第二章 化学反应与能量

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1、第二章化学反应与能量第二章化学反应与能量本章概述--整体感知，所向无敌本章主要学习化学能与热能的相互转化及与化学键的关系，化学能与电能的相互转化及其应用，化学反应速率的表示方法、化学反应的限度及其在实际生产的应用。这部分知识属于化学基本原理，与实际生活联系密切，在学习过程中要注重联系实际，联系化学键、氧化还原反应等知识，很好地理解并归纳总结其中的规律和方法。　　　　　　　　　　章末总结与测评知识网络--靠本抓纲，洞悉全章一、化学反应与能量二、化学反应的速率和限度专题整合--方法技巧，制胜法宝　　一、原

2、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

3、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：Z

4、n+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

5、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

6、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

7、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

8、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