1、明轩教育 您身边的个性化辅导专家 电话：必修二 专题2化学反应与能量变化复习一、化学反应的速度和限度1. 化学反应速率（v） 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 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 计算公式：v=c/t（：平均速率，c：浓度变化，t：时间）单位：mol/（Ls）意义：衡量化学反应快慢物理量表达式：v = c/t 【单位：mol/(Lmin)或mol/(Ls) 】简单计算：同一化学反应中各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，也等于各物质的浓度变化量之比内因：反应物的结构的性质化学反应速率浓度：增大反应物的浓度可
2、以增大加快反应速率；反之减小速率影响因素 温度：升高温度，可以增大化学反应速率；反之减小速率 降低温度，可以 外因压强（气体）： 增大压强可以增大化学反应速率；反之减小速率催化剂：使用催化剂可以改变化学反应速率其他因素：固体的表面积、光、超声波、溶剂 外因对化学反应速率影响的变化规律条件变化活化分子的量的变化反应速率的变化反应物的浓度增大来源:学,科,网单位体积里的总数目增多，百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少，百分数不变减小气体反应物的压强增大单位体积里的总数目增多，百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少，百分数不变减小反应物的温度升高百分数增大，单位体积里的总数目增多增大降低百分数
3、减少，单位体积里的总数目减少减小反应物的催化剂使用百分数剧增，单位体积里的总数目剧增剧增撤去百分数剧减，单位体积里的总数目剧减剧减其他光，电磁波，超声波，固体反应物颗粒的大小，溶剂等.有影响注意：（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：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2化学反应限度：大多数化学反应都具有可逆性，故化学反应都有一定的限度；可逆反应的限度以到达化学平衡状态为止。在一定条件下的可逆反应，当正反应速率
4、等于逆反应速率、各组分浓度不再改变时，反应到达化学平衡状态。（1）化学平衡定义：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：动：动态平衡 等：（正）=（逆）0定：各组分的浓度不再发生变化变：如果外界条件的改变，原有的化学平衡状态将被破坏（3）化学平衡必须是可逆反应在一定条件下建立的，不同的条件将建立不同的化学平衡状态；通过反应条件的控制，可以改变或稳定反应速率，可以使可逆反应朝着有利于人们需要的方向进行，这对于化学反应的利用和控制具有重要意义。同时，在具
5、体工业生产中，既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。如工业合成氨时，就要通过控制反应器的温度和压强，使反应既快又能达到较大的限度。（4）判断平衡的依据例举反应mA(g)+nB(g) C(g)+qD(g) 混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡各物质的质量或各物质质量分数一定来源:Zxxk.Com平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即V(正)=V(逆)平衡在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则V(正)=V(逆)平衡V(A):V(
6、B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)来源:Zxxk.Com不一定平衡在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指V(逆)不一定平衡压强m+np+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡m+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MrMr一定时，只有当m+np+q时平衡Mr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，
7、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
8、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比值。 符号：K（二）使用化学平衡常数K应注意的问题
9、：1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。2、K只与温度（T）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。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。（Q：浓度积）QK:反应向正反应方向
10、进行;Q=K:反应处于平衡状态 ;QK: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均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。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：必须要保证化学计量数之比与原来相同；同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。第二类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可
