化学反应原理选修4复习提纲.docx

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化学反应原理选修4复习提纲

化学反应原理复习提纲

第一章化学反应与能量2

二、热化学方程式2

三、燃烧热3

四、中和热3

五、盖斯定律3

精选高考题赏析3

第二章化学反应速率和化学平衡6

一、化学反应速率6

二、化学平衡7

三、化学平衡常数9

四、等效平衡10

五、化学反应进行的方向10

第三章水溶液中的离子平衡12

一、弱电解质的电离12

二、水的电离和溶液的酸碱性13

三、混合液的pH计算方法公式13

四、稀释过程溶液pH的变化规律：

14

五、强酸（pH1）强碱（pH2）混和计算规律14

六、酸碱中和滴定：

14

七、盐类的水解15

八、溶液中微粒浓度的大小比较17

九、难溶电解质的溶解平衡17

第四章电化学基础19

第一节原电池19

第二节化学电池19

第三节电解池20

第四节金属的电化学腐蚀和防护23

第一章化学反应与能量

一、焓变反应热

1．反应热：

一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量

2．焓变（ΔH）的意义：

在恒压条件下进行的化学反应的热效应

（1）符号：

ΔH

（2）单位：

kJ/mol

3.产生原因：

化学键断裂——吸热化学键形成——放热

放出热量的化学反应。

（放热>吸热）ΔH为“－”或ΔH＜0

吸收热量的化学反应。

（吸热>放热）ΔH为“+”或ΔH＞0

☆常见的放热反应或过程：

①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应

④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应

⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等

☆常见的吸热反应或过程：

①晶体Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应

③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应

④铵盐溶解等

二、热化学方程式

书写化学方程式注意要点:

①热化学方程式必须标出能量变化。

②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示气态，液态，固态，水溶液中溶质用aq表示）

③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。

④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数

⑤各物质系数加倍，ΔH加倍；反应逆向进行，ΔH改变符号，数值不变

三、燃烧热

1．概念：

25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。

燃烧热的单位用kJ/mol表示。

※注意以下几点：

①研究条件：

101kPa

②反应程度：

完全燃烧，产物是稳定的氧化物。

③燃烧物的物质的量：

1mol

④研究内容：

放出的热量。

（ΔH＜0，单位kJ/mol）

四、中和热

1．概念：

在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫中和热。

2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH－反应，其热化学方程式为：

H+（aq）+OH－（aq）=H2O（l）ΔH=－57.3kJ/mol

3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。

4．中和热的测定实验

五、盖斯定律

1．内容：

化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。

精选高考题赏析

【例题1】（2010浙江卷）12.下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是：

A.甲烷的标准燃烧热为－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：

CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）ΔH=－890.3kJ·mol－1

B.500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）ΔH=－38.6kJ·

mol－1

C.氯化镁溶液与氨水反应：

Mg2++2OH－=Mg（OH）2↓

D.氧化铝溶于NaOH溶液：

Al2O3+2OH－+3H2O=2Al（OH）4—

【例题2】（2010江苏卷）8．下列说法不正确的是

A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加

B．常温下，反应

不能自发进行，则该反应的

C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率

D．相同条件下，溶液中

、

、

的氧化性依次减弱

【例题3】（09全国卷Ⅱ11）已知：

2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH=－571.6kJ·mol－1

CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（l）ΔH=－890kJ·mol－1

现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O（l）,若实验测得反应放热3695kJ，则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是

A．1∶1B．1∶3

C．1∶4D．2∶3

【例题4】（09天津卷

6）已知：

2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）ΔH=－566kJ/mol

Na2O2（s）+CO2（g）=Na2CO3（s）+

ΔH=－226kJ/mol

根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是

A.CO的燃烧热为283kJ

B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系

C.2Na2O2（s）+2CO2（s）=2Na2CO3（s）+O2（g）ΔH＞－452kJ/mol

D.CO（g）与Na2O2（s）反应放出509kJ热量时，电子转移数为6.02×1023

【例题5】（09四川卷9）25℃，101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518kJ/mol。

下列热化学方程式书写正确的是

A.2H+（aq）+

（aq）+

（aq）+2OH

（aq）=BaSO4（s）+2H2O

（1）;

H=

57.3kJ/mol

B.KOH（aq）+

H2SO4（aq）=

K2SO4（aq）+H2O（l）;

H=

57.3kJ/mol

C.C8H18（l）+

O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）;

H=

5518kJ/mol

D.2C8H18（g）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O

（1）;

