高中地理魯教版教案

化學反應(yīng)的快慢學案（魯科版必修2）。

第1課時　化學反應(yīng)的快慢
一、化學反應(yīng)速率
1．化學反應(yīng)速率及其表示方法
(1)概念：化學反應(yīng)速率是用來衡量化學反應(yīng)過程進行快慢程度的物理量。
(2)表示方法：通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。
(3)表達式：v＝ΔcΔt或v＝ΔnVΔt。
式中：Δc為濃度的變化量，一般以molL－1為單位；
Δt為時間，一般以s或min為單位。
(4)常用單位molL－1s－1或molL－1min－1。
2．化學反應(yīng)速率之比與化學計量數(shù)的關(guān)系
在一個體積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)????催化劑△2SO3(g)，經(jīng)過5s后，測得SO3的物質(zhì)的量為0.8mol。填寫下表：
有關(guān)反應(yīng)物質(zhì)SO2(g)O2(g)SO3(g)
物質(zhì)的量濃度變化0.4molL－10.2molL－10.4molL－1
化學反應(yīng)速率0.08molL－1s－10.04molL－1s－10.08molL－1s－1
化學反應(yīng)速率之比2∶1∶2

(1)表示化學反應(yīng)速率時，必須指明具體的物質(zhì)，因為同一化學反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同。
(2)化學反應(yīng)速率的計算方法
①定義式法：利用公式v＝ΔcΔt計算化學反應(yīng)速率，也可以利用該公式計算濃度變化量或反應(yīng)時間。
②關(guān)系式法：化學反應(yīng)速率之比＝物質(zhì)的量濃度的變化量之比＝物質(zhì)的量的變化量之比＝化學計量數(shù)之比。
例1　在1L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)4A(s)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min后B的濃度減少0.6molL－1。對此反應(yīng)速率的正確表示是()
A．用A表示的反應(yīng)速率是0.4molL－1min－1
B．用B、C、D分別表示反應(yīng)的速率，其比值是3∶2∶1
C．在第2min末的反應(yīng)速率用B表示是0.3molL－1min－1
D．在這2min內(nèi)用B表示的速率的值逐漸減小，用C表示的速率的值逐漸增大
考點　化學反應(yīng)速率及應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的計算
答案　B
解析　A為固體，一般不用固體表示反應(yīng)速率，A項錯誤；同一反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的速率與方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)成正比，B項正確；反應(yīng)速率為平均值，并非2min末的速率，C項錯誤；同一時間段內(nèi)，用反應(yīng)物、生成物表示的速率的意義是相同的，變化趨勢也是一樣的，D項錯誤。
思維啟迪
(1)固體或純液體的濃度視為常數(shù)，Δc＝0，因此不用固體或純液體表示化學反應(yīng)速率。
(2)化學反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是某一時刻的瞬時速率。
(3)同一時間內(nèi)的同一個化學反應(yīng)，雖然用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率不一定相同，但它們表示的意義相同，一種物質(zhì)的化學反應(yīng)速率可代表整個化學反應(yīng)的反應(yīng)速率。
例2　反應(yīng)：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為
①v(A)＝0.6molL－1min－1
②v(B)＝0.45molL－1min－1
③v(C)＝0.015molL－1min－1
④v(D)＝0.45molL－1min－1，則此反應(yīng)在不同條件下進行最快的是()
A．②③B．①③C．②④D．②
考點　化學反應(yīng)速率及應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的大小比較
答案　D
解析　化學反應(yīng)速率之比等于化學反應(yīng)方程式中的化學計量數(shù)之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，則用A表示的化學反應(yīng)速率分別為①中v(A)＝0.6molL－1min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45molL－1min－1×3＝1.35molL－1min－1；③中v(A)＝32v(C)＝32×0.015molL－1min－1＝0.0225molL－1min－1；④中v(A)＝32v(D)＝32×0.45molL－1min－1＝0.675molL－1min－1；所以在不同條件下，進行最快的是②，D項正確。
方法規(guī)律——化學反應(yīng)速率大小的比較方法
(1)歸一法：若單位不統(tǒng)一，則要換算成相同的單位；若為不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則要換算成同一物質(zhì)來表示反應(yīng)速率；再比較數(shù)值的大小。
(2)比值法：比較化學反應(yīng)速率與化學計量數(shù)的比值，如aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比較vAa與vBb，若vAa＞vBb，則說明用A表示的化學反應(yīng)速率大于用B表示的化學反應(yīng)速率。
二、影響化學反應(yīng)速率的因素
1．探究反應(yīng)物本身的性質(zhì)與化學反應(yīng)速率的關(guān)系
實驗操作
實驗現(xiàn)象鐵片上產(chǎn)生氣泡但較慢，鎂條上產(chǎn)生氣泡且較快
實驗結(jié)論①物質(zhì)之間能否發(fā)生化學反應(yīng)以及可能發(fā)生的化學反應(yīng)的快慢是由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定的。
②其他條件相同時，金屬越活潑，與酸反應(yīng)的速率越大

2.探究反應(yīng)物濃度對化學反應(yīng)速率的影響
實驗操作
實驗現(xiàn)象加0.5molL－1鹽酸的試管中產(chǎn)生氣泡較慢，加3molL－1鹽酸的試管中產(chǎn)生氣泡較快
實驗結(jié)論其他條件相同時，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越大

3.探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響
實驗操作
實驗現(xiàn)象加熱的試管中產(chǎn)生氣泡較快，不加熱的試管中產(chǎn)生氣泡較慢
實驗結(jié)論其他條件相同時，體系溫度越高，反應(yīng)速率越大

4.探究催化劑對化學反應(yīng)速率的影響
實驗操作
實驗現(xiàn)象①有少量氣泡出現(xiàn)②能產(chǎn)生大量氣泡③能產(chǎn)生大量氣泡
實驗結(jié)論MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快

5.探究固體反應(yīng)物表面積對化學反應(yīng)速率的影響
實驗操作
實驗現(xiàn)象加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較快，加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較慢
實驗結(jié)論其他條件相同時，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大

影響化學反應(yīng)速率的因素除濃度、溫度、催化劑和固體表面積外，還有反應(yīng)物的狀態(tài)、壓強、溶劑、光波等許多因素。人們可以通過這些因素來調(diào)控化學反應(yīng)速率。
影響因素規(guī)律
內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)反應(yīng)物的化學性質(zhì)越活潑，化學反應(yīng)速率越快；反之化學反應(yīng)速率越慢
外因濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學反應(yīng)速率增大；減小反應(yīng)物的濃度，化學反應(yīng)速率減小
溫度升高溫度，化學反應(yīng)速率增大；
降低溫度，化學反應(yīng)速率減小
催化劑一般地，使用催化劑能極大地加快反應(yīng)速率
固體的表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學反應(yīng)速率加快
其他光照、溶劑、形成原電池等，也能影響化學反應(yīng)速率

例3　一定條件下，分別對反應(yīng)C(s)＋CO2(g)??2CO(g)進行如下操作(只改變該條件)：①升高反應(yīng)體系的溫度；②增加反應(yīng)物C的用量；③縮小反應(yīng)體系的體積；④減少體系中CO的量。上述措施中一定能使反應(yīng)速率顯著變大的是()
A．①②③④B．①③④
C．①②D．①③
考點　化學反應(yīng)速率的影響因素
題點　化學反應(yīng)速率影響因素的綜合
答案　D
解析?、偕叻磻?yīng)體系的溫度，反應(yīng)速率顯著增大，正確；②C為固體，增加反應(yīng)物C的用量，反應(yīng)速率不變，錯誤；③縮小反應(yīng)體系的體積，CO2、CO的濃度增大，反應(yīng)速率增大，正確；④減少體系中生成物CO的量，反應(yīng)速率不可能增大，錯誤，選D。
思維啟迪——壓強對反應(yīng)速率的影響
有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強對反應(yīng)速率的影響實質(zhì)是改變體積，使反應(yīng)物的濃度改變。
(1)壓縮體積或充入反應(yīng)物，使壓強增大，都能加快化學反應(yīng)速率。
(2)體積不變，充入不參與反應(yīng)的氣體。雖然總的壓強增大，但反應(yīng)物濃度不發(fā)生變化，故化學反應(yīng)速率不變。
例4　CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)(放熱反應(yīng))生成CO2的量與反應(yīng)時間的關(guān)系如右圖所示。下列結(jié)論不正確的是()
A．反應(yīng)開始4min內(nèi)溫度對反應(yīng)速率的影響比濃度大
B．一段時間后，反應(yīng)速率減小的原因是c(H＋)減小
C．反應(yīng)在2～4min內(nèi)平均反應(yīng)速率最大
D．反應(yīng)在2～4min內(nèi)生成CO2的平均反應(yīng)速率為v(CO2)＝0.06molL－1s－1
考點　化學反應(yīng)速率的影響因素
題點　化學反應(yīng)速率圖像分析
答案　D
解析　隨著反應(yīng)的進行c(H＋)減小，而前4min內(nèi)反應(yīng)速率變大，根據(jù)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，可推出前4min內(nèi)溫度對反應(yīng)速率的影響比濃度大，A、B項正確；在2～4min內(nèi)n(CO2)的變化量最大(或曲線的斜率最大)，可判斷出平均反應(yīng)速率最大，C項正確；由題意及圖可知，該題不知道容器體積，故不能計算出反應(yīng)速率。
思維啟迪——化學反應(yīng)速率大小的分析判斷
(1)在內(nèi)因不相同的情況下(即反應(yīng)物不相同)，只能根據(jù)反應(yīng)事實及實驗現(xiàn)象定性分析反應(yīng)的快慢。
(2)在內(nèi)因相同的情況下(即反應(yīng)物相同)，可根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率的影響來定量判斷反應(yīng)速率的大小。
例5　已知FeCl3和MnO2都可做H2O2分解制O2的催化劑，為了探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響，下列實驗方案可行的是()
答案　D
解析　當探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響時，必須保證其他條件相同的情況下，再改變溫度觀察反應(yīng)速率的變化。
方法規(guī)律
研究某種因素對同一化學反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)固定其他條件不變，只改變一種條件研究該條件對化學反應(yīng)速率的影響。
1．下列關(guān)于化學反應(yīng)速率的說法，不正確的是()
A．化學反應(yīng)速率是衡量化學反應(yīng)進行快慢程度的物理量
B．化學反應(yīng)速率的大小主要取決于反應(yīng)物的性質(zhì)
C．化學反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示
D．化學反應(yīng)速率常用單位有molL－1s－1和molL－1min－1
考點　化學反應(yīng)速率及應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的概念
答案　C
解析　化學反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化量來表示，而不采用物質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量。
2．已知合成氨反應(yīng)的濃度數(shù)據(jù)如下：
N2(g)＋3H2(g)????高溫、高壓催化劑2NH3(g)

