－，溶液中不再存在HCl分子。]
3．D
4．A [A项，NaCl只含离子键，HNO3中只含共价键；B、D项均为共价键；C项均为离子键。]
5．C [化学键的定义中有两点必须注意：一个是“相邻原子间”，一个是“强相互作用”。A项和B项都没有准确说明这两点，所以不正确。当阴、阳离子间形成离子键时，不但有这两种离子的吸引作用，而且也存在两种离子的核外电子之间、两种离子的原子核之间的排斥作用，形成了吸引与排斥的平衡，D项只强调阴、阳离子间的强烈吸引作用，却没有说明排斥作用，所以不正确。]
6．(1)A (2)①②⑧⑩ ④⑥ ③⑤⑦ ⑨
解析 (1)A项，Na2O2中既含有共价键，又含有离子键，与CO2反应时，其中共价键和离子键都会断裂，又重新组合为新的共价键和离子键；B项，不涉及离子键的断裂；C项，不涉及离子键的断裂和形成；D项，不涉及共价键的断裂和形成。
第2课时 化学键与物质类别
[学习目标定位] 1.掌握化学键类型(共价键、离子键)与共价化合物、离子化合物之间的关系，会判断物质中的化学键。2.会用电子式表示共价键、离子键的形成过程，会书写常见物质的电子式。3.知道化学键的强弱对物质性质的影响。
一、离子化合物与共价化合物
1．有下列三组物质：①NO、CO2、HCl、CCl4 ②MgO、Na2O、NaCl、K2S ③KOH、NaNO3、NH4Cl、Na2O2
分析回答下列问题：
(1)上述三组物质共同的类别是________。
(2)分别指出三组物质中的化学键类型：
①________；②________；③______________________。
(3)由以上分析可知，化合物按构成微粒之间的化学键类型进行分类，分为____________和____________两类。
2．离子化合物和共价化合物
(1)离子化合物是含有______键的化合物。常见的离子化合物有：
①活泼非金属元素(ⅥA族、ⅦA族)与活泼金属元素(Ⅰ A族、Ⅱ A族)形成的化合物，如NaCl、CaO、MgBr2等；
②大多数__________，如Na2CO3、KNO3等；
③可溶性______，如NaOH、Ba(OH)2等；
④______，如NH4Cl、NH4HCO3等；
⑤金属________、金属过氧化物，如Na2O、Na2O2等。
(2)共价化合物是______________________。常见的共价化合物有：
①非金属元素的________，如H2S、HCl等；
②______，如H2SO4、HNO3等；
③______________，如CO2、SiO2等；
④弱碱，如NH3·H2O等；
⑤大多数____________，如CH4、CH3CH2OH等。
1．离子化合物与离子键之间的关系
(1)三个“一定”
①离子化合物中一定含有________；
②含有________的化合物一定是离子化合物；
③____________中一定含有阴离子和阳离子。
(2)两个“不一定”
①离子化合物中不一定含有金属元素，如NH4Cl等；
②含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。
2．共价化合物与共价键之间的关系
(1)两个“一定”
①共价化合物中一定________共价键；
②共价化合物中一定________离子键。
(2)两个“不一定”
①含共价键的物质不一定是共价化合物，也可能是单质，如O2、N2、H2、Cl2等；
②含共价键的化合物不一定是共价化合物，也可能是离子化合物，如NaOH、Na2O2等。
1．下列有关化合物的说法正确的是( )
A．含有共价键的化合物一定是共价化合物
B．分子中只有共价键的物质一定是共价化合物
C．非金属元素不能形成离子化合物
D．含有离子键的化合物一定是离子化合物
2．下列各组物质中，都是共价化合物的是( )
A．H2S和Na2O2
B．H2O2和CaF2
C．NH3和N2
D．HNO3和HClO
二、物质的电子式及其应用
1．由于在化学反应中，一般是原子的____________发生变化，为了方便，我们在元素符号周围用“·”(小黑点)或“×”(叉号)表示原子或离子的____________的式子叫做电子式。
2．电子式的书写
(1)原子的电子式：
氢原子____、钠原子________、氮原子________、氯原子________。
(2)单质及化合物的分子的电子式：
氯分子__________，氮分子__________、氯化氢分子__________、水分子______________、甲烷______________。
(3)简单阳离子的电子式：
简单阳离子是原子失去最外层电子后形成的，其电子式就是其阳离子符号，如Na＋、Mg2＋等。
(4)阴离子的电子式：
氯离子________、氧离子________、氢氧根离子________。
(5)离子化合物的电子式：
氧化钙__________________、硫化钾__________________________________________。
3．用电子式表示下列物质的形成过程：
(1)NaCl：___________________________________________________。
(2)MgBr2：____________________________________________________。
(3)H2O：________________________________________________________________________。
用电子式表示物质形成过程时需要注意
(1)连接号必须使用“―→”，不能用等号。
(2)左边写出______的电子式，右边写出共价分子或离子化合物的电子式。
(3)书写离子化合物的形成过程时，右边构成离子化合物的每个______的电子式都要单独写，不能合并，而且要符合相邻关系。
(4)离子的电子式要标__________________，阴离子和复杂阳离子的电子式要用[ ]表示。
(5)要和化学方程式区别开，形成过程只是表示由__________形成物质的过程，左侧不能写成物质的化学式。
3．下列电子式正确的是( )
4．(1) 写出下列物质的电子式：
H2：__________，CO2：__________，Na2O：__________，Na2O2：____________，KOH：____________。
(2)用电子式表示下列物质的形成过程：
①N2：________________________________________________________________________；
②HCl：________________________________________________________________________；
③CaBr2：________________________________________________________________________；
④KF：________________________________________________________________________。
离子化合物和共价化合物的比较
化合物类别
离子化合物
共价化合物
概念
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
化学键类型
离子键，可能含有共价键
共价键
熔、沸点
较高
一般较低，个别很高(如SiO2)
硬度
较大
一般较小，个别很大(如SiO2)
溶解性
一般易溶于水
部分溶于水
导电性
熔融状态下或水溶液中导电
熔融状态下不导电，溶于水有的导电(如酸)，有的不导电(如酒精)
熔化时破坏的作用力
一定破坏离子键
一般不破坏共价键
1．下列说法正确的是( )
A．离子化合物中只能含有离子键
B．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C．由共价键形成的分子一定是共价化合物
D．只有非金属原子间才能形成共价键
2．下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
物质
MgCl2
CO2
HCl
NaOH
所含化学键类型
离子键、
共价键
共价键
离子键
离子键、共价键
所属化合物类型
离子化
合物
共价化合物
离子化合物
共价化合物
3.下列物质中属于含有共价键的离子化合物的是( )
A．KOH B．Br2
C．MgCl2 D．H2S
4．氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠一定是离子化合物的是( )
A．具有较高的熔点
B．熔融状态下能导电
C．水溶液能导电
D．常温下能溶于水
5．C、H、O、Cl、Na五种元素相互结合，写出符合下列条件的化学式：
(1)由两种元素组成的离子化合物(写三种)：________________________________
________________________________________________________________________。
(2)由两种元素组成的共价化合物(写六种)：_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由三种元素组成的离子化合物(写三种)：__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由三种元素组成的共价化合物(写三种)：____________________________________
________________________________________________________________________。
6．短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系(反应条件略去)：
已知：
a．常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多。
b．甲分子中含10个电子，乙分子含有18个电子。
(1)写出X的化学式是________。
(2)化合物丙的电子式为________________________________________________________。
(3)写出甲与乙反应生成丙的化学方程式________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)甲＋乙→丙反应过程断裂的化学键类型是________，生成的化学键类型是__________________。
答案精析
新知导学
一、
1．(1)化合物
(2)①共价键 ②离子键 ③既有共价键，又有离子键
(3)离子化合物 共价化合物
2．(1)离子 ②含氧酸盐 ③强碱 ④铵盐 ⑤氧化物
(2)只含有共价键的化合物 ①氢化物 ②酸类 ③非金属氧化物 ⑤有机化合物
归纳总结
1．(1)①离子键 ②离子键 ③离子化合物
2．(1)①只含有 ②不含有
活学活用
1．D 2.D
二、
1．最外层电子 最外层电子
2．
3．(1)
(2)
(3)
归纳总结
(2)原子 (3)离子 (4)离子所带的电荷数 (5)原子
活学活用
3．C [A项，应为，B项，应为，D项，应为。只有C项正确。]
4．(1)
(2)①
③
④
达标检测
1．B [含有共价键和离子键的化合物为离子化合物，A项错误；化合物分子一定不含离子键，B项正确；由共价键形成的分子可为单质，也可为化合物，C项错误；一般非金属原子间形成共价键，但有些金属与非金属原子间也可形成共价键，如AlCl3，D项错误。]
2．B [A项，MgCl2仅含离子键；C项，HCl仅含共价键，是共价化合物；D项，NaOH含有离子键，是离子化合物。]
3．A [选项中OH－中存在共价键；C选项中只含有离子键；而B、D都不是离子化合物。]
4．B [只要化合物中存在离子键必为离子化合物，而离子化合物区别于共价化合物的突出特点是熔融状态下能导电，故B正确；A项，具有较高的熔点，也可能为共价化合物，如SiO2；C项，水溶液能导电，可以是共价化合物，如硫酸等；D项，能溶于水的化合物可以是离子化合物也可以是共价化合物。]
5．(1)NaCl、Na2O、Na2O2
(2)CH4、H2O、H2O2、HCl、CCl4、CO2
(3)NaOH、Na2CO3、NaClO
(4)HClO、HClO4、H2CO3
(答案合理即可)
6．(1)N2 (2)
(3)HCl＋NH3===NH4Cl (4)共价键 共价键和离子键
解析 X为双原子单质分子且共价键最多，X为N2；甲与乙两种共价化合物反应生成离子化合物丙，丙为铵盐；甲分子中含10个电子，乙分子中含18个电子，甲为NH3，乙为HCl。
第3课时 化学键与化学反应中的能量变化
[学习目标定位] 1.了解化学反应中存在能量变化，知道化学反应中能量变化的实质。2.知道常见的放热反应和吸热反应。3.能够认识化学反应中能量变化对生产和生活的意义。
一、化学反应中能量变化的实验探究
1．按照下列各实验的操作步骤，完成各实验并将观察到的实验现象及其实验结论填入表中。
实验操作
实验现象
实验结论
产生大量____、温度计指示温度______
Zn与盐酸反应的离子方程式为______________________。该反应______热量
混合溶液的温度比反应前盐酸和NaOH溶液的温度都________
酸碱中和反应__________，反应的离子方程式为____________________
①有________气味气体产生；②用手拿起烧杯，玻璃片__________；③烧杯内反应物变成______
反应的化学方程式为______，该反应______热量
2.由上述实验可知，每个化学反应都伴随着能量变化，有的______能量，有的______能量。化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为______的变化。因此化学反应可分为______反应和______反应。
