第六章化学反应与能量（整体复习讲练）-高一化学下学期单元整体复习（人教版2019必修第二册）

第六章化学反应与能量

【复习目标】

1.知道物质具有能量，理解化学反应中的能量变化与反应物、生成物总能量的大小关系。

2.认识化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关，能通过键能计算化学反应中的热量变化。

3.了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。

4.能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值，体会到提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃

料的重要性.

5.能从氧化还原反应变化的角度初步认识原电池的工作原理，并从能量转化转化的角度理解人们设

计原电池的目的，能辨识简单原电池的构成要素，即判断一个装置是否是原电池。

6.能分析简单原电池的工作原理——会判断原电池的正负极，能书写简单的电极反应式，并能判断

原电池中电子、离子的迁移方向。

7.知道原电池的应用，并能根据原电池的工作原理设计原电池。

8.了解常见的化学电源，知道常见的一次电池、二次电池和燃料电池及工作原理。

9.知道化学反应平均速率的概念和表示方法，并能进行化学反应速率的简单计算。

10.知道浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响及变化规律。

11.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。

12.了解化学平衡的概念及特征，能判断给定的化学反应在一定条件下是否达到平衡状态，知道外界

条件改变时化学平衡会发生移动。

13.认识化学变化是有条件的，能运用变量控制法探究影响化学反应速率的因素，能初步解释化学实

验和化工生产中有关反应条件的选择问题。

14.了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。

【易错知识点】

1.有热量放出的变化未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。如苛性钠溶于水放出

热量，但不是放热反应，NH4NO3溶于水吸收热量，也不是吸热反应，因为它们都不是化学反应。

2.化合反应并非都是放热反应，如碳与二氧化碳的化合反应；分解反应并非都是吸热反应，如过氧

化氢的化解。

3.由于化学反应一定有化学键的断裂和形成，因此在物质变化的同时一定伴随着能量变化。

4.热量变化与反四条件没有必然的关系，如需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应，吸热反应也

