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文档简介
2017-2021年北京高考化学真题分类汇编之化学反应与能量
一.选择题(共7小题)
1.(2019•北京)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()
物质(括号内为杂质)除杂试剂
AFeC12溶液(FeC13)Fe粉
BNaCl溶液(MgCh)NaOH溶液、稀HC1
CC12(HC1)H2O、浓H2sO4
DNO(NO2)H2O、无水CaCb
A.AB.BC.CD.D
2.(2018•北京)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()
ABCD
实验NaOH溶液滴入石蕊溶液滴入氯Na2s溶液滴入热铜丝插入稀硝
FeSO4溶液中水中AgCl浊液中酸中
现象产生白色沉淀,溶液变红,随后沉淀由白色逐渐产生无色气体,
随后变为红褐色迅速褪色变为黑色随后变为红棕色
A.AB.BC.CD.D
3.(2017•北京)下列变化中,气体被还原的是()
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使A1C13溶液产生白色沉淀
4.(2020•北京)依据图示关系,下列说法不正确的是()
B.ImolC(石墨)和ImolCO分别在足量02中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C.C(石墨)+CO2(g)=2C0(g)AH=AH1-AH?
D.化学反应的4国只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
2
5.(2020♦北京)硫酸盐(含SO4\HSO4)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员
提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图。下列说法不正确
的是()
A.该过程有H2O参与
B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C.硫酸盐气溶胶呈酸性
D.该过程没有生成硫氧键
6.(2019•北京)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表
示)()
A.NaCl溶于水NaCl—Na++Cl
B.电解CuCh溶液CuCh—CU2++2C1
C.CH3coOH在水中电离CH3coOHUCH3coeT+H+
假想
间
中
质
物
D.再与Cl反应能量变化H2(g)+CI2(g)—2HC1(g)△
H=-183kJ・moL
7.(2020•北京)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是()
A.NaB.CbC.N02D.Na2O
2017-2021年北京高考化学真题分类汇编之化学反应与能量
参考答案与试题解析
选择题(共7小题)
1.(2019♦北京)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()
物质(括号内为杂质)除杂试剂
AFeC12溶液(FeCb)Fe粉
溶液、稀
BNaCl溶液(MgCI2)NaOHHC1
CCl2(HC1)H2O、浓H2so4
DNO(NO2)H2O、无水CaCb
A.AB.BC.CD.D
【考点】氧化还原反应.
【分析】A.Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁;
B.NaOH与氯化镁发生复分解反应;
C.氯气与水反应;
D.二氧化氮与水反应生成NO。
【解答】解:A.Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,为氧化还原反应,故A不选;
B.NaOH与氯化镁发生复分解反应,且加盐酸中和生成的NaOH,可除杂,故B选;
C.氯气与水反应,发生氧化还原反应,应选饱和食盐水抑制氯气的溶解,故C不选;
D.二氧化氮与水反应生成NO,为氧化还原反应,故D不选;
故选:B。
【点评】本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物
分离提纯为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题
目难度不大。
2.(2018•北京)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()
ABCD
实验NaOH溶液滴入石蕊溶液滴入氯Na2s溶液滴入热铜丝插入稀硝
FeSCU溶液中水中AgCl浊液中酸中
现象产生白色沉淀,溶液变红,随后沉淀由白色逐渐产生无色气体,
随后变为红褐色迅速褪色变为黑色随后变为红棕色
A.AB.BC.CD.D
【考点】氧化还原反应.
【分析】发生的反应中,存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;反之,不存在
元素的化合价变化,则与氧化还原反应无关,以此解答该题。
【解答】解:A.NaOH溶液滴入FeSCU溶液中,产生白色沉淀,为Fe(OH)2,随后
后变为红褐色,生成Fe(OH)3,Fe元素化合价发生变化,为氧化还原反应,故A不选;
B.石蕊溶液滴入氯水中,生成盐酸和次氯酸,溶液变红与盐酸有关,后褪色与HC1O的
漂白性有关,C1元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B不选;
C.Na2s溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色逐渐变为黑色,由AgCl生成Ag2s沉淀,
属于沉淀的转化,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故C选;
D.热铜丝插入稀硝酸中,产生无色气体,随后变为红棕色,涉及NO转化为NO2,N元
素化合价变化,属于氧化还原反应,故D不选。
故选:Co
【点评】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,
注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。
3.(2017•北京)下列变化中,气体被还原的是()
A.二氧化碳使NazCh固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCb溶液产生白色沉淀
【考点】氧化还原反应.
