第二章 化学反应和能量复习提纲[1]
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高中化学必修二第二章化学反应与能量知识点总结第二章化学反应与能量第一节化学能与热能1、化学反应总伴随着能量的变化。
这是因为在化学反应中,断开反应物中的化学键需要吸收能量,而形成生成物中的化学键则会放出能量。
因此,化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个化学反应是吸收能量还是放出能量,取决于反应物总能量与生成物总能量的相对大小。
如果反应物总能量大于生成物总能量,则为放热反应;如果反应物总能量小于生成物总能量,则为吸热反应。
2、常见的放热反应和吸热反应包括:①所有的燃烧和缓慢氧化;②酸碱中和反应;③金属与酸反应制取氢气;④大多数化合反应(特殊情况:C+CO2→2CO是吸热反应)。
常见的吸热反应包括:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,例如C(s)+H2O(g)→CO(g)+H2(g);②铵盐和碱的反应,例如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl→BaCl2+2NH3↑+10H2O;③大多数分解反应,例如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、能源可以分为一次能源和二次能源。
一次能源是指未经加工、转化的能源,例如水能、风能、生物质能、煤、石油、天然气等化石能源。
二次能源是指一次能源经过加工、转化得到的能源,例如电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等。
可再生资源包括太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气等,而不可再生资源则包括核能。
思考]一般来说,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。
点拔:这种说法不正确。
例如,C+O2→CO2的反应是放热反应,但是需要加热才能开始反应。
反应开始后不再需要加热,因为反应放出的热量可以使反应继续下去。
另一方面,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,但是反应并不需要加热。
第二节化学能与电能1、化学能可以通过火电、原电池等方式转化为电能。
高中化学必修2第二章化学反应与能量总结整理-老苏一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂(吸收的能量)和新化学键形成(放出能量)的过程 ΔH =(生成物)反应物)E E ∑∑-( E 表示键能 ΔH =生成物总能量-反应物总能量 ΔH>0为吸热反应;ΔH<0为放热反应常见的吸热反应1.大多数分解反应:CaCO 3 = CaO + CO 2↑;2. Ba(OH)2·8H 2O 晶体与NH 4Cl 晶体的反应;3. 以C 、H 2、CO 为还原剂的氧化还原反应(燃烧除外)例如:C + CO 2 =2CO (化合) ,C + H 2O =CO + H 2,H 2+CuO = H 2O+Cu ;常见的吸热过程多数铵盐溶于水常见的放热反应1.所有燃烧反应2.酸碱中和反应3.大多数化合反应4.铝热反应5.活泼金属与水或酸反应6.物质的缓慢氧化7. 生石灰溶于水常见的放热过程1.浓H 2SO 4溶于水2. 固体NaOH 溶于水 联系若正反应是吸(放)热反应,则其逆反应是放(吸)热反应能源的分类一次能源常规能源可再生 如水能、生物质能不可再生 如煤、石油、天然气等化石能源新能源可再生 如太阳能、风能、氢能、地热能、潮汐能、沼气不可再生 如核能二次能源一次能源加工、转化得到的能源。
如:电能、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭 原电池形成条件1.电极为两种活动性不同的金属(或其中一种是非金属单质)2.电极需要插在电解质溶液中3.整个装置相连形成闭合电路4.能自发发生氧化还原反应原电池工作原理:以Zn -Cu -稀硫酸原电池为例化学反应速率如反应 aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)计算定义式:tV v ∆•∆=∆∆=nt c 比例式:b a v v :)B (:)A (= 注意: 1.反应速率要指明具体物质 2.表示气体或溶液反应速率,不能用于表示固体和纯液体 3.反应速率指的是平均速率 大小比较 1.统一标准法 2.比较比值法2H ++2e -=H 2↑硫酸溶液Zn -2e -=Zn 2+e -CuZn正 负H + Zn 2+ SO 42-电子从锌极流出经外电路流入铜极负氧失电,阴来凑;正还得电,阳来凑;电走负导正,流相反;负虽活特殊记铝碱,保护金属放正位;燃料电池,负可燃,正是氧,正极还原看电解质(aq):酸是H 2O ,碱是氢氧,固体O 2-,熔融碳酸盐是碳酸(O 2+2CO 2+4e -=2CO 32-)。
