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1、专题2 化学反应与能量转化,专题复习,1、概念和表示方法 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）来表示化学反应快慢。,molL-1s-1或molL-1min-1或molL-1h-1,说明： 化学反应速率一般是指某一段时间内平均速率。 相同反应时间内，同一化学反应的速率，用不同物质表示时数 值可能不同。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质 为基准。 同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化 学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。 固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯 液体表示化学反应速率。,一.化学反应速率,2、外界条件对化学反应速率的影
2、响,影响化学反应速率最主要的因素：反应物本身的性质,影响化学反应速率的外界条件：,增大反应物的浓度可以加快化学反应； 对于有气体参加的反应，增大压强，可以加快化学反应； 反应物是固体、液体、溶液时，改变压强对反应速率无影响 升高温度，可以增大化学反应速率； 每升高10 ，化学反应速率通常增大到原来的24倍 使用催化剂，能显著地增大反应速率。 固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积等因素对反应速 率也有影响。某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而 改变反应速率。,二.化学反应的限度,1、可逆反应 定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。 可逆反应的普遍性：
3、大部分化学反应都是可逆反应。 可逆反应的特点：可逆反应有一定的限度，反应物、生成物共同存在；能量转化互逆。,2、化学平衡 化学平衡状态的建立： 可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度保持不再发生变化，反应达到化学平衡状态，简称为化学平衡。, 化学平衡的特征： “逆”、“动”、“等”、“定”、“变”,三.化学反应中的热量变化,1、放热反应和吸热反应 放热反应：H0 kJmol-1 反应物总能量生成物总能量 反应物总键能生成物总键能 用键能估算反应热： H反应物总键能生成物总键能 注意：物质中的键能越大、键越牢固、该物质越稳定 物质具有的能量越低越稳定
4、,常见的放热反应：燃烧反应、中和反应、金属与酸反应 吸热反应： C+CO2、H2+CuO、C+H2O、 Ba(OH)28H2O + NH4Cl,2、热化学方程式 反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表 气态、液态、固态，若为同素异形体，要注明名称。 热化学方程式右端用H 标明恒压条件下反应放出或吸 收的热量，放热为负，吸热为正。 热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数， 只表示物质的量，因此可以是整数或分数，不用小数。 对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其H值 也不同，即H 的值与计量数成正比。,3、有关反应热的计算 盖斯定律：反应热只与反应体系的始态和终态有关而
5、与反应 途径无关。,电能转化为化学能,阳极（接电源正极）,阴极（接电源负极）,阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移,化学能转化为电能,负极,正极,阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移,都是氧化还原反应,四.化学能与电能的转化,原电池,电解池,正极 负极,电极名称,阳极 阴极,电极确定,由电极材料决定，较活泼的是负极，较不活泼的是正极,接电源正极为阳极, 接电源负极为阴极,电子流向,负极流出经导线流入正极,由电源负极流入阴极,再由阳极流回正极,电极反应性 质,负极氧化反应正极还原反应,阳极氧化反应阴极还原反应,能量转变,化学能转成电能,电能转为化学能,装置特点,无外接电源,有外接直流电源,有外接直流
6、电源,相似之处,均能发生氧化还原反应，且同一装置中两个电极上的电子得失总数相等,判断原电池正、负极的方法,阴极：得电子，发生还原反应，离子氧化性 越强，反应越容易。,常见阳离子氧化顺序： Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+,阳极：失电子，发生氧化反应，离子还原性 越强，反应越容易。,常见阴离子还原顺序： S2- I- Br- Cl- OH- 最高价含氧酸根阴离子 F-, 判断时先看电极材料：若两极均为惰性电极（C、Pt），则阴阳离子放电；若阳极为金属，金属优先放电。,判断电解池电极产物的方法,电解质溶液用惰性电极电解的示例,阳极： 4OH-4e- = O2+2H2
