高中化学必修2知识点归纳总结律必背 17页

高中化学必修 2 知识点归纳总结律必背 高中化学必修 2 知识点归纳总结 第一章 物质结构 元素周期律 一、原子结构 质子（ Z 个） 原子核注意： 中子（ N 个） 质量数 (A) ＝质子数 (Z) ＋中子数 (N) 1. 原子序数 =核电荷数 =质子数 =原子的核外电子数 核外电子（ Z 个） ★熟背前 20 号元素，熟悉 1～20 号元素原子核外电子的排布： H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca 2 2. 原子核外电子的排布规律：①电子总是尽先排布在能量最低的电子层里；②各电 子层最多容纳的电子数是 2n ；③最外层电子数不超过 8 个（ K 层为最外层不超过 2 个）， 次外层不超过 18 个，倒数第三层电子数不超过 32 个。 电子层： 一（能量最低） 二 三 四 五 六 七 对应表示符号： K L M N O P Q 3. 元素、核素、同位素 元素：具有相同核电荷数的同一类原子的总称。 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。 同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素。 ( 对于原子 来说 ) 二、元素周期表 1. 编排原则： ①按原子序数递增的顺序从左到右排列 ②将电子层数相同的各元素从左到右排成一 横行。（周期序数＝原子的电子层数） ．．．．．．．．③把最外层电子数相同的元素 按电子层数递增的顺序从上到下排成一纵行。 ．．．．．．．．．． 主族序数＝原子最外层电子数 2. 结构特点： 核外电子层数 元素种类 第一周期 1 2 种元素 短周期第二周期 2 8 种元素 周期第三周期 3 8 种元素 元 7 第四周期 4 18 种元素 素 7 第五周期 5 18 种元素 周长周期第六周期 6 32 种 元素 期第七周期 7 未填满（已有 26 种元素） 表主族：Ⅰ A ～ⅦA 共 7 个主族 族副族：Ⅲ B ～ⅦB 、ⅠB ～ⅡB ，共 7 个副族 （18 个纵行）第Ⅷ族：三个纵行， 位于Ⅶ B 和Ⅰ B 之间 （16 个族）零族：稀有气体 三、元素周期律 1. 元素周期律：元素的性质（核外电子排布、原子半径、主要化合价、金属性、非 金属性）随着核电荷数的递增而呈周期性变化的规律。元素性质的周期性变化实质是元素 原子核外电子排布的周期性变化的必然结果。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第ⅠA 族碱金属元素： Li Na K Rb Cs Fr （Fr 是金属性最强的元素，位于周期表左 下方） 第ⅦA 族卤族元素： F Cl Br I At （F 是非金属性最强的元素，位于周期表右上 方） ★判断元素金属性和非金属性强弱的方法： （1）金属性强（弱）——①单质与水或酸反应生成氢气容易（难）；②氢氧化物碱 性强（弱）；③相互置换反应（强制弱） Fe ＋CuSO 4＝FeSO 4＋ Cu 。 （2）非金属性强（弱）——①单质与氢气易（难）反应；②生成的氢化物稳定（不 稳定）；③最高价氧化物的水化物（含氧酸）酸性强（弱）；④相互置换反应（强制弱） 2NaBr ＋Cl 2 ＝2NaCl ＋Br 2 。 （Ⅱ）同主族比较： 比较粒子 ( 包括原子、离子 ) 半径的方法：（ 1）先比较电子层数，电子层数多的半径 大。 （2）电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数多的半径反而小。 四、化学键 化学键是相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。 共价化合物：原子间通过共用电 子对形成分子的化合物叫做共价化合物。（只有共价键） 极性共价键（简称极性键）：由不同种原子形成， A － B 型，如， H －Cl 。 共价键 非极性共价键（简称非极性键）：由同种原子形成， A －A 型，如， Cl －Cl 。 2. 电子式： 用电子式表示离子键形成的物质的结构与表示共价键形成的物质的结构的不同点： （1）电荷：用电子式表示离子键形成的物质的结构需标出阳离子和阴离子的电荷；而表 示共价键形成的物质的结构不能标电荷。（ 2）[ ] （方括号）：离子键形成的物质中的阴 离子需用方括号括起来，而共价键形成的物质中不能用方括号。 练习题 1 、 （09 全国卷Ⅱ 9）某元素只存在两种天然同位素，且在自然界它们的含量相近， 其相对原子质量为 152.0 ，原子核外的电子数为 63。下列叙述中错误的是 ．． A. 它是副 族元素 B. 它是第六周期元素 C. 它的原子核内有 63 个质子 D. 它的一种同位素的核内有 89 个中子 答案： D 解析：核外电子数等于其质子数， C 项正确；用质子数分别减去各周期所含有的元素 种类， 63-2-8-8-18-18=9 ，显然其属于第六周期，从左到右的第 9 种，而第六周期中包含 镧系，所以它应属于副族， A 项、 B 项均正确；由于存在同位素，所以相对原子质量应是 同位素的平均值，而不代表其中一种元素的质量数，故中子数不能用 152-63=89 来计算， D 项错。 2. （ 09 广东理科基础 35）下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是 A ．e 的氢化物比 d 的氢化物稳定 B ． a 、b 、e 三种元素的原子半径： e>b>a C ．六种元素中， c 元素 单质的化学性质最活泼 D ．c 、 e 、f 的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强 答案： D 解析： d 、e 位于同一主族，上面的非金属性强，故氢化物稳定， A 项错； a 、b 、 e 三种元素位于同一周期，前面的元素半径大，故 B 项错；六种元素中， f 为氯，单质是 最活泼的， C 项错； c 、e 、f 的最高价氧化物对应的水化物的酸分别为 H 2CO 3，H 2SO 4 和 HClO 4，酸性依次增强， D 项正确。 