1．常见的放热反应
(1)所有的燃烧反应，如木炭、H2、CH4等在氧气中的燃烧，H2在Cl2中的燃烧。
(2)酸碱中和反应，如H＋＋OH－===H2O。
(3)大多数化合反应，如H2＋Cl22HCl。
(4)铝热反应，如8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe。
(5)活泼金属与酸或H2O的反应，如2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑、2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
2．常见的吸热反应
(1)铵盐与碱的反应，如Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(2)大多数的分解反应，如NH4ClHCl↑＋NH3↑。
(3)碳与水蒸气的反应：C＋H2O(g)CO＋H2。
(4)以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应，如C＋CO22CO。
1．下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( )
A．锌粒与稀硫酸的反应
B．灼热的木炭与CO2反应
C．甲烷在氧气中的燃烧反应
D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
2．下列反应过程中的能量变化与如图一致的是( )
A．2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
B．C＋CO22CO
C．CaCO3CaO＋CO2↑
D．C＋H2O(g)CO＋H2
二、化学反应中能量变化的原因
1．从化学键角度分析化学反应中的能量变化
(1)请根据下列信息分析氢气燃烧生成水蒸气时，为什么会发生能量变化？
(2)化学反应中的能量变化可以用下图形象地表示出来：
①若E1>E2，反应________能量；
②若E12．化学反应的能量变化与物质内部能量的关系
(1)从物质内部能量分析化学反应过程：化学反应的过程可看作“储存”在物质内部的能量(化学能)转化为热能、电能或光能等形式______出来，或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量(化学能)被“______”起来的过程。
(2)化学反应的能量变化与物质内部能量的关系
①图Ⅰ中反应物内部的总能量______生成物内部的总能量，反应______能量；
②图Ⅱ中反应物内部的总能量______生成物内部的总能量，反应______能量。
归纳总结
1．化学反应的基本特征
一是物质发生了变化，即有新物质生成；二是能量发生了变化，即吸收能量或放出能量。由于拆开不同的化学键______的能量______，形成不同的化学键______的能量也______，所以化学反应中总会伴有______的变化，最终的反应结果表现为______能量和______能量。
2．化学反应中能量变化的原因
(1)从化学键的角度理解
反应物、生成物中化学键的变化关系
反应类型
断裂旧化学键吸收的总能量
＜形成新化学键释放的总能量
______能量
断裂旧化学键吸收的总能量
＞形成新化学键释放的总能量
______能量
(2)从物质储存化学能的角度理解
反应物、生成物储存的化学能的大小关系
反应类型
反应物的总能量＞生成物的总能量
______能量
反应物的总能量＜生成物的总能量
______能量
3．下列关于反应能量的说法中正确的是( )
A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化
B．化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C．已知反应：Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)为放热反应，则反应物总能量<生成物总能量
D．相同条件下，如果1 mol氢原子所具有的能量为E1，1 mol 氢分子的能量为E2，则2E1＝E2
4．氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，在反应中，断裂1 mol H—H键消耗的能量为Q1 kJ，断裂1 mol O ===O键消耗的能量为Q2 kJ，形成1 mol H—O键释放的能量为Q3 kJ。下列关系式中正确的是( )
A.2Q1＋Q2＞Q3
B.2Q1＋Q2>4Q3
C.2Q1＋Q2＜4Q3
D.2Q1＋Q2＜2Q3
1．下列对化学反应的认识中错误的是( )
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
2．下列变化过程需要吸收能量的是( )
A．2H2＋O22H2O
B．Cl＋Cl―→Cl2
C．CaO＋H2O===Ca(OH)2
D．H2―→H＋H
3．下列说法中正确的是( )
A．化合反应均是放热反应，分解反应均是吸热反应
B．燃料的燃烧反应均是放热反应
C．干冰的升华是吸热反应
D．需要点燃或加热的化学反应一定是吸热反应
4．下列图示变化为吸收能量的反应的是( )
5．根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，其中一定正确的是( )
A．H2O分解为H2与O2时放出热量
B．生成1 mol H2O时吸收热量245 kJ
C．甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系：乙>甲>丙
D．氢气和氧气的总能量小于水的能量
6．Ⅰ.如图所示，把试管放入盛有25 ℃的饱和澄清石灰水的烧杯中，试管开始放入几小块镁条，再用滴管滴入 5 mL 盐酸于试管中，试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是___________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________
(3)写出有关反应的离子方程式___________________________________________________。
(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁条和盐酸的总能量。
Ⅱ.已知断开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要吸收的能量为436 kJ、391 kJ、946 kJ。一定条件下由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要________(填“放出”或“吸收”)________ kJ的热量。
答案精析
新知导学
一、
1．气泡 升高 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 放出 高 放出热量
H＋＋OH－===H2O ①刺激性 ②粘结到烧杯的底部 ③糊状
Ca(OH)2＋2NH4Cl===CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 吸收
2．释放 吸收 热量 放热 吸热
活学活用
1．B [锌粒与稀硫酸的反应、甲烷的燃烧反应均是放热反应；Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应，但元素的化合价无变化，是非氧化还原反应；灼热的木炭与CO2的反应既属于吸收能量的反应，又属于氧化还原反应。]
2．A [A项，铝热反应属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，正确；B、C、D三项均为吸热反应，反应物具有的总能量低于生成物具有的总能量，错误。]
二、
1．(1)从给出的信息可知，在化学反应过程中，反应物分子中旧键断裂需吸收能量，生成物分子中新键形成需放出能量。断裂1 mol H2和 mol O2中的化学键吸收的能量总和为436 kJ＋249 kJ＝685 kJ，而形成1 mol H2O的共价键释放930 kJ能量，放出的能量大于吸收的能量，故该反应要放出能量。
(2)①吸收 ②释放
2．(1)释放 储存 (2)①大于 释放 ②小于 吸收
归纳总结
1．消耗 不同 释放 不同 能量 吸收 放出
2．(1)放出 吸收
(2)放出 吸收
活学活用
3．B [化学反应中的能量变化，不是都表现为热量的变化，还可能有其他能量的变化，如光能等，A项错误；放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，C项错误；分子变成原子需要破坏化学键，吸收能量，2E1>E2，D项错误。]
4．C [2H2＋O22H2O是放热反应，断开化学键吸收的总能量比形成化学键放出的总能量小，C项正确。]
达标检测
1．C 2.D 3.B
4．A [A项，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，该反应吸热；B项，反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量，该反应放热；C项，释放能量，不是化学反应；D项，反应放出能量。]
5．C [根据能量变化可知，1 mol H2与 mol O2断键时吸收685 kJ能量，而生成1 mol H2O放出930 kJ能量，所以H2燃烧生成H2O的反应是放热反应，则H2O的分解是吸热反应。]
6．Ⅰ.(1)①镁条上有大量气泡产生；②镁条逐渐溶解；③烧杯中析出固体(或烧杯中溶液变浑浊) (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固体 (3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ (4)小于
Ⅱ.放出 46
第1课时 化学反应的速率
[学习目标定位] 1.了解化学反应速率的概念、表示方法。2.掌握化学反应速率的计算。3.知道浓度、温度、催化剂、压强等条件对化学反应速率的影响。
一、化学反应速率及其表示方法
1．观察下列图片，说说哪些图片表示的过程中化学反应较快？哪些图片表示的过程中化学反应较慢？
2．如何定性判断下列化学反应进行的快慢？
(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(2)Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
(3)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
3．化学反应速率
(1)概念：化学反应速率是用来描述__________________的物理量。
(2)表示方法：通常用__________________________________________来表示。
(3)计算：表达式为v＝或v＝。
式中：Δc为______的变化量，一般以mol·L－1为单位；Δt为时间，单位常用s或min表示。
(4)常用单位：________________1或________________。
4．在一个体积为2 L的密闭容器中发生反应2SO2＋O2((2SO3，经过5 s后，测得SO3的物质的量为0.8 mol。填写下表：
有关反应物质
SO2
O2
SO3
物质的量浓度变化
化学反应速率
化学反应速率之比
1．对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，因此不用固体或纯液体表示反应速率。
2．化学反应速率是平均速率，而非瞬时反应速率。
3．表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。例如，化学反应N2＋3H2((2NH3，用H2表示该反应的反应速率时写成v(H2)。
4．对于一个具体的化学反应，反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的，所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。对于反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。
5．同一时间内的同一个化学反应，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，一种物质的化学反应速率可代表整个化学反应的反应速率。
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C．化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1
D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
2．反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.015 mol－1·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1，则此反应在不同条件下进行最快的是( )
A．① B．①③
C．②④ D．②
3．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) 3.0 1.0 0
2 s末浓度(mol·L－1) 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是( )
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2
