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1/6第二章化学反应与能量知识点总结第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、化学反应的实质：2、旧键的断裂需要能量，新键的生成需要能量。所以说，是物质在化学反应中能量变化的主要原因，物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的。3从化学反应的热效应来分类：化学反应可以分为：与。4、从反应物与生生成物的总能量高低分析吸热反应与放热反应：吸热反应：∑E反应物∑E生应物放热反应：∑E反应物∑E生应物二、化学能与热能的相互转换1、化学反应必须遵循的两条基本的自然定律：与。2、因为反应物的总能量与生成物的总能量不等，所以任何化学反应都伴随着能量的变化。化学反应中的能量变化通常主要表现为的变化。3、吸热反应：列举：4、放热反应：类型：5、吸热反应、放热反应与加热之间的关系：6、中和热（1）定义：（2）测定方法：第二节化学能与电能一、能源分类：1、一次能源：2、二次能源：二、化学能与电能的相互转换1、火力发电厂能量转换关系：2、原电池工作原理：实验：铜锌原电池现象：3、原电池概念及探究：（1）定义：（2）实质：（3）构成条件：（4）构成前提：（5）电极构成：负极：还原性相对较强的金属正极：还原性相对较弱的金属或非金属外电路内电路电荷流向电流流向例如：铜锌原电池，电解质溶液为稀盐酸电极反应式：正极：负极：总反应式：（6）重要应用：I、金属防腐：铁与铜相连，处于电解质溶液中，铜片受保护II、制作电池：制作干电池、铅蓄电池、新型高能电池III、提高化学反应速率：用粗锌代替纯锌制取H2，反应速度加快（7）电化学腐蚀：a、析氢腐蚀：Fe负极：正极：总的电极反应式：b、吸氧腐蚀：Fe负极：正极：2/6总的电极反应式：4、原电池设计方法：I、能自发发生的氧化还原反应；II、把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应两个半反应，由此确定电极反应III、确定电极材料及电解质溶液例如：将Fe+2FeCl3=3FeCl2设计一个原电池。三、发展中的化学电源1、干电池Zn-Mn干电池负极：正极：总的电极反应式：使用过程中，锌片会逐渐溶解，最后糊状的电解质也会泄露，故电池长期不用应从电器中取出，为了延长使用时间和提高性能，将NH4Cl改为KOH，制成碱性锌锰电池。2、充电电池：又称二次电池I、铅蓄电池（-）Pb︱稀H2SO4︱PbO2(+)负极：正极：总的电极反应式：特点：电压稳定，可以循环使用，但长期使用会消耗稀硫酸，故需要定期在负极补充稀硫酸溶液，以确保铅蓄电池的使用寿命。II、镍镉电池：新型的封闭式体积小的充电电池以Cd为负极，NiO(OH)为正极，以KOH溶液为电解质，寿命比铅蓄电池长。特点：使用寿命长，但Cd为致癌物质，且对环境会造成严重污染。III、锂电池（-）Li︱LiAlCl4SOCl2（亚硫酰氯）︱C（+）3、燃料电池a、氢氧燃料电池高效无污染（-）C︱KOH溶液︱C（+）负极：正极：总的电极反应式：（-）C︱HCl溶液︱C（+）负极：正极：总的电极反应式：b、甲烷燃料电池（-）Pt︱KOH溶液︱Pt（+）负极：正极：总的电极反应式：第三节化学反应的速率和限度一、化学反应速率:1、定义：用来衡量化学反应进行的快慢程度的一个物理量。2、表示方法：3、数学表达式：4、单位：注：（1）化学反应速率均为正值，没有负值；只有大小没有方向（2）化学反应速率通常指的是某物质在某段时间内的平均速率，而不是某时刻的瞬时速率（3）纯固体或纯液体的浓度是不变的，因此，对于有纯固体或纯液体参加的反应一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率（4）对于同一个反应在相同的时间内，用不同物质来表示其反应速率，其数值可能不同。因此，在表示化学反应速率时，必须指明是用体系中哪种物质作标准。5、同一反应，同一时间内，aA+bB=cC+dD∨A:∨B:∨C:∨D=a:b:c:d6、比较一个化学反应的反应速率快慢，必须是找同一物质做标准，同时要注意单位一致。7、影响化学反应速率的因素：（1）内因：参加反应的物质本身的性质；3/6（2）外因：a浓度事实：Cu+HNO3(稀)Cu+HNO3(浓)结论：参加反应的物质浓度越大，反应速率越b温度H2O2+FeCl35℃较慢产生少量气泡H2O2+FeCl3常温较快产生大量气泡H2O2+FeCl340℃很快产生大量气泡结论：其他条件相同的情况下，温度升高，化学反应速率注意：该结论对放热反应和吸热反应都适用。c压强：物理学上，压强与体系的体积成反比，增大压强，体系的体积减小，物质的浓度增大，反应速率增大。若增大压强没有改变反应物的浓度，则反应速率不变。d催化剂加入催化剂能同等程度地改变反应速率。正催化剂：加快反应速率；负催化剂：减慢反应速率二、化学反应的限度“化学平衡状态”1、特征：①逆：；②等：；③动：；④定：；⑤变：；2、化学平衡状态的建立与途径无关。3、判断可逆反应达到平衡状态的标志：直接判断法：①∨正=∨逆≠0②反应混合物各组分浓度不变③同一物质的消耗速率与生成速率相等特例判断法：①对反应前后气体物质分子总数不变的可逆反应来说，混合气体的总压强、总体积、总物质的量、平均摩尔质量不随时间变化而变化时反应即达到平衡状态；②有颜色变化的可逆反应，当颜色不随时间变化而变化时，化学平衡状态已建立。4、不同的平衡体系达到平衡状态时，反应限度不同；同一平衡体系在不同的条件下，反应限度也不同。5、外界条件改变，平衡移动（1）、勒夏特列原理：（2）、具体情况分析：①改变反应物的量增加反应物的量：平衡向方向移动；增加生成物的量：平衡向方向移动②温度：升高温度，平衡向着吸热的方向移动；降低温度，平衡向着放热的方向移动③压强：对于有体积变化的可逆反应，压强增大，平衡总是向着气体体积减小的方向移动④催化剂：同等程度地增大或减小正反应和逆反应速率，对平衡无影响。三、化学反应条件的控制：1、化学反应条件的选择2、燃料燃烧不充分的危害3、提高燃料燃烧效率的措施：燃料充分燃烧的条件：4/6化学反应与能量知识点典型题总结【默写内容】①硫酸钠和氯化钡反应的离子方程式：_____________________________________②焦炭还原氧化铜的方程式：__________________________________③硫在氧气中点燃的方程式：_______________________________________________④铁置换出硫酸铜中的铜的方程式：__________________________________________⑤实验室用二氧化锰和浓盐酸制氯气的方程式：_______________________________⑥实验室制二氧化碳的方程式：______________________________________________【高考考点】①化学反应中能量转化的原因以及能量转化的形式；②放热反应与吸热反应；③原电池原理；④常见化学电源的种类；⑤金属腐蚀的化学原理以及防止金属腐蚀的措施；⑥能源在人类生存和社会发展的重要作用。