高中化學(xué) 專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化專題小結(jié)與測評學(xué)案 蘇教版必修2

1、專題2 化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建一、化學(xué)反應(yīng)速率二、化學(xué)反應(yīng)的限度三、化學(xué)鍵和能量變化四、原電池原理五、電解池原理【答案】一、快慢減少增加mol·l1·min1(或mol·l1·s1)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比反應(yīng)物的性質(zhì)越大越大越大改變(加快或減慢)二、相等保持不變可逆正、逆反應(yīng)速率三、吸收釋放 專題總結(jié)對練專題一化學(xué)反應(yīng)速率及平衡圖像問題必修2中對化學(xué)反應(yīng)速率、限度的要求是理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其大小的比較、影響因素、化學(xué)平衡的建立，學(xué)習(xí)運用變量控制方法研究化學(xué)反應(yīng)。高考對本部分知識的考查常借助圖像。化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的圖像，能直觀描述反應(yīng)進(jìn)

2、行的快慢、反應(yīng)進(jìn)行的程度等問題。圖像題是化學(xué)中常見的一種題目，做這類題既要讀文字內(nèi)容，又要讀圖。解答化學(xué)反應(yīng)速率圖像題三步曲：“一看”“二想”“三判斷”；“一看”看圖像看坐標(biāo)軸：弄清縱、橫坐標(biāo)表示的含義；看線：弄清線的走向、趨勢；看點：弄清曲線上點的含義，特別是一些特殊點，如曲線的折點、交點、最高點與最低點等；看量的變化：弄清是物質(zhì)的量的變化、濃度的變化還是轉(zhuǎn)化率的變化?！岸搿毕胍?guī)律如各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比與化學(xué)計量數(shù)之比的關(guān)系、各物質(zhì)的速率之比與化學(xué)計量數(shù)之比的關(guān)系等?！叭袛唷蓖ㄟ^對比分析，作出正確判斷。專題對練1h2o2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 時不同條件下h2o2濃度隨時間的

3、變化如圖所示。下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：13572106】甲乙丙丁a圖甲表明，其他條件相同時，h2o2濃度越小，其分解速率越快b圖乙表明，其他條件相同時，溶液ph越小，h2o2分解速率越快c圖丙表明，少量mn2存在時，溶液堿性越強，h2o2分解速率越快d圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，mn2對h2o2分解速率的影響大da錯：圖甲表明，其他條件相同時，h2o2濃度越大，其分解速率越快。b錯：圖乙表明，其他條件相同時，溶液ph越大，h2o2分解速率越快。c錯：mn2濃度相同時，1.0 mol·l1 naoh溶液中h2o2分解速率小于0.1 mol·l1 naoh溶液中h2o2

4、分解速率。d對：ph相同時，mn2濃度越大，分解速率越快，所以圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，mn2對h2o2分解速率的影響大。2.一定溫度下，某容積為2 l的密閉容器內(nèi)，某一反應(yīng)中m、n的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示：(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)在右圖所示的三個時刻中，_(填“t1”“t2”或“t3”)時刻處于平衡狀態(tài)，此時v正_v正(填“>”“<”或“”)；達(dá)到平衡狀態(tài)時，平均反應(yīng)速率v(n)v(m)_。(3)已知m、n均為氣體，若反應(yīng)容器的容積不變，則“壓強不再改變”_(填“能”或“不能”)作為該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。(4)已知m、n均為氣體，則下列措施能

5、增大反應(yīng)速率的是_(選填字母)。a升高溫度b降低壓強c減小m的濃度d將反應(yīng)容器體積縮小【解析】(1)由圖可知n為反應(yīng)物，m為產(chǎn)物，在反應(yīng)至t1時刻n和m的物質(zhì)的量變化量分別為2 mol、1 mol，又知化學(xué)計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量變化之比，n(n)n(m)21，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2nm。(2)各組分物質(zhì)的量不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，由題圖可看出，t3時刻n和m的物質(zhì)的量均為定值，為平衡狀態(tài)。 此時v(正)v(逆)，速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，即v(n)v(m)21。(3)由于反應(yīng)容器的容積不變，又知該反應(yīng)為氣體總物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，則在平衡之前壓強會不斷變化，不變時，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)

