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文档简介

化学反应化学键的变化速率与限度反应体系能量变化传统电池干电池充电电池新型电池镍铬电池锂电池燃料电池镍氢电池锂离子电池应用转化(火电站)化学电池火电吸热反应放热反应应用反应条件控制提高燃料的燃烧效率电能热能本章知识结构知识内容化学键和化学反应中的能量关系化学能和热能的相互转化化学能转化为电能发展中的化学电源化学反应速率化学反应条件的控制能源与人类社会化学反应与能量化学反应限度化学能与热能化学能与电能化学反应的速率和限度第二章化学反应与能量化学能与热能1煤、石油、天然气燃烧放热,CaCO3在高温下才分解为CaO.化学能和热能之间怎样转化?一、化学键与化学反应中能量变化的关系思考:不同的燃料其组成不同,燃烧后放出的热量也不相等。为什么不同的燃料燃烧时放出的热量会不同?燃料在燃烧反应中产生的热能来自哪里?1、化学反应中能量的变化化学反应的本质以氢气在氯气中燃烧为例,用化学键的观点分析反应的本质过程。氢气在氯气中燃烧的微观解释Cl—Cl能量能量能量H—H化学键断裂吸收243kJ/mol能量新化学键生成放出431kJ/mol能量新化学键生成放出431kJ/mol能量H—H+Cl—Cl→2H—ClHClHCl化学键断裂吸收436kJ/mol能量反应物分子生成物分子中间状态化学键键能化学键键能H-H436C-H415.0Cl-Cl242.7O-H462.8Br-Br193.7N-H390.8I-I152.7H-Cl431.8C-C347.7H-I298.7对于某个确定的化学反应,如何判断它是放出能量还是吸收能量呢?键能越大含该键的分子越稳定化学键越牢固补充:键能(kJ/mol)及其作用键能的概念实验测得,在25℃,101KPa条件下,将1molH2(H-H)变为2molH原子需吸收436kJ能量,而2molH原子变成1molH2(H-H)放出436kJ能量,这个能量就是H-H的键能。放热反应反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量反应物总能量生成物总能量反应过程能量反应物的总能量高生成物的总能量低放出热量化学反应放出的热量反应物的总能量生成物总能量反应物总能量吸热反应生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量反应过程能量生成物的总能量高反应物的总能量低吸收热量化学反应吸收的热量E1E2反应物总能量+E1生成物总能量+E2==反应物总能量+E1==生成物总能量+E2(能量守恒)

化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程化学键与化学反应中能量变化的关系化学反应的本质一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学反应中能量变化的主要原因化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。思考:一个化学反应放热还是吸热取决于什么?从化学键的观点来分析能量的变化取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小在反应H2+Cl2

=2HCl中,已知H-H键能为436kJ/mol,Cl-Cl键能为247kJ/mol,H-Cl键能为431kJ/mol,判断该反应是反应化学键断裂时需要吸收能量。吸收总能量为:436kJ+247kJ=683kJ,化学键形成时需要释放能量。释放总能量为:431kJ+431kJ=862kJ,反应中放出的热量的计算:862kJ—683kJ=179kJ放热课堂练习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,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大部分分解反应多数铵盐溶于水放热反应燃料的燃烧(与O2的反应)中和反应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应(生石灰和水)物质的缓慢氧化常见的放热反应和吸热反应探索与总结二、化学能与热能的相互转化两条基本的自然定律(1)质量守恒定律:(2)能量守恒定律:一种能量可以转化为另一种能量,总能量保持不变。2、吸热反应和放热反应(1)放热反应(2)吸热反应根据能量变化情况角度分:(1)化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应(2)化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应实验探究1:铝与盐酸反应的能量变化思考与讨论:铝与盐酸反应的化学方程式:

。在反应过程中你将能看到什么现象?用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化?要明显的感知或测量反应中的热量变化,你在实验中应注意哪些问题?铝和盐酸的反应问题测定热效应前,为什么要把铝片放入NaOH溶液中煮沸?其中涉及的化学方程式是什么?现象有气泡冒出,溶液的温度明显升高。结论铝与盐酸反应的过程放出热量。实验探究2:氢氧化钡和氯化铵晶体的反应实验操作:怎样研磨固体样品?现象有能使湿的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气味气体产生;玻璃片上的水结成冰,使玻璃片与烧杯底被冰粘在了一起;用手触摸杯壁下部,有凉的感觉;烧杯中的固体便成糊状物。结论Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应的过程吸收热量。是吸热反应酸与碱的中和反应是吸热反应还是放热反应?实验2-3酸碱反应的本质:H++OH-=H2O酸碱中和反应都是放热反应中和热:酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。稀溶液中,强酸与强碱的中和热为定值:57.3KJ/mol数据测定结论盐酸的温度NaOH的温度反应后温度24℃盐酸和氢氧化钠溶液的反应是放热反应探究实验3:中和反应的热效应35.4℃24℃中和热的测定实验思考与交流:在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题?从两个方面考虑注重“量”的问题:如反应物的浓度和体积取定值;测量反应前后的温度值;做平行实验取平均值。尽量减小实验误差,如用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液;量液器最好使用移液管;搅拌使反应充分进行;及时散热,使混合液温度均衡;温度计的精确度高,最好使用精度为0.1℃或更高的温度计;盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小;使用绝缘装置,避免热量散发到反应体系之外;温度计要读准确。下列说法正确的是()需要加热才能发生的反应一定是吸热反应任何放热反应在常温条件下一定能发生反应反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热吸热反应在一定条件下才能发生反应氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,在反应中,破坏1molH-H键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是()

A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3

C.Q1+Q2<Q3D.Q1+Q2=Q3CDB课堂练习三、能源与社会1太阳能与人类生存三、能源与社会2社会发展与能源利用通过生物体的作用可以实现各种能量的相互转化;通过生物体的作用实现的各种能量的相互转化和利用更为合理、有效;人对科学知识的掌握越多,对能源的利用(人均耗能)越多;三、能源与社会3人类利用能源的3个阶段人类利用能源的三个时期:柴草时期化石能源时期多能源结构时期能源的分类:一次能源、二次能源能源的开发和利用离不开化学,过去、现在、将来都是如此。小结能量变化化学能转化为热能类型遵循能量守恒原理能量利用反应物的总能量大于生成物的总能量反应物的总能量小于生成物的总能量放热反应吸热反应减少污染燃料充分燃烧新能源的开发第二章化学反应与能量化学能与电能2一、化学能转化为电能火力发电原理及过程(分析火力发电的利与弊)燃烧蒸汽发电机热能机械能电能化学能火力发电的利与弊利:我国煤炭资源丰富廉价方便;电能清洁安全,又快捷方便,节省时间。弊:排出大量温室效应气体(CO2)和废气(SO2),能导致酸雨;产生废渣(有毒金属和致癌化合物)、废液;能量转化效率低。煤炭储量有限,是非再生能源过程燃烧氧化还原反应氧化剂与还原剂之间发生电子的转移火力发电将化学能经一系列能量转化为电能旧键断裂和新键形成、体系能量变化关键本质本质引起火力发电的化学本质分析原电池火力发电原理能否实现化学能和电能的直接转化?实验铜片上为什么有气泡?Cu有气体产生Zn有气体产生燃烧蒸汽发电机热能机械能电能化学能直接转化Cu无明显现象Zn有气体产生实验视频四个问题

(锌—稀硫酸—铜原电池)为什么电子由锌→铜?可用化学知识解释吗?(电势、逸出功、金属活泼性)电子能进入溶液吗?如何理解阳离子(H+)向正极移动锌极上应该有气泡冒出吗?(使用的锌片越纯越好,这样可以减少锌片上的气泡)原电池实例分析——铜锌电池实验2-4步骤1:把一块锌片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯里。步骤2:用导线将锌片和铜片连起来。实验现象锌片插入稀硫酸有气泡冒出铜片插入稀硫酸无明显现象锌片、铜片用导线连接在一起,并将锌片和铜片插入稀硫酸中锌片不断溶解,铜片表面上产生气泡,电流表指针发生偏转实验2-4_铜锌硫酸原电池铜锌原电池原理示意实验分析锌片:Zn-2e-

=Zn2+

(发生氧化反应)铜片:2H++2e-=H2↑

(发生还原反应)总反应:

Zn+2H+

=Zn2++H2↑原电池将化学能转变为电能的装置化学能电能氧化还原反应化学电池实验2-4_补充实验铜锌原电池盐桥作用原电池工作原理电极反应负极:Zn-2e-

=Zn2+(发生氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(发生还原反应)总反应:

Zn+2H+

=Zn2++H2↑(离子方程式)

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(化学方程式)原电池反应的本质是氧化还原反应。氧化反应Zn-2e-=Zn2+

铜锌原电池电解质溶液失e,沿导线传递,有电流产生还原反应阴离子阳离子负极正极2H++2e-=H2↑(-)Fe-2e-=Fe2+

(+)