第二章化学反应与能量复习提纲一. 化学能与热能1、化学反应中能量变化的主要原因:化学键的断裂和形成化学键的断裂需要吸收能量,而化学键的形成需要放出能量⑴如果吸收总能量>放出总能量则该反应为吸热反应⑵如果吸收总能量<放出总能量则该反应为放热反应2、化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:反应物和生成物的总能量的相对大小⑴吸热反应:反应物的总能量 < 生成物的总能量⑵放热反应:反应物的总能量 > 生成物的总能量3、化学反应的一大特征:化学反应的过程中总是伴随着能量变化,通常表现为热量变化4、常见的放热反应:(1). 所有燃烧反应; (2). 中和反应;(3). 大多数化合反应;如生石灰与水反应(4). 活泼金属跟水或酸反应;(5). 物质的缓慢氧化(浓硫酸溶于水,氢氧化钠溶解—是物理过程)5、常见的吸热反应:(1). 大多数分解反应;如煅烧石灰石(2). 大多数铵盐与碱(氢氧化钡等)的反应。
(3). 金属的冶炼二. 化学能与电能1、原电池概念(重点)______ _____________________2、工作原理:①负极:失电子,发生氧化反应,流出电子.②正极:得电子,发生还原反应,流入电子.3、原电池的构成条件①有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极②电极均插入同一电解质溶液③两电极相连(直接或间接)形成闭合回路④能形成原电池关键是具有能自发进行的氧化还原反应.4、原电池正、负极的判断:(7种方法)①负极:较活泼的金属、电子流出、发生氧化反应、电流流入、溶液中阴离子流向的电极、质量减少的电极。
v B c B t()() =∆∆②正极:较不活泼的金属、石墨等、电子流入的电极、发生还原反应发生氧化反应、电流流出、溶液中阳离子流向的电极、质量不变或增多(有气泡)的电极。
5、原电池的电极反应:(难点)a. 负极反应:X-ne=X n+b. 正极反应:(一般)溶液中的阳离子得电子的还原反应三、化学反应速率与限度1、化学反应速率的概念和计算:(重点)2、影响化学反应速率的因素(难点)⑴决定化学反应速率的主要因素:反应物自身的性质(内因)①浓度越大,反应速率越快(适用:气体和溶液)②升高温度(任何反应,无论吸热还是放热),加快反应速率⑵外因③催化剂一般加快反应速率(适用:特定反应)④增大压强,反应速率加快(适用:有气体参加反应)⑤固体表面积越大,反应速率越快 (适用:固体)⑥光、反应物的状态、溶剂等2、(重点). 怎样判断一个反应是否达到平衡:(1)宏观:反应物与生成物浓度不再改变(包括各组分的质量分数、混合气体(压强)或溶液的颜色不再发生变化)。
第二章化学键化学反应与能量复习提纲一、基本概念和基本理论:1、化学反应的利用:制备物质,提供能源。
2、化学键:相邻原子间直接的强烈的相互作用叫化学键3、化学反应的实质:从原子的排列方式看,化学反应是原子的重新组合;从化学健的角度看,化学反应是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
4、离子键:阴、阳离子通过静电作用所形成的化学键叫离子键。
静电作用包括静电引力和静电斥力,是两者的平衡。
5、离子键的存在范围:活泼金属与活泼非金属形成的化合物;活泼金属阳离子(或NH4+)与酸根离子之间;活泼金属阳离子与OH-之间。
6、离子键的强弱:离子的半径,半径越小,离子键越强;离子所带的电荷多少,电荷越多,离子键越强。
7、离子化合物:通过离子键形成的化合物(只要含有离子键的化合物就是离子化合物)。
离子化合物的化学式不是分子式。
8、共价键:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
非金属元素的原子间能形成共价键。
只含有共价键的化合物叫做共价化合物。
9、共价键的强弱:键长越短键越牢固;键能越大键越牢固。
10、化学反应中的能量变化:打断旧化学键吸收能量,形成新化学键放出能量。
当吸收的能量大于放出的能量时,整个反应吸热;当放出的能量大于吸收的能量时,整个反应放热。
从反应物和生成物能量的相对大小看,当反应物的能量大于生成物的能量时,反应放热;当反应物的能量小于生成物的能量时,反应吸热。
能量的变化ΔH=E生成物一E 反应物11、化学反应速率:描述化学反应进行快慢程度的物理量,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。
