吉林省长市第五中学高中化学《专题二 第三单元 化学能与电能的转化（二）》课件 苏教版必修2.ppt

第二专题化学反应与能量转化复习 一 化学反应速率 1 概念 单位时间内的浓度变化 单位 mol l 1 s 1或mol l 1 min 1 2 规律 1 v 物质 该物质不能是纯固体或纯液体 2 同一反应中 不同物质的v与系数成正比 3 v为正值 为平均值 练习2 反应2so2 o2 2so3 经过一段时间后 so3的浓度增加了0 4mol l 1 在这段时间内用o2表示的反应速率为0 04mol l 1 s 1 则这段时间为 a 0 1sb 2 5sc 5sd 10s c 注意同一反应 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 练习3 反应a 3b 2c 2d在四种不同条件下的反应速率为 1 v a 0 3mol l s 2 v b 0 6mol l min 3 v c 0 4mol l s 4 v d 0 45mol l s则该反应速率的快慢顺序为 1 4 3 2 比较反应的快慢 应取同一参照物 并且要统一单位 练习1 已知4nh3 5o2 4no 6h2o 若反应速率分别用v nh3 v o2 v no v h2o 单位 mol l 1 min 1 则正确的是 a 4v nh3 5v o2 b 5v o2 6v h2o c 2v nh3 3v h2o d 4v o2 5v no d 学案上第一面第六题 3 化学反应速率的影响因素 1 内因 化学性质 2 外因 温度 温度升高 v加快 浓度 浓度增大 v加快 气体 溶液 压强 增大压强 v加快 气体 影响到浓度 催化剂 正催化剂加快v 其他 原电池原理 接触面积 固体反应物的颗粒大小射线等 3 对于可逆反应 a b c 下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是 a 增加a的物质的量b 升高体系温度c 增大体系的压强d 减少c的物质的量 b 练习2 在密闭容器里 通入xmolh2和ymoli2 g 改变下列条件 反应速率将如何改变 选填增大 减小 不变 扩大容器的体积 容器容积不变 通入氖气 6 压强不变 通入氖气 减小 不变 减小 4 反应c s h2o g co g h2 g 在一可变容积的密闭容器中进行 下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 a增加c的量b将容器的体积缩小一半c保持体积不变 充入n2使体系压强增大d保持压强不变 充入n2使体系体积增大 ac 对于合成氨反应 正反应 放热 1 能使正反应速率增大的因素有 2 能使逆反应速率增大的因素有 a 增加n2或h2的浓度b 增大压强c 升高温度d 加 正 催化剂e 增加nh3的浓度f 减少nh3的浓度 abcd bcde 3 在恒温恒容条件下 能使a g b g c g d g 正反应速度增大的措施是 a 减小c或d的浓度b 增大d的浓度c 减小b的浓度d 增大a或b的浓度 d 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加快的是 a 不用稀硫酸 改用98 浓硫酸b 加热c 滴加少量cuso4溶液d 不用铁片 改用铁粉 a 练习4 100ml浓度为2mol l 1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 a 加入适量的6mol l 1的盐酸b 加入数滴氯化铜溶液c 加入适量蒸馏水d 加入适量的氯化钠溶液 b 把下列四种溶液分别加入四个成有 ml mol l盐酸的烧杯中 均加水稀释到 ml 此时x和盐酸缓慢地进行反应 其中反应最快的是 a 20ml3mol l的x溶液b 0ml mol l的x溶液c 0ml mol l的x溶液d 0ml mol l的x溶液 b 2 下列四种x溶液 均能跟盐酸反应 其中反应最快的是 a 10 20ml3mol l的x溶液b 20 30ml2moll的x溶液c 20 10ml4mol l的x溶液d 10 10ml2mol l的x溶液 c 12 把稀硫酸倒在亚硫酸钠粉末上 能使反应的最初速率加快的是 a 增大亚硫酸钠粉末的量 b 硫酸浓度增大一倍 用量减少到原来的1 2 c 硫酸浓度不变 用量增大一倍 d 使反应在较高温度下进行 bd 二 化学反应限度 1 可逆反应 在相同的条件下同时向正 逆两个反应方向进行的反应 默认向右为正 特征 反应不会进行到底 