3. （ 09 四川卷 10）X 、Y 、Z 、M 是元素周期表中前 20 号元素，其原子序数依次 增大，且 X 、Y 、Z 相邻。 X 的核电荷数是 Y 是核外电子数的一半， Y 与 M 可形成化合 物 M 2Y 。下列说法正确的是 A. 还原性： X 的氧化物 >Y的氧化物 >Z 的氢化物 B. 简单离子的半径： M 的离子 >Z的离子 >Y的离子 >X的离子 C. YX 2 、M 2Y 都是含 有极性键的极性分子 D. Z 元素的最高价氧化物的水化物的化学式为 HZO 4 答案： D 【解析】 X 、Y 、Z 相邻且 X 的原子序数为 Y 的一半，推测 X 为氧元素，则 Y 为硫 元素， Z 为氯元素。其最高价氧化物的水化物为 HClO 4。三种元素中 S 元素的非金属性 最弱，因此其氢化物的还原性最强。根据 M 2Y 又因为 X 、 Y 、Z 、M 是元素周期表中前 20 号元素，其原子序数依次增大判断 M 为钾元素， SO 2 为极性分子，而 K 2S 属于离子 化合物。 【点评】本题主要考查元素周期律和元素周期表的相关知识，以及各知识点的综合应 用。 4 ．主族元素 X 、Y 、Z 的离子具有相同的电子层结构，原子半径 X ＞Z ，离子半径 Y ＞ Z ， Y 和 Z 能形成离子化 合物，由此判断 X 、Y 、Z 三种元素的原子序数大小关系是 ( B ） A ． X ＞Y ＞Z B ． Z ＞X ＞ Y C ．Y ＞X ＞Z D ． X ＞Z ＞Y 2++3--5 ．已知短周期元素的离子。则下列叙述正确的是（ C ） a A 、b B 、c C 、 d D 都具有相同的电子层结构， A ． 原子半径： A ＞B ＞D ＞ C B . 原子序数： d ＞c ＞ b ＞a C ．离子半径： C ＞D ＞B ＞A D ．单质的还原性： A ＞B ＞D ＞C —— 10 、已知 1— 18 号元素的离子 a W 3+、b X + 、c Y 2 、d Z 都具有相同的电子层结构， 下列关系正确的是 （ B ） —— A ．质子数 c ＞b B ．离子的还原性 Y 2＞Z C ．氢化物的稳定性 H 2Y ＞HZ D ．原 子半径 X ＜W 11 、已知 X 、Y 、 Z 都是短周期元素，它们的原子序数依次递增， X 原子的电子层数 与它的核外电子总数相等， 而 Z 原子的最外层电子数是次外层的 3 倍， Y 和 Z 可以形成两种以上气态化合物， 则下列说法正确的是 （ C ） A ．X 和 Z 可以形成 X 2Z 和 X 2Z 2 型化合物，所含共价键类型完全相同 B ．X 、 Y 、Z 组成的一种离子化合物，其中 X 、Y 、Z 元素原子个数比一定为 4∶2∶3 C ． Y 和 Z 可以组成一种 Y 和 Z 的质量比为 7∶12 的化合物 D ．由 X 、Y 、Z 三种元素中的任意两种组成的具有 10 电子的微粒有 4 种 12 、X 、 Y 、Z 、M 、W 为五种短周期元素。 X 、Y 、 Z 是原子序数依次递增的同周 期元素，且最外层电子数之和为 15，X 与 Z 可形成 XZ 2 分子； Y 与 M 形成的气态化合物 在标准状况下的密度为 0.76g/L ；W 的质子数是 X 、Y 、Z 、M 四种元素质子数之和的 1/2 。下列说法正确的是 （ D ） A ．由 M 元素形成的 AB 型化合物一定是共价化合物； B ．XZ 2、M 2Z 2 、W 2Z 2 均为共价化合物； C ．原子半径： W ＞Z ＞Y ＞X ＞ M D. 由 X 、Y 、Z 、M 四种元素形成的化合物可能既有离子键，又有共价键 13 、(1) 在 中共有 ______种元素， ______种核素，其中 __________________________________ 核素间互称为同位素，中子数最多的微粒是 ___________。 (2) 能组成 ______种不同的氧气分子。 (3)________g D2O 中所含中子数等于 10g H2O 中的中子数。 14 、已知五种元素的原子序数大小顺序为： F ＞ C>A>B>D>E，A 、 C 、F 同周期， B 、 C 同主族。 A 与 B 形成的离子化合物 A 2B 中所有离子的电子数相同，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) 写出下列元素的名称： A__________，B___________，C__________， D__________。 (2) 用电子式表示化合物 A 2B 、E 2B 2 的形成过程： A 2B ：__________________________________；E 2B 2 ： ____________________________； (3) 写出下列物质的电子式： ①D 2： _______________；A 2B 2 ： ________________；AFB ： _________________； ② D 与 E 形成的 10 电子化合物： ________________；③A 、 B 、E 形成的化合物： ____________；④ C 与 E 形成的 18 电子阴离子： _________；⑤D 、 E 、F 形成的化合 物： ___________，化合物类型： ______________，化学键类型： ________________。 第二章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能 1 原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中 的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定 的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总 能量的相对大小。 