H=

5518kJ/mol

【例题6】（09宁夏卷

28）（14分）2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）反应过程的能量变化如图所示。

已知1molSO2（g）氧化为1molSO3的ΔH=－99kJ·mol－1.请回答下列问题：

（1）图中A、C分别表示、，E的大小对该反应的反应热有无影响？

。

该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？

，理由是；

（2）图中ΔH=kJ·mol－1；

（3）V2O5的催化循环机理可能为：

V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。

写出该催化循环机理的化学方程式；

（4）如果反应速率v（SO2）为0.05mol·L－1·min－1,则v（O2）=mol·L－1·min－1、

v（SO3）=mol·L－1·min－1；

（5）已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol－1，计算由S（s）生成3molSO3（g）的ΔH（要求计算过程）。

第二章化学反应速率和化学平衡

一、化学反应速率

1.化学反应速率（v）

⑴定义：

用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化

⑵表示方法：

单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示

⑶计算公式：

v=Δc/Δt（υ：

平均速率，Δc：

浓度变化，Δt：

时间）

单位：

mol/（L·s）

⑷影响因素：

①决定因素（内因）：

反应物的性质（决定因素）

②条件因素（外因）：

反应所处的条件

2.

※注意：

（1）、参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。

（2）、惰性气体对于速率的影响

①恒温恒容时：

充入惰性气体→总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变

②恒温恒体时：

充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢

二、化学平衡

（一）1.定义：

化学平衡状态：

一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

2、化学平衡的特征

逆（研究前提是可逆反应）

等（同一物质的正逆反应速率相等）

动（动态平衡）

定（各物质的浓度与质量分数恒定）

变（条件改变，平衡发生变化）

3、判断平衡的依据

判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据

例举反应

mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g）

混合物体系

各成分的含量

①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定

平衡

②各物质的质量或各物质质量分数一定

平衡

③各气体的体积或体积分数一定

平衡

④总体积、总压力、总物质的量一定

不一定平衡

正、逆反应

速率的关系

①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v（正）=v（逆）

平衡

②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC，则v（正）=v（逆）

平衡

③v（A）:

v（B）:

v（C）:

v（D）=m:

n:

p:

q，v（正）不一定等于v（逆）

不一定平衡

④在单位时间内生成nmolB，同时消耗了qmolD，因均指v（逆）

不一定平衡

压强

①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）

平衡

②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）

不一定平衡

混合气体平均相对分子质量Mr

①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时

平衡

②Mr一定时，但m+n=p+q时

不一定平衡

温度

任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）

平衡

体系的密度

密度一定

不一定平衡

其他

如体系颜色不再变化等

平衡

（二）影响化学平衡移动的因素

1、浓度对化学平衡移动的影响

（1）影响规律：

在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动

（2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动

（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正减小，v逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

2、温度对化学平衡移动的影响

影响规律：

在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。

3、压强对化学平衡移动的影响

影响规律：

其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着体积缩小方向移动；减小压强，会使平衡向着体积增大方向移动。

注意：

（1）改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动

（2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似

4.催化剂对化学平衡的影响：

由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡不移动。

但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。

5.勒夏特列原理（平衡移动原理）：

如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。

三、化学平衡常数

（一）定义：

在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）。

符号：

K

（二）使用化学平衡常数K应注意的问题：

1、表达式中各物质的浓度是平衡时的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。

2、K只与温度（T）有关，与反应物或生成物的浓度无关。

3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度是固定不变的，可以看做是“1”而不代入公式。

4、稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。

（三）化学平衡常数K的应用:

1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。

K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。

反之，则相反。

一般地，K>105时，该反应就进行得基本完全了。

2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。

（Qc：

浓度商）

Qc＜K:

反应向正反应方向进行;

Qc=K:

反应处于平衡状态;

Qc＞K:

反应向逆反应方向进行

3、利用K值可判断反应的热效应

若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应

若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应

四、等效平衡

1、概念：

在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。

（1）外界条件相同：

通常可以是①恒温、恒容，②恒温、恒压。

（2）“等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同：

“完全相同的平衡状态”是指在达到平衡状态时，任何组分的物质的量分数（或体积分数）对应相等，并且反应的速率等也相同，但各组分的物质的量、浓度可能不同。

而“等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，反应的速率、压强等可以不同

（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，（如：

①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始②投料是一次还是分成几次③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，）只要起始浓度相当，就达到相同的平衡状态。

2、分类

（1）定温，定容条件下的等效平衡

第一类：

对于反应前后气体分子数改变的可逆反应：

等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。

第二类：

对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：

等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。

（2）定温，定压的等效平衡

对于气体体系等效转化后，要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。

五、化学反应进行的方向

1、反应熵变与反应方向：

（1）熵:

物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度

符号为S.单位：

J•mol－1•K－1

（2）体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判断的依据。

.

