高中化学1-4讲义

。下列说法中，正确的是（）A．X、M两种元素只能形成X2M型化合物B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低C．元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂【答案】DX、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的1/2。下列说法正确的是A．原子半径：W＞Z＞Y＞X＞M　　　　　B．XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物C．由X元素形成的单质存在多种同素异形体D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键【答案】C几种短周期元素的原子半径及主要化合价见下表：（）元素符号XYZRT原子半径（nm）0.1600.1110.1040.1430.066主要化合价+2+2-2,+4,+6+3-2根据表中信息，判断以下说法正确的是A．单质与稀硫酸反应的速率快慢：R>Y>XB．离子半径：T2-＞X2+C．元素最高价氧化物的水化物的碱性：Y>R>XD．单质与氢气化合的难易程度：Z＞T【答案】BA、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大，已知A与B、C、D能形成含10个电子或18个电子的分子，其中相对分子质量最小的分子含A的质量分数为25%：B形成化合物的种类最多的元素；A原子与D可行成原子个数比为1：1或1：2的化合物，请回答：（1）C的元素名______（2）A与B，A与D形成含18个电子的化合物的分子式分别为______，______（3）D与BC可行成原子个数比为1;1的化合物，他们都是大气污染物，两者在催化剂存在下反应，可生成两种对大气无污染的气体，该反应在的 化学方程式_______（4）请写出一种由A、C、D三种元素形成的常见无机化合物_____其溶液对水的电离起_____作用，原因______【答案】（1）C的元素名称为氮元素。（2）A与B形成的含18个电子的化合物为C2H6，A、D形成的含18个电子的化合物为H2O。（3）该反应的化学方程式为：CO＋NOCO2＋N2（4）一种由A、C、D三种元素形成的觉无机物为NH4NO3，其溶液对水的电离起促进作用，原因是NH4+会发生水解。短周期元素X、Y、Z、M、N原子序数依次增大，有关信息如下：元素有关信息X最外层电子数是次外层的2倍Y元素主要化合价为-2价Z其单质及化合物的焰色为黄色M与X同主族，其单质为半导体材料N其单质在Y单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰（1）XY2的电子式是；Z2Y2中所含化学键类型是；XY2与Z2Y2反应的化学方程式是。（2）恒容条件下，一定量的NY2、Y2发生反应：2NY2(g)+Y2(g)2NY3(g)。温度分别为T1和T2时，NY3的体积分数随时间变化如右图。该反应的ΔH0（填“>”、“<”或“=”，下同）；若T1、T2时该反应的化学平衡常数分别为K1、K2，则K1K2。（3）X的非金属性比M（填“强”或“弱”），能说明此结论的实验事实是（用离子方程式表示）。【答案】（1）离子键和非极性共价键2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2（2）<>（3）强SiO32-+CO2+H2O===CO32-+H2SiO3（胶体）W、X、Y、Z均为短周期主族元素，W的最外层电子数与核外电子总数之比为3:8；X的核外电子总数与Y的最外层电子数相等，X的原子序数是Z的原子序数的一半；W、Y、Z位于同一周期。（1）W的单质是一种　　　　　　色晶体。（2）W、Y、Z三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是                          （用化学式表示，Z的气态氢化物与其同主族元素气态氢化物化学式写法相似。）。（3）已知A、B、C、D四种物质存在如下反应关系：A+B→C+D①若A是Y和Z常见价态的化合物，B是X的氢化物，D是Y的氢化物，反应过程中没有化合价变化，该反应的化学方程式是                                            。②若A是Z的单质，B为红色固体，D为紫红色固体单质，高温下发生该反应，C的化学式是                。D与X元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应，生成的气体会对大气造成污染。用烧碱溶液吸收该气体生成两种盐，其中一种盐可用作防腐剂，烧碱溶液吸收气体的离子方程式是                                            。【答案】（1）黄（2）HCl>H2S>SiH4（3）①3SiCl4+4NH3===Si3N4+12HCl②SiO2 2NO2+2OH-===NO2-+NO3-+H2O下图是元素周期表的一部分，A、B、C、D、E、X是周期表给出元素组成的常见单质或化合物。①④⑤⑥②⑦FeAsI．