注意事项:①同一反应,可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示,但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。
②用不同物质存单位时间内浓度变化表示时,速率可能不同,但表示的效果相同,且速率比等于方程式中的系数比③均取正值,且是某一段时间内的平均速率12、影响化学反应速率的因素:内因:反应物本身的性质;外因:反应的外部条件。
专题一电子式的书写方法例1已知五种元素的原子序数大小顺序为C>A>B>D>E,A、C同周期,B、C同主族。
A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相等,其电子总数为30;D和E可形成4核10个电子的分子。
试回答下列问题:(1)写出五种元素的名称:A________,B________,C________,D________,E________。
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程:____________________________________________________。
(3)写出下列物质的电子式:1D元素形成的单质__________________________;2E与B形成的化合物__________________________;3A、B、E形成的化合物__________________________;4D与E形成的常见共价化合物__________________________。
[解析] 首先根据所给条件推出各元素,然后再根据不同物质的电子式的表示方法书写电子式,并根据用电子式表示离子化合物的形成过程的方法表示A2B的形成过程。
因为A、B离子的电子数相同,在电子总数为30的A2B型的离子化合物中,每个离子的电子数均为10,故可推知A为钠,B为氧。
D和E 可形成4核10个电子的分子,且知原子序数E<D<B<A<C,可得E为氢元素,D为氮元素;C与钠同周期,与氧同主族,故为硫元素。
[答案] (1)钠氧硫氮氢(2)(3)1∶N⋮⋮N∶2H错误!错误!错误!H或H错误!错误!错误!错误!错误!H3Na+[错误!错误!错误!H]—专题二“三段式”在化学反应速率及平衡计算中的应用解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时,一般需要写出化学方程式,列出起始量、转化量及平衡量,再根据题设其他条件和有关概念、定律求解。
如:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)起始/mol a b0 0转化/mol mx nx px qx平衡/mol a—mx b—nx px qx注意(1)转化量与方程式中各物质的化学计量数成比例。
第二章 《化学反应与能量》提纲一、化学反应与能量1、化学能是能量的一种形式,它可以转化为其他形式的能量,如热能、电能和光能等。
化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化—吸热或者放热。
2、化学反应中的能量转化:遵守能量守恒定律3、转化途径:化学反应4、变化原因: 反应物中化学键的断裂:吸收能量 生成物中化学键的形成:放出能量 E 反应物 > E生成物: 放出能量 E 反应物 < E 生成物: 吸收能量 5、常见的放热、吸热(反应或过程):(1)放热反应:① 燃烧反应;② 中和反应;③ 原电池反应;④ 缓慢氧化;⑤ 活泼金属与水 或酸的反应。
吸热反应:① 强碱与铵盐反应,如Ba(OH)2·8H 2O + 2NH 4Cl= BaCl 2 + 2NH 3↑+ 10H 2O② 反应需持续加热或高温条件:如 锻烧石灰石,KMnO 4、KClO 3分解,C+H 20 高温=== CO+H 2↑,C+CO 2 高温=== 2CO(2)放热过程: 强酸、强碱溶于水。
吸热过程: 多数铵盐溶于水。
注意:吸热反应、放热反应均属于化学反应;吸热过程、放热过程均属于物理变化。
例题:1、下列说法错误的是( )。
A 、任何化学反应都伴有能量变化B 、化学反应中的能量变化都表现为热能变化C 、反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应。
D 、放热反应一定不需加热就可以发生。
2、下列反应属于吸热反应的是( )。