（3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。

即S（g）＞S（l）＞S（s）

2、反应方向判断依据

在温度、压强一定的条件下，化学反应的判断依据为：

ΔH－TΔS＜0反应能自发进行

ΔH－TΔS=0反应达到平衡状态

ΔH－TΔS＞0反应不能自发进行

注意：

（1）ΔH为负，ΔS为正时，任何温度反应都能自发进行

（2）ΔH为正，ΔS为负时，任何温度反应都不能自发进行

第三章水溶液中的离子平衡

一、弱电解质的电离

1、定义：

电解质：

在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。

非电解质：

在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。

强电解质：

在水溶液里全部电离成离子的电解质。

弱电解质：

在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。

2、电解质与非电解质本质区别：

电解质——离子化合物或共价化合物非电解质——共价化合物

注意：

①电解质、非电解质都是化合物

②SO2、NH3、CO2等属于非电解质

③强电解质不等于易溶于水的化合物（如BaSO4不溶于水，但溶于水的BaSO4全部电离，故BaSO4为强电解质）——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。

3、电离平衡：

在一定的条件下，当电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态，这叫电离平衡。

4、影响电离平衡的因素：

A、温度：

电离一般吸热，升温有利于电离。

B、浓度：

浓度越大，电离程度越小；溶液稀释时，电离平衡向着电离的方向移动。

C、同离子效应：

在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质，会减弱电离。

D、其他外加试剂：

加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时，有利于电离。

9、电离方程式的书写：

用可逆符号弱酸的电离要分布写（第一步为主）

10、电离常数：

在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。

叫做电离平衡常数，（一般用Ka表示酸，Kb表示碱。

）

表示方法：

AB

A++B＿Ki=c（A+）c（B＿）/c（AB）

11、影响因素：

a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。

b、电离常数受温度变化影响，不受浓度变化影响，在室温下一般变化不大。

c、同一温度下，不同弱酸，电离常数越大，其电离程度越大，酸性越强。

如：

H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO

二、水的电离和溶液的酸碱性

1、水电离平衡：

H2O

H++OH＿

水的离子积：

Kw=c（H+）·c（OH＿）

25℃时,c（H+）=c（OH＿）=10＿7mol/L;Kw=c（H+）·c（OH＿）=1×10＿14

注意：

Kw只与温度有关，温度一定，则Kw值一定

Kw不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐）

2、水电离特点：

（1）可逆

（2）极弱（3）吸热

3、影响水电离平衡的外界因素：

①温度：

促进水的电离（水的电离是吸热的）

②酸、碱：

抑制水的电离

③易水解的盐：

促进水的电离

4、溶液的酸碱性和pH：

（1）pH=lgc（H+）

（2）pH的测定方法：

酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞。

变色范围：

甲基橙3.1~4.4（橙色）石蕊5.0~8.0（紫色）酚酞8.2~10.0（浅红色）

pH试纸—操作玻璃棒蘸取未知液体点在试纸上，然后与标准比色卡对比即可。

注意：

①事先不能用水湿润pH试纸；②广泛pH试纸只能读取整数值或范围

pH计

三、混合液的pH计算方法公式

1、强酸与强酸的混合：

先求c（H+）混：

将两种酸中的H+离子物质的量相加除以总体积，再求其它c（H+）混=

2、强碱与强碱的混合：

先求c（OH＿）混：

将两种酸中的OH＿离子物质的量相加除以总体积，再求其它

c（OH＿）混＝

注意:

不能直接计算c（H+）混

3、强酸与强碱的混合：

先根据H++OH＿=H2O计算余下的H+或OH＿

①H+剩余，则用余下的n（H+）除以溶液总体积求c（H+）混；

②OH＿剩余，则用余下的n（OH＿）除以溶液总体积求c（OH＿）混，再求其它

四、稀释过程溶液pH的变化规律：

1、强酸溶液：

稀释10n倍时，pH稀=pH原+n（但始终不能大于或等于7）

2、弱酸溶液：

稀释10n倍时，n＜pH稀＜pH原+n（但始终不能大于或等于7）

3、强碱溶液：

稀释10n倍时，pH稀=pH原－n（但始终不能小于或等于7）

4、弱碱溶液：

稀释10n倍时，n＞pH稀＞pH原－n（但始终不能小于或等于7）

5、不论任何溶液，稀释时pH均是向7靠近（即向中性靠近）；任何溶液无限稀释后pH均接近7

6、稀释时，弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢，强酸、强碱变化得快。

五、强酸（pH1）强碱（pH2）混和计算规律

1、若等体积混合

pH1+pH2=14则溶液显中性pH=7

2、若混合后显中性

pH1+pH2=14V酸∶V碱=1∶1

pH1+pH2≠14V酸∶V碱=1∶1014－（pH1+pH2）

六、酸碱中和滴定：

1、中和滴定的原理

实质：

H++OH—=H2O即酸能提供的H+和碱能提供的OH＿物质的量相等。

2、中和滴定的操作过程：

（1）仪器：

滴定管的刻度，O刻度在上，往下刻度标数越来越大，全部容积大于它的最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。

滴定时，所用溶液不得超过最低刻度，不得一次滴定使用两滴定管酸（或碱），也不得中途向滴定管中添加。

②滴定管可以读到小数点后两位。

（2）药品：

标准液；待测液；指示剂。

（3）准备过程：

准备：

检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。

（洗涤：

用洗液洗→检漏：

滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗（或待测液洗）→装溶液→排气泡→调液面→记数据V（始）

（4）试验过程

3、酸碱中和滴定的误差分析

误差分析：

利用n酸c酸V酸=n碱c碱V碱进行分析

式中：

n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数；c——酸或碱的物质的量浓度；

V——酸或碱溶液的体积。

当用酸去滴定碱确定碱的浓度时，则：

c碱=

上述公式在求算浓度时很方便，而在分析误差时起主要作用的是V酸的变化，因为在滴定过程中c酸为标准酸，其数值在理论上是不变的，若稀释了虽实际值变小，但体现的却是V酸的增大，导致c碱偏高；V碱同样也是一个定值，它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的，当在实际操作中碱液外溅，其实际值减小，但引起变化的却是标准酸用量的减少，即V酸减小，则c碱降低了；对于观察中出现的误差亦同样如此。

综上所述，当用标准酸来测定碱的浓度时，c碱的误差与V酸的变化成正比，即当V酸的实测值大于理论值时，c碱偏高，反之偏低。

同理，用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然。

七、盐类的水解

1、盐类水解：

在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH＿结合生成弱电解质的反应。

2、水解的实质：

水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH＿结合,破坏水的电离，是平衡向右移动，促进水的电离。

3、盐类水解规律：

①有弱才水解，无弱不水解。

谁弱谁水解，都弱都水解，越弱越水解。

谁强显谁性，同强显中性。

②多元弱酸根，浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大，碱性更强。

（如:

Na2CO3＞NaHCO3）

4、盐类水解的特点：

（1）可逆（与中和反应互逆）

（2）程度小（3）吸热

5、影响盐类水解的外界因素：

①温度：

温度越高水解程度越大（水解吸热，越热越水解）

②浓度：

浓度越小，水解程度越大（越稀越水解）

③酸碱：

促进或抑制盐的水解（H+促进阴离子水解而抑制阳离子水解；OH＿促进阳离子水解而抑制阴离子水解）

6、酸式盐溶液的酸碱性：

①强酸酸式盐只电离不水解：

如HSO4＿显酸性

②中强酸酸式盐电离程度＞水解程度，显酸性（如:

HSO3＿、H2PO4＿）

③弱酸酸式盐水解程度＞电离程度，显碱性（如：

HCO3＿、HS＿、HPO42＿）

7、双水解反应：

（1）构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应。

双水解反应相互促进，水解程度较大，有的甚至水解完全。

使得平衡向右移。

（2）常见的双水解反应完全的为：

Fe3+（与后面蓝色的离子发生氧化还原反应）、Al3+与AlO2＿、CO32＿（HCO3＿）、S2＿（HS＿）、SO32＿（HSO3＿）

NH4+与AlO2－、ClO－、SiO32－

其特点是相互水解成沉淀或气体。

双水解完全的离子方程式配平依据是两边电荷平衡

如：

2Al3++3S2＿+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑

双水解不完全的有NH4+与S2＿、CO32＿（HCO3＿）、CH3COO－其特点是无