高中化学必修2课件：第二章期末复习.ppt

必修二 期末复习,学校：江西省上高二中 教者：胡靖波,第二章化学反应与能量,第二章 化学反应与能量,一、化学能与热能 1.化学反应中能量变化的主要原因：化学键的断裂要吸热，化学键的形成要放热. 2.化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：化学键的断裂要吸热与化学键的形成要放热不同，或反应物和生成物的总能量的相对大小 3.化学反应的一大特征：化学反应的过程中总是伴随着能量变化，通常表现为热量变化,吸热反应： 反应物的总能量小于生成物的总能量 放热反应： 反应物的总能量大于生成物的总能量,4.常见的放热反应： A. 所有燃烧反应； B. 中和反应； C. 大多数化合反应； D. 活泼金属跟水或酸反应 E. 物质的缓慢氧化 5.常见的吸热反应： A. 大多数分解反应；,C. 氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。,7.中和热： 概念：稀的强酸与强碱发生中和反应生成1mol H2O（液态）时所释放的热量。 B.中和热测定实验。,要精确地测定反应中的能量变化， 一是要注重“量的问题”， 二是要最大限度地减小实验误差。,6.反应热 H=拆开反应物化学键所吸收的总能量-形成生成物化学键所放出的总能量 =反应物的总键能-生成物的总键能 =生成物的总能量-反应物的总能量,H0 吸热反应 H0 放热反应,二、化学能与电能,锌片（负极）：Zn - 2e- = Zn2+ （氧化反应） 铜片（正极）：2H+ + 2e- = H2（还原反应） 总反应 ：Zn2H+ = Zn2+ + H2,1.原电池： (1) 概念：把化学能转化为电能的装置。 (2) 工作原理： a. 负极：失电子（化合价升高），发生氧化反应 b. 正极：得电子（化合价降低），发生还原反应 (3)原电池的构成条件 ：关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池。 a. 有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极 b. 电极均插入同一电解质溶液 c. 两电极相连（直接或间接）形成闭合回路 (4)原电池正、负极的判断： a. 负极：电子流出的电极（较活泼的金属），金属化合价升高，发生氧化反应，阴离子移向，电极溶解等 b. 正极：电子流入的电极（较不活泼的金属、石墨等）：元素化合价降低 ，发生还原反应，阳离子移向，有气泡或物质析出等。,(5)金属活泼性的判断： a. 金属活动性顺序表 b. 原电池的负极（电子流出的电极，质量减少的电极）的金属更活泼 ； c. 原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属 (6)原电池的电极反应： 负极反应：XneXn+发生氧化反应； b. 正极反应：溶液中的阳离子得电子(氧化性强）的还原反应 (7)原电池电子流动方向：电子从负极沿导线流向正极。 (8)电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极。,2.原电池的设计：根据电池反应设计原电池：（三部分导线） A. 负极为失电子的金属（即化合价升高的物质） B. 正极为比负极不活泼的金属或石墨 C. 电解质溶液含有反应中得电子的阳离子（即化合价降低的物质）如：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2设计成原电池？,3.金属的电化学腐蚀和防护 (1)不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了原电池，加速了金属腐蚀，如钢铁的吸氧腐蚀：负极：2Fe-4e-=2Fe2+,正极：O2+2H2O+4e-=4OH- (2)金属腐蚀的防护： a. 改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。 b. 在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜） c. 电化学保护法：牺牲阳极（活泼金属）保护法，以及外加电流保护法,4.发展中的化学电源 (1)干电池（锌锰电池）（一次电池） a. 负极：Zn 2e - Zn 2+ b. 参与正极反应的是MnO2和NH4+ (2)充电电池（二次电池） a. 铅蓄电池：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式 放电时电极反应： 负极：Pb + SO42-2e-PbSO4 正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- PbSO4 + 2H2O b. 氢氧燃料电池：它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。 电极反应为（电解质溶液为KOH溶液） 负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 电极反应为（电解质溶液为H2SO4溶液） 负极：2H2 - 4e- = 4H+ 正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O,总反应：2H2 + O22H2O,三 化学反应速率与限度,(一)化学反应速率 (1)化学反应速率的概念： (2)计算 a. 