2 2 化学反响与能量化学反响与能量 第二章第二章 复复习课【学【学习习目的】目的】 1 1、知道化学键的断裂和构成是化、知道化学键的断裂和构成是化学反响中能量变化的主要缘由学反响中能量变化的主要缘由 2 2、了解化学能与热能的相互转化、了解化学能与热能的相互转化 3 3、能举例阐明化学能与电能的转、能举例阐明化学能与电能的转化关系及其运用化关系及其运用 4 4、初步认识化学反响的速率和限、初步认识化学反响的速率和限制及其影响要素制及其影响要素【重点【重点难难点】点】重点：重点：1.1.经过键能解释化学反响中能量的变化经过键能解释化学反响中能量的变化2.2.原电池的构成条件原电池的构成条件3.3.反响到达限制的判别反响到达限制的判别难点：难点：1.1.键能与物质所包含能量高低的关系键能与物质所包含能量高低的关系2.2.原电池原理的简单运用原电池原理的简单运用3.3.化学反响到达限制的判别化学反响到达限制的判别知识网络知识网络一、吸热反响和放热反响的判别一、吸热反响和放热反响的判别1.化学反响按能量变化分为： 吸热反响和放热反响。思索思索交流交流2 2、化学反响的热效应与键能、总能量的关系、化学反响的热效应与键能、总能量的关系1 1当反响物总能量大于生成物总能量，或反响中断当反响物总能量大于生成物总能量，或反响中断开化学键吸收的能量小于构成化学键释放的能量时，该开化学键吸收的能量小于构成化学键释放的能量时，该反响表现为对外界放热，即为放热反响；反响表现为对外界放热，即为放热反响；2 2当反响物总能量小于生成物总能量，或反响中断当反响物总能量小于生成物总能量，或反响中断开化学键吸收的能量大于构成化学键释放的能量时，该开化学键吸收的能量大于构成化学键释放的能量时，该反响表现为向外界吸热，即为吸热反响。反响表现为向外界吸热，即为吸热反响。 【例1】 图 2 Z 1 是等质量的Na2CO3、NaHCO3 粉末分别与足量的盐酸发生反响时的情景，产生 CO2 气体的体积较多的 A 试管中参与的固体试剂是_。实验过程中我们还能感遭到 Na2CO3 与盐酸反响时是放热反响，而 NaHCO3 与盐酸反响时表现为吸热。在 A、B 两试管中的此反响过程中，反响体系的能量变化的总趋势分别对应于图 2Z2 中的：A_，B_(填写“(a)或“(b)。图 2Z1图 2Z2解析：解析：Na2CO3、NaHCO3 的的质质量相等，那么量相等，那么NaHCO3 的物的物质质的量多，的量多，产产生的生的CO2 也多。由知也多。由知 Na2CO3 与与盐盐酸反响是放酸反响是放热热反响，而反响，而NaHCO3 与与盐盐酸反响酸反响时时表表现为现为吸吸热热，阐阐明明Na2CO3 与与盐盐酸的酸的总总能量大于反响后生成物的能量大于反响后生成物的总总能量，而能量，而NaHCO3 与与盐盐酸的酸的总总能量小于反响后生成物的能量小于反响后生成物的总总能量。能量。答案：碳酸答案：碳酸氢钠(NaHCO3)(b)(a)【例【例2】化学反响中的能量变化是由化学反响】化学反响中的能量变化是由化学反响中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键构成中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键构成时放出的能量不同引起的。如以下图为时放出的能量不同引起的。如以下图为N2(g)和和O2(g)反响生成反响生成NO(g)过程中的能量变化：过程中的能量变化：以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是 A通常情况下，通常情况下，NO比比N2稳定定B通常情况下，通常情况下，N2(g)和和O2(g)混合能直混合能直接生成接生成NOC1 mol N2(g)和和1 mol O2(g)具有的具有的总能量小于能量小于2 mol NO(g)具有的具有的总能量能量D1 mol N2(g)和和1 mol O2(g)反响放出反响放出的能量的能量为180 kJ答案：答案：C C二二 原电池的任务原理原电池的任务原理原电池的本质是氧化复原反响。原电池构成的条件：活泼性不同的两个电极、电解质溶液、构成闭合回路。原电池的工作原理是较活泼金属或者可燃性气体失去电子，被氧化，作为原电池的负极；较不活泼金属或氧气或石墨电极作正极，氧气或阳离子得到电子，发生复原反响。电子由负极流出，经外电路流向正极，外电路中电流方向与电子流向相反。在电解质溶液中阳离子向正极挪动，阴离子向负极挪动，从而构成回路。