已知A、B、C、D、E、X存在如图所示转化关系（部分生成物和反应条件略去）（1）若E为氧化物，则A的化学式为，A与水反应的化学方程式为，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。当X是碱性盐溶液，C分子中有22个电子时，表示X呈碱性的离子方程式为。当X为金属单质时，则X与B的稀溶液反应生成C的离子反应方程式为。（2）若E为单质气体，D为白色沉淀，A的化学式可能是，B含有的化学键类型为，C与X反应的离子方程式为。（3）若B为单质气体，D可与水蒸气在一定条件下发生可逆反应，生成C和一种可燃性气体单质，则该可逆反应的化学方程式为。t℃时，在密闭恒容的某容器中投入等物质的量的D和水蒸气，一段时间后达平衡，该温度下反应的平衡常数K=1，D的转化率为。Ⅱ．元素周期表是人们研究物质性质的重要工具（1）As在元素周期表中的位置。（2）As的原子结构示意图为，其氢化物的化学式为。（3）Y由②⑥⑦三种元素组成，它的水溶液是生活中常见的消毒剂。As可与Y的水溶液反应，产物有As的最高价含氧酸，该反应的化学方程式为，当消耗1mol还原剂时，电子转移了mol。【答案】I（1）NO23NO2+H2O2HNO3+NO1：2①＋H2O＋OH-②Fe+4H++Fe3++NO↑+2H2O（2）Na、Na2O2或NaH；离子键和极性共价键；Al3+＋3＋6H2O4Al(OH)3↓（3）CO+H2O(g)CO2+H250%II（1）第四周期，ⅤA族+3328185（2）AsH3（3）5NaClO+2As+3H2O===2H3AsO4+5NaCl5A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的短周期主族元素，A的最外层电子数是次外层电子数2倍，B是短周期中金属性最强的元素，C是同周期中阳离子半径最小的元素，D元素的最高价氧化物对应水化物与B元素的最高价氧化物对应水化物反应的产物M是制备木材防火剂的原料，E的最外层电子数与内层电子数之比为3﹕5。请回答：（1）D的元素符号为。（2）F在元素周期表中的位置。（3）用电子式表示由元素B和F组成的化合物的形成过程：。（4）B单质与氧气反应的产物与C的单质同时放入水中，产生两种无色气体，有关的化学方程式为　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　。（5）工业上将干燥的F单质通入熔融的E单质中可制得化合物E2F2，该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，0.2mol该物质参加反应时转移0.3mol电子，其中只有一种元素化合价发生改变，该反应的化学方程式为。（6）某混合物的稀溶液中，只可能含有B、C、F构成的简单离子或A、E的最高价氧化物对应水化物所电离出来的阴离子。现分别取一定体积的该溶液进行实验。两次每次取200.00mL进行实验。实验1：取2mL溶液，向其中加入AgNO3溶液有沉淀产生；实验2：取200mL溶液，向其中加入足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀12.54g，沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后，剩余4.66g。请回答：①根据以上实验，不能判断是否存在的离子有。②B的简单离子是否存在？；若存在，浓度至少为mol/L（若不存在，则不必回答第二问）。【答案】（1）Si（2）第3周期，VIIA（3）（4）2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑（5）2S2Cl2+2H2O==3S+SO2↑+4HCl（6）①Cl-HCO3-②存在，0.6实战演练下列说法正确的是A.酸性氧化物一定是非金属氧化物，金属氧化物一定是碱性氧化物B.氢气中氢元素的化合价为0价，所以氢分子中没有化学键C.离子键只存在于离子化合物中，而共价键可能存在于离子化合物或共价化合物中D.向AgNO3溶液中先滴入过量的Na2S溶液，再滴入NaCl溶液，可发生沉淀转化【答案】CX、Y是短周期元素，它们可组成化合物XY，下列说法中，正确的是A．若Y的原子序数为m，X的原子序数一定是m±6B．X、Y可以属于同一周期，也可以属于不同周期C．X与Y一定不属于同一主族D．XY一定是离子化合物【答案】BX、Y、Z、W为四种常见的短周期元素。其中Y元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍，它们在周期表中的相对位置如下图所示：XYZW请回答下列问题：（1）W位于周期表中第______________周期，第___________族。（2）X和氢可以构成+1价阳离子，其电子式是，Y的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性（填“强”、或“弱”）。（3）X的最高价氧化物的水化物与其氢化物能化合生成M,M的水溶液显酸性的原因是_______________（用离子方程式表示）。（4）①Y和Z可组成一种气态化合物Q，Q能与W的单质在潮湿环境中反应，反应的化学方程式是。