【专题】氧化还原反应专题.
【分析】A.过氧化钠与二氧化碳的反应中,二氧化碳既不是氧化剂又不是还原剂;
B.氯气将滨离子氧化成漠单质;
C.澳的化合价从。变为-1,做氧化剂,则乙烯被氧化;
D.氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀和氯化镀,该反应不属于氧化还原反应。
【解答】解:A.二氧化碳与淡黄色的Na2O2反应生成白色的碳酸钠,该反应中Na2O2
既是氧化剂又是还原剂,二氧化碳不是氧化剂和还原剂,故A错误;
B.氯气使KBr溶液变黄,该反应中氯气做氧化剂,反应中被还原,故B正确;
C.乙烯与嗅的反应中,澳做氧化剂,乙烯被氧化,故C错误;
D.氨气与A1C13溶液的反应不是氧化还原反应,故D错误;
故选:B.
【点评】本题考查氧化还原反应的应用,题目难度不大,明确氧化还原反应的实质为解
答关键,注意掌握氧化反应与还原反应的区别,试题侧重基础知识的考查,培养了学生
的灵活应用能力。
4.(2020•北京)依据图示关系,下列说法不正确的是()
-393.5Mmol1
A.石墨燃烧是放热反应
B.ImolC(石墨)和ImolCO分别在足量02中燃烧,全部转化为CO2,前者放热多
C.C(石墨)+CO2(g)—2CO(g)AH=AH1-AH2
D.化学反应的△入只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
【考点】反应热和焰变.
【专题】化学反应中的能量变化.
【分析】A.所有的燃烧都是放热反应;
B.根据反应转化关系图,结合发生反应的婚变分析;
C.所求反应可由已知反应推导,根据盖斯定律计算所求反应的焙变;
D.H为状态函数,化学反应的4H,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关。
【解答】解:A.所有的燃烧都是放热反应,根据图示,C(石墨)+02(g)=C02(g)
△Hi=-393.5kJ/mol,AHi<0,则石墨燃烧是放热反应,故A正确;
B.根据图示,C(石墨)+O2(g)=C02(g)AHi=-393.5kJ/mol,CO(g)+Ao2(g)
2
=C02(g)AH2=-283.0kJ/mol,根据反应可知都是放热反应,ImolC(石墨)和ImolCO
分别在足量O2中燃烧,全部转化为C02,ImolC(石墨)放热多,故B正确;
C.根据B项分析,①C(石墨)+02(g)=CO2(g)AH|=-3935kJ/mol,②CO(g)
Ao2(g)=CO2(g)2^2=-283.0kJ/mol,根据盖斯定律①-②X2可得:C(石墨)
2
+CO2(g)=2CO(g)AH=AHi-2AH2,故C错误;
D.根据盖斯定律可知,化学反应的婚变只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无
关,故D正确,
故选:C。
【点评】本题考查热化学方程式和盖斯定律的应用,利用图中反应的转化反应分析,难
度不大。
2
5.(2020•北京)硫酸盐(含SO4\HSO4)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员
提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图。下列说法不正确
的是()
so,HSO4
.N0()OH
A.该过程有H2O参与
B.NO2是生成硫酸盐的氧化剂
C.硫酸盐气溶胶呈酸性
D.该过程没有生成硫氧键
【考点】氧化还原反应.
【专题】氧化还原反应专题.
