2熱化學電化學化學反應速率學生

1、熱化學知識點1. 化學變化中的物質變化與能量變化.物質變化的實質:舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的生成.能量變化的實質:破壞舊化學鍵需要吸收能量,形成新化學鍵需要放出能量,化學反應過成中,在發(fā)生物質變化的同時必然伴隨著能量變化.如下圖:反應物總能量反應物總能量反應物總能量生成物總能量生成物總能量生成物總能量放熱反應吸熱反應反應過程放熱反應物總能量生成物總能量反應過程吸熱能量能量也可以從物質能量的角度來理解:概念:1. 反應熱: 化學反應過程中所釋放或吸收的能量,都可以用熱量(或換算成相應的熱量)來表示,叫反應熱.2. 放熱反應: 化學反應過程中釋放能量的反應叫放熱反應.3. 吸熱反應: 化學反應過程

2、中吸收能量的反應叫吸熱反應.4. 燃燒熱:25°C、101kPa時,1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量叫做該物質的燃燒熱.單位:kJ/mol或J/mol.提示: (1)規(guī)定要在25°C,101kPa下測出熱量,因為溫度、壓強不定反應熱的數(shù)值也不相同. (2)規(guī)定可燃物的物質的量為1mol. (3)規(guī)定可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量為標準.所謂完全燃燒,是指物質中下列元素完全轉化成對應的物質:C-CO2 ,H-H2O ,S-SO2 ,N-N2等.5. 中和熱:在稀溶液中,酸和堿發(fā)生反應時生成1molH2O,這時的反應熱叫做中和熱.提示: (1)必

3、須是酸和堿的稀溶液,因為濃酸和濃堿在相互稀釋的時候會放熱; (2)強酸和強堿的稀溶液反應才能保證中和熱是57.3kJ/mol,而弱酸或弱堿在中和反應中電離吸收熱量,其中和熱小于57.3kJ/mol; (3)以1mol水為基準,所以在寫化學方程式的時候應該以生成1mol水為標準來配平其余物質的化學計量數(shù).即H2O的系數(shù)為1.常見的吸熱反應和放熱反應：吸熱反應：其特征是大多數(shù)反應過程需要持續(xù)加熱，如CaCO3分解等大多數(shù)分解反應，H2和I2、S、P等不活潑的非金屬化合，Ba（OH）2·8H2O和NH4Cl固體反應，CO2和C的反應。放熱反應：燃燒、中和、金屬和酸的反應、鋁熱反應等。說明：

4、吸熱反應有的不需要加熱如：Ba（OH）2·8H2O和NH4Cl固體反應，多數(shù)需要加熱，放熱反應有的開始時需要加熱以使反應啟動。即反應的吸、放熱與反應條件無關。知識點2. 化學反應的焓變概念：1 焓：用于表示物質所具有的能量的這一固有性質的物理量，叫做焓。2 化學反應的焓變：化學反應過程中反應物總能量與生成物總能量的變化叫做反應的焓變。熱化學研究表明，對于在等壓條件下進行的化學反應，如果反應中物質的能量變化全部轉化為熱能（同時可能伴隨著反應體系體積的改變），而沒有轉化為電能、光能等其他形式的能，則該反應的反應熱就等于反應前后物質的焓的變化。表達為： QpH其中：Qp表示在壓強不變的條件

5、下化學反應的反應熱。HH（反應產物）H（反應物）H為反應產物的總焓與反應物的總焓之差，稱為化學反應的焓變。知識點3. 熱化學方程式及其書寫概念：熱化學方程式：能表示參加反應物質的量和反應熱之間的關系的化學方程式。意義：既表明了化學反應中的物質變化，也表明了化學反應中的能量變化。書寫注意事項：（1） 要注明反應物和生成物的聚集狀態(tài)（若為同素異形體、要注明名稱），因為物質呈現(xiàn)哪一種聚集狀態(tài)，與它們所具有的能量有關，即反應物的物質相同，狀態(tài)不同，H也不同。（2） 要注明反應溫度和壓強。因為H的大小和反應的溫度、壓強有關，如不注明，即表示在101kPa和25°C。（3） 熱化學方程式中的化學

6、計量數(shù)不表示分子個數(shù)，而是表示物質的量，故化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。相同物質的化學反應，當化學計量數(shù)改變時，其H也同等倍數(shù)的改變。（4） H的表示：在熱化學方程式中H的“”“”一定要注明，“”代表吸熱，“”代表放熱。H的單位是：kJ/mol或J/mol。知識點4. 焓變的計算蓋斯定律及其應用1. 蓋斯定律：化學反應不管是一步完成還是幾步完成，其反應熱是相同的，也就是說，化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)（各反應物）和終態(tài)（各生成物）有關，而與具體的反應進行的途徑無關。如果一個反應可以分幾步進行，則各分步反應的反應熱和該反應一步完成的反應熱相同，這就是蓋斯定律。2. 蓋斯定律的應用蓋斯定律