②在一定条件下，化合物Q与Y的单质反应达平衡时有三种气态物质，反应时，每转移4mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是。【答案】（1）第三、第=7\*ROMANVIIA（2）、强（3）NH4++H2ONH3·H2O+H+（4）=1\*GB3①SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4=2\*GB3②2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-190.0kJ·mol－1化学反应与能量变化第2讲高考点拨高中化学中重点学习的化学反应类型是离子反应与氧化还原反应。同时还要求对化学能与热能、化学能与电能之间的转化这两部分知识熟悉掌握。离子反应与氧化还原反应是高考中的必考点。对于离子反应，高考中经常考查离子反应方程式的书写与正误判断、离子共存与鉴别；而氧化还原反应则重点考查氧化还原方程式的书写与本质以及相关计算。复习离子反应与氧化还原反应时，要着重理解反应的实质，同时对于反应中的守恒关系要能够熟练的运用。另外要结合元素化合物的重点知识，着重培养化学思维能力与信息知识的迁移能力。化学反应与能量（热能、电能）变化在北京的高考中占据着一定的地位。反应热中的盖斯定律，电化学中的基本原理、电极反应方程式的书写、电解规律、电化学应用与计算等内容，都是高考的重点内容。复习过程中结合着热反应方程式与电极反应方程式两种化学方程式，理解能量变化与电子转移的过程，并以此为基础利用盖斯定律与电子转移守恒进行解题。同时注意化学反应能量变化这部分知识在化学工业生产中的具体应用以及解释。2.1离子反应知识点睛【重点突破】过量离子反应方程式的书写。“少定多变”原则。氧化还原反应的先后顺序问题。由滴加顺序不同，反应现象的不同。由反应物质的量或反应结果确定离子反应方程式。离子反应方程式的正误判断尊重事实（关注规律、反应物的量、滴加顺序等）准确拆写（只有强酸、强碱、可溶性盐拆写，拆分时要注意离子的配比）正确配平（遵循三个守恒即物质守恒、电荷守恒、电子转移守恒）明确程度（可逆反应一定要用“”，注意反应方程式的符号）离子共存明确溶液的特征（颜色、酸碱性等）与特殊离子（氧化或还原性、弱碱阳离子或弱酸根离子、酸式酸根离子等）复分解反应：当两种或几种离子结合有沉淀生成、弱电解质（水、弱酸、弱碱）生成、有气体生成时，此时这些离子就可以发生反应，不能在溶液中大量共存。氧化还原反应：氧化性离子MnO4-ClO-NO3-(H+)Fe3+还原产物---------Cl-NO(NO2)Fe2+还原性离子S2-(HS-)SO32-(HSO3-)I-Fe2+Br-氧化产物SSO42-I2Fe3+Br2注意：氧化性离子和还原性离子不能在溶液中大量共存（Fe3+和Br-、Fe2+除外）络合反应：Fe3+和SCN-不能共存正盐与酸式盐之间的转化。不同存在环境的离子不能共存酸性环境存在离子H+、弱碱阳离子(NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Cu2+)中性环境存在离子强碱的阳离子、强酸的阴离子碱性环境存在离子OH-、弱酸的阴离子(CH3COO-、CO32-、SO32-、AlO2-)注意：a．酸性环境下存在的离子只能在酸性环境中大量存在，碱性离子只能在碱性环境下大量存在，中性离子任何环境下都可以大量存在！b．一般情况下酸性环境存在下的离子和碱性环境下存在的离子在溶液中一定会发生反应！c．NH4+可以和一些碱性环境的离子(CO32-、HCO3-)可以共存离子推断与鉴别离子的大量共存条件是解题的知识基础。溶液的特征（颜色、酸碱性等）与离子的特征反应（生成沉淀、气体或特殊颜色等）是解题的突破口。严密推理，注意添加试剂的顺序、两两反应的现象、电荷守恒等因素。例题精讲能正确表示下列反应的离子方程式为A．硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS+2H+Fe2++H2S↑B．NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCO3-+OH-CO32-+H2OC．少量SO2通入苯酚钠溶液中：C6H5O-+SO2+H2OC6H5OH+HSO3-D．大理石溶于醋酸中：CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+CO2↑+H2OE．NO2与水的反应：2NO2+H2ONO3-+NO+2H+【答案】D“下列各组离子一定能大量共存的是A．加入KSCN溶液显血红色的溶液中：Fe2+、Mg2+、Cl-、SO42-B．能与金属铝反应放出氢气的溶液中：K+、NO3-、Cl-、Fe2+C．常温下水电离出的c(H+)·c(OH-)＝10-20（mol·L-1）2的溶液中：Na+、ClO-、S2-、NH4+D．pH＝7的溶液：Fe3+、Mg2+、SO42-、Cl-【答案】A(2011上海卷)在复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，可能发生的反应的离子方程式是（）A．Fe2++SO42－+Ba2++2OH－BaSO4↓+Fe(OH)2↓B．NH4++Fe3++2SO42－+2Ba2++4OH－2BaSO4↓+Fe(OH)3↓+NH3·H2OC．