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综合课时6　章末整合 重点突破
一、化学反应与能量变化
1.化学反应与热能
(1)变化图示
(2)化学反应中的能量变化计算
①反应的能量变化=生成物能量之和-反应物能量之和。
②反应的能量变化=反应物断键吸收的能量之和-生成物成键放出的能量之和。
2.化学反应与电能——原电池
电极反应式的书写:
(1)书写电极反应式的原则:电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒。
(2)电极反应式的书写:
1.下列反应是氧化还原反应且反应过程中的能量变化符合如图的是 (　　)
A.CaO+H2O===Ca(OH)2
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
D.4HNO3(浓)===4NO2↑+O2↑+2H2O
2.某反应由两步反应A→B→C构成,其反应能量曲线如图所示,下列叙述正确的是 (　　)
A.两步反应均为吸热反应
B.三种物质中B最稳定
C.A与C的能量差为E4
D.A→B的反应不一定需要加热
3.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是 (　　)
装置
现象 金属W不断溶解 Y的质量增加 W上有气体产生
A.装置甲中W作原电池负极
B.装置乙中Y电极上的反应式为
Cu2++2e-===Cu
C.装置丙中电流由Z流向W
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
4.某铁—空气电池放电时,其原理如图所示。电池总反应为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2。下列说法正确的是 (　　)
A.a极质量不变
B.b极为电池负极
C.电子从a电极经负载流向b电极
D.该装置将电能转变为化学能
二、化学反应速率与限度
1.化学反应速率
2.化学反应的限度——化学平衡
3.化学平衡状态的判断依据
(1)直接特征,直接判断
①同一物质的正反应速率和逆反应速率相等,即v正=v逆。
②由反应混合物中各组分的质量、物质的量、浓度、百分含量和体系的温度、颜色等特征不变可直接判断反应达到平衡状态。
(2)间接特征,变量不变
若由m、n、p、ρ、(或)等物理量来判断可逆反应是否达到平衡,可以归纳为一句话:反应过程中始终保持不变的量,不能作为判断反应是否达到平衡的依据;当变化的量不再变化时,表明反应已达到平衡。可记忆为“变量不变,平衡建立”。
4.化学反应速率及平衡的相关计算——“三段式”思维模型
如反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),设A、B起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后消耗A的物质的量为mx。
(1)明确三个量的关系
①同一反应物:起始量-变化量=平衡量。
②同一生成物:起始量+变化量=平衡量。
③各变化量之比=各物质的化学计量数之比。
(2)掌握四个量的计算
①反应物转化率:A的转化率=×100%。
②生成物产率:C的产率=×100%。
③平衡混合物某组分的百分含量=×100%。
④平衡混合物某气体组分的体积分数=×100%。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.在四个不同的容器中,不同条件下进行的合成氨反应N2+3H22NH3,其中生成氨气速率最快的是 (　　)
A.v(N2)=0.3 mol·L-1·min-1
B.v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.01 mol·L-1·s-1
D.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
2.一定温度下,向一恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有关该反应的说法正确的是 (　　)
A.其他条件不变,升高温度,v(正)增大,v(逆)减小
B.其他条件不变,移走一定量的SO3,v(正)、v(逆)都下降
C.温度不变,向该容器中充入气体Ar,反应速率增大
D.温度不变,将容器体积增大,反应速率也增大
3.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 (　　)
①容器内温度不变　②混合气体的密度不变　③混合气体的平均相对分子质量不变　④容器的压强不变　⑤容器内C、D两种气体的浓度相等　⑥相同时间内消耗2n mol的A同时生成n mol的D
A.①③④⑥ B.①②③④
C.①②③⑤ D.②③④⑤
4.将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经2 min后测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,以C表示的平均反应速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,下列说法错误的是 (　　)
