化学反应与能量深刻复习.ppt

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1、第二章 化学反应与能量,一. 化学能与热能 二. 化学能与电能 三. 化学反应速率 四. 化学反应的限度,一、化学能与热能,1、化学反应的实质：,旧化学键断裂，新化学键形成的过程。,2、任何化学反应都伴随着能量的变化！,化学键的断裂和形成是化学反应中能 量变化的主要原因. 能量变化主要表现为热量的变化吸热或放热。,化学键的断裂吸收能量； 化学键的形成放出能量。,3.判断反应放热或吸热的方法： a微观：当断开反应物中化学键所 的能量 形成生成物中化学键所 的能量时，反应放热，反之则反应吸热； B宏观：当 的总能量大于 的总能量时，反应放热，反之则反应吸热。,吸收,小于,放出,反应物,生成物,4、

2、常见的放热反应： （化学上把放出热量的化学反应叫放热反应） （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）铝热反应,5、常见的吸热反应： （化学上把吸收热量的化学反应叫吸热反应） （1）晶体Ba(OH)28H2O+NH4Cl的反应 Ba(OH)2 8H2O +2NH4Cl= BaCl2+2NH3+10H2O （2）大多数的分解反应 （3）以H2、CO、C为还原剂的反应,1下列说法正确是（） A.需加热才能发生的反应一定是吸热 反应 B.放热的反应在常温下一定容易进行 C.反应是放热还是吸热是由反应物和 生成物所具有的总能量的相对大小决定的 D.吸

3、热反应一定在加热条件下才能进行,C,2.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在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量与生成物的总能量一定不同 D在一个确定的化学反应关系中反应物的总能量总是高于生成物的总能量,AC,3.下列既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是() A铝片与稀盐酸反应 BBa(OH)28H2O与NH4Cl的反应 C灼热的炭与水蒸气的反应 D甲烷(CH4)在O2中的燃烧反应,c,二、化学能与电能,（原）电池,定义：将化学能转变成电能的装置叫做原电池。,失,得,Zn2e- Zn2+,2H+ + 2e-H2,负极,正极,Z

4、n+2H+Zn2+H2,有气体产生,Zn片溶解,锌铜原电池原理,负极出电子，电子回正极,原电池反应的本质是: 氧化还原反应。,较活泼金属,较不活泼金属,负 极,正 极,发生氧化反应,发生还原反应,e-,I,电子流出，电流流入,电子流入，电流流出,原电池的电极：,原电池形成条件：, 两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒”）作电极。 其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。 电解质溶液 形成闭合电路 能自发地发生氧化还原反应,两极一液一连线,1铜锌电池,Zn: Zn2e-Zn2氧化反应,还原反应,Zn Cu2 =Zn2 C

5、u,Cu :Cu2 2e-= Cu,原电池原理的应用：,制作化学电源：各种电池 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。 判断金属活动性的强弱 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。,判断原电池正、负极的方法,由组成原电池的两极材料判断：,一般是活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极,根据电流方向或电子流动方向判断：,电流是由正极流向负极 电子流动方向是由负极流向正极,根据原电池两极发生的变化来判断：,失电子的反应氧化反应负极 得电子的反应还原反应

6、正极,根据现象来判断： 溶解或变细的是负极，有气体放出、变粗或增重的是正极,9. 银片、铜片、硝酸银、导线,Cu2e-Cu2,2Ag2e- 2Ag,Cu2AgCu22Ag,1、概念：,浓度常用mol.L-1，时间常用s，min。,3 、单位：,2、数学表达式为：,三、化学反应速率,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,mol/(Lmin)或mol/(Ls),4 、是平均速率，不是瞬时速率。,5 、对某一反应而言：,(A)(B)(C)(D) =,mnpq,练习,某一反应物的浓度是1.0mol/L，经过20s后，它的浓度变成了0.2mol/L，在这20s内它的反应速

7、率为( ),解：= (1.00.2)mol/L 20s = 0.04mol/(Ls),A. 0.04 B. 0.04mol/(Ls) C. 0.8mol/(Ls) D. 0.04mol/L,B,2.4NH35O2 4NO6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则下列反应速率正确的是( ) AV（O2）=0.01molL-1 s-1 BV（NO）=0.008mol L-1 s-1 CV（H2O）=0.015mol L-1 s-1 DV（NH3）=0.002mol L-1 s-1,D,3、对于可逆反应X（g）+3Y（g） Z(g)下列各项所表示的反应速率，最快的

