高一下第二章化学反应与能量复习教案.docx
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高一下第二章化学反应与能量复习教案
一、物质中的化学能与热能、电能的互相转化
第二章化学反应与能量复习提纲
转化途径：
化学电源：
电能
转化形式
变化原因：
化学键的改变
物质中的化学能
反应物中化学键的断裂：
能量
生成物中化学键的形成：
能量
放热反应：
能转化为能
热能
吸热反应：
能转化为能
火电：
能转化为能再转化为能
（将能转化为能的装置）
原电池
实际应用：
生产、生活、其它
※①了解常见的吸热反应和放热反应。
※②判断反应放热或吸热的方法：
a.当断开反应物中化学键所的能量形成生成物中化学键所的能量时，反应放热，反之则反应吸热；
b.当的总能量大于的总能量时，反应放热，反之则反应吸热。
※③中和反应都是反应；时放出的热量称为中和热。
二、原电池
电极：
不同的两种金属或
电解质溶液
1、原电池形成条件
两电极以导线连接或，形成
铜锌原电池（电解质：
稀硫酸）
负极（），电极反应：
（反应）；现象：
正极（），电极反应：
（反应）；现象：
总反应式：
。
（溶液PH值）
2、原电池正负极的判断：
电极材料
电极反应类型
电子流方向
溶液中离子流动方向
两极现象
负极
活动性
反应
电子
流向该极
（不填）
正极
用作电源
3、原电池的应用判断金属的活泼性
加快某些反应的反应速率
专题整合——方法技巧，制胜法宝
一、原电池的设计
1.首先将已知氧化还原反应拆成两个半反应；
2.根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应确定正负极材料及电解液；
（1）电解质溶液的选择
电解质是使负极放电的物质。
因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应（如空气中的氧气）。
但如果两个半反应分别在两个容器中进行（中间连接盐桥），则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。
如在铜一锌一硫酸铜构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2+的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2+的溶液中。
（2）电极材料的选择
在原电池中，选择还原性较强的物质作为负极，氧化性较强的物质作为正极。
并且，原电池的电极必须导电。
电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料（也可以是还原性较强的非金属材料如H2、CH4等）
3.按要求画出原电池装置图。
例1、根据反应：
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu，选择适宜的材料和试剂设计一个原电池。
（1）负极材料，电解质溶液是。
（2）写出电极反应式：
正极：
；负极：
。
（3）画出装置图，并标明各部分材料名称
解析：
根据反应：
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu，Zn被氧化，应该用锌作负极，活泼性比锌弱的金属（如铜、银、铂等）或碳作正极，以CuSO4溶液作电解质溶液，来组成原电池。
答案：
（1）锌片CuSO4溶液
（2）Cu2++2e-===CuZn－2e-===Zn2+
（3）装置图如下图：
或
变式训练1.某原电池总反应式为：
2Fe3++Fe===3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（）
A.正极为Cu、负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液
B.正极为C、负极为Fe，电解质溶液为Fe（NO3）3溶液
C.正极为Ag、负极为Fe，电解质溶液为Fe2（SO4）3溶液
D.正极为Ag、负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液
二、可逆反应与化学平衡
1.可逆反应
在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。
绝大部分的反应都存在可逆性。
在定义可逆反应时，有一个必要的前提，那就是反应物和产物必须同时存在于同一反应体系中，而且在相同条件下，正、逆反应都能够自动进行。
不能满足这个前提的化学反应体系，就不能认为是可逆性的。
2.可逆反应的特点
（1）反应不能进行到底。
可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物.