C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
二、影响化学反应速率的因素
1．按表中实验内容完成实验，观察现象填写下表：
实验内容
实验现象
实验结论
分别将两块同样大小的镁条、铁片同时加入等体积0.5 mol·L－1盐酸中
分别将两块同样大小的铁片同时加入等体积0.5 mol·L－1盐酸、3 mol·L－1盐酸
分别将两块同样大小的铁片同时加入盛有等体积0.5 mol·L－1盐酸的甲、乙两支试管中，再将甲试管用酒精灯加热，对比观察现象
取甲、乙两支试管，各加入3 mL 3%的过氧化氢溶液，往甲试管中加入少量二氧化锰粉末，对比观察现象
分别将两份等体积的3 mol·L－1盐酸同时加入盛有等质量的块状碳酸钙及碳酸钙粉末的试管中
2.影响化学反应速率的因素除__________________外，还有反应物的________、固体________、压强、溶剂、光波等许多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。
1．影响化学反应速率的主要因素(内因)
影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身的性质。
2．影响化学反应速率的外界因素(外因)
(1)温度：其他条件不变时，升高温度，化学反应速率________；降低温度，化学反应速率________。一般温度每升高10 ℃，其化学反应速率将增大2～4倍。
(2)催化剂：其他条件不变时，使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。催化剂具有选择性，即不同的化学反应一般需要不同的催化剂。催化剂参与化学反应，但其化学性质和质量在反应前后不变。
(3)溶液的浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率________；减小反应物的浓度，化学反应速率________。
(4)压强：对于有气体参加的反应，其他条件不变时，增大气体压强，化学反应速率________；减小气体压强，化学反应速率________。
(5)固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积________，与其他反应物的接触面积________，化学反应速率________。
关键提醒：(1)当其他条件不变时，升高温度，不管是对于释放能量的反应还是吸收能量的反应，反应速率都增大；降低温度，反应速率都减小。
(2)有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是通过改变浓度而引起的。当压缩体积或充入反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率；若体积不变，充入不参与反应的气体，虽然容器压强增大，但反应物浓度没有发生变化，化学反应速率不变。
4．在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)＋Fe2O3(s)3CO2(g)＋2Fe(s)。下列说法正确的是( )
A．增加Fe2O3的量反应速率加快
B．升高温度反应速率不一定变化
C．再充入CO反应速率加快
D．充入N2使压强增大反应速率加快
5．把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，请回答下列问题：
(1)反应时间由O→a不产生氢气的原因是_________________________，有关的化学方程式为
________________________________________________。
(2)反应时间由a→c产生氢气的速率逐渐增大的主要原因是______________________。
(3)反应时间从c以后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是____________________。
6．已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂，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( )
1．已知合成氨反应的浓度数据如下：
N2＋3H2((2NH3
起始浓度/mol·L－1
1.0
3.0
0
2 s末浓度/mol·L－1
0.6
1.8
0.8
当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时，其速率为( )
A．0.2 mol·L－1·s－1 B．0.4 mol·L－1·s－1
C．0.6 mol·L－1·s－1 D．0.8 mol·L－1·s－1
2．在一定条件下，向体积为2 L的密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应：N2＋3H2((2NH3,2 min时，测得剩余的N2为1 mol，则下列化学反应速率的表达式中正确的是( )
A．v(N2)＝1 mol·L－1·min－1
B．v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1
C．v(NH3)＝0.25 mol·L－1·min－1
D．v(N2)＝0.5 mol·L－1·min－1
3．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )
①加热 ②不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸 ③增大稀硫酸的用量 ④不用铁片，改用铁粉
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
4．NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地反应，生成N2和CO2，下列对此反应的叙述中正确的是( )
A．升高温度能加快反应速率
B．降低压强能加快反应速率
C．改变压强对反应速率无影响
D．使用催化剂不能加快反应速率
5．下列判断正确的是( )
A．0.1 mol·L－1盐酸与0.1 mol·L－1醋酸分别与足量Cu(OH)2反应，反应速率相同
B．0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硝酸分别与大小相同的大理石反应，反应速率相同
C．Mg和Fe与0.1 mol·L－1的盐酸反应，反应速率相同
D．0.1 mol·L－1的盐酸和0.1 mol·L－1的硫酸分别与Mg反应，反应速率相同
6．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)产生氢气体积(V)的数据，绘制得到如图所示的4条曲线，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别
c(HCl)/mol·L－1
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
A.4、2、3、1 B．1、2、3、4
C．3、4、2、1 D．1、2、4、3
答案精析
新知导学
一、
1．火箭发射、汽油的燃烧过程中化学反应较快；溶洞形成、铁制品生锈过程中化学反应较慢。
2．常通过化学反应现象变化的快慢来定性判断化学反应速率的快慢：(1)观察气泡逸出的快慢；(2)观察沉淀产生的快慢；(3)观察溶液颜色变化的快慢。
3．(1)化学反应的快慢 (2)单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量 (3)浓度 (4)mol·L－1·s－ mol·L－1·min－1
4．0.4 mol·L－1 0.2 mol·L－1 0.4mol·L－1 0.08 mol·L－1·s－1
0．04 mol·L－1·s－1 0.08 mol·L－1·s－1 2∶1∶2
活学活用
1．D [A项，化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应；B项，固体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率；C项，0.8 mol·L－1·s－1表示1 s的时间内，某物质的浓度变化了0.8 mol·L－1；D项，化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量。]
2．D [化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，则用A表示的化学反应速率分别为①中v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1×3＝1.35 mol·L－1·min－1；③中v(A)＝v(C)＝×0.015 mol·L－1·min－1＝0.022 5 mol·L－1·min－1；④中v(A)＝v(D)＝×0.45 mol·L－1·min－1＝0.675 mol·L－1·min－1，所以在不同条件下，进行最快的是②，D项正确。]
3．B [v(A)∶v(B)∶v(C)＝∶∶＝3∶1∶2，即物质化学计量数之比＝3∶1∶2。]
二、
1．(从左到右，从上到下)镁条与盐酸反应产生气泡速率较快 决定化学反应速率大小的主要因素是反应物本身的性质 铁片与3 mol·L－1盐酸反应产生气泡速率较快 其他条件相同，反应物浓度越大，化学反应速率越快 用酒精灯加热的试管中产生气泡速率较快 其他条件相同，温度越高，化学反应速率越快 加入二氧化锰的试管中产生气泡速率较快 其他条件相同，加入催化剂能加快化学反应速率 碳酸钙粉末与盐酸反应产生气泡速率较快 其他条件相同，反应物固体物质颗粒越小，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越快
2．浓度、温度和催化剂 状态 表面积
归纳总结
2．(1)增大 减小 (3)增大 减小 (4)增大 减小 (5)越大 越大 越大
活学活用
4．C [Fe2O3为固体，增加固体的量，浓度未变，反应速率不变，A项错误；温度对任何反应都有影响，B项错误；充入CO后，c(CO)增大，反应速率加快，C项正确；恒容充入N2，虽然压强增大，但并未引起c(CO)的变化，反应速率不变，D项错误。]
5．(1)硫酸首先与铝片表面的氧化铝反应，不产生氢气 Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O
(2)反应放热使溶液温度升高，反应速率增大
(3)硫酸的浓度减小使反应速率减小
解析 (1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气。
(2)a→c段，虽然硫酸的浓度逐渐减小，但是该反应是放出热量的反应，反应进行中溶液温度逐渐升高，温度升高，化学反应速率增大。
(3)反应时间从c以后，硫酸的浓度逐渐减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。
6．D [当探究温度对化学反应速率的影响时，必须保证其他条件相同的情况下，再改变温度观察反应速率的变化。]
达标检测
1．B 2.B
3．C [用98%的浓硫酸代替稀硫酸，不能增大Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑的反应速率，其原因是Fe在浓硫酸中钝化、Fe与浓硫酸反应不生成H2等。]
4．A [升高温度能加快反应速率，降低温度能减慢反应速率；对有气体参加的反应来说，压强的改变对反应速率有影响，增大压强能加快反应速率，降低压强能减慢反应速率；使用正催化剂能够加快反应速率。]
5．B [A项，前者c(H＋)大于后者，前者反应速率快；B项，二者c(H＋)相同，均发生反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，反应速率相同；C项，活泼性：Mg>Fe，二者与相同浓度的盐酸反应时，前者反应速率快；D项，后者c(H＋)大，故后者反应速率快。]
6．C [其他条件一定时，溶液的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体由块状变为粉末状都能显著加快反应速率。实验1中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以实验3的反应速率大于实验2的反应速率；实验3和实验4虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，无法比较，故答案可能是3、4、2、1或4、3、2、1。]
第2课时 化学反应的限度
[学习目标定位] 1.知道可逆反应、化学平衡和化学反应的限度的含义，认识当一定的外界条件改变时化学反应限度可能发生改变。2.认识化学平衡的特征，会判断化学平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。
一、化学平衡的建立及其特征
1．可逆反应
(1)定义：在相同条件下，同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应。
(2)特征
①可逆反应在一定条件下不能进行到底，只能进行到一定程度，反应有一定限度，即达到____________，此时各物质的量都大于零。
②在可逆反应的化学方程式中，用“________”号代替“===”号。
2．化学平衡的建立
(1)对于可逆反应2SO2＋O22SO3，在一定温度下，将 2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定体积的密闭容器中。其化学反应速率与时间关系如图所示。分析回答下列问题：