【分析】观察化学反应的微观示意图,根据微粒的构成分析物质的组成性质等,根据反
应的特点分析化学键的变化。
【解答】解:A.根据图示中各微粒的构造可知,该过程有H2O参与,故A正确;
B.根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合
价降低,得电子被还原,做氧化剂,则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂,故B正确;
C.硫酸盐(含SCU?一、HSO4)气溶胶中含有HSCU,转化过程有水参与,则HSOJ
在水中可电离生成H+和SO42-,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故C正确;
D.根据图示转化过程中,由SO32-转化为HSOJ,根据图示对照,有硫氧键生成,故D
错误;
故选:D。
【点评】本题通过雾霾微颗粒中硫酸盐生成的过程示意图,考查了氧化还原反应,化学
键的变化等基础知识,题目难度不大。
6.(2019•北京)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表
示)()
A.NaCl'溶于水NaCl=Na++Cr
2+
B.电解CuCh溶'液CUC12=CU+2C1-
C.CH3coOH在水中电离CH3coOHUCH3coO+H+
键
想
断裂间
436kJ-m冲”
质
能量@@键
一
断裂键
243kJ-molj^
形
A匕卓成
月匕里
431kJ-mol、31kJ-mol-1
能里目匕里
国与C1?反应能量变化
D.H2(g)+C12(g)—2HC1(g)△
H=-183kJ,mol
【考点】反应热和焰变;弱电解质在水溶液中的电离平衡.
【分析】A.NaCl为强电解质;
B.电解氯化铜生成Cu和氯气;
C.醋酸为弱电解质,存在电离平衡;
D.熔变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,结合状态及焰变书写热化学方
程式。
【解答】解:A.NaCl为强电解质,则电离方程式为NaCl—Na++Cl,故A正确;
电解
B.电解氯化铜生成Cu和氯气,则方程式为CuCh七肝Cu+2cl2t,故B错误;
C.醋酸为弱电解质,存在电离平衡,则电离方程式为CH3coOHUCH3coO+H+,故C
正确;
D.焰变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则414=(436+243-431X2)
kJ/mol=-183kJ・mo「i,由状态及熔变可知热化学方程式为H2(g)+C12—2HC1(g)△
H=-183kJ・mo「i,故D正确;
故选:B,
【点评】本题考查反应热与焰变,为高频考点,把握电解质与电离方程式、焙变计算及
热化学方程式为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的易错点,
题目难度不大。
7.(2020•北京)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是()
A.NaB.Cl?C.N02D.Na?O
【考点】氧化还原反应.
【专题】氧化还原反应专题.
【分析】根据氧化还原反应原理,表现氧化性的物质在反应时化合价降低,水中氢元素
还可以降价,据此分析。
【解答】解:A.2Na+2H2O=2NaOH+H2t,H2O中H元素化合价由+1降为0价,得电
子被还原,做氧化剂,在反应中表现出氧化性,故A正确;
B.C12+H2O#HC1+HC1O,H20中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧
化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故B错误;
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是
氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故C错误;
D.Na2O+H2O=2NaOH,该反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,水在反应中
既不表现氧化性也不表现还原性,故D错误;
故选:Ao
【点评】本题考查氧化还原反应的分析,抓住化合价的变化规律分析,难度不大,注重
基础。
考点卡片
1.氧化还原反应
【知识点的知识】
1、概念:
在反应中有元素化合价变化的化学反应.
(1)实质:有电子的转移(得失或偏移);
(2)特征:有元素化合价的升降.
2、四大基本反应类型与氧化还原反应之间的关系:
1)置换反应一定是氧化还原反应;
2)复分解反应一定不是氧化还原反应;
3)部分化合反应是氧化还原反应(有单质参加的)
4)部分分解反应是氧化还原反应(有单质生成的)
关系图如下图所示:
3、相关概念辨析
1)氧化反应:元素化合价升高的反应
还原反应:元素化合价降低的反应
氧化还原反应:凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应
2)氧化剂和还原剂(反应物)
氧化剂:得电子(或电子对偏向)的物质-----------氧化性:氧化剂具有的得电子的
能力
还原剂:失电子(或电子对偏离)的物质-----------还原性:还原剂具有的失电子的
能力
3)氧化产物:氧化后的生成物
还原产物:还原后的生成物.
4)被氧化:还原剂在反应时化合价升高的过程
被还原:氧化剂在反应时化合价降低的过程
5)氧化性:氧化剂具有的得电子的能力
还原性:还原剂具有的失电子的能力
6)氧化还原反应的实质:电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移)
口诀:失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应),还原剂;
得电子,化合价降低,被还原(还原反应),氧化剂.
