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人教版必修二第二章复习

第二章

化学反应与能量（复习）

第一节

化学能与热能

复习目标：

1、

知道化学反应中能量变化的原因。

2、

通过生产、生活中的实例掌握吸热反应和放热反应。

知识点归纳：

1、化学反应过程中伴随着能量的变化

任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差

若以热量形式表现即为放热反应或吸热反应(E反：反应物具有的能量；E生：生成物具有的能量)：

2、化学变化中能量变化的本质原因

3、化学反应吸收能量或放出能量的决定因素：

一个化学反应是吸收能量还是放出能量，决定于

反应物

总能量

与

生成物

总能量的相对大小。

4、

放热反应和吸热反应

表现形式

键能变化

放热反应

生成物总键能大于反应物总键能

联系

图

示

键能越大，物质能量越低，越稳定；反之

键能越小，物质能量越高，越不稳定，

吸热反应

生成物总键能小于反应物总键能

1

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5、常见的放热反应和吸热反应

☆

常见的放热反应：

①所有的燃烧与缓慢氧化。

②酸碱中和反应。

③金属与酸反应制取氢气。

④大多数化合反应（特殊：C＋CO2

△

2CO是吸热反应）。

注意：有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。某些常见的热效应：放热：①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO溶于水，其中属于放热反应的是

③

☆

常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：

C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。

[思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。

点拔：这种说法不对。如C＋O2＝CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。

△

例题分析：

1、下列叙述中不正确的是

（

）

A.放热反应在常温下不一定能够发生

B.反应物总能量高于生成物总能量的反应是放热反应

C.旧键断裂要放热，新键产生要吸热

D.吸热反应在常温下有可能发生

【解析】很多物质有可燃性，但常温下能稳定存在，一旦点燃就燃烧起来，放出大量的热，故A是正确的。

B也正确。C弄反了，旧键断裂是吸热，新键产生是放热，因而是错误的。

Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=NH3↑+BaCl2+10H2O是吸热反应,常温下在搅拌时能发生，故D是正确的。

所以本题选C。

跟踪训练：

1、下列说法中正确的是

（

）

A.NaOH溶于水时溶液温度升高，是放热反应

B.氢气与氯气反应时要点燃，因为这是一个吸热反应

C.炸药爆炸时发生的是放热反应

D.含0.1mol的浓硫酸与含0.1mol的浓盐酸与足量烧碱溶液反应时放出热量相同

【解析】A这一过程通常视为物质变化，因而不是放热反应，是错误的。

B是一放热反应，但需要提供一定的能量，当反应发生后就不需要继续加热了。

C炸药爆炸放出热量使产生的气体体积急剧膨胀，然后发生爆炸。是正确的。

D浓硫酸溶于水要放热大量的热，不是中和热，是错误的。

【小结】1、什么是放热反应和吸热反应？

反应过程中有热量放出的反应是放热反应，反之是吸热反应。

2

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2、决定一个反应是吸热还是放热反应最主要因素是什么？

反应物的总能量高于生成物的总能量的反应是放热反应，反之是反应。故决定因素是反应物能量和生成物能量的相对万万没有想到关系。

3、请列举六个吸热反应。

炭和水蒸气反应、Ba(OH)2·8H2和NH4Cl反应、氢气还原氧化铜、CO2和C反应、

大部分分解反应（如碳酸钙分解）、N2和O2在闪电时反应

第二节

化学能与电能

复习目标：

1、

理解原电池的构成条件及其工作原理。

2、

了解常见的化学电源。

3、

理解燃料电池的工作原理。

4、

会写简单的电池反应式与电极反应式。

知识点归纳：

1、化学能转化为电能的方式：

电能

(电力) 火电（火力发电）

化学能→热能→机械能→电能

原电池

将化学能直接转化为电能

缺点：环境污染、低效

优点：清洁、高效

2、原电池原理

（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。

（3）构成原电池的条件：①

两种活泼性不同的电极

②

电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）

③

形成闭合回路

④

能自发地发生氧化还原反应

（4）电极名称及发生的反应：

负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，

－电极反应式：较活泼金属－ne＝金属阳离子

负极现象：负极溶解，负极质量减少。

正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，

－电极反应式：溶液中阳离子＋ne＝单质

正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。

（5）原电池正负极的判断方法：

①依据原电池两极的材料：

较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；

较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。

②根据电流方向或电子流向：

（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型：

负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。

正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

3

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（6）原电池电极反应的书写方法：

（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写简单电极反应的方法归纳如下：

－负极：电极反应式：较活泼金属－ne＝金属阳离子

－正极：电极反应式：溶液中阳离子＋ne＝单质

（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

（7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。

3、化学电源基本类型：

①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu－Zn原电池、锌锰电池。

②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。

③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。

例题分析：

2、以FeCl3溶液为电解质，铜棒和铁棒为电极，构成闭合回路，下列说法正确的是

（

）

A.Fe3+得到电子被氧化

B.Cl—向铜棒移动

C.工作一段时间后，溶液中阳离子数目增多

D.总反应可表示为：2Fe3++Cu = 2Fe2+ + Cu2+

【解析】原电池正极得到电子发生还原反应，负极失去电子发生氧化反应，原电池工作时溶液中的阴离子移向负极（铁），阳离子移向正极（铜），总反应为2Fe3++Cu = 2Fe2+ + Cu2+