N2H2NH3
起始濃度/molL－11.03.00
2s末濃度/molL－10.61.80.8

當用氨氣濃度的增加來表示該化學反應(yīng)的速率時，其速率為()
A．0.2molL－1s－1B．0.4molL－1s－1
C．0.6molL－1s－1D．0.8molL－1s－1
考點　化學反應(yīng)速率及應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的計算
答案　B
解析　v(NH3)＝0.8molL－12s＝0.4molL－1s－1，B項正確。
3．把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2molL－1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是()
A．10℃20mL3molL－1的X溶液
B．20℃30mL2molL－1的X溶液
C．20℃10mL4molL－1的X溶液
D．10℃10mL2molL－1的X溶液
考點　影響化學反應(yīng)速率的因素
題點　外界因素對反應(yīng)速率的影響
答案　B
解析　在化學反應(yīng)中，當其他條件不變時，濃度越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度即可，X濃度越大，反應(yīng)速率越快。因為反應(yīng)后溶液的體積均為50mL，所以X的物質(zhì)的量越大，濃度就越大。通過觀察可知，混合后A、B選項中X的濃度相等，且比C、D兩項的大，但B中溫度更高，因此B的反應(yīng)速率最大。
4．實驗室用鋅粒與2molL－1硫酸溶液制取氫氣，下列措施不能增大化學反應(yīng)速率的是()
A．用鋅粉代替鋅粒
B．改用3molL－1硫酸溶液
C．改用熱的2molL－1硫酸溶液
D．向該硫酸溶液中加入等體積的水
考點　影響化學反應(yīng)速率的因素
題點　化學反應(yīng)速率定向變化措施的確定
答案　D
解析　A項，用鋅粉代替鋅粒，增大表面積，速率加快；B項，改用3molL－1硫酸溶液，濃度增大，速率加快；C項，改用熱的2molL－1硫酸溶液，溫度升高，速率加快；D項，向該硫酸溶液中加入等體積的水，濃度減小，速率減慢。
5．(2017棗莊高一檢測)在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3CO(g)＋Fe2O3(s)=====高溫3CO2(g)＋2Fe(s)。下列說法正確的是()
A．增加Fe2O3的量反應(yīng)速率加快
B．升高溫度反應(yīng)速率不一定變化
C．再充入CO反應(yīng)速率加快
D．充入N2使壓強增大反應(yīng)速率加快
答案　C
解析　Fe2O3為固體，增加固體的量，濃度未變，反應(yīng)速率不變，A項錯誤；溫度對任何反應(yīng)的速率都有影響，B項錯誤；充入CO后，c(CO)增大，反應(yīng)速率加快，C項正確；恒容充入N2，雖然壓強增大，但并未引起c(CO)的變化，反應(yīng)速率不變，D項錯誤。
6．把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5molL－1硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間的關(guān)系可用如圖所示的坐標曲線來表示，請回答下列問題：
(1)反應(yīng)時間由O→a不產(chǎn)生氫氣的原因是
，
有關(guān)的化學方程式為
。
(2)反應(yīng)時間由a→c產(chǎn)生氫氣的速率逐漸增大的主要原因是
。
(3)反應(yīng)時間從c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸減小的主要原因是
。
答案　(1)硫酸首先與鋁片表面的氧化鋁反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣　Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O
(2)反應(yīng)放熱使溶液溫度升高，反應(yīng)速率增大
(3)硫酸的濃度減小使反應(yīng)速率減小
解析　(1)在空氣中久置的鋁片表面有氧化鋁薄膜，因此，硫酸首先和氧化鋁反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣。
(2)a→c段，雖然硫酸的濃度逐漸減小，但是該反應(yīng)是放出熱量的反應(yīng)，反應(yīng)進行中溶液溫度逐漸升高，溫度升高，化學反應(yīng)速率增大。
(3)反應(yīng)時間從c以后，硫酸的濃度逐漸減小，成為影響化學反應(yīng)速率的主要因素，因此化學反應(yīng)速率逐漸減小。
[對點訓(xùn)練]
題組一　化學反應(yīng)速率及計算
1．下列關(guān)于化學反應(yīng)速率的說法正確的是()
A．對于任何化學反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯
B．化學反應(yīng)速率通常表示一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加
C．化學反應(yīng)速率為0.8molL－1s－1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8molL－1
D．根據(jù)化學反應(yīng)速率的大小可以知道化學反應(yīng)進行的快慢
考點　化學反應(yīng)速率及其應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的概念
答案　D
解析　A項，化學反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象不一定越明顯，如鹽酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)；B項，固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，一般不用固體或純液體表示化學反應(yīng)速率；C項，0.8molL－1s－1表示1s的時間內(nèi)，某物質(zhì)的濃度變化了0.8molL－1；D項，化學反應(yīng)速率就是表示化學反應(yīng)進行快慢的物理量。
2．將5.6g鐵粉投入足量的100mL2molL－1稀硫酸中，2min時鐵粉剛好完全溶解。下列有關(guān)這個反應(yīng)的反應(yīng)速率表示正確的是()
A．鐵的反應(yīng)速率＝0.5molL－1min－1
B．硫酸的反應(yīng)速率＝0.25molL－1min－1
C．硫酸亞鐵的生成速率＝0.5molL－1min－1
D．氫氣的反應(yīng)速率＝0.5molL－1min－1
考點　化學反應(yīng)速率及其應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的計算
答案　C
解析　根據(jù)反應(yīng)速率計算公式，需要計算2min時間內(nèi)各物質(zhì)濃度的變化量。在反應(yīng)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑中，溶液中溶質(zhì)濃度發(fā)生變化的只有反應(yīng)物硫酸和生成物硫酸亞鐵。5.6gFe的物質(zhì)的量＝5.6g56gmol－1＝0.1mol。參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量＝生成FeSO4的物質(zhì)的量＝0.1mol。H2SO4的消耗速率＝FeSO4的生成速率＝0.1mol0.1L×2min＝0.5molL－1min－1。
3．已知4NH3(g)＋5O2(g)=====催化劑△4NO(g)＋6H2O(g)，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關(guān)系式為()
A．4v(NH3)＝5v(O2)
B．5v(O2)＝6v(H2O)
C．2v(NH3)＝3v(H2O)
D．4v(O2)＝5v(NO)
考點　化學反應(yīng)速率及其應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率與化學計量數(shù)的關(guān)系
答案　D
解析　在同一化學反應(yīng)里，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。A選項應(yīng)為5v(NH3)＝4v(O2)；B選項應(yīng)為6v(O2)＝5v(H2O)；C選項應(yīng)為3v(NH3)＝2v(H2O)。
4．在2A(g)＋B(g)??3C(g)＋4D(g)反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的是()
A．v(A)＝0.5molL－1s－1
B．v(B)＝0.3molL－1s－1
C．v(C)＝0.8molL－1s－1
D．v(D)＝1molL－1s－1
考點　化學反應(yīng)速率及應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的大小比較
答案　B
解析　用反應(yīng)速率判斷反應(yīng)快慢時，首先把各物質(zhì)的反應(yīng)速率除以其化學方程式中的化學計量數(shù)：A選項vA2＝0.25molL－1s－1，B選項vB1＝0.3molL－1s－1，C選項vC3＝0.83molL－1s－1，D選項vD4＝0.25molL－1s－1；然后比較大小，B選項最大。
5．某溫度下，濃度都是1molL－1的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z。反應(yīng)2min后，測得參加反應(yīng)的X2為0.6molL－1，用Y2表示的反應(yīng)速率v(Y2)＝0.1molL－1min－1，生成的c(Z)為0.4molL－1，則該反應(yīng)的化學方程式是()
A．X2＋2Y2===2XY2
B．2X2＋Y2===2X2Y
C．3X2＋Y2===2X3Y
D．X2＋3Y2===2XY3
考點　化學反應(yīng)速率及其應(yīng)用
題點　確定化學方程式或化學計量數(shù)
答案　C
解析　用X2表示的反應(yīng)速率為v(X2)＝0.6molL－12min＝0.3molL－1min－1。用Z表示的反應(yīng)速率為v(Z)＝0.4molL－12min＝0.2molL－1min－1。根據(jù)X2、Y2和Z反應(yīng)速率之比即化學方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，則v(X2)∶v(Y2)∶v(Z)＝0.3molL－1min－1∶0.1molL－1min－1∶0.2molL－1min－1＝3∶1∶2。根據(jù)原子守恒，可確定Z的化學式為X3Y。故可得出反應(yīng)的化學方程式為3X2＋Y2===2X3Y。
6．(2017陜西咸陽校級期末考試)在2L密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)??2C(g)＋D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應(yīng)速率為0.12molL－1s－1，則10s時，容器中B的物質(zhì)的量是()
A．1.6molB．2.8mol
C．2.4molD．1.2mol
考點　化學反應(yīng)速率及其應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的計算
答案　B
解析　根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，可得v(B)＝0.5v(A)＝0.5×0.12molL－1s－1＝0.06molL－1s－1，則Δc(B)＝0.06molL－1s－1×10s＝0.6molL－1，Δn(B)＝0.6molL－1×2L＝1.2mol，故10s時容器中B的物質(zhì)的量為4mol－1.2mol＝2.8mol。
題組二　影響化學反應(yīng)速率的因素
7．(2017平頂山高一檢測)相同溫度下，有關(guān)反應(yīng)速率的下列說法中正確的是()
A．0.1molL－1鹽酸和0.1molL－1硫酸與2molL－1NaOH溶液反應(yīng)的速率相同
B．大理石塊和大理石粉與0.1molL－1鹽酸反應(yīng)的速率相同
C．等量的鎂粉、鋁粉和0.1molL－1鹽酸反應(yīng)的速率相同
D．0.1molL－1鹽酸和0.1molL－1硝酸與相同形狀和大小的大理石反應(yīng)的速率相同
考點　影響化學反應(yīng)速率的因素
題點　外界條件對反應(yīng)速率的影響
答案　D
解析　A選項是酸堿中和，硫酸的H＋濃度是鹽酸的2倍，所以速率不同；B選項中大理石塊與鹽酸接觸面積小，反應(yīng)慢；C選項中Mg比Al活潑，反應(yīng)速率快。
8．在反應(yīng)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)中，可使反應(yīng)速率增大的措施是()
①增大壓強　②升高溫度　③通入CO2　④增加碳的量⑤用等量炭粉代替焦炭
A．①②③B．②③④⑤
C．①②③⑤D．②③④
考點　影響化學反應(yīng)速率的因素
題點　化學反應(yīng)速率定向變化措施的確定
答案　C
解析　因為碳是固體，只增加它的量，不能加快反應(yīng)速率，但是若用炭粉代替焦炭，能增大與CO2的接觸面積，所以反應(yīng)速率加快。
9．下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)，反應(yīng)剛開始時，放出H2的速率最大的是()
選項金屬(粉末狀)酸的濃度體積反應(yīng)溫度
A0.1molMg6molL－1硝酸10mL60℃
B0.1molMg3molL－1鹽酸10mL60℃
C0.1molFe3molL－1鹽酸10mL60℃
D0.1molMg3molL－1硫酸10mL60℃

考點　影響化學反應(yīng)速率的因素
題點　利用圖表探究化學反應(yīng)速率的變化
答案　D
解析　金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2，排除A項；Fe不如Mg活潑，排除C項；其他兩項中只比較c(H＋)即可，顯然3molL－1鹽酸中c(H＋)小于3molL－1硫酸中c(H＋)，因此D項放出H2的速率最大。
10．某實驗探究小組研究320K時N2O5的分解反應(yīng)：2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)。如圖是該小組根據(jù)所給表格中的實驗數(shù)據(jù)繪制的。下列有關(guān)說法正確的是()
t/min01234
c(N2O5)/molL－10.1600.1140.0800.0560.040
c(O2)/molL－100.0230.0400.0520.060

A.曲線Ⅰ是N2O5的濃度變化曲線
B．曲線Ⅱ是O2的濃度變化曲線
C．N2O5的濃度越大，反應(yīng)速率越快
D．O2的濃度越大，反應(yīng)速率越快
考點　影響化學反應(yīng)速率的因素
題點　化學反應(yīng)速率圖像分析
答案　C
解析　結(jié)合表格中N2O5和O2的初始濃度可知曲線Ⅰ、Ⅱ分別是O2、N2O5的濃度變化曲線，A、B項錯誤；利用表格中數(shù)據(jù)進行計算，無論是用N2O5的濃度變化，還是用O2的濃度變化得出的反應(yīng)速率都隨著反應(yīng)的進行而減小，而隨著反應(yīng)的進行，N2O5的濃度減小，O2的濃度增大，故C項正確，D項錯誤。
11．一定溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)??2NO(g)在密閉容器中進行，下列措施能增大反應(yīng)速率的是()
①縮小體積使壓強增大?、诤闳莩淙隢2?、酆闳莩淙牒狻、芎銐撼淙牒?br> A．①②B．②③C．③④D．①④
答案　A
解析?、佗诙寄茉龃笪镔|(zhì)的濃度，所以能使反應(yīng)速率增大，③無影響，④使容器體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小。
12．(2017淮北高一檢測)為了說明影響化學反應(yīng)快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位學生分別設(shè)計了如下A～D四個實驗，你認為結(jié)論不正確的是()
A．相同溫度下，將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度的稀鹽酸反應(yīng)時，兩者速率一樣大
B．在相同條件下，等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉與相同濃度的鹽酸反應(yīng)，大理石粉反應(yīng)快
C．將濃硝酸分別放在冷暗處和強光照射下，會發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解
D．兩支試管中分別加入相同質(zhì)量的氯酸鉀，其中一支試管中再加入少量二氧化錳，同時加熱，產(chǎn)生氧氣的快慢不同
考點　化學反應(yīng)速率的影響因素
題點　化學反應(yīng)速率影響因素的實驗探究
答案　A
解析　影響化學反應(yīng)速率的因素很多，外界條件除濃度、壓強、溫度、催化劑等主要因素外，還有光照、固體顆粒大小、超聲波等。鎂和鋁由于活潑性不同，決定了鎂和鹽酸反應(yīng)比鋁和鹽酸反應(yīng)要快得多，反應(yīng)物的性質(zhì)是影響反應(yīng)速率大小的決定因素，A項錯誤；等質(zhì)量的固體，表面積越大，反應(yīng)速率越大，B項正確；光照可以加快反應(yīng)速率，C項正確；催化劑可以加快反應(yīng)速率，D項正確。

[綜合強化]
13．在密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：I2(g)＋H2(g)??2HI(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。起始時，n(H2)＝amol，n(I2)＝bmol。只改變表中列出的條件，其他條件不變，試將化學反應(yīng)速率的改變填入相關(guān)的表格中(填“增大”“減小”或“不變”)。
編號改變的條件反應(yīng)速率
(1)升高溫度
(2)加入正催化劑
(3)再充入amolH2
(4)將容器的容積擴大到原來的2倍
(5)保持容積不變，通入bmolNe

考點　影響化學反應(yīng)速率的因素
題點　化學反應(yīng)速率影響因素的綜合
答案　(1)增大　(2)增大　(3)增大　(4)減小　(5)不變
解析　(1)不論正反應(yīng)是吸熱還是放熱，升高溫度都會使化學反應(yīng)速率增大。
(2)若無特別說明，通常所說的催化劑即為“正催化劑”，加入催化劑，可加快化學反應(yīng)速率。
(3)再充入amolH2，c(H2)增大，化學反應(yīng)速率增大。
(4)擴大容器的容積，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度減小，化學反應(yīng)速率減小。
(5)在密閉容器中通入Ne(g)，保持容積不變，并未改變反應(yīng)物濃度，化學反應(yīng)速率不變。
14．(1)在反應(yīng)A(g)＋3B(g)===2C(g)中，若以物質(zhì)A表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率為0.2molL－1min－1，則以物質(zhì)B表示此反應(yīng)的化學反應(yīng)速率為molL－1min－1。
(2)在2L的密閉容器中，充入2molN2和3molH2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，3s后測得N2的物質(zhì)的量為1.9mol，則以H2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為。
(3)將10molA和5molB放入容積為10L的密閉容器中，某溫度下發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)??2C(g)，在最初2s內(nèi)，消耗A的平均速率為0.06molL－1s－1，則在2s時，容器中有molA，此時C的物質(zhì)的量濃度為。
考點　化學反應(yīng)速率及應(yīng)用
題點　化學反應(yīng)速率的計算
答案　(1)0.6　(2)0.05molL－1s－1
(3)8.8　0.08molL－1
解析　(1)根據(jù)化學方程式中的計量數(shù)關(guān)系：vBvA＝31，v(B)＝3v(A)＝3×0.2molL－1min－1＝0.6molL－1min－1。
(2)解法一：3s內(nèi)消耗的N2的物質(zhì)的量為2mol－1.9mol＝0.1mol，根據(jù)化學方程式N2＋3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3，可以計算出3s內(nèi)消耗的H2的物質(zhì)的量為0.3mol，根據(jù)化學反應(yīng)速率的計算公式，v(H2)＝0.3mol2L×3s＝0.05molL－1s－1。
解法二：先計算出用N2表示的化學反應(yīng)速率：v(N2)＝2mol－1.9mol2L×3s＝160molL－1s－1，再根據(jù)化學方程式的計量數(shù)關(guān)系，計算出用H2表示的化學反應(yīng)速率：v(H2)＝3v(N2)＝0.05molL－1s－1。
(3)　3A(g)?。(g)　??　2C(g)
起始濃度/molL－11.00.50
轉(zhuǎn)化濃度/molL－10.06×2＝0.120.040.08
2s時濃度/molL－11.0－0.12＝0.880.5－0.04＝0.460.08
則2s時，n(A)＝0.88molL－1×10L＝8.8mol，
c(C)＝0.08molL－1。
15．某探究性學習小組用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應(yīng)得到實驗數(shù)據(jù)如表所示：
實驗編號鋅的形態(tài)反應(yīng)溫度/℃收集100mL氫氣所需時間/s
Ⅰ薄片15200
Ⅱ薄片2590
Ⅲ粉末2510

(1)該實驗的目的是探究、對鋅和稀鹽酸反應(yīng)速率的影響。
(2)實驗Ⅰ和Ⅱ表明，化學反應(yīng)速率越大。
(3)能表明固體的表面積對反應(yīng)速率有影響的實驗編號是和。
(4)請設(shè)計一個實驗方案證明鹽酸的濃度對該反應(yīng)的速率的影響：
。
考點　影響化學反應(yīng)速率的因素
題點　化學反應(yīng)速率影響因素的實驗探究
答案　(1)固體表面積　溫度　(2)溫度越高　(3)Ⅱ　Ⅲ　(4)在相同的溫度下，采用相同形態(tài)的質(zhì)量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應(yīng)
解析　(1)影響化學反應(yīng)速率的因素有固體表面積、溫度、催化劑、濃度，對氣體來說還有壓強等。根據(jù)表格提供的信息，鋅有薄片和粉末兩種狀態(tài)，反應(yīng)溫度有15℃和25℃，可知該實驗的目的是探究固體表面積和溫度對反應(yīng)速率的影響。(2)根據(jù)表格提供的信息，實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中鋅片的形態(tài)相同，溫度不同，溫度高的收集相同體積的氫氣所需時間短，說明化學反應(yīng)速率大。(3)探究固體表面積對反應(yīng)速率的影響，需要溫度相同。(4)探究濃度對化學反應(yīng)速率的影響，必須其他條件相同，故設(shè)計的實驗方案為在相同的溫度下，采用相同形態(tài)的質(zhì)量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應(yīng)。
16．某溫度時，在2L容器中的X、Y、Z物質(zhì)的量隨時間的變化關(guān)系曲線如下圖所示。
(1)由圖中的數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學方程式為
。
(2)反應(yīng)開始至2min、5min時Z的平均反應(yīng)速率為、。
(3)5min后Z的生成速率與6min末Z的生成速率相比較(填“大”“小”或“相等”)。
答案　(1)3X＋Y??2Z　(2)0.05molL－1min－1
0．04molL－1min－1　(3)相等
解析　(1)由圖可知，X、Y的物質(zhì)的量隨時間的增加而減小、Z的物質(zhì)的量隨時間的增加而增大，所以X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物。反應(yīng)進行到2min時，Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝(1.0mol－0.7mol)∶(1.0mol－0.9mol)∶(0.3mol－0.1mol)＝3∶1∶2，X、Y、Z的化學計量數(shù)之比為3∶1∶2。又因為5min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變，反應(yīng)物與生成物同時存在，反應(yīng)為可逆反應(yīng)，該反應(yīng)的化學方程式為3X＋Y??2Z。
(2)2min內(nèi)v(Z)＝0.3mol－0.1mol2L×2min＝0.05molL－1min－1；5min內(nèi)v(Z)＝0.5mol－0.1mol2L×5min＝0.04molL－1min－1。
(3)5min時，反應(yīng)達到了平衡，各物質(zhì)的反應(yīng)速率不再改變，故5min后Z的生成速率與6min末Z的生成速率相等。

延伸閱讀

利用化學反應(yīng)制備物質(zhì)學案（魯科版必修2）

第1課時　利用化學反應(yīng)制備物質(zhì)
一、氯氣的實驗室制法
1．工業(yè)制法
化學方程式：2NaCl＋2H2O=====通電2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
離子方程式：2Cl－＋2H2O=====通電2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
反應(yīng)中氧化劑是H2O，還原劑是Cl－。
2．實驗室制法
(1)反應(yīng)原理
化學方程式：MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
離子方程式：MnO2＋2Cl－＋4H＋=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
反應(yīng)中氧化劑是MnO2，還原劑是Cl－。
(2)實驗裝置
①制氣裝置類型：固體＋液體――→△氣體。
儀器名稱：a分液漏斗。
②氣體凈化：裝置B的作用是吸收HCl氣體，裝置C中的試劑是濃硫酸，其作用是干燥氯氣。
③尾氣吸收：
裝置E中盛放的試劑是NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯氣，防止污染空氣，反應(yīng)的化學方程式是2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。
(3)實驗步驟
1.實驗室制備氯氣反應(yīng)原理(強氧化劑＋濃鹽酸)
(1)實驗室是利用氧化還原反應(yīng)制備Cl2。MnO2為氧化劑，HCl部分表現(xiàn)酸性，部分表現(xiàn)還原性，為還原劑。
①隨著反應(yīng)的進行，鹽酸濃度逐漸變小，當變?yōu)橄←}酸時，反應(yīng)停止。
②反應(yīng)中有大量HCl揮發(fā)也是造成HCl不能完全參與反應(yīng)的重要原因。
(2)實驗室制備Cl2的其他方法
若實驗室無MnO2，可以用強氧化劑KMnO4、KClO3、K2Cr2O7代替MnO2制Cl2。
16HCl(濃)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
6HCl(濃)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
2．氯氣凈化(先除HCl，后除水蒸氣)
3．實驗室制取氯氣注意事項
①必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)。
②為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，減少HCl的揮發(fā)。
③實驗結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。
④尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為溶液中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。

例1　(2017南寧高一檢測)關(guān)于實驗室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2的反應(yīng)，下列說法中錯誤的是()
A．還原劑是HCl，氧化劑是MnO2
B．每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol
C．每消耗1molMnO2，起還原劑作用的HCl消耗2mol
D．足量MnO2與含0.4molHCl的濃鹽酸共熱可得到0.1molCl2
考點　氯氣的實驗室制法
題點　實驗室制取氯氣的反應(yīng)原理
答案　D
解析　實驗室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2：MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，MnO2為氧化劑、HCl為還原劑，Cl由－1價→0價，故每生成1molCl2轉(zhuǎn)移2mol電子。每消耗1molMnO2，參加反應(yīng)的HCl為4mol，其中起還原作用的HCl為2mol。由于隨著反應(yīng)的進行，鹽酸濃度變小，變?yōu)橄←}酸時，反應(yīng)停止，故0.4molHCl不能完全反應(yīng)，放出Cl2小于0.1mol。
思維啟迪——濃鹽酸和MnO2制取氯氣反應(yīng)原理的理解
(1)必須加熱，常溫下MnO2與濃鹽酸不反應(yīng)；
(2)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)；
(3)隨著反應(yīng)的進行，鹽酸濃度變小，當變?yōu)橄←}酸時，反應(yīng)就會停止；
(4)濃鹽酸在此反應(yīng)中表現(xiàn)出酸性和還原性，表現(xiàn)還原性和表現(xiàn)酸性的HCl的物質(zhì)的量之比為1∶1；
(5)此反應(yīng)中氧化劑MnO2和還原劑HCl的物質(zhì)的量之比為1∶2，而不是1∶4。
例2　(2017蚌埠高一檢測)實驗室制取氯氣時有如下操作，其中正確的順序是()
①連接裝置并檢查氣密性　②緩緩加熱?、墼趫A底燒瓶中加入MnO2粉末?、軓难b有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃鹽酸?、輰⒍嘤嗦葰庥肗aOH溶液吸收?、抻孟蛏吓趴諝夥ㄊ占葰?br> A．①②③④⑤⑥B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤D．①③④②⑥⑤
答案　D
解析　實驗室制取氯氣進行實驗操作時，先連接裝置并檢查裝置的氣密性，再加藥品，且先加固體再加液體，為減少HCl的揮發(fā)要緩慢加熱，利用氯氣的密度比空氣密度大的性質(zhì)用向上排空氣法收集氯氣，氯氣有毒，最后用堿液吸收多余氯氣以防止污染空氣。
規(guī)律方法——實驗室制取Cl2的實驗操作
(1)先連接裝置，后檢查氣密性；
(2)先檢查氣密性，后加藥品；
(3)先加固體，后加液體；
(4)先排出空氣，后收集氯氣；
(5)實驗結(jié)束后，先停止反應(yīng)并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。
例3　實驗室用下列儀器和藥品制取干燥純凈的氯氣。
(1)按氣流從左到右，裝置正確的連接為a→______，_______→______，_______→_______，______→_______(填各接口字母)。
(2)裝置E的作用是________________，裝置D的作用是________________。
(3)裝置A和D中反應(yīng)的化學方程式：
A________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
(4)某?；瘜W興趣小組稱取8.7g二氧化錳與足量10molL－1的濃鹽酸反應(yīng)，理論上可制得氯氣的體積(標準狀況)V1＝________L。若該小組量取了10molL－1的濃鹽酸40mL，與足量的二氧化錳反應(yīng)，理論上產(chǎn)生氯氣的體積為V2(標準狀況)，則V1________(填“”“”或“＝”)V2，原因是______________________________________________________________。
答案　(1)f　h　b　c　e　d　g
(2)除掉氯氣中混有的HCl　吸收多余的氯氣
(3)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
(4)2.24隨著反應(yīng)的進行，鹽酸濃度減小，稀鹽酸不與MnO2反應(yīng)，反應(yīng)不再進行
解析　(1)儀器的連接應(yīng)按照制備、凈化、收集、尾氣吸收的順序。(2)E的作用是除氯化氫雜質(zhì)，裝置D只有一段導(dǎo)氣管，是尾氣吸收裝置，內(nèi)裝氫氧化鈉溶液。(4)8.7g二氧化錳物質(zhì)的量為0.1mol，MnO2與鹽酸完全反應(yīng)可產(chǎn)生0.1mol氯氣，體積為2.24L；10molL－1的濃鹽酸40mL，其中氯化氫的物質(zhì)的量為0.4mol，若0.4mol氯化氫與足量MnO2完全反應(yīng)也可產(chǎn)生0.1mol氯氣，但濃鹽酸在反應(yīng)過程中會逐漸變稀，其中的0.4mol氯化氫不能完全反應(yīng)，產(chǎn)生的氯氣少于0.1mol，所以V1V2。
思維啟迪
實驗室制取氣體的一套完整的裝置應(yīng)當由四部分組成：
氣體發(fā)生裝置―→氣體凈化裝置―→氣體收集裝置―→尾氣吸收裝置
二、常見氣體的實驗室制法
實驗室制取O2、H2、CO2、NH3、Cl2、SO2六種氣體，從圖Ⅰ中選取它們的發(fā)生裝置，從圖Ⅱ中選取它們的收集裝置。
實驗室制備氣體藥品制氣裝置收集裝置
O2KMnO4或KClO3、MnO2a①④⑤
H2O2、MnO2c
H2Zn粒、稀硫酸bc①②
CO2CaCO3、稀鹽酸bc④⑤
Cl2MnO2、濃鹽酸d①④⑤
NH3Ca(OH)2、NH4Cla③
濃氨水、氫氧化鈉(氧化鈣、堿石灰)c
SO2Na2SO3、濃H2SO4c④⑤

(1)氣體的發(fā)生裝置選擇：根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)(固體或液體)及反應(yīng)條件(是否加熱)。常見氣體發(fā)生裝置有固—固加熱、固—液加熱、固—液不加熱三種。
(2)收集氣體裝置選擇：根據(jù)氣體的性質(zhì)(溶解性及與空氣的相對密度和化學性質(zhì))。
(3)凈化裝置選擇：所選除雜試劑能與雜質(zhì)反應(yīng)，但不與主要成分氣體反應(yīng)。
(4)尾氣處理裝置選擇：
①點燃法：如CO、H2、CH4等易燃性氣體可用此法。
②吸收法：如Cl2、HCl、SO2、NO、H2S等可用氫氧化鈉溶液吸收；NH3可用水或稀硫酸吸收。
③轉(zhuǎn)化法：采用一定的方法，使有毒氣體轉(zhuǎn)化成無毒氣體即可排放。如CO能轉(zhuǎn)化為CO2排放。
例4　(1)如圖所示是氣體制取裝置，下列能用此裝置制取氣體并能“隨開隨用、隨關(guān)隨停”的是________(填字母，下同)。
A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B．鋅粒和稀硫酸制氫氣
C．濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣
D．二氧化錳和雙氧水制氧氣
(2)為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體，從下圖中選擇合適的裝置并連接。合理的是________。
A．a(chǎn)—a′→d—d′→eB．b—b′→d—d′→g
C．c—c′→d—d′→gD．d—d′→c—c′→f
答案　(1)B　(2)C
解析　(1)該裝置適用于塊狀固體與液體不加熱反應(yīng)制取氣體。大理石和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣微溶物，附著在大理石的表面阻止反應(yīng)的繼續(xù)進行，A項錯誤；濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)需要加熱，且MnO2為粉末狀固體，C項錯誤；二氧化錳為粉末狀固體，不易與H2O2分離，D項錯誤；只有B中鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)符合。
(2)由鹽酸和大理石制得的CO2氣體中會含有雜質(zhì)H2O(g)和HCl，分別用濃硫酸和飽和碳酸氫鈉溶液除去，應(yīng)先讓氣體通過飽和NaHCO3溶液除去HCl，再通過濃硫酸干燥。CO2的相對分子質(zhì)量為44，比空氣的大，收集CO2時應(yīng)用向上排空氣法。C項正確。
例5　實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如下圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗，最合理的選項是()
選項a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)
A濃氨水CaONH3H2O
B濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液
C稀硝酸CuNO2H2O
D濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液