E 反应物总能量＞ E 生成物总能量，为放热反应。 E 反应物总能量＜ E 2、常见的放热反应和吸热反应 常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取 氢气。 ④大多数化合反应（特殊： C ＋ CO 2 △ 2CO 是吸热反应）。 △ 常见的吸热反应：①以 C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应如： C(s) ＋H 2O(g)CO(g) ＋ H 2(g) 。 ②铵盐和碱的反应如 Ba(OH)2·8H 2O ＋ NH 4Cl ＝BaCl 2 ＋2NH 3↑＋10H 2O ③大多 数分解反应如 KClO 3、 KMnO 4、CaCO 3的分解等。 [ 思考 ] 一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反 应都不需要加热，吸热反应 都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。 点拔：这种说法不对。如 C ＋O 2＝ CO 2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应 开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。 Ba(OH)2·8H 2O 与 NH 4Cl 的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。 练习题 1 ．2019 年 3 月，温家宝指出“优化结构、提高效益和降低消耗、保护环境”，这是 我国国民经济和社会发展的基础性要求。你认为下列行为不符合这个要求的是 ( D) A. 大力发展农村沼气，将废弃的秸轩转化为清洁高效的能源 B. 加快太阳能、风能、 生物质能、海洋能等清洁能源的开发利用 C. 研制开发以水代替有机溶剂的化工涂料 D. 将煤转化成气体燃料可以有效地减少“温室效应”的气体产生 2 ．下列说法正确 的是 ( A ) A ．物质发生化学变化都伴随着能量变化 B ．任何反应中的能量变化都表现为热量 变化 C ．伴有能量变化的物质变化都是化学变化 D ．即使没有物质的变化，也可能有能 量的变化 3 ．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。 下列属于未来新能源标准的是 ( B ) ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A ．①②③④ B ．⑤⑥⑦⑧ C ．③⑤⑥⑦⑧ D ．③④⑤⑥⑦⑧ 4 ．炽热的炉膛内有反应： C(s)+O2(g)==CO2(g) ；△H = － 392KJ/mol ，往炉膛内通入 水蒸气时，有如下反应： C(s)+H2O(g)==H2(g)+CO(g) ；△H = +131KJ/mol ， CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g) ；△H = － 282KJ/mol ，H 2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) ；△H =－ 241KJ/mol ，由以上反应推断往炽热的的炉膛内通入水蒸气时 ( A ) A ．不能节省燃料， 但能使炉火瞬间更旺 B ．虽不能使炉火瞬间更旺，但可以节省燃料 C ．既能使炉火瞬间 更旺又可以节省燃料 D ．既不能使炉火瞬间更旺，又不能节省燃料 5 ．分析右面的能量变 化示意图，确定下列选项中正确的是 (A) A. 2 A （ g ）+ B(g) B. 2 A （g ）+ B(g) 2 C （g ）；△ H ＜ 0 2 C （g ）； △H ＞0 C. 2A + B 2 C ；△H ＜ 0 2 A +B ；△H ＜ 0 6 ．已知热化学方程式： B H 2O(g) ＝H 2(g) + 1/2O2(g) △H = +241.8kJ ／ mol H 2(g)+ 1/2O2(g) ＝ H 2O(1) △H = － 285.8kJ ／mol 当 1g 液态水变为水蒸气时，其热量变化是 A ．吸热 88kJ B ． 吸热 2.44KJ C ．放热 44kJ D ． 吸热 44KJ 7．根据以下 3 个 热化学方程式： A 2H 2S(g)+3O2(g) ＝2SO 2(g)+2H2O(l) △H ＝―Q 1 kJ/mol 2H 2S(g)+O2(g) ＝ 2S (s)+2H2O(l) △H ＝―Q 2 kJ/mol 2H 2S(g)+O2(g) ＝2S (s)+2H2O(g) △H ＝―Q 3 kJ/mol 判断 Q 1、Q 2、Q 3 三者关系正确的是 A ． Q 1>Q2>Q3 B ． Q 1>Q3>Q2 C ． Q 3>Q2>Q1 D ． Q 2>Q1>Q3 8 ．同温同压下， 已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中热量数值最小的是 ( A) A 、2A ( l ) + B ( l ) = 2C (g ) △H 1 B 、 2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g ) △H 2 C 、2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l ) △H 3 D 、 2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l ) △H 4 1 9 ．