7)关系网络如下图所示:
关中子
还原剂--------用氧化—发生氧化度应f氧化产物
化合价升高
tttt
反应物元素元素或物质生成物
4III
得电子
氧化剂--------靛还原一发生还原反应—还原产物
化合价B至低
【命题方向】
题型一:氧化还原反应的判断
典例1:(2010•福州一模)化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应是四种基本化学反
应类型.下列变化属于氧化还原反应,但是不属于四种基本反应类型的是()
A.CO+CuO=A=.Cu+CO2B.2Al+Fe2O向“A”O3+2FeC.2O3催化剂3。2
D.C12+2FeCl2=2FeC13
分析:反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,符合“一变多”特征的反应,属于分解
反应,一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,
两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,属于复分解反应,有电子的转移的化
学反应是氧化还原反应.
解答:A、该反应中有化合价的升降,属于氧化还原反应,但不符合四种基本反应类型,故
A正确;
B、该反应中有化合价的升降,属于氧化还原反应,同时又是置换反应,故B错误;
C、该反应没有化合价的升降,不属于氧化还原反应,故C错误;
D、该反应有化合价的升降,属于氧化还原反应,同时又是化合反应,故D错误.
故选A.
点评:本题考查了化学基本概念,难度不大,根据定义来分析解答即可.
题型二:氧化剂、还原剂和转移电子数的判断
典例2:(2014•宿迁模拟)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在
潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF.下列有关该反应的说法正确的
是()
A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:
1
C.若生成0.2molHNO3,则转移0.2mol电子D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色
气体
分析:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF反应中,只有N元素的化合价发生变化,NF3既是氧
化剂又是还原剂,从化合价的变化的角度分析氧化还原反应.
解答:A.只有N元素的化合价发生变化,NF3既是氧化剂又是还原剂,故A错误;
B.NF3生成NO,被还原,NF3生成HNO3,被氧化,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:
2,故B错误;
C.生成0.2molHNO3,转移的电子的物质的量为0.2molX(5-3)=0.4mol,故C错误;
D.生成的NO易与空气中氧气反应生成红棕色气体二氧化氮,故D正确.
故选D.
点评:本题考查氧化还原反应,题目难度中等,注意化合价的升降为氧化还原反应的特征,
注意从化合价的角度分析.
题型三:是否需要加入氧化剂(或还原剂)的判断
典例3:(2013•浙江模拟)下列变化中,必须加入还原剂才能发生的是()
A.SO2-SO3B.CuO-CuC.I-I2D.HCO3-CO32-
分析:加入还原剂才能发生,则选项中物质为氧化剂发生的化学反应,氧化剂中某元素的化
合价降低,以此来解答.
解答:A.SO2-SO3中,S元素的化合价升高,需要加氧化剂实现,故A错误;
B.CuOfCu中,Cu元素的化合价降低,需要加还原剂实现,故B正确;
C.1-12中,I元素的化合价升高,需要加氧化剂实现,故C错误;
D.HCO3--CO32一中,元素的化合价不变,不发生氧化还原反应,故D错误;
故选B.
点评:本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,把握反应中元素的化合价变化为解答的关
键,注意氧化剂中元素的化合价降低,题目难度不大.
【解题思路点拨】氧化还原反应中的基本规律:
(1)电子得失守恒规律
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,常用于有关氧化还原反
应的计算及配平氧化还原反应方程式.运用守恒规律进行氧化还原反应的计算方法:氧化剂
物质的量X变价元素的原子个数X化合价的变化值=还原剂物质的量X变价元素的原子个
数X化合价的变化值
(2)表现性质规律
当元素具有可变化合价,一般化合价处于最低价态时只具有还原性;处于最高价态时只
具有氧化性;处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性.利用此规律可判断物质是否具
有氧化性及还原性,但不能判断物质氧化性及还原性的强弱.
(3)反应先后规律
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原
性较强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还
原的是氧化性较强的物质.
如:将C12通入物质的量浓度相同的NaBr和Nai的混合液中,C”首先与Nai反应;将过量
铁粉加入到物质的量浓度相同的
Fe3+和CE+的混合溶液中,Fe首先与Fe3+反应;FeBrz中通入。2,。2首先氧化Fe?+.