2Fe3++3SO42－+3Ba2++6OH－3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓D．3NH4++Fe3++3SO42－+3Ba2++6OH－3BaSO4↓+Fe(OH)3↓+3NH3·H2O【答案】BC向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液通入适量氯气，溶液中这三种离子的物质的量的变化如下图所示。下列说法中正确的是（）A．线段Ⅲ代表Fe2+的变化情况B．线段Ⅰ代表Br-的变化情况C．a数值等于6D．原混合溶液中n(FeBr2)=4mol【答案】C某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。阳离子K+　Cu2+　Fe3+　　Al3+　　Fe2+阴离子Cl-　　CO32-　NO3-　SO42-　SiO32-甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：Ⅰ．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）。Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。请推断：（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是　　　　　　　　　　（写离子符号）。（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。（3）将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生的化学方程式为_______________________________________________________________（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是　　　　　　　　　　，阴离子是　　　　　　　　　　　　　。（写离子符号）（5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为　　　　　　　　　　　　　　　g。（6）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是（　　）选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2+等重金属离子加硫酸盐沉降化学法C含复杂有机物的废水通过微生物代谢物理法D碱性的废水用CO2来中和化学法【答案】（1）K+、Fe3+（2）3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO+2H2O（3）3NO2+H2O2HNO3+NO（4）Fe2+、Cu2+；Cl-、NO3-　SO42-（5）1.6g（6）D某无色溶液中可能含有NH4+、K+、Al3+、HCO3-、Cl-、MnO4-、SO42-等离子中的几种离子。①经实验可知溶液明显呈酸性，且焰色反应呈现出紫色。②取10mL该溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸后过滤得0.03mol白色沉淀，向滤液中加入AgNO3溶液未见沉淀产生。③另取少量该溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体，最后沉淀完全溶解。（1）该溶液中一定不含有，一定含有的离子是。（2）在这些不存在的离子中，有一种离子在酸性环境中和碱性环境中都不存在，试写出该离子与强酸反应的离子方程式（3）将0.1mol明矾晶体与等物质的量的某无水盐晶体x混合后溶解于水中，所得溶液中与上述所含离子种类完全相同。若向该溶液中加入Ba(OH)2溶液，所得沉淀物质的量与所加Ba(OH)2的物质的量关系如图Ⅱ：试根据图像推断（已知Ba(AlO2)2可溶于水）：①x的化学式②图像中A点溶液中的离子成分和物质的量分别是【答案】（1）、、；、、、（2）（3）①②、、2.2氧化还原反应知识点睛【重点突破】化合价的正确判断正确分析化合价是氧化还原反应的解题基础和关键。【思考题】分析判断下列带点元素的化合价（1）FeS（2）Fe2O3（3）MnO4-（4）CuFeS2（5）Cr2O72-（6）HCN（7）FeS2（8）H2C2O4（9）H2O2（10）NH4NO3氧化还原反应方程式的配平步骤：一标、二等、三定、四平、五查。在同一反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物可能是一种、也可能是多种。原则：质量守恒、得失电子、守恒电荷守恒。反应规律守恒规律。反应顺序规律（氧化还原反应优先、能力强优先）。价态转化规律。氧化性与还原性强弱的判断根据反应方程式。利用基本规律（活动顺序表、元素周期表等）。根据反应生成产物、难易程度、反应条件、先后顺序等。常见氧化剂与还原剂。