不一定需要加热。

5.放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需在高温、高压和催化剂条件下才能发生；吸热反应也

不一定难发生，如八水合氯化馔与氯化铁的反应在常温下就能发生。

6.在用键能计算化学反应中的能量变化时，不仅要注意参加反应的各物质的物质的量，还要注意1mol

物质中化学键的数目。

7.原电池中电解质溶液一般能与负极反应，但电极不一定参加化学反应，如氢氧燃料电池中的电极不

参加反应。

8.原电池中较活泼的金属不一定作负极，如镁和铝与氢氧化钠溶液组成的原电池，则是铝作负极。

9.原电池中电子在导线中定向移动（由负极流出，流入正极），离子在溶液中定向移动（阴离子移向

正极，阴离子移向负极），即“电子不下水，离子不上岸''或"电子走陆路，离子走水路

9.书写电极反应式时，注意溶液的性质，如碱性氢氧燃料电池中负极反应式不是H?-2e=2匕-，而

是此一2屋+20丁=210。

10.在同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故在描述反应速率时必

须指明是何物质。

11.固体或纯液体的浓度视为常数，Ac=O,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。

12.化学反应速率是指一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。

13.比较反应速率大小时,若将反应速率用同一种物质表示，要做到“两统一”：统一用同一种物质表示

化学反应速率；统一单位。

14.固体的用量对反应速率无影响，但固体颗粒的大小会影响反应速率。

15.压强对反应速率的影响：有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反

应物的浓度改变；改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应

速率不变。注意——充入非反应气体对化学反应速率的影响：

①恒容时：充入非反应气体一压强增大，但各物质浓度不变—反应速率不变。

②恒压时：充入非反应气体一压强不变一体积增大一各物质浓度减小一反应速率减慢。

16.对于可逆反应，正向反应和逆向反应的条件相圆，且反应同时进行。

17.v（正）=v（逆）的理解：一是对同一物质而言，其生成速率等于其消耗速率；二是对不同物质而言，

两种物质的反应方向不同，且反应速率之比等于其化学计量数之比。

18.判断可逆反应是否达到平衡时，防止犯以下错误：①若反应前后气体体积不变，则混合气体总体

积、总压强、总物质的量、混合气体平均相对分子质量保持定值不能说明反应达到平衡状态；②若反应物

和生成物的物质的量之比等于化学计算数之比，不能说明达到平衡状态；③若反应前后气体的密度一定，

不能说明一定达到平衡状态。

19.根据题给的图像计算化学反应速率时，一是注意容器的体积是多少，二是关注坐标的含义：是物

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质的量还是物质的量浓度等。

【常考考点】

1.化学反应与热量

（1）化学反应中能量变化的转化形式

放热反应吸热反应

定义释放热量的化学反应典热量的化学反应

氢氧化钢晶体与氯化镂的反应、盐酸与碳酸

金属与水或酸的反应、金属氧化物与水或酸

氢钠的反应、C+CO^2CO.C+HO（g）

常见反应的反应、燃烧反应及缓慢氧化、大多数化合22

反应、中和反应等鲤CO+H2、大多数分解反应等

（2）化学反应中能量变化的本质

放热反应吸热反应

能量变化反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量

键能变化生成物的总键能大于反应物的总键能生成物的总键能小于反应物的总键能

6叁

图示/吸收的能量

1释放的能量\

反应过程反应过程

（3）利用键能计算化学反应中的能量变化

①根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。

②确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。

③计算反应的能量变化

若反应释放能量：。=成键时释放能量之和一断键时吸收能量之和

若反应吸收能量：。=断键时吸收能量之和一成键时释放能量之和

4）能源的利用

化石燃料主要包括煤、石油和天然气

常规能源①短期内不可再生，储量有限；②燃烧排放的粉尘、S02、NO.v，CO等是大气

特点

污染物的主要来源。

新能源理想新能源太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等

特点资源丰富、可以再生、对环境无污染

2.化学反应与电能

(1)工作原理

能量变化化学能转化为电能

组合情况①②③④

两个电极负极较活泼金属金属金属石墨或Pt

形成正极较不活泼金属金属氧化物石墨或Pt石墨或Pt

条件电解质溶液或

电解质可能与电极的负极反应，也可能不与电极反应

熔液、固体

电极上有自发的氧化还原反应发生

微粒外电路电子从负极流向正极

流向内电路溶液中胆离子移向正极，阴离子移向负极

(2)多角度判断原电池的正、负极

较不活泼金属或非金属电极材料较活泼金属

还原反应电极反应类型氧化反应

电子流入电子流向电子流出

正极电流流出电流流向电流流入负极

阳离子迁移的电极离子流向阴离子迁移的电极

质量增大或不变电极质量质量减少或不变

电极有气泡产生电极现象电极变细

(3)原电池原理的应用

实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是

加快化学反应速率粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的

速率。

比较金属的活泼性一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。

首先将氧化还原反应分成两个半反应。

设计原电池

根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。

(4)化学电池

干电池充电电池

名称燃料电池

(一次电池)(二次电池)

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①活性物质（发生氧化①电极本身不包含活性物质，只是

还原反应的物质）消耗到一①放电后可再充电一个催化转换元件

定程度后，不能再使用（放使活性物质获得再生②工作时，燃料和氧化剂连续地由

特点

电之后不能充电）②可以多次充电，外部供给（反应物不是储存在电池内

②电解质溶液为胶状，重复使用部），在电极上不断地进行反应，生成

不流动物不断地被排出

普通的锌镭电池、碱性锌铅蓄电池、锂电池、银氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH30H

举例

镭电池、银锌电池等镉电池等燃料电池等

（5）原电池电极反应式的书写

①活泼金属作负极时，电极本身被氧化：

a.若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如：

Zn—2e=Zn2+,Cu-2e=Cu2+»

