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化学反应与能量

一、化学能与热能

1、化学反应中能量变化的主要原因：化学键的断裂和形成. 2、化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：反应物和生成物的总能量的相对大小

a. 吸热反应：

反应物的总能量小于生成物的总能量

b. 放热反应：

反应物的总能量大于生成物的总能量

3、化学反应的一大特征：化学反应的过程中总是伴随着能量变化，通常表现为热量变化

4、常见的放热反应：

A. 所有燃烧反应；B. 中和反应；C. 大多数化合反应；D. 活泼金属跟水或酸反应E. 物质的缓慢氧化

5、常见的吸热反应：

A. 大多数分解反应；

氯化铵与八水合氢氧化钡的反应。

6、中和热： A. 概念：稀的强酸与强碱发生中和反应生成1mol H2O（液态）时所释放的热量。B、中和热测定实验。

二、化学能与电能

1、原电池：

(1)_概念：(2) 工作原理： a. 负极：失电子（化合价升高），发生氧化反应b. 正极：得电子（化合价降低），发生还原反应 (3)原电池的构成条件

：关键是能自发进行的氧化还原反应能形成原电池。

a. 有两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体作电极

b. 电极均插入同一电解质溶液

c. 两电极相连（直接或间接）形成闭合回路

(4)原电池正、负极的判断：

a. 负极：电子流出的电极（较活泼的金属），金属化合价升高

b. 正极：电子流入的电极（较不活泼的金属、石墨等）：元素化合价降低 (5)金属活泼性的判断：

a. 金属活动性顺序表

b. 原电池的负极（电子流出的电极，质量减少的电极）的金属更活泼

；

c. 原电池的正极（电子流入的电极，质量不变或增加的电极，冒气泡的电极）为较不活泼金属

(6)原电池的电极反应：a. 负极反应：X－ne＝X；b. 正极反应：溶液中的阳离子得n－

电子的还原反应

2、原电池的设计：根据电池反应设计原电池：（三部分＋导线）

A. 负极为失电子的金属（即化合价升高的物质）

B. 正极为比负极不活泼的金属或石墨

C. 电解质溶液含有反应中得电子的阳离子（即化合价降低的物质）

3、金属的电化学腐蚀

(1)不纯的金属（或合金）在电解质溶液中的腐蚀，关键形成了原电池，加速了金属腐蚀

(2)金属腐蚀的防护：

a. 改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。

b. 在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜） c. 电化学保护法：牺牲活泼金属保护法，外加电流保护法

4、发展中的化学电源

(1)干电池（锌锰电池）

a. 负极：Zn －2e

＝ Zn

b. 参与正极反应的是MnO2和NH4

(2)充电电池

a. 铅蓄电池：铅蓄电池充电和放电的总化学方程式

+ -2+

放电时电极反应：

负极：Pb + SO4－2e＝PbSO4

正极：PbO2 + 4H + SO4 + 2e＝ PbSO4 + 2H2O b. 氢氧燃料电池：它是一种高效、不污染环境的发电装置。它的电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等。

总反应：2H2 + O2＝2H2O 电极反应为（电解质溶液为KOH溶液）

负极：2H2 + 4OH - 4e

→ 4H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e

→ 4OH

化学反应速率与限度

一、化学反应速率

(1)化学反应速率的概念：

(2)计算

a. 简单计算 v(B)----+2--2--c(B)

t

b. 已知物质的量n的变化或者质量m的变化，转化成物质的量浓度c的变化后再求反应速率v c. 化学反应速率之比

＝

化学计量数之比，据此计算：

已知反应方程和某物质表示的反应速率，求另一物质表示的反应速率；

已知反应中各物质表示的反应速率之比或△C之比，求反应方程。

d. 比较不同条件下同一反应的反应速率

关键：找同一参照物，比较同一物质表示的速率（即把其他的物质表示的反应速率转化成同一物质表示的反应速率）

二、影响化学反应速率的因素

(1)决定化学反应速率的主要因素：反应物自身的性质（内因）

(2)外因：

a. 浓度越大，反应速率越快

b. 升高温度（任何反应，无论吸热还是放热），加快反应速率 c. 催化剂一般加快反应速率

d. 有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快e. 固体表面积越大，反应速率越快 f. 光、反应物的状态、溶剂等

三、化学反应的限度

1、可逆反应的概念和特点

2、绝大多数化学反应都有可逆性，只是不同的化学反应的限度不同；相同的化学反应，不同的条件下其限度也可能不同

a. 化学反应限度的概念：

一定条件下，

当一个可逆反应进行到正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡，这就是可逆反应所能达到的限度。

b. 化学平衡的曲线：

c. 可逆反应达到平衡状态的标志：

反应混合物中各组分浓度保持不变

↓

正反应速率＝逆反应速率

↓

消耗A的速率＝生成A的速率

d. 怎样判断一个反应是否达到平衡：

正反应速率与逆反应速率相等；

反应物与生成物浓度不再改变；混合体系中各组分的质量分数 不再发生变化；条件变，反应所能达到的限度发生变化。化学平衡的特点：逆、

等、动、定、变、同。

3、化学平衡移动原因：v正≠ v逆

v正> v逆 正向 v正.< v逆 逆向

浓度: 其他条件不变, 增大反应物浓度或减小生成物浓度, 正向移动 反之

压强: 其他条件不变,对于反应前后气体,总体积发生变化的反应,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动, 反之…

温度: 其他条件不变,温度升高,平衡向吸热方向移动 反之…

催化剂: 缩短到达平衡的时间,但平衡的移动无影响

勒沙特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件，平衡将向着减弱这种改变的方向发生移动。