，反应后阳离子总数增多。

故选CD。

跟踪训练：

2、下列说法中错误的是

（

）

A.不是任何化学反应都可以设计成原电池

B.原电池工作时电子从负极流出，流入正极

C.手机充电宝正确使用其寿命是可无限期

D.以氢氧化钠为电解质，石墨为电极，向两极分别通入CH4和O2，溶液中会生成CO32—

【解析】只有氧化还原反应，因有电子得失才能构成原电池，故A是正确的。电子从负极流出，经导线流回正极，B是正确的。

可充电池是二次电池，其寿命是有限的，故C是错误的。

D选项负极反应为：CH4 —

8e—+10OH—

=CO32—+7H2O —

总反应为：CH4 +10NaOH+2O2

=Na2CO3+7H2O，故反应后生成了CO32

，D是正确的。

选C。

【小结】1、构成原电池的条件有哪些？

构成原电池的条件有电极、电解质溶液，并形成闭合回路。需要注意的是，燃料电池是不要求电极与电解质溶液反应的。

2、原电池工作时溶液中阴、阳离子如何移动？电子和电流怎么移动？

4

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原电池工作时溶液中阴、阳离子分别向负极和正极移动，电子人负极流出，电流从正极流出。

3、原电池工作时两个电极分别发生什么反应？举例说明。

以铜、锌、稀硫酸原电池为例，负极锌失电子发生氧化反应生成Zn2+，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气。

第三节

化学反应的速率和限度

复习目标：

1、

明确化学反应速率的意义及表示方法。

2、

了解影响化学反应速率的因素。

3、

了解可逆反应及化学反应的限度。

4、

理解化学平衡状态特征及其判断方法。

知识点归纳：

1、化学反应的速率

（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。

计算公式：v(B)＝c(B)n(B)＝

tVt①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。

③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。

④重要规律：（i）速率比＝方程式系数比

（ii）变化量比＝方程式系数比

（2）影响化学反应速率的因素：

内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。

外因：①温度：升高温度，增大速率

②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）

③浓度：增加反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）

④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）

⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速率。

2、化学反应的限度——化学平衡

（1）在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。

在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能为0。

（2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。

①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

5

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②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。

③等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正＝v逆≠0。

④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。

⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。

（3）判断化学平衡状态的标志：

① VA（正方向）＝VA（逆方向）或nA（消耗）＝nA（生成）（不同方向同一物质比较）

②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）

④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA＋yB

zC，x＋y≠z

）

例题分析：

3、下列说法正确的是

（

）

A.加压时所有的反应速率会增大

B.升温时任何反应速率增大

C.炭和水蒸气反应时达到平衡后再加入碳进去，反应速率会增大

D.常温下铝与浓硫酸反应速率比稀硫酸快

【解析】影响化学反应速率的因素有外因和内因（反应本身的性质），外因有温度、反应的的浓度、气体反应体系的压强，催化剂，另外固体颗粒的大小（即接触面积的大小）、紫外线、超声波等。

升高温度反应分子的能量增大，因而反应速率明显增大。气体物质或溶液的浓度增大，单位体积内分子数增多，分子间接触的机会增大，反应速率增大。对于气体体系，加压时分子间距离缩小，单位体积内分子数增多，即浓度增大，反应增大。催化剂改变反应途径，降低反应所需要的初始能量（活化能），大大降低反应的难度，因而大幅度增大反应速率，当然少数反应人为要减慢反应速率，使用了副催化剂。

C中炭是固体，平衡后增加炭的用量是没有影响的，C是错误的。D中浓硫酸会把铝钝化，不会产生氢气，也是错误的。AB是正确的。

跟踪训练：

3、在一容积为2升的密闭容器中，通入1mol N2和4molH2，10min后达到平衡，容器内气体物质的量是反应前的80%。

（1）此时容器中①H2的浓度为

②N2的反应速率为

③NH3的产率是

④能说明该反应达到化学平衡状态的是

（

）

A.气体的密度不变

B.H2的正反应速率是N2的正反应速率的三倍

C.气体的平均相对分子质量不变

D.NH3的正反应速率和N2的逆反应速率相等

（2）此时若其它条件不变，加入少量N2进去，最终NH3的逆反应速率

（填增大还是减小，下同），

H2的限度会

【解析】

N2

+

3H2

2NH3

减少量

计量数

1

3

2

2

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起始（mol）1

4

0

变化量（mol）x

3x

2x

2x

52x80%

得x = 0.5

52L（430.5）mol（1）①H2的浓度为1.25mol/L

②N2的反应速率为0.5mol/2L0.025molL1min1

10min③NH3的产率是20.5mol100%50%

④C 2mol（2）增大

增大

【小结】1、影响化学反应速率的因素有哪些？它们是如何影响化学反应速率的？

在例题3中已经解析过。

2、化学平衡状态有什么特征？如何判断某一个反应是否达到化学平衡状态？

化学平衡状态是一个动态平衡，达到平衡正逆反应仍在进行，各物质的百分含量保持不变，同一种物质的v正=v逆。

判断一个反应是否达到平衡状态直接看各物质的浓度是否变化，然后根据反应的具体情况可进行反应速率大小比较，也可用颜色、平均相对分子质量（不适用于反应前后气体分子数不变的全气体体系）、体积变化情况下气体和密度。