各物质不为0 2 化学反应限度 1 概念 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 我们就说这一反应达到了 限度 这种化学反应状态常被称为化学平衡状态 简称 化学平衡 2 化学平衡状态的特征 逆 动 等 定 变 逆 化学平衡只存在于可逆反应中 动 化学平衡是一个动态平衡 等 平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0 定 平衡时反应物和生成物的浓度保持不变 变 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 a hi的生成速率等于其分解速率 b hi的生成速率小于其分解速率 c hi的生成速率大于其分解速率 d 无法判断hi的生成速率和分解速率的相对大小 b 例3 把hi气体充入密闭容器中 在一定条件下发生反应 2hih2 i2在反应趋向平衡的过程中 下列说法正确的是 3 判断化学平衡状态的标志 以x g 3y g 2z g 为例 同种物质 vx 正 vx 逆 nx 消耗 nx 生成 不同物质 vx 正 vy 逆 1 3nx 消耗 ny 生成 1 3 各组分浓度保持不变或百分含量不变 4 可逆反应n2 3h2 2nh3的正 逆反应速率可用各反应物和生成物的浓度变化来表示 下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 a 3v n2 正 v h2 正b v n2 正 v nh3 逆c 2v h2 正 3v nh3 逆d v n2 正 3v h2 逆 c 9 下面四个选项是四位同学在学习过化学反应速率和化学平衡理论以后 联系化工生产实际所发表的看法 你认为不正确的是a 化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品b 化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品c 化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率d 正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益 c 1 对化学反应的限度叙述 错误的是 a 任何可逆反应都有一定的限度b 化学反应达到限度时 正 逆反应速率相等c 化学反应的限度与时间的长短无关d 化学反应的限度是不可以改变的 2 对于可逆反应a b c达到平衡时 下列说法正确的是反应物a b全部变成了ca b c三种物质的浓度一定相等c 反应已经停止d 反应混和物中各成分的质量比不再变化 d d 练习1 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度的是 a 压强不再随时间而改变时b 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d 单位时间内每消耗1moli2 同时有2molhi生成时 c 练习2 在一定温度下 可逆反应x g 3y g 2z g 达到限度的标志是 a z的生成速率和z的分解速率相等b 单位时间内生成nmolx 同时生成3nmolyc 压强不再变化d x y z的分子个数之比为1 3 2 ac 在一定温度下的恒容容器中 当下列物理量不再发生变化时 表明反应 a s 3b g 2c g d g 已达到平衡状态的是 a 混合气体的压强不随时间变化b b的生成速率和的消耗速率之比为 c 混合气体的密度不随时间变化d b c d的分子数之比为 看压强时要注意状态 c 三 化学反应中的能量变化 热量变化 放热反应 吸热反应 反应物总能量生成物总能量 反应物总能量生成物总能量 反应物总键能生成物总键能 反应物总键能生成物总键能 2 常见的放 吸 热反应 1 金属与酸的反应2 所有的燃烧反应3 酸碱中和反应4 大多数化合反应 1 氢氧化钙与氯化铵晶体的反应2 c s co2 g 2co g 3 c s h2o g co g h2 g 4 大多数分解反应 高温 1 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 b 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成物的总能量 2 下列变化中属于放热反应的是 1 液态水汽化 2 高温锻烧石灰石 3 浓h2so4稀释 4 