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文档简介
高考第一轮复习(必修2—2)第二章化学反应与能量要求:1、认真听讲
2、适当做好听课笔记
3、及时做相应的巩固练习第二章化学反应与能量化学反应与能量的关系
化学能与热能
化学能与电能
化学反应速率与限度可燃物燃烧产生的能量是从哪里来的?Na+Cl-电子转移不稳定稳定更稳定化学反应的本质是什么?金属钠氯气旧键断裂新键形成一、化学键与化学反应中能量变化关系H+H→
H–H;∆H=-436kJ/molH-H→
H+H;∆H=+436kJ/molCH4→
C+4H;∆H=+1660kJ/mol
形成1mol化学键时释放的能量或断开1mol化学键所吸收的能量叫做键能1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因C+4H→CH4
;∆H=-1660kJ/mol
当E反>E生反应吸收能量当E反<E生反应放出能量2、从键能的角度看:
反应物生成物化学反应:旧化学键断裂新化学键形成
吸收能量E反放出能量E生化学反应都伴的能量变化通常表现为热量表示为:△H=∑E反—∑E生
有热量放出的反应为放热反应;吸收热量的反应为吸热反应。二、化学能与热能的相互转化
1、能量不会自然产生,也不会自然消失,只能从一种形式的能量转化为另一种形式的能量,能量是守恒的,这就是能量守恒定律。
2、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
实验2-1铝和盐酸的反应
实验2-2氢氧化钡与氯化铵反应怎样表示这些反应呢??(放热)(吸热)实验2-1现象结论产生无色无味气体,溶液温度升高。Al与盐酸反应产生H2,同时放出大量热量。2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;∆H<0
实验2-2现象结论产生无色、有剌激性气味的气体,杯底的水结冰,温度降低许多。Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O;
∆H
>0
反应产生NH3,同时吸收大量热量。结论:H++OH-=H2O;∆H=-56.80KJ/mol实验2-3中和热的测定现象:溶液温度升高3.4℃实际应为-57.3KJ/mol在化学方程式右端标明反应过程中热量变化的化学方程式叫热化学方程式热化学方程式的书写方法和意义(1)书写方法①
∆H写在方程式的右边,并用“;”隔开②注明∆H的“+”与“-”,放热反应为“-”,吸热反应为“+”。③必须标明物质的聚集状态(气态用“g”,液态用“l”,固态用“s”,溶液用“aq),物质的状态不同反应热不同。C(s)+O2(g)=CO2(g);
∆H=-393.5kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);∆H=-183.9kJ/mol
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);∆H=-57.3kJ/molCaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);
∆H=+168.87kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);
∆H=-483.2kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);∆H=-571.6kJ/mol
④各物质的计量数只表示物质的量,不表示微粒数,可用分数。∆H与计量数成正比,同样的反应,计量数不同,∆H也不同。2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);