(4)价态变化规律
高价氧化(性)低价还原(性),中间价态两边转.同一元素的不同价态之间发生氧化
还原反应,价态只能归中而不能交叉.本规律应用于氧化还原反应的分析和判断(如反应
KC1O3+6HC1△KC1+3c12t+3H2O中氧化产物和还原产物均为Cl2,生成3moicL电
子转移数是5moi).
①歧化反应规律
同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应
叫歧化反应.歧化反应化合价的特点是:某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低
的价态转化.歧化反应是自身氧化还原反应的一种,常用于判断某种元素的化合价高低以及
有关氧化还原反应方程式的计算.
②价态归中规律
同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化还原反应,称之为归中
反应,也称“反歧化反应”.常用于方程式的书写,当有中间价态时,才可能发生,否则不
反应,如S02与浓硫酸不反应,可用浓H2SO4干燥.
(5)性质强弱规律
氧化还原反应若能进行,一般为较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成
弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物.常用于在适宜条件下,用氧化性较强的物质
制备氧化性较弱的物质或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,亦可用于比较物质间
氧化性或还原性的强弱,氧化性:氧化剂〉氧化产物,还原性:还原剂,还原产物.
2.反应热和始变
【知识点的知识】
1、反应热和焰变的概念:
1)反应热:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量
成为化学反应的反应热。
2)熔变:焰是与内能有关的物理量,恒压条件下的反应热又称“熔变”,符号用AH表示,
单位一般采用kJ/mol,放热反应△H<0,吸热反应△H>0.反应在一定条件下是吸热还是
放热由生成物和反应物的焰值差即焙变决定。
能
量
活化能为正值
Ei--正反应活化能;E2--逆反应活化能;
说明:
1)化学反应中不仅存在着“物质变化”,还存在着“能量变化”,这种变化不仅以热能的形
式体现出来,还可以以光、电等形式表现。
2)如果反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,那么在发生化学反应时,就有
部分能量以热的形式释放出来,称为放热反应;如果反应物所具有的总能量低于生成物所具
有的总能量,那么在发生化学反应时,反应物就需要吸收能量,才能转化为生成物。
2、反应热与物质稳定性之间的关系:
不同物质的能量(即焰)是不同的,对于物质的稳定性而言,存在着“能量越低越稳定”的
规律,因此,对于同素异形体或同分异构体之间的相互转化,若为放热反应,则生成物能量
低,生成物稳定;若为吸热反应,则反应物的能量低,反应物稳定。
【命题方向】
题型一:反应热的图示
典例1:已知化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述正确
的是()
能量(kJ■mcl*1)
T2mclA(g)-2mclB(g)
1/2molAB(g)
1molA»(g)+1mol氏(g)
O后应过程
A.每生成2分子AB吸收bkJ热量B.该反应热414=(b-a)kJ-mol'1
C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.断裂ImolA-A和ImolB-B键,放出akJ
能量
分析:化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化依据图象分析,结合反应前后能
量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,反应过程中断裂化
学键需要吸收能量,形成化学键放出热量。
解答:A、从图上看出,每生成2moiAB吸收(a-b)kJ的热量,故A错误:
B、该反应熔变=断裂化学键吸收热量-形成化学键所放出热量,所以焙变为△H=+(a-b)
kJ/mol,故B错误;
C、反应是吸热反应,依据能量守恒可知,反应中反应物的总能量低于生成物的总能量,故
C正确;
D、断裂ImolA-A键和ImolB-B键,吸收akJ能量,故D错误;
故选c。
点评:本题考查了反应热量变化的分析判断,图象分析,反应前后的能量守恒应用,化学键
的断裂和形成与能量的关系,计算焰变的依据,题目较简单。
题型二:正、逆反应活化能和反应热的关系
典例1:http://wwwojyeoo.com/chemistry2/ques/detail/6f40c179-92c6-48c5-b99d-
06adb8694304
(2011•海南)某反应的△H=+100kJ,mo「i,下列有关该反应的叙述正确的是()