已知热化学方程式： SO 2(g)+ 2 (g) 2 SO 3(g) △H = ―98.32kJ ／ mol ，在容器中充入 2molSO 2 和 1molO 2 充分反应，最终放出的热量为 ( D ) A ． 196.64kJ B ． 196.64kJ ／mol C ． ＜196.64kJ D ． ＞196.64kJ 10 ．如下图所示，△ H 1=－393.5 kJ?mol -1 ，△H 2=－395.4 kJ?mol -1 ，下列说法 或表示式正确的是 ( A ) A. C （s 、石墨） == C（s 、金刚石） △H= +1.9 kJ?mol -1 B. 石墨和金刚石的转化是物理变化 C. 金刚石的稳定性强于石墨 D. 1 mol 石墨的总键能比 1 mol 金刚石的总键能小 1.9 kJ 11 ．最近意大利罗马大学的 Fulvio Cacace 等人获得了极具理论研究意义的 N 4 分子。 N 4 分子结构与 P 4 相似，已知断裂 1mol N －N 吸收 167kJ 热量，生成 1mol N ≡N 放 出 942kJ 热量。根据以上信息和数据，下列说法正确的是 ( C ) A ．N 4 属于一种新型的化合物 B ．N 4 沸点比 P 4 （白磷）高 C ．N 4 与 N 2 互为同素异形体 D ．1mol N4 气体转变为 N 2 将吸收 882kJ 热量 12 、化学反应 A 2+B2 = 2AB 的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ C ） A ．该反应是吸热反应 B ．断裂 1 mol A —A 键和 1 mol B — B 键放出 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 8 、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： 第二节 化学能与电能 2 、原电池原理 （1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 （2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 （3）构成原电池的条件：（ 1）电极为导体且活泼性不同；（ 2）两个电极接触（导线连 接或直接接触）；（ 3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。 （4）电极 名称及发生的反应： 负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应， － 电极反应式：较活泼金属－ ne ＝金属阳离子 负极现象：负极溶解，负极质量减少。 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应， － 电极反应式：溶液中阳离子＋ ne ＝单质 正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。 （5）原电池正负极的判断方法： ①依据原电池两极的材料： 较活泼的金属作负极（ K 、Ca 、Na 太活泼，不能作电极）； 较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（ MnO 2）等作正极。 ②根据电流方 向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的 正极。 ③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。 ④根据原电池中的反应类型： 负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。 正极：得电 子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或 H 2 的放出。 （ 6）原电池电极反应的书 写方法： （i ）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正 极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下： ①写出总反应方程式。 ②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。 ③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱 介质和水等参与反应。 （ii ）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。 （7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。② 比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。 2 、化学电源基本类型： ①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如： Cu －Zn 原电池、锌锰电池。 ②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银 锌电池等。 ③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上 的物质发生反应，如 H 2、CH 4 燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（ KOH 等）。 练习题 1 、已知高铁电池总反应为 :3Zn+2K2FeO 4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述 不正确的是（ D ） A ．负极反应式为： Zn+2OH - 2e = Zn(OH)2 B ．