高中化學必修二專題2化學反應與能量變化知識點復習及練習有復習資料非常詳細

必修二專題2《化學反應與能量變化》復習一、化學反應的速度和限度1.化學反應速率（v）

⑴定義：用來衡量化學反應的快慢，單位時間內反應物或生成物的物質的量的變化

⑵表示方法：單位時間內反應濃度的減少或生成物濃度的增加來表示

⑶計算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：濃度變化，Δt：時間）單位：mol/（L?s）意義：衡量化學反應快慢意義：衡量化學反應快慢物理量表達式：表達式：v=△c/△t【單位：mol/(L·min)或mol/(L·s)】簡單計算：同一化學反應中各物質的反應速率之比等于各物質的化學計量數之比，也等于各物質的濃度變化量之比簡單計算：同一化學反應中各物質的反應速率之比等于各物質的化學計量數之比，也等于各物質的濃度變化量之比內因：內因：反應物的結構的性質化學反應速率化學反應速率濃度：增大反應物的濃度可以增大加快反應速率；反之減小速率濃度：增大反應物的濃度可以增大加快反應速率；反之減小速率影響因素影響因素溫度：升高溫度，可以增大化學反應速率；反之減小速率溫度：升高溫度，可以增大化學反應速率；反之減小速率降低溫度，可以外因壓強（氣體）：外因壓強（氣體）：增大壓強可以增大化學反應速率；反之減小速率催化劑：使用催化劑可以改變化學反應速率催化劑：使用催化劑可以改變化學反應速率其他因素：其他因素：固體的表面積、光、超聲波、溶劑外因對化學反應速率影響的變化規(guī)律條件變化活化分子的量的變化反應速率的變化反應物的濃度增大單位體積里的總數目增多，百分數不變增大減小單位體積里的總數目減少，百分數不變減小氣體反應物的壓強增大單位體積里的總數目增多，百分數不變增大減小單位體積里的總數目減少，百分數不變減小反應物的溫度升高百分數增大，單位體積里的總數目增多增大降低百分數減少，單位體積里的總數目減少減小反應物的催化劑使用百分數劇增，單位體積里的總數目劇增劇增撤去百分數劇減，單位體積里的總數目劇減劇減其他光，電磁波，超聲波，固體反應物顆粒的大小，溶劑等有影響※注意：（1）、參加反應的物質為固體和液體，由于壓強的變化對濃度幾乎無影響，可以認為反應速率不變。

（2）、惰性氣體對于速率的影響：①恒溫恒容時：充入惰性氣體→總壓增大，但是各分壓不變，各物質濃度不變→反應速率不變

②恒溫恒體時：充入惰性氣體→體積增大→各反應物濃度減小→反應速率減慢

2．化學反應限度：大多數化學反應都具有可逆性，故化學反應都有一定的限度；可逆反應的限度以到達化學平衡狀態(tài)為止。在一定條件下的可逆反應，當正反應速率等于逆反應速率、各組分濃度不再改變時，反應到達化學平衡狀態(tài)。（1）化學平衡定義：化學平衡狀態(tài)：一定條件下，當一個可逆反應進行到正逆反應速率相等時，更組成成分濃度不再改變，達到表面上靜止的一種“平衡”，這就是這個反應所能達到的限度即化學平衡狀態(tài)。

（2）化學平衡的特征：動：動態(tài)平衡

等：υ（正）=υ（逆）

≠0定：各組分的濃度不再發(fā)生變化

變：如果外界條件的改變，原有的化學平衡狀態(tài)將被破壞（3）化學平衡必須是可逆反應在一定條件下建立的，不同的條件將建立不同的化學平衡狀態(tài)；通過反應條件的控制，可以改變或穩(wěn)定反應速率，可以使可逆反應朝著有利于人們需要的方向進行，這對于化學反應的利用和控制具有重要意義。

