化学专题2化学反应与能量转化期中复习苏教版必修.pptx
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1、专题专题2.2.化学反应与能量转化化学反应与能量转化复习课化学必修化学必修2 2一、化学反应速率一、化学反应速率(1)概念概念 化学反应的快慢用化学反应速率来表示。由于反应化学反应的快慢用化学反应速率来表示。由于反应过程中反应物不断减少,生成物不断增多,所以化学反过程中反应物不断减少,生成物不断增多,所以化学反应速率通常用单位时间内应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量反应物浓度的减少量或或生成物生成物浓度的增加量浓度的增加量(均取正值)来表示。(均取正值)来表示。表达式:表达式:v(B)=单位为:单位为:molL-1S-1或或molL-1min-1化学反应速率表达式应用的几点注意化学反应速
2、率表达式应用的几点注意同一反应,可以选用不同物质的浓度变化表示化同一反应,可以选用不同物质的浓度变化表示化学反应速率,所以必须加括号标明是何种物质。学反应速率,所以必须加括号标明是何种物质。同一反应,用不同物质表示的速率虽然数值不同,同一反应,用不同物质表示的速率虽然数值不同,但其意义相同,都表示化学反应速率的快慢。但其意义相同,都表示化学反应速率的快慢。在同一时刻或同一时间段内,不同物质的速率的在同一时刻或同一时间段内,不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。化学反应速率表示一段时间内的平均速率。化学反应速率表示一段时间内的
3、平均速率。比较反应的快慢比较反应的快慢,应取同一参照物应取同一参照物重要规律:(重要规律:(i)速率比方程式系数比)速率比方程式系数比 (ii)变化量比方程式系数比)变化量比方程式系数比影响化学反应速率的因素:影响化学反应速率的因素:内因:由反应物的结构、性质决定。内因:由反应物的结构、性质决定。外因:外界条件对化学反应速成率的影响。外因:外界条件对化学反应速成率的影响。1、浓度:对气体参加的反应或溶液中发生的反应速率、浓度:对气体参加的反应或溶液中发生的反应速率产生影响,在其他条件不变时,增大反应物的浓度,可产生影响,在其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大反应速率,反之减小。对于以增大
4、反应速率,反之减小。对于纯液体或固体纯液体或固体可视其可视其浓度不变。浓度不变。2、温度:、温度:其他条件不变时,反应所处的温度越高,其他条件不变时,反应所处的温度越高,反应的速率越快。反应的速率越快。3、催化剂:、催化剂:使用催化剂可以改变化学反应速率。使用催化剂可以改变化学反应速率。4、压强:只影响、压强:只影响有气体有气体参加的化学反应速参加的化学反应速率。率。当其他条件不变时,增大压强,反应速率增当其他条件不变时,增大压强,反应速率增大,反之减小。大,反之减小。若参加反应的是固态或液态若参加反应的是固态或液态反应物而无气体时,由于压强变化对它们的反应物而无气体时,由于压强变化对它们的浓
5、度几乎无影响,可认为速率不变。浓度几乎无影响,可认为速率不变。若加入的是与反应无关的气体使压强增大,若加入的是与反应无关的气体使压强增大,由于反应物的浓度没有改变,所以速率不变。由于反应物的浓度没有改变,所以速率不变。5、其他外因:、其他外因:增大一定量固体的表面积增大一定量固体的表面积(如粉碎如粉碎),可增大反,可增大反应速率;应速率;光照一般也可增大某些反应的速率;光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂、原电池等对反此外,超声波、电磁波、溶剂、原电池等对反应速率也有影响。应速率也有影响。练习练习1:反应:反应N2+3H2 2NH3,在,在2 L的的密闭容器中发生,密闭容
6、器中发生,5 min内内NH3的质量增的质量增加了加了1.7 g,求,求(NH3)、(H2)和和(N2)。练习练习2:反应:反应2SO2+O2=2SO3,经过一段时间,经过一段时间后,后,SO3的浓度增加了的浓度增加了0.4molL-1,在这段时,在这段时间内用间内用O2表示的反应速率为表示的反应速率为0.04molL-1s-1,则这段时间为(则这段时间为()A、0.1s B、2.5s C、5s D、10sC练习练习3:已知:已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速,若反应速率分别用率分别用V(NH3)、)、V(O2)、)、V(NO)、)、V(H2O)(单位:单位:moll-1min-