6、。(4)升溫或增大物質(zhì)的濃度，都會加快反應(yīng)速率。將反應(yīng)容器體積縮小，相當(dāng)于增大n、m氣體的濃度?！敬鸢浮?1)2nm(2)t321(3)能(4)ad專題二化學(xué)反應(yīng)中熱量的變化化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)科學(xué)研究的核心，化學(xué)反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化要遵循質(zhì)量守恒定律，而能量變化要遵循能量守恒定律。在化學(xué)反應(yīng)過程中一定存在著能量的變化，而這些能量變化大多數(shù)表現(xiàn)為熱量的變化，這就實現(xiàn)了化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化。1從化學(xué)鍵的角度理解在化學(xué)變化前后，參加反應(yīng)的原子的種類和個數(shù)并沒有改變，只是進(jìn)行了原子之間的重組和整合；原子進(jìn)行重組、整合的過程，實際上就是反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂和生成物中化學(xué)鍵形成的過程。由于反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂要消

7、耗能量，而生成物中化學(xué)鍵的形成要釋放能量，因此我們將化學(xué)反應(yīng)中能量變化表示為反應(yīng)物生成物這樣，當(dāng)反應(yīng)中吸收的能量大于釋放的能量時，反應(yīng)表現(xiàn)為吸收能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；當(dāng)反應(yīng)中吸收的能量小于釋放的能量時，反應(yīng)表現(xiàn)為放出能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。2從化學(xué)能的角度理解自然界中存在著成千上萬種物質(zhì)，但不同的物質(zhì)能量不同，因此在化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物所具有的能量也是不同的。我們還可以從化學(xué)能的角度，也就是從反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小來看一個化學(xué)反應(yīng)的能量變化。若反應(yīng)物的總能量>生成物的總能量，則化學(xué)反應(yīng)放出能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；若反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量，則化學(xué)反應(yīng)

8、吸收能量，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。3化學(xué)反應(yīng)中能量變化的計算(1)用e(反應(yīng)物)表示反應(yīng)物的總能量，e(生成物)表示生成物的總能量，q表示能量變化，則：qe(生成物)e(反應(yīng)物)。(2)用q(吸)表示反應(yīng)物分子斷裂時吸收的總能量，q(放)表示生成物分子成鍵時放出的總能量，q表示能量變化，則：qq(吸)q(放)。專題對練3下列能量轉(zhuǎn)化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()a硅太陽能電池工作時，光能轉(zhuǎn)化成電能b鋰離子電池放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能c電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能d葡萄糖為人類生命活動提供能量時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能aa對：硅太陽能電池發(fā)電的主要原理是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，與氧化還原

9、反應(yīng)無關(guān)。b錯：該能量轉(zhuǎn)化過程利用的是原電池原理，在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。c錯：該能量轉(zhuǎn)化過程利用的是電解池原理，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。d錯：葡萄糖為生命活動提供能量時，能量轉(zhuǎn)化的同時葡萄糖被氧化為co2和水，與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。4在co2中mg燃燒生成mgo和c。下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：13572107】a元素c的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體bmg、mgo中鎂元素微粒的半徑：r(mg2)r(mg)c在該反應(yīng)條件下，mg的還原性強于c的還原性d該反應(yīng)中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為熱能ca選項，元素c還存在足球烯等其他同素異

10、形體，所以錯誤；b選項，鎂離子比鎂原子少一個電子層，其半徑也比鎂原子的小，所以錯誤；c選項，該反應(yīng)中鎂作還原劑，其還原性強于還原產(chǎn)物的還原性，所以正確；d選項，該反應(yīng)發(fā)光，因此化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為熱能，所以錯誤。專題三原電池、電解池電極反應(yīng)式的書寫1電極反應(yīng)式書寫的幾種情況(1)可充電電池電極反應(yīng)式的書寫在書寫可充電電池的電極反應(yīng)式時，由于電極都參加反應(yīng)，且正方向、逆方向反應(yīng)都能進(jìn)行，所以要明確電池和電極，放電時為原電池，充電時為電解池。原電池的負(fù)極反應(yīng)為放電方向的氧化反應(yīng)；原電池的正極反應(yīng)為放電方向的還原反應(yīng)。(2)根據(jù)給出電極反應(yīng)式書寫總反應(yīng)式根據(jù)給出的兩個電極反應(yīng)式書寫總反應(yīng)式時，首先