简单计算 b. 已知物质的量n的变化或者质量m的变化，转化成物质的量浓度c的变化后再求反应速率v c. 化学反应速率之比 化学计量数之比，据此计算： 已知反应方程式和某物质表示的反应速率，求另一物质表示的反应速率； 已知反应中各物质表示的反应速率之比或C之比，求反应的化学方程式。 d. 比较不同条件下同一反应的反应速率 关键：1.同一参照物，比较同一物质表示的速率（即把其他的物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率） 2.单位要相同,(二)影响化学反应速率的因素 (1)决定化学反应速率的主要因素：反应物自身的性质（内因） (2)外因： a. 浓度越大，反应速率越快（固体与纯液体浓度是常数） b. 升高温度（任何反应，无论吸热还是放热），加快反应速率 c. 催化剂一般加快反应速率 d. 有气体参加的反应，增大压强，若体积减小，浓度增大，则反应速率加快 e. 固体表面积越大，反应速率越快 f. 光、电磁波、超声波、溶剂及反应物的状态等,(三) 化学反应的限度,1.可逆反应的概念和特点 a.在同一条件下向正反应和逆反应方向均能进行的化学反应。 b.绝大多数化学反应都有可逆性，只是不同的化学反应的限度不同；相同的化学反应，不同的条件下其限度也可能不同 2.化学反应限度(化学平衡） a.概念：一定条件下， 当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡，这就是可逆反应所能达到的限度。,b. 化学平衡的曲线：,v,t,v正=v逆,反应开始：c(反应物）最大， v正最大； c(生成物）最小或为0， v逆最小或为0.,反应过程：c(反应物）减小， v正减小； c(生成物）增大， v逆增大,反应平衡：c(反应物）不变和c(生成物）不变， v正=v逆,c.化学平衡的特点：逆、等、动、定、同、变。,逆：可逆反应 等：正逆反应速率相等（ 正逆） 动：动态平衡：总0，正逆0 定：当一个可逆反应达到平衡时，所有参与物的浓度和可观测的性质都保持恒定。具体表现为“六定”： 一等：正逆反应速率相等 六定： 物质的量一定， 平衡浓度一定， 百分含量保持一定， 反应的转化率一定， 产物的产率一定， 正反应和逆反应速率一定。 平衡时，反应物的转化率最大，产物的产率最大。 同：平衡的到达与途径无关。在相同的条件下，一个可逆反应，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或是正、逆反应同时开始，都可以建立相同的平衡状态。 变：平衡可以发生移动。即一个化学平衡可以被打破，并在新的条件下建立起新的平衡。,d.化学平衡状态的判断：,除了上述的“一等六定”外，还可考虑以下几点： 同一物质单位时间内的消耗量与生成量相等。 不同物质间消耗物质的量与生成物质的量之比符合化学方程式中各物质的化学计量数之比。 一定条件下，反应物的转化率最大，或产物的产率最大。 对于有颜色变化的可逆反应，颜色不再改变时。 对于反应前后气体总体积改变的可逆反应，还可考虑以下几点： 反应混合物的平均相对分子量不再改变。 反应混合物的密度不再改变。 反应混合物的压强不再改变。 还可以从化学键的生成和断裂的关系去判断是否处于化学平衡状态。,练习题,6 、下列关于化学键的叙述 ， 正确的一项是( ) A 离子化合物中一定含有离子键 B 单质分子中均不存在化学键 C 含有极性键的分子一定是极性分子 D 含有共价键的化合物一定是共价化合物,A,7 、能正确表示下列反应的离子方程式是( ) A 硫酸铝溶液中加入过量氨水 Al3+3OH-=Al(OH)3 B 碳酸钠溶液中加入澄清石灰水 Ca(OH) 2 +CO32-=CaCO3 + 2OH- C 冷的氢氧化钠溶液中通入氯气 Cl2 + 2OH-=Cl-+ClO- + H2O D 稀硫酸中加入铁粉 2Fe + 6H+ = 2 Fe3+ 3H2 ,C,9 、反应 A+B C（H 0）分两步进行 A+BX （H 0） XC（H 0）下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( ),D,10 、 元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同，且X的离子半径小于负二价硫的离子半径，X元素为 ( ) A Al B P C Ar D K,D,11、 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ，相连时，外电路电流从流向 ；相连时，为正极，相连时，有气泡逸出 ； 相连时， 的质量减少 ，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( ) A B C D ,B,一、选择题,1、下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是（ ） A、天然气属于二次能源 B、绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来 C、物质的化学能可以在不同条件下转为热能、电能、光能等为人类所利用 D、化石能源物质内部蕴藏着大量的能量 2、有A、B、C、D四块金属，进行如下实验： 将A、B用导线相连结，浸入稀硫酸溶液中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸溶液中，电流由D导线C。