高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè)第6章 本章知識(shí)體系構(gòu)建與核心素養(yǎng)提升【化學(xué)課外】

1、微信公眾號(hào)：化學(xué)課外 關(guān)注公眾號(hào)，免費(fèi)獲得大量化學(xué)資源！本章知識(shí)體系構(gòu)建與核心素養(yǎng)提升一、化學(xué)反應(yīng)與能量1.化學(xué)能與熱能2.化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池二、化學(xué)反應(yīng)速率和限度(化學(xué)平衡)一、化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)中能量變化的計(jì)算：(1)用E(反應(yīng)物)表示反應(yīng)物的總能量，E(生成物)表示生成物的總能量，Q表示能量變化，則：QE(生成物)E(反應(yīng)物)。(2)用Q(吸)表示反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總能量，Q(放)表示生成物分子成鍵時(shí)放出的總能量，QQ(吸)Q(放)。例1在1105Pa和298 K時(shí)，將1 mol氣態(tài)AB分子分離成氣態(tài)A原子和B原子所需要的能量稱(chēng)為鍵能(kJmol1)。下面

2、是一些共價(jià)鍵的鍵能(已知N2分子中有一個(gè)NN鍵，氨分子中有三個(gè)等價(jià)的NH鍵)：共價(jià)鍵HHNNNH鍵能/kJmol1436945391(1)根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷工業(yè)合成氨的反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)在298 K時(shí)，取1 mol氮?dú)夂? mol氫氣放入一密閉容器中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)。理論上(假設(shè)完全反應(yīng)生成2 mol NH3)放出或吸收的熱量為Q1，則Q1的數(shù)值為_(kāi) kJ。(3)實(shí)際生產(chǎn)中，放出或吸收的熱量為Q2，Q1與Q2比較，正確的是_(填字母)。A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1Q2你作出此選擇的原因是_。答案(1)放熱(2)93(3

3、)A該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，1 mol N2和3 mol H2不能完全反應(yīng)生成2 mol NH3，因而放出的熱量小于93 kJ解析(1)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂、生成物中化學(xué)鍵形成的過(guò)程，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵放出能量。N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)中斷裂化學(xué)鍵共吸收的能量為945 kJ3436 kJ2 253 kJ，形成化學(xué)鍵共放出的能量為23391 kJ2 346 kJ，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)理論上放出的熱量為2 346 kJ2 253 kJ93 kJ。(3)由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)1 mol N2和3 mol H2不能

4、完全反應(yīng)生成2 mol NH3，因而放出的熱量小于93 kJ。二、原電池的工作原理負(fù)極正極電極材料活潑性較強(qiáng)的金屬活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬電子流向電子流出極電子流入極離子移動(dòng)方向陰離子移向的極陽(yáng)離子移向的極反應(yīng)類(lèi)型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象溶解的極增重或有氣泡放出的極電極反應(yīng)式還原劑ne=氧化產(chǎn)物氧化劑ne=還原產(chǎn)物例2MgAgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2B.正極反應(yīng)式為Age=AgC.電池放電時(shí)Cl由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2答案B解析根據(jù)題意，Mg|海水|AgCl電池總反應(yīng)式

5、為Mg2AgCl=MgCl22Ag。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式為Mg2e=Mg2，正確；B項(xiàng)，正極反應(yīng)式為2AgCl2e=2Cl 2Ag，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對(duì)原電池來(lái)說(shuō)，陰離子由正極移向負(fù)極，正確；D項(xiàng)，由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg2H2O=Mg(OH)2H2，正確。三、化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)限度的圖像分析化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度問(wèn)題常以圖像題的形式出現(xiàn)，在相關(guān)圖像的平面直角坐標(biāo)系中，可能出現(xiàn)的物理量有物質(zhì)的量、濃度、壓強(qiáng)、時(shí)間等。這類(lèi)問(wèn)題要按照“一看、二想、三判斷”這三個(gè)步驟來(lái)分析解答。(1)“一看”看圖像看面：理解各坐標(biāo)軸所代表量的意義及曲線所示的是哪些量之間的關(guān)系?？淳€：分清正反應(yīng)和逆反應(yīng)，分

6、清突變和漸變、小變和大變；理解曲線“平”與“陡”即斜率大小的意義；理解曲線的變化趨勢(shì)并歸納出規(guī)律。若圖中有拐點(diǎn)，可按照先拐先平的規(guī)律，即較早出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線所表示的反應(yīng)先達(dá)到平衡，對(duì)應(yīng)的溫度高、壓強(qiáng)大?？袋c(diǎn)：理解曲線上點(diǎn)的意義，特別是某些特殊點(diǎn)，如坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、幾條曲線的交叉點(diǎn)、極值點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等。分清反應(yīng)物和生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物。看輔助線：做橫軸或縱軸的垂直線(如等溫線、等壓線、平衡線等)。看量的變化：弄清楚是物質(zhì)的量的變化、濃度的變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。(2)“二想”想規(guī)律如各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的關(guān)系、各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的關(guān)系、外界條

7、件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響以及對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響規(guī)律等。(3)“三判斷”利用有關(guān)規(guī)律，結(jié)合圖像，通過(guò)對(duì)比分析，做出正確判斷。例3(2019哈爾濱高一期中)一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)。一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，反應(yīng)過(guò)程中CO2氣體和CO氣體的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。(1)t1時(shí)，正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v正_v逆(填“”“”或“”)。(2)4 min內(nèi)，CO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)；CO的平均反應(yīng)速率v(CO)_。(3)下列條件的改變能減慢其反應(yīng)速率的是_(填序號(hào)，下同)。降低溫度減少鐵粉的質(zhì)量保持壓強(qiáng)不變，充

8、入He使容器的體積增大保持容積不變，充入He使體系壓強(qiáng)增大(4)下列描述能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是_。v(CO2)v(CO)單位時(shí)間內(nèi)生成n mol CO2的同時(shí)生成n mol CO容器中氣體壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化答案(1)(2)71.4%0.125 molL1min1(3)(4)解析(1)因?yàn)閠1時(shí)化學(xué)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡，反應(yīng)仍然向正反應(yīng)方向進(jìn)行，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，即v正v逆。(2)根據(jù)圖像分析4 min內(nèi)CO2的變化量為0.7 molL10.2 molL10.5 molL1，轉(zhuǎn)化率為eq f(0.5 molL1,0.7 molL1

9、)100%71.4%；CO在4 min內(nèi)的變化量為0.5 molL1，則4 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(CO)eq f(0.5 molL1,4 min)0.125 molL1min1。(3)降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率降低，故正確；因?yàn)殍F粉是固體，減少鐵粉的質(zhì)量不影響化學(xué)反應(yīng)速率，故錯(cuò)誤；保持壓強(qiáng)不變，充入He使容器的體積增大，相當(dāng)于減小反應(yīng)物和生成物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，故正確；保持體積不變，充入He使體系壓強(qiáng)增大，但不影響反應(yīng)物和生成物的濃度，所以化學(xué)反應(yīng)速率不變，故錯(cuò)誤。(4)當(dāng)v正(CO2)v逆(CO)時(shí)，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，而v(CO2)v(CO)不代表正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系，不能由此確定化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，故錯(cuò)誤；單位時(shí)間內(nèi)生成n mol CO2的同時(shí)生成n mol CO說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率相等，故正確；