①反应开始时，正反应速率________，原因是________________；逆反应速率________，原因是________________________________________________________________________。
②反应进行中，正反应速率的变化是____________，原因是____________________；逆反应速率的变化是____________，原因是____________________。
③反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是____________，反应物的浓度____________，生成物的浓度____________。
(2)化学平衡状态也可从逆反应开始建立。如图：
3．化学平衡状态
(1)化学平衡状态的概念：在一定条件下________反应进行到一定程度时，____________与____________相等，反应物和生成物的________都不再随时间的延长而发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。
(2)化学平衡状态的特征：
4．影响化学反应限度的因素
(1)决定因素：化学反应的限度首先决定于____________________。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同，反应物的最大转化率不同。
(2)外界因素：化学反应的限度受__________、________、________等条件的影响。改变其中的一个条件，可以在一定程度上改变一个________________。要注意的是，压强只影响__________的可逆反应的限度。
归纳总结
化学平衡状态的判断方法
(1)v正＝v逆，反应达到平衡状态；
(2)反应过程中，可变量保持不变时，反应达到平衡状态，恒定量不能作为平衡的标志。
举例分析如下：
反应
依据
mA(g)＋nB(g)((pC(g)＋qD(g)
是否一定平衡
v正＝v逆
①单位时间内消耗了m mol A，同时生成了m mol A，即v正＝v逆
一定平衡
②单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，即v正＝v逆
一定平衡
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆
不一定平衡
④单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D，均指v逆
不一定平衡
⑤单位时间内同一物质断裂的化学键与生成的化学键的物质的量相等
一定平衡
各组分的浓度保持不变
①各物质的物质的量或物质的量分数不再变化
一定平衡
②各物质的质量或质量分数不再变化
一定平衡
③各气体的体积分数不再变化
一定平衡
④总体积、总压强、总物质的量不再变化
不一定平衡
⑤含有有色物质的体系，颜色不再变化
一定平衡
压强
①恒温恒容，m＋n≠p＋q时，总压强不再变化
不一定平衡
②恒温恒容，m＋n＝p＋q时，总压强不再变化
温度
其他条件不变，反应体系温度一定时
一定平衡
密度
密度不再变化
不一定平衡
1．在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g)((2HI(g)达到化学平衡状态的标志是( )
A．单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol HI生成
B．单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol I2生成
C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化
D．1个H—H键断裂的同时，有2个H—I键断裂
2．在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，能说明反应A(s)＋2B(g)((C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体的总物质的量
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
二、化学平衡的移动
1．实验探究温度改变对化学平衡的影响
实验原理
2NO2(g)((N2O4(g) 反应____热
(________色) (________色)
实验内容
将装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的圆底烧瓶分别浸入冷水和热水中
实验现象
浸到冷水中时混合物颜色________，浸到热水中时混合物颜色________
解释与
结论
①受热颜色变深，说明NO2浓度________，即升高温度原平衡被破坏，平衡向______方向移动重新建立新平衡
②冷却颜色变浅，说明NO2浓度________，即降低温度平衡被破坏，平衡向________方向移动重新建立新平衡
2.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。
1．化学平衡移动的概念：已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被________，并在新的条件下建立起________________的过程。
(1)化学平衡移动过程可表示为
(2)化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正 ≠v逆，平衡才发生移动。
(3)若条件改变引起：
①v正>v逆?平衡正向移动；
②v正③v正、v逆同时改变，若v正＝v逆?平衡不移动。
2．影响化学平衡移动的因素有：___________、___________、_________等。
3．引起化学平衡移动的根本原因是( )
A．浓度的改变
B．压强的改变
C．使用了催化剂
D．正、逆反应速率的改变程度不同
4．下列叙述不能肯定判断某化学平衡发生移动的是( )
A．反应体系的温度改变
B．反应混合物中各组分的百分含量改变
C．正、逆反应速率改变
D．反应物的转化率改变
1．下列关于化学反应限度的叙述错误的是( )
A．不同的化学反应，限度可能不同
B．可以通过改变温度来控制化学反应的限度
C．可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度
D．当一个化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应速率相等
2．下列不属于可逆反应的是( )
A．Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O
B．N2＋3H22NH3
C．Cl2＋H2O((HCl＋HClO
D．2NO2(g)((N2O4(g)
3．有关2SO2＋O22SO3的说法中不正确的是( )
A．该反应为可逆反应，故在一定条件下SO2和O2不可能全部转化为SO3
B．达到平衡后，反应就停止了，故正、逆反应速率相等且均为零
C．一定条件下，向某密闭容器中加入2 mol SO2和1 mol O2，则从反应开始到达到平衡的过程中，正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，某一时刻之后，正、逆反应速率相等
D．平衡时SO2、O2、SO3的分子数之比不再改变
4．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．达到化学平衡后，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．平衡后，再充入NH3，由于其他物质的浓度不变，反应速率虽增大，平衡不会发生移动
5．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X2(g)＋Y2(g)((2XY(g)已达到平衡的是( )
A．容器内的总压强不随时间变化
B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化
C．XY气体的物质的量分数不变
D．X2和Y2的消耗速率相等
6．下列①～⑩的说法中可以证明2HI(g)((H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是________；在⑥～⑩的说法中能说明2NO2(g)((N2O4(g)已达平衡状态的是____________。
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③百分含量：ω(HI)＝ω(I2)
④容器内HI、H2、I2(g)共存
⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1
⑥温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑦温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
⑧条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨温度和压强一定时，混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
答案精析
新知导学
一、
1．(2)①平衡状态 ②((
2．(1)①最大 反应物浓度最大 为0 生成物浓度为0 ②逐渐减小 反应物浓度逐渐减小 逐渐增大 生成物浓度逐渐增大 ③大小相等 不再改变 不再改变
3．(1)可逆 正反应速率 逆反应速率 浓度 (2)可逆反应 ＝
≠ 动态 保持一定 化学平衡的移动
4．(1)反应物的化学性质 (2)温度 浓度 压强 化学反应的限度 有气体物质参与或生成
活学活用
1．D
2．B [反应中A为固态，反应前后气体的总物质的量不变，故混合气体的压强不变不能说明反应达到平衡，①错误；ρ＝，m总变化，V总不变，故混合气体的密度不变可以说明反应达到平衡，②正确；B的物质的量浓度不变可以说明反应达到平衡，③正确；反应前后气体总物质的量不变，气体总物质的量不变不能说明反应达到平衡，④错误。]
二、
1．放 红棕 无 变浅 变深 ①增大 逆反应 ②减小 正反应
2．吸热 放热
归纳总结
1．破坏 新的化学平衡
2．温度 反应物浓度 压强
活学活用
3．D [其他条件一定时，浓度和压强的改变可以使正、逆反应速率发生改变，它们使化学平衡发生移动是通过改变正、逆反应速率来实现的，因此化学平衡移动的根本原因是正、逆反应速率的改变。使用催化剂可以改变反应速率，但它对正、逆反应速率的影响是相同的，即催化剂不能使化学平衡发生移动。]
4．C [A项，任何反应的发生都伴随能量的变化，所以，温度改变时，化学平衡一定会发生移动；根据化学平衡的特征，各组分的百分含量不变、反应物转化率不变，可判断B项、D项平衡发生移动；C项，若v正与v逆改变的程度相同，两者仍相等，则平衡不移动。]
达标检测
1．C [反应限度主要取决于反应的本身；温度可使化学平衡移动；延长时间不可以改变反应的限度；达平衡时，v正＝v逆≠0。]
2．A [可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应，A项，正向反应和逆向反应的条件不同，故不是可逆反应。]
3．B [化学平衡是动态平衡，到达化学平衡状态时，反应并没停止，只是正、逆反应速率相等而已。]
4．A 5.C
6．②⑦⑨ ⑥⑦⑧⑨⑩
解析 对于2HI(g)((H2(g)＋I2(g)来讲，不管反应是否达到平衡，HI、H2、I2(g)总是共存的，且容器体积一定时，容器内压强、气体的平均相对分子质量和密度总是不变，④⑥⑧⑩不能证明反应已达到平衡，③⑤也与是否达到平衡无关。若生成n mol H2的同时生成2n mol HI，则说明反应已达到平衡，①错；断裂1个H—H键和断裂2个H—I键表示两个相反方向的速率相等，混合气体的颜色不再变化表示各物质浓度一定，它们可以说明反应已达到平衡。
对于反应2NO2(g)((N2O4(g)来讲，由于反应前后气体的物质的量发生变化，反应未达到平衡必然在体积不变时带来压强变化，在压强不变时带来体积变化，若未达到平衡，混合气体的平均相对分子质量、密度和颜色均将发生变化。所以⑥～⑩这5种说法都可以证明反应已达平衡状态。
第1课时 利用化学反应制备物质
[学习目标定位] 1.学会实验室制取氯气的方法，会用化学方程式表示其反应原理和尾气的处理。2.知道一些常见物质的实验室制法和工业制法。3.会识别常见的化学仪器，选择正确的气体发生装置。
一、氯气的实验室制法
1．氯气的制备原理
瑞典化学家舍勒在研究软锰矿矿石时，把盐酸和软锰矿矿石混合在一起加热，意外地发现有一种令人窒息的黄绿色气体生成，这种气体就是氯气。至今，实验室中仍用这种方法制取氯气。
(1)实验室制备氯气的原理是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)现在工业上大量制取氯气通常是电解饱和食盐水法，称作氯碱工业。其原理是___________________。
(3)从氧化还原反应知识的角度分析，上述两个反应的共同之处是____________________，不同点是____________________。
2．实验室制取氯气
按下列装置完成实验室制取氯气的实验：
(1)装置A为气体发生装置，反应的离子方程式是______________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置B的作用是________________，装置C中的试剂是________，其作用是____________。
