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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“4Q3B.2Q1+Q24Q3 C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q2Q3（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1mol H2O（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：XneXnb. 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 - Zn 2+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 + 2H2Ob. 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vc. 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（ ） ABCD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-=4H2O O2+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=2H2OC.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SO3C.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、283.0 kJ、890.3 kJ、1366.8 kJ、.相同质量的这4种燃料，完全燃烧时放出热量做多的是（ ）A.C B.CO C.CH4 D.C2H5OH9.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M B.Y能量一定高于NC.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/(Ls) B. v(C)=0.002mol/(Ls)C.v(B)= v(A) /3 D. v(A)=0.001mol/(Ls)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反应达平衡，此时符合图中关系，下列说法不正确的是（ ）贴250页图A.容器内反应前后的压强之比为15:11 B.反应的化学方程式为X2+3Y2=2Z(可逆反应)C.Z在平衡混合物中的体积分数为54.5% D.生成物Z的反应速率为0.06mol/(Lmin)15.用两根铂丝做电极插入KOH溶液中，再分别向两极通入甲烷气体和氧气，可形成燃料电池，该电池放电时发生的反应为：CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O，下列说法错误的是（ ）A.通甲烷的一极为负极，通氧气的一极为正极B.放电时，通入氧气的一极附近溶液的PH升高C.放电一段时间后，KOH的物质的量不发生变化D.通甲烷一极的电极反应式为：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O16.对于反应中的能量变化，表述正确的是（ ）A.放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量B.断开化学键的过程会放出能量C.加热才能发生的反应一定是吸热反应D.氧化还原反应均为放热反应17.下列四个试管中，发生如下反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2,产生H2的反应速率最大的是（ ）试管盐酸浓度温度锌的状态A0.5mol20块状B0.5mol20粉末状C2mol/L35粉末状D1 mol/L35粉末状18.在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),下列说法能充分说明该反应已经达到化学反应限度的是（ ）A.正、逆反应速率均不再发生变化B.N2、H2、NH3的浓度均不再变化C.N2、H2、NH3的容器中共存D. N2、H2、NH3的浓度相等19.从能量角度来看，断开化学键要_形成化学键要_。一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于_20.下列反应中，属于放热反应的是_属于吸热反应的是_煅烧石灰石（主要成分CaCO3）制生石灰CaO 燃烧木炭取暖 炸药爆炸 酸与碱的中和反应 生石灰与水反应制熟石灰 食物因氧化而腐败21.现有A、B、C、D四种金属片，把A、B用导线连接后同时进入稀硫酸溶液中，A上有气泡产生；把C、D用导线连接后同时进入稀硫酸中，D发生还原反应；把A、C用导线连接后同时进入稀硫酸溶液中，电子流动的方向为A导线C。根据上述情况回答下列问题（1）在中，金属片_发生氧化反应（2）在中，金属片_作负极（3）如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，则金属片_上有气泡产生（4）上述四种金属的活动性顺序是_22.1molC、1molCO分别按下式反应（燃烧）C(s)+1/2O(g)=CO(g) 放热110.5 kJ CO(g)+1/2O2（g）=CO2(g) 放热283.0 kJC(s)+ O2（g）=CO2(g) 放出393.5 kJ分析上述化学方程式及有关数据，回答下列问题。23.如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。 贴257页图甲（1）中反应的离子方程式为_.乙（2）中的电极反应：Fe:_、Sn:_丙（3）中被腐蚀的金属是_,其电极反应式是_比较甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_24.海水电池是我国1991年研制的以铝空气海水为能源的新型电池，可用于航海标志灯的供电。（1）下列化学反应装置的模型，能体现海水电池工作原理的是（ ）贴图261（2）海水电池工作过程中，负极的电极反应式为_,该电极是电子_（填“流出”或“流入”）极，发生_反应。25.化学方应原理（1）已知工业上生产H2的过程中有如下反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(可逆反应)在一定条件下的密闭容器中，该反应达到化学平衡状态。请回答：若增大H2O(g)的浓度，则CO的转化率_（填“增大”或“减小”）若升高温度能使化学平衡向正反应方向移动，则正反应是_热反应。在某温度时，该反应10min达到平衡，且有如下数据贴263页表则上表中x=_,该温度下平衡常数K的数值是_(2)某化学实验小组的同学模仿工业上用离子交换膜法制烧碱的方法。设计下图装置，通过电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。贴图264页该电解槽的阳极反应式为_制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）_导出通电开始后，阴极附近溶液pH值会增大，请简述原因：_
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