必修2第二章复习

第二章化学反应与能量第一节化学能与热能一．化学键与化学反应中的能量变化1.化学反应的实质：，。2.微观方面解释：断裂化学键需能量，形成化学键需能量。一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于。若E吸E放，既断裂化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量，则反应吸收能量吸收能量的数值=。若E吸E放，既断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则反应放出能量放出能量的数值=。练习：已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121KJ，且氧气中1molOO键完全断裂时吸收热量496KJ，水蒸气中形成1molH-O键放出热量463KJ，则氢气中1molH-H键断裂时吸收热量为。3.宏观方面解释：各种物质都储存有化学能，一个化学反应是吸收能量还是放出能量,取决于。如图：E反应物E生成物，能量E反应物E生成物，能量注：1化学反应中的两大特征：变化和变化。2物质所具有的能量越低，越。3.化学反应中一定有化学键的断裂（破坏），但有化学键的断裂（破坏），不一定发生化学反应，例如：NaCl溶于水，SiO2的熔化都有化学键的断裂（破坏），但没有发生化学反应。4物质中所含的化学键越强,断裂时需吸收的能量越,该物质越,所具有的能量越,例如N2分子中含NN,很牢固,所以N2化学性质很稳定.二.化学能与热能的相互转化1.质量守恒定律:化学反应中,反应物与生成物的总质量相等2.能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,转化的途径和能量形式可以不同,但是体系包含的总能量不变.化学反应中的能量变化,通常表现为的变化-吸热和放热.3.常见的放热反应类型有:○1燃烧反应○2酸碱中和反应○3大多数化合反应○4金属和酸(或水)的反应另外如Na2O2+H2O都是放热反应常见的吸热反应类型有:○1大多数分解反应○2C+H2O(g)=CO+H2,C+CO2=2CO,Ba(OH)28H2O+NH4Cl=(完成),该反应的主要现象有(说明有生成),,(说明反应吸热),反应后的产物呈(说明有生成).特别注意:一个是放热反应或是吸热反应与反应条件无必然联系,即不能通过反应条件来判断一个反应是放热或吸热.4.中和热:.第二节化学能与电能一.化学能和电能的相互转化1.定义：把能转化为能的装置叫原电池。2.实质:原电池反应的实质是反应..所以原电池反应的总反应式与在原电池中发生的氧化还原反应的化学方程式(或离子方程式)相同.3.形成原电池的四个条件：两极—液—连线—氧化还原反应（1）两极:有活泼性不同的两个，（可以是金属也可以是导电的非金属）（2）液:两个电极都插入（酸、碱、盐溶液）中。（3）连线:两电极用导线相连,形成。（4）有能够自发进行的反应发生。4.原电池正负极的判断方法(1)根据电极材料负极:较的金属正极:较的金属(或非金属)(2)根据电子或电流的流动方向负极:电子;正极:电子.负极:电流;正极:电流.(3)根据电解质溶液中阴、阳离子的移动方向负极:离子移向正极:离子移向(4)根据氧化还原反应负极:发生反应正极:发生反应(5)根据现象负极:电极材料会溶解(或质量)正极:电极质量或有放出5.电极反应式的写法(1)对于普通的干电池或可逆电池,一般地:负极:M—xe—=Mx+(一般较活泼的金属失电子,作负极)正极:Ny++ye—=N(电解质溶液中氧化性强阳离子在正极上得电子)金属活动性顺序,从右到左,金属活动性增强,从左到右,阳离子氧化性增强例:○11）Fe、Cu、稀硫酸形成的原电池，负极为，电极反应式：正极为，电极反应式：总的反应式。○2)Fe、Cu、CuSO4溶液形成的原电池，负极为，电极反应式：正极为，电极反应式：总反应式○3Cu、C、FeCl3溶液形成的原电池负极为，电极反应式：正极为，电极反应式：总反应式○4Mg、Al、NaOH溶液形成的原电池，负极为总的反应式：。(2)对燃料电池特点:电极材料一般不参加反应,反应物(燃料和氧化剂)由外部设备提供.且燃料是在极电子,氧化剂在极电子.书写电极反应式时:定形式、标电子、两守恒.注意电解质溶液的酸碱性,在酸性中补充H+和H2O;在碱性溶液中补充OH—和H2O例1:CH4的燃料电池,电解质溶液为NaOH溶液负极:;正极:.总反应式:.例2:H2的燃料电池,电解质溶液为酸性,已知负极:H2—2e—=2H+则正极电极反应式为:.H2的燃料电池,电解质溶液为碱性,已知正极:2H2O+O2+4e—=4OH—则负极电极反应式为:.6.原电池的应用:除能够作为电源外,再如(1)在Zn和稀H2SO4的反应中，若加入铜片或CuSO4溶液或使用粗Zn都可加快反应速率就是因为形成了。(2)防止金属的生锈:在船壳或水闸上焊一块锌,可防止船壳或水闸的生锈.7.金属的腐蚀金化学腐蚀：2Fe+3Cl2=2FeCl3属(直接反应)的析氢腐蚀：2H++2e-=H2腐电化学腐蚀(较强的酸性)蚀吸氧腐蚀：2H2O+O2+4e-=4OH-(碱性或中性)第三节化学反应速率和限度一.化学反应速率1.概念:单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量.2.意义:用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量3.计算公式：v=或v=ΔC(反应物)=C始—C末ΔC(生成物)=C末—C始4．