(3)加热一段时间后，装置D中可观察到的现象是____________________。
(4)装置E中盛放的试剂是________________，其作用是__________________，反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)氯气集满的检验：将贴在玻璃棒一端的____________________________靠近集气瓶口，若试纸变成______色，说明气体已经集满。
1．氯气的工业制法——电解饱和食盐水。
2．氯气的实验室制法
原理：强氧化剂＋浓HCl；
装置：“固体＋液体气体”；
收集：向上排空气法、排饱和食盐水法；
干燥：如图所示：
检验：湿润的淀粉-KI试纸变蓝色；
尾气处理：NaOH溶液吸收。
关键提醒 (1)KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、NaClO常温下也可将浓盐酸氧化为Cl2。如：
16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；
6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。
(2)由于Ca(OH)2微溶于水，吸收Cl2时不宜用澄清的石灰水代替NaOH溶液。
(3)注意反应的条件为“浓盐酸”和“加热”，一旦盐酸变稀，反应将不再进行。
(4)为防止盐酸挥发，加热温度不宜过高，且缓缓滴加浓盐酸。
1．实验室制取氯气时有如下操作，其中正确的顺序是( )
①连接装置并检查气密性 ②缓缓加热 ③加入MnO2粉末 ④从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸 ⑤将多余氯气用NaOH溶液吸收 ⑥用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
2．实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。
(1)按气流从左到右，装置正确的连接为a→______，_______→______，_______→_______，______→_______ (填各接口字母)。
(2)装置E的作用是________________，装置D的作用是________________。
(3)装置A和D中反应的化学方程式：
A________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
(4)某校化学兴趣小组称取8.7 g二氧化锰与足量10 mol·L－1的浓盐酸反应，理论上可制得氯气的体积(标准状况)V1＝________L。若该小组量取了10 mol·L－1的浓盐酸40 mL，与足量的二氧化锰反应，理论上产生氯气的体积为V2(标准状况)，则V1________(填“>”“<”或“＝”)V2，原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、常见气体的实验室制法
1．实验室制取O2、H2、CO2、NH3、Cl2、SO2六种气体，从图Ⅰ中选取它们的发生装置，从图Ⅱ中选取它们的收集装置。
实验室制备气体
药品
制气装置
收集装置
O2
KMnO4或KClO3、MnO2
H2O2、MnO2
H2
CO2
Cl2
NH3
浓氨水、氢氧化钠(氧化钙、碱石灰)
SO2
2.实验室制取气体的一套完整的装置应当由四部分组成：
―→―→―→
(1)气体的发生装置选择：根据反应物状态(固体或液体)及反应条件(是否加热)。常见气体发生装置有________________、________________、________________三种。
(2)收集气体装置选择：根据气体的____________________________________。
(3)净化装置选择：所选除杂试剂能与杂质反应，但不与主要成分气体反应。如除去氨气杂质可选用________________，干燥氯气选用__________，干燥氨气选用______________。
(4)尾气处理装置选择：
①点燃法：如________________等易燃性气体可用此法。
②吸收法：如Cl2、HCl、SO2、NO、H2S等可用__________溶液吸收；NH3可用__________________吸收。
③转化法：采用一定的方法，使_______________即可排放。如CO能转化为CO2排放。
实验室制取气体并进行性质实验的操作方法步骤：连接组装仪器→检验装置的气密性→装入药品→制取→除杂、净化、干燥→收集、验满→性质验证→尾气处理→拆卸仪器并洗刷收存。可简记为连、检、装、制、净、集、验、拆。
3．(1)如图所示是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是________(填字母，下同)。
A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B．锌粒和稀硫酸制氢气
C．浓盐酸和二氧化锰制取氯气
D．二氧化锰和双氧水制氧气
(2)为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的装置并连接。合理的是________。
A．a—a′→d—d′→e
B．b—b′→d—d′→g
C．c—c′→d—d′→g
D．d—d′→c—c′→f
4．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
气体实验装置的设计
(1)装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→尾气吸收装置。
(2)安装顺序：由下向上，由左向右。
(3)操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品。
1．下列关于实验室制取Cl2的反应，下列说法正确的是( )
A．实验室中可用MnO2与1 mol·L－1盐酸反应制Cl2
B．每生成1 mol Cl2，转移2 mol电子
C．每消耗1 mol MnO2，起还原作用的HCl消耗4 mol
D．用烧瓶、铁架台、分液漏斗、导管可用于MnO2和浓盐酸反应制备Cl2
2．下列物质可用来干燥Cl2的是( )
①碱石灰 ②浓硫酸 ③无水CaCl2 ④P2O5
A．①② B．①③④
C．②③④ D．①②③④
3．下列关于实验室制取气体所用试剂的组合不合理的是( )
A．制Cl2：MnO2、浓盐酸
B．制H2：稀硫酸、Zn
C．制O2：MnO2、H2O2
D．制CO2：稀硫酸、CaCO3
4．实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是( )
5．下列制备和收集气体的实验装置合理的是( )
6．在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气。
(1)写出反应的化学方程式：_______________________________________________________。
(2)下图所示是一个学生设计的实验装置图。这个装置图有哪些错误？请分别指出：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
(有几处填几处)
(3)在改正的装置中，①洗气瓶中的饱和食盐水的作用：___________________；
②洗气瓶中浓H2SO4的作用：__________________________________________________；
③烧杯中的NaOH溶液的作用：___________________________________________。
7．已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气，实验装置如下图所示。
(1)请为该实验选择合适的发生装置________(填“A”或“B”)。
(2)要得到纯净、干燥的氯气，在发生装置和集气瓶之间还需要放置如下图中的________(填字母)。
(3)烧杯中所盛液体为________________，其作用是________________________________
________________________________________________________________________
答案精析
新知导学
一、
1．(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (3)把－1价的氯氧化成0价的氯 原料、条件不同
2．(1)MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (2)吸收HCl气体 浓硫酸 干燥氯气 (3)有黄绿色气体生成
(4)NaOH溶液 吸收多余的氯气 2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O (5)湿润的淀粉-KI试纸 蓝
活学活用
1．D [实验室制取氯气进行实验操作时，先连接装置并检查装置的气密性，再加药品，且先加固体再加液体，为减少HCl的挥发要缓慢加热，利用氯气的密度比空气密度大的性质用向上排空气法收集氯气，氯气有毒，最后用碱液吸收多余氯气以防止污染空气。]
2．(1)f h b c e d g
(2)除掉氯气中混有的HCl 吸收多余的氯气
(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
(4)2.24 > 随着反应的进行，盐酸浓度减小，稀盐酸不与MnO2反应，反应不再进行
解析 仪器的连接应按照制备、净化、收集、尾气吸收的顺序；E的作用是除氯化氢杂质，装置D只有一段导气管，是尾气吸收装置，内装氢氧化钠溶液。8.7 g二氧化锰物质的量为0.1 mol，MnO2与盐酸完全反应可产生0.1 mol氯气，体积为2.24 L；10 mol·L－1的浓盐酸40 mL，其中氯化氢的物质的量为0.4 mol，若0.4 mol氯化氢与足量MnO2完全反应也可产生0.1 mol氯气，但浓盐酸在反应过程中会逐渐变稀，其中的0.4 mol氯化氢不能完全反应，产生的氯气少于0.1 mol，所以V1>V2。
二、
1．a c ①④⑤ Zn粒、稀硫酸 bc ①② CaCO3、稀盐酸 bc ④⑤ MnO2、浓盐酸 d ①④⑤ Ca(OH)2、NH4Cl a c ③ Na2SO3、浓H2SO4 c ④⑤
2．(1)固—固加热 固—液加热 固—液不加热 (2)性质(溶解性及与空气的相对密度和化学性质) (3)硫酸或P2O5 浓硫酸 碱石灰 (4)①CO、H2、CH4 ②氢氧化钠 水或稀硫酸
③有毒气体转化成无毒气体
活学活用
3．(1)B (2)C
4．B [该装置为固液反应不加热制取气体，用向上排空气法收集气体，采用防倒吸的方法进行尾气处理。A项，氨气不能使用向上排空气法，错误；B项，正确；C项，铜与稀硝酸反应生成NO，在c中无法收集到纯净的NO2且不能用水吸收尾气，错误；D项，制取氯气需要加热，错误。]
达标检测
1．B [A项，实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2,1 mol·L－1盐酸为稀盐酸，错误；B项，反应前后氯由－1价变0价，为每生成1 mol Cl2，转移电子2 mol，正确；C项，反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，每消耗1 mol MnO2，参加反应的HCl为4 mol，其中起还原作用的HCl为2 mol，错误；D项，缺少酒精灯，错误。]
2．C [碱石灰主要成分是氧化钙和氢氧化钠，属于碱性干燥剂，不能用碱石灰干燥氯气等与碱反应的气体，可以干燥中性气体和氨气；浓H2SO4不能用于干燥氨气及H2S、HBr、HI还原性气体，可用于干燥氯气等酸性气体和中性气体；P2O5不能干燥氨气，可以用来干燥酸性气体和中性气体；无水CaCl2可以用来干燥除氨气之外的常见气体。]
3．D [碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙的表面使反应难以继续进行，因此，实验室应该选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳。]
4．D 5.D
6．(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)①烧瓶下面缺石棉网 ②铁圈下面缺酒精灯 ③盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 ④两个洗气瓶中的气体入口导管应插入液面下，而出口导管应靠近瓶塞
(3)①吸收挥发出的氯化氢气体 ②吸收水蒸气 ③吸收多余的氯气
7．(1)B (2)D (3)NaOH溶液 吸收多余的氯气
解析 (1)由题知，该反应制取气体的类型为固体＋液体→气体；反应不需加热，故应选择B装置。
(2)氯气中可能混有HCl、H2O(g)，HCl用饱和NaCl溶液除去，H2O(g)用浓硫酸除去，要得到纯净、干燥的氯气，应先除去HCl，再除去H2O(g)。
(3)烧杯中所盛液体为NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯气。
第2课时 化学反应为人类提供能量
[学习目标定位] 1.知道构成原电池的条件及工作原理。2.了解化学能与电能的相互转化以及化学反应的其他应用。3.了解常见的化学电源。
一、化学反应为人类提供能量
1．下图为“即热饭盒”的结构示意图。这种饭盒使用起来非常方便，撤去底部的隔板几分钟后，饭菜就变热了，试从能量转化的角度说明其中的原理。
2．铁路工人经常利用铝热剂来焊接钢轨，你能解释其中的原理吗？
3．火力发电原理：首先通过化石燃料燃烧，使________能转变为____能；加热水使之汽化为蒸气以推动蒸汽轮机，________转化为机械能；然后带动发电机发电，机械能转化为________。
4．化工生产中通过电解____________来制备烧碱、氢气和氯气，利用____能向________能的转化；物质燃烧发光是________能转化为____能；植物的光合作用是____能转化为________能。
1．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
二、化学能转化为电能
1．按要求完成下列实验，并填表：
实验步骤
现象
结论
2.原电池
(1)原电池是利用____________反应，将________能转化为____能的装置。
(2)原电池的构成条件
①自发的____________反应均可设计成原电池；
②具有______________的两个电极(金属与金属或金属与非金属导体)；
③两电极均插入__________溶液中；
④两极用导线连成闭合回路。
(3)原电池的工作原理
①根据原电池反应原理，分析下图并填空：
②原电池总反应式：________________________________________________________。
③能量转化过程：原电池在工作时，________极失去电子，电子通过导线流向______极，溶液中氧化性物质________此电子，发生__________反应，在闭合回路中形成电流，________能转化为______能。
关键提醒 (1)可以从多个角度判断原电池的正极和负极。
(2)电子只能在导体中定向移动，不能通过溶液。
2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )
①两烧杯中铜片表面均无气泡产生 ②甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 ③两烧杯中溶液的c(H＋)均减小
④产生气泡的速率甲比乙慢 ⑤甲中SO向Zn片移动，H＋向Cu片移动 ⑥乙中电流从Cu片流向Zn片 ⑦甲乙两烧杯中Cu片的质量均不变
A．①②③ B．③⑤⑦
C．④⑤⑥ D．②③④⑤⑦
3．如图所示，在铜锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为________极，电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为__________________________。
锌片上观察到的现象为___________________________________________________________；
铜为________极，电极上发生的是________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是________________________________________________________________________；
铜片上观察到的现象是______________________________________________________，
原电池总反应的离子方程式为__________________________________________。
4．①②③④四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泼性由大到小的顺序是( )
A．①③②④ B．①③④②
C．③④②① D．③①②④
原电池是把化学能转化为电能的装置。其工作原理是
1．下列反应能设计成原电池的是( )
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
B．石灰石分解反应
C．NaOH溶液与盐酸反应
D．甲烷与O2的反应
2．如图所示，下列叙述正确的是( )
A．铜是负极，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．氢离子在铜片表面被还原
3．下列说法中正确的是( )
A．原电池是把电能转化为化学能的装置
B．原电池中电子流出的一极是正极，发生氧化反应
C．原电池中电流从负极流出，从正极流入
D．原电池中的阳离子向正极移动
4．如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记下结论。其中正确的一组是( )
①Zn为正极，Cu为负极 ②H＋向负极移动 ③电子是由Zn经外电路流向Cu ④Cu极上有H2产生 ⑤若有1 mol电子流过导线，则产生的H2为0.5 mol ⑥正极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋
A．①②③ B．③④⑤
C．④⑤⑥ D．②③④
5．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b用导线连接时，铁片做正极
6．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中负极的电极反应式是_____________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是________________________________________________，
溶液中Cu2＋向________(填“B”或“C”)极移动。
(3)装置丙中溶液的c(H＋)变化是________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是_______________________________________。
答案精析
新知导学
一、
1．当撤去隔板后，镁粉、铁粉和水相互接触，镁与水发生化学反应的方程式为Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，食物被反应放出的能量加热后变成热的食物。
2．氧化铁粉末和铝粉的混合物是常用的铝热剂。使用时先点燃镁条，镁条剧烈燃烧，放出大量的热，使三氧化二铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈反应，生成氧化铝和铁单质，并放出大量的热，反应的化学方程式为Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。高温下铁呈液态，可焊接断裂的钢轨。
3．化学 热 热能 电能
4．饱和食盐水 电 化学 化学 光 光 化学
活学活用
1．D [白炽灯工作时，电能没有全部转化为光能，还转化为热能等。]
二、
1．(从左到右，从上到下)锌片逐渐溶解，表面有气泡；铜片表面无气泡 锌与稀硫酸发生置换反应产生H2，而铜则不能 锌片逐渐溶解，铜片表面有气泡，检流计指针发生偏转 导线中有电流，化学反应中化学能转化为电能 两锌片逐渐溶解且表面都有气泡，检流计指针不偏转 锌与稀硫酸反应，导线中无电流 无现象 乙醇是非电解质，导线中无电流
2．(1)氧化还原 化学 电
(2)①氧化还原 ②活动性不同 ③电解质
(3)负极 氧化反应 Zn－2e－===Zn2＋ 正极 还原反应 2H＋＋2e－===H2↑
②Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
③负 正 得到 还原 化学 电
归纳总结
还原性较弱的金属或能导电的非金属 还原反应 电子流入 电流流出 还原性较强的金属 氧化反应 电子流出 电流流入
活学活用
2．B
3．负 氧化 Zn－2e－===Zn2＋ 锌片溶解 正 还原 Cu2＋＋2e－===Cu 铜极变粗 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
解析 CuSO4为电解质溶液时，铜锌原电池的负极为锌，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，所以锌片不断溶解，正极为铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，所以铜极不断变粗，电池总反应式为Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。
4．B [①②相连时，外电路电流从②流向①，则金属活泼性①大于②；①③相连时，③为正极，则金属活泼性①大于③；②④相连时，②上有气泡逸出，则金属活泼性④大于②；③④相连时，③的质量减少，则金属活泼性③大于④，故金属活泼性由大到小的顺序为①③④②。]
达标检测
1．D [自发的氧化还原反应才能组成原电池，故D项正确。]
2．D [由图可知，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极；溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2；电子流向与电流方向相反。]
3．D [原电池是把化学能转化为电能的装置；原电池中电子流出的一极是负极，发生氧化反应；电流从正极流出，从负极流入；原电池中的阳离子向正极移动，发生还原反应。]
4．B [在该原电池中，Zn比Cu活泼，故Zn为负极，Cu为正极，电子由Zn流出经导线流向Cu；负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故每转移1 mol电子时，产生0.5 mol H2；在溶液中H＋向正极移动，SO向负极移动。故①、②、⑥错误，③、④、⑤正确，选B项。]
5．D [a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，A项正确；a、b用导线连接，铜片为正极，Cu2＋在该电极上得电子，铁片为负极，B项正确、D项错误；a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子发生还原反应生成Cu，Fe均失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C项正确。]
6．(1)A－2e－===A2＋ (2)Cu2＋＋2e－===Cu C (3)变小 (4)D>A>B>C
解析 据装置甲知活动性：A>B，A作负极，电极反应式为A－2e－===A2＋；据装置乙知活动性：B>C，正极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，由阳离子向正极移动知，Cu2＋向C极移动；据装置丙知活动性：D>A，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故c(H＋)减小。据甲、乙、丙知四种金属活动性：D>A>B>C。
第2章 化学键 化学反应与能量
章末重难点专题突破
一、物质电子式的书写方法
微粒的种类
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标明最外层电子，每个方向不能超过2个电子
最外层电子少于4时以单电子分布，多于4时多出部分以电子对分布
阳离子
单原子
离子符号
右上角标明正电荷数
Na＋、Mg2＋
多原子
元素符号紧邻铺开，周围标清电子分布
用“[]”，右上角标明正电荷数
阴离子
单原子
元素符号周围合理分布最外层电子及所获电子
用“[]”，右上角标明负电荷数
多原子
元素符号紧邻铺开，合理分布最外层电子及所获电子
相同原子不能合并，用“[]”，右上角标明负电荷数
离子化合物
由阳离子电子式和阴离子电子式组成
同性不相邻，离子合理分布，相同离子不能合并
共价化合物
由原子电子式组成
不用标“[]”和正、负电荷数
【例1】 下列化学用语书写正确的是( )
A．氯原子的结构示意图：
B．氨分子的电子式
C．氯化镁的电子式：
D．用电子式表示氯化氢分子的形成过程：
【例2】 已知五种元素的原子序数大小顺序为C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相等，其电子总数为30；D和E可形成4核10个电子的分子。试回答下列问题：
(1)写出五种元素的名称：
A_____________，B_____________，C_____________，D_____________，E_______________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程：________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出下列物质的电子式：
①D元素形成的单质________；
②E与B形成的化合物______________________；
③A、B、E形成的化合物______________；
④D与E形成的常见共价化合物__________________。
二、放热反应和吸热反应考查的两大要点
1．放热或吸热与物质稳定性的关系
物质具有的总能量越低，其分子越稳定，化学键断裂时吸收的能量越多，化学键形成时放出的能量越多；物质具有的总能量越高，其分子越不稳定，化学键断裂时吸收的能量越少，化学键形成时放出的能量越少。一般来说分子的总能量越高，分子中的键能越低。
2．放热反应和吸热反应的判断方法
(1)化学反应中，反应物化学键断裂时吸收的总能量为E1，生成物化学键形成时放出的总能量为E2。若E1>E2，化学反应为吸热反应；若E1(2)常见的放热反应和放热过程
①放热反应：燃烧反应、中和反应、物质的缓慢氧化、原电池反应、活泼金属与水或酸的反应、部分化合反应等。
②放热过程：浓H2SO4溶于水、固体NaOH溶于水、新化学键的形成等。
(3)常见的吸热反应和吸热过程