11、视为二者等效。（2）定温，定压的等效平衡只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。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：Jmol-1K-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，化学反应的判读依据为： H-TS0 反应能自发进行H-TS=0 反应达到平衡状态H-TS0 反应不能自发进行注意：（1）H为负，S为正时，任何温
12、度反应都能自发进行 （2）H为正，S为负时，任何温度反应都不能自发进行例1：某温度下，在一固定容积的容器中进行如下反应：H2(g)+2(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混合气体中各组成成分的含量不再改变时D单位时间内每消耗1 mol I2，同时有2 mol HI生成时例2：下列关于燃料充分燃烧的说法不正确的是 A空气量越多越好 B应通入适量的空气 C固体燃料燃烧前要粉碎 D液体燃料燃烧时可以以雾状喷出例3：100 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
13、 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二、化学能与热能转化途径：化学反应电能转化形式变化原因：化学键的改变物质中的化学能反应物中化学键的断裂：吸收能量生成物中化学键的形成：放出能量放热反应：化学能转化为热能热能吸热反应：热能转化为化学能化学电源：原电池（将化学能转化为电能的装置）实际应用：生产、生活、其它火电：化学能转化为机械能再转化为电能了解常见的吸热反应和放热反应。常见的放热反应： A. 所有燃烧反应； B. 中和反应； C. 大多数化合反应； D. 活泼金属跟水或酸反应； E. 物质的缓慢氧化常见的吸热反应： A. 大多数分解反
14、应； 氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。放热反应 判断反应放热或吸热的方法： a.当断开反应物中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时，反应放热，反之则反应吸热； b.当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，反之则反应吸热。 放热反应 吸热反应2、表示方法：热反应方程式定义：用来表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式.表明物质的状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态用H表明反应放出或吸收的热量：H为“+”，即H0，吸热反应H为“-”，即H0，放热反应实质：反应物与生成物的总能量不同，化学键断裂与形成伴随能量的变化.3、热化学方程式中有关H的常用计算方法1根据热化学方
15、程式计算热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数表示物质的量，化学计量数加倍，H的数值亦加倍，因此，热化学方程式中各物质的物质的量与H的数值成正比。2根据键能估算键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应物(H)，化学反应的H等于反应中断裂的旧化学键的键能之和与反应中形成的新化学键的键能之和的差。即H反应物的键能总和生成物的键能总和。3根据反应物、生成物的总能量计算任何化学反应都要遵循能量守恒，即反应物的总能量断键时吸收的总能量生成物的总能量成键时释放的总能量，由此可得计算公式：HE生成物E反应物。4根据盖斯定律计算(1)盖斯定律的内容：化学反应的H只与反应的始态(各反应物)
16、和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的H之和与该反应一步完成时的H是相同的。例如：已知A(g)B(g)H；C(g)B(g)H2；A(g)C(g)H1，则HH1H2，图示如下：例1：拆开1mol HH键，1mol NH键，1mol NN键分别需要吸收的能量436kJ，391kJ，946kJ，求：1molN2气生成NH3需 热量 ，1molH2气生成NH3需 热量_ 写出热化学方程式：_例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
17、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例3：下列说法中正确的是 A1molH2S04与lmolBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热 B中和反应都是放热反应 C氢气燃烧放出大量的热，说明参加反应的氢气和氧气总能量比生成物水的总能量高 DCO燃烧是吸热反应三、化学能与电能 （1）原电池：将化学能转化为电能的装置。 1、构成原电池的三个主要条件2、如何判断原电池的正负极、电极反应类型3、 常见原电池的电极反应：1、原电池形成条件活动性不同的两个电极；电解质溶液；闭合回路；自发的氧化还原反应例：铜锌原电池（电解质：稀硫酸） 负极（ ），电极反应： （反应）；现象： 正极
18、（ ），电极反应： （反应）；现象： 总反应式： 。 （溶液PH值 ）2、原电池正负极的判断：电极材料电极反应类型电子流向电流方向溶液中离子流动方向负极活动性 反应正极 用作电源3、原电池的应用 判断金属的活泼性 加快某些反应的反应速率(2)电解池：电能转化为化学能 1、电解池的阴阳极判断、电极反应类型 2、电解CuCl2、饱和NaCl溶液、熔融NaCl、H2O的电极反应4、原电池反应与电解反应的比较原电池反应电解反应原理使氧化还原反应中的电子做定向移动，形成电流电流通过电解质溶液在阴、阳两极引起氧化还原反应装置名称原电池(以CuZn稀H2SO4原电池为例)电解池(以碳棒为电极，电解CuCl2