A 、Ba(OH)2·8H 20晶体与NH 4Cl 混合搅拌B 、盐酸和NaOH 溶液混合C 、锌放入稀H 2SO 4中D 、碳和水蒸汽高温下反应E 、浓硫酸溶于水F 、水气化G 、 答案:1、BD 2、AD 二、原电池1、定义:将化学能转化为电能的装置2、本质:化学能 电能两极(电极):相对活泼性不同的两种金属(或金属与非金属)3、形成条件 一液(电解质溶液):在两极发生电极反应——至少一极可以与电解质溶液发生氧化还原反应一线(导线):连接两极、形成闭合回路化学键的改变(微观)化学能(E )(宏观)化学电池 氧化还原反应 负极 正极H 22+O 22H 2O负极:失电子(氧化反应)正极:得电子(还原反应)4、正、负极的判断 ③ 根据电子(或电流)的方向来判断: ④ 根据溶液中离子流动的方向判断:阳离子移向正极,阴离子移向负极⑤ 根据两极发生的不同现象判断5、电极反应式:例如Zn —Cu —H 2SO 4 电池Zn ): Zn —2e — = Zn 2+(氧化反应) 电极反应 Cu ): 2H ++2e —=H 2↑(还原反应)离子方程式:Zn +2H + = Zn 2++H 2↑总反应式 化学方程式:用作电源6、应用 判断金属的活动性加快某些反应的速率等干电池(一次性电池):不可逆的氧化还原反应7、化学电池 蓄电池(二次电池):燃料电池:使用外加设备持续提供燃料和氧气。
第二章化学反应与能量(复习提纲)一.能量总述:1.任何物质都储存有能量2.任何化学反应都伴随着能量的变化3.化学反应的实质二.化学能与热能(关键熟记哪些类型的反应吸热或放热)1.化学反应能量变化主要以热能表现出来即吸热或者放热。
2.常见的放热反应:3.常见的吸热反应:高温注意:有热量放出未必是放热反应,放热反应和吸热反应必须是化学变化。
★反应条件与热量变化没有必然的关系,既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。
1、下列反应中,既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是()A.Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl反应B.灼热的炭与CO2反应C.铝与稀盐酸D.H2与O2的燃烧反应2、已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是()A. X的能量一定高于MB. Y的能量一定高于NC. X和Y的总能量一定高于M和N的总能量D. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生3、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.4.某同学进行如下实验,探究化学反应中的能量变化。
通过实验测出,反应前后烧杯①中的温度升高,烧杯②中的温度降低。
由此判断NaOH 溶液跟盐酸的反应是(填“吸热”或“放热”)反应,Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl 的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
试写出烧杯①中反应的离子方程式__________________________________________________。
[基础达标]1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。
吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。
该化学物质可能是A.氯化钠B.固体硝酸铵C.生石灰D.蔗糖2. 下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是A.锌粒与稀硫酸的反应B.灼热的木炭与CO2反应C.甲烷在氧气中的燃烧反应D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应3.下列物质加入水中显著放热的是A.生石灰B.固体NaCl C.无水乙醇D.固体NH4NO34.对于放热反应,下列说法正确的是A.产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D.反应物H2和O2具有的能量相等5.已知反应X + Y = M + N为吸热反应,对这个反应的下列说法中正确的是A.X的能量一定低于M的,Y的能量一定低于N的B.因为该反应为吸热反应,故一定要加热反应才能进行C.破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量D.X和Y的总能量一定低于M和N的总能量6.“可燃冰”又称“天然气水合物”,它是在海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰。
高中化学必修二第二章化学反应与能量变化知识点总结本文档将对高中化学必修二第二章化学反应与能量变化的知识点进行总结。
