【师说】2016-2017学年高中化学专题2化学反应与能量转化复习课件苏教版必修2剖析.ppt
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一、化学反应速率
二、化学反应限度
三、化学反应中的热量变化
四、化学能与电能的转化
五、能源
专题总结
专题1 化学平衡与化学反应速率的内在联系
1.化学平衡状态产生的根本原因是可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等,从而使反应混合物中各组分的含量保持不变,因此要从“速率”去认识化学平衡的本质。
2.化学平衡状态的特点:具有“逆、动、等、定、变”五个特点。
(1)逆:指化学平衡状态只适用于可逆反应,也就是说,只有可逆反应才有正、逆反应,也只有可逆反应在一定条件下才能形成平衡状态。
(2)动:指动态平衡,即化学反应处于平衡状态时,正、逆反应并未停止,仍在进行,只是反应速率相等,v正=v逆≠0,体现了“静中有动,动中有静”的哲理。
(3)等:指“v正=v逆”,即某一物质在单位时间内消耗的物质的量浓度和生成的物质的量浓度相等。
(4)定:指反应混合物里各成分的含量保持不变,包含内容有:各物质的物质的量或物质的量分数保持不变;各物质的质量或质量分数保持不变。如果是气体物质,则各气体的体积或体积分数保持不变。而这些“不变”正是上述的“动”“等”所造成的。
(5)变:外界条件(浓度、温度、压强、催化剂)的改变造成v正、v逆的变化量不相等,使得v正≠v逆,平衡被破坏而发生移动,直到达到新的平衡状态,即v′正=v′逆≠0。
从上面的分析可以看出平衡的建立、移动都是建立在速率的基础之上的。
3.化学平衡状态的判断
化学平衡状态的标志有两个:①v正=v逆;②反应混合物中各组成成分的含量保持不变。“v正=v逆”是化学平衡的本质特征,其含义是反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。而各组分的含量“不变”,是指各组分的浓度、质量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)等均保持不变。不变不能理解为相等。
一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是( )
A.N2、H2和NH3的物质的量分数不再改变
B.c(N2)c(H2):c(NH3)=13:2
C.N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍
D.单位时间里每增加1 mol N2,同时增加3 mol H2
【解析】 各物质的物质的量分数不变,说明各物质的物质的量不再变化,表示达到平衡状态,A正确;达到平衡时,c(N2)c(H2):c(NH3)并不一定是13:2,B错误;达到平衡时,N2与H2的物质的量之和并不一定是NH3的物质的量的2倍,C错误;逆向反应时,只要N2增加1 mol,H2必增加3 mol,不能说明达到平衡状态,D错误。
各组分的浓度不再变化作为判断化学平衡状态的标志有多种变化形式,在具体条件下可以从物质的量、质量、体积、压强及含量的角度进行分析判断。
【答案】 A
专题2 原电池反应与电解反应的比较
原电池反应 电解反应 原理 使氧化还原反应中的电子做定向移动,形成电流 电流通过电解质溶液在阴、阳两极引起氧化还原反应 装置名称 原电池(以Cu-Zn-稀H2SO4原电池为例) 电解池(以碳棒为电极,电解CuCl2溶液为例) 装置特点 无外接直流电源 有外接直流电源 形成条件 ①两个活动性不同的金属作为电极(不活泼金属可用碳棒代替) ②合适的电解质溶液③形成闭合回路④具有自发进行的氧化还原反应 ①两个电极分别连接到直流电源的正、负极②电解质溶液③形成闭合回路
电极反应 负极:Zn-2e-===Zn2+(氧化反应) 正极:2H++2e-===H2↑(还原反应) 总反应式:Zn+2H+===Zn2++H2↑ 阳极(与电源正极相连):2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反应) 阴极(与电源负极相连):Cu2++2e-===Cu(还原反应) 总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑ 电子流向 负极→正极(经导线) 电源负极→阴极(经导线) 电源正极→阳极(经导线) 电流方向 正极→负极(经导线) 电源负极→阴极(经导线) 电源正极→阳极(经导线) 能量转化 化学能→电能 电能→化学能 应用 制化学电源、防止金属腐蚀 冶炼金属(如Na、Mg、Al),氯碱工业,电镀,电解精炼等
学习中要以氧化还原反应原理为基础,通过分析对比,总结出原电池反应和电解反应的联系与区别。弄清电极名称、电极反应与氧化还原反应的关系,了解原电池和电解池的构成,以及电子流向与电流方向的不同,认识化学能与电能相互转化在生产生活实际中的综合利用价值。
高考中对于一些新型的可充电电池的考察,其实就是同时考查了原电池和电解池的工作原理。
镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示贮氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M===NiOOH+MH
已知:6NiOOH+NH3+H2
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