第六章化學(xué)反應(yīng)與能量

1/考點(diǎn)速記》

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量

必背知識(shí)清單01化學(xué)反應(yīng)與熱能的轉(zhuǎn)化

化石燃料燃燒會(huì)放出大量的熱，除了燃燒，其它化學(xué)反應(yīng)也伴隨著放熱或吸熱現(xiàn)象。

1.兩條基本規(guī)律

質(zhì)量守恒定律：____________________________________________

能量守恒定律：____________________________________________________________________________

2.化學(xué)反應(yīng)伴隨有能量的變化，化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要表現(xiàn)為的變化，吸熱或放熱。

3.化學(xué)能與熱能的實(shí)驗(yàn)探究

1

試管中加入2mL2mol-L鹽酸，并用溫將20gBa(OH)2-8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4cl晶體

實(shí)驗(yàn)

度計(jì)測(cè)量其溫度，再向試管中放入打磨過(guò)一起放入燒杯中，并將燒杯放在滴有匚滴水的木片

操作

的鎂條上。用玻璃棒快速攪拌，玻璃片蓋上燒杯

實(shí)驗(yàn)有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，用手觸摸杯壁下部，燒杯壁

現(xiàn)象______,試著用手拿起燒杯，___________________

實(shí)驗(yàn)該反應(yīng)____________該反應(yīng)____________

結(jié)論化學(xué)反應(yīng)發(fā)生時(shí)伴有—

必背知識(shí)清單02吸熱反應(yīng)與放感贏

1.概念

吸熱反應(yīng)：熱量的反應(yīng)。如：鎂與鹽酸的反應(yīng)

放熱反應(yīng)：熱量的反應(yīng)。如：氫氧化鋼晶體與氯化核晶體的反應(yīng)

2.分類

〃大多數(shù)化合反應(yīng)

燃燒反應(yīng)

①放熱反應(yīng)V中和反應(yīng)和沉淀反應(yīng)

金屬與H2O或酸的反應(yīng)

、食物的腐敗

「大多數(shù)分解反應(yīng)

Ba(OH)2?8H2O與NH4cl反應(yīng)

②吸熱反應(yīng)《C與H20(g)的反應(yīng)

C與CO2的反應(yīng)

、H2、CO或C與金屬氧化物的反應(yīng)

3、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較

類型

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

比較

反應(yīng)物具有的總能量________生成物反應(yīng)物具有的總能量________生成物具有

形成原因

具有的總能量的總能量

生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量

與化學(xué)鍵強(qiáng)弱生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量________

反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總

的關(guān)系反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量

能量

憚，反應(yīng)物慳?…生成物

放出！

反應(yīng)過(guò)題；

程示意圖愁也

「不成物一1-應(yīng)物_

反應(yīng)過(guò)程反應(yīng).程

【注意】(I)有的放熱反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生，例如煤的燃燒就是放熱反應(yīng)，但需要加熱或點(diǎn)燃引發(fā)反應(yīng)；

有的放熱反應(yīng)不需要加熱，如磷的自燃。吸熱反應(yīng)大都需要加熱，也有不需加熱就能反應(yīng)的，例如

Ba(OH)2-8H2O晶體與NH4CI晶體的反應(yīng)。吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)與反應(yīng)是否需要加熱沒(méi)有關(guān)系,

(2)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)均是化學(xué)反應(yīng)。注意某峻吸熱過(guò)程和放熱過(guò)程不屬于化學(xué)反應(yīng)。如：NaOH固體溶

于水，濃硫酸稀釋屬于放熱過(guò)程：NH4NO3固體溶于水屬于吸熱過(guò)程，三者都不是化學(xué)反應(yīng)，也就不屬于吸

熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。

必背知識(shí)清單03化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因

1.化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系

（1）化學(xué)鍵與能量的關(guān)系

化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂和生成物中化學(xué)鍵的形成?；瘜W(xué)鍵是物質(zhì)內(nèi)部微粒之間強(qiáng)烈的相

互作用，斷開(kāi)反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要能量，形成生成物中的化學(xué)鍵要能量。

（2）鍵能：____________________________________________________________________________

氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的條件下，氫氣分子和氯氣分子中的HH鍵和C1C1鍵斷開(kāi)，氫原子和氯原

子通過(guò)形成HCI鍵而結(jié)合成HC1分子。

則：吸收總能量為：

釋放總能量為：_________________

反應(yīng)中放出的熱量：

這樣，由于破壞舊鍵吸收的能量少于形成新鍵放出的能量，根據(jù)“能量守恒定律”，多余的能量就會(huì)以熱量的

形式釋放出來(lái)。

（3）化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系

斷開(kāi)化學(xué)鍵要能量，形成化學(xué)鍵要能量；是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。