1. 化学反应的能量变化化学反应中涉及能量的变化,主要包括以下几个方面:- 反应热:- 定义:指在化学反应过程中放出或吸收的热量。
- 测定方法:常用的测定方法是通过热量计测量反应过程中释放或吸收的热量。
- 表示方法:通常用反应热的值ΔH表示,单位是焦耳(J)或千焦(kJ)。
- 绝热条件下的反应:- 定义:在绝热条件下进行的化学反应,即反应过程中不向外界环境传递热量。
- 特点:绝热条件下反应,反应热全部转化为内能变化。
- 反应焓变:- 定义:指在恒定温度下,反应过程中物质的焓变化。
- 表示方法:通常用反应焓变的值ΔH表示,单位是焦耳(J)或千焦(kJ)。
- 计算方法:反应焓变可以通过物质的化学方程式以及相应的热化学方程式计算得出。
2. 热化学方程式- 定义:用化学方程式表示化学反应热变化的方程式。
- 特点:热化学方程式中通过ΔH表示反应焓变,反应方程式左右两边所表示物质的热焓之和之差就是反应焓变的大小。
3. 反应焓变的计算反应焓变的计算方法主要有以下几种:- 反应焓和化学计量数的关系;- 沿反应焓变链计算反应焓变;- 根据物质的标准热焓计算反应焓变。
4. 热力学第一定律- 定义:也称能量守恒定律,指能量可以从一种形式转化为其他形式,但总能量不变。
- 表示方法:数学形式为ΔU=Q-W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外做功。
5. 化学反应的放热与吸热- 放热反应:- 定义:指化学反应过程中释放热量的反应。
- 特点:放热反应的反应热为负值,系统的能量减少,周围环境温度上升。
- 吸热反应:- 定义:指化学反应过程中吸收热量的反应。
- 特点:吸热反应的反应热为正值,系统的能量增加,周围环境温度下降。
以上是关于高中化学必修二第二章化学反应与能量变化的知识点总结,希望对你有所帮助!。
第二章 化学反应与能量变化 班级 姓名 第一节 化学能与热能1、化学反应的本质:旧化学键的断裂,新化学键的生成过程。
化学键的断裂需要吸收能量,化学键的形成会释放能量。
任何化学反应都会伴随着能量的变化。
①放出能量的反应:反应物的总能量 > 生成物的总能量②吸收能量的反应:反应物的总能量 < 生成物的总能量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热量的变化,即吸热或者放热。
3、常见的放热反应:①所有的燃烧反应;②酸碱中和反应;③活泼金属与酸(或水)的反应;④绝大多数的化合反应;⑤自然氧化(如食物腐败)。
常见的的吸热反应:①铵盐和碱的反应;②绝大多数的分解反应。
第二节 化学能与电能1、一次能源:直接从自然界取得的能源。
如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。
二次能源:一次能源经过加工,转换得到的能源。
如电力、蒸汽等。
2、原电池:将化学能转化为电能的装置。
右图是铜锌原电池的装置图。
①锌片(负极反应):22Zn e Zn -+-=,发生氧化反应;铜片(正极反应):222H e H +-+=↑,发生还原反应。
总反应:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑②该装置中,电子由锌片出发,通过导线到铜片,电流由铜片出发,经过导线到锌片。
③该装置中的能量变化:化学能转化为电能。
④由活泼性不同的两种金属组成的原电池中,一般比较活泼的金属作原电池的负极(发生氧化反应),相对较不活泼的金属作原电池的正极(发生还原反应,正极电极本身不反应!)。
⑤构成原电池的四个条件:1、自发的氧化还原反应;2、活泼性不同的两个电极(导体);3、有电解质溶液;4、形成闭合回路。
第三节 化学反应速率和限度1、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。
浓度常以mol/L 为单位,时间常以min 或s 为单位。
第二章 化学反应和能量一.能量总述:1.任何物质都储存有能量,能量的形式有多种,如热能、电能、化学能、机械能、光能等。
2.化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物总能量不同,而反应中能量守恒,所以:★任何化学反应都伴随着能量的变化,变化的能量主要以热能、电能、光能等表现出来。
★一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,取决于 。
(1)反应物总能量 生成物总能量,则化学反应为吸收能量;(2)反应物总能量 生成物总能量,则化学反应为放出能量;3.化学反应从化学键的角度分析,就是旧的化学键的断裂、新的化学键的形成的过程。