∆H=-483.2kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);∆H=-241.6kJ/mol
化学能热能煤、石油等可燃物燃烧产生化学反应发生的动力如CaCO3分解成CaO(2)意义:热化学方程式不但可以表示化学反应中物质间的变化关系,还可以表示物质的计量数、聚集状态与反应热(∆H)之间的关系。现代社会中使用最为普遍的能源?电能——又称电力(二次能源)电力是怎样产生的?三、化学能与电能的相互转化
化学能(燃料)热能机械能电能燃烧蒸汽发电机(蒸汽轮机)(2)存在的问题:经多次转换,能量损耗大,燃料的利用率低;环境污染严重。(1)能量转换:1、火力发电(3)燃烧的本质是氧化还原反应,而氧化还原反应的本质是电子转移。2、原电池(1)定义:将化学能转变成电能的装置叫做原电池。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实验2-4(工作原理)现象:锌片不断溶解,铜片上有气泡产生,电流表的指针发生偏转。结论:电路中有电流通过,化学能转变成了电能。电子流出,电流流入电子流入,电流流出(2)电极名称:模拟动画(3)电极反应式负极:Zn–2e-=Zn2+氧化反应正极:2H++2e-
=H2↑
还原反应(4)总反应式(两个电极反应之和)
Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑原电池反应的本质是:氧化还原反应。(5)原电池原理:负极发生氧化反应,正极发生还原反应,电子从负极经外电路流向正极,从而产生电流,使化学能转变成电能。(电流方向呢?)(6)原米电池杜组成舱条件①两种排活泼师性不陡同的岔金属(或盖其中蒸一种早为能蜂导电暗的非滥金属唇,如及“碳冠棒”击)作电那极其中孤较活瓣泼金划属为业负极绸。较既不活舰泼金颜属(界或非铃金属拼)为惜正极枯(正极价一般棒不参卷与电润极反阿应,统只起膛导电暮作用)。②电解颜质溶斗液(炉做原侦电池趴的内填电路诱,并笨参与召反应鸡)③形成场闭合驳回路④能自类发地把发生氧化姐还原胡反应两极湾一液鸡一连急线练习下列推装置秃中属圣于原电电池移的是煎:〇〇〇〇〇ZnZnZnZnZnC(石墨)CFePbFeCuCuFeC稀H2SO4稀H2SO4HCl溶液稀H2SO4稀H2SO4稀H2SO4CH3COOH溶液CuCl2溶液CuCl2溶液酒精①②③④⑤⑥⑦⑧⑥④⑦④负极(Fe):Fe皆-限2锹e-=圣Fe2+正极(C史):2H++依2e-=衰H2↑总反仍应式蛇:Fe势+垦H2SO4=财Fe优SO4+牲H2↑电极扎反应时式:⑥负极(Z柜n):Zn个-2蛇e-=沸Zn2+正极(Pb):2H++2温e-=易H2↑总反矿应式环:Zn健+2嗓CH3CO驱OH押=扛(C弓H3CO溜O)2Zn盟+H2↑⑦负极(F锯e):Fe孔-2偶e-=摩Fe2+正极(C宅u):Cu2++2桥e-=课Cu总反差应:Fe甩+C品uC于l2=杜Fe零Cl2+C霜u(7)原询电池纯原理匙的应需用①制作曲化学柄电源②加快规反应筒速率呜:例如府,实披验室哈制H2时,腐由于丽锌太童纯,械反应肤一般嘉较慢仇,可亦加入泰少量Cu陕SO4以加白快反浩应速慎率。③判断黄金属猜活动炉性的遮强弱④揭示稼钢铁法腐蚀泪的原接因及宿防止蹲钢铁害的腐楼蚀。钢铁万中含柿有碳仅,可牵与Fe组成源原电膀池,卖发生塑原电啊池反慢应而川使钢轮铁遭邻到腐败蚀防止炎钢铁骗腐蚀喷:在钢堵铁的煌表面释焊接唱比Fe更活文泼的稠金属令(如Zn),巨组成堂原电灿池后虫,使Fe成为朋原电怎池的址正极正而得秀到保朱护。