人教版高中化學必修2知識點整理及重點題型梳理-《化學反應與能量》單元復習與鞏固-提高

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反應祭杵前控制提高燃料的燃融率化學反應與能量》單元復習與鞏固【學習目標】1、掌握化學反應的本質和化學反應中的能量變化2、了解原電池的工作原理及電極反應式的書寫；3、了解化學反應速率的概念和化學反應限度。知識網(wǎng)絡】化學反應就學犍的變化右引起反應體系的箴星變化（化學能轉優(yōu)〕通當表現(xiàn)設計轉化（氧優(yōu)還馬反應）*【要點梳理】要點一、化學能與熱能要點詮釋：?化學反應中能量變化的本質是化學鍵的斷裂和形成。其中斷鍵吸收能量，成鍵放出能量。?化學反應中能量變化與反應物、生成物能量的關系：反應物的總能量〉生成物的總能量，反應放出能量（放熱反應）反應物的總能量v生成物的總能量，反應吸收能量（吸熱反應）?反應中化學能與熱能的相互轉化（1）化學能轉化為熱能一一放熱反應常見的放熱反應：

所有的燃燒與緩慢氧化酸堿中和反應金屬與酸反應制取氫氣大多數(shù)化合反應(特殊：C+CO2C0是吸熱反應)2熱能轉化為化學能一一吸熱反應常見的吸熱反應：以C、巧、CO為還原劑的氧化還原反應如：C(s)+H2O(g)=^CO(g)+H2(g)銨鹽和堿的反應如Ba(OH)?8HO+2NHC匸BaCI+2NHI+10HO224232大多數(shù)分解反應如KCIO3、KMnC4、CaCO的分解等化學能與熱能的相互轉化"3類型放熱反應反應物的總能量大于生成物的總能量能量變化遵循能量守恒原理化學能轉化為執(zhí)八、、能厶匕口.冃匕里利用類型放熱反應反應物的總能量大于生成物的總能量能量變化遵循能量守恒原理化學能轉化為執(zhí)八、、能厶匕口.冃匕里利用反應物的總能量小于生吸熱反應I成物的總能量燃料充分燃燒4減少污染新能源的開發(fā)4?中和熱：酸與堿發(fā)生中和反應生成ImoIHO時所釋放的熱量稱為中和熱。25?能源的分類:形成條件利用歷史性質一次能源常規(guī)能源可再生資源水能、風能、生物質能不可再生資源煤、石油、天然氣等化石能源新能源可再生資源太陽能、風能、地熱能、潮汐能、沼氣不可再生資源核能二次能源(一次能源經(jīng)過加工、轉化得到的能源稱為二次能源)電能(水電、火電、核電、)蒸汽、工業(yè)余熱、酒精、汽油、焦炭等要點二、化學能與電能1?原電池要點詮釋：概念：把化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。原電池的工作原理：通過氧化還原反應(有電子的轉移)把化學能轉變?yōu)殡娔堋嫵稍姵氐臈l件：①電極為導體且活潑性不同；②兩個電極接觸(導線連接或直接接觸)③兩個相互連接的電極插入電解質溶液中構成閉合回路。電極名稱及發(fā)生的反應：負極：較活潑的金屬作負極，負極發(fā)生氧化反應，電極反應式：較活潑金屬一n&=金屬陽離子負極現(xiàn)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(fā)生還原反應，電極反應式：溶液中陽離子+n&二單質正極的現(xiàn)象：一般有氣體放出或正極質量增加。（5）原電池正負極的判斷方法：依據(jù)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（石墨氧化物MnO）等作正極。2根據(jù)電流方向或電子流向：（外電路）的電流由正極流向負極；電子則由負極經(jīng)外電路流向原電池的正極。根據(jù)內電路離子的遷移方向：陽離子流向原電池正極，陰離子流向原電池負極。根據(jù)原電池中的反應類型：負極：失電子，發(fā)生氧化反應，現(xiàn)象通常是電極本身消耗，質量減小。正極：得電子，發(fā)生還原反應，現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H的放出。2（6）原電池電極反應的書寫方法：原電池反應所依托的化學反應原理是氧化還原反應，負極反應是氧化反應，正極反應是還原反應。因此書寫電極反應的方法歸納如下：a.寫出總反應方程式。b把總反應根據(jù)電子得失情況，分成氧化反應、還原反應。c.氧化反應在負極發(fā)生，還原反應在正極發(fā)生，反應物和生成物對號入座，注意酸堿介質和水等參與反應。原電池的總反應式一般把正極和負極反應式相加而得。（7）原電池的應用：加快化學反應速率，如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快；比較金屬活動性強弱；設計原電池；金屬的腐蝕。2?發(fā)展中的化學電源（只要求了解正負極材料、電解質溶液和其用途）要點詮釋：（1）干電池（一次電池：活潑金屬作負極，被腐蝕或消耗。如Cu—Zn原電池、鋅錳電池。（2）充電電池（二次電池：兩極都參加反應的原電池，可充電循環(huán)使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。（3）燃料電池：兩電極材料均為惰性電極，電極本身不發(fā)生反應，而是由引入到兩極上的物質發(fā)生反應，如H、CH燃料電池，其電解質溶液常為堿性試劑KOH等）24要點三、化學反應的速率和限度1．