7、1)则正确的是(则正确的是()A、4 V(NH3)=5 V(O2)B、5 V(O2)=6V(H2O)C、2 V(NH3)=3 V(H2O)D、4 V(O2)=5 V(NO)D练习练习4:在密闭容器里,通入:在密闭容器里,通入XmolH2和和Ymol I2(g),改变下列条件,反应速率将如何改变),改变下列条件,反应速率将如何改变?(选填增大、减小、不变)?(选填增大、减小、不变)升高温度升高温度 加入催化剂加入催化剂充入更多的充入更多的H2扩大容器的体积扩大容器的体积容器容积不变,通入氖气容器容积不变,通入氖气增大增大增大增大增大增大减小减小不变不变二、化学反应限度二、化学反应限度 当可逆反应
8、的正向反应速率与逆向反应速率相当可逆反应的正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物与生成物的浓度就不再改变,我们就等时,反应物与生成物的浓度就不再改变,我们就说这一反应达到了说这一反应达到了“限度限度”。这种化学反应状态常被称为化学平衡状态,简称这种化学反应状态常被称为化学平衡状态,简称“化学平衡化学平衡”。化学平衡是一种动态平衡。化学平衡是一种动态平衡。在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫
9、做逆反应而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。可逆反应的特征:可逆反应的特征:可逆反应有一定的限度可逆反应有一定的限度可逆反应的平衡是一个动态的平衡可逆反应的平衡是一个动态的平衡(2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。“逆逆”:化学平衡只存在于可逆反应中;:化学平衡只存在于可逆反应中;“动动”:化学平衡是一个动态平衡;:化学平衡是一个动态平衡;“等等”:平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于:平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0 0;“定定”:平衡时反应物和生成物的浓度保持不变;:平衡时反应物和生成物的浓度保持不变;“变变”:改变外界条件时,平
10、衡会发生移动。(旧的:改变外界条件时,平衡会发生移动。(旧的平衡将被破坏,并在新的条件下建立新的平衡。)平衡将被破坏,并在新的条件下建立新的平衡。)(3 3)判断化学平衡状态的标志:)判断化学平衡状态的标志:V正正=V逆逆n n(消耗)(消耗)n n(生成)(不同方向同一物质比较)(生成)(不同方向同一物质比较)各组分浓度保持不变或百分含量不变各组分浓度保持不变或百分含量不变反应速率反应时间v正v逆正逆练习练习1:某温度下,在一固定容积的容器中进行如下反应:某温度下,在一固定容积的容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),下列情况一定能说明反应已达到限,下列情况一定能说明反应已达
11、到限度的是度的是 ()A压强不再随时间而改变时压强不再随时间而改变时 B气体的总质量不再改变时气体的总质量不再改变时C混合气体中各组成成分的含量不再改变时混合气体中各组成成分的含量不再改变时D单位时间内每消耗单位时间内每消耗1 mol I2,同时有,同时有2 mol HI生成时生成时C练习练习2:100 mL浓度为浓度为2 molL-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是 ()A加入适量的加入适量的6 molL-1的盐酸的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液加入数滴氯化铜溶液 C加入适
12、量蒸馏水加入适量蒸馏水 D加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液练习练习3:化工生产中,为加快反应速率应优先考虑的措施是:化工生产中,为加快反应速率应优先考虑的措施是 ()A选用适宜的催化剂选用适宜的催化剂 B采用高压采用高压 C采用高温采用高温 D增大反应物浓度增大反应物浓度练习练习4:在一定温度下,可逆反应:在一定温度下,可逆反应x(g)+3Y(g)2Z(g)达到限度的标达到限度的标志是志是 ()AZ的生成速率和的生成速率和Z的分解速率相等的分解速率相等 B单位时间内生成单位时间内生成n mol X,同时生成,同时生成3nmol Y CX、Y、Z的浓度不再变化的浓度不再变化 DX、Y、Z
