高二化学会考复习—化学反应与能量

化学反应与能量主题会考内容标准认知层次化学反应与能量知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因a知道吸热反应和放热反应a以铜—锌原电池为例，了解化学能与电能的转化关系及其应用b认识化学反应的速率及其影响因素b认识化学反应的限度，了解化学平衡的含义，认识化学平衡的特征b认识化石燃料综合利用的意义b铝片与盐酸反应Ba(OH)2与NH4Cl晶体的反应实验现象Al与盐酸发生剧烈反应，有气体产生并放出大量的热有刺激性气味的气体产生，同时触摸烧杯的外壁感觉到温度降低1、化学反应的实质:旧化学键断裂和新化学键形成。2、化学反应中能量变化的主要原因（微观）：断开化学键——吸收能量形成化学键——放出能量一、化学能与热能化学反应的特征：有新物质生成——质量守恒同时伴随着能量的变化——能量守恒吸热或者放热化学反应中的能量变化，通常主要表现为——热量的变化化学键的断裂和形成放热反应:反应物的总能量高于生成物总能量吸热反应:生成物的总能量高于反应物总能量化学反应中能量守恒化学反应是吸收能量还是放出能量:决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小放出能量的反应——E反应物E生成物吸收能量的反应——E反应物E生成物练习：下列各图中，表示化学反应是放热反应的是3、化学反应中能量变化主要取决于（宏观):反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小一、化学能与热能4.常见的放热反应：（1）所有的燃烧反应（剧烈的发光发热的化学反应）（2）酸碱中和反应（3）大多数的化合反应（4）金属与酸的反应高温除（C+CO2=2CO吸热反应）中和热：酸与碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量.常见的放热过程：浓硫酸稀释\固体氢氧化钠溶解NaOH+HCl=NaCl+H2OCaO+H2O=Ca(OH)22Al+6HCl=AlCl3+3H2↑H2+Cl22HCl点燃5、常见的吸热反应：（1）铵态氮肥和碱的反应（2）大多数的分解反应（特别持续加热的）如：KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等（3）以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应(除了它们参与的燃烧反应)Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2OC(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)。高温常见的吸热过程：硝酸铵溶解•[思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。这种说法不对。如：C＋O2＝CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。•1、下列说法中正确的是（）•A.物质发生化学反应都伴随着能量变化.•B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化.•C.在一个确定的化学关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同.•D.在一个确定的化学关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量.•2、下列变化中属于吸热反应的是（）•（1）液态水汽化（2）高温锻烧石灰石•（3）浓H2SO4稀释（4）KClO3分解制O2•（5）生石灰与水反应生成熟石灰A、C2、4吸热反应：热能化学能放热反应：热能化学能练习：指出下列各种情况下能量转化形式原电池反应：电能化学能电池充电时：化学能电能光合作用：化学能光能电能电力火电（火力发电）化学能→热能→机械能→电能缺点：环境污染、低效原电池将化学能直接转化为电能优点：清洁、高效概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。工作原理：通过氧化还原反应把化学能转变为电能。（有电子的转移）构成原电池的条件：二、化学能与电能1、化学能转化为电能的方式：2、原电池原理两极一液一连线原电池的构成条件：电解质溶液自发的氧化还原反应形成闭合回路两个活性不同的电极CuFe酒精FeCuSO4溶液Cu下列装置中，能构成原电池的是：ZnH2SO4溶液CZnZnH2SO4溶液CFe醋酸溶液CuCuSO4溶液Fe稀H2SO4ABCDEF√√负极：较活泼的金属发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子现象：负极溶解，负极质量减少正极：较不活泼的金属或石墨，发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质现象：一般有气体放出或正极质量增加。铜.锌.稀H2SO4组成的原电池负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应）正极(Cu):2H++2e-=H2↑（还原反应）注:得失电子相等,总反应式:2H++Zn=H2↑+Zn2+两式相加失e-，沿导线传递，有电流产生阳离子阴离子内电路外电路氧化反应还原反应电解质溶液负极正极Cu、Fe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原电池中：①Cu作____极,②Fe作____极电极反应式是：负极____________正极_____________总反应式是___________________________正负Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑①依据原电池两极的材料：负极：较活泼的金属（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；正极：较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物MnO2②根据电流方向或电子流向：负极：（外电路）的电流由正极流向；正极：电子则由负极经外电路流向原电池的。③根据内电路离子的迁移方向：正极：阳离子流向负极：阴离子流向。④根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。原电池正负极的判断方法：原电池负极的判断：相对活泼的金属；失去电子，作还原剂；元素化合价升高；被氧化；发生氧化反应；电子流出；电流流入；电极溶解，质量减少。练习：将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C．两烧杯中溶液的pH值均增大D．产生气泡的速度甲比乙慢ZnCuZnCu稀硫酸甲乙原电池原理的应用：①制作化学电源：各种电池②加快反应速率：例如:实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。③判断金属活动性的强弱④揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。因为钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀。三、化学反应的速率和限度1、化学反应的速率（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。计算公式：①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。④重要规律：速率比＝方程式计量数比变化量比＝方程式计量数比△nVtB=△C=t练习：反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.2mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s则该反应速率的快慢顺序为—————————。(1)(4)(2)(3)比较反应的快慢,应取同一参照物且单位相同内因：由参加反应的物质的性质决定的（主要因素）。外因：①温度：升高温度，增大速率②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）③浓度：增加反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应)⑤固体表面积：固体表面积越大，反应速率越快⑥其它因素：如反应物的状态（溶剂）、原电池、光（射线）等也会改变化学反应速率。（2）影响化学反应速率的因素：练习：下列措施肯定能提高反应速率的是A．增大反应物用量B．增大压强C．使用催化剂D．适当升高温度概念：在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应。正反应：由反应物向生成物进行的反应。逆反应：由生成物向反应物进行的反应叫做。特点：可逆反应中，同一条件下，正逆反应同时进行可逆反应不能进行到底，反应物和生成物的物质的量都不可能为0。可逆反应中物质的转化率达不到100%2、可逆反应所有物质永远共存练习：向1L容器中充入2molSO3，在一定条件下发生反应，达到平衡时，SO2的浓度不可能为A．1mol/LB．0.75mol/LC．2mol/LD．1.5mol/L概念：在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。3、化学反应的限度——化学平衡特征：①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。②等：v正＝v逆≠0。③动：动态平衡，正逆反应仍在不断进行。④定：各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。⑤变：当条件变化时，平衡被破坏.化学反应的限度首先决定于反应的化学性质，其次受温度、浓度、压强等条件的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。正反应速率等于逆反应速率，反应物与生成物的浓度不再改变时的状态1.同一物质的生成速率等于消耗速率2.不同物质表示的速率方向相反，大小等于系数比化学平衡状态：本质特征V(正)=V(逆)各组分的c不变1.各组分的c、m、n不变2.各组分的物质的量分数、质量分数不变3.体系温度不变时4.若有颜色，则颜色不变5.aA2＋bB2=cC,若a+b≠cn总不变V总或P总或m平不变化学平衡的标志：反应速率反应时间v正v逆ν正＝ν逆ν正＝ν逆反应混合物中各组分的含量保持不变例题.一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)+2Y(g)==2Z(g)一定达到化学平衡状态的是（）A.X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2B.X、Y、Z的浓度不再发生变化C.容器中的压强不再发生变化D.单位时间内生成nmolX，同时生成2nmolYE.单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolYBC