G化学反应和能量单元复习

1、单元复习能量总述 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：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 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。（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 第一节 化学能与热能 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 化

2、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 所有的燃烧反应大多数的化合反应；（CO2+C=2CO为吸热反应）酸碱中和反应；金属与酸或水反应置换出氢气缓慢的氧化反应 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： Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=2NH3+BaCl2+10H2O CO2+C=2CO C+H2O=CO+H2 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： 放热：浓硫酸溶于水NaOH溶于水CaO溶于水，其中属于放热反应的是 吸热：铵盐

3、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。 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 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)28H2O与NH4Cl反应 B. 铝与稀盐酸 C. 灼热的炭与CO2反应 D. 甲烷与O2的燃烧反应 3.在H2燃烧的反应中，破坏mol H2的化学键消耗的能量为Q1kJ, 破坏mol O2的化学键消耗的能量为Q2kJ,形成m

4、ol H-O的化学键释放的能量为QkJ，下列关系式正确的是 AQ1Q2Q BQ1Q24Q CQ1Q2Q DQ1Q24Q ACD第二节.化学能与电能（要熟悉原电池工作原理与设计原电池） 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。 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。） 典型的原电池（ZnCu原电池） Zn+2H+=Zn

5、2+H2 Zn-2e-=Zn2+负极（锌）：正极（铜）： 2H+2e-=H2电子流动方向：由锌经过外电路流向铜。总反应离子方程式：发生氧化反应 现象为：负极本身溶解、质量减少 现象为：正极一般有气泡或金属单质析出。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 Ag2O+Zn+2H2O；此电池放电时，负极上发生反应的物质是( ) A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn2.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、

6、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.abcd B.acdb C.cabd D.bdca 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） 将负极与正极电极反应加起来就得电极反应加起来。 Fe+Cu2+=Fe2+Cu （1）负极： 负极本身 ne-=金属阳离子Fe-2 e-=Fe2+（2）正极：溶液中阳离子+ne-=单质Cu2+ 2 e-=Cu（3）电极反应总式：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 电解质溶液：选取反应中含阳离子的电解质溶液 6

7、.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正极：选取活泼性比负极弱的金属或石墨（最好是石墨）如设计原电池：电极反应电极反应 Zn+2H+=Zn2+H2Fe+Cu2+=Fe2+CuCu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+负极反应负极反应正极反应正极反应负极材料负极材料正极材料正极材料电解质液电解质液（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 。 7.发展中的

8、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。）第三节、化学反应速率与限度 （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） （一）反应速率： 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。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

9、2+3H22NH3 起始（始） 变化量（变化） 反应后（末） 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。 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。形成原电池负极溶解快 4.影响反应速率大小的因素：（1）内因（决定速率的主要因素）：反应物自身的性质（2）外因浓度大，反应快温度高，反应快使用催化剂反应快接触面积大，反应快配成溶液反应快（二）化学反应限度与化学平衡 2.可逆反应的特点：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+3H2 2NH3称为可逆反应。当一

10、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。3.可逆反应达到平衡的特征：逆、等、动、定、变 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。外界条件改变，化学平衡状态也会发生改变。 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怎样判断一个反应是否达到平衡 （4）条件变，反应所能达到的限度发生变化。 （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

11、发生变化同一反应中某反应物的正反应速率与某生成物的逆反应速率之比等于方程式中系数比 各组分的物质的量浓度、物质的量分数、体积分数（针对有气体参加的可逆反应）、反应物的转化率等均保持不变。（但应注意这并非意味着不同种物质间量或浓度相等） 从化学键的破坏与形成来看: 对反应体系中同一反应物或生成物中化学键来说，正反应破裂量与逆反应形成量相等时，即说明该反应处于平衡状态。若同一反应中某物质正反应化学键破裂量与另一物质的逆反应化学键形成量等于方程式中两种物质间化学键量之比，也可说明该反应达到平衡状态。压强: 对恒温、恒容，有气体参与且反应前后气体的量发生改变的可逆反应，当体系的总压强不发生变化，说明反