能量是守恒的，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為的變化。

2.從物質(zhì)儲(chǔ)存化學(xué)能的角度理解化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的關(guān)系

（1）一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)完成后的結(jié)果是吸收能量還是放出能量，決定于和

_________________相對(duì)大小。

（2）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，吸熱或者放熱。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)與反應(yīng)物和生

成物總能量的關(guān)系如下：

吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量________生成物的總能量

放熱反應(yīng)：反應(yīng)物的總能量________生成物的總能量

（3）以能量為縱坐標(biāo)，畫出放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的簡(jiǎn)單示意圖

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量

必背知識(shí)清單04人類能源的利用

1.人類利用能源的三個(gè)階段

樹(shù)枝雜草時(shí)期、________和多能源結(jié)構(gòu)時(shí)期。

2.從柴草時(shí)期到化石能源時(shí)期人類獲取熱能的主要途徑都是通史物質(zhì)的

3.人類利用化石燃料過(guò)程中哽待解決的兩個(gè)問(wèn)題

（I）短期內(nèi)不可再生,且儲(chǔ)量有限.之間的矛卮日益突顯c

總反應(yīng)式：_________________

4.工作原理

(1)王極：電子的電極；負(fù)極：電子的電極。

(2)電極反應(yīng)：正極發(fā)生反應(yīng)；負(fù)極發(fā)生________反應(yīng)。

(3)電子的移動(dòng)方向：從流出，經(jīng)導(dǎo)線流向o

(4)電流得移動(dòng)方向：從_______流出，經(jīng)導(dǎo)線流向_________o

(5)離子的移動(dòng)方向：陽(yáng)離子向移動(dòng)，陰離子向移動(dòng)。

(6)實(shí)質(zhì)：使和_______在兩個(gè)不同的區(qū)域發(fā)生，通過(guò)電子的定向移動(dòng)形成電池，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電

能。

5.原電池電極反應(yīng)式的書寫

(1)一般電極反應(yīng)式的書寫，以離子方程式形式表示。

①書寫步驟

A.列物質(zhì)，標(biāo)得失：按照負(fù)極氧化反應(yīng)，正極還原反應(yīng)，判斷電極反應(yīng)物、生成物，標(biāo)出電子得失。

B.看環(huán)境，配守恒：電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中應(yīng)能穩(wěn)定存在，如酸性介質(zhì)中，0H不能存在，應(yīng)生成

水；堿性介質(zhì)中，H+不能存在，應(yīng)生成水；電極反應(yīng)式同樣要遵循守恒、守恒、

守恒。

C.兩式加，驗(yàn)總式：正負(fù)極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)離子方程式驗(yàn)證。

②常見(jiàn)介質(zhì)

常見(jiàn)介質(zhì)注意事項(xiàng)

中性溶液反應(yīng)物若是H+得電子或OH失電子，則H+或OFT均來(lái)自于水的電離

酸性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒(méi)有OH一

堿性溶液反應(yīng)物或生成物中均沒(méi)有H+

水溶液不能出現(xiàn)O?一

(2)利用總反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式

①根據(jù)總反應(yīng)式，找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。

②確定介質(zhì)的酸堿性或者其它特性。

③按照負(fù)極反應(yīng)：還原劑ne=氧化產(chǎn)物

正極反應(yīng)：氧化劑+ne二還原產(chǎn)物，書寫電極反應(yīng)式。

④書寫技巧：若某電極反應(yīng)式較難寫出時(shí)，可先寫出較易寫的電極反應(yīng)式，然后根據(jù)得失電子守恒，用總

反應(yīng)式減去較易寫的電極反應(yīng)式，即可得出較難寫的電極反應(yīng)式。

6.原電池原理的應(yīng)用

(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率

原理：原電池中.氧化反應(yīng)和壞叵反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行,使反應(yīng)速率增大c

實(shí)例：實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，可滴入幾滴硫酸銅溶液，形成原電池，加快反應(yīng)速率。

（2）比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱

原理：一般原電池中，活潑金屬作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應(yīng).

