第二章化学反应与能量.doc

1、第二章 化学反应与能量第一节 化学能与热能知识点一:化学键与化学反应中能量变化的关系1)化学反应中能量变化的主要原因：在化学反应的过程是旧的化学键断裂,新的化学键形成的过程,而断裂化学键要吸收能量,形成化学键要放出能量.2)吸热,放热反应放热反应:当反应物的总能量大于产物的总能量时 ,化学反应放热.H0说明:反应物的总能量生成物的总能量知识点二:化学能与热能的相互转化1)化学能与热能的相互转化：吸热反应中热能转化为化学能,放热反应中化学能转化为热能.2)化学反应遵循着能量守恒定律反应物的总能量断裂时吸收的总能量生成物的总能量成键时放出的总能量3)中和热:强酸与强碱发生中和反应生成 1 molH

2、2O 时所释放的能量叫中和热,中和反应都是放热反应. H = - 57.3 KJ/mol4)反应热:化学反应过程中放出或吸收的热量叫做反应热又称为焓变用H 表示,单位为KJ/mol,放热反应H0.5)常见吸热反应和放热反应一吸热反应大多数的分解反应 以 C,H2,CO 为还原剂的氧化还原反应Ba(OH) 28H20+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H20 晶体反应二放热反应所有的燃烧反应 酸碱中和反应 大多数的化合反应 铝热反应金属跟酸反应知识点三:能源分类第一种:一次能源:从自然界直接取得的天然能源:原煤,原油,流过水坝的水等二次能源:一次能源经过加工转换后获得能源,各种石油制品,煤

3、气,蒸汽,电力,氢能等第二种:常见能源:在一定时期和科学技术水平下已被人们利用.如煤,石油,天然气,水能,生物能等.新能源:先进方法.如核聚变能,风能,太阳能,海洋能等.第三种:再生能源,可以持续用,如水力,风能等.不再生能源:短期无法恢复的能源,如石油,煤,天然气等.第二节 化学能与电能知识点一:火力发电的过程 (了解)1)火电是通过化石燃料燃烧,使化学能转变为热能 .加热水使之汽化为蒸气以推动汽轮机,然后带动电机发电.2)火力发电的一系列能量转化过程：化学能-(燃烧)-热能-( 蒸气)-机械能-(发电机)- 电能知识点二:原电池一原电池1)原电池定义:能把化学能转化为电能的装置叫做原电池.

4、2)原电池电极：正极:发生还原反应,电子流入(来自负极) 的一极.负极:发生氧化反应,电子流出 (流向正极)的一极.3)说明:氧化还原反应的本质:氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程,电子转移引起化学键的重新组合,伴随体系能量的变化,不通过热能而直接转化为电能.氧化还原反应在两个不同的区域进行,不发生氧化还原反应不能设计原电池.二原电池构成的条件1)电解质溶液;形成闭合电路;能自发地发生氧化还原反应(核心).2)两个电极,其中一个相对活泼 ,另一个相对不活泼,两个极直接或间接连接在一起并插入电解质溶液中.三如何判断原电池的正负极1)由组成原电池的两个电极材料判断: 一般是活泼金属为负极 ,活泼

5、性较弱的金属能导电的非金属为正极.2)根据电流方向或电子流动方向判断,电流是由正极流向负极; 电子流动方向是负极流向正极.3)根据原电池里电解质溶液内离子定向移动方向判断,在原电解池的电解质溶液内,阳离子移向的极是正极,阴离子流向的极是负极.4)根据原电池两极发生的变化来判断: 原电池的负极总是失去电子发生氧化反应 ,其正极总是得电子发生还原反应.5)根据现象判断:溶解的一极为负极,增重或有气泡放出的一极为正极 .四说明1)无论内外电路,电子流向都与电流流向相反 .外电路: 电子由负极流向正极 ;电流由正极流向负极内电路:阴离子移向负极,阳离子移向正极 .2)同样一个氧化还原反应,其他条件都相