断键和成键都伴随着能量的变化:★断键——吸收能量; 成键——放出能量二.化学能与热能(关键熟记哪些类型的反应吸热或放热)1.化学反应能量变化主要以热能表现出来即吸热或者放热。
2.常见的放热反应: ①所有的燃烧反应②大多数的化合反应;(CO 2+C====2CO 为吸热反应)③酸碱中和反应;④金属与酸或水反应置换出氢气⑤缓慢的氧化反应3.常见的吸热反应:(1)大多数的分解反应;(2)以下几个反应是吸热反应:①Ba(OH)2·8H 2O+2NH 4Cl==2NH 3↑+BaCl 2+10H 2O②CO 2+C====2CO ③C+H 2O===CO+H 2注意:有热量放出未必是放热反应,放热反应和吸热反应必须是化学变化。
某些常见的热效应:a 、 放热:①浓硫酸溶于水②NaOH 溶于水③CaO 溶于水,其中属于放热反应的是b 、 吸热:铵盐溶于水★反应条件与热量变化没有必然的关系,既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。
例1:下列说法正确的是( )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 .在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量D. 放热反应的发生无需任何条件例2: 下列反应中,即属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是 ( )A. Ba(OH)2.8H 2O 与NH 4Cl 反应B. 铝与稀盐酸C. 灼热的炭与CO 2反应D. 甲烷与O 2的燃烧反应例3: 燃烧相同质量的氢气,生成液态水放出热量Q 1,生成气体水放出热量为Q 2,则Q 1和Q 2的关系是( )A. 相等B. 大于C. 小于D. 无法确定例4: 在H 2燃烧的反应中,破坏1mol H 2的化学键消耗的能量为Q 1kJ, 破坏1mol O 2的化学键消耗的能量为Q 2kJ,形成1mol H 2O 的化学键释放的能量为Q 3kJ ,下列关系式正确的是A .Q 1+Q 2>Q 3B .2Q 1+Q 2>4Q 3C .Q 1+Q 2<Q 3D .2Q 1+Q 2<4Q 3三.化学能与电能(要熟悉原电池工作原理与设计原电池)高温高温 高温1.原电池是将化学能直接转为电能的装置。
★2.形成原电池四要素(缺一不可):(1)有两个活泼性不同的金属或非金属(石墨)作电极;(2)形成闭合电路;(3)能自发发生氧化还原反应;(4)有电解质溶液。
例题:下列装置能够组成原电池,产生电流的是( )★★3.原电池工作原理:利用氧化还原反应将化学能转化为电能。
(注意:不是所有的氧化还原反应都能设计成原电池,如钠与水反应。
)如右图所示,将铜与锌用导线连接起来一起插入稀硫酸溶液中,由于活泼性 大于 ,所以锌片电子,电子由 流向 ,电流由 流向 ;有电流通过,形成原电池。
此原电池中, 为负极,发生__________反应(“氧化”或“还原”) 为正极,发生 反应(“氧化”或“还原”)电极反应式:负极: 正极:电极反应总式:★4.原电池电极判断:(1)负极:较活泼的金属为负极,发生氧化反应;现象为:负极本身溶解、质量减少;(2)正极:较不活泼的金属或石墨作正极,发生还原反应。
现象为:正极一般有气泡或金属单质析出。
例1:银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为: 2Ag+Zn(OH)2 Ag 2O+Zn+2H 2O ;此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )A .AgB .Zn(OH)2C .Ag 2OD .Zn例2:把a,b,c,d 四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池.若a,b 相连时,a 为负极;c,d 相连时,d 上产生大量气泡;a.c 相连时,电流由c 经导线流向a ;b 、d 相连时,电子由d 经导线流向b ,则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为( )A.a >b >c >dB.a >c >d >bC.c >a >b >dD.b >d >c >a★5.原电池的电极反应式的书写:(以铁—铜、硫酸铜溶液为电解质为例)(1)负极:负极本身 –ne -===金属阳离子Fe-2 e -===Fe 2+(2)正极:溶液中阳离子+ne -====单质 Cu 2++ 2 e -==Cu(3)电极反应总式:将负极与正极电极反应加起来就得电极反应加起来。
Fe+Cu 2+===Fe 2++Cu★根据原电池原理,一般来说负极容易被腐蚀、正极受保护。
请解释(1)实验室用粗锌制备氢气而不用纯锌的原因。