A.反应速率为v(B)=0.125 mol·L-1·min-1
B.该化学方程式中,x=2
C.2 min时,A的物质的量为1.5 mol
D.2 min时,A的转化率为60%
:课后完成　学考真题体验(六)
章末测评验收卷(六)(共27张PPT)
第二节　化学反应的速率与限度
综合课时 　章末整合
重点突破
6
第六章
化学反应与能量
一、化学反应与能量变化
二、化学反应速率与限度
目
录
CONTENTS
一、化学反应与能量变化
对点训练
1.化学反应与热能
(1)变化图示
(2)化学反应中的能量变化计算
①反应的能量变化=生成物能量之和-反应物能量之和。
②反应的能量变化=反应物断键吸收的能量之和-生成物成键放出的能量之和。
2.化学反应与电能——原电池
电极反应式的书写:
(1)书写电极反应式的原则:电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒。
(2)电极反应式的书写:
1.下列反应是氧化还原反应且反应过程中的能量变化符合下图的是 (　　)
A.CaO+H2O===Ca(OH)2
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
D.4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
C
解析　氧化还原反应存在化合价的变化,该能量转化过程,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应。CaO+H2O===Ca(OH)2、NaOH+HCl===NaCl+H2O不存在化合价变化,不属于氧化还原反应;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑属于氧化还原反应,且为放热反应,C正确;4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O属于氧化还原反应,为吸热反应,D错误。
2.某反应由两步反应A→B→C构成,其反应能量曲线如图所示,下列叙述正确的是 (　　)
A.两步反应均为吸热反应
B.三种物质中B最稳定
C.A与C的能量差为E4
D.A→B的反应不一定需要加热
解析　A的能量小于B的能量,说明A→B的反应为吸热反应,B的能量大于C的能量,说明B→C的反应为放热反应,A错误;物质的能量越低越稳定,C的能量最低最稳定,B错误;A与C的能量差为E5,C错误;A→B为吸热反应,不一定需要加热,如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,不需要加热,D正确。
D
3.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是 (　　)
C
装置
现象 金属W不断溶解 Y的质量增加 W上有气体产生
A.装置甲中W作原电池负极
B.装置乙中Y电极上的反应式为Cu2++2e-===Cu
C.装置丙中电流由Z流向W
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
解析　甲装置中金属W不断溶解,说明W失电子生成金属阳离子,则W作负极,A正确;装置乙中Y的质量增加,可知铜离子在Y极得电子生成Cu单质,电极反应为Cu2++2e-===Cu,B正确;装置丙中W上有气体产生,则W电极上发生反应:2H++2e-===H2↑,W作正极,Z作负极,原电池中电流由正极流向负极,即由W流向Z,C错误;原电池中负极金属比正极活泼,甲中W为负极,X为正极,则W>X;乙中X作负极,Y作正极,则X>Y,丙中Z作负极,W作正极,则Z>W,四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y,D正确。
4.某铁—空气电池放电时,其原理如图所示。电池总反应为2Fe+O2+2H2O ===2Fe(OH)2。下列说法正确的是 (　　)
A.a极质量不变
B.b极为电池负极
C.电子从a电极经负载流向b电极
D.该装置将电能转变为化学能
解析　 Fe变为Fe(OH)2,因此a极质量增加,A错误;b极是氧气变为OH-,化合价降低,为电池正极,B错误;a极是负极,电子从a电极经负载流向b电极,C正确;该装置将化学能转变为电能,D错误。
C
二、化学反应速率与限度
对点训练
1.化学反应速率
2.化学反应的限度——化学平衡
3.化学平衡状态的判断依据
(1)直接特征,直接判断
①同一物质的正反应速率和逆反应速率相等,即v正=v逆。
②由反应混合物中各组分的质量、物质的量、浓度、百分含量和体系的温度、颜色等特征不变可直接判断反应达到平衡状态。
(2)间接特征,变量不变
若由m、n、p、ρ、(或)等物理量来判断可逆反应是否达到平衡,可以归纳为一句话:反应过程中始终保持不变的量,不能作为判断反应是否达到平衡的依据;当变化的量不再变化时,表明反应已达到平衡。可记忆为“变量不变,平衡建立”。
4.化学反应速率及平衡的相关计算——“三段式”思维模型