7、在科學研究中具有重要意義。因為有些反應進行的很慢，有些反應不容易直接發(fā)生，有些反應的產品不純（有副反應發(fā)生），這給測定反應熱造成了困難。此時如果應用蓋斯定律，就可以間接的把它們的反應熱計算出來。例如： C（S）0.5O2（g）=CO(g) 上述反應在O2供應充分時，可燃燒生成CO2、O2供應不充分時，雖可生成CO，但同時還部分生成CO2。因此該反應的H無法直接測得。但是下述兩個反應的H卻可以直接測得： C（S）O2（g）=CO2(g) ； H1=-393.5kJ/mol CO（g） 0.5 O2（g）CO2(g) ；H2-283.0kJ/mol根據(jù)蓋斯定律，就可以計算出欲求反應的H。分析上述反

8、應的關系，即知H1H2H3 H3H1H2-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol) -110.5kJ/mol由以上可知，蓋斯定律的實用性很強。3反應熱計算 根據(jù)熱化學方程式、蓋斯定律和燃燒熱的數(shù)據(jù)，可以計算一些反應的反應熱。(1) 反應熱、燃燒熱的簡單計算都是以它們的定義為基礎的，只要掌握了它們的定義的內涵，注意單位的轉化即可。(2) 關于熱化學方程式的簡單計算的依據(jù)a熱化學方程式中化學計量數(shù)之比等于各物質物質的量之比；還等于反應熱之比。熱化學方程式之間可以進行加減運算。典題解悟例1. 下列說法正確的是A. 物質發(fā)生化學變化都伴隨著能量變化B. 伴有能量變化的物質變化都是化學變化C.

9、 在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量與生成物的總能量一定不同D. 在一個確定的化學反應關系中，反應物的總能量總是高于生成物的總能量例2. 已知化學反應2C（s）O2（g）=2CO（g）、2CO（g）O22 CO2（g）都是放熱反應據(jù)此判斷，下列說法不正確的是（其他條件相同）A. 12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量B. 56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量C. 12gC和32gO2所具有的總能量大于44g CO2所具有的總能量D. 將一定量的C燃燒、生成CO2比生成CO時放出的熱量多例3 已知熱化學方程式：（1） Fe2O3(s)3CO（s）

10、2Fe（s）3CO2（g）；H25kJ/mol（2） 3Fe2O3(s)CO（s）2 Fe3O4(s)CO2（g）；H47kJ/mol（3） Fe3O4(s)CO（s）4 FeO(s)CO2（g）；H+19kJ/mol寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學方程式 。電化學一基礎知識回顧 原電池電解池電鍍池定義將化學能轉化成電能的裝置將電能轉化成化學能的裝置應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置裝置形成條件活潑性不同 的兩電極電解質溶液形成閉合回路兩電極接直流電源兩電極插入電解質溶液中形成閉合回路鍍層金屬接電源正極，作為陽極；待鍍金屬接電源負極，作為陰極電鍍液必須含

11、有鍍層金屬的離子電極名稱負極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬)陽極：與電源正極相連陰極：與電源負極相連名稱同電解池，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件(待鍍的物件)電極反應負極：氧化反應(負失氧)正極：還原反應(正得還)，原電池的電極反應較為復雜，不易總結出明顯的規(guī)律特征陽極：氧化反應，溶液中的陰離子或金屬電極失電子(陽失氧)陰極：還原反應，一定是溶液中的陽離子得電子(陰得還)陽極：氧化反應，金屬電極失電子，并不斷溶解(陽失氧)陰極：還原反應，電鍍液中的鍍層金屬陽離子得電子(陰得還)電子流向(外電路)負極正極負極陰極陽極正極同電解池電流方向(外電路)正極負極正極陽極電解

12、質溶液陰極負極同電解池對比電解質導電的過程實質上就是電解過程；電解是在外電源的作用下被迫發(fā)生氧化還原的過程，把電能轉化為化學能，而在原電池中正好相反，是自發(fā)的氧化還原反應的過程，把化學能轉化為電能還原性：S2-I-Br-Cl-OH-SO42-、NO3-電化學解題策略:（P14）1、認真審題，弄清是原電池還是電解池（原電池:負失氧；電解池：正陽氧） ；2、若是電解池，看清陽極是惰是活；3、突破關鍵（分析現(xiàn)象）；4、抓住守恒（電子、電荷）例1依據(jù)氧化還原反應：2Ag+(aq) + Cu(s) = Cu2+(aq) + 2Ag(s)設計的原電池如圖所示。請回答下列問題：（1）電極X的材料是 

13、;           ；電解質溶液Y是            ；（2）銀電極為            極，發(fā)生的電極反應為            ；X電極上發(fā)生的電極反

14、應為            ；（3）外電路中的電子是從            電極流向            電極。例2關于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是（ ）A.電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B.若在陽極附近的溶液中滴入KI試液，溶液呈棕色C.若在陰極附