13、的分子个数之比为的分子个数之比为1:3:2BAAC2、下列四种、下列四种X溶液,均能跟盐酸反应,其中反应最快的是(溶液,均能跟盐酸反应,其中反应最快的是()A.10 20 mL 3mol/L的的X溶液溶液 B.20 30 mL 2molL的的X溶液溶液C.20 10 mL 4mol/L的的X溶液溶液 D.10 10 mL 2mol/L的的X溶液溶液1、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使反应速率、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使反应速率加快的是(加快的是()A.不用稀硫酸,改用不用稀硫酸,改用98%浓硫酸浓硫酸 B.加热加热 C.滴加少量滴加少量CuSO4溶液溶液 D.不用
14、铁片,改用铁粉不用铁片,改用铁粉AC4、对于可逆反应、对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在混合气体中充,在混合气体中充入一定量的入一定量的18O2,足够长的时间后,足够长的时间后,18O原子(原子()A.只存在于只存在于O2中中 B.只存在于只存在于O2和和SO3中中 C.只存在于只存在于O2和和SO2中中 D.存在于存在于O2、SO2和和SO3中中DA.V(H 2)V(I2)B.混合气体的平均相对分子质量一定混合气体的平均相对分子质量一定C.生成生成n mol H2同时生成同时生成2n mol HI D.压强不随时间的变化而变化压强不随时间的变化而变化 3、对于一定温度下的密闭容器中,可
15、逆反应、对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应H2I2 2HI,达到平衡的标志是(,达到平衡的标志是()C 三、化学反应中的热量变化三、化学反应中的热量变化1、化学反应中总有能量变化、化学反应中总有能量变化2、许多化学反应伴随热量的变化、许多化学反应伴随热量的变化(1)放热反应:有热量放出的化学反应。)放热反应:有热量放出的化学反应。(2)吸热反应:有热量吸收的化学反应。)吸热反应:有热量吸收的化学反应。化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化化学反应的过程中伴随着化学反应的过程中伴随着能量能量变化变化,通常表现为通常表现为热量热量的变化的变化一一、热热量量变变化化放热反应放热反应吸热反应吸热反
16、应“释放释放”能量:能量:本身所具有的能量:本身所具有的能量:反应物反应物 生成物生成物“贮存贮存”能量:能量:本身所具有的能量:本身所具有的能量:反应物反应物 生成物生成物断开反应物中的化学键要断开反应物中的化学键要吸收吸收能量,而形成生成物中的化学键要能量,而形成生成物中的化学键要放放出出能量。能量。化学键的断裂和形成化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。是化学反应中能量变化的主要原因。例题例题3:拆开:拆开1mol HH键,键,1mol NH键,键,1mol NN键分别需要吸收的能量键分别需要吸收的能量436kJ,391kJ,946kJ,求:求:1molN2气生成气生成NH3
17、需需 热量热量 ,1molH2气生成气生成NH3需需 热量热量 。(不考虑可逆。(不考虑可逆反应)反应)放出放出92KJ30.67kJ 放出放出1、放热反应:、放热反应:大多数化合反应大多数化合反应 燃烧反应燃烧反应 酸碱中和反应酸碱中和反应 金属与酸反应金属与酸反应三、常见的放热反应与吸热反应三、常见的放热反应与吸热反应2、吸热反应:、吸热反应:大多数分解反应大多数分解反应.持续加热才能进行的反应,持续加热才能进行的反应,如如 以以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应,如为还原剂的氧化还原反应,如 C+CO2=2CO H2+CuO=Cu+H2O 铵盐和碱的反应如铵盐和碱的反应如Ca(OH)2
18、+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+2H2O 2、已知反应、已知反应XYMN为放热反应,为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是(对该反应的下列说法中正确的是()1、下列反应中,即属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是(、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)2.8H2O与与NH4Cl反应反应 B.灼热的炭与灼热的炭与CO2反应反应C.铝与稀盐酸铝与稀盐酸 D.H2与与O2的燃烧反应的燃烧反应A.X的能量一定高于的能量一定高于M B.Y的能量一定高于的能量一定高于N C.X和和Y的总能量一定高于的总能量一定高于M和和N的总能量的总能量 D.因该反应为放热反应,故