kclo3分解制o2 5 生石灰与水反应生成熟石灰 a c 5 12 已知反应x y m n为吸热反应 对这个反应的下列说法中正确的是 a x的能量一定低于m的 y的能量一定低于n的b 因为该反应为吸热反应 故一定要加热反应才能进行c 破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量d x和y的总能量一定低于m和n的总能量 d 3 摇摇冰 是一种即用即冷的饮料 吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷 该化学物质可能是a 氯化钠b 固体硝酸铵c 生石灰d 蔗糖 b 反应热 1 定义 在化学反应中放出或吸收的热量叫反应热 2 符号 3 单位 h kj mol 1 热化学反应方程式 书写注意事项 符合质量守恒 标明 聚集状态如s l g aq 尤其注意水的状态 化学方程式中各物质的系数只表示物质的量 可用整数或分数表示 系数与 h的值成正比 h单位 kj mol 1 吸热反应时 不能省略 1 练习书写热化学方程式 25 标准大气压下 每摩尔ch4燃烧生成co2和液态水放出890 3kj的热量 2 拆开1molh h键 1molnn键分别需要吸收的能量为436kj 946kj 形成1moln h键需放出能量391kj 写出则n2和h2反应生成nh3的热化学方程式 不考虑可逆反应 1 练习书写热化学方程式 25 标准大气压下 每摩尔ch4燃烧生成co2和液态水放出890 3kj的热量 h 反应物总键能 生成物总键能 c金刚石 s o2 g co2 g h 395 5kj mol 1 1 c石墨 s o2 g co2 g h 393 4kj mol 1 2 写出石墨转化为金刚石方程式 并判断哪一种物质更稳定 例 方程式 2 1 得 c石墨 s c金刚石 s h 1 91kj mol 1石墨能量更低 更稳定 7 等质量的固体硫和硫蒸汽分别在相同条件下完全燃烧 放出的热量 a 前者多b 后者多c 二者相等d 无法比较 b 反应过程中破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为q1kj 破坏1molo2中的化学键消耗的能量为q2kj 形成1molh2o中的化学键释放的能量为q3kj 下列关系式中的正确的a q1 q2 q3b q1 q2 2q3c 2q1 q2 2q3d 2q1 q2 2q3 d 3 在相同温度下 两个反应放出的热量分别用q1和q2表示 h2 g 1 2o2 g h2o g h q1kj mol 1 2h2 g o2 g 2h2o l h q2kj mol 1 则下列关系正确的是a q1 q2b 2q1q2 b 17 1gh2在o2中燃烧生成液态水放出142 9kj的热 则下列热化学方程式正确的是 a 2h2 g o2 g 2h2o l h 142 9kjmol 1b 2h2o l 2h2 g o2 g h 571 6kjmol 1c h2 g o2 g h2o g h 285 8kjmol 1d h2o l h2 g o2 g h 285 8kj b 3 同温同压下 下列热化学方程式中 h1 h2的是a 2h2 g o2 g 2h2o g h12h2 g o2 g 2h2o l h2b s g o2 g so2 g h1s s o2 g so2 g h2c c s o2 g co2 g h1c s 1 2o2 g co g h2d h2 g cl2 g 2hcl g h11 2h2 g 1 2cl2 g hcl g h2 a 比较 h时包括正负号 28 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程 化学键的键能是形成 或拆开 1mol化学键时释放 或吸收 的能量 已知白磷 p4 和p4o6的分子结构如右图所示 现提供以下化学键的键能 p pakj mol 1 p o bkj mol 1 o ockj mol 1则p4 3o2 p4o6的反应热 h为 a 1638kj mol 1b 一1638kj mol 1c 一126kj mol 1d 十126kj mol 1 b 原电池与电解池复习 化学能转变成电能 电能转变成化学能 负极 正极 阳极 电源正极相连阴极 电源负极相连 活动性不同两个能导电的电极 电解质溶液 闭合回路 自发的氧化还原反应 电解质溶液 闭合回路 非自发的氧化还原反应 原电池和电解池的比较 两个能导电的电极 直流电源 负氧正还 阳氧阴还 跟踪演练 