同時，在具體工業(yè)生產中，既要考慮反應的速率也要考慮反應所能達到的限度。如工業(yè)合成氨時，就要通過控制反應器的溫度和壓強，使反應既快又能達到較大的限度。（4）判斷平衡的依據例舉反應mA(g)+nB(g)C(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量①各物質的物質的量或各物質的物質的量的分數一定平衡②各物質的質量或各物質質量分數一定平衡③各氣體的體積或體積分數一定平衡④總體積、總壓力、總物質的量一定不一定平衡正、逆反應速率的關系①在單位時間內消耗了mmolA同時生成mmolA，即V(正)=V(逆)平衡②在單位時間內消耗了nmolB同時消耗了pmolC，則V(正)=V(逆)平衡③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡④在單位時間內生成nmolB，同時消耗了qmolD，因均指V(逆)不一定平衡壓強①m+n≠p+q時，總壓力一定（其他條件一定）平衡②m+n=p+q時，總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡混合氣體平均相對分子質量Mr①Mr一定時，只有當m+n≠p+q時平衡②Mr一定時，但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時（其他不變）平衡體系的密度密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化等平衡（二）影響化學平衡移動的因素

1、濃度對化學平衡移動的影響（1）影響規(guī)律：在其他條件不變的情況下，增大反應物的濃度或減少生成物的濃度，都可以使平衡向正方向移動；增大生成物的濃度或減小反應物的濃度，都可以使平衡向逆方向移動

（2）增加固體或純液體的量，由于濃度不變，所以平衡不移動

（3）在溶液中進行的反應，如果稀釋溶液，反應物濃度減小，生成物濃度也減小，V正減小，V逆也減小，但是減小的程度不同，總的結果是化學平衡向反應方程式中化學計量數之和大的方向移動。

2、溫度對化學平衡移動的影響

影響規(guī)律：在其他條件不變的情況下，溫度升高會使化學平衡向著吸熱反應方向移動，溫度降低會使化學平衡向著放熱反應方向移動。

3、壓強對化學平衡移動的影響

影響規(guī)律：其他條件不變時，增大壓強，會使平衡向著體積縮小方向移動；減小壓強，會使平衡向著體積增大方向移動。

注意：（1）改變壓強不能使無氣態(tài)物質存在的化學平衡發(fā)生移動

（2）氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學平衡移動規(guī)律相似

4.催化劑對化學平衡的影響：由于使用催化劑對正反應速率和逆反應速率影響的程度是等同的，所以平衡不移動。但是使用催化劑可以影響可逆反應達到平衡所需的_時間_。

5.勒夏特列原理（平衡移動原理）：如果改變影響平衡的條件之一（如溫度，壓強，濃度），平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。

三、化學平衡常數

（一）定義：在一定溫度下，當一個反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數比值。符號：K

（二）使用化學平衡常數K應注意的問題：

1、表達式中各物質的濃度是變化的濃度，不是起始濃度也不是物質的量。

2、K只與溫度（T）關，與反應物或生成物的濃度無關。

3、反應物或生產物中有固體或純液體存在時，由于其濃度是固定不變的，可以看做是“1”而不代入公式。

4、稀溶液中進行的反應，如有水參加，水的濃度不必寫在平衡關系式中。

（三）化學平衡常數K的應用:

1、化學平衡常數值的大小是可逆反應進行程度的標志。K值越大，說明平衡時生成物的濃度越大，它的正向反應進行的程度越大，即該反應進行得越完全，反應物轉化率越高。反之，則相反。2、可以利用K值做標準，判斷正在進行的可逆反應是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。（Q：濃度積）

Q〈K:反應向正反應方向進行;

Q=K:反應處于平衡狀態(tài);

Q〉K:反應向逆反應方向進行

3、利用K值可判斷反應的熱效應

若溫度升高，K值增大，則正反應為吸熱反應

若溫度升高，K值減小，則正反應為放熱反應

＊四、等效平衡

1、概念：在一定條件下（定溫、定容或定溫、定壓），只是起始加入情況不同的同一可逆反應達到平衡后，任何相同組分的百分含量均相同，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。

2、分類

（1）定溫，定容條件下的等效平衡

第一類：對于反應前后氣體分子數改變的可逆反應：必須要保證化學計量數之比與原來相同；同時必須保證平衡式左右兩邊同一邊的物質的量與原來相同。

第二類：對于反應前后氣體分子數不變的可逆反應：只要反應物的物質的量的比例與原來相同即可視為二者等效。

（2）定溫，定壓的等效平衡

只要保證可逆反應化學計量數之比相同即可視為等效平衡。

五、化學反應進行的方向

1、反應熵變與反應方向：

（1）熵:物質的一個狀態(tài)函數，用來描述體系的混亂度，符號為S.單位：J???mol-1?K-1

(2)體系趨向于有序轉變?yōu)闊o序，導致體系的熵增加，這叫做熵增加原理，也是反應方向判斷的依據。.