（2）可逆反应一定是同一条件下能互相转换的反应，如二氧化硫、氧气在催化剂、加热的条件下，生成三氧化硫；而三氧化硫在同样的条件下可分解为二氧化硫和氧气。
（3）在理想的可逆过程中，无摩擦、电阻、磁滞等阻力存在，因此不会有功的损失。
3.化学平衡状态
在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量（溶液中表现为浓度）可以保持恒定。
这时的状态也就是在给定条件下，反应达到了“限度”。
对于可逆反应体系来说，我们称之为“化学平衡状态”。
这时正、逆变化过程虽然仍在继续，如果不采用特殊的方法或技术，实际观察到的是一种“反应停止了”的虚假表面现象。
由此我们可以总结出以下的认识：
（1）构成化学平衡体系的基本要求是反应物和所有产物均处于同一反应体系中，反应条件（温度、压强等）保持不变。
（2）达到化学平衡状态时，体系中所有反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变。
但是这个体系中的反应并没有停止，只是正、逆反应的速率相等。
4.可逆反应达平衡的判断
（1）速率V正＝V逆（不为0）
（2）①各物质的量百分含量保持不变；
②各物质的浓度不随时间改变；
③各物质的物质的量不随时间改变；
（3）如果是有气体的反应，混合气体的总压强或总物质的量不随时间变化。
（当反应两端气体计量系数之和不等时）
（4）如果是气体的反应，混合气体的平均相对分子质量不变（气体总质量和总物质的量同时不变的除外）。
例2、在一恒容密闭容器中注入NO2，在25℃时建立下列平衡：
2NO2（g）
N2O4（g）△H<0，若把容器置于100℃的沸水中，下列情况：
①颜色、②气体平均相对分子质量、③质量、④压强、⑤密度中不变的是（）
A.③⑤ B.③④
C.②④ D.①③
解析：
该体系中NO2为红棕色，NO2的浓度变化，气体的颜色就会变化；气体平均相对分子质量=
，把容器置于100℃的沸水中，平衡逆移，气体总质量m不变，但气体的总物质的量n变大，气体平均相对分子质量变小，体系的压强变大；密度=
，气体总质量m不变，恒容密闭容器的体积V也不变，密度也不变。
答案为A项。
答案：
A
变式训练2.（2009天津学业水平测试）已知2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）（正反应放热）。
若在500℃和催化剂的作用下，该反应在容积固定的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是（）
A．若降低温度，可以加快反应速率
B．使用催化剂是为了加快反应速率
C．在上述条件下，SO2能完全转化为SO3
D．达到平衡时，SO2和SO3的浓度一定相等
三、化学反应的速率与限度
表示方法：
v=【单位：
】
简单计算：
同一化学反应中各物质的等于各物质的化学计量数之比，也等于各物质的变化浓度之比
内因：
化学反应速率
浓度：
可以加快反应速率，
可以加快反应速率
影响因素
温度：
升高温度，可以；
降低温度，可以
外因
催化剂：
使用可以加快化学反应速率
其他因素：
化学反应限度：
大多数化学反应都具有，故化学反应都有一定的限度；
可逆反应的限度以到达为止。
在一定条件下的可逆反应，当等于、各组分浓度
时，反应到达化学平衡状态。
四、化学反应条件的控制
目标：
促进有利、有用的反应（方向），抑制有害、无用的反应（方向）。
燃料充分燃烧的条件：
提高燃料的燃烧效率的措施：
第二章化学反应与能量复习题
一、选择题（每题有1个或2个选项符合题意）
1.（2009山东学业水平考试）下列过程中需要吸收热量的是（）
A.H2→2HB.2H2+O2===2H2O
C.CaO+H2O===Ca（OH）2D.2Cl→C12
2.在一定条件下，N2和H2在密闭容器内反应合成NH3。
下列说法不正确的是（ ）
A.反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零
C.随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变
D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变
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发生了电子的转移
4.下列关于化学反应速率的说法正确的是（）
A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加
B.化学反应速率为“0.8mol/（L·s）”表示的意思是：
时间为1s时，某物质的浓度为0.8mol/L
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
5.用铁片与稀硫酸反应制氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（）
A.加热B.不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液D.不用铁片，改用铁粉
6.下列说法正确的是（）
A.若反应X+Y＝M是放热反应，该反应一定不用加热。
B.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应。
C.CO2与CaO化合是放热反应，则CaCO3分解是吸热反应。
D.1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。
