必修二 专题二 化学反应与能量变化
1.化学反应速率
定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量, 常用单位时间内反应物浓
度的减小或生成物浓度的增加来
表
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示,其数学表达式可表示为
单位 mol/(L·min),mol/(L·s)或mol·L-1·S-1 注意各物质表示的速率比等于该反应方程
式中相应的计量系数比,例如:对于反应N2+3H22NH3,v(N2): v(H2): v(NH3)=1:3:2,
若已知反应速率v(N2)=1 mol/(L·s),v(H2)=2 mol/(L·s),v(NH3)=1.2 mol/(L·s),
则表示的反应速率最快的是v(N2)=1 mol/(L·s),方法是将各种物质转化为同一种再加
以比较数值大小。
2.影响化学反应速率的因素
(1)内因:反应物的性质(主要)
(2)外因 其他条件不变时
①温度:温度越高反应速率越快 ②压强:对于有气体参加的反应,增加压强化学反应速率越快
③浓度:浓度越大反应速率越快④催化剂:使用正催化剂化学反应速率增大
其他:反应接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光照等对反应速率也有影响。
3.可逆反应:在同一条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行。可逆反应有一定限度,反应物不可能完全转化为生成物。
4.常见的可逆反应:CO2+H2O H2CO3 SO2+H2O H2SO3
Cl2+H2O HCl+HClO NH3+H2O NH3·H2O
2SO2+O2 2SO3 N2+3H2 2NH3
2Fe3++2I- 2Fe2++I2 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH33+H2O
5.一个可逆反应开始之初,正反应速率大于逆反应速率,随着反应进行,正反应速率逐渐
减小,逆反应速率逐渐增大。当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时,
反应物的浓度和生成物的浓度不再改变时,达到一种表面静止的状态,我们称为化学平
衡状态。
6.化学平衡状态的特征:动:动态平衡v正≠0, v逆≠0 等:v正=v逆
定:各组分的浓度保持不变(不是相等,也不是成某种比例)
变:条件改变,平衡发生移动
7.在一定温度下,反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g) 达到平衡状态的标志是:
(1)A2、B2、AB3的浓度不再变化
(2)A2、B2、AB3各物质的物质的量不再变化
(3)单位时间消耗nmolA2同时生成nmolA2
(4)单位时间生成nmolA2同时生成2nmolAB3
(5)单位时间生成nmolA2同时消耗3nmolB2
8.一个可逆反应达到平衡状态时即该反应在此条件下的最大限度,此时,所有的反应物和
生成物同时存在。
9.化学反应伴随着能量变化,通常表现为热量变化;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;断键吸收能量,形成键放出能量。
10.放热反应:化学上有热量放出的化学反应 反应物的总能量>生成物的总能量
断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量
吸热反应:化学上吸收热量的化学反应 生成物的总能量>反应物的总能量
断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量
11.常见的放热反应:所有的燃烧反应、酸碱中和反应、金属与酸的反应、除C+CO2 2CO
以外的化合反应(如氧化钙与水)、铝热反应
12.常见吸热反应:C与CO2 、C与H2O、氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应、大多数分解反应(大理石高温分解)
13.常见的放热过程:氢氧化钠固体溶于水、浓硫酸稀释
常见的吸热过程:铵盐(如硝酸铵)溶于水
14.原电池定义:将化学能转化为电能的装置 原理:氧化还原反应
构成条件:①活泼性不同的两个电极(燃料电池除外)
②电解质溶液
③形成闭合的回路
④发生自发的氧化还原反应
电子流向:从较活泼的金属(负极)经外电路流向较不活泼的金属或非金属导体(正极)
电极反应 锌、铜、稀硫酸原电池 负极:Zn-2e-==Zn2+ (失电子,被氧化,发生氧化反应)
正极:2H++2e-=H2↑(得电子,被还原,发生还原反应)
总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑
15.判断原电池正负极的方法:
负极:①活泼性强的金属
材料
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②电子流出的电极 ③电流流入的电极
④发生氧化反应的电极 ⑤电极材料不断溶解的一极
正极:①活泼性弱的金属材料 ②电子流入的电极 ③电流流出的电极
④发生还原反应的电极 ⑤电极质量不变同时有气泡产生的电极或电极质量增
加的一极(正极材料自身不参加反应)
16.化学电源有一次电池和二次电池之分。一次电池使用过之后不能复原,如普通的干电池,
二次电池充电后能继续使用,如铅蓄电池。
17.氢氧燃料电池:
通空气(或氧气)的一极为正极,通氢气的一极为负极
总反应:2H2+ O2=2H2O
氢氧燃料电池优点:(1)能量转换效率高(2)洁净、无污染、噪音低(3)可实现热、
电、纯水联产
18.任何电池的能量转化率不可能达到100%
19.电解池:将电能转化为化学能的装置
如电解CuCl2、电解水、电解食盐水、电解精炼铜等。
20.太阳能、生物质能和氢能均属于可再生资源,煤、石油、天然气等化石燃料属不可再生
资源。
21.氢能被称为理想的“绿色能源”的原因是:氢气燃烧时热值高、产物无污染、原料资源
丰富。
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