如反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),设A、B起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后消耗A的物质的量为mx。
(1)明确三个量的关系
①同一反应物:起始量-变化量=平衡量。
②同一生成物:起始量+变化量=平衡量。
③各变化量之比=各物质的化学计量数之比。
(2)掌握四个量的计算
①反应物转化率:A的转化率=×100%。
②生成物产率:C的产率=×100%。
③平衡混合物某组分的百分含量=×100%。
④平衡混合物某气体组分的体积分数=×100%。
1.在四个不同的容器中,不同条件下进行的合成氨反应N2+3H2 2NH3,其中生成氨气速率最快的是(　　)
A.v(N2)=0.3 mol·L-1·min-1 B.v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.01 mol·L-1·s-1 D.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
A
解析　在同一反应中,不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比,计算各个选项中反应速率与相应计量数之比比较速率的快慢;同时要注意统一单位。A项,=0.3 mol·L-1·min-1;B项,=0.25 mol·L-1·min-1;C项,= 0.2 mol·L-1·min-1;D项,=0.2 mol·L-1·min-1;数值大者反应速率就大,A项生成氨气的速率最快。
2.一定温度下,向一恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A.其他条件不变,升高温度,v(正)增大,v(逆)减小
B.其他条件不变,移走一定量的SO3,v(正)、v(逆)都下降
C.温度不变,向该容器中充入气体Ar,反应速率增大
D.温度不变,将容器体积增大,反应速率也增大
B
解析　升温,正逆反应速率均增大,A错误;移走生成物,降低生成物浓度,瞬间逆反应速率降低,正反应速率不变,反应继续正向进行,正反应速率也随之降低,B正确;恒容下充入无关气体,反应气体浓度不变,速率不变,C错误;容器体积扩大,反应体系各组分浓度减小,反应速率下降,D错误。
3.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s) C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是(　　)
①容器内温度不变　②混合气体的密度不变　③混合气体的平均相对分子质量不变　④容器的压强不变　⑤容器内C、D两种气体的浓度相等　⑥相同时间内消耗2n mol的A同时生成n mol的D
A.①③④⑥ B.①②③④
C.①②③⑤ D.②③④⑤
B
解析　已知反应吸热或放热,因在绝热体系中进行反应,所以容器内温度随着反应的进行不断变化,所以当温度不变时,说明反应达平衡状态,故①正确;混合气体的密度为气体的总质量与容器体积之比,容器体积始终不变,随着反应的进行,气体的总质量为变量,所以当混合气体的密度不变时,反应达平衡状态,故②正确;混合气体的平均相对分子质量为气体的总质量与总物质的量之比,因气体的总物质的量为恒量,气体的总质量为变量,所以混合气体的平均相对分子质量为变量,当该物理量不变时,反应达平衡状态,故③正确;绝热、恒体积、恒物质的量体系中 温度在改变时,压强也在改变,所以当压强不变说明反应达平衡状态,故④正确; 容器内C、D两种气体的浓度相等,不一定各物质的浓度保持不变,所以不能说明反应达到平衡状态,故⑤错误;单位时间内生成n mol D等效于消耗2n mol A,不能说明正逆反应速率相同,则不能说明反应是否达到平衡状态,故⑥错误;综上所述,①②③④符合题意。
4.将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g) xC(g)+
2D(g),经2 min后测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,以C表示的平均反应速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,下列说法错误的是(　　)
A.反应速率为v(B)=0.125 mol·L-1·min-1
B.该化学方程式中,x=2
C.2 min时,A的物质的量为1.5 mol
D.2 min时,A的转化率为60%
D
解析　经2 min后测得D的浓度为0.5 mol/L,v(D)==0.25 mol·L-1·min-1,C表示的平均速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,x=2,设A、B的起始物质的量均为n,生成D为2 L×0.5 mol/L=1 mol,则