①吸热反应：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应、弱电解质的电离、大多数盐的分解反应、大多数氧化物的分解反应等。
②吸热过程：化学键的断裂、多数铵盐溶于水等。
【例3】 反应C(石墨)((C(金刚石)的正向反应是吸收能量的反应，由此可知下列说法正确的是( )
①石墨比金刚石更稳定 ②金刚石比石墨稳定 ③金刚石和石墨可以相互转化 ④金刚石和石墨不能相互转化
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
【例4】 下列反应一定属于放热反应的是( )
①H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应 ②Mg与CH3COOH溶液的反应 ③燃烧反应 ④中和反应 ⑤复分解反应
A．仅①②③ B．仅①②④
C．仅①②③④ D．仅③④⑤
【例5】 化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ能量
C．断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
【例6】 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1 mol共价键(或其可逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1、Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol－1、H—Cl键的键能为x，若1 mol H2(g)与1 mol Cl2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出183 kJ的热量，则x为( )
A．496 kJ·mol－1 B．431 kJ·mol－1
C．862 kJ·mol－1 D．248 kJ·mol－1
三、化学平衡状态的特征及其判断方法
德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨，氨的含量仅占混合气体的6%。也就是说在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，前者所说的是化学反应速率的问题，而后者所说的就是可逆反应进行的限度问题——化学平衡。
1．化学平衡状态
以可逆反应mA(g)＋nB(g)((pC(g)＋qD(g)为例，若开始时只有反应物没有生成物，此时反应物浓度最大，因而v正最大而v逆为零，随着反应的进行，反应物逐渐减少而生成物逐渐增多，则v正逐渐减小而v逆逐渐增大，当反应进行到某一时刻：v′正＝v′逆时，就达到了化学平衡状态。
2．化学平衡状态的特征
化学平衡状态是一个动态平衡，化学反应并没有停止，但反应物、生成物浓度不再改变，即是一个反应混合物的百分组成不变的状态。其特征是
(1)动：动态平衡，正、逆反应仍在进行，v正＝v逆≠0。
(2)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。
(3)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。
3．判断化学反应达到平衡的标志
(1)根本性标志：v正＝v逆≠0。
①正、逆反应的描述：同一物质的消耗和生成速率相等，或反应物和生成物的消耗或生成按化学计量数成比例，即必须体现出双方向的变化；
②速率相等：同一物质速率的数值相等，不同物质速率比等于化学方程式中的化学计量数之比。
(2)等价性标志：在其他条件一定的情况下，下列物理量不变可以说明反应达平衡。
①混合气体中各组分的体积百分含量不变(或体积比不变)；
②某物质的转化率不变或某物质的质量或物质的量不变；
③体系中含有色物质时，颜色不随时间的变化而变化；
④同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量相等，若以化学键或浓度表示，则必须对应反应物和生成物且要按化学方程式计量数关系成比例。
(3)特殊标志：
①若反应前后气体的总分子数不相等，总压强不变或总物质的量不变或平均相对分子质量不变，可以说明反应达到了平衡状态；
②若反应前后气体的总分子数相等，反应物或生成物中有一个是非气体，平均相对分子质量不变，可以说明反应达到了平衡状态；
③当给定的是密度不变时，要考虑容器体积和气体总质量变化，若二者都不变，则不能说明反应达到了平衡状态。
【例7】 一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)((Y(g) ＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．混合气体的密度不再变化
B．反应容器中Y的质量分数不变
C．X的分解速率与Y的消耗速率相等
D．单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X
【例8】 用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：
3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g)(放热反应)
一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是( )
①3v逆(N2)＝v正(H2) ②v正(HCl)＝4v正(SiCl4) ③混合气体密度保持不变 ④c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6
A．①② B．①③ C．②③ D．①④
【例9】 对于以下反应：A(s)＋3B(g)((2C(g)＋D(g)，在一定温度、压强下，在一体积可变的容器中，当下列物理量不再发生变化时就可确定反应一定达到平衡状态的是( )
A．容器的体积不再发生变化
B．B的生成速率和D的反应速率之比为3∶1
C．混合气体的密度不随时间变化
D．B、C、D的分子个数之比为3∶2∶1
【例10】 在恒定温度下使NH2COONH4(s)((2NH3(g)＋CO2(g)达到平衡，不能判断该反应达到化学平衡的是( )
A．v正(NH3)＝2v逆(CO2)
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
四、化学反应速率与化学平衡图像问题的分析方法
化学反应速率及化学平衡的图像，能直观描述反应进行的快慢、反应进行的程度等问题。图像题是化学中常见的一种题目，做这类题既要读文字内容，又要读图。解答化学反应速率图像题三部曲：“一看”、“二想”、“三判断”；
“一看”——看图像
①看坐标轴：弄清纵、横坐标表示的含义；②看线：弄清线的走向、趋势；③看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如曲线的折点、交点、最高点与最低点等；④看量的变化：弄清是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化。
“二想”——想规律
如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系、各物质的速率之比与化学计量数之比的关系等。
“三判断”——通过对比分析，作出正确判断。
【例11】 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所示，下列表述正确的是( )
A．反应的化学方程式为2M((N
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
五、“三段式”在化学反应速率及平衡计算中的应用
解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和有关概念、定律求解。如：
mA(g)＋nB(g)((pC(g)＋qD(g)
起始量 a b 0 0
转化量 mx nx px qx
平衡量 a－mx b－nx px qx
注意 (1)转化量与方程式中各物质的化学计量数成比例。
(2)这里a、b可指物质的量、浓度、体积等。
(3)对反应物：平衡时的量＝起始的量－转化的量；对生成物：平衡时的量＝起始的量＋转化的量。
同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡计算中的应用。
【例12】 X、Y、Z三种气体，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＋2Y((2Z，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Y的转化率最接近于( )
A．33% B．40% C．50% D．65%
六、实验室制备常见气体的装置设计
气体的制取一般包括气体的发生装置、净化装置、收集装置和尾气处理装置四部分。
1．发生装置
(1)设计原则：根据反应原理、反应物状态和反应所需条件等因素来选择反应装置。
(2)装置基本类型：
装置
类型
固—固反应物
(加热)
固—液反应物
(不加热)
固—液反应物
(加热)
装置
示意图
主要仪器
酒精灯、大试管
分液漏斗、大试管
分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯、石棉网
典型气体
O2、NH3等
H2、CO2等
Cl2等
操作
要点
①试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试管炸裂；
②铁夹应夹在距试管口1/3处；
③胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出
①在用简易装置时，如用长颈漏斗，漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到液封的作用；
②加入的液体反应物(如酸)要适当；
③块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体也可用启普发生器
①先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品；
②要正确使用分液漏斗
2.收集装置
(1)设计原理：根据气体的溶解性或密度。
(2)装置基本类型：
装置类型
排水(液)法
向上排空气法
向下排空气法
装置示意图
适用范围
不溶于水(某种溶液)
的气体
密度大于空气的气体
密度小于空气的气体
典型气体
H2、O2、NO、CO
Cl2、HCl、CO2、SO2
H2、NH3
(3)注意事项：保证与大气相通，否则无法收集气体。
3．净化与干燥装置
(1)设计原则：根据气体中混有杂质的性质，选择试剂能与杂质反应，而不与被净化的气体反应；再根据净化药品的状态及条件选装置。
(2)净化试剂选择：
易溶于水的气体
用水吸收，如HCl、NH3
除去酸性气体
选NaOH溶液、碱石灰(NaOH、CaO)、生石灰等，如Cl2、SO2、H2S、NO2
除去碱性气体
选浓硫酸、P2O5、稀硫酸等，如NH3
除去水分(NH3除外)
选浓硫酸、P2O5、无水氯化钙、碱石灰等
(3)装置基本类型：
装置类型
液体除杂剂
(不加热)
固体除杂剂
(不加热)
固体除杂剂
(加热)
适用范围
不溶于水(某液体)的气体
常温下不与除杂剂反应
加热条件下，不与除杂剂反应
装置示意图
(4)气体的干燥：
选用干燥剂应根据气体和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水分，而不能与气体发生化学反应。几种常见的干燥剂及其应用如下表。
干燥剂
可干燥的气体
不能干燥的气体
浓硫酸
H2、O2、CO、HCl等
碱性气体，如NH3；强还原性气体，如H2S
氯化钙
H2、O2、CO、CO2、HCl等
NH3
碱石灰或生石灰
H2、O2、NH3等
酸性气体，如CO2、SO2、HCl等
(5)注意事项：
①若采用溶液做除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除杂质，则是先干燥后加热。
②气体的流动方向。洗气瓶必须长导管进气，短管出气；干燥管是大口进，小口出。
4．尾气处理装置
(1)设计原理：根据尾气的性质，特别是有害、有毒及可燃性尾气，来选择不同的方法及装置。
(2)常用装置：
装置示意图
气体性质
难溶于电解质溶液的易燃气体且燃烧后不产生有毒气体，如H2、CO
易与电解质溶液反应的气体，如用烧碱溶液吸收Cl2、SO2、NO2、H2S等
是防倒吸装置，极易溶于水(或液体)，如用水吸收NH3、HCl
有污染或有危险的少量气体
(3)选用气体吸收剂时的一般原则：
①易溶于水的气体杂质可用水来吸收；
②酸性杂质可用碱性物质吸收；
③碱性杂质可用酸性物质吸收；
④能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂；
⑤水可用干燥剂来吸收。
5．气体实验装置的设计
(1)装置顺序：制气装置→净化装置→反应或收集装置→尾气处理装置。
(2)安装顺序：由下向上，由左向右。
(3)操作顺序：装配仪器→检验气密性→加入药品。
【例13】 某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置，探究氯气与氨气之间的反应，其中D为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置。请回答下列问题：
(1)连接好装置后，必需进行的一步实验操作是_______________________________
______________________。
(2)装置E的作用是_______________，橡胶管k的作用是_____________________________。