【要点填空】⑴化学反应中能量变化的主要原因是________________________________，当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要_________能量，而形成生成物中的化学键要_________能量。当反应物的总能量大于生成物的总能量，化学反应_________能量，当生成物的总能量大于反应物的总能量，化学反应_________能量。⑵化学反应中的能量变化，通常主要表现为___________的变化——________或者_________。铝条与盐酸反应属于_________反应，Ba（OH）2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应属于_________反应，中和反应属于________反应，煅烧石灰石制生石灰属于_________反应，燃烧木炭取暖属于_________反应，高温冶炼金属属于__________反应，炸药爆炸属于_________反应。⑶目前全球主要处于化石能源时期，主要能源有_______________________________(3个)，未来将会出现的新能源有____________________________（5个）。⑷使化学能转换为电能的关键是____________，完成化学能转换成电能的装置是________。例1、Cu-Zn（H2SO4）：负极材料是，Fe正极材料是_；发生_________反应，发生_________反应，负极电极反应式为正极电极反应式为；电子由____片通过导线流向_____片；原电池工作时总化学方程式为____；随着时间的推移，溶液的pH逐渐_，溶液总质量。例2、试设计一个原电池，使其发生：Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+。则该原电池的负极材料是，负极电极反应为，正极材料为，电极反应为，电解质溶液是。⑸常见电池：锌锰干电池：负极（）正极（）银锌纽扣电池：负极（）正极（）铅蓄电池：负极（）正极（）镍镉电池：负极（）正极（）氢氧燃料电池：负极（）正极（）甲醇-空气燃料电池：负极（）正极（）【回头练习】1．下列说法正确的是（）A．硫酸和磷酸的摩尔质量相等B．1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小C．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等D．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L2．现已发现一种新型氢分子，其化学式为H3，在相同条件下，等质量的H3和H2相同的是（）A．原子数B．分子数C．体积D．物质的量3．已知1.505×1023个X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是（）A．2gB．32gC．2g/molD．32g/mol4．在标准状况下，所占的体积最大的是（）A．49gH2SO4B．6.02x1023个N2C．44.8LCO2D．3molH2O5．下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是（）A．32gO2所含的原子数目为NAB．0.5molH2O含有的原子数目为1.5NAC．1molH2O含有的H2O分子数目为NAD．0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol6．下列说法正确的是（）Cu5/6A．摩尔是国际单位制确定的7个基本物理量之一B．OH-的摩尔质量为17C．1molO2在常温、常压下的体积大于其在标准状态下的体积D．3.01×1023个SO2分子的质量为64g【课堂练习】1．对于放热反应，下列说法正确的是（）A．产物H2O所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量B．反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量C．反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量D．反应物H2和O2具有的能量相等2．下列物质加入水中显著放热的是（）A．生石灰B．固体NaClC．无水乙醇D．固体NH4NO33．下列化学反应既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是（）A．铝片和稀盐酸反应B．氢氧化钡晶体和氯化铵反应C．灼热的碳与CO2反应D．甲烷在氧气中燃烧4．氢氧化钠和盐酸的反应属于属于（）A、吸热反应B、放热反应C、既是吸热反应，又是放热反应D、都不是5．下列燃料中不属于化石燃料的是（）A．煤B．石油C．水煤气D．天然气6．下列能源中，属于无污染能源的是（）A．煤气B．核能C．太阳能D．石油7．将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中,下列各叙述正确性的是（）A．锌片做负极，锌发生还原反应B．铜片做正极，铜得电子C．溶液中的PH值减小D．铜片上有气泡冒出8．某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，该金属可能为（）A．铝B．铜C．锡D．硅9．实验室中制取氢气，最好的方法是（）A．纯锌与稀硫酸反应B．纯锌与浓硫酸反应C．纯锌与稀盐酸反应D．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应10．铁在下列情况下腐蚀最快的是（）A．纯铁放入海水中B．将铁和锌连接后放入到海水中C．将铁和锌连接后放入到淡水中D．将铁和锡连接后放入到海水中11．有关下列能量转化的认识不正确的是（）A．植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能B．人类使用照明设备是将电能转化为了光能C．生物体内的化学