的以下说法不正确的选项是的以下说法不正确的选项是( 【例3】 研讨人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的贮藏电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以 LiOH 为电解质，运用时参与水即可放电。关于该电池)。A水既是氧化剂又是溶剂水既是氧化剂又是溶剂B放电时正极上有氢气生成放电时正极上有氢气生成C放放电时电时OH向正极挪向正极挪动动D总总反响反响为为：2Li2H2O=2LiOHH2答案：答案：C C解析：原电池放电时OH是向负极挪动的，所以C是错误的。这种电池称号叫锂水电池，可推测其总反响为：2Li2H2O=2LiOHH2，再写出其电极反响如下：负极：2Li2e=2Li；正极：2H2O2e=2OHH2；结合选项分析A、B、D都是正确的。三三 化学反响速率计算与化学平衡的判别化学反响速率计算与化学平衡的判别化学反响速率是描画化学反响进展快慢的物理量，表示单位时间内反响物浓度的减少量或生成物浓度的添加量，是一个平均值，可以用反响物或生成物中恣意物质表示，但纯液体和固体的浓度视为定值，不能用来表示化学反响速率。化学平衡的研讨对象是可逆反响，化学平衡的根本标志是的研讨对象是可逆反响，化学平衡的根本标志是 v(正正)v(逆逆)，化学平衡是一个动态平衡，且是有一定条件的，当条件发生改化学平衡是一个动态平衡，且是有一定条件的，当条件发生改变时，化学平衡将发生挪动，直到到达新条件下的化学平衡。变时，化学平衡将发生挪动，直到到达新条件下的化学平衡。【例【例4】对铜对铜锌锌稀硫酸稀硫酸组组成的原成的原电电池安装中，当池安装中，当导线导线中有中有1mol电电子子经过时经过时，实际实际上的两极上的两极变变化是化是 锌锌片溶解了片溶解了32.5克克 锌锌片增重了片增重了32.5克克 铜铜片上析片上析出出1克克氢氢气气 铜铜片上析出片上析出1mol氢氢气气 A B C D 解析：解析：铜锌稀硫酸原稀硫酸原电池池电极反响式极反响式为：负极：极：Zn-2e-=Zn2+Zn-2e-=Zn2+，正极：，正极：2H+2e-=H22H+2e-=H2，故，故1mol1mol电子子经过电路之后有路之后有32.5g32.5g锌溶解，溶解，1g1g氢气从气从铜电极析出。极析出。答案：答案：A A【例【例5】对对于反响于反响N2+3H2 2NH3，以下，以下说说法法处处于化学平衡形状的是：于化学平衡形状的是： N2生成生成 = N2耗耗费费 ，N2、H2、NH3的分子数之比的分子数之比为为1 3 2，单单位位时时间间内生成内生成2molNH3，同，同时时耗耗费费1molN2， N2、H2、NH3的物的物质质的量不再的量不再发发生生变变化。化。A、B、 C、D、答案：答案：A【例【例6】在一密】在一密闭闭容器里装有氮气和容器里装有氮气和氢氢气。反响开气。反响开场时场时，氮气的，氮气的浓浓度度为为2mol/L，氢氢气的气的浓浓度度为为5mol/L, 反响开反响开场场2min时时，测测得容器中氮气的得容器中氮气的浓浓度度为为1.8mol/L。2min后后氢氢气的气的浓浓度度为为多少多少mol/L?这这2min内氮气的平均反响速率是多少？内氮气的平均反响速率是多少？氢氢气和氨气的平均反响速率各是多少？气和氨气的平均反响速率各是多少？2min内氮内氮气、气、氢氢气和氨气的速率之比气和氨气的速率之比为为多少多少? 答案：答案：v(N2)=0.1molL-1min-1 v(H2)=0.3molL-1min-1 v(NH3)=0.2molL-1min-1v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:21以下有关化学能与热能的说法正确的选项是以下有关化学能与热能的说法正确的选项是()。CA放放热热反响中的化学能完全反响中的化学能完全转变为热转变为热能能B假假设设某反响的反响物的某反响的反响物的总总能量大于生成物的能量大于生成物的总总能量，那么能量，那么 该该反响反响为为吸吸热热反响反响CH2HH 的的变变化需求吸收能量化需求吸收能量D凡凡经经加加热热而而发发生的化学反响都是吸生的化学反响都是吸热热反响反响思索思索练习2如图如图 2Z3 所示，杠杆所示，杠杆 AB 两端分别挂有体积一样、两端分别挂有体积一样、质量相等的空心铜球和空心铁球，调理杠杆并使其在水中坚持质量相等的空心铜球和空心铁球，调理杠杆并使其在水中坚持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓 CuSO4 溶液，一段时间后，溶液，一段时间后，以下有关杠杆的偏向判别正确的选项是以下有关杠杆的偏向判别正确的选项是(实验过程中，不思索铁丝反实验过程中，不思索铁丝反应及两球的浮力变化应及两球的浮力变化)()。