(3)从装置D的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，处理方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)装置F中试管内发生反应的化学方程式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)接入D装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是
________________________________________________________________________。
(6)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接( )，( )接(f)，(g)接( )，( )接( )，( )接(a)。
【例14】 下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置，根据要求回答下列问题：
(1)若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，应选用发生装置________，用方程式表示制取氯气的反应原理是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，应选用发生装置________，试完成并配平下列离子方程式：
2MnO＋____Cl－＋____H＋===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____。
(3)若选用Ⅳ为氯气的收集装置，应该在试管口放置一团棉花，该棉花团应用______________溶液浸湿，其作用是
________________________________________________________________________。
(4)若选用Ⅴ为氯气收集装置，则氯气应从____口通入。用化学方法检验氯气收集满了的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【例15】 实验室用下述装置制取氯气，并用氯气进行下列实验。回答下列问题：
(1)A、B两仪器的名称：A____________，B________________________________________。
(2)洗气装置C是为了除去Cl2中的HCl气体，应放入的试剂是____________，D中浓H2SO4的作用是________________________________。
(3)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可看到有色布条退色的是____(选填“E”或“F”)。
(4)G是浸有淀粉-KI溶液的棉花球，G处现象是棉花球表面变成________；H是浸有NaBr溶液的棉花球，H处反应的离子方程式是__________________________________________。
(5)P处为尾气吸收装置，写出实验室利用烧碱溶液吸取Cl2的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)B中发生反应的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________，
若实验中使用12 mol·L－1的浓盐酸10 mL与足量的二氧化锰反应，实际生成的Cl2的物质的量总是小于0.03 mol，试分析可能存在的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
七、原电池正极和负极的判断方法
1．根据电极材料判断
一般是活泼的金属为负极，活泼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。
3．根据原电池里电解质溶液中离子的移动方向
在原电池的电解质溶液中，阳离子移向的一极为正极，阴离子移向的一极为负极。
4．根据原电池两极发生的变化判断
原电池的负极发生失电子的氧化反应，正极发生得电子的还原反应。
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。
特别提示 在判断原电池正、负极时，不要只根据金属活动性的相对强弱，有时还与电解质溶液有关，如Mg－Al和NaOH溶液构成的原电池中，由于Mg不与NaOH溶液反应，虽金属性Mg>Al，但在该条件下是Al为负极。因此要根据具体情况来判断正、负极。
【例16】 根据反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计如图所示原电池，下列说法错误的是( )
A．X可以是银或石墨
B．Y是硫酸铜溶液
C．电子从铜电极经外电路流向X电极
D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag
【例17】 已知空气－锌电池的电极反应为锌片：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；碳棒：O2＋H2O＋2e－===2OH－，据此判断，锌片是( )
A．正极并被还原
B．正极并被氧化
C．负极并被还原
D．负极并被氧化
【例18】 如图所示的装置中铁棒上析出铜，而铁的质量不变，符合要求的原电池是( )
A．铁棒做负极，铜棒做正极，电解质溶液是CuSO4溶液
B．镁棒做负极，铁棒做正极，电解质溶液是CuSO4溶液
C．镁棒做负极，铁棒做正极，电解质溶液是FeCl3溶液
D．铁棒做负极，铜棒做正极，电解质溶液是H2SO4溶液
【例19】 某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，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
检流计指针偏转方向
1
Al、Mg
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
Al、Mg
氢氧化钠溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据上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)是否相同？________(填“是”或“否”)。
(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中铝做负极还是正极________，理由是__________________________。写出铝电极的电极反应式：
________________________________________________________________________。
(4)解释实验5中检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做正极或负极的因素：__________________。
答案精析
【例1】 C [A中是氯离子的结构示意图，B中氨分子的电子式；D中HCl的电子式应为
【例2】 (1)钠 氧 硫 氮 氢
(2)
(3)① ②
③ ④
【例3】 A [能量越低，物质越稳定，故①正确。]
【例4】 C [金属与酸的置换反应、中和反应、所有燃烧都是放热反应；复分解反应则不一定是放热反应。]
【例5】 C [从能量变化图示上可以看出，反应物总能量高于生成物总能量，该反应是放热反应，A、D项错误；断裂化学键时要吸收能量，B项错误。]
【例6】 B [2x－436 kJ·mol－1－243 kJ·mol－1＝183 kJ·mol－1，x＝431 kJ·mol－1。]
【例7】 C [因Z为固体，若未达到平衡，混合气体的密度会发生变化，A项可作为平衡标志；C项中X的分解速率与Y的消耗速率之比等于2∶1时反应才达到平衡。]
【例8】 B [①中v正(H2)＝3v正(N2)＝3v逆(N2)，即正逆反应速率相等，所以反应达到化学平衡状态；③根据密度＝质量/体积，可得密度在反应过程中不变，可以作为达到平衡状态的标志。]
【例9】 C
【例10】 D
【例11】 D [由图像可知N为反应物，M为生成物，然后找出在相同时间段内变化的M、N的物质的量之比以确定M、N在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式为2N((M。t2时刻M、N的物质的量相等，但此时M、N的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速率。t3时刻及之后，M、N的物质的量不再改变，证明已达到平衡状态，此时正、逆反应速率相等。]
【例12】 D [设X、Y的初始物质的量均为1 mol，转化的物质的量分别为a mol、2a mol、2a mol，由方程式
X ＋ 2Y (( 2Z
开始/mol 1 1 0
转化/mol a 2a 2a
平衡/mol 1－a 1－2a 2a
由题意得＝
求得：a＝，
因此Y的转化率为×100%，最接近65%。]
【例13】 (1)检查装置的气密性 (2)除去氯气中的氯化氢 使分液漏斗中的盐酸顺利流下 (3)在G处连接导管直接通入盛有烧碱的烧杯中 (4)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
(5)使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合 (6)d e b c h i
【例14】 (1)Ⅰ MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)Ⅲ 10 16 2 5 8H2O
(3)氢氧化钠 吸收多余氯气，防止氯气逸出污染空气
(4)A 将湿润的淀粉-KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满
解析 MnO2与浓盐酸反应制取氯气需要加热，选Ⅰ装置；用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气，由于KMnO4的氧化性强，可以不加热，选Ⅲ装置；若选用Ⅳ为氯气的收集装置，为了防止氯气逸出污染空气，应将蘸有氢氧化钠溶液的棉花团放置在试管口；由于氯气的密度比空气大，导气管应该“长进短出”；将湿润的淀粉-KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满。
【例15】 (1)分液漏斗 圆底烧瓶 (2)饱和食盐水 除去氯气中的水蒸气 (3)F (4)蓝色 2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 (5)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (6)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 随着反应的进行，消耗氯化氢，同时生成水，且氯化氢易挥发，使盐酸的浓度逐渐减小，稀盐酸与二氧化锰不反应
解析 (1)由装置图可知：A是分液漏斗，B是圆底烧瓶。(2)用浓HCl与MnO2在加热条件下发生反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O制取氯气。由于浓盐酸有挥发性，所以在氯气中含有杂质HCl。由于氯气在饱和食盐水中的溶解度小，所以为了除去Cl2中的HCl气体，应放入的试剂是饱和食盐水。此时产生的氯气中含有水蒸气，用浓硫酸来干燥，因此D中浓H2SO4的作用是除去氯气中的水蒸气。(3)氯气没有漂白性，当氯气遇水时二者发生反应产生HClO，有漂白性。因此E中红色干布条不退色，F中红色湿布条退色。(4)G是浸有淀粉-KI溶液的棉花球，氯气与KI发生反应：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，I2遇淀粉变为蓝色。因此G处现象是棉花球表面变成蓝色。H是浸有NaBr溶液的棉花球，由于活动性Cl2>Br2。所以H处反应的离子方程式是2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。(5)氯气是大气污染物，所以在排放前应该进行尾气处理。由于氯气能与碱发生反应，所以若P处为尾气吸收装置，实验室利用烧碱溶液吸取Cl2的离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(6)在B中发生的实验室制取氯气的反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。若实验中使用12 mol·L－1的浓盐酸10 mL与足量的二氧化锰反应，实际生成的Cl2的物质的量总是小于0.03 mol，是因为随着反应的进行，消耗氯化氢，同时生成水，且氯化氢易挥发，使盐酸的浓度逐渐减小，稀盐酸与二氧化锰不反应。
【例16】 B 【例17】 D 【例18】 B
【例19】 (1)否 (2)①负 2Al－6e－===2Al3＋ ②正 6H＋＋6e－===3H2↑ ③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(3)负极 在NaOH溶液中，活动性Al＞Mg Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－
(4)Al在浓硝酸中发生钝化，Zn在浓硝酸中发生反应，被氧化，即在浓硝酸中活动性Zn＞Al，Al是原电池的正极
(5)①另一个电极材料的活动性；②电解质溶液