b.若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反应式。如

负极反应

Mg-Al（KOH）原电池，负极反应式为A厂一3屋+4OFT=A1O2'+2H2O；铅蓄电池负极反应

式的书写

式：Pb-2e+SOr=PbSO4o

②负极本身不反应时，常见书写方法为：

氢氧（酸性）燃料电池，负极反应式为H2—2e-=2H+。

氢氧（碱性）燃料电池，负极反应式为H2—2e+20H=210。

①首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒

②其次确定该微粒得电子后变成哪种形式

正极反应

如氢氧（酸性）燃料电池，正极反应式为O+4Hr+4e=2HO

式的书写22

氢氧（碱性）燃料电池，正极反应式为O2+2H2O+4e=40H

+

铅蓄电池正极反应式：PbO2+2e+4H+SO4-=PbSO4+2H2O

3.化学反应速率及影响因素

（1）化学反应速率

概念单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少

Ac(A)

表达式贝A)—2

单位mol-L*-s1mol-L^min-1

Ac(A)

表达式u(A)-z

技巧根据同一化学反应不同物质的速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比计算

计算

设。mol・L-1、।分别为A、B两物质的起始浓度，mol.171为反应物A

三段式

的转化浓度，以mo卜I/1为反应物B的转化浓度，贝IJ：

mA(g)+〃B(g)pC(g)+qD(g)

起始浓度4b00

转化浓度tnxnxpxqx

终态浓度a~nvcb-nxpxqx

换算法换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小

比较化学反应速率与化学计量数的比值。

大小比较如反应aA+bB=cC,要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较吟与甯的相

比较法

对大小，若吟＞甯，则用WA)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大

(2)外界条件对化学反应速率的影响

规律提醒

在其他条件相同时，增大反应物的①只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应

浓度浓度，化学反应速率加快；减少反②在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常

应物的浓度，化学反应速率减慢数，改变其用量，对化学反应速率无影响

在其他条件相同时，升高温度，化①对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响

温度学反应速率加快；降低温度，化学②不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大

反应速率减慢化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率

①压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度

在其他条件相同时，增大压强，化

对化学反应速率的影响实现的

压强学反应速率加快；降低压强，化学

②由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压

反应速率减慢

强只影响有气体参加的化学反应的反应速率

在其他条件相同时，使用催化剂，

催化剂催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率

可以改变化学反应速率

固体颗粒颗粒越小，表面积越大，化学反应

与固体颗粒的多少无关

的大小速率越快

其他光照、搅拌、溶剂—

4.化学反应限度

(1)可逆反应的特点

双向性反应物J.生成物

逆向反应

两同性相同条件正、逆反应同时进行

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共存性反应物、生成物同时存在，反应物的转化率小于100%