化學反應的速率要點詮釋：（1）概念：化學反應速率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。|Ac（B）|An（B）i計算公式：v（B）=L^=VTAT單位：mol/（L?s）或mol/（L?min）B為溶液或氣體，若B為固體或純液體不計算速率。以上所表示的是平均速率，而不是瞬時速率。重要規(guī)律：a.速率比=方程式系數(shù)比；b變化量比=方程式系數(shù)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：升高溫度，增大速率催化劑：一般加快反應速率（正催化劑）濃度：增加反應物的濃度，增大速率（溶液或氣體才有濃度可言）壓強：增大壓強，增大速率（適用于有氣體參加的反應）

其它因素：如光（射線）固體的表面積（顆粒大小）反應物的狀態(tài)（溶劑）原電池等也會改變化學反應速率。2．化學反應的限度——化學平衡要點詮釋：（1）化學平衡的定義：在一定條件下，當一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(tài)”，這就是這個反應所能達到的限度，即化學平衡狀態(tài)?；瘜W平衡的移動受到溫度、反應物濃度、壓強等因素的影響。催化劑只改變化學反應速率，對化學平衡無影響。在相同的條件下同時向正、逆兩個反應方向進行的反應叫做可逆反應。通常把由反應物向生成物進行的反應叫做正反應。而由生成物向反應物進行的反應叫做逆反應。在任何可逆反應中，正反應進行的同時，逆反應也在進行?？赡娣磻荒苓M行到底，即是說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(tài)的特征：逆、動、等、定、變。逆：化學平衡研究的對象是可逆反應。動：動態(tài)平衡，達到平衡狀態(tài)時，正逆反應仍在不斷進行。等：達到平衡狀態(tài)時，正反應速率和逆反應速率相等，但不等于。即V正^▼逆#0o定：達到平衡狀態(tài)時，各組分的濃度保持不變，各組成成分的含量保持一定。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(tài)的標志：V（正方向戸V（逆方向）或n（消耗）=n住成）（不同方向同一物質比較）AAAA各組分濃度保持不變或百分含量不變借助顏色不變判斷（有一種物質是有顏色的）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：反應前后氣體的總物質的量不相等的反應適用,即如對于反應xA（g）+yB（g）-■zC（g）,x+yHz?！镜湫屠}】—類型一：關于化學反應中能量變化的問題例1、在研究化學反應中的能量變化時我們通常做下面的實驗：在一個小燒杯里，加入20g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體Ba（0H）8H2。］，將小燒杯放在事先已滴有3?4滴水的玻璃片（或三合板）上，然后向燒杯內加入約10gNHCI晶體，并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問題：4（1）寫出反應的化學方程式：2）實驗中要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是：（3）如果實驗中沒有看到“結冰”現(xiàn)象，可能的原因是（答出三個或三個以上原因）4）如果實驗中沒有看到“結冰”現(xiàn)象，我們還可以采取哪些方式來說明該反應吸熱？（要求答出兩種方案）5）實驗中即使不“結冰”，提起燒杯的時候，發(fā)現(xiàn)燒杯與玻璃片也“粘在一起了”，原因是（6）試用簡單的方法說明燒杯與玻璃片之間是因為“結冰”而粘在一起的：【答案】（1）2NHCI+Ba（OH）8HO二二二BaQ~2NHHO+8HO4222322（2）使反應物迅速混合而充分反應，使溫度迅2速下降（3）①藥品用量太小Ba（OH）^8H2°晶體研成粉末，反應太慢沒有立即迅速攪拌環(huán)境溫度太高玻璃片上加水太多氫氧化鋇晶體失水（4）①用皮膚感受，感覺很涼；用溫度計來檢驗，發(fā)現(xiàn)溫度降低。（5）因為水排開了燒杯底部與玻璃片之間的空氣，在大氣壓的作用下，燒杯和玻璃片粘在了一起（6）看燒杯和玻璃片之間是否能夠發(fā)生相對滑動，若不能，則是由于結冰而粘在一起【解析】本題是教材實驗的拓展探究，對實驗成敗的關鍵以及實驗過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進行了綜合分析，對跨學科知識也進行了綜合考查。要想證明該反應吸熱，不一定要通過“結冰”現(xiàn)象，還可以是“人的感覺、”“溫度計”等，但是無論通過什么方式，實驗成功的關鍵是讓反應快速進行，從而在較短的時間內使體系溫度得到明顯的下降。