實(shí)例：有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到A溶解，B上有氣泡產(chǎn)生，可知A做負(fù)極,

B作正極，A比B活潑。

必背知識(shí)清單06化學(xué)電源

1.分類

一次電池（干電池）：活性物質(zhì)消耗到一定程度就不能使用了，如鋅鋅電池、鋅銀電池

二次電池：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，如鉛蓄電池。

燃料電池：一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接換成電能的化學(xué)電池，如氫氧燃料電池。

2.普通鋅錦電池

電池普通鋅鐳電池

負(fù)極—鋅被氧化，逐漸消耗

工Zn-2c-=Zn2+

作

正極—________被還原

原

+-

理2MnO2+2NH4+2e=Mn2O3+2NH3+H2O

電解質(zhì)氯化錢期

2+

總反應(yīng)2MnO2+2NH4++Zn=Mn2O3+2NH?+H2O+Zn

放電后________充電

特點(diǎn)

便于攜帶，價(jià)格低

3.堿性鋅缽電池

電

堿性鋅缽電池

池

負(fù)極—鋅被氧化，逐漸消耗

作

電解質(zhì)氫氧化鉀

原

理正極—________被還原

放電后________充電

特點(diǎn)

便于攜帶,價(jià)格低

4.鉛蓄電池

電池鉛蓄電池

負(fù)極—放電時(shí)，鉛極被消耗

工2--

Pb+SO4-2e=PbS04

作

電解質(zhì)硫酸

原

理正極—________被還原

PbO2+4H+SO?一+2e一=PbSO4+2H2O

總反應(yīng)Pb+PbCh+2H2so4=2PbSO4+2H2O

①放電后可再充電使活性物質(zhì)獲得再生

特點(diǎn)

②可以多次充電，重復(fù)使用

5.氫氧燃料電池

酸性堿性

+-

負(fù)極2H2-4e==4H2H2+4OH-4e-=4H2O

+-_-

正極O2+4H+4e=2H2OO2+2H2O+4e=4OH

總反應(yīng)—

①電極本身不包含活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)換元件

特點(diǎn)②工作時(shí)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng)，

生成物不斷地被排出

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度

必背知識(shí)清單07化學(xué)反應(yīng)速率

1.定義：用來(lái)衡量______進(jìn)行快慢的物理量。

2.表示方式：通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減少量或生成物的增加量（均取正值）來(lái)表示。

3.公式：?jiǎn)挝唬?/p>

例如：某反應(yīng)的反應(yīng)物濃度在5min內(nèi)由6moi/L變?yōu)?moi/L,則這段反應(yīng)的反應(yīng)速率為

4規(guī)律

①用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式中相應(yīng)的物質(zhì)的之比。計(jì)量數(shù)

不同，速率不同，因而定量表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率時(shí)，必須指明是用哪一種物質(zhì)來(lái)表示。

②論是用反應(yīng)物表示還是用生成物表示，其化學(xué)反應(yīng)速率都取,而且是某一段時(shí)間內(nèi)的。

③固體或純液體的濃度視為_(kāi)_______,因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。

5.計(jì)算方法

Ap

①定義式法：利用公式丫=會(huì)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率，亦可利用該公式計(jì)算濃度變化量或時(shí)間。

②關(guān)系式法：同一反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)速率之比===

6.反應(yīng)速率的比較

同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同，比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢不能只看數(shù)值大小，還要進(jìn)

行一定的轉(zhuǎn)化：

（1）換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值大小。

7.影響因素

影響因素結(jié)果

反應(yīng)物自身的因素

反應(yīng)物越活潑，反應(yīng)速率越快。

（主要因素）

溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。

反應(yīng)物濃度

增大反應(yīng)物濃度，加快反應(yīng)速率：減小反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率減慢

（不包括固體、純液體）

催化劑改變反應(yīng)速率

反應(yīng)物的接觸面積的大小、增大反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快；固體反應(yīng)物顆粒越小，反

固體反應(yīng)物的顆粒大小應(yīng)速率越快。

對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)體系壓強(qiáng)，

壓強(qiáng)

化學(xué)反應(yīng)速率增大。

形成原電池形成原電池通?？梢约涌旆磻?yīng)速率。。

溶劑的性質(zhì)、光、超聲波、磁場(chǎng)、固體反應(yīng)物表面積等也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。

'01必背知識(shí)清單08化學(xué)反應(yīng)限度

1.可逆反應(yīng)

⑴T向反應(yīng)：由得到的化學(xué)反應(yīng)。

（2）逆向反應(yīng)：由________得到的化學(xué)反應(yīng)。

（3）可逆反應(yīng)：在同一條件下方向和方向均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。

（4）可逆反應(yīng)的特點(diǎn)：（雙向性、同時(shí)性、共存性）

①正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)________進(jìn)行，兩向條件。

②一定條件下，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，即反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到________,即反應(yīng)物、生