氧化剂MnO4-Cl2HNO3H2SO4ClO-Br2Fe3+产物-------Cl-NO(NO2)SO2Cl-Br-Fe2+变化减弱还原剂S2-SO32-(SO2)I-Fe2+Br----------产物SSO42-I2Fe3+Br2----------变化减弱----------氧化还原反应的应用利用守恒计算，是高考中的热点，掌握该计算思想，是我们应具有的能力之一。根据信息写新反应方程式这是高考中必考的考点之一。例题精讲（2011上海春季）下图是各种不同密度的硝酸与铁反应时（相同温度)主要还原产物的分布图。下列叙述不正确的是()A．图中横坐标是硝酸的密度，硝酸的密度越大，则表示其浓度也越大B．当还原剂和温度相同时，不同浓度硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时，以某种产物为主而已C．当硝酸溶液的密度为1.36g•mL-1时,能较准确表达Fe与过量硝酸反应的是：2Fe+6HNO32Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2OD．还原产物中NH4+的物质的量分数随硝酸密度减少而增大【答案】C（2011上海春季）雄黄(AS4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为　　　　　　　　　　　　　　　　　。（2）上述反应中的氧化剂是　　　　　　　，反应产生的气体可用　　　　　　　　　　　　　吸收。（3）As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+10H++10NO3—=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O若生成2molH3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为　　　　　　　。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在　　　　　　　　　　　　　　　　　　（填“正极”或“负极”）附近逸出。（4）若反应产物NO2与11.2LO2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量　　　　　　　　　　　　（选填编号）。a．小于0.5mol　　　b．等于0.5mol　　　c．大于0.5mol　　　d．无法确定【答案】（1）1:1　(2)As2S3,氢氧化钠（或硫酸铜溶液）（3）10mol正极（4）a2011年6月1日，某兴趣小组在沃尔玛超市购买了一包“含碘食盐”。为检验该盐是真碘盐还是假碘盐，该兴趣小组进行相关探究：我们国家加碘食盐中的碘是以碘酸钾的形式存在的，故可利用KIO3在酸性介质中遇到还原剂，发生氧化还原反应产生游离态碘，析出的碘遇淀粉溶液变蓝色的性质来检验。利用淀粉碘化钾溶液法设计了以下两个实验：实验1：取一支试管，加入约1g分析纯级的食盐固体，注入3mL蒸馏水后振荡溶解，再分别滴入5~10滴0.5%的淀粉溶液、1mL的0.1mol/L碘化钾溶液，振荡，观察现象。再滴入1滴1mol/L的稀硫酸，振荡，观察现象。实验2：取一支试管，分别滴入5~10滴0.5%的淀粉溶液、1mL的0.1mol/L碘化钾溶液，振荡，观察现象。再滴入1滴1mol/L的稀硫酸，振荡，观察现象。实验现象：实验1溶液开始不变色，滴入稀硫酸溶液变蓝色；实验2溶液开始不变色，滴入稀硫酸溶液也变蓝色。（1）实验结论：利用淀粉——碘化钾溶液法（填“能”或“不能”）鉴别真假碘盐。（2）实验1和实验2中溶液变蓝色的原因可能是。（3）由实验1和实验2的现象思考，食盐中加IO3-而不是I-的原因是。（4）现提供下列试剂：亚硫酸钠溶液、淀粉溶液、6%~8%的双氧水，请你设计一个实验（只要求写出实验原理及现象）检验真假碘盐？。【答案】（1）不能（1分）（2）溶液中溶解了的O2氧化I-生成I2（O2+4H++4I-===2H2O+I2）（2分）（3）空气中的O2能氧化I-生成I2，且I2易挥发，使加碘食盐失去了碘（2分）（4）实验原理：向待测食盐溶液中加入Na2SO3和稀H2SO4，使IO3-还原为I2，然后滴加淀粉溶液。（2分）实验现象：不含碘的食盐溶液不变蓝，含碘的食盐溶液变蓝。（1分）2.3化学反应与热能知识点睛【重点突破】热化学方程式的书写与正误判断热化学方程式是高考中的常考考点，在书写或判断其正误时要着重注意以下几点：反应的温度和压强。要注明反应物和生成物的聚集状态。要有表明吸、放热的“+”、“－”符号，ΔH的单位一般为kJ·mol-1。与一般化学方程式不同，热化学方程式各物质化学式前的化学计量数不是表示分子个数而是表示其物质的量，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同，其ΔH也不同。热化学方程式的各物质化学式前的化学计量数与反应热成正比。盖斯定律运用盖斯定律的解题思路是：一、先比较要写的热化学方程式与已知的相关热化学方程式的主要不同；二、找出无关的物质并变换系数使其相同；三、再通过对已知热化学方程式加减消去，然后算出新方程式的热量。例题精讲利用含碳化合物合成新燃料是发展低碳经济的重要方法，已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)过程能量情况如下图所示，曲线I和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是（）A．