11、要使兩個電極反應(yīng)式的得失電子數(shù)相等，再將兩式相加，然后消去反應(yīng)物和生成物中相同的物質(zhì)即可。注意，若反應(yīng)式同側(cè)出現(xiàn)不能大量共存的離子，如h和oh、pb2和so，要寫成反應(yīng)后的物質(zhì)，即h2o和pbso4。(3)燃料電池電極反應(yīng)式的書寫書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時，首先要明確電解質(zhì)是酸還是堿。在酸性電解質(zhì)溶液中，電極反應(yīng)式不要出現(xiàn)oh；在堿性電解質(zhì)溶液中，電極反應(yīng)式不要出現(xiàn)h。同時還要分清燃料是h2還是含碳燃料(co、ch4、ch3oh、c4h10、c2h5oh)，但無論是哪一種燃料，在堿性條件下，正極反應(yīng)式都是一樣的，即o22h2o4e=4oh，若是在酸性條件下，則正極反應(yīng)式為o24h4e=2h2o

12、。如果是含碳燃料時，負(fù)極反應(yīng)式的書寫同甲烷燃料電池的書寫，只是需要考慮用電荷守恒來配平不同的計量數(shù)。2幾種燃料電池的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式(1)氫氧燃料電池在不同的介質(zhì)中發(fā)生的電極反應(yīng)歸納如下：介質(zhì)電池反應(yīng)：2h2o2=2h2o酸性(h)負(fù)極2h24e=4h正極o24h4e=2h2o中性(na2so4)負(fù)極2h24e=4h正極o22h2o4e=4oh堿性(oh)負(fù)極2h24e4oh=4h2o正極o22h2o4e=4oh(2)甲醇燃料電池電解質(zhì)：koh；正極反應(yīng)式：3o26h2o12e=12oh；負(fù)極反應(yīng)式：2ch3oh16oh12e=2co12h2o；總反應(yīng)式：2ch3oh3o24koh=2k2

13、co36h2o。(3)肼燃料電池電解質(zhì)：koh；正極反應(yīng)式：o22h2o4e=4oh；負(fù)極反應(yīng)式：n2h44oh4e=n24h2o；總反應(yīng)式：n2h4o2=n22h2o。專題對練5mg­agcl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()a負(fù)極反應(yīng)式為mg2e=mg2b正極反應(yīng)式為age=agc電池放電時cl由正極向負(fù)極遷移d負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)mg2h2o=mg(oh)2h2bmg­agcl電池的電極反應(yīng)：負(fù)極mg2e=mg2，正極2agcl2e=2ag2cl，a項正確，b項錯誤。在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，c項正確。mg是活潑金

14、屬，能和h2o發(fā)生反應(yīng)生成mg(oh)2和h2，d項正確。6鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為koh溶液，反應(yīng)為2zno24oh2h2o=2zn(oh)。下列說法正確的是()a充電時，電解質(zhì)溶液中k向陽極移動b充電時，電解質(zhì)溶液中c(oh)逐漸減小c放電時，負(fù)極反應(yīng)為：zn4oh2e=zn(oh)d放電時，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)ca項，充電時裝置為電解池，溶液中的陽離子向陰極移動。b項，充電時的總反應(yīng)為放電時的逆反應(yīng)：2zn(oh)=2zno24oh2h2o，c(oh)逐漸增大。c項，放電時負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，由放電時的總反應(yīng)可知，負(fù)極反應(yīng)式為zn4oh2e=zn(oh)。d項，由放電時的總反應(yīng)可知，電路中通過2 mol電子時