推荐学习K12高中化学学业水平会考知识点整理校本材料专题7化学反应与能量学案新人教版.docx
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推荐学习K12高中化学学业水平会考知识点整理校本材料专题7化学反应与能量学案新人教版
第7章化学反应与能量
考试要求:
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.了解吸热反应和放热反应的含义
3.通过生产、生活中的实例了解化学能和热能的相互转化
4.举例说明化学能与电能的转化关系及其应用
5.通过设计、制作简易原电池实验,了解原电池的概念和原理
6.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性
7.通过实验认识化学反应的速率及影响化学反应速率的因素
8.通过实验认识化学反应的限度
9.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用
知识点扫描
1.化学能与热能
(1)化学反应中能量变化的主要原因:
____________________________________
(2)化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:
反应物和生成物的总能量的相对大小
a.吸热反应:
反应物的总能量_____生成物的总能量
b.放热反应:
反应物的总能量_____生成物的总能量
(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
(4)同一种物质的能量:
g___l____s(填“>”或“<”)
练习:
氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰,在反应中,破坏1molH-H键消耗的能量为Q1kJ,破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ,形成1molH-O键释放的能量为Q3kJ。
下列关系式中正确的是()
A.2Q1+Q2>4Q3B.2Q1+Q2<4Q3C.Q1+Q2 (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 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。 (6)中和热: (重点) A.概念: 稀的强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(液态)时所释放的热量。 2.化学能与电能 (1)原电池(重点) A.概念: ___________________________________________ B.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 C.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 D.原电池正、负极的判断: a.负极: 电子____的电极(较活泼的金属),金属化合价_______,发生____反应 b.正极: 电子___的电极(较不活泼的金属、石墨等): 元素化合价_______,发生____反应 E.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___的电极,质量_____的电极)的金属更活泼; c.原电池的正极(电子____的电极,质量____或____的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金属 F.原电池的电极反应: (难点) a.负极反应: X-ne=Xn-b.正极反应: 溶液中的阳离子得电子的还原反应 (2)原电池的设计: (难点) 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) (3)金属的电化学腐蚀 A.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 B.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: 牺牲活泼金属保护法,外加电流保护法 (4)发展中的化学电源 A.干电池(锌锰电池)a.负极: Zn-2e-=Zn2+ b.参与正极反应的是MnO2和NH4+ B.充电电池 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。 总反应: ___________________________ 电极反应为(电解质溶液为KOH溶液) 负极: ______________________ 正极: ______________________ 电极反应为(电解质溶液为酸) 负极: __________________ 正极: __________________ 3.化学反应速率与限度 (1)化学反应速率 A.化学反应速率的概念: B.计算(重点) 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.在一个化学反应中,化学反应速率之比=_______________, 据此计算: 已知反应方程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,求反应方程。 d.比较不同条件下同一反应的反应速率方法 用不同物质表示的速率的数值分别除以它们在方程式中的计量数,然后再比较大小,大的表示速率快。 (2)影响化学反应速率的因素(重点) A.决定化学反应速率的主要因素: 反应物自身的性质(内因) B.外因: a.浓度越大,反应速率越________.固体和液体的浓度为常数1,改变它们的量速率_____ b.升高温度(任何反应,无论吸热还是放热),_____反应速率 c.催化剂一般________反应速率 d.有气体参加的反应,增大压强,反应速率_____ e.固体表面积越大,反应速率越快 (3)化学反应的限度 A.