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1、精选优质文档-倾情为你奉上化学反应与能量第一节 化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量E生成物总能量，为放热反应。E反应物总能量E生成物总能量，为吸热反应。2、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应：所有的燃烧与缓慢氧化。酸碱中和反应。金属与酸反应制取氢气。大多数化合反应（特殊：CCO22CO是吸热反应）。常见的吸热反应：以
2、C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)。铵盐和碱的反应如Ba(OH)28H2ONH4ClBaCl22NH310H2O大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。3、能源的分类：形成条件利用历史性质一次能源常规能源可再生资源水能、风能、生物质能不可再生资源煤、石油、天然气等化石能源新能源可再生资源太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气不可再生资源核能二次能源（一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源）电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等思考一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反
3、应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。点拔：这种说法不对。如CO2CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。第二节 化学能与电能1、化学能转化为电能的方式：电能(电力)火电（火力发电）化学能热能机械能电能缺点：环境污染、低效原电池将化学能直接转化为电能优点：清洁、高效2、原电池原理（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。（3）构成原电池的条件：（1）电极为导
4、体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。（4）电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属ne金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子ne单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。（5）原电池正负极的判断方法：依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向
5、负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。（6）原电池电极反应的书写方法：（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下：写出总反应方程式。 把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。（ii）原电池的总
6、反应式一般把正极和负极反应式相加而得。（7）原电池的应用：加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。比较金属活动性强弱。设计原电池。金属的腐蚀。2、化学电源基本类型：干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：CuZn原电池、锌锰电池。充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。第三节 化学反应的速率和限度1、化学反应的速率（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（
7、均取正值）来表示。 计算公式：v(B)单位：mol/(Ls)或mol/(Lmin)B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。重要规律：（i）速率比方程式系数比 （ii）变化量比方程式系数比（2）影响化学反应速率的因素：内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。 外因：温度：升高温度，增大速率；催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）；浓度：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）；压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）；其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速
8、率。2、化学反应的限度化学平衡（1）在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，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”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的
9、量都不可能为0。（2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正v逆0。定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。（3）判断化学平衡状态的标志： VA（正方向）VA（逆方向）或nA（消耗）nA（生成）（不同方向同一物质比较）各组分浓度保持不变或百分含量不变借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后
10、气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xAyBzC，xyz ）第二章 化学反应与能量1下列物质加入水中发产生吸热反应的是 ( )A生石灰 B固体NaOH C浓硫酸 D固体NH4NO32已知 2SO2+O2 2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（ ） AO2的能量一定高于SO2的能量 BSO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量 CSO2的能量一定高于SO3的能量 D因该反应为放热反应，故不必加热就可发生3下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 ( ) A锌粒与稀硫酸的反应 B灼热的木炭与COz反应 C甲烷在氧气中的燃烧反应 DBa(OH)28H2O晶体与NH4Cl晶体
11、的反应4下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是 ( )A空气量越多越好 B应通入适量空气C固体燃料燃烧前要粉碎D液体燃料燃烧时可以以雾状喷出5下列各个装置中能组成原电池的是 ( ) 6有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B为正极。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 ( ) ADCABBDABCCDBACDBADC7下列化学电池不易造成环境污染的是 ( ) A 氢氧燃料电池 B锌锰电池 C镍镉电池 D 铅蓄电池8对于锌一铜一稀酸组成的原电池装置
12、中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极变化是( )。 锌片溶解了32.5g锌片增重32.5g铜片上析出lg H2 铜片上析出1mol H2 A和 B和 C和 D和9过量的锌粉与一定量的稀盐酸反应，为了减慢反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是 A升高温度 B加入适量的水 C加入少量CuSO4溶液 D加入浓度较大的盐酸10下列四种盐酸溶液，均能跟锌片反应，其中最初反应速率最快的是 ( ) A10 20mL 3mol/L的盐酸溶液 B20 30mL 2mol/L的盐酸溶液 C20 20mL 2mol/L的盐酸溶液 D20 10mL 4mol/L的盐酸溶液11一定温度下，可
13、逆反应3X(g)+Y(g) 2Z(g)达到限度的标志是 （ ）A.单位时间内生成3n mol X，同时消耗n mol Y B.X的生成速率与Z的生成速率相等C.X、Y、Z的浓度相等 D.X、Y、Z的分子个数比为3:1:212决定化学反应速率的主要因素是 ( ) A参加反应的物质本身的性质 B催化剂 C温度、压强以及反应物的接触面 D反应物的浓度13下列叙述正确的是 ( ) A化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化 B物质燃烧不一定是放热反应 C放热的化学反应不需要加热就能发生 D吸热反应不加热就不会发生14把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由 右图表示。在下列因素中对产