8、是 （A）V(X )= 0.01 molL-1s-1 （B）V(Y )= 0.02 molL-1s-1 （C）V(Y )= 0.6 molL-1min-1 （D）V(Z) = 1.0 molL-1min-1,(D),4.某温度时，在2 L的容器中，X、Y、Z三种物质物质的量随时间的变化曲线如图所示，该反应的化学方程式_ 反应开始至2分钟时，Z的平均速率_,5、在一个容积为2L的密闭容器中,发生如下反应: 3A+B xC (A.B.C均为气体)，若最初加入的A.B都是4mol, 10s后A的平均反应速率为0.12mol/（Ls）,C的浓度为0. 8mol/L x=_ A的平衡浓度 则容器中的B是

9、_mol， 反应前后压强比,2.反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为： (1)(A)=0.3mol/Ls (2)(B)=0.6mol/Ls (3)(C)=0.4mol/Ls (4)(D)=0.45mol/Ls 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,6. 化学反应速率的影响因素： 内因（决定作用）:反应物本身的性质 外因（外界条件）:浓度、温度、压强、催化剂、固体的表面积、反应物的状态等,温度：温度升高，化学反应速率加快。,催化剂：催化剂能改变化学反应速率。,浓度：在其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速

10、率。,压强： 对于有气体参加的化学反应， 增大压强，可以增大反应速率。,固体的表面积：增大固体的接触面积，能增大反应速率。,反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快。,100 mL浓度为2 molL-1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是 A加入适量的6 molL-1的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液 C加入适量蒸馏水 D加入适量的氯化钠溶液,B,1 、可逆反应,正向反应：反应物生成物,是指在同一条件，正向反应和逆向反应同时进行的反应。,逆向反应：生成物反应物,四、化学反应的限度 化学平衡状态,化学平衡的建立：,2、概念：当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反

11、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。,逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。 等：(正)(逆) 动：动态平衡，正、逆反应还在不断进 行，正、逆反应速率相等但不等于零。,定：平衡时，各组分的浓度保持一定 变：当影响化学平衡的外界条件改变，平衡会发生移动。,3、化学平衡状态的特征： 逆、等、动、定、变。,在一定条件，一密闭容器中进行反应 CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g 下列说法中不正确的是（ ） A反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零 C随着反应的进行

12、，逆反应速率逐渐增大，最后不变 D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变,B,4.平衡状态的判定,可逆反应A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)平衡状态叙述正确的是哪些？ （1）在单位时间内，有2molAB3生成时也有1mol A2生成； （2）混合体系A2、B2、AB3百分含量不再改变； （3）各反应物、生成物的物质的量之比是132的状态； （4）各反应物、生成物的浓度不随时间而变化的状态 （5）单位时间间隔内B共价键断裂的数目与AB3共价键生成的数目相等的状态； （6）A2、B2、AB3三种物质共存的状态； （7）容积不变时，混合体系的密度不变的状态； （8）恒温恒容下混合气体的压

13、强不随时间变化的状态。,1.体积不变容器中的可逆反应： A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( ） A. A、B、C的浓度不再变化。 B. 容器内总压强不再改变 C. 单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B D. A、B、C的分子数之比为132,AB,2.某温度下，在一固定容积的容器中进行如下反应：H2(g)+ I2(g) 2HI(g)，下列情况一定能说明反应已达到限度的是 ( ) A压强不再随时间而改变时 B气体的总质量不再改变时 C混合气体中各组分的含量不再 改变 D单位时间内每消耗1 mol I2，同时有2 mol HI生成时,C,3.下列哪种说法可以证明反应

14、：N2+3H2 2NH3，已达平衡状态 A一个NN键断裂的同时，有3个HH键生成。 B一个NN键断裂的同时，有3个HH键断裂。 C一个NN键断裂的同时，有6个NH键断裂。 D一个NN键断裂的同时，有6个NH键生成。,C,4、H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)，达到平衡的标志是（ ） A单位时间内生成n mol H2，同时生成n mol I2 B容器内气体的总压强不随时间变化 C单位时间内生成2n mol HI，同时生成n mol I2 D C(HI) = 2 C(I2 ) 5、在一定温度下的定容容器中，表明反应 A (s) + 2B (g) C (g) + D (g) 已达平衡状态的是（ ） A混合气体的压强 B混合气体密度 CB的浓度 D气体总物质的量,C,BC,