（2）化学平衡状态的特征

研究对象（逆）适用于可逆反应

动态特征（动）建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明

平衡实质（等）。（正）=以逆）力）（正、逆反应速率相等，但不等于零）

平衡结果（定）达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变（不可理解为相等）

平衡移动（变）化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变

外界条件同，同一可逆反应从不同方向（正向、逆向、双向）达到的平衡状态相同

等效平衡（同）

（3）化学平衡状态的判断

①基本判据：

等W（正）=v（逆）］、定（各组分含量、浓度保持不变）一任何条件下的可逆反应均达到平衡

②判断三标志

a.达到化学平衡的本质标志

项目/nA(g)+nB(g)--pC(g)+qD(g)是否平衡

在单位时间内消耗了nimolA的同时生成了mmolA平衡

正反应速率逆在单位时间内消耗了〃molB的同时消耗了pmolC平衡

反应速率关系在单位时间内生成了pmolC的同时消耗了qmolD平衡

y止(A)：v逆(B)=n?:n平衡

b.达到化学平衡的等价标志

项目〃?A(g)+〃B(g)=pC(g)+gD(g)［假设只有A为有色气体］是否平衡

各物质的物质的量或物质的量的分数一定平衡

各物质的质量或质量分数一定平衡

混合体系中各

各气体的体积或体积分数一定平衡

组分的含量

A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等平衡

气体的颜色不变平衡

温度在其他条件不变时，体系温度一定时平衡

体系颜色变化有色气体的颜色不再改变平衡

c.达到化学平衡状态的特殊标志

项目?nA(g)+〃B(g)----pC(g)+qD(g)是否平衡

压强当机+〃#p+q时，总压强一定（其它条件一定）平衡

当"2+"=p+q时，总压强一定（其它条件一定）不一定平衡

当〃?+"切+夕时，总物质的量一定（其它条件一定）平衡

总物质的量

当机+〃=p+q时，总物质的量一定（其它条件一定）不一定平衡

体系的密度密度一定不一定平衡

（4）化学反应条件的控制

促进有利反应提高反应的转化率，加快反应速率

目的

控制有害反应减慢反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生

改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以

改变化学反应速率

措施及催化剂的合理使用等

改变可逆反应进行的限度改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等

【各地真题训练】

1.（2022•湖北鄂州下学期期末）为了改善人类生存环境，促进社会可持续发展，新能源成为人类的必

然选择。新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，下列不属于新能源的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】能源指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，

如可燃冰、太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，而一次性电池属于传统能源，答案

选A项。

2.（2022・广西百色下学期期末）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是

A.钠和水的反应B.锌片和稀硫酸的反应

C.Ba（OH）2-H2O与NbUCl的反应D.灼热的碳与CCh的反应

【答案】D

【解析】A项，钠与水反应是氧化还原反应，也是常见的放热反应，不符合题意；B项，锌片和稀硫

酸的反应是氧化还原反应，也是常见的放热反应，不符合题意；C项，Ba（OH）2-H2O与NH4cl的反应反应

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是吸热反应，属于复分解反应，复分解一定不是氧化还原反应，不符合题意：D项，C+CO2=2CO,C

元素化合价改变，属于氧化还原反应且是吸热反应，符合题意。

3.（2022•河北邢台下学期期末）下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是

A.放热反应在常温下一定很容易发生

B.化学反应过程都伴随着能量的变化

C.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关

D.硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应

【答案】B

【解析】A项，放热反应在常温下不•定很容易发生，体系能量达到一定程度后才可能发生，如燃烧，

错误；B项，化学反应过程是旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧健断裂吸收能量，新键形成放出能量，