答案　B
解析　該裝置為固液反應(yīng)不加熱制取氣體，用向上排空氣法收集氣體，采用防倒吸的方法進行尾氣處理。A項，氨氣不能使用向上排空氣法，錯誤；B項，正確；C項，銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，在c中無法收集到純凈的NO2且不能用水吸收尾氣，錯誤；D項，制取氯氣需要加熱，錯誤。
氣體實驗裝置的設(shè)計
(1)裝置順序：制氣裝置→凈化裝置→反應(yīng)或收集裝置→尾氣吸收裝置。
(2)安裝順序：由下向上，由左向右。
(3)操作順序：裝配儀器→檢驗氣密性→加入藥品。
1．下列關(guān)于實驗室制取Cl2的說法正確的是()
A．實驗室中可用MnO2與1molL－1鹽酸反應(yīng)制Cl2
B．每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移2mol電子
C．每消耗1molMnO2，起還原作用的HCl消耗4mol
D．用燒瓶、鐵架臺、分液漏斗、導(dǎo)管可用于MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2
答案　B
解析　A項，實驗室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，1molL－1鹽酸為稀鹽酸，錯誤；B項，反應(yīng)前后氯由－1價變?yōu)?價，每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移電子2mol，正確；C項，反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，每消耗1molMnO2，參加反應(yīng)的HCl為4mol，其中起還原作用的HCl為2mol，錯誤；D項，缺少酒精燈，錯誤。
2．下列物質(zhì)可用來干燥Cl2的是()
①堿石灰?、跐饬蛩帷、蹮o水CaCl2?、躊2O5
A．①②B．①③④
C．②③④D．①②③④
答案　C
解析　堿石灰主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉，屬于堿性干燥劑，不能用堿石灰干燥氯氣等與堿反應(yīng)的氣體，可以干燥中性氣體和氨氣；濃H2SO4不能用于干燥氨氣及H2S、HBr、HI等還原性氣體，可用于干燥氯氣等酸性氣體和中性氣體；P2O5不能干燥氨氣，可以用來干燥酸性氣體和中性氣體；無水CaCl2可以用來干燥除氨氣之外的常見氣體。
3．下列關(guān)于實驗室制取氣體所用試劑的組合不合理的是()
A．制Cl2：MnO2、濃鹽酸
B．制H2：稀硫酸、Zn
C．制O2：MnO2、H2O2
D．制CO2：稀硫酸、CaCO3
答案　D
解析　碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在碳酸鈣的表面使反應(yīng)難以繼續(xù)進行，因此，實驗室應(yīng)該選用稀鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳。
4．在氯氣的制備實驗中，有位同學設(shè)計了如圖所示的制備裝置，其中分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管和玻璃管。下列對其作用的敘述中正確的是()
A．防止氯氣造成大氣污染
B．使反應(yīng)的氯氣循環(huán)使用
C．使燒瓶內(nèi)的壓強與大氣壓保持一致
D．使分液漏斗中的液體更容易流入燒瓶
答案　D
5．下列制備和收集氣體的實驗裝置合理的是()
答案　D
解析　A項，用氯化銨和氫氧化鈣制NH3，盛放固體反應(yīng)物的大試管的管口應(yīng)該略向下傾斜，防止試管炸裂；B項，用MnO2和濃鹽酸制Cl2需要加熱且集氣瓶中導(dǎo)管應(yīng)長進短出；C項，應(yīng)該用向下排空氣法或排水法收集H2。
6．在實驗室中用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制備純凈干燥的氯氣。
(1)寫出反應(yīng)的化學方程式：_____________________________________________。
(2)下圖所示是一個學生設(shè)計的實驗裝置圖。這個裝置圖有哪些錯誤？請分別指出：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
(有幾處填幾處)
(3)在改正的裝置中，①洗氣瓶中的飽和食鹽水的作用：
________________________________________________________________________；
②洗氣瓶中濃H2SO4的作用：__________________________________________________；
③燒杯中的NaOH溶液的作用：_________________________________________________。
答案　(1)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)①燒瓶下面缺石棉網(wǎng)?、阼F圈下面缺酒精燈　③盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了?、軆蓚€洗氣瓶中的氣體流向應(yīng)該是長導(dǎo)管進，短導(dǎo)管出
(3)①吸收揮發(fā)出的氯化氫氣體?、谖账魵狻、畚斩嘤嗟穆葰?br> 解析　此類題解應(yīng)從以下角度分析：反應(yīng)制氣、除雜、干燥、收集、尾氣吸收等基本過程；各過程所需試劑、反應(yīng)條件、裝置連接去判斷。該反應(yīng)需要加熱，缺少酒精燈和石棉網(wǎng)，用MnO2和濃鹽酸共熱制得的氯氣中，有揮發(fā)出來的HCl氣體和水蒸氣，應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl氣體，再用濃硫酸除水蒸氣，圖中除雜順序顛倒，兩個洗氣瓶的進、出氣導(dǎo)管出錯。
7．已知：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，所以在實驗室可用高錳酸鉀固體和濃鹽酸制氯氣，實驗裝置如下圖所示。
(1)請為該實驗選擇合適的發(fā)生裝置______(填“A”或“B”)。
(2)要得到純凈、干燥的氯氣，在發(fā)生裝置和集氣瓶之間還需要放置如下圖中的________(填字母)。
(3)燒杯中所盛液體為________________，其作用是________________________________。
答案　(1)B　(2)D　(3)NaOH溶液　吸收多余的氯氣
解析　(1)由題知，該反應(yīng)制取氣體的類型為固體＋液體→氣體；反應(yīng)不需加熱，故應(yīng)選擇B裝置。
(2)氯氣中可能混有HCl、H2O(g)，HCl用飽和NaCl溶液除去，H2O(g)用濃硫酸除去，要得到純凈、干燥的氯氣，應(yīng)先除去HCl，再除去H2O(g)。
(3)燒杯中所盛液體為NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯氣。
[對點訓(xùn)練]
題組一　氯氣的實驗室制法
1．二氧化錳與濃鹽酸作用制氯氣的反應(yīng)中，作為還原劑的HCl和參加反應(yīng)的HCl物質(zhì)的量之比是()
A．1∶1B．2∶1
C．1∶2D．任意比
答案　C
解析　反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，4molHCl參加反應(yīng)，只有2mol做還原劑被氧化為氯氣。
2．某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法中錯誤的是()
A．該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤
B．該實驗中收集氯氣的方法錯誤
C．為了防止氯氣污染空氣，必須進行尾氣處理
D．在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤的淀粉KI試紙可以證明是否有氯氣逸出
答案　B
解析　該反應(yīng)應(yīng)該用酒精燈加熱，應(yīng)該用分液漏斗而不是長頸漏斗，氯氣有毒，應(yīng)該進行尾氣處理，故A項正確；由于氯氣的密度比空氣的密度大，所以用向上排空氣法收集，故B項錯誤；濕潤的淀粉KI試紙可以證明是否有氯氣逸出，若有則變藍，反之不變色，故D項正確。
3．下列說法正確的是()
A．MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2的離子方程式：MnO2＋4HCl=====△Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O
B．工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣
C．生石灰能與水反應(yīng)，可用來干燥氯氣
D．實驗室制備Cl2可用排飽和食鹽水集氣法收集
答案　D
4．化學實驗有助于理解化學知識，形成化學觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學素養(yǎng)。在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關(guān)實驗。下列收集Cl2的正確裝置是()
答案　C
解析　Cl2是有刺激性氣味、密度比空氣大、有毒的黃綠色氣體，在制備和收集Cl2時必須有尾氣吸收裝置。A沒有排氣管不能用于收集氣體；B用于收集密度比空氣小的氣體；C用于收集密度比空氣大的氣體，且有尾氣吸收裝置；D吸收氯氣不能收集。
題組二　常見氣體的實驗室制取
5．按下述實驗方法制備氣體，合理又實用的是()
A．鋅粒與稀硝酸反應(yīng)制備H2
B．加熱分解NH4Cl固體制NH3
C．亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制備SO2
D．大理石與稀硫酸反應(yīng)制備CO2
答案　C
解析　鋅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO，不產(chǎn)生H2；NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl的混合氣體，很快又化合為NH4Cl，不易分離；Na2SO3與濃硫酸反應(yīng)生成Na2SO4、H2O和SO2；大理石與稀硫酸反應(yīng)生成微溶的CaSO4，會覆蓋在大理石表面，使反應(yīng)難以繼續(xù)進行。
6．下列裝置或操作能達到實驗?zāi)康牡氖?)
答案　C
解析　A項，由于氨氣的密度小于空氣的密度，用向下排空氣法收集是正確的，但集氣瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一團疏松的棉花，目的是防止氣體對流，以收集到較純的氨氣；B項，洗氣時氣體應(yīng)長進短出；C項，通過觀察長頸漏斗中液面是否下降，可以檢查裝置的氣密性；D項，收集密度比空氣重的二氧化碳氣體用向上排空氣法，應(yīng)該為長管進氣，短管排出空氣。
7．下列制備氣體的實驗設(shè)計中錯誤的是()
選項ABCD
藥品NH4Cl與Ca(OH)2石灰石和稀鹽酸稀硝酸和銅片KMnO4與濃鹽酸
裝置

答案　C
解析　A裝置適合固體和固體混合加熱制取氣體，可制取NH3，用堿石灰干燥，正確；B裝置適合塊狀固體和液體反應(yīng)不加熱制取氣體，可用于制取CO2，正確；C裝置適合固體和液體加熱制取氣體，可用于制取NO，但NO極易被空氣中的氧氣氧化為NO2，只能用排水法收集，錯誤；D裝置適合固體和液體不加熱制取氣體，KMnO4氧化性很強，與濃鹽酸反應(yīng)不需要加熱，正確。
8．擬用下圖所示裝置制取下表中的四種氣體(圖中夾持儀器均已略去，a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑)，不能達到實驗?zāi)康牡氖?)
選項氣體abc
AO2H2O2MnO2濃硫酸
BCO2稀鹽酸碳酸鈣飽和NaHCO3溶液
CNO稀HNO3銅屑H2O
DSO2濃硫酸Na2SO3濃硫酸

答案　C
解析　過氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣，經(jīng)濃硫酸干燥后收集，A項正確；稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳，后用飽和碳酸氫鈉溶液除雜，B項正確；銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO，應(yīng)該用排水法收集，導(dǎo)管應(yīng)該短進長出，C項錯誤；濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制備二氧化硫，再用濃硫酸干燥可得純凈的二氧化硫，D項正確。
9．如圖是用于干燥、收集并吸收多余氣體的裝置，下列方案正確的是()
選項X收集氣體Y
A堿石灰氯化氫水
B堿石灰氨氣水
C氯化鈣二氧化硫氫氧化鈉
D氯化鈣一氧化氮氫氧化鈉

答案　C
解析　A項，氯化氫是酸性氣體，不能用堿石灰干燥，不正確；B項，氨氣密度小于空氣，應(yīng)該是短導(dǎo)管進，長導(dǎo)管出，不正確；C項，二氧化硫是酸性氣體，能用氯化鈣干燥，且二氧化硫的密度大于空氣，用向上排空氣法收集，正確；D項，一氧化氮極易被空氣中的氧氣氧化生成二氧化氮，不能用排空氣法收集，不正確。
10．用下列試劑與裝置制備氣體，能隨用隨制、隨關(guān)隨停的是()
選項試劑與制備的氣體反應(yīng)裝置
A碳酸鈉固體與稀硫酸制CO2
B二氧化錳與過氧化氫溶液制O2
C濃硝酸與銅片反應(yīng)制NO2
D鋅粒與稀硫酸制H2