可逆反应的概念和特点 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 a.化学反应限度的概念: 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_______,反应物和生成物的浓度 _________,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: c.可逆反应达到平衡状态的标志: 反应混合物中各组分浓度保持不变 正反应速率=逆反应速率 ↓ 消耗A的速率=生成A的速率 d.怎样判断一个反应是否达到平衡: (1)正反应速率与逆反应速率相等;【不同物质表示的速率一个表示正反应速率一个表示逆反应速率,且等于计量数之比】 (2)反应物与生成物浓度不再改变;【浓度相等或成比例不能作为达到平衡的标志】 (3)混合体系中各组分的质量分数、体积分数、物质的量分数、转化率不再发生变化; (4)外界条件变,反应所能达到的限度发生变化。 化学平衡的特点: 逆、等、动、定、变、同【等效平衡】。 练习: 1.下列说法中,错误的是() A.化学反应必然伴随发生能量的变化 B.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的 C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关 D.能量变化是化学反应的基本特征 2.金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。 在100KPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热量。 据此,试判断100KPa压强下,下列结论正确的是() A.石墨比金刚石稳定B.金刚石比石墨稳定 C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高D.1mol石墨比1mol金刚石的总能量低 3.下列关于充电电池的叙述,不正确的是() A.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应 B.充电电池可以无限制地反复放电、充电 C.充电是使放电时的氧化还原反应逆向进行 D.较长时间不使用电器时,最好从电器中取出电池,并妥善存放 4.下列各组材料中,不能组成原电池的是() A B C D 两极材料 Zn片、石墨 Cu片、Ag片 Zn片、Cu片 Fe片、Cu片 插入溶液 H2SO4溶液 AgNO3溶液 蔗糖溶液 稀盐酸 5.氢氧燃料电池已用于航天飞机,以30%KOH溶液为电解质溶液的这种电池在使用时的电极反应如下: 2H2+4OH-—4e-==4H2OO2+2H2O+4e-==4OH- 据此作出判断,下列说法中错误的是() A.H2在负极发生氧化反应B.供电时的总反应: 2H2+O2==2H2O C.产物为无污染的水,属于环境友好电池 D.燃料电池的能量转化率可达100% 6.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500℃下的催化氧化: 2SO2+O2=2SO3(可逆),正反应为放热反应。 如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法中错误的是() A.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率 B.在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3 C.为了提高SO2的转化率,应适当提高O2的浓度 D.达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等 7.氢气是21世纪有前途的新型能源,是各国研究的热点之一。 氢能开发的首要问题是研究如何以水为原料制取氢气。 以下研究方向中你认为可行的是() A.大量建设水电站,用电力分解水制取氢气 B.设法将太阳能聚集,产生高温,使水分解产生氢气 C.寻找更多的化石燃料,利用其燃烧放热,使水分解产生氢气 D.寻找特殊的化学物质,用于开发廉价能源,以分解水产生氢气 8.C、CO、CH4、C2H5OH是常见的燃料,它们每1mol分别完全燃烧生成CO2(g)及H2O(l)时,放出的热量依次为393.5kJ、283.0kJ、890.3kJ、1366.8kJ、.相同质量的这4种燃料,完全燃烧时放出热量做多的是() A.CB.COC.CH4D.C2H5OH 9.关于右图所示装置的叙述,错误的是 A.锌是负极,其质量逐渐减小 B.氢离子在铜表面被还原,产生气泡 C.电流从锌片经导线流向铜片 D.电子从锌片经导线流向铜片 10.已知反应: X+Y==M+N为放热反应,对该反应的下列说法正确的是() A.X能量一定高于MB.Y能量一定高于N C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量 D.因该反应为放热反应,故不必加热就可反应 11.对于反应3A+B==2C,下列说法正确的是() A.某温度时,化学反应速率无论用A、B、C何种物质表达,其数值都相等 B.其他条件不变时,升高温度,反应速率加快 C.其他条件不变时,增大压强,反应速率加快 D.若增加或减小A物质的量,反应速率一定会发生明显变化 12.下列装置中能够形成原电池的是() 贴考试要求246页图 13.反应A(g)+3B(g)=2C(g)(可逆反应)在2L密闭容器中反应,0.5min内C的物质的量增加了0.6mol,有关反应速率中正确的是() A.v(A)=0.005mol/(L·s)B.v(C)=0.002mol/(L·s) C.v(B)=v(A)/3D.v(A)=0.001mol/(L·s) 14.在一定温度下,将0.3molX2、1.0molY2和0.2molZ三种气体混合于5L容器中,经过2min 反应
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