2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑(-)Zn-2e-=Zn2+

(+)

2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑构成原电池的条件1形成条件一:通常用活泼性不同的两种材料作电极负极:较活泼的金属正极:较不活泼的金属或非金属(如石墨等)(不可以)构成原电池的条件2形成条件二:两极之间填充电解质溶液;形成条件三:必须形成闭合回路形成条件四:必须存在自发的氧化还原反应(可以)(不可以)盐酸酒精(不可以)(不可以)稀硫酸钢铁的析氢腐蚀苹果电池伏打电池化学能与电能间接:直接:电能化学能燃烧热能蒸汽机械能发电机装置原电池(反应本质)概念构成条件工作原理小结直接转化二、发展中的化学电源锌锰干电池的构造及工作原理铅蓄电池的构造及工作原理氢氧燃料电池的工作原理示意第二章化学反应与能量化学反应速率和限度3化学反应速率影响化学反应速率的因素化学反应限度一组竞速图片“快”和“慢”是相对的,是一种定性的比较,通常要确定一个参照物。你注意到了吗?食物变质瓦斯爆炸金属锈蚀节日焰火塑料降解了解化学反应速率的概念知道影响化学反应速率的因素化学反应的快慢(化学反应速率)提出问题如何描述化学反应的快慢?如何改变化学反应的快慢已达到调控反应速率?研究化学反应的新视角在实验中通常观察什么现象来确定化学反应进行的快慢?问题思考:如何定性的描述化学反应的快慢?气泡逸出快慢反应物消失的快慢浑浊程度颜色变化温度变化等……思考:问题一

物理学中用什么方式来表示物体运动的快慢?

问题二

化学反应过程中哪些量发生了变化?V=△S△t如何定量的描述化学反应的快慢?概念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来表示。数学表达式为单位浓度常用mol.L-1,时间常用s,min。mol/(L·min)或mol/(L·s)一、化学反应速率——概念及其单位V(B)=△C(B)△t用来表示化学反应快慢程度的一种物理量例1:1L某溶液中,反应物B起始物质的量为4mol,2min后B的物质的量变为2mol,求2min内B的物质的量浓度减少了

mol·L-1,平均每分钟B的物质的量浓度减少了

mol·L-1注意化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率不能用固体物质或纯液体来表示化学反应速率。

21一、化学反应速率——计算解:

0.5mol

=—————=0.1mol·(L·min)-1

10L×0.5min⊿n

v==——⊿n/v⊿t⊿c⊿t=——⊿t×v练习1已知反应2SO2+O22SO3在10L的密闭容器中进行,半分钟后,测得SO3的物质的量增加了0.5mol,求SO3的化学反应速率0.01mol/L•minN2+3H2=2NH30.005mol/L•min0.015mol/L•min解:5min内生成NH3的物质的量为:△C(NH3)=1.7g17g/mol2L=0.05mol/LV(NH3)=0.05mol/L5min=0.01mol/(L·min)练习2反应N2+3H2=2NH3在2L的密闭容器中发生反应,5min内NH3的质量增加了1.7g,求V

(NH3)、V(N2)、V(H2)。V

(H2)=

0.015mol/(L·min)V

(N2)=

0.005mol/(L·min)V

(H2):V

(N2):V

(NH3)=

?V

(H2):V

(N2):V

(NH3)=

3:1:2同一反应中用不同的物质来表示反应速率时其数值可能不同(但意义相同)各物质的速率之比等于方程式计量数之比

mA+nB==pC+qDV(A):v(B):v(C):v(D)==m:n:p:q(1)>(4)>(2)=(3)练习3反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的化学反应速率为:(1)V(A)=0.3mol/L·s(2)V(B)=0.6mol/L·s(3)V(C)=0.4mol/L·s(4)V(D)=0.45mol/L·s则该反应速率的快慢顺序为———————————不同条件下,比较同一化学反应的快慢时,应选取同一参照物。即将不同物质表示的化学反应速率转化成同一物质表示的化学反应速率后,再进行比较。先“转化”后“比较”。结论:相同条件下,同一化学反应中,各物质表示的化学反应速率之比等于方程式中相应的化学计量数之比。对于反应mA+nB==pC+qD

存在:V(A):v(B):v(C)