A.正反应活化能小于100kJ・mo「也.逆反应活化能一定小于100kJ・mo「i
C.正反应活化能不小于100kJ・mol7D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ・mo「।
分析:根据在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种,蛤变与活化能的关系是△!■!=
正反应的活化能-逆反应的活化能;△H〉。,则反应物的总能量小于生成物的总能量。
解答:A、某反应的△H=+100kJ・mo「I则正反应的活化能-逆反应的活化能=100kJ・mol
",无法确定正反应活化能的大小,故A错误;
B、某反应的△H=+100kJ・mo「I则正反应的活化能-逆反应的活化能=+100kJ・mol”,
无法确定逆反应活化能的大小,故B错误;
C^某反应的△H=+100kJ・mo「i,则正反应的活化能-逆反应的活化能=+100kJ・mo「I
正反应活化能大于100kJ・mo「I故C错误;
D、某反应的△H=+100kJ・mo「I则正反应的活化能-逆反应的活化能=+100kJ・mo「1,
即正反应活化能比逆反应活化能大lOOWmol'1,故D正确;
故选:D。
点评:本题主要考查了焰变与活化能的关系,需要注意的是活化能有正反应和逆反应两种。
题型三:利用键能计算反应热
典例3:http://wwwojyeoo.com/chemistry2/ques/detail/05cc82c3-1837-48f5-865c-
5a3954df93eb
根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)—CF4+4HF(g)的反应热AH为()
化学键C-HC-FH-FF-F
键能/(kJ/mol)414489565155
A.-1940kJ/molB.+1940kJ/molC.-485kJ/molD.+485kJ/mol
分析:化学反应的焙变可以用反应物和生成物的键能计算,依据414=反应物键能之和-生
成物键能之和,计算得到。
解答:411=反应物键能之和-生成物键能之和,结合图表中键能数据和反应中化学键的判
断进行计算,
△H=4l4kJ/molX4+4X155kJ/mol-(489kJ/molX4+4X565kJ/mol)=-1940kJ/mol,
故选Ao
点评:本题考查了化学反应烙变的计算方法,主要是利用反应温和生成物键能计算的方法应
用,题目较简单。
【解题思路点拨】(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)
=E(反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量)-E(生成物分子化学键形成时所释放的
总能量)
=Ei(正反应的活化能)-E2(逆反应的活化能)
3.弱电解质在水溶液中的电离平衡
【知识点的知识】
1、电离平衡概念
一定条件(温度、浓度)下,分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等,溶液中
各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态(属于化学平衡)。
任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡,达到平衡时,弱电解质具有该条件下的最大电离
程度。
2、电离平衡的特征
①逆:弱电解质的电离过程是可逆的,存在电离平衡。
②等:弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。
③动:弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等,不等于零,是动态平衡。
④定:弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。
⑤变:外界条件改变时,平衡被破坏,电离平衡发生移动。
3、影响电离平衡的因素(符合勒夏特列原理)
(1)内因-电解质本身的性质,是决定性因素。
(2)外因
①温度-由于弱电解质电离过程均要吸热,因此温度升高,电离度增大。
②浓度-同一弱电解质,浓度越大,电离度越小。
在一定温度下,浓度越大,电离程度越小。因为溶液浓度越大,离子相互碰撞结合成分子的
机会越大,弱电解质的电离程度就越小。因此,稀释溶液会促进弱电解质的电离。
例如:在醋酸的电离平衡CH3coOHUCH3co0+H+
A加水稀释,平衡向右移动,电离程度变大,但c(CH3coOH)、c(H+)、C(CH3coe))
变小;
B加入少量冰醋酸,平衡向右移动,c(CH3coOH)、c(H+)、c(CH3co0一)增大但电离
程度小;
③外加物质
若加入的物质电离出一种与原电解质所含离子相同的离子,则会抑制原电解质的电离,使电
离平衡向生成分子的方向移动;若加入的物质能与弱电解质电离出的离子反应,则会促进原
电解质的电离,使电离平衡向着电离的方向移动。
以电离平衡CH3coOHWCH3coO+H+为例,各种因素对平衡的影响可归纳为下表:
项目平衡移动c(H+)n(H+)c(Acc(OHc(H+)/c导电能力电离程度
方向■)一)(HAc)
加水稀释向右减小增多减小增多增多减弱增大
加冰醋酸向右增大增多增多减小减小增强减小
升高温度向右增大增多增多增多增多增强增大
力UNaOH(s)向右减小减少增多增多增多增强增大
H2SO4(浓)向左增大增多减少减少增多增强减小
加醋酸镀(s)向左减小减少增多增多减小增强减小
加金属Mg向右减小减少增多增多增多增强增大
加CaC03(s)向右减小减少增多增多增多增强增大
4、电离方程式的书写
(1)强电解质用“=",弱电解质用“U”
(2)多元弱酸分步电离,多元弱碱一步到位。
H2cO3UH++HCO3-,HCO3>H++CO32\以第一步电离为主。
+3+
NH3.H2O#NH4+OH-Fe(OH)3#Fe+3OH-
(3)弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子,但酸根是部分电离。
++2
NaHCO3=Na+HCO3,HCO3^H+CO3'
(4)强酸的酸式盐如NaHSCU完全电离,但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的。
+-++2
熔融状态时:NaHSO4=Na+HSO4;溶于水时:NaHSO4=Na+H+SO4'1)
5、电离平衡常数(相当于化学平衡常数)
在一定温度下,当弱电解质的电离达到平衡状态时,溶液中电离产生的各种离子浓度的乘积
与溶液中未电离的弱电解质分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称
电离常数,通常用心表示弱酸的电离常数。
的谢
AB"+B"《AB)
(1)K的意义:K值越大,则电离程度越大,电解质(即酸碱性)越强;K值越小,电离
程度越小,离子结合成分子就越容易,电解质(即酸碱性)越弱.表达式中各组分的浓度均
为平衡浓度。
(2)K的影响因素:K的大小与溶液的浓度无关,只随温度的变化而变化。温度不变,K
值不变;温度不同,K值也不同。
(3)多元弱酸的K:多元弱酸的电离是分步电离的,每步电离平衡常数,通常用Ki、K2、
K3分别表示,但第一步电离是主要的。如:磷酸的三个K值,KI>K2>K3,磷酸的电离只
写第一步。说明:
①一元弱酸、一元弱碱的电离常数表达式:
+
CH3COOH#CH3COO-+H
,匕——).c(C%C°O")
一定温度下CH3coOH的电离常数为:&CMCOOH)一
>+
NH3H2O#NH4+OH
心」c\—(0犷)
一定温度下NH3・H2O的电离常数为:一心MH,。)
②多元弱酸的电离特点及电离常数表达式:
1°分步电离:是几元酸就分几步电离。每步电离只能产生一个H+,每一步电离都有其相应
的电离常数。
20电离程度逐渐减小,且KI>K2>K3,故多元弱酸溶液中平衡时的H+主要来源于第一步。
所以,在比较多元弱酸的酸性强弱时,只需比较其K1即可。例如25℃时,H3P04的电离;
a四%竺=7.5x10-3
H3Po4=H2POJ+H+
二遒宣上空
冷2=62x10-8
2+
H2PO4#HPO4+H
姆里2=2械1产
HPO?>PO43+H+c(HPO2~)
多元弱酸溶液中的c(H+)是各步电离产生的c(H+)的总和,在每步的电离常数表
达式中的c(H+)是指溶液中H+的总浓度而不是该步电离产生的c(酎)。
6、电离度
电离度(a)(相当转化率,与温度、浓度均有关)
已电离的电解质的分子数,„
电离度(a)0
落满中原有电解店的总分子翻'
A内因:电解质的本性。
B外因:温度和溶液的浓度等。
(1)浓度的影响:
醋酸稀释时电离度变化的数据:
浓度(mol/L)0.20.10.001
电离度(%)0.9481.3212.4
可见,电离度随浓度的降低而增大。(因浓度越稀,离子互相碰撞而结合成分子的机会越
少,电离度就越大。)
【命题方向】
题型一:影响电离平衡的因素
典例1:(2013•南昌模拟)已知O.lmokl/i的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3coOHUCH3coO
+H+,要使溶液中1cW)]的值增大,可以采取的措施是()
C(CH3COOH)
①加少量烧碱溶液②升高温度③加少量冰醋酸④加水。
A.①②B.①③C.②④D.③④
分析:本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动:
①/(H+)=------%------,加少量烧碱溶液,溶液的酸性减弱,使醋酸的电离平
_
C(CH3COOH)C(CH3COO)
衡正向移动,c(CH3COO)增大;
②弱电解质的电离过程是吸热的,升高温度促进电离,溶液中c(H+)增大,c(CH3COOH)
降低;
③c(H)__------殳-----,加少量冰醋酸,平衡向电离方向移动,c(CH3co0一)
-
C(CH3C00H)C(CH3C00)
增大;
④/c(H)=.n(H)_加水促进电离,溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)
