高中化学新教材同步必修第二册第6章 本章知识体系构建与核心素养提升【化学课外】

1、微信公众号：化学课外 关注公众号，免费获得大量化学资源！本章知识体系构建与核心素养提升一、化学反应与能量1.化学能与热能2.化学能转化为电能的装置原电池二、化学反应速率和限度(化学平衡)一、化学键与化学反应中的能量变化化学反应中能量变化的计算：(1)用E(反应物)表示反应物的总能量，E(生成物)表示生成物的总能量，Q表示能量变化，则：QE(生成物)E(反应物)。(2)用Q(吸)表示反应物分子断裂时吸收的总能量，Q(放)表示生成物分子成键时放出的总能量，QQ(吸)Q(放)。例1在1105Pa和298 K时，将1 mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJmol1)。下面

2、是一些共价键的键能(已知N2分子中有一个NN键，氨分子中有三个等价的NH键)：共价键HHNNNH键能/kJmol1436945391(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)在298 K时，取1 mol氮气和3 mol氢气放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应。理论上(假设完全反应生成2 mol NH3)放出或吸收的热量为Q1，则Q1的数值为_ kJ。(3)实际生产中，放出或吸收的热量为Q2，Q1与Q2比较，正确的是_(填字母)。A.Q1Q2B.Q1Q2C.Q1Q2你作出此选择的原因是_。答案(1)放热(2)93(3

3、)A该反应为可逆反应，在密闭容器中反应达到平衡时，1 mol N2和3 mol H2不能完全反应生成2 mol NH3，因而放出的热量小于93 kJ解析(1)化学反应的实质就是反应物中化学键断裂、生成物中化学键形成的过程，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量。N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反应中断裂化学键共吸收的能量为945 kJ3436 kJ2 253 kJ，形成化学键共放出的能量为23391 kJ2 346 kJ，所以该反应为放热反应。(2)理论上放出的热量为2 346 kJ2 253 kJ93 kJ。(3)由于该反应为可逆反应，反应达平衡时1 mol N2和3 mol H2不能

4、完全反应生成2 mol NH3，因而放出的热量小于93 kJ。二、原电池的工作原理负极正极电极材料活泼性较强的金属活泼性较弱的金属或能导电的非金属电子流向电子流出极电子流入极离子移动方向阴离子移向的极阳离子移向的极反应类型氧化反应还原反应反应现象溶解的极增重或有气泡放出的极电极反应式还原剂ne=氧化产物氧化剂ne=还原产物例2MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A.负极反应式为Mg2e=Mg2B.正极反应式为Age=AgC.电池放电时Cl由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2答案B解析根据题意，Mg|海水|AgCl电池总反应式

5、为Mg2AgCl=MgCl22Ag。A项，负极反应式为Mg2e=Mg2，正确；B项，正极反应式为2AgCl2e=2Cl 2Ag，错误；C项，对原电池来说，阴离子由正极移向负极，正确；D项，由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2，正确。三、化学反应速率和反应限度的图像分析化学反应速率与化学反应限度问题常以图像题的形式出现，在相关图像的平面直角坐标系中，可能出现的物理量有物质的量、浓度、压强、时间等。这类问题要按照“一看、二想、三判断”这三个步骤来分析解答。(1)“一看”看图像看面：理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所示的是哪些量之间的关系。看线：分清正反应和逆反应，分

6、清突变和渐变、小变和大变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义；理解曲线的变化趋势并归纳出规律。若图中有拐点，可按照先拐先平的规律，即较早出现拐点的曲线所表示的反应先达到平衡，对应的温度高、压强大。看点：理解曲线上点的意义，特别是某些特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。看辅助线：做横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)。看量的变化：弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化。(2)“二想”想规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系、各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系、外界条

7、件的改变对化学反应的影响以及对正、逆反应速率的影响规律等。(3)“三判断”利用有关规律，结合图像，通过对比分析，做出正确判断。例3(2019哈尔滨高一期中)一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。(1)t1时，正、逆反应速率的大小关系为v正_v逆(填“”“”或“”)。(2)4 min内，CO2的转化率为_；CO的平均反应速率v(CO)_。(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是_(填序号，下同)。降低温度减少铁粉的质量保持压强不变，充

8、入He使容器的体积增大保持容积不变，充入He使体系压强增大(4)下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是_。v(CO2)v(CO)单位时间内生成n mol CO2的同时生成n mol CO容器中气体压强不随时间变化而变化容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化答案(1)(2)71.4%0.125 molL1min1(3)(4)解析(1)因为t1时化学反应没有达到平衡，反应仍然向正反应方向进行，所以正反应速率大于逆反应速率，即v正v逆。(2)根据图像分析4 min内CO2的变化量为0.7 molL10.2 molL10.5 molL1，转化率为eq f(0.5 molL1,0.7 molL1

9、)100%71.4%；CO在4 min内的变化量为0.5 molL1，则4 min内的平均反应速率为v(CO)eq f(0.5 molL1,4 min)0.125 molL1min1。(3)降低温度，化学反应速率降低，故正确；因为铁粉是固体，减少铁粉的质量不影响化学反应速率，故错误；保持压强不变，充入He使容器的体积增大，相当于减小反应物和生成物的浓度，化学反应速率减慢，故正确；保持体积不变，充入He使体系压强增大，但不影响反应物和生成物的浓度，所以化学反应速率不变，故错误。(4)当v正(CO2)v逆(CO)时，说明化学反应达到平衡状态，而v(CO2)v(CO)不代表正、逆反应速率的关系，不能由此确定化学反应是否达到平衡，故错误；单位时间内生成n mol CO2的同时生成n mol CO说明化学反应的正、逆反应速率相等，故正确；