:v(D)==m:n:p:q同一化学反应,用不同物质表示该反应的化学反应速率时,其数值可能不同,但表示的意义相同。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。不同条件下,比较同一化学反应的快慢,应取同一参照物.即要将不同物质表示的化学反应速率转化成同一物质表示的化学反应速率一、化学反应速率——推论练习4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)=amol/(L·s),v(B)=0.5amol/(L·s),v(C)=amol/(L·s),则该反应的化学方程式为:______________________反应A(g)+3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反应,0.5min内C的物质的量增加了0.6mol,有关反应速率正确的是()V(A)=0.005mol/(L·s)V(C)=0.002mol/(L·s)V(B)=V(A)/3V(A)=0.001mol/(L·s)2A+B=2CA二、影响化学反应速率的条件反应物的性质——内因镁铝与盐酸反应速率比较为什么镁与盐酸反应比铝剧烈?镁的活动性比铝强。是反应物本身的性质。外界条件对化学反应速率的影响温度当其它条件不变时,升高温度可以加快化学反应速率。催化剂催化剂能极大的地加快化学反应速率物质现象结论Mg剧烈反应并放出大量的气泡Mg比Al反应剧烈Al能反应并放出气泡镁铝与盐酸反应速率比较温度对化学反应速率的影响判断的依据:产生的气泡更多(更快);固体的质量减少得更快;溶液的温度更高问题产生的气体是什么?什么现象能说明你的结论?FeCl3的作用是什么?现象记录与结论①结论1:当其它条件不变时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大,带火星火柴复燃升高温度,反应速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度,反应速率减小2H2O2=2H2O

+O2现象记录与结论催化剂对化学反应速率的影响现象记录与结论②结论2:加入催化剂(正)能加快化学反应的速率。现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出,较慢MnO2能加快反应速率FeCl3能加快反应速率无催化剂反应较慢现象记录与结论外界条件对化学反应速率的影响反应物浓度结论3:增大反应物的浓度反应速率加快,减小反应物的浓度反应速率减慢.固体表面积结论4:增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分).增大压强呢?结论5:对于气体参加的反应来说,压强增大化学反应速率增大;减小压强,化学反应速率减小固体表面积对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响1实验分析——浓度影响速率③实验原理S2O32—+2H+==S↓+SO2+H2O实验数据记录实验结论3:其它条件不变时,增大反应物浓度,可加快反应速率序号V(Na2S2O3)/mLV(H2O)/mLV(H2SO4)/mLt/s15521122732743100251浓度对化学反应速率的影响2现象记录与结论③实验目的:不同浓度下收集等体积H2所需时间比较实验原理:Zn+2H+==Zn2++H2↑数据记录实验结论:其它条件不变时,增大反应物浓度,可加快反应速率。问题讨论:锥形瓶——相同规格锌粒——数目相同,表面积大小尽可能相同;温度、压强——溶液浓度相同,常压体积等。94s21s序号气体体积/mL稀硫酸的浓度(mol/L)t/s18.71942421判断化学反应进行得快慢的方法有哪些?产生气泡的快慢;固体质量的变化;温度的变化;浑浊程度;颜色变化……只能粗略的估计化学反应进行的快慢(定性角度)准确的反映化学反应的快慢需要统一的定量标准方法归纳V=△S△t影响因素内因;反应物本身的性质外因;w、c、p、s、催化剂等神奇的催化剂催化剂能极大地改变反应速率,而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化,具有高度的选择性(或专一性)。物理性质呢?改变吗?化学反应的速率和限度化学反应限度3

①2H2+O2===2H2O

已知:2mol1mol②2SO2+O22SO3

已知:2mol1mol2mol?<2mol?思考与交流思考:我们知道在化学反应中,反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的,那么,在实际反应中,反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢?催化剂△数据分析结论由上可知可逆反应进行得不完全,正、逆向反应同时同条件进行。化学反应物不可能全部转化为生成物,存在一定的化学反应限度。其实任何化学反应的进程都有一定的限度(可逆性),反应物不可能完全参加了反应,有些能进行地较彻底(非可逆反应),有些反应是不彻底的,甚至是可逆的(可逆反应)。

010203040506070SO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999物质的量浓度(mol/L)时间(min)

2SO2+O22SO3催化剂△反应

观察下列数据表,思考:

2SO2+O22SO3催化剂△反应5010.59<10可逆反应:在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。N2+3H22NH32SO2+O22SO3Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)22H2OH2↑+O2↑14CO2+C2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有