答案　D
解析　碳酸鈉固體與稀硫酸反應(yīng)制CO2時，碳酸鈉溶于水使反應(yīng)無法隨時停止，A項不符合題意；二氧化錳是粉末，無法被阻隔在有孔塑料隔板上，反應(yīng)不能隨時停止，B選項不符合題意；濃硝酸具有揮發(fā)性，不能使用長頸漏斗，應(yīng)該用分液漏斗盛放與滴加，C選項不符合題意；鋅粒與稀硫酸用該裝置制備H2時，若關(guān)閉導(dǎo)管活塞，試管內(nèi)壓強增大，可把稀硫酸壓回長頸漏斗，稀硫酸與鋅粒脫離使反應(yīng)停止，D項符合題意。
題組三　氯氣制備綜合
11．已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并試驗它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是(不考慮①單元的夾持裝置)()
A．只有①和②處B．只有②處
C．只有②和③處D．②③④處
答案　D
解析　本題考查氯氣的制備、凈化、干燥、尾氣吸收及金屬氯化物的制備的綜合實驗。由圖示可知，①是Cl2發(fā)生裝置，②③是除雜、干燥裝置，④是氯化物制備裝置。在②中，NaOH不僅能與HCl反應(yīng)，也可與Cl2反應(yīng)，應(yīng)將NaOH溶液換成飽和食鹽水；③中導(dǎo)氣管應(yīng)長進短出；④不能是密閉的，應(yīng)有一個允許氣體逸出的導(dǎo)管，并且加裝尾氣處理裝置。
12．下列裝置應(yīng)用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗，能達到實驗?zāi)康牡氖?)
A．用裝置甲制取氯氣
B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫
C．用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液
D．制得的氯氣可用堿石灰干燥
答案　C
解析　MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2，需加熱，A項錯誤；除去Cl2中的HCl應(yīng)通過飽和食鹽水，且氣體從長導(dǎo)管進入，B項錯誤；MnO2不溶于水，MnCl2可溶于水，兩者用過濾的方法分離，C項正確；堿石灰屬于堿性干燥劑，能與氯氣反應(yīng)，應(yīng)用濃硫酸干燥Cl2，D項錯誤。
[綜合強化]
13．利用如圖所示的裝置收集以下7種氣體：①H2?、贑l2③O2?、蹾Cl?、軳H3?、轓O?、逳O2
(1)若燒瓶是干燥的，由B口進氣，可收集的氣體有__________(填序號，下同)，若由A口進氣，可收集的氣體有________。
(2)若在燒瓶內(nèi)充滿水，可收集的氣體有________，氣體應(yīng)由________(填“A”或“B”)口進入。
(3)若燒瓶中裝入適量濃硫酸，可以用它來干燥的氣體有________(填序號)，氣體應(yīng)由________(填“A”或“B”)口進入。
答案　(1)②③④⑦　①⑤
(2)①③⑥　A
(3)①②③④⑥⑦　B
解析　(1)從B口進氣是收集密度比空氣大的氣體，從A口進氣則是收集密度比空氣小的氣體。排氣法收集的氣體必須與空氣中的成分不反應(yīng)，且密度與空氣密度相差較大。(2)若用排水法收集，則氣體必須不溶于水，且應(yīng)從A口進。(3)用濃H2SO4干燥氣體，應(yīng)從B口進氣。
14．實驗室用下述裝置制取氯氣，并用氯氣進行下列實驗?；卮鹣铝袉栴}：
(1)A、B兩儀器的名稱：A____________，B____________。
(2)洗氣裝置C是為了除去Cl2中的HCl氣體，應(yīng)放入的試劑是____________，D中濃H2SO4的作用是________________________________。
(3)E中為紅色干布條，F(xiàn)中為紅色濕布條，可看到有色布條退色的是____(選填“E”或“F”)。
(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球，G處現(xiàn)象是棉花球表面變成________；H是浸有NaBr溶液的棉花球，H處反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________。
(5)P處為尾氣吸收裝置，寫出實驗室利用燒堿溶液吸取Cl2的離子方程式：
________________________________________________________________________。
(6)B中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為__________________________________________________，
若實驗中使用12molL－1的濃鹽酸10mL與足量的二氧化錳反應(yīng)，實際生成的Cl2的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，試分析可能存在的原因是______________________________________。
答案　(1)分液漏斗　圓底燒瓶　(2)飽和食鹽水　除去氯氣中的水蒸氣　(3)F　(4)藍色　2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2　(5)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(6)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　隨著反應(yīng)的進行，消耗氯化氫，同時生成水，且氯化氫易揮發(fā)，使鹽酸的濃度逐漸減小，稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)
解析　(1)由裝置圖可知：A是分液漏斗，B是圓底燒瓶。(2)用濃HCl與MnO2在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O制取氯氣。由于濃鹽酸有揮發(fā)性，所以在氯氣中含有雜質(zhì)HCl。由于氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小，所以為了除去Cl2中的HCl氣體，應(yīng)放入的試劑是飽和食鹽水。此時產(chǎn)生的氯氣中含有水蒸氣，用濃硫酸來干燥，因此D中濃H2SO4的作用是除去氯氣中的水蒸氣。(3)氯氣沒有漂白性，當氯氣遇水時二者發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生HClO，有漂白性。因此E中紅色干布條不退色，F(xiàn)中紅色濕布條退色。(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球，氯氣與KI發(fā)生反應(yīng)：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，I2遇淀粉變?yōu)樗{色。因此G處現(xiàn)象是棉花球表面變成藍色。H是浸有NaBr溶液的棉花球，由于活動性：Cl2Br2，所以H處反應(yīng)的離子方程式是2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。(5)氯氣是大氣污染物，所以在排放前應(yīng)該進行尾氣處理。由于氯氣能與堿發(fā)生反應(yīng)，所以若P處為尾氣吸收裝置，實驗室利用燒堿溶液吸取Cl2的離子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(6)在B中發(fā)生的實驗室制取氯氣的反應(yīng)的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。若實驗中使用12molL－1的濃鹽酸10mL與足量的二氧化錳反應(yīng)，實際生成的Cl2的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，是因為隨著反應(yīng)的進行，消耗氯化氫，同時生成水，且氯化氫易揮發(fā)，使鹽酸的濃度逐漸減小，稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)。
15．(2017榆林高一檢測)某學生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應(yīng)。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置。
請回答下列問題：
(1)裝置A中的燒瓶內(nèi)固體不可以選用________(填字母)。
A．生石灰B．堿石灰
C．五氧化二磷D．燒堿
(2)B裝置的作用是______________________________________________________________；
E裝置的作用是________________________________________________________________。
(3)通入C裝置的左右兩根導(dǎo)管左邊較長、右邊較短，目的是
________________________________________________________________________。
(4)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是
________________________________________________________________________。
(5)裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，另一生成物是空氣的主要成分之一。請寫出反應(yīng)的化學方程式：___________________________________________________。
(6)從裝置C的G處逸出的尾氣中可能含有黃綠色的有毒氣體，如何處理？
________________________________________________________________________。
答案　(1)C　(2)干燥氨氣　除去氯氣中的氯化氫
(3)使密度較大的Cl2和密度較小的NH3較快地混合均勻
(4)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(5)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl
(6)在G處連接導(dǎo)管，直接把尾氣通入盛有燒堿溶液的燒杯中(答案合理即可)
解析　(1)裝置A制取氨氣，可用濃氨水與堿石灰(或燒堿或生石灰等)，但不能用五氧化二磷，因其與水反應(yīng)后生成磷酸，能與氨水反應(yīng)。(2)B裝置中盛放的堿石灰用來干燥氨氣；E裝置中盛放的飽和食鹽水用來除去氯氣中混有的氯化氫氣體。(3)由于氨氣的密度小，氯氣的密度大，密度小的氨氣從長管進入向上擴散，密度大的氯氣從短管進入向下擴散，這樣能較快地充分混合。(6)黃綠色的氣體是氯氣，依據(jù)氯氣的性質(zhì)，可用燒堿溶液吸收。

化學反應(yīng)為人類提供能量學案（魯科版必修2）

一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃，作為教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學生能夠在教學期間跟著互動起來，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢？以下是小編為大家收集的“化學反應(yīng)為人類提供能量學案（魯科版必修2）”歡迎您參考，希望對您有所助益！

第2課時　化學反應(yīng)為人類提供能量
一、化學反應(yīng)為人類提供能量
1．物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的實質(zhì)與能量變化的原因
2．化學反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的主要形式
(1)即熱飯盒、鋁熱反應(yīng)：化學能主要轉(zhuǎn)化為熱能；
(2)電解飽和食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣：電能主要轉(zhuǎn)化為化學能。
(3)綠色植物進行光合作用時，光能轉(zhuǎn)化為化學能。
(4)煤燃燒時，化學能主要轉(zhuǎn)化為熱能和光能。
例1　下列說法中正確的是()
A．化學反應(yīng)中的能量變化，其表現(xiàn)形式除熱能外還可能是光能和電能等
B．化學反應(yīng)中的能量變化不一定遵循能量守恒定律
C．在一個確定的化學反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量可能相同
D．在一個確定的化學反應(yīng)關(guān)系中，反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量
考點　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點　化學反應(yīng)中能量變化的相關(guān)綜合
答案　A
解析　化學反應(yīng)中的能量變化一定遵循能量守恒定律；物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)都伴隨著能量的變化，所以反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同；在一個確定的化學反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量(E1)與生成物的總能量(E2)之間的關(guān)系：E1＞E2，化學反應(yīng)為放熱反應(yīng)，E1＜E2，化學反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
思維啟迪　
任何化學反應(yīng)除遵循質(zhì)量守恒定律外，同樣也遵循能量守恒定律，不同形式的能量之間可以轉(zhuǎn)化，但總能量保持不變。反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)出來，即為放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。
二、化學能轉(zhuǎn)化為電能
1．實驗探究
實驗步驟現(xiàn)象結(jié)論
鋅片逐漸溶解，表面有氣泡；銅片表面無氣泡鋅與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生H2，而銅則不能
鋅片逐漸溶解，銅片表面有氣泡，檢流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)導(dǎo)線中有電流，化學反應(yīng)中化學能轉(zhuǎn)化為電能
兩鋅片逐漸溶解且表面都有氣泡，檢流計指針不偏轉(zhuǎn)鋅與稀硫酸反應(yīng)，導(dǎo)線中無電流
無現(xiàn)象乙醇是非電解質(zhì)，導(dǎo)線中無電流

2.原電池的概念
原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；
原電池的反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。
3．原電池的構(gòu)成條件
理論上，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可構(gòu)成原電池。
具體條件是：(1)具有活動性不同的兩個電極(金屬與金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)。
(2)溶液：兩電極均插入電解質(zhì)溶液中。
(3)導(dǎo)線：兩電極用導(dǎo)線相連，形成閉合回路。
4．原電池的工作原理
(1)分析下圖并填空
原電池總反應(yīng)式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑；
(2)能量轉(zhuǎn)化：化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?br> 5．原電池工作原理的應(yīng)用
(1)比較金屬活動性
原電池中，做負極的金屬活動性一般比做正極的金屬活動性強。
(2)改變化學反應(yīng)速率
如：在Zn和稀硫酸反應(yīng)時，滴加少量CuSO4溶液，則Zn置換出的銅和鋅能構(gòu)成原電池的正負極，從而加快Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率。
(3)設(shè)計原電池
如：把Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋設(shè)計成原電池，可用Fe做負極，銅(或石墨)做正極，F(xiàn)eCl3溶液做電解質(zhì)溶液。
(4)制造多種化學電源
①干電池(又稱一次電池)：如鋅錳電池；
②蓄電池(又稱二次電池)：如鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰電池(手機用)；
③燃料電池：如氫氧燃料電池，其能量轉(zhuǎn)化率高，對環(huán)境無污染。
(1)電子只能在導(dǎo)體中定向移動，不能通過溶液。
(2)電解質(zhì)溶液中離子移動方向：陽離子移向正極、陰離子移向負極。
例2　如圖所示裝置能夠組成原電池的是_________________________________________。
其他不能構(gòu)成原電池的說明理由：__________________________________________________。
考點　能源與構(gòu)成原電池的條件
題點　原電池的形成條件與判斷方法
答案　EFG
A裝置的兩個電極的活潑性相同，電子不會流動形成電流；B裝置為非電解質(zhì)溶液，不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C裝置電解質(zhì)溶液在兩個分開的裝置中，不成形成閉合回路；D裝置無導(dǎo)線連接電極，不能形成閉合回路。它們均不能構(gòu)成原電池
思維啟迪——原電池的判斷方法
一看反應(yīng)原理(能否自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng))；二看構(gòu)成條件(兩極一液成回路：兩個活潑性不同的電極，插入電解質(zhì)溶液中，裝置形成閉合回路)。
例3　如圖所示檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極的質(zhì)量減小，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯誤的是()
A．B極為原電池的正極
B．A、B、C分別可以為Zn、Cu和稀鹽酸
C．C中陽離子向A極移動
D．A極發(fā)生氧化反應(yīng)
考點　原電池工作原理及正負極的判斷
題點　原電池工作原理
答案　C
解析　原電池中，負極金屬失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)溶解，質(zhì)量減小，故A極為負極，B極為正極，A、D項正確；A、B、C分別為Zn、Cu和稀鹽酸時，可以構(gòu)成原電池，且現(xiàn)象符合題意，B項正確；電解質(zhì)溶液中陽離子移向正極，C項錯誤。
思維啟迪——多個角度判斷原電池的正極和負極
例4?、佗冖邰芩姆N金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連時，外電路電流從②流向①；①③相連時，③為正極；②④相連時，②上有氣泡逸出；③④相連時，③的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活潑性由大到小的順序是()
A．①③②④B．①③④②
C．③④②①D．③①②④
答案　B
解析?、佗谙噙B時，外電路電流從②流向①，則金屬活潑性①大于②；①③相連時，③為正極，則金屬活潑性①大于③；②④相連時，②上有氣泡逸出，則金屬活潑性④大于②；③④相連時，③的質(zhì)量減少，則金屬活潑性③大于④，故金屬活潑性由大到小的順序為①③④②。
思維啟迪——形成原電池、比較金屬活動性
根據(jù)原電池原理比較金屬活動性，做負極的金屬活動性較強，做正極的金屬活動性較弱。
例5　某原電池的離子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，該原電池正確的組成是()
選項正極負極電解質(zhì)溶液
ACuZnHCl
BZnCuCuSO4
CCuZnCuSO4
DCuZnZnCl2

考點　原電池原理的應(yīng)用
題點　設(shè)計原電池
答案　C
解析　將Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu拆成兩個半反應(yīng)：
氧化反應(yīng)(負極反應(yīng))：Zn－2e－===Zn2＋。
還原反應(yīng)(正極反應(yīng))：Cu2＋＋2e－===Cu。
則電池的負極是Zn，正極是比鋅不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?，電解質(zhì)溶液中含Cu2＋。
方法技巧——設(shè)計原電池的方法
(1)依據(jù)：已知一個氧化還原反應(yīng)，首先分析找出氧化劑、還原劑，一般還原劑為負極材料(或在負極上被氧化)，氧化劑(電解質(zhì)溶液中的陽離子)在正極上被還原。
(2)選擇合適的材料
①電極材料：電極材料必須導(dǎo)電。負極材料一般選擇較活潑的金屬材料，或者在該氧化還原反應(yīng)中，本身失去電子的材料。
②電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液一般能與負極反應(yīng)。
原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)用導(dǎo)線連接銅片和鋅片插入到稀H2SO4中，鋅片上有大量氣泡()
(2)原電池中電子流出的一極是正極，發(fā)生氧化反應(yīng)()
(3)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O是放熱反應(yīng)，可以設(shè)計成原電池()
(4)原電池中的陽離子由負極區(qū)向正極區(qū)移動()
(5)在Zn|稀硫酸|Cu原電池中，電子由鋅通過導(dǎo)線流向銅，再由銅通過電解質(zhì)溶液到達鋅()
(6)把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴CuCl2溶液，氣泡放出速率加快()
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
2．(2017北京101中學期中)下列設(shè)備工作時，將化學能轉(zhuǎn)化為電能的是()
ABCD
鋰離子電池太陽能集熱器燃氣灶硅太陽能電池