c(A)∶c(B)=3∶5,则,解得n=3。v(B)==0.125 mol·L-1·min-1,A正确; 2 min时,A的物质的量为3 mol-1.5 mol=1.5 mol,C正确;2 min时,A的转化率为×100%=50%,D错误。综合课时6　章末整合 重点突破
一、化学反应与能量变化
1.化学反应与热能
(1)变化图示
(2)化学反应中的能量变化计算
①反应的能量变化=生成物能量之和-反应物能量之和。
②反应的能量变化=反应物断键吸收的能量之和-生成物成键放出的能量之和。
2.化学反应与电能——原电池
电极反应式的书写:
(1)书写电极反应式的原则:电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒。
(2)电极反应式的书写:
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列反应是氧化还原反应且反应过程中的能量变化符合下图的是 (　　)
A.CaO+H2O===Ca(OH)2
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
D.4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O
答案　C
解析　氧化还原反应存在化合价的变化,该能量转化过程,反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应。CaO+H2O===Ca(OH)2、NaOH+HCl===NaCl+H2O不存在化合价变化,不属于氧化还原反应;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑属于氧化还原反应,且为放热反应,C正确;4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O属于氧化还原反应,为吸热反应,D错误。
2.某反应由两步反应A→B→C构成,其反应能量曲线如图所示,下列叙述正确的是 (　　)
A.两步反应均为吸热反应
B.三种物质中B最稳定
C.A与C的能量差为E4
D.A→B的反应不一定需要加热
答案　D
解析　A的能量小于B的能量,说明A→B的反应为吸热反应,B的能量大于C的能量,说明B→C的反应为放热反应,A错误;物质的能量越低越稳定,C的能量最低最稳定,B错误;A与C的能量差为E5,C错误;A→B为吸热反应,不一定需要加热,如氯化铵晶体和氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,不需要加热,D正确。
3.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是 (　　)
装置
现象 金属W不断溶解 Y的质量增加 W上有气体产生
A.装置甲中W作原电池负极
B.装置乙中Y电极上的反应式为
Cu2++2e-===Cu
C.装置丙中电流由Z流向W
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
答案　C
解析　甲装置中金属W不断溶解,说明W失电子生成金属阳离子,则W作负极,A正确;装置乙中Y的质量增加,可知铜离子在Y极得电子生成Cu单质,电极反应为Cu2++2e-===Cu,B正确;装置丙中W上有气体产生,则W电极上发生反应:2H++2e-===H2↑,W作正极,Z作负极,原电池中电流由正极流向负极,即由W流向Z,C错误;原电池中负极金属比正极活泼,甲中W为负极,X为正极,则W>X;乙中X作负极,Y作正极,则X>Y,丙中Z作负极,W作正极,则Z>W,四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y,D正确。
4.某铁—空气电池放电时,其原理如图所示。电池总反应为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2。下列说法正确的是 (　　)
A.a极质量不变
B.b极为电池负极
C.电子从a电极经负载流向b电极
D.该装置将电能转变为化学能
答案　C
解析　 Fe变为Fe(OH)2,因此a极质量增加,A错误;b极是氧气变为OH-,化合价降低,为电池正极,B错误;a极是负极,电子从a电极经负载流向b电极,C正确;该装置将化学能转变为电能,D错误。
二、化学反应速率与限度
1.化学反应速率
2.化学反应的限度——化学平衡
3.化学平衡状态的判断依据
(1)直接特征,直接判断
①同一物质的正反应速率和逆反应速率相等,即v正=v逆。
②由反应混合物中各组分的质量、物质的量、浓度、百分含量和体系的温度、颜色等特征不变可直接判断反应达到平衡状态。
(2)间接特征,变量不变
若由m、n、p、ρ、(或)等物理量来判断可逆反应是否达到平衡,可以归纳为一句话:反应过程中始终保持不变的量,不能作为判断反应是否达到平衡的依据;当变化的量不再变化时,表明反应已达到平衡。可记忆为“变量不变,平衡建立”。
4.化学反应速率及平衡的相关计算——“三段式”思维模型
如反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),设A、B起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后消耗A的物质的量为mx。
