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章末復習
第六章 化學反應與能量
1.回顧本單元的文本及教材，熟悉本單元的知識及邏輯結構。
2.知道常見的放熱反應和吸熱反應，強化物質變化中伴隨能量變化的觀念。
3.能從反應物和生成物所具有的能量、化學鍵的斷裂與形成兩個角度解釋化學反應中能量變化的主要原因。
4.知道原電池的裝置特點和原理。
5.學會運用“控制變量”的科學方法探究影響化學反應速率的因素。
6.知道化學反應速率的概念及表示方法。
知識點一：吸熱反應與放熱反應
1.概念
①放熱反應：釋放熱量的化學反應。②吸熱反應：吸收熱量的化學反應。
反
應
物
舊化學 鍵斷裂
新化學 鍵形成
吸收能量
釋放能量
生
成
物
決定
能
量
變
化
釋放能量大于吸收能量：放熱反應
吸收能量大于釋放能量：吸熱反應
2.化學反應中能量變化的實質原因
3.化學反應中能量變化決定因素
放熱反應 吸熱反應

各種物質都具有能量。不同的物質不僅組成不同，結構不同，所具有的能量也不同。
化學能轉化為熱能
熱能轉化為化學能被生成物“儲存”
知識點二：原電池
1.定義：將化學能轉變成電能的裝置叫做原電池。
2.正負極：
負極：
電子流進（或電流流出）的一極
正極：
電子流出（或電流流進）的一極
稀硫酸
Cu
Zn
A
-
+
e-→e-→e-→e-
3.原電池原理：
負極發生氧化反應，正極發生還原反應，電子從負極經外電路流向正極，從而產生電流，使化學能轉變成電能。
4.構成原電池的條件
(1) 有自發進行的氧化還原反應（化學能）→關鍵
(2) 有活性不同的兩極
(3) 有電解質溶液（內電路）
(4) 電極、電解質溶液必形成閉合回路
5.原電池的種類
（1）鋅錳干電池
電子由鋅筒（負極）流向石墨棒（正極），鋅逐漸被消耗，二氧化錳不斷被還原，屬于一次電池。
（2）二次電池
放電：化學能轉化為電能
充電：電能轉化為化學能
鉛酸蓄電池
鎳氫電池
鋰電子電池
【考點一】常見的吸熱反應與放熱反應
【例】中華傳統文化蘊含著豐富的化學知識，下列詩句中主要涉及吸熱反應的是（　　）
A．白居易《賦得古原草送別》：“野火燒不盡，春風吹又生。”
B．蘇軾《石炭》：“投泥潑水愈光明，爍玉流金見精悍。”
C．于謙《詠煤炭》：“爝火燃回春浩浩，烘爐照破夜沉沉。”
D．李商隱《相見時難別亦難》：“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干。”
B
1.下列變化過程中有能（熱）量釋放的是（　　）
A．2molH原子變成1molH2分子
B．Ba（OH）2 8H2O晶體研細后與NH4Cl晶體一起放入燒杯中并攪拌
C．1molO2分子變成2molO原子
D．高溫下CO2與C反應轉化成CO
練一練
2.已知反應：A+B=C+D為吸熱反應，對該反應的下列說法中正確的是（　　）
A．A的能量一定高于C
B．B的能量一定低于D
C．A和B的總能量一定低于C和D的總能量
D．因為該反應為吸熱反應，故必須加熱反應才可以發生
A
C
3.下面是有關化學能和熱能的敘述，其中正確的是（　　）
A．化學反應中不一定伴隨著能量的變化
B．只要有能量變化的過程一定是化學反應
C．只要是加熱才能發生的反應就一定是吸熱反應
D．燃燒反應都可以看成物質內部的化學能轉變為熱能的放熱反應
4.下列說法中正確的是（　　）
A．反應是放熱還是吸熱取決于反應物和生成物的總能量的相對大小
B．放熱反應在常溫下一定很容易發生
C．需要高溫方能發生的反應一定是吸熱反應
D．化學反應中的能量變化都表現為熱能的變化
D
A
放熱反應 吸熱反應
①所有燃燒反應 ②酸堿中和反應 ③大多數化合反應 ④活潑金屬跟水或酸的反應 ⑤物質的緩慢氧化 ①大多數分解反應
②銨鹽與堿的反應，如Ba(OH)2·8H2O或Ca(OH)2與NH4Cl反應
③以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應，如C與H2O(g)反應，C與CO2反應
④NaHCO3與鹽酸的反應
【常見的放熱反應和吸熱反應】
有關吸熱反應和放熱反應理解的三個“不一定”
(1)放熱反應不一定容易發生，如合成氨反應需要在高溫、高壓和催化劑作用下才能發生；吸熱反應不一定難發生，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應在常溫下能發生。
(2)需要加熱才能發生的反應不一定是吸熱反應，如硫與鐵的反應；吸熱反應不一定需要加熱，如Ba(OH)2·8H2O晶體和NH4Cl晶體的反應。
(3)放熱過程不一定是放熱反應，如NaOH固體的溶解和濃硫酸的稀釋是放熱過程，但不是放熱反應；吸熱過程不一定是吸熱反應，如升華、蒸發等過程是吸熱過程，但不是吸熱反應。
歸納總結
【考點二】化學反應中的能量變化