考點　能源與構(gòu)成原電池的條件
題點　能量的轉(zhuǎn)化方式
答案　A
解析　A項，鋰離子電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能，故正確；B項，太陽能集熱器是把太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯誤；C項，燃燒是放熱反應(yīng)，是把化學能轉(zhuǎn)化為熱能，故錯誤；D項，硅太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤。
3．(2017合肥高一檢測)某學生將檢流計用導(dǎo)線與兩個電極連接在一起，再將兩個電極同時插入某種電解質(zhì)溶液中，能觀察到有電流產(chǎn)生的是()
A．用銅片、鉛筆芯做電極插入稀硫酸中
B．用兩個銅片做電極插入硝酸銀溶液中
C．用鋅片、銅片做電極插入番茄中
D．用銅片、鐵片做電極插入酒精中
答案　C
解析　要構(gòu)成原電池，除要形成閉合回路外，還需要有兩個活動性不同的電極材料，一般其中一個電極要能與電解質(zhì)溶液發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。A項，銅和石墨與稀硫酸均不反應(yīng)；B項，電極材料相同；D項，酒精是非電解質(zhì)；C項，一些水果中含有有機酸，可做電解質(zhì)溶液。
4．(2017湖南郴州適應(yīng)性測試)如圖為某興趣小組制作的番茄電池，下列說法正確的是()
A．電子由銅通過導(dǎo)線流向鋅
B．該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置
C．鋅電極發(fā)生氧化反應(yīng)
D．電流由鋅通過導(dǎo)線流向銅
考點　原電池工原理和正負極的判斷
題點　原電池工作原理
答案　C
解析　A項，銅做正極，鋅做負極，因此電子由鋅流向銅，故錯誤；B項，該裝置將化學能轉(zhuǎn)化為電能，故錯誤；C項，鋅做負極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，故正確；D項，電子與電流的方向相反，因此電流由銅極流向鋅極，故錯誤。
5．如圖所示裝置，檢流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極逐漸變粗，B極逐漸變細，C為電解質(zhì)溶液，則A、B、C應(yīng)是下列各組中的()
A．A是Zn，B是Cu，C為稀硫酸
B．A是Cu，B是Zn，C為稀硫酸
C．A是Fe，B是Ag，C為稀AgNO3溶液
D．A是Ag，B是Fe，C為稀AgNO3溶液
答案　D
解析　A極逐漸變粗，說明A極為原電池的正極，溶液中的金屬陽離子得到電子后在A極上析出；B極逐漸變細，說明B極為原電池的負極，失去電子后變成離子進入溶液中。A和B兩項中的反應(yīng)為Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，則在A選項中A極變細，B選項中A極不變。C和D兩項中的反應(yīng)為Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，其中C選項中A極變細，D選項中A極變粗。
6．在銅鋅原電池中(如下圖)，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，鋅為________極，電極上發(fā)生的是________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_______________________________。
鋅片上觀察到的現(xiàn)象為__________________________________________________________；
銅為________極，電極上發(fā)生的是________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電極反應(yīng)式________________________________________________________________________；銅片上觀察到的現(xiàn)象為______________________________________________________________，原電池總反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________。
考點　原電池工作原理和正負極的判斷
題點　?？级嘧兊匿\銅原電池
答案　負　氧化　Zn－2e－===Zn2＋　鋅片溶解　正　還原　Cu2＋＋2e－===Cu　銅極變粗　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
解析　CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液時，銅鋅原電池的負極為鋅，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，所以鋅片不斷溶解，正極為銅，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，所以銅極不斷變粗，原電池總反應(yīng)式為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu。
[對點訓(xùn)練]
題組一　原電池的構(gòu)成條件
1．下列各組的電極材料和電解液，不能組成原電池的是()
A．銅片、石墨棒，乙醇
B．銅片、石墨棒，硝酸銀溶液
C．鋅片、銅片，稀鹽酸
D．銅片、鉑片，F(xiàn)eCl3溶液
答案　A
2．如圖所示各裝置中，不能構(gòu)成原電池的是(燒杯中所盛液體都是稀硫酸)()
考點　能源與構(gòu)成原電池的條件
題點　原電池的形成條件與判斷
答案　D
解析　原電池的形成條件包括活動性不同的電極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路、自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)。對圖示各個裝置進行觀察，發(fā)現(xiàn)只有D不能形成閉合回路，因此不能形成原電池。
題組二　原電池工作原理
3．下列關(guān)于原電池的敘述，正確的是()
A．構(gòu)成原電池的正極和負極材料必須是兩種活潑性不同的金屬
B．原電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
C．在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被還原
D．原電池放電時，電流的方向是從負極到正極
考點　原電池工作原理和正負極的判斷
題點　原電池構(gòu)成和原理的理解
答案　B
解析　構(gòu)成原電池的正極和負極可以是兩種活潑性不同的金屬，也可以是導(dǎo)電的非金屬(如石墨棒)和金屬，A錯誤；原電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，B正確；在原電池中，負極上發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，所以電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，C錯誤；原電池放電時，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，則電流的方向是從正極到負極，D錯誤。
4．如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是()
A．a(chǎn)為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸
B．b為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
C．a(chǎn)為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸
D．b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
答案　C
解析　Fe、C形成的原電池中，負極鐵失去電子，變成＋2價的亞鐵離子，由于a極上有大量氣泡產(chǎn)生，所以為正極(C)：2H＋＋2e－===H2↑，a為正極，是碳棒；b為負極，是鐵片；電解質(zhì)溶液為硫酸溶液。
5．某實驗興趣小組按如圖裝置實驗后，所記錄內(nèi)容合理的是()
實驗記錄①Zn片為負極，質(zhì)量減少，Cu為正極，質(zhì)量不變；
②外電路電流方向是：由Cu→Zn；
③SO2－4向Zn極移動，Cu2＋向Cu極移動；
④Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)；
⑤正極反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－═Cu；
⑥電子流動方向：鋅極→導(dǎo)線→銅極→電解質(zhì)溶液→鋅極

A.①②④B．②③④
C．②③④⑤D．③⑤⑥
答案　C
解析　該裝置為原電池，鋅片為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，銅片為正極，銅片上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，電子由鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片，電解質(zhì)溶液中沒有電子通過，SO2－4向負極Zn極移動，Cu2＋向正極Cu極移動，電流由銅片經(jīng)導(dǎo)線流向鋅片。
6．人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池——銀鋅蓄電池，其電池的電極反應(yīng)式：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。據(jù)此判斷氧化銀是()
A．負極，被氧化B．正極，被還原
C．負極，被還原D．正極，被氧化
考點　原電池工作原理和正負極的判斷
題點　正、負極的判斷
答案　B
解析　電池的電極反應(yīng)式：Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，從中可以看出鋅的化合價升高，所以鋅為負極，被氧化，而氧化銀中的銀化合價降低，被還原，故氧化銀為正極，被還原，故B符合題意。
7．(2017武漢高一檢測)如圖將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后放入稀硫酸中，發(fā)生原電池反應(yīng)，下列敘述錯誤的是()
A．溶液的pH增大
B．溶液中的Zn2＋濃度增大
C．溶液中的SO2－4濃度增大
D．溶液的密度增大
考點　原電池的工作原理和正負極的判斷
題點　?？级嘧兊匿\銅原電池
答案　C
解析　A項，氫離子濃度降低，溶液的pH增大，正確；B項，鋅不斷溶解，溶液中的Zn2＋濃度增大，正確；C項，由于在反應(yīng)過程中溶液中的SO2－4沒有參加反應(yīng)，所以溶液中c(SO2－4)不變，錯誤；D項，原電池放電時，溶液由硫酸溶液逐漸變成硫酸鋅溶液，所以溶液的密度增大，正確。
8．(2018哈六中期中)有關(guān)電化學知識的描述正確的是()
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應(yīng)設(shè)計成原電池，把其中的化學能轉(zhuǎn)化為電能
B．某原電池反應(yīng)為Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，裝置中一定是銀作正極
C．因為鐵的活潑性強于銅，所以將鐵、銅用導(dǎo)線連接后放入濃硝酸中，若能組成原電池，必是鐵作負極、銅作正極
D．理論上說，任何能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)都可設(shè)計成原電池
答案　D
解析　所給反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，沒有電子轉(zhuǎn)移，雖然為放熱反應(yīng)，但不能將該反應(yīng)設(shè)計成原電池，A項錯誤；根據(jù)所給反應(yīng)，負極材料應(yīng)該是Cu，但正極材料可以用Ag，也可以用碳棒等惰性電極，B項錯誤；當鐵和銅作為電極放入濃硝酸中時，鐵因鈍化瞬間停止反應(yīng)，而銅可持續(xù)被濃硝酸溶解，所以銅是負極，C項錯誤。
題組三　原電池工作原理的應(yīng)用
9．X、Y、Z、W四種金屬片浸在稀鹽酸中，用導(dǎo)線連接，可以組成原電池，實驗結(jié)果如圖所示：
則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為()
A．Z＞Y＞X＞W(wǎng)B．Z＞X＞Y＞W(wǎng)
C．Z＞Y＞W(wǎng)＞XD．Y＞Z＞X＞W(wǎng)
考點　原電池工作原理的應(yīng)用
題點　比較金屬活潑性的強弱
答案　A
10．(2018南寧六中5月考試)下面是四個化學反應(yīng)，你認為理論上不可用于設(shè)計原電池的化學反應(yīng)是()
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B．2H2＋O2=====點燃2H2O
C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
D．CH4＋2O2=====點燃CO2＋2H2O
考點　原電池原理的應(yīng)用
題點　能否設(shè)計原電池的化學反應(yīng)分析
答案　C
解析　只有屬于氧化還原反應(yīng)，才能用于設(shè)計原電池；A、B、D屬于氧化還原反應(yīng)，均可以設(shè)計為原電池。C不屬于氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計成原電池，C正確。
11．(2018北京四中4月月考)為將反應(yīng)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化學能轉(zhuǎn)化為電能，下列裝置能達到目的的是(鋁條均已除去氧化膜)()
考點　原電池原理的應(yīng)用
題點　原電池的設(shè)計
答案　B
解析　A項為原電池，鋁為負極，但總反應(yīng)為2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，不符合；C項為原電池，但硝酸是氧化性酸，則總反應(yīng)為Al＋4H＋＋NO－3===Al3＋＋NO↑＋2H2O，不符合；D項裝置中有外接電源，不屬于原電池，不符合。
12．小穎同學用如圖所示裝置研究原電池原理，下列說法錯誤的是()
A．若將圖1裝置的Zn、Cu直接接觸，Cu片上能看到氣泡產(chǎn)生
B．圖2裝置中SO2－4向Cu片移動
C．若將圖2中的Zn片改為Mg片，Cu片上產(chǎn)生氣泡的速率加快
D．圖2與圖3中正極生成物的質(zhì)量比為1∶32時，Zn片減輕的質(zhì)量相等
考點　原電池原理的應(yīng)用
題點　原電池工作原理的探究
答案　B
解析　Zn、Cu直接接觸就能構(gòu)成閉合回路而形成原電池，Cu片上可看到有氣泡產(chǎn)生，A項正確；SO2－4帶負電荷，應(yīng)該向負極Zn片移動，B項錯誤；由于Mg的失電子能力強于Zn，所以將Zn片改為Mg片后，電子轉(zhuǎn)移速率加快，生成H2的速率也加快，C項正確；假設(shè)圖2中正極產(chǎn)生2gH2，則轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗負極65gZn，而圖3中正極析出64gCu，也轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗負極65gZn，故Zn片減輕的質(zhì)量相等，D項正確。
[綜合強化]
13．(2017南寧高一檢測)某同學為了探究原電池產(chǎn)生電流的過程，設(shè)計了如圖實驗。
(1)打開K，觀察到的現(xiàn)象為
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)關(guān)閉K，觀察到的現(xiàn)象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
此電池的負極的電極反應(yīng)式為
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)關(guān)閉K，溶液中陽離子向________(填“Zn”或“C”)極移動，外電路中，電子流動方向是________________________________________________________________________。
考點　原電池原理的應(yīng)用
題點　原電池的綜合探究實驗
答案　(1)鋅棒上附著有紅色固體
(2)碳棒上附著有紅色固體　Zn－2e－===Zn2＋
(3)C　Zn→C(或負極→正極)
解析　(1)打開K，鋅與硫酸銅接觸，置換出銅，所以可以看到鋅棒上附著有紅色固體。(2)關(guān)閉K，形成原電池，鋅做負極，碳做正極，溶液中的銅離子在碳棒上得到電子生成銅，看到碳棒上附著有紅色固體；負極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋。(3)關(guān)閉K，溶液中的陽離子向正極移動，即向碳棒移動，電子從鋅出來經(jīng)過導(dǎo)線流向碳。
14．(2017咸寧高一檢測)理論上講，任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。請利用反應(yīng)“Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋”設(shè)計一個化學電池(正極材料用碳棒)，回答下列問題：
(1)該電池的負極材料是________，發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是____________。
(2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是________________________________________________________。
(3)若導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移電子1mol，則生成銀______g。
考點　原電池原理的應(yīng)用
題點　原電池的設(shè)計
答案　(1)Cu　氧化　AgNO3溶液
(2)碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)
(3)108
解析　(1)根據(jù)電池的總反應(yīng)，可知負極一般是失電子的物質(zhì)，所以負極材料應(yīng)該是銅，發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液是一種可溶性的銀鹽溶液，所以是AgNO3溶液。(2)正極上是溶液中的銀離子得到電子變成銀單質(zhì)，所以正極上的現(xiàn)象是碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)。(3)當導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移1mol電子的時候，正極上會析出1mol銀單質(zhì)，所以正極上生成的銀的質(zhì)量是108g。
15．某化學興趣小組為了探究鋁電極在原電池中的作用，在常溫下，設(shè)計并進行了以下一系列實驗，實驗結(jié)果記錄如下。
編號電極材料電解質(zhì)溶液檢流計指針偏轉(zhuǎn)方向
1Al、Mg稀鹽酸偏向Al
2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu
3Al、C(石墨)稀鹽酸偏向石墨
4Al、Mg氫氧化鈉溶液偏向Mg
5Al、Zn濃硝酸偏向Al