该反应的ΔH＝+91kJ·mol-1B．加入催化剂，该反应的ΔH变小C．反应物的总能量大于生成物的总能量D．如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH增大【答案】C中华商务网讯：2011年中国将超北美成为全球液晶显示器第二大市场。生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体，其存储能量的能力是CO2的12000~20000倍，在大气中的寿命可长达740年之久，以下是几种化学键的键能：化学键N≡NF—FN—F键能/kJ·mol－1941.7154.8283.0下列说法中正确的是（）A．过程N2(g)→2N(g)放出能量B．过程N(g)＋3F(g)→NF3(g)放出能量C．反应N2(g)＋3F2(g)→2NF3(g)的ΔH＞0D．NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成，仍可能发生化学反应【答案】B已知：C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH1＝-Q1kJ·mol-1；C2H5OH(g)===C2H5OH(l)ΔH2＝-Q2kJ·mol-1；H2O(g)===H2O(l)ΔH3＝-Q3kJ·mol-1；若使23g液体酒精完全燃烧，恢复到室温，则放出的热量为（）A．Q1＋Q2＋Q3B．0.5Q1－0.5Q2＋1.5Q3C．0.5（Q1＋Q2＋Q3）D．0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3【答案】B“氢能”将是未来最理想的新能源。Ⅰ．工业上常用N2与H2合成氨气，其热化学反应方程式如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol-1，在某密闭容器中，将1mol的氮气与过量的氢气充分混合反应后，放出的热量为（填序号）A．一定等于92.4kJB．一定小于92.4kJC．可能等于92.4kJD．都有可能Ⅱ．某化学家根据“原子经济”的思想，设计了如下制备H2的反应步骤①CaBr2+H2OCaO+2HBr②2HBr+HgHgBr2+H2③HgBr2+④2HgO2Hg+O2↑请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式：。根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点：。Ⅲ．利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。（提示：反应②的产物是O2、SO2和H2O）完成下列反应的化学方程式：反应①；反应②。此法制取氢气的最大优点是。【答案】Ⅰ．BⅡ．HgBr2+CaOHgO+CaBr2；循环过程需要很高的能量，使用重金属汞，会产生污染Ⅲ．①SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4；②2H2SO42SO2↑+O2↑+2H2O；SO2和I2可循环使用，无污染2.4化学能与电能的相互转化知识点睛【重点突破】原理和装置原电池电解池能量转化E化→E电E电→E化装置条件两个电极（材料不同）两个电极电解质（已电离）电解质（已电离）闭合电路闭合电路自发的氧化还原反应电源原理负极：氧化反应（电子流出端）Zn－2e－=Zn2+阳极：氧化反应（电子流出端）2Cl－－2e－=Cl2↑正极：还原反应（电子流入段）2H++2e－=H2↑阴极：还原反应（电子流入端）Cu2++2e－=Cu总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑总反应：2Cl－+Cu2+=Cu+Cl2↑电极的判断原电池电解池反应电子（离子）方向电极现象结合反应，具体情况，具体分析结合反应，具体情况，具体分析电极反应方程式的书写加和性原则根据电子转移守恒，总反应方程式为两极反应方程式的和。根据情况写出其中任两个反应方程式，根据关系即可推出第三个反应方程式。共存原则电极反应式的书写要考虑电解质溶液的性质，不同环境下所的产物的形式可能不同。如CH4燃料电池的负极产物在酸性溶液中为CO2，则在碱性溶液中为。写电解电极反应式时一要明确电解质的组成离子(H2OH++OH－)，二要抓住电极放电顺序：阳极：金属电极>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子阴极：Ag+>Cu2+>H+电化学原理应用原电池金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀（主要）析氢腐蚀酸性电解质负极：Fe－2e－=Fe2+正极：2H++2e－=H2↑吸氧腐蚀弱酸性（或中性）电解质负极：Fe－2e－=Fe2+正极：O2+4e－+2H2O=4OH－金属保护加保护层、合金、外加电极、外加电源化学电源一次电池碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是，电解质是KOH负极：正极：总反应：二次电池铅蓄电池放电的电极反应如下：负极：(氧化反应)正极：(还原反应)总反应：燃料电池酸性电解质氢氧燃料电池总反应：2H2+O2=2H2O负极：2H2－4e－=4H+正极：O2+4e－+4H+=2H2O碱性电解质氢氧燃料电池总反应：2H2+O2=2H2O负极：2H2－4e－+4OH－=4H2O正极：O2+4e－+2H2O=4OH－电解原理反应现象电解饱和食盐水总反应：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑阴极：2H2O+2e－=2OH－+H2↑电解滴加酚酞的食盐水时，通电后阴极最先变红。