。二、化学反应限度充电放电电解点燃催化剂高温高压催化剂△√×√×14CO2、14C、14CO可逆反应特点可逆反应不可能完全进行到底正反应和逆反应发生的条件相同。如果对反应体系施加影响化学反应速率的措施,正反应的速率和逆反应的速率都受影响。各反应物、生成物共同存在。任何一种物质的转化率都小于1,任何一种物质的存在量都大于0。可逆反应过程分析当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大?随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化?随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化反应会进行到什么时候“停止”?此时,反应物和生成物浓度如何变化?给这个状态命名反应真的停止了吗?你能用图像表示此过程吗?反应物正反应速率大反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大。v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大。当正反应速率与逆反应速率相等时,反应物和生成物浓度不再改变平衡状态NO!处于动态平衡反应速率v(正)v(逆)v(正)=v(逆)t1时间(t)0化学平衡状态的建立_Vt—t图分析过程分析的3个阶段反应开始阶段:t=0时,v(正)最大,v(逆)==0反应过程分析:t<t1:v(正)减小,v(逆)增大,v(正)>v(逆).特定时刻分析t=t1:v(正)=v(逆)v(正)=v(逆)的状态为平衡状态注意点物质变化的趋势:对体系中的某一具体物质,它的生成量和消耗量在平衡的这一刻是相等的条件发生变化时,平衡可能被破坏?☆☆逆、等、动、定、变2.化学平衡状态概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应的速率相等,反应物和生成物浓度保持不变的状态。特征逆:可逆反应等:V(正)=V(逆)动:动态平衡,V(正)=V(逆)≠0定:反应物和生成物浓度保持不变变:条件改变,化学平衡发生移动其中,“等”和“定”判断化学反应是否处于平衡状态的关键在一定条件下的可逆反应经过一定的时间后,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度。任何可逆反应的进程都有一定的限度,只是不同可逆反应条件不同的限度不同罢了。平衡状态是可逆反应在一定条件下进行的最大限度。对平衡状态的理解例如,一定条件下,可逆反应

N2+3H22NH3对该可逆反应,表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示:单位时间内,有1molN2消耗,同时有1molN2生成单位时间内,有3molH2消耗,同时有2molNH3消耗单位时间内,有1molN2生成,同时有2molNH3生成以上均表示v(正)=v(逆)如何理解V(正)=V(逆)?知识巩固1对于可逆反应M+NQ达到平衡时,下列说法正确的是()M、N、Q三种物质的浓度一定相等M、N全部变成了Q反应物和生成物的浓度都保持不变反应已经停止在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)。达到平衡状态的标志是()C的生成速率和C的分解速率相等.单位时间内生成1molA同时生成了3molB.A、B、C浓度不再变化.A、B、C的分子个数之比为1:3:2

CAC知识巩固2对于达到平衡状态的可逆反应:N2+3H22NH3

,下列有关叙述正确的是反应物和生成物浓度不再发生变化反应物和生成物的浓度相等N2和NH3的质量分数相等正反应和逆反应不再进行对于可逆反应M+NQ达到平衡时,下列说法正确的是()M、N、Q三种物质的浓度一定相等M、N全部变成了Q反应物和混合物的浓度保持不变反应已经停止AC知识巩固3在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是()开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零随着反应的进行逆反应速率逐渐增大,最后保持恒定随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定在一定温度下,2NO2(g)N2O4(g)(无色)的可逆反应中,下列情况属于平衡状态的是()N2O4不再分解v(N2O4):v(NO2)=1:2体系的颜色不再改变NO2的浓度与N2O4的浓度之比2:1B