（3）同一物質，在氣態(tài)時熵值最大，液態(tài)時次之，固態(tài)時最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)

2、反應方向判斷依據

在溫度、壓強一定的條件下，化學反應的判讀依據為：

ΔH-TΔS〈0反應能自發(fā)進行

ΔH-TΔS=0反應達到平衡狀態(tài)

ΔH-TΔS〉0反應不能自發(fā)進行

注意：（1）ΔH為負，ΔS為正時，任何溫度反應都能自發(fā)進行

（2）ΔH為正，ΔS為負時，任何溫度反應都不能自發(fā)進行例1：某溫度下，在一固定容積的容器中進行如下反應：H2(g)+2(g)?2HI(g)，下列情況一定能說明反應已達到限度的是A．壓強不再隨時間而改變時B．氣體的總質量不再改變時C．混合氣體中各組成成分的含量不再改變時D．單位時間內每消耗1molI2，同時有2molHI生成時例2：下列關于燃料充分燃燒的說法．不正確的是A．空氣量越多越好B．應通入適量的空氣C．固體燃料燃燒前要粉碎D．液體燃料燃燒時可以以霧狀噴出例3：100mL濃度為2mol·L-1的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是A．加入適量的6mol·L-1的鹽酸B．加入數滴氯化銅溶液C．加入適量蒸餾水D．加入適量的氯化鈉溶液二、化學能與熱能轉化途徑：化學反應電能轉化形式變化原因：化學鍵的改變物質中的化學能轉化途徑：化學反應電能轉化形式變化原因：化學鍵的改變物質中的化學能反應物中化學鍵的斷裂：吸收能量反應物中化學鍵的斷裂：吸收能量生成物中化學鍵的形成：生成物中化學鍵的形成：放出能量放熱反應：化學放熱反應：化學能轉化為熱能熱能熱能吸熱反應：吸熱反應：熱能轉化為化學能化學電源：原電池（將化學能轉化為電能的裝置）實際應用：生產、生活、其它化學電源：原電池（將化學能轉化為電能的裝置）實際應用：生產、生活、其它火電：化學能轉化為機械能再轉化為電能①了解常見的吸熱反應和放熱反應。常見的放熱反應：A.所有燃燒反應；B.中和反應；C.大多數化合反應；D.活潑金屬跟水或酸反應；E.物質的緩慢氧化常見的吸熱反應：A.大多數分解反應；氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應。放熱反應②判斷反應放熱或吸熱的方法：a.當斷開反應物中化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量時，反應放熱，反之則反應吸熱；b.當反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應放熱，反之則反應吸熱。放熱反應吸熱反應2、表示方法：熱反應方程式定義：用來表示化學反應中放出或吸收的熱量的化學方程式.①表明物質的狀態(tài)，用g、l、s分別代表氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)②用△H表明反應放出或吸收的熱量：△H為“+”，即△H＞0，吸熱反應△H為“-”，即△H＜0，放熱反應實質：反應物與生成物的總能量不同，化學鍵斷裂與形成伴隨能量的變化.3、熱化學方程式中有關ΔH的常用計算方法1．根據熱化學方程式計算熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數表示物質的量，化學計量數加倍，ΔH的數值亦加倍，因此，熱化學方程式中各物質的物質的量與ΔH的數值成正比。2．根據鍵能估算鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可用于估算化學反應的反應物(ΔH)，化學反應的ΔH等于反應中斷裂的舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成的新化學鍵的鍵能之和的差。即ΔH＝反應物的鍵能總和－生成物的鍵能總和。3．根據反應物、生成物的總能量計算任何化學反應都要遵循能量守恒，即反應物的總能量＋斷鍵時吸收的總能量＝生成物的總能量＋成鍵時釋放的總能量，由此可得計算公式：ΔH＝E生成物－E反應物。4．