(2)钢铁在潮湿中容易生锈;★6.根据氧化还原反应设计原电池:步骤:(1)写出正极、负极电极反应式;(化合价 在负极反应;化合价 在正极反应。
)(2)选正、负极材料,电解质溶液。
负极:反应中失去电子的金属单质充电放电正极:选取活泼性比负极弱的金属或石墨(最好是石墨)电解质溶液:选取反应中含阳离子的电解质溶液7.发展中的化学能源:(要掌握的电池在课本上,自己去记住电池的电极反应和总反应。
)(1)化学电池有三大类型:;(2)特点:一次电池不可充,二次电池可循环利用,放电过程是将能转化为能;充电过程是将能转化为能。
燃料电池最理想的燃料是。
三、化学反应速率与限度(一)反应速率υ:表示化学反应快慢的物理量。
1.不同的化学反应有快有慢,化学中用反应速率表示化学反应的快慢2.反应速率表示方法:单位时间内某反应物的减少量或生成物浓度增加量。
即:★υ(A)==A的变化浓度÷反应时间==△C/t ==△n/Vt (单位________或________)注:A为气体或液体(固体浓度为1)3.注意:(1)一个化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率;(2)同一个反应的速率可以用不同的物质(气态或液态)来表示,其数值可能不同,但其意义相同。
★各物质速率比===各物质的化学计量数比★★反应速率计算题格式(关键是求出△C)如N 2+3H22NH3起始(始):变化量(变化):反应后(末):特别注意:变化量只能是:物质的量、物质的量浓度或气体体积。
各物质变化量...之比等于各物质化学计量数之比。
某一时刻各物质的各种量之间不存在任何关系。
4.影响反应速率大小的因素:(1)内因(决定化学反应速率的主要因素):反应物自身的性质(2)外因:①浓度大,反应快;②温度高,反应快;③使用催化剂反应快;④接触面积大,反应快;⑤配成溶液反应快;⑥形成原电池负极溶解快。
(二)化学反应限度与化学平衡1.绝大多数化学反应都有可逆性,可逆程度较小(可以忽略)的称为不可逆反应;可逆程度较大(不可以省略)的称为可逆反应。
如N2+3H22NH3称为可逆反应。
★★当一个可逆反应达到化学平衡(反应物和生成物浓度不再改变)时,即达到这个反应的最大限度。
2.可逆反应的特点:可逆反应只能进行到一定程度,不会完全反应,★反应物和生成物共存。
★3.可逆反应达到平衡的特征:逆、等、动、定、变逆——反应可逆等——达到平衡时,V正==V逆(单位时间内消耗与生成同一种物质的浓度相同)动——动态平衡(反应达到平衡,并不是说停止反应,正逆反应仍在不断进行着)定——只要条件不变,各物质的浓度就不再改变变——外界条件改变,化学平衡状态也会发生改变。
怎样判断一个反应是否达到平衡(1)正反应速率与逆反应速率相等;(2)反应物与生成物浓度不再改变;(3)混合体系中各组分的质量分数不再发生变化;(4)条件变,反应所能达到的限度发生变化。
(三)化学反应条件的控制1.目的:通过改变速率使反应向着人们需要的方向进行2.措施:改变化学反应的条件可以改变反应速率和限度。
3.转化率==转化量/起始量×100%例1:反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物质的量增加了0.3mol,此反应的平均反应速率用NO来表示为多少?例2:反应N2+3H2 2NH3在2L的密闭容器中发生,5min内NH3的质量增加了1.7g,求υ(NH3)υ(H2)、υ(N2)。
例3:在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率?黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒()熔化的KClO3放出气泡很慢,加入少量MnO2后很快产生气体()同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁块,产生气体有快有慢()夏天的食品易变霉,冬天就不易发生该现象()例4:在密闭容器中充入SO2和18O2,在一定条件下开始反应,在达到平衡时,18O存在于()A. 只存在于氧气中B. 只存在于O2和SO3中C. 只存在于SO2和SO3中D. SO2、SO3、O2中都有可能存在例5:下列各项中,可以说明2HI H2+I2(g)已经达到平衡状态的是()A. 单位时间内,生成n mol H2的同时生成n mol HIB. 一个H—H键断裂的同时,有2个H—I键断裂C. 温度和体积一定时,容器内压强不再变化D. 温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化E. 温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化F. 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化。