1分析下图 原电池的是 电解池的是 浓h2so4 5 发生原电池的反应通常是放热反应 在理论上可设计成原电池的化学反应是 a c s h2o g co g h2 g h 0b ba oh 2 8h2o s 2nh4cl s bacl2 aq 2nh3 g 10h2o 1 h 0c cac2 s 2h2o 1 ca oh 2 s c2h2 g h 0d ch4 g 2o2 g co2 g 2h2oh 1 h 0 d 原电池原理 正极 负极 h so42 正电荷移动的方向为电流的方向 正极 负极 h na oh cl nacl溶液 石墨 铁棒 阳极 阴极 电解原理 注意 1 电子的得失 2 守恒原理 质量 电子 3 共存原理 电极反应的书写 负失 阳失 生成的离子或物质与电解质溶液要能共存 若电解质为h2so4 1 原电池 写出电极反应式及总反应式 2 电解池 活性电极 除au pt 石墨外 s2 i br cl oh 含氧酸根 f ag fe3 hg2 cu2 h pb2 sn2 fe2 zn2 al3 mg2 na ca2 k 阳极 阴极 注意 阳极材料 思考 溶液的ph如何变化 写出下列反应的电极反应式及总反应式 注意 阳极材料 变大 变小 不变 思考 1 电解精炼铜时 阴 阳极材料分别是 电解质溶液是 画出装置图 2 在铜上镀锌时 阴 阳极材料分别是 电解质溶液是 画出装置图 粗铜 纯铜 cuso4 铜 锌 znso4 浓 14 如图4 6所示的装置 在铁圈和银圈的焊接处 用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中 使之平衡 小心地向烧杯中央滴入cuso4溶液 片刻后可观察到的现象是 a 铁圈和银圈左右摇摆不定 b 保持平衡状况 c 铁圈向下倾斜d 银圈向下倾斜 d 6 右图是电解cucl2溶液的装置 其中c d为石墨电极 则下列有关的判断正确的是a a为负极 b为正极b a为阳极 b为阴极c 电解过程中 d电极质量增加d 电解过程中 氯离子浓度不变 c 14 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液 通电时 为使cl2被完全吸收 制得有较强杀菌能力的消毒液 设计了如图的装置 则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是a a为正极 b为负极 naclo和naclb a为负极 b为正极 naclo和naclc a为阳极 b为阴极 hclo和nacld a为阴极 b为阳极 hclo和nacl b 2 把a b c d四块金属泡在稀h2so4中 用导线两两相连可以组成各种原电池 若a b相连时 a为负极 c d相连 d上有气泡逸出 a c相连时a极减轻 b d相连 b为正极 则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为 a c d bb a c b dc b d c ad a b c d a 4 下列关于铜电极的叙述 正确的是 a 铜锌原电池中铜是正极b 用电解法精炼粗铜时 纯铜作阳极c 在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极d 电解稀硫酸制h2 o2时 铜作阳极 ac 5从h cu2 na so42 cl 五种离子中两两恰当组成电解质 按下列要求进行电解 以碳棒为电极 使电解质质量减少 水量不变进行电解 则采用的电解质是 以碳棒为电极 使电解质质量不变 水量减少进行电解 则采用的电解质是 以铂为电极 使电解质和水质量减少 则采用的电解质是 hclcucl2 na2so4h2so4 cuso4nacl 2 已知蓄电池在充电时作电解池 放电时作原电池 铅蓄电池上有两个接线柱 一个接线柱旁标有 另一个接线柱旁标有 一 关于标有 一 的接线柱的说法中正确的是 a 充电时作阳极 放电时作正极b 充电时作阳极 放电时作负极c 充电时作阴极 放电时作负极d 充电时作阴极 放电时作正极 c 9一种新燃料电池 一极通入空气 另一极通入丁烷气体 电解质是掺杂氧化钇 y2o3 的氧化锆 zro2 晶体 在熔融状态下能传导o2 下列对该燃料说法正确的是a 在熔融电解质中 o2 由负极移向正极b 电池的总反应是 2c4h10 13o2 8co2 10h2oc 通入空气的一极是正极 电极反应为 o2 4e 2o2 d 通入丁烷的一极是正极 电极反应为 c4h10 26e 13o2 4co2 5h2o bc 