正极反应式为： FeO 42+3e+4H2O=Fe(OH)3+5OH ----- C ．放电时负极附近的 pH 值减小 D ．放电时每转移 0.3 mol 电子，正极有 0.1 mol K2FeO 4 被氧化 2 、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为： CH 3CH 2OH – 4e + H2O = CH3COOH + 4H+。 - 下列有关说法正确的是（ C ） A ．检测时，电解质溶液中的 H +向负极移动 B ．若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气 C ．电池反应的化学 方程式为： CH 3CH 2OH + O2 = CH3COOH + H2O D ．正极上发生的反应为： O 2 + 4e + 2H2O = 4OH -- 3 、I ．根据反应 2FeCl 3+Cu=2FeCl2+CuCl2 设计原电池，其正极材料可以是 _____________。若电池内 50 mL 1 mol/L 的 FeCl 3 溶液全部被还原，则溶液中 Cu 2+的 物质的量浓度为（忽略溶液体积变化） ____________，从外电路通过的电子数目为 ___________。 II ．某新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷 (C4H 10) 气体；电解质是掺 杂氧化钇 (Y2O 3) 的氧化锆 (ZrO2) 晶体，在熔融状态下能传导 O 2。 - （1）在熔融电解质中， O 2 由 ______极移向 ______极； - （2）通入空气的一极是 ____极，其电极反应为 _________________；通入丁烷的一极 的电极反应为 __________________________________________ ；电池的总反应是 _________________________；当转移电子 5.2 mol 时，生成标况下的 CO 2体积为 __________。 III ．（ 1）由镁—铝—稀硫酸所组成的原电池中，负极反应为 __________________________，该电池正极附近溶液酸性变化情况是 _________；若将电 解质溶液换为 KOH 溶液，其负极反应式为 ______________________________， 正极反应式为 __________________________，总反应式为 ____________________________，溶液的碱性变化情况是 _____________。 （2）已知铝—空气—海水可以组成某新型原电池，则其负极反应式为 __________________，总反应式为 ___________________________________________；若 1 mol 金属完全反应，要使得产物完全溶解，需要消耗 NaOH 的质量为 ________g。 （3）现有 Al —Cu —浓硝酸所组成的原电池，正极材料为 ____________，正极的反 应式为 _________________________________ ，总反应式为 ________________________________；若转移电子 4 mol 并将生成的气体与足量氧气混合， 一起通入足量水中充分反应完全，反应的离子方程式为 _____________________________________ ，所得溶液中溶质的物质的量浓度为 ____________( 已知溶液体积为 2 L) 。 4 、I ．石墨（或其他活泼性比铜差的金属） 0.5mol/L 0.05N A II ．(1) 正 负 (2) 正 13O 2+52e- = 26O2- 2C 4H 10-52e -+26O2- =8CO2+10H2O 2C 4H 10+13O2 = 8CO2+10H2O 17.92 L III ．(1)Mg-2e-=Mg2+ 减弱 2Al-6e -+8OH- =2 AlO2-+4H2O 6H 2O+6e- = 3H2↑+6OH- 2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑ 减弱 (2)Al-3e- =Al3+ 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 40 (3)Al NO 3-+e- +2H+=NO2↑+H2O Cu+4HNO3(浓 )=Cu(NO3) 2+2NO2↑+2H2O 4NO 2+O2+2H2O=4H++4NO3- 2 mol/L 5 、 一个原电池的总反应的离子方程式是 Zn ＋ Cu 2==Zn2＋Cu ，该反应的原电池的 正确组成是 D ） ＋ ＋ 6 、有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片 和铝片作电极，但甲同学将电极放入 6 mol/L 的硫酸溶液中，乙同学将电极放入 6 mol/L 的 NaOH 溶液中，实验装置如图所示： (1) 写出甲中正极的电极反应式： _________________________________________。 (2) 写出乙中负极的电极反应式： _________________________________________， 总反应的离子方程式为： _____________________________________________。 (3) 如果甲、乙两同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材 料的金属应该比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出 _______(填元素符号，下同 ) 的活动性强，乙会判断出 ______的活动性强。 (4) 由此实验可知下列说法中正确的是（ ） A 、利用原电池反应判断金属活动性顺序时，应注意介质的选择； B 、镁的金属性 不一定比铝强； C 、该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值； D 、该实验说明化学研究对象复杂，反应受条件影响大，应具体问题具体分析。 (5) 上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断电池的正负极”的这 种说法 ___________(“可靠”或“不可靠” ) 。如不可靠，请你提出另一种判断电池的正 负极的可行实验方案： ______________________________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________________ _____。 7 、I ：根据反应 2FeCl 3+Zn== 2FeCl2+ZnCl2 设计原电池。 (1) 请在方框内画出原 电池的装置图： 并指出正极为 ____________（填材料名称）， 正极电极反应式为： ____________________________ (2) 若电池内溶液为 100 ml 0.5 mol/L 的 FeCl 3 溶液，当溶液中 FeCl 3 全部被还 原成 FeCl 2 时，溶液中 ZnCl 2 的物质的量浓度为 _________mol/L ，从外电路通过的电子 为__________mol。 II ： (1) 氢氧燃料电池： 2H 2+2O2====2H2O ①电解质溶液： H 2SO 4 溶液电极反应式为：负极 _________________________________； 正极 ___________________________________。 ②电解质溶液： KOH 溶液电极反应式为：负极 ____________________________________； 正极 ____________________________________。 (2) 甲烷燃料电池 ( 电解质： KOH 溶液 ) ，电池反应： _______________________________； 电极反应式为：负极 _________________________________________； 正极 _________________________________________。 第三节 化学反应的速率和限度 1 、化学反应的速率 （1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增 加量（均取正值）来表示。 计算公式： v(B) ＝ ?c (B ) ?n (B ) ＝ ?t V ??t ①单位： mol/(L ·s) 或 mol/(L ·min) ②B 为溶液或气体，若 B 为固体或纯液体不计算速率。 ③以上所表示的是平均速率， 而不是瞬时速率。 ④重要规律：（ i ）速率比＝方程式系数比 （ii ）变化量比＝方程 式系数比 （2）影响化学反应速率的因素： 内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。 外因：①温度：升高 温度，增大速率 ②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂） ③浓度：增加 C 反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言） ④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应） ⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、 原电池等也会改变化学 反应速率。 2 、化学反应的限度——化学平衡 （1）在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时， 反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应 所能达到的限度，即化学平衡状态。 化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应 速率，对化学平衡无影响。 在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应 物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。 在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底， 即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能 为 0。 （2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。 ①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。 ②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。 ③等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于 0。即 v 正＝ v 逆 ≠0。 ④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。 ⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。 （3）判断化学平衡状态的标志： ① VA （正方向）＝ V A （逆方向）或 n A （消耗）＝ n A （生成）（不同方向同一 物质比较） ②各组分浓度保持不变或百分含量不变 ③借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的） ④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总 物质的量不相等的反应适用，即如对于反应 xA ＋yB zC ，x ＋y ≠z ） 练习题 1 、向绝热恒容密闭容器中通入一定量的 SO 2 和 NO 2，一定条件下使反应 SO 2(g)+NO2(g) A ．反应在 c 点未达到平衡状态 B ．反应物浓度： a 点大于 b 点 C ．反应物的总能量低于生成物的总能量 D ．△t 1= △t 2 时， SO 2 的转化率： a~b 段小于 b~c 段） 2 、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： N 2(g)+3H2 (g) （ A ） A ．a 点的正反应速率比 b 点的大 B ．c 点反应达到平衡 C ．d 点 (t1 时刻 ) 和点 e(t2 时刻 ) 处 n(N2) 不一样 D ．在 d 处再充入一定量 H 2，反应速率不变 3 、一定温度下，在 2 L 的密闭容器中， X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化 的曲线如图所示：下列描述正确的是（ C ） A ．反应开始到 10 s, 用 Z 表示的反应速率为 0.158 mol/(L ·s) B ．反应开始到 10 s ，X 的物质的量浓度减少了 0.79 mol/L 2NH 3(g) ，673 K ，30 MPa 下 n(NH3) 和 n(H2) 随时间变化的关系如图 所示。下列叙述正确的是 SO 3(g)+NO(g) 达到平衡，正反应速率随时间变化示意图如下。 由图得结论不正确的是（ C ） C ．反应开始到 10 s 时， Y 的转化率为 79.0% D ．在前 10 s 内用 X 、 Y 、Z 表示的反应速率数值相等 4 、体积恒定的密闭容器中，一定量的 SO 2 与 1.100 molO 2 在催化剂作用下加热到 600℃发生反应： 2SO 2 + O 2 2SO 3 。当气体的物质的量减少 0.315 mol 时反应达到平衡， 在相同温度下测得气体压强为反应前的 82.5%。下列有关叙述正确的是（ D ） A ．当 SO 3 的生成速率与 SO 2 的消耗速率相等时反应达到平衡 B ．若不改变其它条件而换用一种更高效的催化剂，则达平衡时反应限度更大 C ．将平衡混合气体通入过量 BaCl 2 溶液中，得到沉淀的质量为 161.980 g D ．达到平衡时， SO 2 的转化率为 90% 5 、下列方法中可以证明反应 2HI （ g ）H 2（g ）+I2 （g ）一定达到平衡状态的是 __________。 1 2①单位时间内生成 n mol H2 的同时生成 n mol HI ；②HI 的体积分数与 I 2 的体积 分数相等；③一个 H — H 键断裂的同时有两个 H —I 键断裂；④反应速率 v （H 2）=v （I 2 ）= v （HI ） ⑤v （HI ）∶v （ H 2）∶v （ I 2 ）=2∶1∶1 ；⑥温度和体积一定时，某一生成物 浓度不再变化； ⑦温度和体积一定时容器内压强不再变化；⑧温度和体积一定时，混合气体颜色不再 变化； ⑨条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化； ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。 若将反应换成： 2NO （2g ） N 2O 4(g) ，上述从⑥到⑩的叙述中，能判断反应达到 平衡状态的是 _______________。 SiF 4(g)+ 2H2O(g) 。 6 、在地壳内 SiO 2 和 HF 存在以下平衡： SiO 2(s) +4HF(g) （1）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， （填编号）。 a ．反应物不再转化为生成物 b ．颜色不再改变 c ． SiO 2 的质量保持不变 d ．2v 正 (HF)=v 逆 (H2O) e ．混合气体积不再改变 f ．混合气体密度不再改变 g ．混合气体压强不再改变 h ．v (H2O)=2v (SiF4) i ．H 2O 浓度不再改变 （2）若反应的容器容积为 4.0 L ，反应时间 8.0 min ，容器内气体的密度增大了 0.12 g/L ，在这段时间内 H 2O 的平均反应速率为 。 7 、某学生向 10 mL 2mol/L 的 CuCl 2 溶液里投入少量铝片，观察到如下现象：①铝 片表面立刻有紫红色粉末状固体沉积，同时产生较多无色气体，此气体与氧气混合点火会 发生爆鸣；②溶液绿色变浅，继而产生蓝色沉淀；③混合液温度升高甚至发烫，产生气泡 速率明显加快，铝片上下翻滚；④混合液浑浊变黑。请回答 ( 已知 Cu 2++2H2 O Cu(OH)2↓+2H+ )： （1）现象③产生气泡加快的最两个主要原因是 _____________________________________。 （2）①中产生无色气体的离子方程式为 ___________________________________________。 （3）混合液最后产生的黑色沉淀的可能是（填名称） ________，反应为 _______________。 5 、③⑥⑧ ⑥⑦⑧⑨⑩ 6 、 (1)cefghi (2)5 ×10 - 4 mol/(L ·min) 7 、(1) 反应放热，温度升高使反应速率加快；形成铜—铝原电池，使反应速率加快 (2) Cu2++2H2 O Cu(OH)2↓+2H+ ；2Al+6H+=2Al3++3H2↑ △ (3) 氧化铜 ；Cu(OH)2 = CuO+H2O