化学人教必修二高中课件微课第二章复习课化学反应与能量

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化学反应与能量第二章复习课【学习目标】1、知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因2、了解化学能与热能的相互转化3、能举例说明化学能与电能的转化关系及其运用4、初步认识化学反应的速率和限度及其影响因素【重点难点】重点：1.通过键能解释化学反应中能量的变化2.原电池的构成条件3.反应达到限度的判断难点：1.键能与物质所包含能量高低的关系2.原电池原理的简单应用3.化学反应达到限度的判断知识网络一、吸热反应和放热反应的判断

1.化学反应按能量变化分为：

吸热反应和放热反应。思考·交流2、化学反应的热效应与键能、总能量的关系（1）当反应物总能量大于生成物总能量，或反应中断开化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量时，该反应表现为对外界放热，即为放热反应；（2）当反应物总能量小于生成物总能量，或反应中断开化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量时，该反应表现为向外界吸热，即为吸热反应。

【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应时的情景，产生CO2

气体的体积较多的A试管中加入的固体试剂是_________________。

实验过程中我们还能感受到Na2CO3

与盐酸反应时是放热反应，而NaHCO3

与盐酸反应时表现为吸热。在A、B两试管中的此反应过程中，反应体系的能量变化的总趋势分别对应于图2－Z－2中的：A－_____，B－_____(填写“(a)”或“(b)”)。图2－Z－1图2－Z－2

解析：Na2CO3、NaHCO3

的质量相等，则NaHCO3

的物质的量多，产生的CO2

也多。由已知Na2CO3与盐酸反应是放热反应，而NaHCO3

与盐酸反应时表现为吸热，说明Na2CO3

与盐酸的总能量大于反应后生成物的总能量，而NaHCO3

与盐酸的总能量小于反应后生成物的总能量。答案：碳酸氢钠(NaHCO3)(b)(a)【例2】化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化：下列说法正确的是（）A．通常情况下，NO比N2稳定B．通常情况下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NOC．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量D．1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ答案：C二原电池的工作原理

原电池的本质是氧化还原反应。原电池构成的条件：活泼性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。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，发生还原反应。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移动，阴离子向负极移动，从而形成回路。的下列说法不正确的是(

【例3】

研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池)。A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH－向正极移动D．总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑答案：C

解析：原电池放电时OH－是向负极移动的，所以C是错误的。这种电池名称叫锂水电池，可推测其总反应为：2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑，再写出其电极反应如下：负极：2Li－2e－===2Li＋；正极：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑；结合选项分析A、B、D都是正确的。三化学反应速率计算与化学平衡的判断

化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量，表示单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量，是一个平均值，可以用反应物或生成物中任意物质表示，但纯液体和固体的浓度视为定值，不能用来表示化学反应速率。化学平衡的研究对象是可逆反应，化学平衡的根本标志是v(正)＝v(逆)，化学平衡是一个动态平衡，且是有一定条件的，当条件发生改变时，化学平衡将发生移动，直到达到新条件下的化学平衡。【例4】对铜—锌—稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是（）①锌片溶解了32.5克②锌片增重了32.5克③铜片上析出1克氢气④铜片上析出1mol氢气A．①③ B．①④

C．②③D．②④解析：铜—锌—稀硫酸原电池电极反应式为：负极：Zn-2e-=Zn2+，正极：2H++2e-=H2，故1mol电子通过电路之后有32.5g锌溶解，1g氢气从铜电极析出。答案：A【例5】对于反应N2+3H22NH3，下列说法处于化学平衡状态的是：①υ（N2生成）=υ（N2消耗），②N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2，③单位时间内生成2molNH3，同时消耗1molN2，④N2、H2、NH3的物质的量不再发生变化。A、①④

B、②③

C、②③④

D、①③④答案：A【例6】在一密闭容器里装有氮气和氢气。反应开始时，氮气的浓度为2mol/L，氢气的浓度为5mol/L,反应开始2min时，测得容器中氮气的浓度为1.8mol/L。2min后氢气的浓度为多少mol/L?这2min内氮气的平均反应速率是多少？氢气和氨气的平均反应速率各是多少？2min内氮气、氢气和氨气的速率之比为多少?

答案：v(N2)=0.1molL-1·min-1v(H2)=0.3molL-1·min-1v(NH3)=0.2molL-1·min-1v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:21．下列有关化学能与热能的说法正确的是()。C

A．放热反应中的化学能完全转变为热能

B．若某反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，则该反应为吸热反应

C．H2→H＋H的变化需要吸收能量

D．凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应思考·练习

2．如图2－Z－3所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4

溶液，一段时间后，下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中，不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)()。2－Z－3

A．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，A端低、B端高；为导体时，A端高、B端低D．当杠杆为绝缘体时，A端高、B端低；为导体时，A端低、B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，而铜球重量不变，现象是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，还原成铜单质，故铁球减轻，铜球增重，现象是A端低，B端高。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2－Z－4所示装置中，可观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细。下表所列M、N、P物质中，可以组合成该装置是()。C2－Z－4

解析：由已知，该装置形成原电池，M棒作正极，N棒作负极。

4．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()。

A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl

B．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子

C．Na＋不断向“水”电池的负极移动

D．AgCl是还原产物

解析：电池总反应中，发生氧化反应的作负极，发生还原反应的作正极，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，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，综上，A、C、D均错误。答案：B

5．在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2

的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于()。CA．5%B．10%C．15%D．20%解析：N2＋3H22NH3起始量(mol)转化量(mol)平衡量(mol)22/34/3

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04/34/3所以平衡时的氮气的体积分数＝

4/36＋8/3＝15.4%。实验序号

金属质量/g金属状态c(H2SO4)

/mol·L－1V(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应的实验数据：分析上述数据，回答下列问题：

(1)实验4和5表明，__________________对反应速率有影响，_____________，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有______(填实验序号)。固体反应物的表面积

(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________________________________________________(填一组实验序号)。

(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________________________________，其实验序号是______。

(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近，推测其原因：_________________________________