(1)明确三个量的关系
①同一反应物:起始量-变化量=平衡量。
②同一生成物:起始量+变化量=平衡量。
③各变化量之比=各物质的化学计量数之比。
(2)掌握四个量的计算
①反应物转化率:A的转化率=×100%。
②生成物产率:C的产率=×100%。
③平衡混合物某组分的百分含量=×100%。
④平衡混合物某气体组分的体积分数=×100%。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.在四个不同的容器中,不同条件下进行的合成氨反应N2+3H22NH3,其中生成氨气速率最快的是 (　　)
A.v(N2)=0.3 mol·L-1·min-1
B.v(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.01 mol·L-1·s-1
D.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
答案　A
解析　在同一反应中,不同物质的反应速率之比等于其化学计量系数之比,计算各个选项中反应速率与相应计量数之比比较速率的快慢;同时要注意统一单位。A项,=0.3 mol·L-1·min-1;B项,=0.25 mol·L-1·min-1;C项,=0.2 mol·L-1·min-1;D项,=0.2 mol·L-1·min-1;数值大者反应速率就大,A项生成氨气的速率最快。
2.一定温度下,向一恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列有关该反应的说法正确的是 (　　)
A.其他条件不变,升高温度,v(正)增大,v(逆)减小
B.其他条件不变,移走一定量的SO3,v(正)、v(逆)都下降
C.温度不变,向该容器中充入气体Ar,反应速率增大
D.温度不变,将容器体积增大,反应速率也增大
答案　B
解析　升温,正逆反应速率均增大,A错误;移走生成物,降低生成物浓度,瞬间逆反应速率降低,正反应速率不变,反应继续正向进行,正反应速率也随之降低,B正确;恒容下充入无关气体,反应气体浓度不变,速率不变,C错误;容器体积扩大,反应体系各组分浓度减小,反应速率下降,D错误。
3.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是 (　　)
①容器内温度不变　②混合气体的密度不变　③混合气体的平均相对分子质量不变　④容器的压强不变　⑤容器内C、D两种气体的浓度相等　⑥相同时间内消耗2n mol的A同时生成n mol的D
A.①③④⑥ B.①②③④
C.①②③⑤ D.②③④⑤
答案　B
解析　已知反应吸热或放热,因在绝热体系中进行反应,所以容器内温度随着反应的进行不断变化,所以当温度不变时,说明反应达平衡状态,故①正确;混合气体的密度为气体的总质量与容器体积之比,容器体积始终不变,随着反应的进行,气体的总质量为变量,所以当混合气体的密度不变时,反应达平衡状态,故②正确;混合气体的平均相对分子质量为气体的总质量与总物质的量之比,因气体的总物质的量为恒量,气体的总质量为变量,所以混合气体的平均相对分子质量为变量,当该物理量不变时,反应达平衡状态,故③正确;绝热、恒体积、恒物质的量体系中 温度在改变时,压强也在改变,所以当压强不变说明反应达平衡状态,故④正确; 容器内C、D两种气体的浓度相等,不一定各物质的浓度保持不变,所以不能说明反应达到平衡状态,故⑤错误;单位时间内生成n mol D等效于消耗2n mol A,不能说明正逆反应速率相同,则不能说明反应是否达到平衡状态,故⑥错误;综上所述,①②③④符合题意。
4.将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经2 min后测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,以C表示的平均反应速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,下列说法错误的是 (　　)
A.反应速率为v(B)=0.125 mol·L-1·min-1
B.该化学方程式中,x=2
C.2 min时,A的物质的量为1.5 mol
D.2 min时,A的转化率为60%
答案　D
解析　经2 min后测得D的浓度为0.5 mol/L,v(D)==0.25 mol·L-1·min-1,C表示的平均速率v(C)=0.25 mol·L-1·min-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,x=2,设A、B的起始物质的量均为n,生成D为2 L×0.5 mol/L=1 mol,则
c(A)∶c(B)=3∶5,则,解得n=3。v(B)==0.125 mol·L-1·min-1,A正确;2 min时,A的物质的量为3 mol-1.5 mol=1.5 mol,C正确;2 min时,A的转化率为×100%=50%,D错误。

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