高二化學化學反應與能量實驗知識與熱化學反應方程式的書寫
高二化學化學反應與能量實驗知識與熱化學反應方程式的書寫
化學反應和能力是化學方程的發(fā)生過程中所展現出來的知識點，所以可以說這部分內容貫穿了整個化學的學科，所以我們必須掌握好這部分內容。接下來小編為大家整理了相關內容，希望能幫助到您。
高二化學化學反應與能量實驗知識
第一節(jié) 化學能與熱能
1、在任何的化學反應中總伴有能量的變化。
原因：當物質發(fā)生化學反應時，斷開反應物中的化學鍵要吸收能量，而形成生成物中的化學鍵要放出能量?；瘜W鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
一個確定的化學反應在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，取決于反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。E反應物總能量>E生成物總能量，為放熱反應。E反應物總能量
2、常見的放熱反應和吸熱反應
常見的放熱反應：
①所有的燃燒與緩慢氧化。
②酸堿中和反應。
③金屬與酸反應制取氫氣。
④大多數化合反應(特殊：
是吸熱反應)。
常見的吸熱反應：
①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應如：
?、阡@鹽和堿的反應如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
③大多數分解反應如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、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、氫能、沼氣 | |
不可再生資源 | 核能 | ||
二次能源 | （一次能源經過加工、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 | ||
【思考】一般說來，大多數化合反應是放熱反應，大多數分解反應是吸熱反應，放熱反應都不需要加熱，吸熱反應都需要加熱，這種說法對嗎?試舉例說明。
點拔：這種說法不對。如C+O2=CO2的反應是放熱反應，但需要加熱，只是反應開始后不再需要加熱，反應放出的熱量可以使反應繼續(xù)下去。Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應是吸熱反應，但反應并不需要加熱。
第二節(jié) 化學能與電能
1、化學能轉化為電能的方式：
電能 (電力) | 火電（火力發(fā)電） | 化學能→熱能→機械能→電能 | 缺點：環(huán)境污染、低效 |
原電池 | 將化學能直接轉化為電能 | 優(yōu)點：清潔、高效 |
2、原電池原理
(1)概念：把化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。
(2)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?/p>
(3)構成原電池的條件：
?、匐姌O為導體且活潑性不同;
?、趦蓚€電極接觸(導線連接或直接接觸);
?、蹆蓚€相互連接的電極插入電解質溶液構成閉合回路。
(4)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-ne-=金屬陽離子
負極現象：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+ne-=單質
正極的現象：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：
①依據原電池兩極的材料：
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(MnO2)等作正極。
?、诟鶕娏鞣较蚧螂娮恿飨颍?外電路)的電流由正極流向負極;電子則由負極經外電路流向原電池的正極。
③根據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。
?、芨鶕姵刂械姆磻愋停?/p>
負極：失電子，發(fā)生氧化反應，現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，現象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
(6)原電池電極反應的書寫方法：
?、僭姵胤磻劳械幕瘜W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：
寫出總反應方程式;
把總反應根據電子得失情況，分成氧化反應、還原反應;
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。
?、谠姵氐目偡磻揭话惆颜龢O和負極反應式相加而得。
(7)原電池的應用：
?、偌涌旎瘜W反應速率，如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。
②比較金屬活動性強弱。
?、墼O計原電池。
?、芙饘俚母g。
3、化學電源基本類型：
?、俑呻姵兀夯顫娊饘僮髫摌O，被腐蝕或消耗。如：Cu-Zn原電池、鋅錳電池。
②充電電池：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。
?、廴剂想姵兀簝呻姌O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H2、CH4燃料電池，其電解質溶液常為堿性試劑(KOH等)。
第三節(jié) 化學反應的速率和限度
1、化學反應的速率
(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。
計算公式：
?、賳挝唬簃ol/(L·s)或mol/(L·min)
?、贐為溶液或氣體，若B為固體或純液體不計算速率。
?、垡陨纤硎镜氖瞧骄俾?，而不是瞬時速率。
?、苤匾?guī)律：
速率比=方程式系數比
變化量比=方程式系數比
(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
?、诖呋瘎阂话慵涌旆磻俾?正催化劑)
?、蹪舛龋涸黾覥反應物的濃度，增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)
④壓強：增大壓強，增大速率(適用于有氣體參加的反應)
?、萜渌蛩兀喝绻?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
(1)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)。
化學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，正方應進行的同時，逆反應也在進行。可逆反應不能進行到底，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。
?、倌妫夯瘜W平衡研究的對象是可逆反應。
②動：動態(tài)平衡，達到平衡狀態(tài)時，正逆反應仍在不斷進行。
?、鄣龋哼_到平衡狀態(tài)時，正方應速率和逆反應速率相等，但不等于0。即v正=v逆≠0。
?、芏ǎ哼_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。
?、葑儯寒敆l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：
?、賄A(正方向)=VA(逆方向)或nA(消耗)=nA(生成)(不同方向同一物質比較)
②各組分濃度保持不變或百分含量不變
?、劢柚伾蛔兣袛?有一種物質是有顏色的)
?、芸偽镔|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)
熱化學方程式知識點 化學熱化學方程式是什么
1.定義表示反應所放出或吸收熱量的化學方程式，叫做熱化學方程式。
2.表示意義不僅表明了化學反應中的物質變化，也表明廠化學反應中的能量變化。
化學熱化學反應方程式的書寫
熱化學方程式與普通化學方程式相比，在書寫時除廠要遵守書寫化學方程式的要求外還應注意以下問題：
1.注意△H的符號和單位 △H只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右邊。若為放熱反應，△H為“-”;若為吸熱反應，△H為“+”?！鱄的單位一般為kJ/moJ。
2.注意反應條件反衄熱△H與測定條件(溫度、壓強等)有關。因此書寫熱化學方程式時應注明△H的測定條件。絕大多數△H是是25℃、101kPa下測定的，此條件下進行的反應可不注明溫度和壓強。
3.注意物質的聚集狀態(tài)反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反應熱△H不同。因此，必須注明物質的聚集狀態(tài)才能完整地體現出熱化學方程式的意義。氣體用“g”，液體用：l“，固體用“s”，溶液用“aq”。
4.注意熱化學方程式的化學計量數
(1)熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，并不表示物質的分子數或原子數，因此化學計量數可以是整數，也可以是分數。
(2)熱化學方程式中的反應熱表示反應已完成時的熱量變化，由于△H與反應完成的量有關，所以方程式中化學式前面的化學計量數必須與△H相對應，如果化學計量數加倍，則△H也要加倍。當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。
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