7.如图所示，各烧杯中均盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）
A.②①③④B.④③①②C.④②①③D.③②④①
8.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。
某种锂电池的总反应式是Li＋MnO2＝LiMnO2。
下列说法正确的是（）
A.Li是负极，电极反应为Li－e-＝Li+
B.Li是正极，电极反应为Li＋e-＝Li-
C.MnO2是负极，电极反应为MnO2＋e-＝MnO2-
D.锂电池是一种环保型电池
9.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。
吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。
该化学物质可能是（）
A.氯化钠B.固体硝酸铵C.生石灰D.蔗糖
10.对于反应A2＋3B2＝2C来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是（）
A.v（B2）=0.8mol/（L·s）B.v（A2）=0.4mol/（L·s）
C.v（C）=0.6mol/（L·s）D.v（B2）=4.2mol/（L·s）
11.可逆反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）达到平衡状态时的标志是（）
A.混合气体的体积恒定不变B.混合气体的颜色不再改变
C.H2、I2、HI的浓度相等
D.I2在混合气体中的体积分数与H2在混合气体中的体积分数相等
12.我国锅炉燃煤采用沸腾炉用鼓风机将煤粉吹起，成沸腾状况燃烧，采用沸腾炉的好处在于（）
A.增大煤炭燃烧时放出的热量
B.减少炉中杂质气体（如SO2等）的形成
C.增大煤炭与氧气的接触几率，形成清洁能源
D.使得燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率
13.根据下列事实：
①X＋Y2+＝X2+＋Y；②Z＋H2O（冷）＝Z（OH）2＋H2↑；③Z2+氧化性比X2+弱；④由Y、W电极组成的电池，电极反应为W2+＋2e-＝W、Y－2e-＝Y2+，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为（）
A.X>Z>Y>WB.Z>W>X>YC.Z>Y>X>WD.Z>X>Y>W
13.在铜―锌―硫酸构成的原电池中，当导线中有1mol电子通过时，理论上的两极变化是（）
①锌片溶解32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出1gH2④铜片上析出1molH2
A.①③B.①④C.②③D.②④
14.已知某反应aA（g）+bB（g）
2C（g）的各物质浓度数据如下：
A
B
C
起始浓度（mol/L）
3.0
1.0
0
2s末浓度（mol/L）
1.8
0.6
0.8
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是（ ）
A.9：
3：
4B.3：
1：
2
C.2：
1：
3D.3：
2：
1
15.（2009山东理综）2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。
下列叙述正确的是（）
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强，反应速度一定增大
C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1，c2，则时间间隔t1～t2内，
SO3（g）生成的平均速率为ν=
二、填空题
14.14CO2与碳在高温条件下发生反应：
14CO2＋C2CO，该反应是热反应，达到平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。
15.将镁条投入盛有稀盐酸的烧杯中，刚开始时产生H2的速率逐渐加快，其影响因素是，一定时间后反应速率逐渐减慢，其原因是。
16.用铜、银与硝酸银设计一个原电池，此电池的负极是，负极的电极反应式是。
17.用锌片、铜片连接后浸入稀硫酸溶液中，构成了原电池，工作一段时间，锌片的质量减少了3.25克，铜表面析出了氢气L（标准状况下）。
导线中通过mol电子。
18.下列反应中，属于放热反应的是，属于吸热反应的是。
①煅烧石灰石②木炭燃烧③炸药爆炸④酸碱中和⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物因氧化而腐败
16.（12分）氢能源是21世纪极具发展前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。
（1）请在下图的两个空格中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在）。
（2）从能量转换的角度看，过程Ⅱ应是_________能转化为_________能。
（3）该燃料电池中以KOH溶液作电解质溶液，请写出该电池的电极反应式：
负极____________________________________；
正极____________________________________。
17.（6分）一个完整的氧化还原反应方程式可以拆分，写成两个“半反应式”一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。
