例谈人教版《必修二》中的高频考点（二）

    例谈人教版《必修二》中的高频考点（二）
    考点二　化学反应与能量
    湖南省长沙市第21中学　特级教师　邵国光
    能源问题是当今社会的热点，热能、电能以及控制化学反应的速率与限度是高考的必考知识。命题常常以选择题的形式出现，主要考点体现在以下四点：
    1．常见的放热反应与吸热反应及物质具有能量高低的判断。
    2．原电池的工作原理，电极反应式的书写及原电池原理的应用。
    3．化学反应速率的简单计算及影响因素。
    4．化学平衡的概念及化学平衡状态的标志。
    题型一：能量的相互转化及新能源的开发利用
    化学反应过程中的能量变化来源于反应过程中物质旧键断裂和新键形成时的能量变化。在高考中常以能量变化的原因、物质具有能量的高低与稳定性的关系、常见的放热反应与吸热反应以及新能源的开发利用为基点进行考查，有时还与环境污染问题相联系。解题时应注意：
    (1)化学变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，旧键断裂需要吸收能量，新键形成过程中会放出能量，化学反应是放热还是吸热取决于这两种能量的相对大小。
    (2)当反应物的总能量大于生成物的总能量时，为放热反应；当反应物的总能量小于生成物的总能量时，为吸热反应。
    (3)物质稳定性与能量的关系：物质本身所具有的能量越高，该物质越不稳定；物质本身所具有的能量越低，该物质越稳定。
    [例1]　(2013·北京高考)下列设备工作时，将化学能转化为热能的是(　　)。
    

A	B	C	D
硅太阳能电池	锂离子电池	太阳能集热器	燃气灶

    解析：本题考查能量转化形式的判断，意在考查考生运用化学知识和化学原理解释日常生活中化学问题的能力。硅太阳能电池工作时将光能转化为电能，A项错误；锂离子电池工作时将化学能转化为电能，B项错误；太阳能集热器工作时将光能转化为热能，C项错误；燃气灶工作时将化学能转化为热能，D项正确。答案：D。
    题型二：原电池的工作原理
    这类题目常以社会生活中广泛应用的新型电源为背景，考查原电池的工作原理。题目角度新颖，灵活多变。解答这类题目除理解原电池的工作原理外，还要联系氧化还原知识，用来判断原电池的正、负极，书写电极反应式以及利用电子守恒规律解答相关的计算问题。解题时应注意原电池电极反应式的书写：
    (1)直接书写：在判断出电极发生反应的物质或离子后，再判断原电池的正负极，结合得失电子数即可写出电极反应式。注意，若是正、负极得失电子后的粒子能与电解质溶液继续反应，则应写总的反应方程式。
    (2)按要求书写：①若给出两电极方程式，只要依据得失电子守恒，将两极反应加和，即得总反应方程式。②若给出某一电极反应式和总反应方程式，则依据得失电子守恒，用总反应方程式减去某一电极反应式，即得另一电极反应式。③若根据给出的总反应方程式来分析两电极反应，只需根据氧化还原反应的知识，结合负极发生氧化反应(元素化合价升高)，正极发生还原反应(元素化合价降低)，即可作出分析。
    [例2]　(2012·全国课标卷Ⅱ)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl₂和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是(　　)。
    
    A．电池反应中有NaCl生成
    B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
    C．正极反应为：NiCl₂＋2e^－===Ni＋2Cl^－
    D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
    解析：结合蓄电池装置图，利用原电池原理分析相关问题。A项，在负极Na失电子生成Na^＋，正极反应为NiCl₂＋2e^－===Ni＋2Cl^－，故电池反应中有NaCl生成；B项，电池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C项，正极上NiCl₂发生还原反应，电极反应为NiCl₂＋2e^－===Ni＋2Cl^－；D项，钠在负极失电子，被氧化生成Na^＋，Na^＋通过钠离子导体在两电极间移动。答案B。
    题型三：化学反应速率和影响因素
    化学反应速率是高考的必考内容，选择题重点考查化学反应速率的概念、简单计算及外界条件对化学反应速率的影响，同时高考中也会出现此部分内容的图像或图表。对于这类题目要善于对比，寻找各组数据中的不同之处和数据变化的规律。按公式计算反应速率时要注意溶液的体积并不一定是1 L，Δc是指浓度的变化值而不是物质的量的变化值。解题时应注意：
    (1)同一化学反应中，用不同物质表示化学反应速率时，速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数比。
    (2)比较化学反应速率的快慢时应转换成同一物质来表示，然后再进行比较，也可以比较化学反应速率与化学计量数的比值大小。
    (3)在判断反应速率大小时应遵循：①先看内因。②内因相同时，再看外界因素(温度、压强、浓度、催化剂等)。
    (4)通过实验探究外界条件对化学反应速率的影响时，要求只改变影响化学反应速率的一个条件(其他条件相同)，看其对速率的影响，并得出相应的结论。
    ［例3］　(2013·福建高考)NaHSO₃溶液在不同温度下均可被过量KIO₃氧化，当NaHSO₃完全消耗即有I₂析出，根据I₂析出所需时间可以求得NaHSO₃的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L^－1的NaHSO₃溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO₃(过量)酸性溶液40.0 mL混合，记录10～55 ℃间溶液变蓝时间，55 ℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如上图。据图分析，下列判断不正确的是(　　)。
    
    A．40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
    B．图中b、c两点对应的NaHSO₃反应速率相等
    C．图中a点对应的NaHSO₃反应速率为5.0×10^－5 mol·L^－1·s^－1
    D．温度高于40 ℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂
    解析：本题考查化学反应速率和化学平衡知识，意在考查考生对图像的分析判断能力、信息的挖掘能力和知识的应用能力。由题图可知，温度低于40 ℃时，温度升高，溶液变蓝的时间短，但温度高于40 ℃时情况相反，A项正确；因为b、c两点的温度不同，反应速率不可能相等，B项错误；图中a点，所用的时间为80 s，则NaHSO₃的反应速率为：(0.020 mol·L^－1×10.0 mL×10^{－3 L/mL)÷(50 mL×10－3 L/mL)÷80 s}＝5.0×10^－5 mol·L^－1·s^－1，C项正确；由题给条件，55 ℃时未观察到溶液变蓝可知，所以温度高于40  ℃时，淀粉易糊化，不宜作该实验的指示剂，D项正确。答案：B。

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