人教版高中化学 第二章化学反应与能量复习课件 新人教必修2.ppt

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1、第二章 化学反应与能量一一.化学能与热能化学能与热能二二.化学能与电能化学能与电能三三.化学反应速率和限度化学反应速率和限度2021/8/9 星期一155页知识结构页知识结构2021/8/9 星期一2化学反应速率和限度化学反应速率和限度2021/8/9 星期一3在一密在一密闭的的2L容器中容器中,装有装有4molSO2和和2molO2，在一定条件下开始反在一定条件下开始反应。2min末末测得容器中有得容器中有1.6molSO2，请计算：算：（1）2min末末SO3的的浓度；度；（2）2min内内SO2的平均反的平均反应速率。速率。热身热身1.2mol/L 0.6mol/Lmin2021/8/9

2、 星期一4一、化学反应的速率一、化学反应的速率1、化学反应速率及表示方法、化学反应速率及表示方法 化学反应速率是用来衡量化学反应进化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的行快慢程度的物理量物理量。通常用单位时间内通常用单位时间内反应物浓度的减小反应物浓度的减小或或生成物浓度的增大生成物浓度的增大来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。v=C/t 单位：单位：molL-1S-1或或molL-1min-12021/8/9 星期一5在一密在一密闭的的2L容器中容器中,装有装有4molSO2和和2molO2，在一定条件下开始反在一定条件下开始反应。2min末末测得容器中有得容器中有1.6molSO

3、2，请计算：算：（1）2min末末SO3的的浓度；度；（2）2min内内SO2的平均反的平均反应速率。速率。（3）如欲加快反）如欲加快反应速率，可采取哪些措施？速率，可采取哪些措施？2021/8/9 星期一6二、二、化学反应的速率化学反应的速率1、化学反应速率及表示方法、化学反应速率及表示方法 化学反应速率是用来衡量化学反应进化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的行快慢程度的物理量物理量。通常用单位时间内通常用单位时间内反应物浓度的减小反应物浓度的减小或或生成物浓度的增大生成物浓度的增大来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。v=C/t 单位：单位：molL-1S-1或或molL-1mi

4、n-12、化学反应速率的影响因素、化学反应速率的影响因素（1）内因）内因（决定作用）：反应物的性质（决定作用）：反应物的性质（2）外因）外因（外界条件）（外界条件）温度：温度升高，化学反应速率加快。温度：温度升高，化学反应速率加快。2021/8/9 星期一7 催化剂：催化剂能极大地催化剂：催化剂能极大地加快加快化学反化学反应速率应速率.浓度：在其它条件不变时，增大反应浓度：在其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。物的浓度，可以增大反应速率。压强：压强：对于有气体参加的化学反应，对于有气体参加的化学反应，增大压强增大压强一般可以减小气体的体积，从而一般可以减小气体的体积，从而使反应

5、物的浓度增大，因此，也使反应物的浓度增大，因此，也可以增大可以增大反应速率。反应速率。其它条件：如光、反应物颗粒大小、其它条件：如光、反应物颗粒大小、溶剂、反应物的状态等都可以影响化学反应溶剂、反应物的状态等都可以影响化学反应速率。速率。2021/8/9 星期一8在在 2 L的密闭容器中的密闭容器中,充入充入 1 mol N2 和和 3 mol H2,在一定的条件下反应在一定的条件下反应,2 分钟后达到平衡分钟后达到平衡状态状态,相同温度下相同温度下,测得平衡时混合气体的压测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了强比反应前混合气体的压强减小了 1/10,填填写下列空白写下列空白:(

6、1)2分钟内分钟内,NH3 的平均反应速率为的平均反应速率为 _.(2)平衡时混合气体中三种气体的物质的量比平衡时混合气体中三种气体的物质的量比为为 _.(3)N2 的转化率为的转化率为 _.N2？H2？（1）2:6:1 （2）20%（3）0.1 mol/（Lmin）2021/8/9 星期一9在在 2 L的密闭容器中的密闭容器中,充入充入 1 mol N2 和和 3 mol H2,在一定的条件下反应在一定的条件下反应,2 分钟后达到平衡分钟后达到平衡状态状态,相同温度下相同温度下,测得平衡时混合气体的压测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了强比反应前混合气体的压强减小了 1/10