钢铁生的析氢腐蚀花:负拴极:Fe颠–果2吃e-=颗Fe2+正极及:2H++惭2e-=违H2↑钢铁多的吸氧腐蚀踏:负极栗:2F枯e干–基4e-=痛2F国e2+正极羽:2H2O豪+铅O2+朴4e-=桐4O治H-四、相发展申中的咬化学无电源干电池铅蓄电池锂电铃池空气电池1、干忧电池(一琴次电止池)总反帅应:Zn踏+2串NH4+=管Z铃n2++2蔬NH3↑+末H2↑Zn绕+M辟nO2+2数NH4Cl寸=2严Mn蔑O(匀OH陷)+躺Zn帆(N泰H3)2Cl2电极忽反应冻:负极反:Zn-2e-=Z绍n2+(抢氧化粗反应复)正极册:2N壤H4++2费e-=2额NH3↑+迫H2↑(浩还原末反应粉)电解无质为NH4Cl、Mn侄O2和淀粉性糊形隶成的肤糊状投混合壤物有什轰么不盖足之姥处?使用镇不当肤时有什什么截危害愤?怎样括进行较改进鹊?随着乖用电兴器朝鸦着小型脖化、帅多功市能化胜发展的腥要求翁,对裹电池症的发展蚕也提秘出了烦小型袭化、多功扰能化韵发展斥的要勿求。体积隙小、绘性能毛好的扁碱性修锌-情锰电羽池应运陕而生冷。这赴类电急池的哥重要皮特征酿是电解棋液由原颈来的之中性吹变为栏离子谈导电吩性更拘好的碱性,负极恩也由厦锌片阔改为国锌粉,反句应面霜积成殃倍增水长,敏使放奖电电驰流大寇幅度谊提高帽。2、可烟充电包电池…铅蓄赞电池(二瘦次电牙池)总反购应:Pb期+P严bO2+2犁H2SO4=2以Pb外SO4+2么H2O总反匪应:2P咳bS融O4+2膨H2O=惕Pb垫+P由bO2+2脱H2SO4负极接:Pb描+S如O42--2e-=P液bS绩O4正极料:Pb威O2+S滴O42-+4句H++2死e-=P晕bS指O4+绢2H2O负极帽:Pb奏SO4+2e-=愚Pb低+S抓O42-正极糊:Pb迁SO4+筋2H2O-2e-=法Pb缴O2+S无O42-+4抄H+2、铅赶蓄电朗池…可充济电电遣池(二眠次电冒池)
总反应:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O放电充电3、新单型燃跑料电痛池燃料趣电池贞不是封把还岭原剂匀、氧悼化剂策物质脾全部矛贮藏兵在电住池内透,而莫是在雪工作偏时,排不断吴从外鉴界输抛入,璃同时贴将电悟极反刃应产毅物不然断排娱出电畏池电极干反应赛:负晌极:2H2+4痛OH--脉4e-=兄4H2O正极鄙:O2+守2H2O暮+州4e-=笛4O怒H-总反老应:2H2+O2=2H2O4、环扮保问号题——电池陷的回葬收利豆用化学赌反应让的特这征?榨?物质克的变镜化和顿能量挂的变化捆。面对腔一个星具体部的化英学反哀应,所人们许最关扛心的帜是?快慢猎和进运行的消程度第三郊节化学栏反应饲的速滩率和须限度五、市化学乐反应宇的速称率思考惭与交伯流:而溶挺洞的控形成累、化睡石燃恶料的船形成愚都很慢。炸药麻爆炸煎、离府子反推应都很快,在挎一瞬蜂间便除可完肚成;金属悟锈蚀碍、食夏物腐杏败和挠塑料殊老化聪都较慢;1、化蠢学反沙应速哨率及并表示逢方法化学福反应存速率占是用植来衡岭量化法学反跨应进厨行快衫慢程环度的物理既量。通常酸用单尝位时探间内反应威物浓予度的估减小或生成替物浓宁度的喊增大来表悬示化快学反鲁应速犁率。即:V=△C/△t单位矛:mo幸l•哭L-1•S-1(mo药l/君L•爆S)或mo徒l•摇L-1•m固in-1(m天ol姿/L•寸mi底n)例如恐:在合鲜成氨霞反应N2+3竞H2=固2N肾H3中,H2的浓声度在2分钟受内由8m悬lo简/L变为2m匙ol屠/L,该还化学晨反应雁的速山率是鼻多少傲?是:V(H2)=谜3m坏ol布/L炉•m龙in?还是得:V(N2)=沸1m冰ol描/L存•m郊in?V(NH3)=危2m悼ol送/L胀•m絮in都可崖以!(1)在定牧量表乳示一驾个化远学反柳应的贴反应优速率蛇时,惩必须弯指明卷是用哪一拐种物波质来表愤示。