7、O 阴极：4H+ + 4e- = 2H2,减小,增大,不变,H2O,阳极：2Cl- +2e- = Cl2 阴极：2H+2e- = H2,增大,HCl,阳极：2Cl- +2e- = Cl2 阴极：Cu2+2e- = Cu,不变,CuCl2,阳极： 2Cl- +2e- = Cl2 阴极：2H+2e- = H2,增大,HCl,阳极： 4OH- = 4e- O2+2H2O 阴极：2Cu2+4e- = 2Cu,减小,CuO,2H2O = 2H2+O2 ,2HCl = H2+ Cl2 ,CuCl2 = Cu+Cl2 ,2H2O +2Cl- = OH-+ H2+Cl2 ,2CuSO4+2H2O=H2SO4
8、2Cu+O2 ,负极：H2 + 2OH- = 2H2O + 2e- 正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,H2 - O2燃料电池：,1、在一定条件下，mA + nB = pC的反应中，各物质的化学反应速率为v(A) = a mol/(Ls)，v(B) = 0.5 amol/(Ls)，v(C) = a mol/(Ls)，则该反应的化学方程式为：_,答案： 2A+B=2C,随堂练习,2、反应A(g) + 3B(g) = 2C(g) 在 2 L密闭容器中反应，0.5 min内C的物质的量增加了0.6 mol，有关反应速率正确的是（ ） A、V(A) = 0.005 mol/(Ls) B
9、、V(C) = 0.002 mol/(Ls) C、V(B) = V(A)/3 D、V(A)=0.001mol/(Ls),A,随堂练习,3、在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是（ ） A反应的化学方程式为：2 M N Bt2时，正逆反应速率相等，达到平衡 Ct3时，正反应速率大于逆反应速率 Dt1时，N的浓度是M 浓度的 2 倍,随堂练习,D,随堂练习,4、在一定温度下，向 a L密闭容器中加入1 mol X气体和 2 mol Y气体，发生如下反应： X(g)2Y(g) 2Z(g) 此反应达到平衡的标志是（ ） A. 容器内压强不随时间变化
10、 B. 容器内各物质的浓度不随时间变化 C. 容器内X、Y、Z的浓度之比为122 D. 单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z,AB,5、下列说法正确的是（ ） 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就一定能进行 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. 吸热反应在一定条件下也能进行,CD,随堂练习,6、下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ） A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧 C铝粉与氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水,随堂练习,A,随堂练习,7、有关键能数据如下表： 则Si(s)+O2(g)=SiO2(s
11、)，H989.2 kJmol-1 则X的值为（ ） A. 460 B. 920 C. 1165.2 D. 423.3,A,随堂练习,8、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 （ ） ABCD ACDB CABD BACD,9、一个原电池的总反应的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电 池的组成正确的是（ ）,C,随堂练习,随堂练习,10、足量铁粉与一定量盐酸反应，欲加快
12、反应速率，但不影响氢气总量，下列措施可行的有（ ） 加蒸馏水 加适量CuSO4溶液 加醋酸钠 适当加热 加入少量浓盐酸 加入少量炭粉 加入少量锌粉 增加铁粉用量 A. B. C. D. ,D,11、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为Li + MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是（ ） A、 Li是正极，电极反应为Li e- = Li+ B、 Li是负极，电极反应为Li e- = Li+ C、 Li是负极，电极反应为MnO2 + e- = MnO2 D、 Li是负极，电极反应为Li 2e- = Li2+,B,随堂练习,
13、12、锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为： 负极：C6LixeC6Li1xxLi（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料） 正极：Li1xMO2xLixeLiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物） 下列有关说法正确的是（ ） A. 锂离子电池充电时总反应为C6LiLi1xMO2LiMO2C6Li1x B. 电池反应中，锂、锌、银、铅各失去 1 mol电子，金属锂所消耗的质量小 C. 锂离子电池放电时电池内部Li向负极移动 D. 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1xxLixeC6Li,随堂练习,BD,13、下图各容器中盛有海水,铁在其中的腐蚀 由快到慢的顺序是( ),A,金属被腐蚀的速率快慢规律：,电解原理引起的腐蚀原电池引起的腐蚀 化学腐蚀有防腐措施的腐蚀,随堂练习,随堂练习,