7、,填填写下列空白写下列空白:(4)当反应达到平衡时，应具有哪些特征当反应达到平衡时，应具有哪些特征 标标志？志？2021/8/9 星期一101、当一个可逆反应进行到正反应速率与、当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓逆反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种度不再改变，达到表面上静止的一种“平平衡状态衡状态”，这就是这个，这就是这个反应所能达到的限反应所能达到的限度度。三、三、化学反应的限度化学反应的限度（1）在一定条件下的可逆反应里，当正在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等，反应物和生反应速率与逆反应速率相等，反应物和

8、生成物的浓度不再改变的状态成物的浓度不再改变的状态叫做叫做“化学平化学平衡状态衡状态”。（2）化学平衡状态化学平衡状态的特征：的特征：逆、等、动、定、变。逆、等、动、定、变。2021/8/9 星期一11达到平衡的判断依据达到平衡的判断依据1、微观：正反应速率等于逆反应速率、微观：正反应速率等于逆反应速率有正有逆有正有逆同种物质速率值相等，不同物质速率比同种物质速率值相等，不同物质速率比等于系数比等于系数比2、宏观：各组分含量保持不变、宏观：各组分含量保持不变浓度，质量，物质的量，转化率等浓度，质量，物质的量，转化率等特别注意：特别注意：体积、压强、密度体积、压强、密度2021/8/9 星期一1

9、2 2、任何化学反应的进程都有一定的限度任何化学反应的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了。只是不同反应的限度不同罢了。3、在可逆反应中，反应物不能按化学计量在可逆反应中，反应物不能按化学计量数之比完全转化为生成物数之比完全转化为生成物,因此因此,反应物的反应物的转转化率化率小于小于100。4、有些反应的可逆性很小，有些反应的可逆性很小，如如Ag+Cl-=AgCl 一般可一般可视为不可逆反不可逆反应。5、化学反应的限度可以通过改变条件而改化学反应的限度可以通过改变条件而改变。（变。（化学平衡的移动化学平衡的移动）2021/8/9 星期一13在在 2 L的密闭容器中的密闭容器中,充入充

10、入 1 mol N2 和和 3 mol H2,在一定的条件下反应在一定的条件下反应,2 分钟后达到平衡分钟后达到平衡状态状态,相同温度下相同温度下,测得平衡时混合气体的压测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了强比反应前混合气体的压强减小了 1/10,填填写下列空白写下列空白:(5)如欲提高反应限度，可采取哪些有效措如欲提高反应限度，可采取哪些有效措施？施？2021/8/9 星期一14四、四、化学反应条件的控制化学反应条件的控制 意义：意义：可以通过控制反应条件，使化可以通过控制反应条件，使化学反应符合或接近人们的期望。学反应符合或接近人们的期望。提高有利于人类的化学反应的速率、提

11、高有利于人类的化学反应的速率、效率和转化率；降低有害于人类的化学反效率和转化率；降低有害于人类的化学反应的速率或隔离会引发反应的物质；控制应的速率或隔离会引发反应的物质；控制特定环境中的特殊反应，如定向爆破、火特定环境中的特殊反应，如定向爆破、火箭发射等。箭发射等。2021/8/9 星期一15练习：练习：1、在、在2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的。若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前10sA 的平均反应速率为的平均反应速率为0.12mol/Ls，则，则10s时，容器中时，容器中B的物质的量为的物

12、质的量为 。2、一定温度下，向一容积为、一定温度下，向一容积为2L的真空的真空容器中加入容器中加入1mol氮气，氮气，3mol氢气，氢气，3min后后测得容器内的压强是起始时压强的测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为为 。3.2mol0.1mol/（Lmin）2021/8/9 星期一162021/8/9 星期一17化学能与热能化学能与热能2021/8/9 星期一18一、化学能与热能一、化学能与热能1、化学反应的实质：、化学反应的实质：旧化学键旧化学键断裂，断裂，新化学键新化学键形成的过程。形成的过程。2、任何化学

