第六章化學反應與能量本章總結構建·

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專題提升1．化學鍵的斷裂與形成是化學反應中能量變化的主要原因(1)化學反應的本質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。(2)化學鍵斷裂要吸熱，化學鍵形成要放熱。吸收的熱量和放出的熱量數值不相等就形成了熱效應。(3)反應物與生成物的能量差若以熱能形式表現，即為放熱或吸熱。若二者能量比較接近，則放熱或吸熱不明顯。化學鍵與化學反應中的能量變化2．放熱、吸熱與能量的關系3．化學反應中能量變化的計算(1)用E(反應物)表示反應物的總能量，E(生成物)表示生成物的總能量，ΔQ表示能量變化，則ΔQ＝E(生成物)－E(反應物)。(2)用Q(吸)表示反應物化學鍵斷裂時吸收的總能量，Q(放)表示生成物化學鍵形成時放出的總能量，ΔQ表示能量變化，則ΔQ＝Q(吸)－Q(放)。(2023·廣東惠州期中)H2(g)和Cl2(g)在一定條件下能發生反應：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，生成2molHCl(g)反應放出熱量183kJ，右圖為H2(g)與Cl2(g)在一定條件下反應生成HCl(g)的微觀示意圖。注：示意圖中的能量表示斷裂或形成1mol共價鍵吸收或放出的熱量，a大于零。下列說法正確的是 (

)A．通過計算可知示意圖中a＝431B．反應物的總能量低于生成物的總能量C．該反應歷程中既有極性鍵的斷裂，也有非極性鍵的形成D．斷開1molH—H鍵和1molCl—Cl鍵所需的總能量大于形成2molH—Cl鍵所需的總能量【答案】A原電池電極反應式的書寫②負極本身不反應。氫氧(酸性)燃料電池，負極反應為H2－2e－===2H＋；氫氧(堿性)燃料電池，負極反應為H2＋2OH－－2e－===2H2O。(2)原電池正極反應式的書寫。書寫時總的原則是首先根據化合價變化或氧化性強弱判斷得電子的微粒；其次確定該微粒得電子后生成什么物質。如氫氧(酸性)燃料電池，正極反應為O2＋4H＋＋4e－===2H2O；氫氧(堿性)燃料電池，正極反應為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(3)書寫復雜電極反應式的方法——加減法。①寫出總反應。如Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4。②寫出其中容易寫出的一個半反應(正極或負極)。如Li－e－===Li＋(負極)。③利用總反應與上述的一極反應相減，即得另一個電極的反應式，即LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4(正極)。2．一般電極反應式的書寫思路微型銀—鋅電池可用作電子儀器的電源，其電極分別是Ag/Ag2O和Zn，電解質為KOH溶液，電池總反應為Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，下列說法正確的是 (

)A．電池工作過程中，KOH溶液濃度降低B．電池工作過程中，電解液中OH－向正極遷移C．負極發生反應Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2D．正極發生反應Ag2O＋2H＋＋2e－===2Ag＋H2O【答案】C【解析】根據題給總反應方程式可知，KOH沒有消耗，但消耗H2O，故濃度增大，A錯誤；原電池中，陰離子向負極定向移動，B錯誤；負極金屬Zn放電，生成Zn(OH)2，C正確；Ag2O在正極發生反應，電極反應式為Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，D錯誤。(1)計算模式。設amol·L-1、bmol·L-1分別為A、B兩物質的起始濃度，mxmol·L-1為反應物A的轉化濃度，nxmol·L-1為反應物B的轉化濃度，則：“三段式”法在化學反應速率計算中的應用(2)基本步驟。①確定反應物或生成物的起始加入量；②確定反應過程中各物質濃度的變化量；③確定反應進行至某時刻時各物質的量；④依據題干中的條件建立等式關系進行解答；⑤應用化學反應速率之比＝濃度變化之比＝物質的量變化之比＝化學計量數之比進行解答。(2023·廣東廣州大同中學期中)把2molA和2.5molB混合放入容積為2L的密閉容器里，發生反應：3A(g)＋B(g)??xC(g)＋2D(g)，經5s反應達到平衡，在此5s內C的平均反應速率為0.2mol·L-1·s-1，同時生成1molD，下列敘述中正確的是 (

)A．x＝2B．容器內的壓強保持不變時到達平衡狀態C．達到平衡狀態時容器內氣體的壓強與起始時壓強比為6∶5D．達到平衡狀態時A的轉化率為50%【答案】B【解析】根據5s內C的平均反應速率為0.2mol/(L·s)可知，反應后C的物質的量為0.2mol/(L·s)×5s×2L＝2mol，生成1molD，根據方程式系數之比等于變化量之比可得x∶2＝2∶1，解得x＝4，A錯誤。根據題意可得：典練

·素養提升素養解讀能量是現代社會人類一切活動的基礎，而許多能量變化都與化學反應密切相關。通過本章內容的學習，能幫助我們逐步培養宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任等方面的學科核心素養。關于此反應說法錯誤的是 (