根據蓋斯定律計算(1)蓋斯定律的內容：化學反應的ΔH只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關，而與反應的途徑無關。即如果一個反應可以分步進行，則各分步反應的ΔH之和與該反應一步完成時的ΔH是相同的。例如：已知A(g)―→B(g)ΔH；C(g)―→B(g)ΔH2；A(g)―→C(g)ΔH1，則ΔH＝ΔH1＋ΔH2，圖示如下：例1：拆開1molH—H鍵，1molN—H鍵，1molN≡N鍵分別需要吸收的能量436kJ，391kJ，946kJ，求：①1molN2氣生成NH3需熱量，②1molH2氣生成NH3需熱量______寫出熱化學方程式：____________________________________________例2：下列說法中正確的是A．物質發(fā)生化學反應都伴隨著能量變化B．伴有能量變化的物質變化都是化學變化C．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3：下列說法中正確的是A．1molH2S04與lmolBa(OH)2完全中和所放出的熱量為中和熱B．中和反應都是放熱反應C．氫氣燃燒放出大量的熱，說明參加反應的氫氣和氧氣總能量比生成物水的總能量高D．CO燃燒是吸熱反應三、化學能與電能（1）原電池：將化學能轉化為電能的裝置。1、構成原電池的三個主要條件2、如何判斷原電池的正負極、電極反應類型3、常見原電池的電極反應：1、原電池形成條件①活動性不同的兩個電極；②電解質溶液；③閉合回路；④自發(fā)的氧化還原反應例：銅鋅原電池（電解質：稀硫酸）負極（），電極反應：（反應）；現象：正極（），電極反應：（反應）；現象：總反應式：。（溶液PH值）2、原電池正負極的判斷：電極材料電極反應類型電子流向電流方向溶液中離子流動方向負極活動性反應正極用作電源3、原電池的應用判斷金屬的活潑性加快某些反應的反應速率(2)電解池：電能轉化為化學能1、電解池的陰陽極判斷、電極反應類型2、電解CuCl2、飽和NaCl溶液、熔融NaCl、H2O的電極反應4、原電池反應與電解反應的比較原電池反應電解反應原理使氧化還原反應中的電子做定向移動，形成電流電流通過電解質溶液在陰、陽兩極引起氧化還原反應裝置名稱原電池(以Cu-Zn-稀H2SO4原電池為例)電解池(以碳棒為電極，電解CuCl2溶液為例)裝置特點無外接直流電源有外接直流電源形成條件①兩個活動性不同的金屬作為電極(不活潑金屬可用碳棒代替)②合適的電解質溶液③形成閉合回路④具有自發(fā)進行的氧化還原反應①兩個電極分別連接到直流電源的正、負極②電解質溶液③形成閉合回路電極反應負極：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反應)正極：2H＋＋2e－===H2↑(還原反應)總反應式：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑陽極(與電源正極相連)：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反應)陰極(與電源負極相連)：Cu2＋＋2e－===Cu(還原反應)總反應式：CuCl2eq\o(=====,\s\up7(通電))Cu＋Cl2↑電子流向負極→正極(經導線)電源負極→陰極(經導線)電源正極→陽極(經導線)電流方向正極→負極(經導線)電源負極→陰極(經導線)電源正極→陽極(經導線)能量轉化化學能→電能電能→化學能應用制化學電源、防止金屬腐蝕冶煉金屬(如Na、Mg、Al)，氯堿工業(yè)，電鍍，電解精煉等例1：鋰電池是一代新型高能電池，它以質量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應式為Li+MnO2=LiMnO2，下列說法正確的是A．Li是正極，電極反應為Li-e-=Li+B．Li是負極，電極反應為Li-e-=Li+C．Li是負極，電極反應為MnO2+e-=MnO2-D．Li是負極，電極反應為Li-2e-=Li2+例2：由銅、鋅片和稀硫酸組成的原電池工作時，電解質溶液的pHA．不變B．先變小后變大C．逐漸變大D．逐漸變小例3：若在銅片上鍍銀時，下列敘述正確的是