如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+，可以写成氧化反应：
Cu-2e-===Cu2+，还原反应：
2Fe3++2e-===2Fe2+。
（1）根据以上信息将反应3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O拆分为两个“半反应式”。
氧化反应：
_________________________；
还原反应：
__________________________。
（2）已知甲烷燃料电池的半反应式分别为CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O；O2+2H2O+4e-===4OH-，则总反应为______________________________。
19.（9分）依据氧化还原反应：
2Ag+（aq）+Cu（s）===Cu2+（aq）+2Ag（s）设计的原电池如图所示。
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是____________；电解质溶液Y是____________；
（2）银电极为电池的_________极，发生的电极反应为________________________；X电极上发生的电极反应为___________________________；
（3）外电路中的电子是从_________电极流向_________电极。
20.（8分）一定温度下在某定容容器中发生反应：
2A（g）+3B（g）===2C（g），开始时，A的浓度为2mol·L-1，B的浓度是4mol·L-1，2min后，A的浓度减少0.8mol·L-1，则
（1）v（B）=___________，v（C）=____________。
（2）在2min末，C的浓度是____________，B的浓度是____________。
21.（8分）在1×105Pa和298K时，将1mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量成为键能（kJ·mol-1）。
下面是一些共价键的键能：
（已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键）
共价键
H2分子
N2分子
NH3分子
键能（kJ·mol-1）
436
945
391
（1）根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是___________（填“吸热”或“放热”）反应；
（2）在298K时，取1molN2和3molH2放入一密闭容器中，在催化剂存在下进行反应。
理论上放出或吸收的热量为Q1，则Q1为______________；
（3）实际生产中，放出或吸收的热量为Q2，Q1与Q2比较，正确的是___________。
A.Q1>Q2B.Q1如此选择的理由___________________________________
三、计算题
19.可逆反应4A（g）＋5B（g）4C（g）＋6D（g），取4molA和5molB置于容积为5L的容器中，20s后，测得容器内A的浓度为0.4mol/L。
则此时B、C的浓度是多少？
若以物质D来表示这段时间的反应速率应为多少？
参考答案
一、物质中的化学能与热能、电能的互相转化
转化途径：
化学反应
变化原因：
吸收；放出
转化形式：
化学；热；热；化学；化学；机械；电；化学；电
2吸收；小于；放出；反应物；生成物
3放热；酸和碱发生中和反应生成1mol水
二、原电池
1、活动性；金属与非金属；直接接触；闭合回路；
锌极；Zn－2e－=Zn2+；氧化；锌片溶解
铜极；2H+＋2e－=H2↑；还原；有气泡冒出；
Zn+2H+==Zn2++H2↑；增大
2、
电极材料
电极反应类型
电子流方向
溶液中离子流动方向
负极
活动性较强
氧化反应
电子流出
阴离子流向该极
正极
活动性较弱
还原反应
电子流入
阳离子流向该极
三、化学反应的速率与限度
化学反应速率：
化学反应进行快慢程度的；△C/t；mol/（L·h）或mol/（L·min）或mol/（L·s）；反应速率之比；参加反应的物质的结构和性质；增大反应物浓度；减小反应物浓度；加快反应速率；减缓反应速率；正催化剂；压强、颗粒大小、光、超声波等
化学反应限度：
可逆性；化学平衡状态；正反应速率；逆反应速率；不再改变
燃料充分燃烧的条件：
（1）有足够的空气或氧气
（2）燃料与空气有足够大的接触面
提高燃料的燃烧效率的措施：
（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。
关键是燃料与空气或氧气尽可能充分接触，，且空气要适当过量。
（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。
复习题
选择题
1-5：
CACDACB6-10：
CCADBD11-13：
BDD
填空题
14、吸；14CO2、14CO、14C（需注明质量数）
15、该反应放热，体系温度升高，反应速率加快；盐酸浓度不断减小，反应速率减缓。
16、铜；Cu－2e-＝Cu2+
17、1.12L；0.1mol
18、②③④⑤⑥①
19、C（B）=0.5mol/L；C（C）=0.4mol/L；v（D）=0.03mol/（L·s）
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