2Z3A杠杆为导体和绝缘体时，均为 A 端高、B 端低B杠杆为导体和绝缘体时，均为 A 端低、B 端高C当杠杆为绝缘体时，当杠杆为绝缘体时，A 端低、端低、B 端高；为导体时，端高；为导体时，A 端端高、高、B 端低端低D当杠杆为绝缘体时，当杠杆为绝缘体时，A 端高、端高、B 端低；为导体时，端低；为导体时，A 端端低、低、B 端高端高解析：当杠杆为绝缘体时，硫酸铜溶液与铁球发生置换反应，铁球增重，而铜球分量不变，景象是 A 端高，B 端低；当杠杆为导体时，铜球、铁球和杠杆、硫酸铜溶液构成原电池，铁球作负极，被氧化，逐渐溶解进入溶液，铜球作正极，铜离子在正极得到电子，复原成铜单质，故铁球减轻，铜球增重，景象是 A 端低，B 端高。答案：答案：D选项号MNPA锌铜稀硫酸B铜铁稀硫酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液3如图如图 2Z4 所示安装中，可察看到电流计指针偏转，所示安装中，可察看到电流计指针偏转，M 棒变粗，棒变粗，N 棒变细。下表所列棒变细。下表所列 M、N、P 物质中，可以组合物质中，可以组合成该安装是成该安装是()。C2Z4解析：由知，解析：由知，该该安装构成原安装构成原电电池，池，M 棒作正极，棒作正极，N 棒作棒作负负极。极。4研研讨人人员最最近近发现了了一一种种“水水电池池，这种种电池池能能利利用用淡淡水水与与海海水水之之间含含盐量量 差差 别 进 展展 发 电 ， 在在 海海 水水 中中 电 池池 总 反反 响响 可可 表表 示示 为 ： 5MnO2 2Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，以以下下“水水 电池池在在海海水水中中放放电时的的有有关关说法法正正确确的的选项是是( )。A正极反响式：正极反响式：AgCle=AgClB每生成每生成1 mol Na2Mn5O10转移移2 mol电子子CNa不断向不断向“水水电池的池的负极挪极挪动DAgCl是复原是复原产物物解析：电池总反响中，发生氧化反响的作负极，发生复原反响的作正极，所以该“水电池中银作负极，MnO2 作正极，在原电池电解质溶液中，阳离子向正极挪动，阴离子向负极移动，综上，A、C、D 均错误。答案：答案：B5在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和 8 mol H2 在一定条件下发生反响，到达平衡时，H2 的转化率为为 25%，那么平衡时的氮气的体积分数接近于，那么平衡时的氮气的体积分数接近于()。CA5%B10%C15%D20%解析：解析：N23H22NH3起始量起始量(mol)转化量转化量(mol)平衡量平衡量(mol)22/34/382604/34/3所以平衡时的氮气的体积分数所以平衡时的氮气的体积分数4/368/315.4%。实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/molL1V(H2SO4)/mL溶液温度/金属消失的时间/s反应前 反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.1502044406下表是稀硫酸与某金属反响的实验数据：下表是稀硫酸与某金属反响的实验数据：分析上述数据，回答以下问题：分析上述数据，回答以下问题：(1)实验实验 4 和和 5 阐明，阐明，_对反响速率有影响，对反响速率有影响，_ ，反响速率越快，能阐明同一规律的实验还有，反响速率越快，能阐明同一规律的实验还有_(填实验序号填实验序号)。固体反响物的外表固体反响物的外表积(2)仅阐仅阐明反响物明反响物浓浓度度对对反响速率反响速率产产生影响的生影响的实验实验有有_(填一填一组实验组实验序号序号)。(3)本本实验实验中影响反响速率的其他要素中影响反响速率的其他要素还还有有_，其，其实验实验序号是序号是_。(4)实验实验中的一切反响，反响前后溶液的温度中的一切反响，反响前后溶液的温度变变化化值值(约约 15 )相近，推相近，推测测其其缘缘由：由：_。1 和和 2外表外表积越大越大(或或 1 和和 3、或、或 1 和和 4、或、或 4 和和 6、或、或 6 和和 8 等等)3 和和 4开开场反响温度反响温度(或反响前溶液温度或反响前溶液温度)6 和和 7 由于一切反响中，金属由于一切反响中，金属质质量和硫酸溶液体量和硫酸溶液体积积均相等，且硫酸均相等，且硫酸过过量，量，产产生生热热量相等，所以溶液温度量相等，所以溶液温度变变化化值值相近相近完成学案完成学案 练习练习1、2、3、4、5、6作作业