如:V(N2)=△C(哗N2)/摸t秧=1聚m别ol•L-1•S-1(2)化学划反应宴速率膜都取正值,且畅是某蜓一段骑时间张内的平均擦速率。(3)在同愚一反香应里粗,用赤不同驴物质祖的浓歪度变党化表锄示的批化学壳反应傲速率柄不一著定相伐同,由但实束际意至义相泄同,许且各物擦质的故反应派速率暂之比等于瓦其化学边计量峡数之弦比。(4)固体和纯液肌体的浓测度视嫂为常睡数(黑保持兆不变闹),的因此风,它齐们的锯化学唉反应叠速率出也视裳为常数。2、化浊学反争应速斜率的势影响省因素(1)内因且(决栋定作兆用)些:反司应物皱的性竿质(2)外因晴(外糕界条移件)①浓度字、温堆度的策影响唱:实验现象茧:浓恐度大快时速舍率较跃快,奶加热全时速上率加懂快结论2:在节其它头条件暖不变斧时温著度升仗高,形化学踏反应析速率疼加快跑。结论1:在诸其它种条件锡不变报时,畅增大陪反应沙物的植浓度仿,可群以增读大反赖应速这率。实验2-获5②催化投剂的里影响装:实验2-6现象岩:加入砌了Mn猾O2或Fe鼠Cl3的产掏生气魂泡很朴快,未加Mn伍O2或Fe斩Cl3的则绕反应获较慢浙。结论:催化剂能极大地加快化学反应速率2H2O2====2H2O+O2↑MnO2③压强锄的影隙响:对于制有气织体参珍加的税化学协反应匠,增讨大压陪强一般可以减小气体级的体积,从脑而使涝反应刻物的浓度秒增大,因柏此,惰也可相以增大怎反应要速率。④其它宇条件头:如光及、反梅应物估颗粒团大小矩、溶答剂、穷反应陡物的冲状态锻等都外可以者影响旧化学完反应倚速率爱。六、化学出反应筐的限便度实验2-7(简质笔画延演示石)现象秤:清液爱中加僻入Na2CO3后,觉又有叉白色妇沉淀沫产生结论麦:SO42-不能匹使Ca2+完全蹲沉淀游,加喷入Na2CO3后,价又生哲成了码更难绸溶的Ca单CO3沉淀原因:CaSO4沉淀在溶液中存在:
CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)
当v(正)=v(逆)时,沉淀量不变科学世研究辅表明福,不屑少化辣学反多应都曲具有景可逆茶性,犯如:SO2+H2OH2SO3Cl2+H2OHCl+HClON2+3H22NH32SO2+O22SO31、当一糕个可间逆反首应进淘行到正反驼应速仰率与逆反床应速绳率相等皇时,反应尾物和生成讽物的浓饥度不沫再改场变,骂达到表面衫上静哗止的一指种“平衡爹状态”,色这就圆是这灭个反袖应所插能达茎到的限度。(1)在一定慨条件柴下的可逆伤反应里,祖当正反甩应速我率与逆反勾应速饺率相等,反应制物和生成瓦物的浓庭度不枪再改黎变的状福态叫袄做“化学院平衡熄状态”。逆:化学续平衡绿研究罩的对亮象是可逆吵反应。等:v(正)=v(逆)(是瘦化学纠平衡尿状态减的本质)。动:是动态砌平衡,正悔、逆冷反应总还在骂不断优进行耻,正、妖逆反明应速阁率相某等,刷但不取等于却零。(2)化学镇平衡著状态的特捧征:逆、霸等、驾动、早定、买变。2、任何谅化学彩反应领的进孤程都且有一尚定的词限度抵,观只是贴不同撇反应凯的限干度不透同罢轮了。3、在可目逆反拳应中膝,反乎应物既不能树按化表学计傲量数届之比雪完全阴转化疼为生错成物,因此,反应够物的转化销率小于10莲0%。如:浓度、温度、压疼强、射催化遇剂等冰。5、化学艺反应经的限半度可章以通尸过改哀变条邀件而涌改变伤。4、有些最反应巩的可绢逆性惨很小捞,如Ag++C铃l-=Ag序Cl↓一般娇可视开为不害可逆卸反应决。定:平衡耻时,昂各组鄙分的饰浓度作保持份一定浑(是化学侄平衡状搁态的外观影特征)。变:当外界呆条件发生改变时,挠则原猾平衡可能被破坏,各组横分的皂浓度您就会筝随之发生些变化,在属新的一辛定条辛件贤下又它会建依立新闻的平楼衡状轮态。如果发改变重影响包化学摄平衡峰的一绪个条敏件,垂
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