单位：mol/(L·S)或mol·L-1·S-1mol/(L·min)或mol·L-1·min-15.注意:(1)这里的反应速率是一段时间内的速率,而不是某一时刻的瞬时速率.(2)反应中纯液体或固体的浓度是(不变),所以这样的物质不能用来表示反应速率(3)同一反应的反应速率用不同的物质表示时,数值可能,表示的反应速率意义(填相同或不同),表示时注明物质,V(A)或V(B)等..(4)用不同物质表示的反应速率在数值上与化学方程式中的计量数成比.例:mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)中V(A)：V(B)：V(C)：V(D)=m：n：p：q例:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应中,V(N2)：V(H2)：V(NH3)=若V(H2)=6mol/(L·S),则V(N2)=?V(NH3)=?解:(5)在比较某个反应的反应的速率大小时,要将不同物质表示的反应速率换算为同一物质表示的反应速率,且单位要统一.例:反应:A＋3B＝2C＋2D的速率测定实验，分别测得反应速率如下：①v(A)=0.15mol/(L.S)；②v(B)=0.6mol/(L.S)；③v(C)=0.4mol/(L.S)；④v(D)=0.45mol/(L.S)。其中，反应进行得最快的是（）A①B②C③D④二.影响化学反应速率的因素内因:本身的性质(主要因素)外因:外界条件1.温度:其它条件一定时,温度越反应速率越2.催化剂:加入适当的催化剂能极大的化学反应速率3.浓度:其它条件一定时,增大反应物浓度,可以化学反应速率;减小反应物浓度,可以化学反应速率.4.压强(1)对于有气体参加的化学反应,其它条件一定时,压缩容器以增大压强,相当于反应物浓度,反应速率;减小压强,反应速率.(2)充入惰性气体(或不参加反应的气体)时:○1若容器体积不变(恒容),则反应物浓度,所以反应速率○2若容器体积可变(恒压),则反应物浓度,所以反应速率.其它因素:1.固体表面积:固体颗粒越小,其表面积越,反应物之间的接触面积也越,反应速率越.2.反应物的状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,,都能增大反应物之间的,能反应速率.三化学反应的限度1.可逆反应:把在条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的反应称为可逆反应正向反应:物物(左右),逆向反应:物物(右左)特征:正反应和逆反应都不能进行完全,体系中反应物和生成物共存如:N2+3H22NH3,2SO2+O22SO3;Cl2+H2OHCl+HClO练习:下列反应是可逆反应吗?○12H2+O2=2H2O和2H2O=2H2+O2○2可逆电池的放电和充电○3NH3+HCl=NH4Cl和NH4Cl=NH3+HCl2.化学平衡状态(1)概念:在一定条件下进行的反应,正反应速率和逆反应速率,混合物中各组分的浓度的状态,简称.(2)意义:化学平衡研究的是化学反应进行的限度(3)化学平衡的特征:逆、等、动、定、变逆:化学平衡的研究对象是反应.等:平衡时V正=V逆动:平衡时,正、逆反应仍在进行,化学平衡是一种平衡,即V正=V逆0定:平衡时,反应混合物中各组分浓度,但相等变:当外界条件改变时,平衡被破坏,在新的条件下,再建立新的平衡反应速率浓度t(时间)t(时间)3.判断可逆反应达到平衡状态的标志(1)根据定义判断:混合物中各组分的浓度、百分含量、物质的量、物质的质量不再变化时达到平衡状态..(2)根据反应速率判断○1若同种物质:V正=V逆,即同一种物质的消耗速率与生成速率相等时达到平衡状态.○2若不同各物质:V正(A)v(A)即两种物质描述速率的方向要,且速率之比等于之比.V逆(B)v(B)例:一定条件下进行的可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列可判断可逆反应达到平衡状态的是()A.单位时间内生成1molN2的同时,消耗1molN2B.单位时内生成1molH2的同时,消耗2molH2C.单位时内消耗3molH2的同时,生成2molNH3D,单位时间内消耗6molH2的同时生成1molN2(3)根据物理量的不变来判断,这里的物理量常包括:气体的总压强、总物质的量、平均相对分子质量(平均摩尔质量)、颜色、气体密度.该物理量不变要作为达到化学平衡的标志,须满足的条件是:该物理量在未达到平衡时是在变化的.若该物理量在未达平衡时也是不变的,那么该物理量的不变不能作为判断达到化学平衡的标志.例:在一个恒温、恒容的容器内发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g);下列可判断该可逆反应达到化学平衡的是()A.容器内压强不变B.气体总物质的量不变C.气体平均相对分子质量不变D.气体密度不变E.气体颜色不变例:在一个恒温、恒容的容器内发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g);下列可判断该可逆反应达到化学平衡的是()A.容器内压强不变B.气体总物质的量不变C.气体平均相对分子质量不变D.气体密度不变E.气体颜色不变4.有关化学反应速率、化学平衡的简单计算方法:三段式法例:将1molA和1molB充入一密闭容器中,发生反应A(g)+2B(g)2C(g),若达到平衡时,n(A)+n(B)=n(C),则B的转化率为.分析:A(g)+2B(g)2C(g)起始量(mol)根据题意:转化量(mol)平衡量(mol):