試根據(jù)上表中的實驗現(xiàn)象回答下列問題：
(1)實驗1、2中Al所做的電極(正極或負極)是否相同？____________(填“是”或“否”)。
(2)由實驗3完成下列填空：
①鋁為________極，電極反應(yīng)式：
________________________________________________________________________；
②石墨為________極，電極反應(yīng)式：
________________________________________________________________________；
③電池總反應(yīng)式：
________________________________________________________________________。
(3)實驗4中鋁做負極還是正極？________，理由是______________________________。
寫出鋁電極的電極反應(yīng)式：________________________________________________。
(4)解釋實驗5中檢流計指針偏向鋁的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根據(jù)實驗結(jié)果總結(jié)出影響鋁在原電池中做正極或負極的因素：
________________________________________________________________________。
考點　原電池工作原理和正負極的判斷
題點　多角度判斷正、負極
答案　(1)否　(2)①負　2Al－6e－===2Al3＋?、谡?br> 6H＋＋6e－===3H2↑?、?Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(3)負極　在NaOH溶液中，活動性：Al＞Mg　Al＋4OH－－3e－===[Al(OH)4]－
(4)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng)，被氧化，即在濃硝酸中，活動性：Zn＞Al，Al是原電池的正極
(5)①另一個電極材料的活動性；②電解質(zhì)溶液
解析　在稀鹽酸中的活動性：Mg＞Al＞Cu。由實驗1和2可知，原電池中檢流計指針是偏向正極。在實驗3中檢流計指針偏向石墨，由上述規(guī)律可知，Al是負極，石墨是正極，化學反應(yīng)是Al失去電子被氧化為Al3＋，鹽酸中的H＋得到電子被還原為H2。在NaOH溶液中活動性：Al＞Mg，則Al是負極，Mg是正極。Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，Zn在濃硝酸中被氧化，即在濃硝酸中活動性：Zn＞Al，Zn是負極，Al是正極，所以在實驗5中檢流計指針偏向鋁。

化學鍵與化學反應(yīng)中的能量變化學案（魯科版必修2）

俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。作為教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓學生們有一個良好的課堂環(huán)境，幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務(wù)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的化學鍵與化學反應(yīng)中的能量變化學案（魯科版必修2），歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

第3課時　化學鍵與化學反應(yīng)中的能量變化
一、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1．實驗探究
實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論
①看到有氣泡產(chǎn)生
②用手觸摸反應(yīng)后的試管，手感到熱
③用溫度計測得反應(yīng)后溫度升高該反應(yīng)放出熱量
聞到刺激性氣味，燒杯壁發(fā)涼，玻璃片和燒杯黏在一起，混合物呈糊狀該反應(yīng)吸收熱量
混合后溶液溫度比原來的兩種溶液的溫度高該反應(yīng)放出熱量

2.實驗結(jié)論
每一個化學反應(yīng)都伴隨著能量變化，有的釋放能量，有的吸收能量。
(1)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的概念
①放出熱量的化學反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
②吸收熱量的化學反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(2)常見的吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)
①常見的放熱反應(yīng)有：燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與水或酸的反應(yīng)、大多數(shù)化合反應(yīng)。
②常見的吸熱反應(yīng)有：大多數(shù)分解反應(yīng)、氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應(yīng)、C＋CO2=====高溫2CO、C＋H2O(g)=====高溫CO＋H2等。
例1　下列說法正確的是()
①需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)?、诜艧岱磻?yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生　③反應(yīng)是放出能量還是吸收能量必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小?、苡械姆艧岱磻?yīng)加熱到一定溫度引發(fā)后，停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進行
A．只有③④B．只有①②
C．①②③④D．②③④
考點　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點　多角度認識吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
答案　A
解析　加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如銅在氯氣中燃燒；放熱反應(yīng)在常溫下不一定容易發(fā)生，如N2與H2合成NH3；反應(yīng)是放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物、生成物所具有的總能量的相對大??；需要加熱才能發(fā)生的放熱反應(yīng)，如果反應(yīng)放出的熱量達到反應(yīng)所需要的熱量，停止加熱反應(yīng)也能繼續(xù)進行，如Fe＋S=====△FeS。
易錯警示
(1)“三個不一定”
①需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，如碳和氧氣的反應(yīng)；
②放熱反應(yīng)常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應(yīng)；
③吸熱反應(yīng)也不一定需要加熱，如Ba(OH)28H2O晶體和NH4Cl晶體的反應(yīng)。
(2)化學反應(yīng)必然有能量變化，但有能量變化的過程不一定發(fā)生化學反應(yīng)。
例2　下列反應(yīng)過程中的能量變化與如圖一致的是()
A．2Al＋Fe2O3=====高溫2Fe＋Al2O3
B．C＋CO2=====高溫2CO
C．CaCO3=====高溫CaO＋CO2↑
D．C＋H2O(g)=====高溫CO＋H2
答案　A
解析　A項，鋁熱反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量高于生成物具有的總能量，正確；B、C、D三項均為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物具有的總能量低于生成物具有的總能量，錯誤。
規(guī)律總結(jié)
判斷反應(yīng)放熱或吸熱的依據(jù)是根據(jù)反應(yīng)物和生成物總能量的相對大小。①放熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量生成物總能量；②吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物總能量生成物總能量。
二、化學反應(yīng)中能量變化的原因分析
1．化學反應(yīng)中能量變化與化學鍵的關(guān)系——微觀角度
(1)化學反應(yīng)過程
(2)化學反應(yīng)中能量變化的原因
(3)根據(jù)下列信息分析氫氣燃燒生成水蒸氣時能量的變化情況
①斷裂1molH2和12molO2中的化學鍵吸收的總能量：436kJ＋249kJ＝685kJ。
②形成1molH2O時釋放的總能量：930kJ。
③燃燒1molH2生成水蒸氣時放出能量245kJ。
2．化學反應(yīng)的能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系——宏觀角度
圖示
能量相對大小反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量

3.化學反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化形式
主要是化學能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化，也有其他形式的能量轉(zhuǎn)化，如化學能可以轉(zhuǎn)化成光能、電能等。

放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)比較
類型
比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)
定義放出熱量的反應(yīng)吸收熱量的反應(yīng)
形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量
與化學鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量
圖示

例3　硅是太陽能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是：
粗硅冶煉：①SiO2＋2C=====高溫Si＋2CO↑；
精煉硅：②Si＋3HCl=====高溫SiHCl3＋H2；
③SiHCl3＋H2=====高溫Si＋3HCl。
化學反應(yīng)與能量變化如圖所示，回答下列問題：
(1)①是反應(yīng)，②是反應(yīng)，③是反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)反應(yīng)②破壞反應(yīng)物中的化學鍵所吸收的能量(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學鍵所放出的能量。
考點　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點　常見的吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
答案　(1)吸熱　放熱　吸熱　(2)小于
解析　(2)因為反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，所以破壞反應(yīng)物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量。
例4　已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121kJ，且氧氣中1molO==O鍵完全斷裂時需要吸收能量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時放出能量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時吸收的能量為()
A．920kJB．557kJ
C．436kJD．188kJ
考點　化學反應(yīng)中能量變化與化學鍵的關(guān)系
題點　利用化學鍵求算化學反應(yīng)中的能量變化
答案　C
解析　由1gH2完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121kJ可知：2gH2(即含1molH—H鍵)完全燃燒生成水蒸氣時放出的能量為121kJ×2＝242kJ。由化學方程式：H2(g)＋12O2(g)點燃,H2O(g)可設(shè)1molH—H鍵斷裂吸收的能量為Q，則：Q＋12×496kJ－2×463kJ＝－242kJ，Q＝436kJ。
規(guī)律總結(jié)
反應(yīng)中放出、吸收能量的計算：
吸收能量值＝E吸－E放；放出能量值＝E放－E吸。
E吸表示反應(yīng)物斷裂化學鍵吸收能量，E放表示生成物形成化學鍵釋放能量。
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)化學反應(yīng)過程中不一定都有能量變化()
(2)鎂帶燃燒時，化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能()
(3)有能量放出的變化都是放熱反應(yīng)，吸收能量的變化都是吸熱反應(yīng)()
(4)對于放熱反應(yīng)2H2＋O2=====點燃2H2O來說，斷裂1個H—H鍵和1個O==O鍵所吸收的能量小于形成1個H—O鍵所放出的能量()
(5)由O＋O―→O2(放出能量493kJ)和N＋N―→N2(放出能量946kJ)可得在常溫下氮氣比氧氣穩(wěn)定()
考點　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點　化學反應(yīng)中能量變化的相關(guān)綜合
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．下列關(guān)于反應(yīng)能量的說法中正確的是()
A．化學反應(yīng)中的能量變化，都表現(xiàn)為熱量的變化
B．化學鍵的斷裂和形成是化學反應(yīng)中能量變化的主要原因
C．已知反應(yīng)：Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物總能量生成物總能量
D．相同條件下，如果1mol氫原子所具有的能量為E1，1mol氫分子的能量為E2，則2E1＝E2
答案　B
解析　化學反應(yīng)中的能量變化，不是都表現(xiàn)為熱量的變化，還可能有其他能量的變化，如光能等，A項錯誤；放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，C項錯誤；分子變成原子需要破壞化學鍵，吸收能量，2E1E2，D項錯誤。
3．將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應(yīng)一發(fā)生即停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進行，直至反應(yīng)完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。這現(xiàn)象說明了()
A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C．鐵粉和硫粉在常溫下可以發(fā)生反應(yīng)
D．硫化亞鐵的總能量高于鐵粉和硫粉的總能量
考點　化學能與熱能的轉(zhuǎn)化
題點　吸熱或放熱反應(yīng)的實驗或探究
答案　B
解析　反應(yīng)發(fā)生后停止加熱，反應(yīng)仍可持續(xù)進行說明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯誤，B正確；反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生，常溫下不能進行，C錯誤；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，D錯誤。
4．下列說法正確的是()
A．任何化學反應(yīng)都伴隨著能量的變化
B．H2O(g)―→H2O(l)該過程放出大量的熱，所以該過程是化學變化
C．化學反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化
D．對于如圖所示的過程，是吸收能量的過程
答案　A
解析　任何化學反應(yīng)都有能量的變化，但有能量變化的過程不一定是化學變化，如物質(zhì)的三態(tài)變化，雖然存在能量變化，但不存在舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成，故不是化學變化，A項正確，B項錯誤；化學反應(yīng)中能量變化的形式有多種，除熱能外，還有光能、電能等，C項錯誤；由圖像可知，該過程中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該過程中放出了能量，D項錯誤。
5．根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水時的熱量變化，其中一定正確的是()
A．H2O分解為H2與O2時放出熱量
B．生成1molH2O時吸收熱量245kJ
C．甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系：乙甲丙
D．氫氣和氧氣的總能量小于水的能量
答案　C
解析　根據(jù)能量變化可知，1molH2與12molO2斷鍵時吸收685kJ能量，而生成1molH2O放出930kJ能量，所以H2燃燒生成H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則H2O的分解是吸熱反應(yīng)。
6．已知斷開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。一定條件下由氫氣和氮氣反應(yīng)生成1molNH3需要(填“放出”或“吸收”)kJ的熱量。
答案　放出　46
解析　根據(jù)化學方程式N2＋3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3，生成1molNH3時需要消耗0.5mol的N2和1.5mol的H2。因此在上述的反應(yīng)過程中斷裂0.5molN≡N鍵和1.5molH—H鍵，共吸收熱量0.5×946kJ＋1.5×436kJ＝1127kJ；形成1molNH3中的3molN—H鍵，共放出熱量3×391kJ＝1173kJ。因為1173kJ＞1127kJ，因此反應(yīng)放熱，共放出1173kJ－1127kJ＝46kJ的熱量。
[對點訓(xùn)練]
題組一　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1．下列反應(yīng)一定屬于放熱反應(yīng)的是()
①H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)?、贛g與CH3COOH溶液的反應(yīng)?、廴紵磻?yīng)?、苤泻头磻?yīng)?、輳?fù)分解反應(yīng)
A．僅①②③B．僅①②④
C．僅①②③④D．僅③④⑤
答案　C
解析　金屬與酸的置換反應(yīng)、中和反應(yīng)、所有燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)；復(fù)分解反應(yīng)則不一定是放熱反應(yīng)。
2．下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是()
A．鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)
B．灼熱的木炭與CO2反應(yīng)
C．甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)
D．Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)
答案　B
解析　鋅粒與稀硫酸的反應(yīng)、甲烷的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)；Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但元素的化合價無變化，是非氧化還原反應(yīng)；灼熱的木炭與CO2的反應(yīng)既屬于吸收能量的反應(yīng)，又屬于氧化還原反應(yīng)。
3．下列說法中正確的是()
A．化合反應(yīng)均是放熱反應(yīng)，分解反應(yīng)均是吸熱反應(yīng)
B．燃料的燃燒反應(yīng)均是放熱反應(yīng)
C．干冰的升華是吸熱反應(yīng)
D．需要點燃或加熱的化學反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
答案　B
解析　A項，C＋CO2=====高溫2CO是化合反應(yīng)，但需要吸熱，2H2O2===2H2O＋O2↑是分解反應(yīng)，但放出熱量，錯誤；B項，物質(zhì)之所以被用做燃料，就是因為它易燃燒并放出熱量，正確；C項，吸熱反應(yīng)屬于化學反應(yīng)，干冰升華不是化學反應(yīng)，錯誤；D項，化學反應(yīng)是吸熱反應(yīng)的決定因素是反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，而與化學反應(yīng)發(fā)生的外部條件無關(guān)，錯誤。
題組二　化學反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系
4．下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是()
A．碳酸鈣受熱分解
B．乙醇燃燒
C．鋁與氧化鐵粉末反應(yīng)
D．氧化鈣溶于水
答案　A
解析　生成物總能量高于反應(yīng)物總能量則說明反應(yīng)過程需要吸收能量。
5．等質(zhì)量的固態(tài)硫和硫蒸氣分別在相同條件下完全燃燒，放出的熱量()
A．前者多B．后者多
C．二者相等D．無法比較
答案　B
解析　等質(zhì)量的硫蒸氣本身具有的能量高于等質(zhì)量的固態(tài)硫，B項正確。
6．已知反應(yīng)A＋B===C＋D的能量變化如圖所示，下列敘述正確的是()
A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D．該反應(yīng)只有在加熱條件下才能進行
考點　化學反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點　由圖像分析化學反應(yīng)中的能量變化
答案　B
7．已知化學反應(yīng)2C(s)＋O2(g)=====點燃2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)=====點燃2CO2(g)都是放熱反應(yīng)。據(jù)此判斷，下列說法不正確的是(其他條件相同)()
A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B．56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量
C．12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量
D．將一定質(zhì)量的C燃燒，生成CO2比生成CO時放出的熱量多
考點　化學鍵與化學反應(yīng)中的能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點　由物質(zhì)的能量認識化學反應(yīng)中的能量變化
答案　A
解析　放出熱量的化學反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量一定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，所以C＋O2=====點燃CO2必然是放熱反應(yīng)，B、C兩項正確；12gC并不代表反應(yīng)物的全部，O2也是反應(yīng)物，A項不正確；由于C――→O2CO放熱、CO――→O2CO2放熱，所以C――→O2CO2比C――→O2CO放出的熱量要多，D項正確。
8．(2017石家莊高一檢測)金剛石與石墨是碳元素的兩種結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，彼此互稱同素異形體。在100kPa時，1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收1.895kJ的熱能。據(jù)此判斷在100kPa壓強下，下列說法正確的是()
A．金剛石比石墨更穩(wěn)定
B．石墨比金剛石更穩(wěn)定
C．1mol金剛石比1mol石墨的總能量低
D．1mol金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭枰?.895kJ能量
考點　化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點　化學反應(yīng)中能量變化與物質(zhì)的穩(wěn)定性
答案　B
解析　1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收1.895kJ的熱能，說明金剛石的能量高于石墨，石墨穩(wěn)定，A項不正確，B項正確，C項不正確；1mol金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭珪r要放出1.895kJ的能量，D項不正確。
題組三　化學反應(yīng)中能量變化與化學鍵的關(guān)系
9．下列對化學反應(yīng)的認識中錯誤的是()
A．會引起化學鍵的變化
B．會產(chǎn)生新的物質(zhì)
C．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化
D．必然伴隨著能量的變化
答案　C
解析　化學反應(yīng)不一定引起物質(zhì)狀態(tài)的變化，如氮氣與氫氣化合生成氨氣無狀態(tài)變化。
10．氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應(yīng)過程中，破壞1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1mol氯氣中的化學鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是()
A．Q1＋Q22Q3B．Q1＋Q2Q3
C．Q1＋Q2Q3D．Q1＋Q22Q3
答案　A
解析　由于Cl2和H2反應(yīng)生成HCl要放出熱量，所以Q1＋Q22Q3。
11．已知斷開1molH—H鍵吸收的能量為436kJ，形成1molH—N鍵放出的能量為391kJ，根據(jù)化學方程式N2＋3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3，反應(yīng)完1molN2放出的能量為92.4kJ，則斷開1molN≡N鍵需吸收的能量是()
A．431kJB．945.6kJC．649kJD．869kJ
考點　化學鍵與化學反應(yīng)中能量變化的關(guān)系
題點　由化學鍵的變化計算反應(yīng)中的能量變化
答案　B
解析　設(shè)斷開1molN≡N鍵需吸收的能量為x，根據(jù)反應(yīng)放出的能量＝形成新鍵放出的能量－斷開舊鍵吸收的能量，代入數(shù)據(jù)：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。
12．(2017汕頭高一檢測)化學反應(yīng)中的能量變化是由化學反應(yīng)中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖表示N2(g)和O2(g)反應(yīng)生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法中正確的是()
A．1molN2(g)和1molO2(g)反應(yīng)放出的能量為180kJ
B．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量
C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水
考點　化學變化中的能量變化與化學鍵的關(guān)系
題點　多角度認識化學變化中的能量變化
答案　B
解析　反應(yīng)熱就是斷裂舊化學鍵吸收的能量和形成新化學鍵所放出的能量的差值，所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是946kJmol－1＋498kJmol－1－2×632kJmol－1＝180kJmol－1，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，選項A不正確，選項B正確；氮氣和氧氣反應(yīng)需要在高溫或放電條件下進行，選項C不正確；NO不是酸性氧化物，和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，選項D不正確。
[綜合強化]
13．某同學做如下實驗，以檢驗反應(yīng)中的能量變化。
(1)在實驗中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后①中溫度升高，由此可以判斷①中反應(yīng)是熱反應(yīng)；②中溫度降低，由此可以判斷②中反應(yīng)是熱反應(yīng)，反應(yīng)過程(填“①”或“②”)的能量變化可用下圖表示。
(2)寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：。
(3)根據(jù)能量守恒定律，②中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該(填“高于”或“低于”)其生成物的總能量。
答案　(1)放　吸　①　(2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(3)低于
解析　(1)反應(yīng)后①中溫度升高，②中溫度降低，說明①中反應(yīng)為放熱反應(yīng)，②中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
(2)鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
(3)②中反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量守恒定律，②中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該低于其生成物的總能量。
14．(2018周口高一檢測)在25℃、101kPa的條件下，斷裂1molH—H鍵吸收436kJ能量，斷裂1molCl—Cl鍵吸收243kJ能量，形成1molH—Cl鍵放出431kJ能量。H2＋Cl2=====點燃2HCl的化學反應(yīng)可用下圖表示：
(1)化學鍵斷裂需要(填“釋放”或“吸收”)能量。
(2)圖中生成物成鍵共釋放能量kJmol－1。
(3)該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量(填“大于”“等于”或“小于”)生成物的總能量，所以該反應(yīng)是反應(yīng)。
答案　(1)吸收　(2)862　(3)大于　放熱
解析　該反應(yīng)中斷裂的化學鍵為H—H鍵和Cl—Cl鍵，共吸收能量：436kJmol－1＋243kJmol－1＝679kJmol－1，形成的化學鍵為H—Cl鍵，共釋放能量：431kJmol－1×2＝862kJmol－1，由于放出的能量大于吸收的能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。
15．如圖是某同學設(shè)計的放熱反應(yīng)的觀察裝置。其實驗操作是①按圖所示將實驗裝置連接好；②在U形管內(nèi)加入少量紅墨水，打開T形管螺旋夾，使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面，再夾緊螺旋夾；③在中間的試管里盛1g氧化鈣，當?shù)稳?mL左右的蒸餾水后，即可觀察。
試回答：
(1)實驗中能觀察到的現(xiàn)象是
。
(2)該實驗中①②操作之間必須進行的一步實驗操作是
。
(3)實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為
。
(4)說明CaO、H2O的能量與Ca(OH)2能量之間的關(guān)系：
。
答案　(1)U形管里的紅墨水會沿開口端上升(其他答案合理均可)
(2)檢查裝置氣密性
(3)CaO＋H2O===Ca(OH)2
(4)1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量
解析　CaO和H2O的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以紅墨水右高左低，且1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量。
16．下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學鍵所消耗的能量：
物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2
能量/kJ243193151432366298436