电解精炼铜阳极材料为粗铜，精铜做阴极，CuCl2溶液做电解质电镀阳极连镀层金属，阴极连镀件，电解质溶液含镀层金属电解法炼铝2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑例题精讲认真观察下列几个装置图，有关叙述正确的是①电解氯化铜溶液②电解熔融氯化钠制钠③铁制品上镀铜④外加电源的阴极保护法A．装置①中阳极上析出红色固体B．装置②中a与电源的负极相连，b与电源的正极相连C．装置③的待镀铁制品应与电源正极相连D．装置④的a极为电源的正极，b极为电源负极【答案】B（2011安徽卷）研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl＝Na2Mn5O10＋2AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是A．正极反应式：Ag＋Cl——e—＝AgClB．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物【答案】B某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域（如下图b示）发生了变化，已知Fe2+可用K3Fe(CN)6来检验（呈蓝色）。则下列说法不正确的是（）A．甲区发生的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+B．乙区产生Zn2+C．丙区呈现红色D．丁区呈现蓝色【答案】A用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）。则下列说法不正确的是（）A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生B．b电极上发生的反应方程式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑C．曲线0~P段表示O2的体积变化D．从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12g·mol-1【答案】DI.有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如下图所示（电极未标出）：回答下列有关问题：（1）电解池的阴极反应式为。（2）通入空气的电极为，燃料电池中阳离子的移动方向（“从左向右”或“从右向左”）。（3）装置中左、右两个阳离子交换膜的主要作用是_______________________、________________________（4）电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗molO2。（5）a、b、c的大小关系为：。II.芒硝化学式Na2SO4·l0H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用下图所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。（1）此时通过阴离子交换膜的离子数（填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。（2）制得的氢氧化钠溶液从出口（填“A”“B”“C”或“D”）导出。（3）通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因。（4）若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为。【答案】I.（1）2H2O+2e-===H2↑+2OH-；（2）正极；从左向右；（3）1；（4）c>a>b；II．（1）小于；（2）D；（3）H+放电促进水的电离，使OH-浓度增大；（4）H2-2e-+4OH-=2H2O（2011山东卷）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。（1）实验室用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学方程式为_______________________。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是____________________。（2）右图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为200℃左右，电池反应为2Na+xS=Na2Sx，正极的电极反应式为_________。