13、反应都伴随着能量的变化、任何化学反应都伴随着能量的变化引起化学反应中的能量变化：引起化学反应中的能量变化：（1 1）微观：）微观：化学键化学键的的断裂和形成断裂和形成是化学是化学反应中能量变化的主要原因；反应中能量变化的主要原因；化学键的断裂化学键的断裂吸收能量；吸收能量；化学键的形成化学键的形成放出能量。放出能量。2021/8/9 星期一19能量反应坐标2H2+O24H+2O 2H2O已知拆开1mol氢气中的化学键需要消耗436kj能量，拆开1molO2分子中化学键需要消耗496kj能量，形水分子中的1molHO键释放463kj能量，试说明 2H2+O2=2H2O中的能量变化释放能量吸收能量

14、放热2021/8/9 星期一20 反应物反应物 生成物生成物化学反应化学反应旧化学键断裂新化学键形成旧化学键断裂新化学键形成 （吸收总能量（吸收总能量E1）（放出总能量）（放出总能量E2）当当E1 E2 ，反应吸收能量反应吸收能量 当当E1 E2 ，反应放出能量反应放出能量（2 2）宏观：在化学反应中，反应物的）宏观：在化学反应中，反应物的总能量总能量与生成物的与生成物的总能量总能量间的能量差。间的能量差。EA EB反应物总能量生成物总能量反应物总能量生成物总能量 反应放出能量反应放出能量反应物总能量生成物总能量反应物总能量生成物总能量 反应吸收能量反应吸收能量2021/8/9 星期一21氢气

15、在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，破坏应过程中，破坏1mol 1mol 氢气中的化学键消耗的氢气中的化学键消耗的能量为能量为Q1 kJ,Q1 kJ,破坏破坏1 mol 1 mol 氯气中的化学键消氯气中的化学键消耗的能量为耗的能量为 Q2 kJ,Q2 kJ,形成形成1mol 1mol 氯化氢中的化氯化氢中的化学键释放的能量为学键释放的能量为Q3 kJ Q3 kJ。下列关系式中，。下列关系式中，正确的是（）正确的是（）A.Q1+Q2Q3A.Q1+Q2Q3B.Q1+Q22Q3B.Q1+Q22Q3C.Q1+Q2Q3C.Q1+Q2Q3D.Q1+Q22Q3

16、D.Q1+Q22Q32021/8/9 星期一22 4、化学反应中的能量变化主要表现为、化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化热量的变化吸热或放热。吸热或放热。3、一种能量可以转化为另一种能量，、一种能量可以转化为另一种能量，能量是守恒的，这就是能量守恒定律。能量是守恒的，这就是能量守恒定律。现象现象结论结论溶液温度升高溶液温度升高2Al+6HCl=2AlCl3+3H2放出放出热量量实验实验2-12021/8/9 星期一23现象现象结论结论1、手摸杯底有冷、手摸杯底有冷的感觉的感觉Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O吸热吸热实验实验2-22、烧杯与玻璃片、烧杯

17、与玻璃片黏结在一起黏结在一起2021/8/9 星期一24盐酸温度盐酸温度NaOH溶液温溶液温度度中和反应后中和反应后温度温度262639实验实验2-3中和热：中和热：酸与碱发生中和反应生成酸与碱发生中和反应生成1mol1mol水所释放的热量称为水所释放的热量称为中和热中和热。2021/8/9 星期一255、常见的放热反应：、常见的放热反应：（化学上把放出热量的化学反应叫放热反应）（化学上把放出热量的化学反应叫放热反应）（1）所有的燃烧反应）所有的燃烧反应 （2）酸碱中和反应）酸碱中和反应 （3）大多数的化合反应）大多数的化合反应 （4）金属与酸的反应）金属与酸的反应 （5）铝热反应）铝热反应2