【例】已知某反應的能量變化如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．該反應可用于表示Mg與硫酸反應
B．該反應只有在加熱條件下才能進行
C．反應物的總能量高于生成物的總能量
D．該反應可以用于表示CaCO3受熱分解的反應
D
1.已知化學反應A2（g）+B2（g）=2AB（g）的能量變化曲線如圖所示，判斷下列敘述中正確的是（　　）
A．每生成2molAB時吸收bkJ熱量
B．該反應放出熱量（b-a）kJ mol-1
C．該反應中反應物的總能量低于生成物的總能量
D．先斷裂1molA-A鍵和1molB-B鍵，并且舊化學鍵斷裂放出能量，然后再形成2molA-B鍵，形成新的化學鍵吸收能量
練一練
C
2.化學反應在發生物質變化的同時伴隨有能量的變化，是人類獲取能量的重要途徑，而許多能量的利用與化學反應中的能量變化密切相關。
Ⅰ.（1）H2+Cl2=2HCl的反應過程如圖所示：
該反應為 反應（填“放熱”或“吸熱”）。
（2）硅是太陽能電池的重要材料。工業冶煉純硅的原理是：
粗硅冶煉：（a）SiO2+2C Si+2CO↑。
精煉硅：（b）Si+3HCl SiHCl3+H2；
（c）SiHCl3+H2 Si+3HCl。
化學反應與能量變化如圖所示，回答下列問題：
①（a）是 反應，（b）是 反應，
（c）是 反應（填“吸熱”或“放熱”）。
②反應（b）破壞反應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。
放熱
吸熱
放熱
吸熱
小于
【考點三】構成原電池裝置的判斷
【例】原電池構成是有條件的，關于如圖所示裝置的敘述，錯誤的是（　　）
A．Cu是負極，其質量逐漸減小
B．H+向鐵電極移動
C．Cu片上有紅棕色氣體產生
D．Fe電極上發生還原反應
C
1.裝置中，能構成原電池的是（　　）
A．甲和乙 B．只有丙 C．丙和丁 D．除乙均可以
練一練
2.下列有關原電池的說法正確的是（　　）
A．鋁片和鎂片用導線連接后插入NaOH溶液中，Mg較活潑作負極
B．鋁片和銅片用導線連接后插入濃硝酸中，銅作負極
C．鋅片和銅片用導線連接后插入CuSO4溶液中，銅片作負極
D．只有兩種活潑性不同的金屬才能構成原電池的兩極
B
B
3.把一塊純凈的鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯里，可觀察到鋅片上有氣泡，再平行插入一塊銅片（鋅片和銅片不接觸），可觀察到銅片上 （填“有”或“沒有”）氣泡產生。再用導線把鋅片和銅片連接起來（如圖A），組成一個原電池，負極為 ，正極的電極反應式為 。
（2）如果燒杯中最初裝入的是2mol/L 500mL的稀硫酸溶液，構成銅鋅原電池（如圖B，假設產生的氣體沒有損失），當在標準狀況下收集到11.2L的氫氣時，則此時燒杯內溶液中硫酸的物質的量濃度為（溶液體積變化忽略不計） 。
（3）生活中利用原電池原理生產了各種各樣的電池，廢電池必須進行集中處理的問題已被提到議事日程，其主要原因是 。
A．回收利用電池外殼的金屬 B．防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤、水源的污染 C．防止電池中滲漏的電解液腐蝕其他物品 D．回收其中石墨電極
沒有
鋅
2H++2e-═H2↑
1mol/L
B
不活潑金屬或非金屬導體
活潑金屬
電子流入
電子流出
還原反應
氧化反應
電極增重或產生氣體
電極減輕
溶液中離子流向
陽離子流向正極
陰離子
流向負極
【如何判斷原電池的正負極】
知識點三：化學反應速率及其影響因素
1.概念及表達式
用來衡量化學反應過程進行快慢的物理量。
通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來表示。
v (x) = —— = ——
Δc(x)
Δ t
Δ t
Δn(x)
V
——
均取正值
單位：
mol/(L min) 或mol/(L s)
mol L-1 min-1或mol L-1 S-1
2.影響因素
①內因：反應物本身的性質（決定因素）
②外因：
條件 改變 對化學反應速率的影響
濃度 增大反應物的濃度
減小反應物的濃度
溫度 升高溫度
降低溫度
催化劑 多數情況下，使用催化劑能夠 化學反應速率
壓強(對有氣體參加的化學反應) 增大壓強
減小壓強
接觸面積 塊狀固體變為粉末狀
加快
加快
加快
加快
減慢
減慢
減慢
加快
知識點四：可逆反應與化學平衡
1.可逆反應
在同一條件下既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的反應。
可逆反應的特點：
①相同條件，同時進行
②不能完全轉化(即反應物與生成物共存)
在一定條件下,可逆反應是有一定限度的。
一定條件下，可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態。