19、溶液为例)装置特点无外接直流电源有外接直流电源形成条件两个活动性不同的金属作为电极(不活泼金属可用碳棒代替) 合适的电解质溶液形成闭合回路具有自发进行的氧化还原反应两个电极分别连接到直流电源的正、负极电解质溶液形成闭合回路电极反应负极：Zn2e=Zn2(氧化反应) 正极：2H2e=H2(还原反应) 总反应式：Zn2H=Zn2H2阳极(与电源正极相连)：2Cl2e=Cl2(氧化反应) 阴极(与电源负极相连)：Cu22e=Cu(还原反应) 总反应式：CuCl2CuCl2电子流向负极正极(经导线)电源负极阴极(经导线) 电源正极阳极(经导线)电流方向正极负极(经导线)电源负极阴极(经导线) 电源正极
20、阳极(经导线)能量转化化学能电能电能化学能应用制化学电源、防止金属腐蚀冶炼金属(如Na、Mg、Al)，氯碱工业，电镀，电解精炼等例1：锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li+MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是 ALi是正极，电极反应为Li-e-=Li+ BLi是负极，电极反应为Li-e-=Li+CLi是负极，电极反应为MnO2+e-=MnO2- DLi是负极，电极反应为Li-2e-=Li2+例2：由铜、锌片和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH A不变 B先变小后变大 C逐渐变大 D逐渐变小例3： 若在铜片
21、上镀银时，下列叙述正确的是 将铜片接在电池的正极上，将银片接在电源的正极上，在铜片上发生的反应是：Ag+e-=Ag，在银片上发生的反应是：4OH-4e-=O2+2H2O，需用CuSO4溶液，需用AgNO3溶液作电解液( )A B C D例4：把a、b、c、d四块金属片浸人稀酸中，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，电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的顺序为 Aabcd B_acdb Ccabd D. bdca例5：. 若某电能与化学能的转化装置（电解池或原电池）中发生反应的总反应离子方程式
22、是： Cu+2H+=Cu2+H2，则关于该装置的说法正确的是A该装置可能是原电池，也可能是电解池B该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极D该装置只能是电解池，电解质溶液不可能是盐酸四、能源（专题二巩固题）一、选择题（每题有1个或2个选项符合题意）1. 石油、煤、天然气等在地球上的蕴藏量是有限的，为缓解能源危机：可以利用电解水的方法得到氢气做能源；可用酒精做能源；砍伐树木做能源；应开发太阳能、核能等新能源。上述说法正确的是 （ ） A. 只有 B. 和 C. 和 D. 2. 下列反应中，反应物总能量低于生成物总能量的是 （ ）A. C + CO2 2
23、CO B. C + O2CO2 C. C + H2O CO + H2 D. C + CuOCO2 + Cu3. 原电池产生电流的本质原因是 （ ）A. 原电池中溶液能电离出自由移动的离子B. 有两根导线将两个活泼性不同的电极连接C. 电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D. 电极上进行的氧化还原反应中发生了电子的转移4. 下列关于化学反应速率的说法正确的是 （ ）A. 化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加B. 化学反应速率为“0.8mol/(Ls)”表示的意思是：时间为1s时，某物质的浓度为0.8mol/LC. 根据化学反应速率的大小可以知道化学反应
24、进行的快慢D. 对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显5. 用铁片与稀硫酸反应制氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是 （ ）A. 加热 B. 不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C. 滴加少量CuSO4溶液 D. 不用铁片，改用铁粉6. 下列说法正确的是 ( )A. 若反应X + Y M是放热反应，该反应一定不用加热。B. 需要加热方能发生的反应一定是吸热反应。C. CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应。D. 1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。7. 如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 （ ） A. B. C
25、. D. 8. 锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。 某种锂电池的总反应式是LiMnO2 LiMnO2。下列说法正确的是（ ）A. Li是负极，电极反应为Lie-Li+ B. Li是正极，电极反应为Lie-Li-C. MnO2是负极，电极反应为MnO2e-MnO2- D. 锂电池是一种环保型电池9. “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10. 对于反应A23B22C来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是（ ）A. v(B2)=0.8 mol/ (Ls) B. v(A2)=0.4 mol/ (Ls)C. v(C)=0.6 mol/ (Ls) D. v(B2)=4.2 mol/ (Ls) 11. 可逆反应H2(g)I2(g) 2HI(g)达到平衡状态时的标志是 （ ）A. 混合气体的体积恒定不变 B. 混合气体的颜色不再改变 C. H2、I2、HI的浓度相等D. I2在混合气体中的体积分数与H