14、生H2速率没有影响的是 AH的浓度 B镁条的表面积 C溶液的温度 DCl的浓度15将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸中，下列叙述正确的是 ( ) A锌片是正极 B电流从锌片流向铜片 C氢气在锌片上析出 D若锌片、铜片同时有气泡冒出，则说明锌片不纯16在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是（ ）A、0.02 mol/(Lmin) B、1.8mol/(Lmin) C、1.2 mol/(Lmin) D、0.18 mol/(Lmin)17从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。化学反应是释放
15、能量还是吸收能量取决于 _，当反应物的总能量高于生成物时，该反应为 _反应；当反应物的总能量低于生成物时，该反应为 _反应。18由铜、锌和稀盐酸组成的原电池中，铜是 极，发生 反应，电极反应式是 ；锌是 极，发生 反应，电极反应式是 。19指出下列变化能量是怎样转化的：(1)学校燃烧煤煮饭 ，(2)给手机的电池充电 ，(3)用畜电池点亮灯泡 ，(4)电解水得到O2和H2 。20某可逆反应从02分钟进行过程中， 在不同反应时间各物质的量的变化情况如右图所示。则该反应的的反应物是 ，生成物是 ，化学方程式为 ；反应开始至2分钟时，能否用C表示反应速率？若能，其反应速率为 _ ，若不能，则其原因为
16、_ _；2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了 _ 状态。543210123/分钟CAB物质的量/mol21根据氧化还原反应Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag设计一个原电池？并判断正负极、写出各电极电极反应方程和反应的类型（在方框内画出原电池装置图）22、在一密闭的2 L容器中装有4 mol SO2和2 mol O2，在一定条件下开始反应。2 min末测得容器中有1.6 mol SO2，请计算：（1）2 min末SO3的浓度；（2）2 min内SO2的平均反应速率。23恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的
17、密闭容器中，发生如下反应：N2 (g) 3 H2(g) 2NH3(g)（1）若反应某时刻t时，n t (N2) = 13 mol，n t (NH3) = 6 mol，则a =_mol；（2）反应达平衡时，混合气体的体积为716.8 L（标况下），其中NH3的含量(体积分数)为25%，平衡时NH3的物质的量_；（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比（写出最简整数比、下同），n(始)n(平) =_；（4）原混合气体中，ab =_；（5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比，(N2)(H2)= _；（6）平衡混合气体中，n(N2)n(H2)n(NH3) =_。化学反应与能量一、选择题1随着人们
18、生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ）A利用电池外壳的金属材料 B防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D回收其中石墨电极2废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是（ ）A把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气 B碳棒取下洗净用作电极C把铜帽取下洗净回收利用 D电池内部填有氯化铵等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用3原电池产生电流的本质原因是（ ）A原电池中溶液能电离出自由移动的离子B有两根导线将两个活泼性不同的电极
19、连接C电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子D电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移4X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X和Y组成原电池时，Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为（ ）AXYZ BXZY CYXZ DYZX5某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是（ ）A镁 B铁 C铝 D铜6某原电池的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该原电池正确的组成是（ ）正极负极电解质溶液ACuZnHClBZnCuCuSO4CCuZnCuSO4DCuZnZnCl27已知空气-锌电池的电极反应为：锌粒：Zn
20、+ 2OH 2e = ZnO + H2O石墨：O2 + H2 + 2e = 2OH。根据判断，锌片是（ ）A正极，并被还原 B正极，并被氧化C负极，并被还原 D负极，并被氧化8人造地球卫星用到的一种高能电池银锌蓄电池，其电极反应为： Zn2OH2eZnOH2O，Ag2OH2O2e2Ag2OH。据此判断，氧化银是（ ）A负极，并被氧化 B正极，并被还原 C负极，并被还原 D正极，并被氧化9右图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池的说法不正确的是（ ）Aa极是负极 B正极的电极反应是：O2+2H2O+4e-=4OH- C电子由b通过灯泡流向a D氢氧燃料电池是环保电池10铁在下列情况下腐蚀最快的是
21、（ ）A铁放入海水中 B将铁和锌连接后放入到海水中C将铁和锌连接后放入到淡水中 D将铁和锡连接后放入到海水中11下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是（ ）A在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能D将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极12氢氧燃料电池是将多孔镍电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入H2和O2，即可产生电流。下列叙述中正确的是（ ）A通入H2的电极为正极 B正极的电极反应式为O2+2H2O+4e= 4OHC工作时，负极区溶液pH降低 D工作时，溶液中的阴离子移向正极13以铁片
22、和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过 电子时，下列说法正确的是（ ）A铁片溶解1 mol，铜片上析出1 mol H2 B两极上溶解和析出的物质的质量相等C铁片溶解2 g，铜片上析出1 g H2 D铁片溶解1 mol，硫酸消耗1 mol二、填空题1如图所示装置：（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象为镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转。两极反应式为：正极 ；负极 该装置将 能转化为 能。（2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为 ，总反应方程为 。2利用Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2反应，设计一个原电池，写出电极反应式。3有A、B
23、两种金属分别与盐酸反应，产生氢气的速率相近。怎样设计一个实验证明A、B两种金属的活动性？（画出实验装置图） 三、化学与社会1目前，有一家著名的清洁公司对废旧电池的回收这项事业迈出了有利的一步。设计了废电池回收程序：（1）放置废电池回收箱；（2）定期专人上门收集；（3）电池分类（普通电池、纽扣电池）（4）市内库房分类储存；（5）集中到一定数量后运至郊区放置地点，依电池种类装入集装箱内封存，直至国内成熟的废电池回收技术出台。但是目前回收渠道不畅，你认为造成这一结果的原因可能是（ ）A电池生产企业星罗密布，规模小，工艺技术落后，污染严重，没有能力组织回收工作B国内垃圾处理场的处理工艺有待改进C人们普
24、遍没有意识到废旧电池不当处理对自身的危害及自己在回收环节的重要性D废电池的环境管理是一项复杂的工程，涉及到收集、分类、运输、处理等，牵扯面广E电池中所含的金属价值不高，进而可获得的利润有限2化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。（1）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应式可以表示为：已知Ni (OH)2和Cd (OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是（ ） 以上反应是可逆反应； 以上反应不是可逆反应； 充电时化学能转变为电能； 放电时化学能转变为电能A B C D（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为：四、计算题1在由铜片、锌片和200 mL稀硫酸组成的原电池中，若锌片只发生电化学腐蚀，当在铜片上放出3.36 L（标准状况）的H2时，硫酸恰好用完，则： 产生这些气体消耗的锌的质量是多少？ 通过导线的电子的物质的量是多少？ 原稀硫酸的物质的量浓度是多少？ 专心-专注-专业