A、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡。B、D相连后同时浸入稀硫酸溶液中，D极发生氧化反应。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ） A、ABCD B、A C D B C、C A D B D、B D C A,A,B,3、在相同温度下，把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，并加水稀释到50mL，此时X和盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是（ ） A、20mL3mol/L B、20mL2mol/L C、10mL4mol/L D、10mL2mol/L 4、煅烧硫铁矿（主要成分是FeS2），可获得制取硫酸所需要的SO2，反应为4FeS2+11O2 =2Fe2O3+8SO2，为了提高生成SO2的速率，下列措施可行的是（ ） A、增加硫铁矿的投入量 B、降低温度 C、向炉内喷氧气，增加氧气压 D、尽快把SO2从反应体系中分离出来,A,C,5、下列说法不正确的是 （ ） A、在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水（液）时的反应热，叫中和热。 B、化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因。 C、化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变 D、任何化学反应都能设计成原电池 6、下列反应物中，生成物总能量高于反应物的总能量的是（ ） A、Ba（OH）28H2O和NH4Cl 反应 B、盐酸溶液和氢氧化钠溶液反应 C、可燃物的燃烧反应 D、铝和稀硫酸的反应,D,A,7、已 知：4NH3+5O2=4NO+6H2O,若 反 应 速 率 分 别 用 v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）mol/(Lmin)表示，则正确的关系是（ ） A、4/5v(NH3)=v(O2) B、5/6v(O2)=v(H2O) C、2/3v(NH3)=v(H2O) D、4/5v(O2)=v(NO) 8、已知在相同状况下，要使同一化学键断裂需要吸收的能量等于形成该化学键放出的能量。下列说法正确的是（ ） A、电解熔融的Al2O3可以制得金属铝和氧气，该反应是一个放出能量的反应 B、水分解产生氢气和氧气时放出能量 C、相同状况下，反应2SO2+O2=2SO3是一个放热反应，则反应2SO3=2SO2+O2是一个吸热反应 D、氯化氢分解成氢气和氯气时需要放出能量,D,C,9、在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（ ） A、Z为0.3mol/L B、Y2为0.4mol/L C、X2为0.2mol/L D、 为0.4mol/L 10、可逆反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)的正反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中,能说明反应已达到平衡状态的是（ ） A、3v正（N2）= v正（H2） B、v正（N2）= v逆（NH3） C、2v正（H2）= 3v逆（NH3） D、v正（N2）= 3v逆（H2）,A,C,11、为了探究影响化学反应速率的因素，4位同学分别设计了下列4个实验，其中结论不正确的是（ ） A、盛有相同浓度双氧水的2支试管，一支加入MnO2放在冷水中，一支直接放在冷水中，前者反应快 B、将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度、相同温度下的盐酸反应时两者快慢相同 C、将浓硝酸分别放在冷暗处和强光下，发现强光下的浓硝酸分解得快 D、2支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加点MnO2，同时加热，放出氧气的快慢不同。 12、将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A（气）B（气）2C（气）若经 2 s（秒）后测得 C 的浓度为 0.6 mol/L ，现有下列几种说法： 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol/(Ls) 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol/(Ls) 2 s 时物质 A 的转化率为70 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol/L 其中正确的是（ ） A、 B、 C、 D、 ,B,B,13、在一定温度下，反应A2（g）+B2（g） 2AB(g)达到平衡的标志是（ ） A、一个AA键断裂的同时，有2个AB键生成 B、容器内的总压强、总物质的量不随时间而变化 C、单位时间生成2n摩的AB同时，生成n摩的B2 