通過“結冰”現(xiàn)象推斷反應吸熱時，容易出現(xiàn)一個假象，因為即使在不結冰的情況下，由于水排開了燒杯底部與玻璃片之間的空氣，在大氣壓的作用下，燒杯和玻璃片也可能粘在一起，當然這種假象可以通過燒杯和玻璃片之間是否能夠發(fā)生相對滑動來驗證，如果是大氣壓的作用，它們之間可以發(fā)生相對滑動；如果是結冰的原因，它們之間不能發(fā)生相對滑動。舉一反三：TOC\o"1-5"\h\z【變式1】對于放熱反應2H+°電燼2H°,下列說法中正確的是（）A?產(chǎn)物H°所具有的總能量咼于反應物H和°所具有的總能量B?反應物哲和°所具有的總能量高于產(chǎn)物H°所具有的總能量C?反應物H2和°所具有的總能量等于產(chǎn)物H^O所具有的總能量D?反應物H2和°2具有的能量相等222【答案】B【解析】2H2+°2^L2H2°是放熱反應，放熱反應反應物所具有的總能量高于生成物所具有的總能量?！咀兪?】X、Y兩元素的原子，它們分別獲得一個電子后，都能形成稀有氣體原子的電子層結構，此過程中X放出的能量大于Y，下列推斷中不正確的是（）A?X—的還原性大于Y—B?X—的還原性小于Y—C?Y的氧化性小于XD.Y的氧化性大于X【答案】A、D【解析】本題主要考查物質的穩(wěn)定性與能量之間的關系。X、Y獲得電子達到稀有氣體的穩(wěn)定結構時，X放出的能量大于Y，說明X結合電子的能力強于Y，則X—的失電子能力小于Y_o類型二：原電池原理及原電池的構成例2、銅鋅原電池（如下圖）工作時，下列敘述正確的是（）A.正極反應為：Zn-2e=Zn+B.電池反應為：Zn+Cu+二Zn2++CuC?在外電路中，電子從負極流向正極D?鹽橋中的K+移向ZnS°溶液4

【解析】在原電池中，活潑的金屬材料作負極，相對不活潑的金屬材料作正極。該電池中Zn作負極，負極反應為：Zn-2e=Zr2+，Cu作正極，正極反應為：Cie++2e=Cu則A項不對；兩個半反應相加，得出電池反應為：Zn+Ci2+=Zrt++Cu則B項正確；原電池工作時，外電路中電子由負極流出經(jīng)導線流向正極，貝C項正確；D項，因Zn失電子，生成Zp+，為使ZrS。溶液中電荷保持電中性，鹽橋中的CL移向ZrS。溶液，則D項不44對。舉一反三：【變式1】一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀極上的反應為CHCHOH—4e+H0二CHC00H+4H32－23＋。下列有關說法正確的是()A?檢測時，電解質溶液中的H+向負極移動B.若有0.4mo電子轉移，則在標準狀況下消耗4.48L氧氣C?電池反應的化學方程式為：CHCH0H+0二CHCOOH+HOD?正極上發(fā)生的反應是：O+4e+2Hb=40H322－2－【答案】C【解析】本題考查的是原電池原理。原電池中H+移向電池的正極，A項錯誤；該原電池的總反應為乙醇的燃燒方程式，C項正確，用C項的方程式進行判斷，有0?4mo的電子轉移，消耗氧氣為0.11molB項錯誤；酸性電池不可能得到OH—D項錯誤。類型三：影響化學反應速率的因素實驗序號金屬質量實驗序號金屬質量/g金屬狀態(tài)c(HSO)24/molL-1V(HSO)24/mL溶液溫度/C金屬消失的時間/S反應刖反應后10.10絲0.550203450020.10粉末0.55020355030.10絲0.750203625040.10絲0.850203520050.10_粉末0.85020362560.10絲1.050203512570.10絲1.05035505080.10絲1.150203410090.10絲1.150304440分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問題：實驗4和5表明，對反應速率有影響，反應速率越快，能表明同一規(guī)律的實驗還有(填實驗序號)；僅表明反應物濃度對反應速率產(chǎn)生影響的實驗(填實驗序號)；本實驗中影響反應速率的其他因素還，其實驗序號是。(4)實驗中的所有反應，反應前后溶液的溫度變化值(約15°C)相近，推測其原因：?！敬鸢浮浚?）固體反應物的表面積表面積越大1和2（2）3和4（3）開始反應溫度6和7（4）一定量的金屬跟足量的硫酸反應放出的熱量相同【解析】比較表中實驗1和2、實驗4和5，其他條件都一樣，只是金屬狀態(tài)由絲變成了粉末，金屬消失的時間就少了很多，反應速率變快很多，也就是說明金屬固體的表面積越大，速率就越快。同理，比較表中各項數(shù)據(jù)進行分析不難得出正確答案?！军c評】本題考查了通過處理實驗數(shù)據(jù)研究化學反應速率的影響因素。舉一反三：【變式1】把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產(chǎn)生H的速率可由下圖表示。在下列因素中：2【答案】C【解析】鎂條和鹽酸反應產(chǎn)生H2,Mg+2H二Mg++字，其反應的實質是鎂與H+間的置換，與CL無關。在鎂條的表面有一層氧化膜，當將鎂條投入鹽酸中時，隨著氧化膜的不斷溶解，鎂與鹽酸接觸面積不斷增大，產(chǎn)生H的速率會加快；溶液的溫度對該反應也有影響，反應放出熱量，使溫度升高，反應速率也會加快；隨著反應2的進行，H+濃度不斷減小，反應速率會逐漸減慢。答案為C。類型四：化學平衡狀態(tài)的判定例4/r/