2.化學平衡狀態概念
【意義】促進有利的化學反應，抑制有害的化學反應
時間（t）
反應速率
0
t1
v(正)＝v(逆)
化學平衡狀態
(1)0~t1：v(正)＞v(逆)
(2)t1：v(正)=v(逆)
化學平衡建立的過程
v(正)
v(逆)
非化學平衡狀態
平衡特征
逆：可逆反應（或可逆過程）
等： v正 = v逆 (不等于零)
動：正逆反應均未停止，只是速率相等,是動態平衡
定：平衡時，各組分的濃度或含量保持不變
變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡移動
【考點四】化學反應速率的概念及計算
【例1】下列關于化學反應速率的說法正確的是（　　）
A．根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢
B．對于任何化學反應來說，反應速率越快，反應現象就越明顯
C．化學反應速率為0.8mol （L s）-1是指1s時某物質的濃度為0.8mol L-1
D．化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物物質的量的減少或任何一種生成物物質的量的增加
A
【例2】下面四個物理量的單位屬于化學反應速率的單位是（　　）
A．mol B．mol/L
C．mol L-1 s-1 D．g
C
1.一定條件下，在2L密閉容器中發生反應：A（g）+2B（g）═2C（g）+3D（g），測得5min內，A的物質的量減小了10mol，則5min內該反應的化學反應速率是（　　）
A．v（A）=2mol/（L min） B．v（B）=1mol/（L min）
C．v（C）=2mol/（L min） D．v（D）=1.5mol/（L min）
練一練
2.一定量的物質A（s）和B充入2L容器中，發生反應4A（s）+3B（g） 2C（g）+D（g），經2min后，物質B減少了1.2mol。下列說法正確的是（　　）
A．用A表示的反應速率是0.4mol L-1 min-1
B．2min內，3v（B）=2v（C）=v（D）
C．在2min末時的反應速率，用反應物B來表示是0.6mol L-1 min-1
D．在2min內物質C的濃度增加了0.4mol L-1
C
D
(1)化學反應速率指平均速率，不是瞬時速率。
(2)同一反應用不同的物質來表示速率，
需要指明具體物質，如V(CO)。
(4)不用固體或純液體表示化學反應速率。
(3)同一化學反應: aA＋bB = cC＋dD，
化學反應速率之比等于化學方程式中的化學計量數之比
有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝a︰b︰c︰d
化學反應速率的注意事項
【考點五】化學反應速率的影響因素
【例】下列有關化學反應速率的說法中，正確的是（　　）
A．100mL2mol/L鹽酸與鋅反應時，加入少量NaCl溶液，生成氫氣的速率不變
B．可逆反應2CO+2NO N2+2CO2，加入合適催化劑，CO的生成速率和消耗速率都加快
C．二氧化硫的催化氧化是一個放熱反應，升高溫度，正反應速率減慢，逆反應速率加快
D．用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，為加快反應速率可將稀硫酸改為濃硫酸
B
練一練
1.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產生H2的速率如圖所示。在下列因素中，能影響此反應速率的因素是（　　）
①鹽酸的濃度 ②鎂條的表面積
③溶液的溫度 ④Cl-的濃度
A．①④ B．②③ C．①②③ D．③④
C
2.汽車尾氣中含有NO、CO等多種污染物，已成為城市空氣的主要污染源。一定條件下，在密閉容器中發生反應2NO+2CO N2+2CO。為了加快反應速率，下列措施不合理的是（　　）
A．使用高效催化劑
B．升高溫度
C．保持容積不變，再通入一定量的CO
D．將容器的容積擴大到原來的2倍
3.下列措施不是為了改變化學反應速率的是（　　）
A．加工饅頭時添加膨松劑 B．將食物存放在冰箱中
C．糕點包裝袋內放置除氧劑 D．冶鐵時將鐵礦石粉碎
D
A
【考點六】化學平衡建立的過程與化學反應限度
【例1】下列有關化學反應限度的說法正確的是（　　）
A．可逆反應達到平衡狀態時，各反應物、生成物的濃度相等
B．在一定條件下，一個可逆反應達到的平衡狀態就是該反應所能達到的最大限度
C．化學反應在一定條件下建立平衡狀態時，化學反應將會停止
D．1mol N2和3mol H2在一定條件下可完全生成2mol NH3
【例2】一定條件下，將A、B、C三種物質各1mol通入一個密閉容器中發生反應：2A+B 2C，達到化學反應限度時，B的物質的量可能是（　　）