C知识巩固4可逆反应达到平衡的重要特征是:反应停止了正、逆反应的速率都为零正、逆反应都还在继续进行正、逆反应速率相等一定条件下,可逆反应达到平衡时:单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数反应物浓度等于生成物浓度反应物与生成物浓度保持不变混和体系中各组成成份和含量保持不变DCD在一定温度下的定容容器中,当下列的物理量不再发生变化时,表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态的是:()混合气体的压强混合气体的密度气体的总物质的量A的物质的量浓度对反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的以下叙述中,能说明恒温下已达平衡状态的反应容器中,压强不随时间改变而改变反应容器中,A、B、C、D能共存反应容器中,A、B、C、D质量不再改变反应容器中的各物质物质的量不随时间变化BCD知识巩固5考考你的观察力从图中,你观察到了什么?三、化学反应条件的控制在生产和生活中,人们希望促进有利的化学反应,抑制有害的化学反应,这就涉及到反应条件的控制“提高煤的燃烧效率”分析将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤充分燃烧。空气不足,煤得不到充分燃烧;且污染环境。空气过量,浪费能源,因为废气要带走能量应选择保温性能好,提高炉膛温度的材料将废气通过装有冷却水的管道,充分吸收还可以使用助燃剂等提高煤的燃烧效率的措施措施尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率.关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触,且空气要适当过量。尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能的利用率。提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件(包括环境)意义节约能源、节省资源、减少污染(煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分)知识应用我们在生产、科研和生活中都需要控制化学反应的条件。有利的反应,要想办法增大反应速率:如升高温度使用催化剂,增大反应物浓度‥‥‥有害的反应,要设法降低反应速率:如降低反应温度,使用负催化剂或隔离会引发反应的物质控制副反应的发生‥‥‥小结:化学平衡的判断判断一个可逆的化学反应是否达到一定条件下的最大限度——化学平衡,可用如下方法:V(正)=V(逆),则达平衡。体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数或质量分数保持不变,则达平衡。有气体参加的前后系数改变(不同)的可逆反应,总压强保持不变,总体积不变,总物质的量不变,密度不变,平均相对分子质量不变,则达平衡。但对于反应前后系数不变(相同)的则不一定达平衡。对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应,颜色不随时间发生变化,则达平衡。对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等,则达平衡。当体系温度不变,则达平衡。第二章化学反应与能量复习课化学反应与能量一、化学反应与能量1、任何化学反应都伴随着能量的变化!反应物总能量>生成物总能量反应放出能量

EAEB反应物总能量<生成物总能量反应吸收能量2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。反应物生成物化学反应=旧化学键断裂+新化学键形成

(吸收总能量E1)(放出总能量E2)当E1

>E2

反应吸收能量当E1

<E2

反应放出能量放热反应和吸热反应3、一种能量可以转化为另一种能量,能量是守恒的,这就是能量守恒定律。4、化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化——吸热或放热。从能量角度看:△H=EB-EA当E反>E生△H<0

放热反应当E反<E生△H>0吸热反应从键能角度看:△H=E1-E2当E反>E生△H>0吸热反应当E反<E生△H<0放热反应吸热反应C+CO2H2+CuOC+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大部分分解反应多数铵盐溶于水放热反应燃料的燃烧(与O2的反应)中和反应活泼金属与水或酸的反应大部分化合反应(生石灰和水)物质的缓慢氧化常见的放热反应和吸热反应练习1下列说法中正确的是()物质发生化学反应都伴随着能量变化.伴有能量变化的物质变化都是化学变化.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.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.下列变化中属于吸热反应的是()(1)液态水汽化(2)高温锻烧石灰石(3)浓H2SO4稀释(4)KClO3分解制O2

(5)生石灰与水反应生成熟石灰A、C

(2)(4)练习23、拆开1molH-H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436KJ,946KJ,形成

1molN-H键需放出能量391KJ,则1molN2生成NH3需

热量

kJ解释:N2+3H22NH3生成2molNH3形成6molN-H键时要放出6molX391KJ/mol=2346KJ能量,拆开1molN≡N键和3molH-H键时要吸收的总能量为946kJ+3molX436KJ/mol=2254KJ,整个过程表现为放出热量为2346KJ-2254KJ=92KJ放出能量反应坐标3H2+N26H

+2N

2NH32254KJ2346KJ92KJ92二、化学能和电能的转化定义:将化学能转化为电能的装置构成条件:两极一液一连线判断:负、极和电子流向

(从活泼性比较、电子得失、氧化还原反应等多角度判断)工作原理:(总的氧化还原反应,电极反应)分析常见、简单电池工作原理。设计简单电池。比较金属活动性强弱。加快化学反应速率判断溶液pH变化。原电池应用知识应用1已知空气—锌电池的电极反应为:锌片:Zn+2OH――2e-=ZnO+H2O石墨:1/2O2+H2O+2e-

=2OH-

据此判断:锌片是()负极,并被氧化负极,并被还原正极,并被氧化正极,并被还原Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池中:①Cu作____极,②Fe作____极电极反应式是:负极____________

正极_____________总反应式是___________________________A正负Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+H2SO4=FeSO4+H2或Fe+2H+=Fe2++H2

知识应用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,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,则这四种金属的活动性顺序由强到弱为:

。如图装置,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列各组中的哪一组()

A是锌,B是铜,C为稀H2SO4

A是铜,B是锌,C为稀硫酸A是铁,B是银,C为AgNO3溶液A是银,B是铁,C为AgNO3溶液

a

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