6、同 ,原电池反应比非原电池反应快,这项影响化学反应速率的因素具有实际考题应用.3) “不损失”即正极金属不发生反应 ：“易腐蚀”即负极金属比较活泼易发生反应.知识点三:干电池,充电电池,燃料电池1)干电池: 常见的化学电池,最普通电池,锌锰电池正极(石墨 还原反应) 2MnO2+2NH4+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O负极(锌筒 氧化反应) Zn-2e -=Zn2+ 总方程式 Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O2)充电电池: 又称二次电池,在放电时进行氧化还原反应,在充电时又可逆向进行使电池恢复到放电前状态,至一定周期后终止.正极 PbO2+4H+SO42

7、-+2e-=PbSO4+2H2O 还原反应 负极 Pb+SO42-2e-=PbSO4 氧化反应总方程式 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O3)燃料电池( 如氢、氧燃料电池)正极(还原反应)O 2+2H2O+4e-=4OH-：负极(氧化反应)H 2+4OH-4e-=4H2O：总反应式 2H2+O2=2H2O 第三节 化学反应的速率和限度知识点一:化学反应速率一定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量,通常用单位时间内反应物浓度减少量或生成物浓度的增加量(均取正值) 来表示化学反应速率二起始浓度和某时间后浓度的关系计算(即变化浓度 C) .1） C （反应物）

8、C 0C t C （生成物） = CtC 0 C （反应物） = C0 （ 为转化率 =CC 0）2） 3）单位：mol（LS） -1或 mol（Lmin） -1三说明1）化学反应中的各物质的化学反应速率之比等于他们化学计量数之比，也等于各物质的浓度之比，还等于参加反应各物质的物质的量之比。2）一个确定的化学反应涉及反应物，生成物多种物质, 因而定量表示一个化学反应的反应速率，必须指明哪一种反应物或哪一种生成物。3）无论用某一反应物表示还是用某一生成物表示，其化学反应速率都取正值，而且是某一段时间内的平均速率, 瞬时速率必须说明某一时刻速度才有意义。4）要比较同一化学反应的快慢时，要将不同物质

9、的反应速率转化成同一物质表示的反应速率，才可以比较化学反应的快慢，对一种物质的化学反应速率也就代表了整个化学反应的速率。知识点二：化学反应的限度一可逆反应：一定条件下，即能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应叫可速反应。说明：1）通常从左到右的反应称为正反应，从右到左的反应称为逆反应。2）在不同条件下能向两个方向进行的反应不能称为可逆反应。二化学平衡状态：当可逆反应进行到一定程度时，正反应的速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，我们称为“化学平衡状态”简称化学平衡，这也是这个反应达到的限度。特征1）逆只有在可逆反应中,在一定条件下温度

10、,浓度,压强才能建立化学平衡。2）等达到化学平衡时，正逆反应速率相等3）动可逆反应达到平衡时，正逆反应仍在进行，所以说化学平衡是一动态平衡。4）定可逆反应达到平衡时，反应混合物的百分组成一定（浓度一定） 。5）变外界条件改变，原平衡被破坏，要建立新条件的平衡知识点三：外界条件对化学反应速率的影响1）浓度：浓度增大，v 正 v 逆 都增大，减小浓度，v 正 v 逆 都减小。浓度指物质量的浓度，对固体，纯液体，不溶性，固体的增加或减少浓度不变。2）温度：升高温度，v 正 v 逆 都增大；降低温度，v 正 v 逆 都减小升温，向吸热反应方向，吸热反应，v 正 v 逆：降温，向放热反应方向，放热反应，v 正 v 逆温度升高 10速率提高 24 倍，正逆都提高3）压强： 增加压强 v 正 v 逆 都增大，减小压强 v 正 v 逆 都减小对固体，液体不起作用，只适合气体，但增加 N2（或稀有气体） ，虽然压强增大，浓度没有发生变化，不能提高速率。4）催化剂：通常所指的催化剂均为正催化剂，能较大程度加快化学反应速率，说明负催化剂减慢速率5）各种条件改变速率大小关系：催化剂温度浓度=压强