A．1.5mol B．1mol C．0.5mol D．0
B
B
練一練
1.下列關于化學平衡狀態的敘述錯誤的是（　　）
A．化學平衡是所有可逆反應都存在的一種狀態
B．達到平衡時，正、逆反應速率均為零
C．達到平衡時，反應物和生成物的濃度不再發生變化
D．在給定條件下，達到平衡時可逆反應完成程度達到最大
2.在一定條件下，使SO2和O2在一密閉容器中進行反應，下列說法中不正確的是（　　）
A．反應開始時，正反應速率最大，逆反應速率為零
B．隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后為零
C．隨著反應的進行，逆反應速率逐漸增大，最后不變
D．隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后不變
B
B
3.某溫度時，在2L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數據分析：
（1）該反應的化學方程式： ；
（2）0～2min末，X的平均反應速率為 mol L-1 min-1；
（3）3min后圖中曲線所表示的含義是 。
Y+2Z 3X
0.1
在此條件下該反應已達到反應限度（或化學平衡）
【考點七】化學平衡狀態的判斷
【例】對于在恒容密閉容器中進行的反應C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g），下列說法錯誤的是（　　）
A．其他條件不變，充入少量He，則反應速率增大
B．若v（CO）正=v（H2O）逆，則反應達到平衡狀態
C．其他條件不變，增加C（s）的質量，反應速率不變
D．若混合氣體的平均相對分子質量不再改變，則反應達到平衡狀態
A
1.將5mL0.1mol L-1 KI溶液與1mL0.1mol L-1 FeCl3溶液混合，發生反應a，一段時間后溶液顏色不再改變。將所得溶液分成兩份，一份加淀粉，溶液變藍；一份加KSCN，溶液變紅。下列說法不正確的是（　　）
A．加淀粉溶液變藍，表明Fe3+與I-反應生成I2
B．加KSCN溶液變紅，表明反應a存在限度
C．溶液的顏色不再變化，表明反應a達到平衡狀態
D．溶液的顏色不再變化，表明Fe2+、Fe3+、I2、I-的物質的量濃度均相等
練一練
D
2.恒溫下，將amol N2與bmol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發生如下反應：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）。
（1）當改變下列一個條件時，該反應速率變化（填“增大”“減小”或“不變”）
①通入一定量氦氣： ；②通入一定量氮氣： ；③使用（正）催化劑： 。
（2）①反應某時刻t時，測得n（N2）=13mol，n（NH3）=6mol，則a= mol。
②下列敘述能說明該反應達到化學平衡狀態的是 。（填序號）
A．混合氣體的平均相對分子質量不隨時間的變化而變化
B．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
C．單位時間內每消耗3mol H2，同時生成2mol NH3
D．混合氣體的顏色不隨時間的變化而變化
E．V（N2）正=2V（NH3）逆
不變
增大
增大
16
AB
類型 判斷依據以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)為例 平衡狀態
混合物體系中各成分的含量 ①各物質的物質的量或各物質的物質的量分數一定 平衡
②各物質的質量或各物質的質量分數一定 平衡
正、逆反應速率的關系 ①在單位時間內消耗了m mol A同時生成m mol A，即v正＝v逆 平衡
②在單位時間內消耗了n mol B同時生成p mol C，則v正不一定等于v逆 不一定
③在單位時間內生成n mol B，同時消耗q mol D，因二者變化均表示v逆，所以v正不一定等于v逆 不一定
溫度 體系溫度一定(其他不變) 平衡
顏色 反應體系內有色物質的顏色一定 平衡
化學反應與能量
化學反應與能量變化
化學反應的速率與限度
釋放能量大于吸收能量：放熱反應
吸收能量大于釋放能量：吸熱反應
各種物質都具有能量
將化學能轉變成電能的裝置叫做原電池
電子流進（或電流流出）的一極為正極
電子流出（或電流流進）的一極為負極
化學反應速率：通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量
化學反應速率的影響因素包括內因和外因
化學平衡：一定條件下，可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態。

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