2 以多孔的铂为电极 采用右图装置在两极分别通入ch3oh和o2 使其在koh溶液中发生反应产生电流 经测定 电子运动方向由a到b 下列叙述中正确的是a a处通入o2b 正极的电极反应为12oh 12e 3o2 6h2oc 负极的电极反应为2ch3oh 16oh 12e 2co32 12h2od 总反应的化学方程式为2ch3oh 3o2 2co2 4h2o 22 15分 某温度时 在3l密闭容器中 x y z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示 由图中数据分析 1 该反应的化学方程式 2 反应开始至2min末 x的反应速率为 3 该反应是由开始反应的 正反应 逆反应 正逆反应同时 解析首先要看清图中横坐标 纵坐标及曲线的变化趋势从中找到x y z转化的物质的量及物质的量之比 便可写出化学方程式 然后据反应速率的概念 可求出x的反应速率 再据曲线是否通过原点 可判断可逆反应进行的方向 解答 1 在时间为3min钟时 x y z的物质的量min别为1 0 1 0 1 6 在时间为 0 时物质的量min别为0 4 1 2 2 0 故物质的量变化为 x由0 4mol 1 0mol 增加0 6mol y由1 2mol 1 0mol 减少0 2mol z由2 0mol 1 6mol 减少0 4mol 转化的物质的量之比x y z 3 1 2据转化的物质的量之比 化学方程式各物质的系数比 得到化学方程式为 2z y3x 2 2min钟末 x的物质的量为0 8mol 增加的物质的量为0 8 0 4 0 4 mol 容积为3l的容器 则物质的量浓度为0 4 3 mol l 再除以时间 得x的反应速率为0 4 3 2 0 067 mol l min 3 图中x y z三条曲线均未通过原点可断定该反应是由正 逆反应同时开始反应的 则 为答案 28 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程 化学键的键能是形成 或拆开 1mol化学键时释放 或吸收 的能量 已知白磷 p4 和p4o6的分子结构如右图所示 现提供以下化学键的键能 p p198kj mol 1 p o 360kj mol 1 氧气分子内氧原子间的键能为498kj mol 1则p4 3o2 p4o6的反应热 h为 a 1638kj mol 1b 一1638kj mol 1c 一126kj mol 1d 十126kj mol 1 6 已知 h h cl cl h cl的键能分别为436kj mol 243kj mol和431kj mol 估计cl2和h2生成1molhcl的反应为 a 放热183kjb 放热91 5kjc 吸热183kjd 吸热91 5kj 10 如下图所示 铜片和锌片用导线连接后插入番茄里 锌片是 a 阳极b 正极c 阴极d 负极 7 一种新型的燃料电池 它以多孔镍板为电极插入koh溶液中 然后分别向两极通入乙烷和氧气 其总反应为 2c2h6 7o2 8koh 4k2co3 10h2o 有关此电池的推断正确的是a 负极反应为 14h2o 7o2 28e 28oh b 放电一段时间后 正极周围的ph升高c 每消耗1molc2h6 则电路上转移的电子为14mold 放电过程中koh的物质的量浓度不变 14 将分别盛有熔融的kcl mgcl2 al2o3的三个电解槽串联 在一定条件下通电一段时间后 钢析出k mg al的物质的量之比为 a 6 3 2b 6 3 1c 3 2 1d 1 2 3 9 化学用语是学习化学的重要工具 下列用来表示物质变化的化学用语中 正确的是a 电解饱和食盐水时 阳极的电极反应式为 2cl 2e cl2 b 氢氧燃料电池的负极反应式 o2 2h2o 4e 4oh c 粗铜精炼时 与电源正极相连的是纯铜 电极反应式为 cu 2e cu2 d 钢铁发生电化腐蚀的正极反应式 fe 2e fe2 23 将用导线连接的两根铂电极放置在koh溶液中 然后分别向两极通入ch4和o2 即可产生电流 形成燃料电池 其电池反应为 ch4 2o2 2oh co32 3h2o 下列叙述正确的是 通入ch4的电极为正极 正极的电极反应是o2 2h2o 4e 4oh 通入氧气的电极为正极 通入ch4的电极的反应是ch4 o2 4e co2 2h2o 负极的电极反应是ch4 10oh 8e co32 7h2o 电池工作时溶液中的阳离子向负极移动 电池工作时溶液中的阴离子向负极移动 电池工作时电子从通入甲烷的一极由外电路流向通入氧气的一极a b