整个过程都伴随着能量的变化，正确；C项，反应放热和吸热是化学键的断裂吸收能量利形成时放出能量

的差值，密切相关，错误；D项，硫酸与氢氧化钠的反应是酸碱中和反应，属于放热反应，错误。

4.（2022•湖南衡阳衡南县下学期期末）已知石墨和金刚石与氧气反应生成二氧化碳的能量变化图如下。

下列说法正确的是

A.1mol石墨（s）比1mol金刚石（s）的能量高

B.断开1mol石墨中的共价键吸收的能量小于断开1mol金刚石中的共价键吸收的能量

C.由石墨制备金刚石的过程是物理变化

D.这两个反应均为放热反应

【答案】D

【解析】A项，从图中可以看出，1mol石墨的能量比1mol金刚石的能量低，错误；B项，由于1mol

石墨的能量比1mol金刚石的能量低，所以石墨比金刚石稳定，断开1mol石墨中的共价键吸收的能量大

于断开1mol金刚石中的共价键吸收的能量，错误：C项，石墨和金刚石是不同物质，由石墨制备金刚石

的过程有新物质生成，是化学变化，错误；D项，从图中可以看出，石墨和金刚石燃烧反应中，反应物的

总能量均高于生成物的总能量，所以这两个反应均为放热反应，正确。

5.（2022.河南许昌下学期期末）下列叙述正确的是

A.物质发生变化时的质量和能量一定是守恒的

B.能量变化一定是化学变化引起的

C.化学反应过程中不一定有能量的变化

D.化学反应中能量变化只与化学键的变化有关

【答案】A

【解析】A项，物质变化遵循质量守恒和能量守恒，正确；B项，能量变化不一定引起化学变化，如

NaOH溶于水放出大量的热。但该过程只是物理变化，不是化学变化，错误；C项，化学键断裂吸收能量，

化学键形成放出能量，故化学反应过程必然会引起能量变化，错误；D项，化学反应中能量变化不仅与化

学键的变化有关，还与物质的状态有关，错误。

6.(2022•江苏淮安下学期期中)硫酸是重要的化工产品，广泛用于冶金和石油工业，可通过以下反应

生产硫酸：S+O2=SO2s2so2+O2%^2SO3、SO3+H2O=H2SO4O

A

SO3+H2O=H2s04为放热反应，下列关于该反应的说法正确的是

A.断开H-0键放出能量B.反应物的总能量小于生成物的总能量

C.形成H-O键吸收能量D.反应物的总能量大于生成物的总能量

【答案】D

【解析】A项，化学键的断裂吸收能量，因此断开H-0键吸收能量，错误：B项，SCh+H2O=H2s04

为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，错误；C项，化学键的形成放出能量，因此形成H-0

键放出能量，错误；D项，SCh+H20=H2s04为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，正

确。

7.(2022•山东泰安下学期期末)根据下面的信息(物质后面括号中的s、g、1分别代表物质状态为固态、

气态和液态)，下列叙述正确的是

1molH2的共价键断裂_

H2(g)2H(g)

吸收436kJ能量形成1molH2O的共价键

HzO(g)

0.5molO2的共价键断獴释放930kJ能量

502(g)0(g)

吸收249kJ能量

甲乙丙

A.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关

B.2molFh(g)与1molCh(g)反应生成2molHzCKg)吸收能量为490kJ

C.2molFhCXg)的能量比2molHz(g)与1molCh(g)的能量之和低

D.1molH2(g)与0.5molCh(g)反应生成1molDO⑴释放能量为245kJ

【答案】C

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【解析】A项，化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关，同种物质反应，物质的量越多，

放出或吸收的热量越多，错误；B项，2molH?(g)与1molCh(g)反应生成2molH2O(g),断键吸收热量为

436kJx2+249kJx2=l370kJ,成键放出的热量为930kJx2=l860kJ,因此整个反应释放能量为I860kJ-1

370kJ=490kJ,错误；C项，氢气和氧气反应生成水是放热反应，则2moi比0色)的能量比2moiFh(g)与

1molO2(g)的能量之和低,正确;D项，1molH2(g)与0.5molCh(g)反应生成1molH2O(g),断键吸收热量

为436kJ+249kJ=685kJ,成键放出的热量为930kJ,因此整个反应释放能量为930kJ—685kJ=245kJ,

由于气态水到液态水会释放能量，因此释放能量大于245kJ,错误。

8.(2022•浙江杭州下学期期中)某反应由两步反应A—>B—C构成，其反应能量变化曲线如图所

示，下列叙述正确的是

A.两步反应均为吸热反应

B.A―>B的反应一定需要加热

C.A与C的能量差为AE,发生A—>(3反应时，会向环境释放能量

D.三种物质中C最不稳定

【答案】C

【解析】A项，由图可知，A的能量低于B,则A转化为B的反应为吸热反应，B的总能量高于C,

则B转化为C的反应为放热反应，错误：B项，A的能量低于B,则A转化为B的反应为吸热反应，吸热

反应并不一定需要加热反应才能发生，错误；C项，由图可知，A的总能量高于C,则A转化为C的反应

为放热反应，会向环境释放能量，正确；D项，能量越低越稳定，A、B、C三种物质中C的能量最低，C

最稳定，错误。

9.(2022•山东泰安肥城下学期期中)研究表明，在一定条件下，气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互

变反应过程能量变化如图所示。下列说法不正确的是

体

系

医

后

定

更稳

HNC

N比

HC

A.

加热

一定要

应条件

应且反

吸热反

(g)为

HNC

(g)一

HCN

B.

热量

J的

86.5k

吸收1

需要

断开

全部

学键

有化

的所

(g)中

lHCN

1mo

C.

热量

kJ的

收59.3

要吸

(g)需

lHNC

mo

化为1

N(g)转

lHC

1mo

D.

】BC

【答案

，

图可知

，由

；B项

，正确

稳定

C更

比HN

HCN

，贝IJ

较低

能量

有的