c(CH3coOH)n(CH3coOH)
降低。
।K
解答:①c(H)-----------5----------加少量烧碱溶液,溶液的酸性减弱,使醋酸的
-
C(CH3C00H)C(CH3COO)
电离平衡正向移动,c(CH3COO)增大,一,?(不)值减小,故①错误;
C(CH3COOH)
②弱电解质的电离过程是吸热的,升高温度促进电离,溶液中c(H+)增大,c(CH3C00H)
降低,c(H+)值增大,故②正确;
C(CH3COOH)
③,C(H+)------£------,加少量冰醋酸,使醋酸的电离平衡正向移动,c
_
C(CH3COOH)C(CH3COO)
(CH3C00)增大,C(H+)值减小,故③错误;
C(CH3C00H)
+
④1,C(H+)=D_1H+)加水促进电离,溶液中n(H)增大,n(CH3COOH)
C(CH3COOH)n(CH3C00H)
降低,.值增大,故④正确;
C(CH3COOH)
故选C。
点评:本题考查弱电解质的电离平衡、电离平衡常数等,难度中等,注意并不是醋酸的电离
平衡正向移动C(H+)值就一定增大。
C(CH3C00H)
题型二:强酸和弱酸的鉴别
典例2:(2014•红桥区二模)室温下,对于pH和体积均相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别
采取下列措施,有关叙述正确的是()
A.加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大B.温度都升高20℃后,两溶液的pH
均不变
C.加水稀释两倍后,两溶液的pH均减小D.加足量的锌充分反应后,两溶液中
产生的氢气一样多
分析:盐酸是强酸,醋酸是弱酸,所以醋酸溶液中存在电离平衡,升高温度能促进弱电解质
电离,pH相同的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,不同的酸和相同金属反应,生成氢气
的速率与溶液中离子浓度成正比。
解答:A.向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和盐酸反应生成醋酸,导致溶液的pH增大,
向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液的pH增大,故A正确;
B.盐酸是强酸,不存在电离平衡,升高温度不影响盐酸的pH,醋酸是弱酸,其水溶液中
存在电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子浓度增大,所以醋酸的
pH减小,故B错误;
C.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别加水稀释后,溶液中氢离子浓度都减小,
所以pH都增大,故C错误;
D.pH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元酸,所
以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸多,故D错误;
故选Ao
点评:本题考查弱电解质电离,易错选项是B,注意对于相同浓度的盐酸和醋酸溶液,升高
温度,盐酸的pH不变,但醋酸的pH改变,为易错点。
题型三:电离平衡常数的含义
典例3:(2013•上海)部分弱酸的电离平衡常数如表,下列选项错误的是()
弱酸HCOOHHCNH2CO3
电离平衡常数(25℃)Kj=1.77XIO4Ki=4.9XIO10Kii=4.3X10-7
Ki2=5.6X10"
A.2CN-+H2O+CO2―2HCN+CO32-B.2HCOOH+CO32--2HCOO+H2O+CO2t
C.中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者
D.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者
分析:弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,等pH的弱酸溶液,酸性越强的酸其物质的
量浓度越小,弱酸根离子水解程度越小,结合强酸能和弱酸盐反应制取弱酸分析解答。
解答:根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序为:HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3',
A.氢氟酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸,所以发生CN一+H2O+CO2fHCN+HCO3一
反应,故A错误;
B.甲酸的酸性大于碳酸,所以2HCOOH+CO32-f2HCOO+H2O+CO2t能发生,故B正
确;
C.等pH的HCOOH和HCN溶液,甲酸的物质的量浓度小于氢氟酸,所以中和等体积、
等pH的HCOOH和HCN消耗NaO
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