第二章化學反應與能量
第一節化學能與熱能
1、在任何的化學反應中總伴有能量的變化。
原因:當物質發生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學鍵要放出能量。化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
乙個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量,決定於反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。
e反應物總能量>e生成物總能量,為放熱反應。
e反應物總能量<e生成物總能量,為吸熱反應。
2、常見的放熱反應和吸熱反應
①所有的燃燒與緩慢氧化。
②酸鹼中和反應。
③金屬與酸反應製取氫氣。
④大多數化合反應(特殊:c+co22co是吸熱反應)。
1 多數分解反應,如kclo3、、caco3的分解等。
②c+co22co
③銨鹽和鹼的反應,ba(oh)2·8h2o+nh4cl=bacl2+2nh3↑+10h2o
[思考]放熱反應都不需要加熱,吸熱反應都要加熱,這種說法對嗎?
點拔:不對。如c+o2=co2的反應是放熱反應,但需要加熱,只是反應開始後不再需要加熱,反應放出的熱量可以使反應繼續下去。
nh4cl與ba(oh)2·8h2o的反應是吸熱反應,但反應並不需要加熱。
第二節化學能與電能
1、 能源的分類:
一次能源:直接從自然界取得的能源稱為一次能源,如流水、風力、煤、石油、天然氣等、
二次能源:一次能源經過加工、轉化得到的能源稱為二次能源,如電力、蒸汽等。
2、原電池
(1)概念:把化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。
(2)原電池的工作原理:發生氧化還原反應(有電子的轉移)。
(3)構成原電池的條件:
①活潑性不同的兩種金屬做電極(或其中一種是非金屬);
②電極材料均插入電解質溶液中;
③兩級構成閉合迴路。
(4)電極名稱及發生的反應:
負極:較活潑的金屬作負極,負極發生氧化反應,
電極反應式:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
【 zn-2e-=zn2+ 】
負極現象:負極溶解,負極質量減少。
正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發生還原反應,
電極反應式:溶液中陽離子+ne-=單質 【 2h++2e-=h2↑ 】
正極的現象:一般有氣體放出或正極質量增加。
總反應方程式:把正極和負極反應式相加而得【zn + 2 h+ = zn2+ + h2↑】
(5)原電池正負極的判斷方法:
①依據原電池兩極的材料:
較活潑的金屬作負極(k、ca、na太活潑,不能作電極);
較不活潑金屬或可導電非金屬(石墨)等作正極。
②根據電流方向或電子流向:(外電路)電子:負極→導線→正極。(電流由正極流向負極);
③根據原電池中的反應型別:
負極:失電子,發生氧化反應,現象通常是電極本身消耗,質量減小。
正極:得電子,發生還原反應,現象是常伴隨金屬的析出或h2放出。
2、化學電源基本型別:
①乾電池(一次電池):如:cu-zn原電池、鋅錳電池(zn做負極,碳棒做正極)、銀鋅鈕扣電池
②充電電池(二次電池):兩極都參加反應的原電池,可充電迴圈使用。如鉛蓄電池(pb為負極, pbo2為正極)、鋰電池、鎳鎘電池等。
③燃料電池:如h2、ch4燃料電池,電解質溶液常為鹼性試劑(koh等)。
第三節化學反應的速率和限度
1、化學反應的速率
(1)概念:通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。 計算公式:v(b)==
①單位:mol/(l·s)或mol/(l·min)
②b為溶液或氣體,若b為固體或純液體不計算速率。
③以上所表示的是平均速率,而不是瞬時速率。
④重要規律:速率比=變化量比=方程式係數比
(2)影響化學反應速率的因素:
內因:由參加反應的物質的結構和性質決定的(主要因素)。
外因:①溫度:公升高溫度,增大速率
②催化劑:一般加快反應速率(正催化劑)
③濃度:增加c反應物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
④壓強:增大壓強,增大速率(適用於有氣體參加的反應)
2、化學反應的限度——化學平衡
(1)在一定條件下,當乙個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時,反應物和生成物的濃度不再改變,達到表面上靜止的一種「平衡狀態」,就是這個反應所能達到的限度,即化學平衡狀態。
在任何可逆反應中,正方應進行的同時,逆反應也在進行(同時發生,不分先後)。可逆反應不能進行到底,即可逆反應無論進行到何種程度,任何物質(反應物和生成物)的物質的量都不可能為0。
(2)化學平衡狀態的特徵:逆、等、動、定、變。
①逆:化學平衡研究的物件是可逆反應。
②等:達平衡狀態時,正反應速率相等逆反應速率。
③動:動態平衡,達到平衡狀態時,正逆反應仍在不斷進行,但不等於0。v正=v逆≠0。
④定:達到平衡狀態時,各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。
⑤變:當條件變化時,原平衡被破壞,在新的條件下會重新建立新的平衡。
(3)判斷化學平衡狀態的標誌:
① va(正方向)=va(逆方向)或na(消耗)=na(生成)(不同方向同一物質比較)
②各組分濃度保持不變或百分含量不變
③借助顏色不變判斷(有一種物質是有顏色的)
④總物質的量或總體積或總壓強或平均相對分子質量不變(前提:反應前後氣體的總物質的量不相等的反應適用,即如對於反應xa+ybzc,x+y≠z )
化學必修二第二章知識點與習題
必修2 第二章化學反應與能量知識要點歸納 第一節化學能與熱能 1 在任何的化學反應中總伴有能量的變化。原因 當物質發生化學反應時,斷開反應物中的化學鍵要吸收能量,而形成生成物中的化學鍵要放出能量。化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。乙個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量,...
高一化學必修二第二章知識點總結
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必修一第二章知識點總結
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