根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題：
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是(填字母)。
A．H2B．Cl2C．Br2D．I2
(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是(填字母)。
A．HClB．HBrC．HI
(3)反應(yīng)X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(4)相同條件下，X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng)，當消耗等物質(zhì)的量的氫氣時，放出或吸收的能量最多的是。
(5)若無上表中的數(shù)據(jù)，你能正確回答出問題(4)嗎？你的依據(jù)是。
答案　(1)A　(2)A　(3)放熱　(4)Cl2
(5)能。元素的非金屬性越強，則其生成的氫化物越穩(wěn)定，且越容易生成，放出的熱量越多
解析　(1)破壞1mol化學鍵所消耗的能量越大，其越穩(wěn)定，本身的能量也越低。則H2、Cl2、Br2、I2中，H2的能量最低。(2)同(1)，消耗能量HClHBrHI，故HCl最穩(wěn)定。(3)形成新鍵所放出的能量均大于X2、H2斷鍵所消耗的能量，故均為放熱反應(yīng)。(4)以氯元素為例計算斷開1molCl—Cl鍵和1molH—H鍵需要吸收的能量為243kJ＋436kJ＝679kJ，而形成2molH—Cl鍵放出的能量為2×432kJ＝864kJ，所以在Cl2＋H2===2HCl反應(yīng)中放出864kJ－679kJ＝185kJ的熱量，同理可以計算在Br2＋H2===2HBr、I2＋H2===2HI反應(yīng)中分別放出的熱量為103kJ、9kJ。(5)可以從非金屬元素非金屬性的強弱進行判斷。

化學反應(yīng)快慢

一名優(yōu)秀的教師在教學時都會提前最好準備，作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生更好地進入課堂環(huán)境中來，使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？以下是小編收集整理的“化學反應(yīng)快慢”，希望能對您有所幫助，請收藏。

第二節(jié)化學反應(yīng)的快慢學案

學習目標：

1、學會描述化學反應(yīng)速率以及其表示方法，學會用化學反應(yīng)速率進行簡單的計算。

2、認識影響化學反應(yīng)速率的因素，并應(yīng)用化學反應(yīng)速率說明生產(chǎn)生活中的實際問題。

3、通過對影響速率的因素的探究，初步體會半定量實驗方案的設(shè)計

本節(jié)知識框架：

主動學習：

一、化學反應(yīng)的快慢

學點一、化學反應(yīng)速率：（閱讀教材p40，回答下列問題）

1、定義：

2、表達式：

（用v表示化學反應(yīng)速率，△c表示濃度的變化量，△t表示時間的變化量）

3、推斷單位：________________________________

[練習]：

1、在一個容器里，某氣體反應(yīng)物A的濃度為1.6mol/L，5min后測得這種氣體反應(yīng)物A的濃度為1.4mol/L，則用反應(yīng)物A表示該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率為

2、向一個容積為1L的密閉容器中，放入2molSO2和1molO2，在一定條件下，2s末測得容器內(nèi)有0.8molSO2，求2s內(nèi)SO2、SO3、O2的反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比

3、反應(yīng)：3A（g）＋B（g）＝2C（g）＋2D（g），在不同條件下的反應(yīng)速率分別為：

①vA=0.6mol/(L·S)②vB=0.5mol/(L·S)

③vC=0.4mol/(L·S)④vD=6mol/(L·min)。

則此反應(yīng)在不同條件下，進行得最快的是()

（A）②（B）①和③（C）④（D）①

4、某物質(zhì)A在一個2L的密閉容器中與其他物質(zhì)反應(yīng)，5min后，發(fā)現(xiàn)A的物質(zhì)的量由10mol變?yōu)?mol，再過5min還剩1mol，此時將反應(yīng)溫度升高20℃，發(fā)現(xiàn)60s后A全部消失，試通過計算討論：

（1）：前、后5min內(nèi)A的反應(yīng)速率？

（2）：升高溫度后，對A的化學反應(yīng)速率有何影響？

注意:⑴化學反應(yīng)速率為平均速率，而非瞬時速率

⑵化學反應(yīng)速率可選用同一反應(yīng)的不同物質(zhì)表示，數(shù)值不一定相同，但意義相同，均表示該反應(yīng)在這段反應(yīng)時間內(nèi)的速率，且數(shù)值比等于化學反應(yīng)方程式前的系數(shù)比；因此在表示化學反應(yīng)速率時，必須注明以哪種物質(zhì)為標準

（3）化學反應(yīng)速率無論是用反應(yīng)物還是生成物來表示均為正值

（4）化學反應(yīng)速率不是永遠不變的，受外界因素的影響而改變

實驗探究：化學反應(yīng)速率的影響因素

閱讀教材P41方法導(dǎo)引

總結(jié)：影響化學反應(yīng)速率的因素

1、內(nèi)因：

2、外因：（1）濃度：當其它條件不變時，增大濃度，化學反應(yīng)速率；

降低濃度，化學反應(yīng)速率。

注意：對于純液體和固體反應(yīng)物，其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應(yīng)速率。

（2）壓強：對于反應(yīng)物有參加的反應(yīng)，當其他條件不變，增大壓強，反應(yīng)速率，減小壓強，反應(yīng)速率。

注意：①壓強的改變，只有能引起濃度的改變才能引起反應(yīng)速率的改變

②對于純液體、溶液或固體反應(yīng)物，由于壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響，可以認為反應(yīng)速率不變。

（3）溫度：升高溫度，化學反應(yīng)速率

降低溫度，化學反應(yīng)速率。

（4）催化劑：

（5）其它影響因素：、、、等

練習：

1、同在室溫下，同種規(guī)格的鋁片分別與下列物質(zhì)混合，化學反應(yīng)速率最大的是（）

A、0.1mol/L的HCl95mLB、0.2mol/L的HCl90mL

C、0.15mol/L的H2SO41mLD、18mol/L的H2SO485mL

2、對于10mL1mol/L的HCl與一小塊大理石的化學反應(yīng)，下列措施能使反應(yīng)速率增加的是（）

A、加入一定量的固體CaCl2B、加入5mL1.5mol/L的HCl

C、加入15mL0.5mol/L的HClD、加入一大塊等量的大理石

E、加入5mL的水

3、100mL6mol/LH2SO4與過量鋅反應(yīng)，在一定溫度下，為了減緩反應(yīng)進行的速率，但又不影響生成氫氣的總質(zhì)量，可向反應(yīng)物中加入適量的（）

A．碳酸鈉（固體）B.水C.硫酸鉀溶液D.硫酸氫鈉(固體)

4、理論聯(lián)系實際：從化學的視角解釋下列現(xiàn)象。

（1）、在28℃，鮮牛奶4h后變酸，但5℃的冰箱內(nèi)，鮮牛奶48h后變酸。

（2）、燃燒含硫礦石制備SO2時，要把礦石粉碎成顆粒狀，在沸騰爐中鼓入強大空氣流，把礦石吹得劇烈翻騰。

（3）、硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，在純氧中燃燒，發(fā)出明亮藍紫色火焰。

課堂小結(jié)：

課堂過關(guān)練習

1、某溫度下，物質(zhì)的量濃度均為1mol/L的兩種氣體X2和Y2在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z。反應(yīng)結(jié)束后，C（X2）=0.4mol/L,C（Y2）=0.8mol/L,C（Z）=0.4mol/L,該反應(yīng)的化學方程式是_______________________

2、把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到100mL。此時X和鹽酸緩緩地進行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是（）

A.100C20mL3mol/L的X溶液B.200C30mL2mol/L的X溶液

C.200C10mL4mol/L的X溶液D.100C20mL2mol/L的X溶液