D、容器内气体的平均相对分子质量不随时间而变化 14、氢气（H2）、一氧化碳（CO）、辛烷（C8H18）甲烷（CH4）的热化学方程式分别为： H2（g） O2（g）H2O（l）；H258.8kJ/mol CO（g） O2（g）CO2（g）；H283.0 kJ/mol C8H18（1） O2（g）8CO2（g）9H2O（1）； H5518 kJ/mol CH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（1）； H890.3 kJ/mol 相同质量的H2、 CO 、C8H18 、CH4完全燃烧时，放出热量最少的是（ ） A、CO（g） B、H2（g） C、C8H18（1） D、CH4（g）,C,A,15、微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为：Zn + 2OH2e =ZnO + H2O ，Ag2O + H2O + 2e =2Ag + 2OH，总反应为Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO。根据上述反应式，判断下列叙述中，正确的是（ ） A、在使用过程中，电池负极区溶液pH增大 B、在使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极 C、在使用过程中，Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应 D、外电路中每通过0.2mol电子，正极的质量理论上减小1.6g,D,16、工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下： SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)；H+QkJ/mol(Q0)，某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是（ ） A、反应过程中，若增大压强能减慢SiCl4的分解速率 B、若反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时，吸收热量为Q kJ C、反应至4 min时，若HCl浓度为0.12 mol/L,则H2的反应速率为0.03 mol/（Lmin) D、当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反应,D,17、（8分）在密闭容器中，充入1molH2和1molI2发生H2 （g）+I2（g） 2HI（g）反应。对于该反应，请分析： （1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？ ； （2）当反应刚开始时，正反应速率和逆反应速率哪个大？ ； （3）随着反应的进行，反应物和生成物的浓度如何变化？ ； （4）随着反应的进行，V正和V逆怎样变化 ？,反应物的浓度大,正反应速率大,随着反应的进行，反应物的 浓度逐渐减小，生成物的浓度逐渐增大，直 至浓度不再改变为止,正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐 渐增大，直至正逆反应速率相等且不等于零,18、（4分）某中学化学小组查阅资料发现金属氧化物A也能催化氯酸钾分解实验，且A和MnO2的最佳温度均在500左右。于是对A和MnO2的催化性能进行了定量对照实验。实验时均以收满500ml氧气为标准（其它可能影响实验的因素均已忽略） 用MnO2作催化剂 用A作催化剂 请回答: 上述实验中的待测数据是： 。 完成此实验后，他们准备发表一篇研究报告，请你替他们拟一个报告的题目：,收满500ml氧气时所用的时间,探究金属氧化物A和MnO2对KClO3分解催化性能的比较,19、（4分）某学生做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管编号为甲、乙、丙 ，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是：16s、28s、33s。 请将3个数据填入下表适当位置，并写出实验结论。 已知：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 实验结论 。,33,28,16,在相同条件下，浓度越大， 化学反应速率越快，反应时间越短,20、（6分）利用下列反应：Cu+2Fe3+= Cu2+2Fe2+，设计一个原电池。 可供选择的材料有：小灯泡，灵敏电流计，若干导线，铁棒，铜棒，石墨棒，硫酸铜，硫酸铁，稀盐酸，在方框中画出实验装置图，注明电解质溶液名称和正负极材料，标出电子流动方向，写出电极反应式。,正极电极反应式为： 负极电极反应式为：,2Fe3+2e=2Fe2+,Cu-2e=Cu2+,21、（12分）某化学反应2A,BD在四种不同条件下进行， B、D起始浓度为0及反应A的浓度（mol/L）随反应时间（min） 的变化情况如下表：,根据上述数据，完成下列填空： （1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 _ mol/(Lmin)。 （2）在实验2，A的初始浓度C2 _mol/L， （3）设实验3的反应速率为V3，实验1的