成物共存。

（5）在可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中，用^_/符號(hào)代替”:=”。

2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立

即化學(xué)平衡建立過(guò)程的—/圖為

反

應(yīng)

（正）V（正）=tK逆）

肇

以

時(shí)向

3.化學(xué)平衡狀態(tài)的概念

在一定條件下，可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相笠，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃

度，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下

化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的或完成的，任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進(jìn)程都有一定的限度。

【注意】（1）前提條件:一定條件卜的密閉容器中。

（2）研究對(duì)象:可逆反應(yīng)。

（3）本質(zhì)標(biāo)志:v（正）=v（逆）卻。

（4）間接標(biāo)志:反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變。

4.化學(xué)平衡的特征：

（1）逆：即化學(xué)平衡的研究對(duì)象是。

（2）動(dòng)：即化學(xué)平衡是一種,即,反應(yīng)并未o

（3）等：即V”v他，同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率0

（4）定：在達(dá)化學(xué)平衡的混合體系中，各組成成分的濃度，各組分的百分含量________o

（5）變：化學(xué)平衡是在下的平衡，當(dāng)外界條件改變時(shí)，化學(xué)平衡可能會(huì)發(fā)生________o

5.化學(xué)平衡狀態(tài)的判定

（1）直接標(biāo)志

y正=y逆

①同一種物質(zhì)的生成速率消耗速率；

②在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比都化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；

③在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成（或消耗）速率之比化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

各組分的濃度保持一定

①各組分的濃度不隨時(shí)間的改變不改變：

②各組分的質(zhì)顯分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的最分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間的改變而改變。

（2）間接標(biāo)志

①反應(yīng)體系中的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的改變而變化（適用于反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)）。

②對(duì)于反應(yīng)混合物中存在有顏色變化的物質(zhì)的可逆反應(yīng)，若體系中顏色不再改變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

③全是氣體參加的反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變。

④對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。

注意：化學(xué)學(xué)平衡狀態(tài)判斷的“兩種誤區(qū)

①各組分的濃度相等證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

②各組分的分子數(shù)等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比證明反應(yīng)達(dá)到平?衡狀態(tài)。

反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各組分的濃度保持不變，但不?定相等，也不一定等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

必背知識(shí)清單09化學(xué)反應(yīng)條件的控制

1.調(diào)控反應(yīng)條件的目的和方法

2.調(diào)控反應(yīng)條件時(shí)需要考慮的問(wèn)題

示例：以工業(yè)合成氨反應(yīng)條件的調(diào)控為例分析：

①理論上條件的選擇及利弊分析。

溫度、壓強(qiáng),氨的產(chǎn)率高。

存在問(wèn)題：溫度低，反應(yīng)速率小，達(dá)到平衡的時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)成為高。壓強(qiáng)大，對(duì)動(dòng)力和生產(chǎn)設(shè)備的要求較

高，所以一味增大壓強(qiáng)，也會(huì)增加生產(chǎn)成本。

②實(shí)際條件控制：溫度：℃,壓強(qiáng)一般選擇MPa。

3.調(diào)控反應(yīng)條件、提高燃料的燃燒效率（以煤為例）

①煤的狀態(tài)

燥被研得越細(xì)，與空氣中氧氣的接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越大。

②空氣用量

適當(dāng)過(guò)量的空氣有利于煤的充分燃燒。過(guò)多的空氣會(huì)帶走大量的熱量，降低反應(yīng)溫度，減小燃燒速率，甚

至?xí)谷紵Ｖ梗ó?dāng)溫度達(dá)不到煤的著火點(diǎn)時(shí)）；少量的空氣則會(huì)使煤燃燒不充分，造成能源浪費(fèi)。

!03/素養(yǎng)提升

【講透重點(diǎn)】

一,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較和判斷

1.放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較：

E：物質(zhì)的總能量；Q(吸)：反應(yīng)物分了?斷鍵時(shí)吸收的總能量；Q放)：生成物分了?成鍵時(shí)放出的總能量。

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

定義釋放熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)

形成反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總

原因能量能量

與化學(xué)鍵生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量大于反應(yīng)生成物分子成鍵時(shí)釋放的總能量小于反應(yīng)

強(qiáng)弱的關(guān)系物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量

生成，能w

物的能量

總能

總恰孱居便量.....