)A．一定屬于吸熱反應

B．一定屬于可逆反應C．一定屬于氧化還原反應

D．一定屬于分解反應【答案】A【解析】觀察示意圖知該反應的反應物是一種，生成物是兩種，該物質發生分解反應，一般的分解反應是吸熱反應，但也有的分解反應如2H2O2===2H2O＋O2↑的反應是放熱反應，A錯誤，D正確；根據圖示可知有一部分反應物未參加反應，所以該反應是可逆反應，B正確；該反應中反應物為化合物，生成物中有單質，元素化合價有變化，屬于氧化還原反應，C正確。2．(變化觀念與平衡思想)“鹽水動力”玩具車的電池以鎂片、活性炭為電極，向極板上滴加食鹽水后電池便可工作，電池反應為2Mg＋O2＋2H2O===2Mg(OH)2

。下列關于該電池的說法錯誤的是 (

)A．鎂片作為正極B．食鹽水作為電解質溶液C．電池工作時鎂片逐漸被消耗D．電池工作時實現了化學能向電能的轉化【答案】A【解析】根據原電池原理鎂為負極發生氧化反應；氧氣在正極發生還原反應。3．(科學態度與社會責任)一種“即食即熱型快餐”適合外出旅行時食用。其內層是用鋁箔包裹并已加工好的真空包裝食品，外層則是分別包裝的兩包化學物質，使用時拉動預留在外的拉線，使這兩種化學物質混合并發生反應，此時便可對食物進行加熱，這兩包化學物質最合適的選擇是 (

)A．濃硫酸與水

B．生石灰與水C．熟石灰與水

D．氯化鈉與水【答案】B【解析】濃硫酸溶于水雖然放熱，但濃硫酸是液體，又具有強烈的腐蝕性，不適宜給食品加熱；而相同質量的生石灰和熟石灰分別溶于水，前者放出的熱量比后者多；氯化鈉溶于水能量變化不明顯。4．(2023·廣東江門一中段考)能量之間可相互轉化。關于化學能與其他能量相互轉化的說法正確的是 (

)A．化學反應中能量變化的主要原因是化學鍵的斷裂與生成B．化石燃料是可再生能源，燃燒時將化學能轉變為熱能C．如圖1所示的裝置能將化學能轉變為電能D．金剛石轉化為石墨能量變化如圖2所示，則金剛石比石墨穩定【答案】A【解析】化學鍵的斷裂和生成使化學反應中有能量變化，化學反應中能量變化的主要原因是化學鍵的斷裂和生成，A正確；化石燃料是不可再生能源，B錯誤；圖1中沒有構成閉合回路，則不能將化學能轉變為電能，C錯誤；圖2中反應物總能量大于生成物總能量，則石墨能量更低，更穩定，D錯誤。A．Zn2+向Cu電極方向移動，Cu電極附近溶液中H＋濃度增加B．正極的電極反應式為Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－C．鋅筒作負極，發生氧化反應，鋅筒會變薄D．使用一段時間后，電解質溶液的酸性減弱，導電能力下降【答案】A6．(變化觀念與平衡思想)如下圖所示，A是恒容的密閉容器，B是一個體積可變的充氣氣囊。保持恒溫，關閉K2，分別將2molNO和1molO2通過K1、K3分別充入A、B中，發生的反應為2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)[不考慮2NO2(g)??N2O4(g)]，起始時A、B的體積相同均為aL。下列說法能說明A、B容器均達到平衡狀態的是________(填字母序號)。a．A、B容器中氣體的顏色均不發生變化b．A、B容器中NO和O2物質的量濃度比均為2∶1c．A、B容器中氣體的密度不再發生變化d．A、B容器中氣體的平均摩爾質量不再發生變化【答案】ad【解析】NO和O2無顏色，NO2為紅棕色氣體，因此當氣體顏色不再改變，說明反應達到平衡，a正確；NO和O2的量按照化學反應方程式系數比投入，任何時刻NO和O2物質的量濃度比均為2∶1，因此不能說明反應達到平衡，b錯誤；組分都是氣體，氣體質量不變，A為恒容狀態，氣體體積不變，A容器中，密度不變，不能說明反應達到平衡，c錯誤；該反應為非等體積反應且無狀態變化，且建立平衡過程中平均摩爾質量發生改變，故當氣體平均摩爾質量不變時，說明反應達到平衡，d正確。7．(變化觀念與平衡思想)(1)在2L的密閉容器中放入4molN2O5，發生反應：2N2O5(g)??4NO2(g)＋O2(g)。反應至5min時，測得N2O5轉化了20%，則v(NO2)為__________________；5min時，N2O5在混合氣體中的體積分數是________。①該反應的化學方程式為____________________________________。(2)某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。根據圖中數據填空：②若X、Y、Z均為氣體，2min時反應達到平衡，此時體系內壓強與開始時的壓強之比為________。③若X、Y、Z均為氣體，則達平衡時，容器內混合氣體的平均相對分子質量比起始投料時________(填“增大”“減小”或“相等”)。【答案】(1)0.