化学反应与能量复习课课件

,-,#,-,2,化学反应与能量,2 化学反应与能量,第二章 复习课,第二章 复习课,2,【,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,【学习目标】1、知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量,3,【,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,【重点难点】重点：,4,知识网络,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,。,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：,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。,思考交流2、化学反应的热效应与键能、总能量的关系,【,例,1】,图,2,Z,1,是等质量的,Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,粉末分别与足量的盐酸发生反应时的情景，,产生,CO,2,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,Na,2,CO,3,与盐酸反应时是放热,反应，而,NaHCO,3,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)”),。,【例1】图 2 Z 1 是等质量的实验过程中,图,2,Z,1,图,2,Z,2,图 2Z1图 2Z2,解析：,Na,2,CO,3,、,NaHCO,3,的质量相等，则,NaHCO,3,的物质,的量多，产生的,CO,2,也多。由已知,Na,2,CO,3,与盐酸反应是放热,反应，而,NaHCO,3,与盐酸反应时表现为吸热，说明,Na,2,CO,3,与盐,酸的总能量大于反应后生成物的总能量，而,NaHCO,3,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,(NaHCO,3,),(b),(a),解析：Na2CO3、NaHCO3 的质量相等，则NaHCO,【,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,N,2,(g),和,O,2,(g),反应生成,NO(g),过程中的能量变化：下列说法正确的是（）,【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,A,通常情况下，,NO,比,N,2,稳定,B,通常情况下，,N,2,(g),和,O,2,(g),混合能直接生成,NO,C,1 mol N,2,(g),和,1 mol O,2,(g),具有的总能量小于,2 mol,NO(g),具有的总能量,D,1 mol N,2,(g),和,1 mol O,2,(g),反应放出的能量为,180 kJ,答案：,C,A通常情况下，NO比N2稳定答案：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,。,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,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,的下列说法不正确的是(【例3】研究人员研制出一种锂水电,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,2H,2,O=2LiOH,H,2,，再写出其电极反应如下：,负极：,2Li,2e,=2Li,；,正极：,2H,2,O,2e,=2OH,H,2,；,结合选项分析,A,、,B,、,D,都是正确的。,答案：C解析：原电池放电时OH是向负极移动的，所以C是,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。,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,【,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（）,锌片溶解了32.5克 锌片增重了32.5克 铜片上析出1克氢气,铜片上析出1mol氢气,A B,C D,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4】对铜锌稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有1mo,【,例,5】,对于反应,N,2,+3H,2,2NH,3,，下列说法处于化学平衡状态的是：,（,N,2,生成）,=,（,N,2,消耗），,N,2,、,H,2,、,NH,3,的分子数之比为,132,，,单位时间内生成,2molNH,3,，同时消耗,1molN,2,，,N,2,、,H,2,、,NH,3,的物质的量不再发生变化。,A,、,B,、,C,、,D,、,答案：A,【例5】对于反应N2+3H2 2NH3，下列,【,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-1 v(H2)=0.3molL-1,min-1 v(NH3)=0.2molL-1,min-1,v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,【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,1,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,H,2,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,1下列有关化学能与热能的说法正确的是()。CA放热反应,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,CuSO,4,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,2如图 2Z3 所示，杠杆 AB 两端分别挂有体积相,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,C当杠杆为绝缘体时，A 端低、B 端高；为导体时，A 端高,选项号,M,N,P,A,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,(,),。,C,2,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。,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,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：,5MnO,2,2Ag,2NaCl=Na,2,Mn,5,O,10,2AgCl,，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,1 mol Na,2,Mn,5,O,10,转移,2 mol,电子,C,Na,不断向,“,水,”,电池的负极移动,D,AgCl,是还原产物,4研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水,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，,MnO,2,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,解析：电池总反应中，发生氧化反应的作负极，发生还原答案：B,5,在,容积可变的密闭容器中，,2 mol N,2,和,8 mol H,2,在一定条件下发生反应，达到平衡时，,H,2,的转化率,为,25%,，则平衡时的氮气的体积分数接近于,(,),。,C,A,5%,B,10%,C,15%,D,20%,解析,：,N,2,3H,2,2NH,3,起始量,(mol),转化量,(mol),平衡量,(mol),2,2/3,4/3,8,2,6,0,4/3,4/3,所以平衡时的氮气的体积分数,4/3,6,8/3,15.4%,。,5在容积可变的密闭容器中，2 mol N2为 25%，则,实验,序号,金属,质量,/g,金属,状态,c,(H,2,SO,4,),/molL,1,V,(H,2,SO,4,),/mL,溶液温度,/,金属消失,的时间,/s,反应前,反应后,1,0.10,丝,0.5,50,20,34,500,2,0.10,粉末,0.5,50,20,35,50,3,0.10,丝,0.7,50,20,36,250,4,0.10,丝,0.8,50,20,35,200,5,0.10,粉末,0.8,50,20,36,25,6,0.10,丝,1.0,50,20,35,125,7,0.10,丝,1.0,50,35,50,50,8,0.10,丝,1.1,50,20,34,100,9,0.10,丝,1.1,50,20,44,40,6,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：,实验金属金属c(H2SO4)V(H2SO4)溶液温度/金,(1),