12、应处于平衡状态。恒温、恒压时，体系的总体积不发生变化，也可以说明该反应处于平衡状态（对反应前后气体的量不变的可逆反应，不能作此判断） 混合气体的平均式量 : =混合气体的总质量混合气体的总物质的量，对于有气体参与且反应前后气体物质的量发生改变的可逆反应，当混合气体的平均式量保持不变时，说明反应处于平衡状态。对于反应前后气体物质的量不变的可逆反应，若反应有非气体物质参加，那么当混合气体的平均式量保持不变时，也说明反应处于平衡状态。 混合气体的密度 混合气体的密度=混合气体的总质量混合气体的总体积，混合气体的总质量变化情况一般依据质量守恒定律，在此类题目中，混合气体的总体积可以看反应容器的容积，还

13、需特别注意反应的条件是恒压还是恒容。对恒温、恒压下有气体参与且反应前后气体的物质的量发生改变的可逆反应，当混合气体的密度不再改变时，说明反应处于平衡状态。对于恒温、恒容下有非气体物质参加的可逆反应，当混合气体的密度保持不变时，也说明反应处于平衡状态。颜色 当有颜色的物质（NO2、I2 等）参加可逆反应时，其颜色由浓度决定，体系颜色不再变化，可作为化学平衡状态的标志。任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他条件不变），也可作为化学平衡状态的标志。 化学反应化学反应m mA(g) + A(g) + n nB(g) B(g) p pC(g)+ C(g)+ q qD(g)D(g)是否平衡是

14、否平衡混合物体系中混合物体系中各成分的含量各成分的含量各物质的物质的量或物质的质量分数一定各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡平衡各物质的质量或质量分数一定各物质的质量或质量分数一定平衡平衡各气体的体积或体积分数一定各气体的体积或体积分数一定平衡平衡总体积、总压强、总物质的量一定总体积、总压强、总物质的量一定不一定不一定正、逆反应速正、逆反应速率之间的关系率之间的关系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了m m mol A mol A，同时也生成了，同时也生成了m m mol Amol A，即即v v( (正正) ) v v( (逆逆) )平衡平衡在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了n n

15、mol B mol B，同时也消耗了，同时也消耗了p p mol C mol C，即即v v( (正正) ) v v( (逆逆) )平衡平衡v v( () : ) : v v(B) : (B) : v v(C) : (C) : v v(D) (D) m m : : n n : : p p : : q q ，v v( (正正) ) 不一定等于不一定等于v v( (逆逆) )不一定不一定在单位时间内生成了在单位时间内生成了n n mol B mol B，同时也消耗了，同时也消耗了q q mol D mol D，即叙述的都是即叙述的都是v v( (逆逆) )不一定不一定压强压强其它条件一定、总压强一

16、定，且其它条件一定、总压强一定，且m m + + n n p p + + q q平衡平衡其它条件一定、总压强一定，且其它条件一定、总压强一定，且m m + + n n p p + + q q不一定不一定混合气体平均混合气体平均相对分子质量相对分子质量平均相对分子质量一定，且平均相对分子质量一定，且m m + + n n p p + + q q平衡平衡平均相对分子质量一定，且平均相对分子质量一定，且m m + + n n p p + + q q不一定不一定温度温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时平衡平衡气体的密度气体的密度密度一定密度一

17、定不一定不一定颜色颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡平衡【例题1】可逆反应：2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. B. C. D. 全部A【例题2】在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明

18、反应X2(g) + Y2(g) 2XY(g)已达到平衡的是：A容器内的总压不随时间变化B容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化CXY气体的物质的量分数不变DX2和Y2的消耗速率相等C【例题3】在一定温度下可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是：AC的生成速率与C的分解速率相等B单位时间生成n mol A，同时生成3n mol BCA、B、C的浓度不再发生变化DA、B、C的分子个数比为1 : 3 : 2A、C 【练习1】对于可逆反应2HI(g) I2(g) + H2(g)，下列叙述能够说明已达到平衡状态的是A各物质的量的浓度比2 : 1: 1B容器内的总压不随时间变化C断裂2