M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是________。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池______倍。（3）Na2S溶液中离子浓度由达到小的顺序为______，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH______（填“增大”、“减小”或“不变”）。Na2S溶液长期放置有硫析出，是因为_______（用离子方程式表示）。【答案】（1）2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；CS2[或（热）NaOH溶液]（2）xS+2e－=Sx2－（或2Na++xS+2e－=Na2Sx）；离子导电（导电或电解质）和隔离钠与硫；4.5（3）c(Na+)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)＞c(H+)；减小；2S2－+O2+2H2O=2S↓+4OH－实战演练用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液，按图所示步骤分开五种离子，则溶液①②③④是（）A．①NaCl②NaOH③NH3·H2O④H2SO4B．①H2SO4②NaOH③NH3·H2O④NaClC．①H2SO4②NH3·H2O③NaOH④NaClD．①NaCl②NH3·H2O③NaOH④H2SO4【答案】D所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几千分之一，但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1mol·L-1的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH（含酚酞）、FeCl2（含KSCN）溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形（如下图所示），在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好。（已知2KMnO4+16HCl（浓）===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O）（1）圆心处反应的离子方程式为。该反应中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为。（2）b处的实验现象，d处的实验现象。（3）c处反应的化学方程式为。标准状况下，当有0.224LCl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为mol。（4）通过该实验能否比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱？（填“能”或“不能”），若能，其氧化性由强到弱的顺序是。【答案】（1）2MnO4-+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O；1∶5；（2）溶液由无色变为蓝色；溶液由浅绿色变为红色；（3）Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O；0.01；（4）能；KMnO4＞Cl2＞FeCl3；某实验小组设计用0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.50mol/L的盐酸50mL置于如下图所示的装置中进行测定中和热的实验。（1）该装置中缺少的一种玻璃仪器是，装置中还存在的错误有；大烧杯杯口若不盖泡沫塑料板，测得中和热的数值将（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。（2）实验中，所用NaOH稍过量的原因是。（3）在中和热测定实验中，有用水洗涤温度计上的盐酸溶液的步骤，若无此操作，则测得的中和热数值（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。测量NaOH溶液温度时，温度计上的碱未用水冲洗，对测定结果有何影响？（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。（4）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各50mL，并如下原始数据：实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃温差（t2-t1）/℃盐酸NaOH溶液平均值125.124.925.028.33.3225.125.125.128.53.4325.125.125.128.63.5已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为1.00g/cm3，中和后混合液的