19、不必加热就可发生因该反应为放热反应,故不必加热就可发生1、下列说法中正确的是(、下列说法中正确的是()A.物质发生化学反应都伴随着能量变化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.在一个确定的化学关系中,反应物的总能量与生成物的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总能量一定不同.D.在一个确定的化学关系中,反应物的总能量总是高于生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成物的总能量.2、下列变化中属于吸热反应的是(下列变化中属于吸热反应的是()(1)液态水汽化)液态水汽化 (2)
20、高温锻烧石灰石)高温锻烧石灰石 (3)浓)浓H2SO4稀释(稀释(4)KClO3分解制分解制O2 (5)生石灰与水反应生成熟石灰)生石灰与水反应生成熟石灰A、C(2)(4)四、热化学反应方程式四、热化学反应方程式1、表示化学反应放出或吸收的热量、表示化学反应放出或吸收的热量2、使用热化学方程式注意的几点:、使用热化学方程式注意的几点:要标明各物质的聚集状态:要标明各物质的聚集状态:S(固固)、l(液)、(液)、g(气)(气)在恒压条件下,在恒压条件下,H0表示吸热表示吸热 单位:单位:KJmol-1 化学方程式中各物质的化学计量数不表示化学方程式中各物质的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的
21、量,可用整数或分数分子个数,只表示物质的量,可用整数或分数表示表示练习练习已知在已知在25、101kpa下,下,1gC8H18燃烧生成二氧燃烧生成二氧化碳和液态水时放出热量,表示上述反应的热化化碳和液态水时放出热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是(学方程式正确的是()A、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);H=-48.40KJ/molB、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);H=-5518KJ/molC、C8H18(l)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);H=+5518KJ/molD、C8H18(l)+25
22、/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);H=-48.40KJ/molB定义:能把化学能转变为电能的装定义:能把化学能转变为电能的装 置,叫做原电池。置,叫做原电池。四、化学能与电能四、化学能与电能构成原电池的条件构成原电池的条件有两种活动性不同的金属(或非金属单质)有两种活动性不同的金属(或非金属单质)作电极作电极电极材料均插入电解质溶液中电极材料均插入电解质溶液中两极相连形成闭合电路两极相连形成闭合电路原电池化学反应本质:原电池化学反应本质:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(负极)通过外电路流向较不
23、活泼 的金属(正极的金属(正极)正极:正极:较不活泼的金属或石墨较不活泼的金属或石墨作正极,正极发作正极,正极发生生还原还原反应,反应,电极反应式:电极反应式:溶液中阳离子溶液中阳离子ne单质单质正极的现象:正极的现象:一般有气体放出或正极质量增加。一般有气体放出或正极质量增加。负极:负极:较活泼的金属较活泼的金属作负极,负极发生作负极,负极发生氧化氧化反反应,应,电极反应式:电极反应式:较活泼金属较活泼金属ne金属阳离子金属阳离子负极现象负极现象:负极溶解,负极质量减少。负极溶解,负极质量减少。Zn CuH2SO4原电池原电池燃料电池燃料电池练习练习1:1:把把A A、B B、C C、D4D
24、4块金属片浸入稀硫酸块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。中,用导线两两相连组成原电池。若若A A、B B相连时,相连时,A A为负极;为负极;C C、D D相连时,相连时,D D上产生大量气泡;上产生大量气泡;A A、C C相连时,相连时,电流由电流由C C经导线流向经导线流向A A;B B、D D相连时,相连时,电子由电子由D D经导线流向经导线流向B B,则此,则此4 4种金属的活种金属的活动性由强到弱的顺序为动性由强到弱的顺序为 ()A AB BC C D A D A C C D D B B C C A A B B D B D B A A C C D D2 2锂电池是一代新型
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