如：C（s）+CO2（g）

2CO（g）在容积不变的体系中气体密度不变达到平衡。

H2

（g）+I2（g）2HI（g）或

2NO2

N2O4颜色不变时达到平衡。

平均相对分子质量对H2

（g）+I2（g）2HI（g）不适用。

课外练习：

1、下列叙述正确的是 （ ）

A.放热反应在任何条件下都能发生

B.铁与盐酸反应全过程反应速率出现先增大后减小的变化

C.石墨加热可转化为金刚石，说明金刚石比石墨稳定

D.煤、石油、天然气资源丰富，是清洁能源

2、把A、B、C、D 四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两连接可以组成各种原电池。A、B连接时，A为负极；C、D连接时，电流由D到C；A、C连接时，C极产生大量气泡；B、D连接时，B极上产生大量气泡。则这4种金属的活动性顺序(由强到弱)为(

) A．A>B>C>D

B．A>C>D>B

C．C>A>B>D

3、如右图所示，烧杯中盛的是AgNO3溶液，铁圈和银圈直接相连，在接头处用一

根绝缘细丝吊住，并使之平衡。一段时间后，下列说法正确的是(

) A．两圈仍保持平衡

B．银圈是负极

C．银圈向下倾斜

D．铁圈向下倾斜

7

D．B>D>C>A

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4、实验室中制取氢气，最好的方法是(

) A．纯锌与稀硫酸反应

B．粗锌(含铜、银)与稀硫酸反应

C．炭和水蒸气反应 D．纯锌与浓硫酸反应

5、化学反应伴随着能量的变化，下列过程中的能量变化不是由化学反应引起的是(

) A．煤的燃烧

B．Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵晶体反应

C．中和反应

D．中午阳光底下车胎爆炸

6、下列各组的电极材料和电解液，不能组成原电池的是（

）

A．铝片、铁片、浓硫酸

B．铜片、石墨棒，硝酸银溶液

C．锌片、铝片，氢氧化钠溶液

D．铜片、银片，FeCl3溶液

7、下列说法中正确的是（

）

A．镍氢电池、锂离子电池和碱性锌锰干电池都是二次电池

B．燃料电池是一种高效但是会污染环境的新型电池

C．化学电池的反应基础是氧化还原反应

D．铅蓄电池放电的时候正极是Pb负极是PbO2

8、在一个密闭容器中，盛有N2和H2，在一定的条件下它们反应生成NH3，下列平均反应速率最快的是

-1-1-1-1

A．v(N2)=0.1 mol·L·min B．v(H2)=0.3 mol·L·min（ ）-1-1-1-1 C．v(N2)=0.01 mol·L·s D．v(NH3)=0.6 mol·L·min

9、下列反应属于吸热反应的是（

）

A．稀硫酸与氢氧化钾溶液反应

B．氢气还原氧化铜的反应

C．锌与稀硫酸的反应

D．生石灰变成熟石灰的反应

10、下列关于原电池的叙述中正确的是

（

）

A．正极和负极必须是两种不同的金属

B．原电池是把化学能转化成电能的装置

C．原电池工作时，正极和负极上发生的都是氧化还原反应

D．锌、铜和盐酸构成的原电池工作时，锌片上有6.5g锌溶解，正极上就有0.1g氢气生成

11、铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，据此判断：

(1)铅蓄电池的负极材料是________；

(2)工作时，负极电极方程式为

，当负极质量增加4.8g时，转移电子的个数为

(3)工作时，电解质溶液中阴离子移向________极；

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⑷用该电池电解水，当电路转移电子0.2mol时，产生H2在标准状态的体积为

。

12、Ⅰ.在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为

2 L的密闭容器中，X和Y两物质的浓度随时间变化情况如下图。

(1) 该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示)：

______________________。

(2) X物质在

b点和d点时哪个反应速率大？

___________。

⑶

前10min X的反应速率为

Ⅱ.下图是可逆反应X2＋3Y2下列叙述正确的是________ A．t1时，只有正方向反应

B．t2时，反应达到限度

C．t2～t3，反应不再发生

D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化

参考答案：11、（1）Pb （2）Pb-2e+SO42=PbSO4

6.02×10 （3）——222Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，负 （4）2.24L 12、I （1）YII.BD

2X

（2）d

（3）0.04mol·L·min -1-1

9