15、近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色D.電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性例3如下圖所示，哪個是原電池：_，哪個是電解池：_，電極反應分別為a：_，b：_，c：_，d：_。例4.工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如圖所示。該電解槽的陽極反應式為 ；通電開始后，陰極附近溶液pH會增大；其原因是 ；除去雜質后的氫氧化鉀溶液從液體出品 （填寫“A”或“B”）導出。練習：1. 某堿性蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應為:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列說法中正

16、確的是:A.放電時，負極上發(fā)生反應的物質是Fe.B.放電時，正極反應是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2C.充電時，陰極反應是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2OD.充電時，陽極附近pH值減小. 2. 下列說法正確的是 （） A.鋼鐵因含雜質而容易發(fā)生電化學腐蝕，所以合金都不耐腐蝕 B.原電池反應是導致金屬腐蝕的主要原因，故不能用來減緩金屬的腐蝕 C.鋼鐵電化學腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的 pH不同，引起的正極反應不同 D.無論哪種類型的腐蝕，其實質都是金屬被氧化 3. 金屬防護的方法不正確的是 （ ）A.對健身器材涂油漆以防止生銹B.對某些工具的“機械轉動部位”

17、選用刷油漆的方法來防銹C.用犧牲鋅塊的方法來保護船身D.自行車的鋼圈上鍍上一層鉻防銹 4. Cu2O是一種半導體材料，基于綠色化學理念設計的制取.Cu2O的電解池示意圖如下，點解總反應：2Cu+H2O=Cu2O+H2O。下列說法正確的是A.石墨電極上產生氫氣B.銅電極發(fā)生還原反應C.銅電極接直流電源的負極D.當有0.1mol電子轉移時，有0.1molCu2O生成。 5以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示。關于該電池的敘述正確的是 （ ）A該電池能夠在高溫下工作B電池的負極反應為：C放電過程中，從正極區(qū)向負極區(qū)遷移D在電池反應中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標準狀況下氣體 6.

18、鎳氫電池是近年來開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產生鎘污染的鎳鎘電池。鎳氫電池的總反應式是：1/2 H2+NiO(OH)Ni(OH)2。根據(jù)此反應式判斷，下列敘述中正確的是 （ ） A電池放電時，電池負極周圍溶液的pH不斷增大 B電池放電時，鎳元素被氧化 C電池充電時，氫元素被還原 D電池放電時，氫氣是負極 7關于電解NaCl溶液，下列敘述正確的是（ ）A電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B若在陽極附近溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色D電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性 8下列敘述正確的是 （）A在原電池的負極和電解

19、池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反應B用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰陽兩極產物的物質的量之比為1：2C用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1 mol電子轉移，則生成1 molNaOHD鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕化學反應速率例1將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應：2A（氣）+B（氣）= 2C(氣)，若經2s后測得C的濃度為0.6mol/L，現(xiàn)有下列幾種說法：j用物質A表示的反應的平均速率為0.3 mol/(L·s) k用物質B表示的反應的平均速率為0.6mol/(L·s) l2s時物質A的轉化率為70 m2s時物質B的濃度為0

20、.7 mol/L其中正確的是（ ）A.jl B.jm C.kl D.lm例2 已知反應A+3B=2C+D在某段時間內以A的濃度表示的化學反應速率為1mol/(L·min)，則此段時間內以C的濃度表示的化學反應速率為（ ）mol/(L·min) B.1mol/(L·min) C.2mol/(L·min) D.3mol/(L·min) 例3 在四個不同的容器中，采用不同條件進行合成氨反應，根據(jù)下列在相同時間內測定的結果判斷，生成氨的速率最快的是（ ）A用H2 表示的反應速率為0.1 mol/(L·min) B用NH3表示的反應速率為0.3

21、 mol/(L·min) C用N2表示的反應速率為0.2mol/(L·min) D用H2 表示的反應速率為0.3 mol/(L·min)影響化學反應速率的因素（閱讀P33）例4 把下列四種X溶液分別加入四個盛有10ml，2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應，其中反應最快的是 A10 20mL 3mol/L的X溶液 B20 30mL 2molL的X溶液C10 10mL 4mol/L的X溶液 D10 10mL 2mol/L的X溶液例5 鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加快的是（ ）A.加熱 B.不用稀硫酸，

22、改用98濃硫酸C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用鐵片，改用鐵粉練習：1化學反應速率受條件的影響很大，下列肯定可以加快化學反應速率的措施是 （ ）A使用催化劑 B改變濃度 C升高溫度 D降低溫度 2下列反應不屬于可逆反應的是 （ ）A工業(yè)上利用氮氣和氫氣合成氨氣 B水電解生成氫氧混和氣體和氫氧混和氣體爆炸生成水C密閉容器中的二氧化氮和四氧化二氮在一定壓力下可以相互轉化D密閉容器中的二氧化硫和氧氣在一定的條件下可以生成三氧化硫，同時三氧化硫又可以分解為二氧化硫和氧氣3當一個可逆反應進行到正反應速率與逆反應速率相等的時候，就達到了“化學平衡”。對于化學平衡的下列說法中正確的是 （ ） 化學反應達到化學平衡時，反應物與生