19、 mol HI键的同时生成1 mol II键D混合气体的颜色不再变化时D 【练习2】在恒容密闭容器中，不能作为反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)达到平衡的标志是： A混合气体的分子数之比为2 : 1: 2 B混合气体的压强不再发生变化 C混合气体的平均相对分子质量不再发生变化 D混合气体的密度不再发生变化A、D 【练习3】在一定温度下的密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应 A(s) + 2B(g) C(g) + D(g)已达到平衡的是 A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度 C. B的物质的量浓度 D. 气体的总物质的量B、C 题给反应是一个反应前后气体分子总

20、数不变的可逆反应。显然混合气体压强和总的物质的量始终保持不变，不能用来判断反应是否达到平衡；由于A是固体，所以密度是一个变化量，那么B的浓度也是一个变化量，因此当混合气体的密度、B的物质的量浓度不再变化时，说明反应已达平衡。 3.转化率=转化量/起始量100% （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。 任何化学反应都有一定限度，不同反应的限度不同。化学反应限度的大小取决于该反应可逆性的大小，可逆性小的反应，其反应限度比较大，反应物转化为生成物的比例较大；可逆性大的反应，其反应限度比较小，能够转化为生成物的

21、反应物的比例也较小。大多数情况下反应物不可能百分之百的转化成生成物，就是受反应限度的限制。 在200时，将amolH2（g）和bmolI2（g）充入到体积为VL的密闭容器中，发生反应：I2（g）+H2（g） 2HI（g）。(1)反应刚开始时，由于C（H2）= ，C（I2）= ，而C（HI）= ，所以化学反应速率 最大，而 最小（为零）。(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为C（H2） ，C（I2） ，而C（HI） ，从而化学反应速率（正） ，而（逆） 。(3)当反应进行到（正）与（逆） 时，此可逆反应就达到了最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓

22、度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强（或各组分的分压）都将 。 （1） 0 （正） （逆）（2）减小 减小 增大 减小 增大 （3）相等 保持不变 LmolVa/LmolVb/第二节.化学能与电能（要熟悉原电池工作原理与设计原电池） 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。 下列装置能够组成原电池，产生电流的是（ ） 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） 将负极与正极电极反应加起来

23、就得电极反应加起来。 Fe+Cu2+=Fe2+Cu （1）负极： 负极本身 ne-=金属阳离子Fe-2 e-=Fe2+（2）正极：溶液中阳离子+ne-=单质Cu2+ 2 e-=Cu（3）电极反应总式：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 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 :N2+3H22NH3 起始（始） 变化量（变化） 反应后（末） 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。 特别注意：变化量只能是：物质的量、物质的量浓

24、度或气体体积。 化学反应化学反应m mA(g) + A(g) + n nB(g) B(g) p pC(g)+ C(g)+ q qD(g)D(g)是否平衡是否平衡混合物体系中混合物体系中各成分的含量各成分的含量各物质的物质的量或物质的质量分数一定各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡平衡各物质的质量或质量分数一定各物质的质量或质量分数一定平衡平衡各气体的体积或体积分数一定各气体的体积或体积分数一定平衡平衡总体积、总压强、总物质的量一定总体积、总压强、总物质的量一定不一定不一定正、逆反应速正、逆反应速率之间的关系率之间的关系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了m m mol A mol A，同时也生成了，同时也生成了m m mol Amol A，即即v v( (正正) ) v v( (逆逆) )平衡平衡在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了n n mol B mol B，同时也消耗了，同时也消耗了p p mol C mol C，即即v v( (正正) ) v v( (逆逆) )平衡平衡v v( () : ) : v v(B) : (B) : v v(C) : (C) : v v(D) (D) m m : : n n : : p p : : q q ，v v( (正正) ) 不一定等于不一定等于v v( (逆逆) )不一定不一定