①將銅片接在電池的正極上，②將銀片接在電源的正極上，③在銅片上發(fā)生的反應是：Ag++e-=Ag，④在銀片上發(fā)生的反應是：4OH--4e-=O2+2H2O，⑤需用CuSO4溶液，⑥需用AgNO3溶液作電解液()

A．①③⑥

B．②③⑥

C．①④⑤

D．②③④⑥例4：把a、b、c、d四塊金屬片浸人稀酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負極，c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時c極上產生大量氣泡，b、d相連時，b上有大量氣泡產生，則四種金屬的活動性順序由強到弱的順序為A．a>b>c>dB_a>c>d>bC．c>a>b>dD.b>d>c>a例5：.若某電能與化學能的轉化裝置（電解池或原電池）中發(fā)生反應的總反應離子方程式是：Cu+2H+===Cu2++H2↑，則關于該裝置的說法正確的是

A．該裝置可能是原電池，也可能是電解池

B．該裝置只能是原電池，且電解質溶液為硝酸

C．該裝置只能是電解池，且金屬銅為該電解池的陽極

D．該裝置只能是電解池，電解質溶液不可能是鹽酸四、能源（專題二鞏固題）一、選擇題（每題有1個或2個選項符合題意）1.石油、煤、天然氣等在地球上的蘊藏量是有限的，為緩解能源危機：①可以利用電解水的方法得到氫氣做能源；②可用酒精做能源；③砍伐樹木做能源；④應開發(fā)太陽能、核能等新能源。上述說法正確的是（）A.只有①B.①和④C.②和④D.④2.下列反應中，反應物總能量低于生成物總能量的是 （ ）A.C+CO2＝2COB.C+O2＝CO2C.C+H2O＝CO+H2D.C+CuO＝CO2+Cu3.原電池產生電流的本質原因是（）A.原電池中溶液能電離出自由移動的離子B.有兩根導線將兩個活潑性不同的電極連接C.電極上進行的氧化還原反應的生成物為電子D.電極上進行的氧化還原反應中發(fā)生了電子的轉移4.下列關于化學反應速率的說法正確的是（）A.化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物濃度的減少或者任何一種生成物濃度的增加B.化學反應速率為“0.8mol/(L·s)”表示的意思是：時間為1s時，某物質的濃度為0.8mol/LC.根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢D.對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象越明顯5.用鐵片與稀硫酸反應制氫氣時，下列措施不能使反應速率加快的是（）A.加熱 B.不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用鐵片，改用鐵粉6.下列說法正確的是 ()A.若反應X+Y＝M是放熱反應，該反應一定不用加熱。B.需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應。C.CO2與CaO化合是放熱反應，則CaCO3分解是吸熱反應。D.1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應生成水所釋放的熱量稱為中和熱。7.如圖所示，各燒杯中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為（）A.②①③④B.④③①②C.④②①③D.③②④①8.鋰電池是一代新型高能電池，它以質量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應式是Li＋MnO2＝LiMnO2。下列說法正確的是（）A.Li是負極，電極反應為Li－e-＝Li+B.Li是正極，電極反應為Li＋e-＝Li-C.MnO2是負極，電極反應為MnO2＋e-＝MnO2-D.鋰電池是一種環(huán)保型電池9.“搖搖冰”是一種即用即冷的飲料。吸食時將飲料罐隔離層中的化學物質和水混合后搖動即會制冷。該化學物質可能是()A.氯化鈉B.固體硝酸銨C.生石灰D.蔗糖10.對于反應A2＋3B2＝2C來說，以下化學反應速率的表示中，反應速率最快的是（）A.v(B2)=0.8mol/(L·s)B.v(A2)=0.4mol/(L·s)C.v(C)=0.6mol/(L·s)D.v(B2)=4.2mol/(L·s)11.可逆反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)時的標志是（）A.混合氣體的體積恒定不變B.混合氣體的顏色不再改變C.H2、I2、HI的濃度相等D.I2在混合氣體中的體積分數與H2在混合氣體中的體積分數相等12.我國鍋爐燃煤采用沸騰爐用鼓風機將煤粉吹起，成沸騰狀況燃燒，采用沸騰爐的好處在于（）A.增大煤炭燃燒時放出的熱量B.減少爐中雜質氣體（如SO2等）的形成C.增大煤炭與氧氣的接觸幾率，形成清潔能源D.使得燃料燃燒充分，從而提高燃料的利用率13.根據下列事實：①X＋Y2+＝X2+＋Y；②Z＋H2O（冷）＝Z(OH)2＋H2↑；③Z2+氧化性比X2+弱；④由Y、W電極組成的電池，電極反應為W2+＋2e-＝W、Y－2e-＝Y2+，可知X、Y、Z、W的還原性由強到弱的順序為（）A.X>Z>Y>WB.Z>W>X>YC.Z>Y>X>WD.Z>X>Y>W二、填空題14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應：14CO2＋C2CO，該反應是熱反應，達到平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。15.將鎂條投入盛有稀鹽酸的燒杯中，剛開始時產生H2的速率逐漸加快，其影響因素是，一定時間后反應速率逐漸減慢，其原因是。16.用銅、銀與硝酸銀設計一個原電池，此電池的負極是，負極的電極反應式是。17.用鋅片、銅片連接后浸入稀硫酸溶液中，構成了原電池，工作一段時間，鋅片的質量減少了3.25克，銅表面析出了氫氣