18、021/8/9 星期一26 6、常、常见的吸的吸热反反应：（化学上把吸收（化学上把吸收热量的化学反量的化学反应叫吸叫吸热反反应）（1）晶体）晶体Ba(OH)28H2O+NH4Cl的反的反应 Ba(OH)2 8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3+10H2O （2）大多数的分解反）大多数的分解反应 （3）以）以H2、CO、C为还原原剂的反的反应2021/8/9 星期一27火力发电中能量的转化火力发电中能量的转化化学能与电能化学能与电能化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机？（原）电池（原）电池定义：定义：将化学能转变成电能的装置叫做原将化学能转变成电能的

19、装置叫做原电池。电池。2021/8/9 星期一28电极电极材料材料现象现象电子电子得失得失电极反应电极反应原电池原电池的电极的电极ZnZn片片CuCu片片总的离子反应方程式总的离子反应方程式失失得得ZnZn2e2e-ZnZn2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2负极负极正极正极Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 2有气有气体产体产生生ZnZn片片溶解溶解锌铜原电池原理锌铜原电池原理负极出电子，电子回正极负极出电子，电子回正极2021/8/9 星期一29原电池反应的本质是原电池反应的本质是:氧化还原反应。氧化还原反应。较活泼较活泼金属金属较不活较不活泼金属泼金属负负 极极正正 极

20、极发生氧化反应发生氧化反应发生还原反应发生还原反应e-I I电子流出，电流流入电子流出，电流流入电子流入，电流流出电子流入，电流流出原电池的电极：原电池的电极：2021/8/9 星期一30 原电池形成条件：原电池形成条件：两种活泼性不同的金属（或其中一种两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如为能导电的非金属，如“碳棒碳棒”）作电极。）作电极。其中较活泼金属为负极。较不活泼金其中较活泼金属为负极。较不活泼金属（或非金属）为正极（正极一般不参与属（或非金属）为正极（正极一般不参与电极反应，只起导电作用）。电极反应，只起导电作用）。电解质溶液电解质溶液 形成闭合电路形成闭合电路 能自发

21、地发生氧化还原反应能自发地发生氧化还原反应两极一液一连线两极一液一连线2021/8/9 星期一31ZnCuCuZnCuA AB BC CD DE EF F下列哪些装置能构成原电池？下列哪些装置能构成原电池？GG水果水果C.D.G2021/8/9 星期一32 原电池原理的应用：原电池原理的应用：制作化学电源：各种电池制作化学电源：各种电池加快反应速率：加快反应速率：例如例如:实验室制实验室制H2时，由于锌太纯，反应一时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量般较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率以加快反应速率判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。揭示钢铁腐

22、蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。因为钢铁中含有碳，可与因为钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀。发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀。2021/8/9 星期一33.已知空气已知空气锌电池的电极反应为：锌电池的电极反应为：锌片：锌片：Zn+2OH2e=ZnO+H2O 石墨：石墨：1/2O2+H2O+2e=2OH 据此判据此判断：锌片是断：锌片是()A 负极，并被氧化负极，并被氧化 B 负极，并被还原负极，并被还原 C 正极，并被氧化正极，并被氧化 D 正极，并被还原正极，并被还原A2021/8/9 星期一34CuCu、FeFe作两极，稀硫酸作电解质溶液的原作两极，稀硫

23、酸作电解质溶液的原电池中：电池中：CuCu作作_极极,Fe,Fe作作_极极电极反应式是：负极电极反应式是：负极_ 正极正极_总反应式是总反应式是_正正负负Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+2H2H+2e+2e-=H=H2 2Fe+HFe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2或或Fe+2HFe+2H+=Fe2+H2 2021/8/9 星期一35把把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若用导线两两相连组成原电池。若a、b相相连时，连时，a为负极；为负极；c、d相连时，电流由相连时，电流由d到到c；a、c相连时，相连时，c极上产生大量气泡；极上产生大量气泡；b、d相连时，相连时，b上有大量气泡产生，则上有大量气泡产生，则这四种金属的活动性顺序由强到弱为这四种金属的活动性顺序由强到弱为 。acdb2021/8/9 星期一36