葉

反應(yīng)吸

量

量

熱1

量

反

生

應(yīng)

過(guò)程戈

物

物

的

內(nèi))

一

總

能

總

圖示電

一

量

的

反

量

2.常見(jiàn)的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng):

L活潑金屬與水或酸的反應(yīng),如2Na+2H2。

=2NaOH+H2t

一酸堿中和反應(yīng)，如NaOH+HC!=NaCl+H2O

一燃燒反應(yīng)，如C+02=C02

一多數(shù)化合反應(yīng),如CaO+H2O=Ca(OH)2

一多數(shù)分解反應(yīng)，如CaC()3型CaO+CO2t

熱

Ba(OH)2?8H2O+2NH4C1=

反

BaCl2+10H2O+2NH3f

C+H2O(g)BcO+H2

A

C+CO2=2CO

3.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的判斷方法E

(I)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量的相對(duì)大小判斷——決定因素。

若反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，否則是吸熱反應(yīng)。

(2)根據(jù)化學(xué)鍵破壞或形成時(shí)的能量變化判斷一用于計(jì)算。若破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵所吸收的能量小于形

成生成物中化學(xué)鍵所放出的能量，屬于放熱反應(yīng)，否則是吸熱反應(yīng)。

(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的相對(duì)穩(wěn)定性判斷。

由不穩(wěn)定的物質(zhì)(能量高)生成穩(wěn)定的物質(zhì)(能量低)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反之為吸熱反應(yīng)。

(4)根據(jù)反應(yīng)條件判斷.

凡是持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)。

特別注意：化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)逐是放熱反應(yīng)與反應(yīng)條件無(wú)必然的關(guān)系。具體如下:

條件實(shí)例

加熱或點(diǎn)燃點(diǎn)燃

2H2+O2=2H2O

放熱反應(yīng)

不需外加條件2Na+2H2O^=2NaOH+H2T

加熱或點(diǎn)燃△.

C+2CUO=2CU+CO2t

吸熱反應(yīng)

Ba(()H)2-8H2O+2NH4C1=

不需外加條件

BaCl2+2NH3t+10H2O

經(jīng)驗(yàn)規(guī)律持續(xù)加熱的反應(yīng)一般為吸熱反應(yīng)

吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)與

結(jié)論

反應(yīng)條件無(wú)必然的關(guān)系

二,利用化學(xué)鍵計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

1.化學(xué)鍵與能量變化的關(guān)系

吸收能最%

反若%》原.吸熱反應(yīng)

應(yīng)舊化學(xué)過(guò)斷裂

物斯化學(xué)的形成<七,放熱反應(yīng)

放出能求后

2.計(jì)算公式

用吸）表示反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)吸收的總能量，Q（放）表示土成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)放出的總能量。

公式：AQ=Q（吸）一Q（放）

利用化學(xué)鍵形成和斷裂時(shí)的能顯變化計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的能最變化：

[A（2<0,為放熱反應(yīng)

整=。（吸）-Q（放）人小八常叫「產(chǎn)

[AQ>0,為吸熱反應(yīng)

3.實(shí)例（以H2+Cb=2HQ為例〕：

⑴圖示分析：

H—H吸收"+H

Q—C慳收生如。「。+Q

436kJ.mo「一放出436kJmo「

H—ClH—Cl

⑵計(jì)算分析:

化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化

1molA—B化學(xué)鍵反應(yīng)中能量變化

H—H吸收436kJ

共吸收679kJ

Cl—C1吸收243kJ

H—C1放出431kJ共放出862kJ

結(jié)論679kJ-862kJ=-183kJ,即反應(yīng)放出183kJ熱量

【點(diǎn)撥】反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系

(1)鍵能：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將Imol氣態(tài)分子AB(g)解離為氣態(tài)原子A(g)、B(g)所需的能量，用符號(hào)E表示，單

位為kJmolL

⑵反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系：反應(yīng)熱Q=反應(yīng)物的鍵能之和一生成物的鍵能之和，QvO,反應(yīng)放熱，Q>0,

反應(yīng)吸熱。以反應(yīng)H2+C12=2HC1為例：H—H鍵、Cl—C1鍵和H—C1鍵的鍵能分別為436kJ.mo「、243

kJmor1>431kJ-mol"1,則反應(yīng)熱。=(436kJmoL+243kJmoL)-2x431kJ-mo「=-183kJ-moL〈0,反

應(yīng)放熱。

三、原電池正、負(fù)極的判斷

判

判

斷

斷|氧化反應(yīng)|一|電極反應(yīng)I—同原反應(yīng)

為

為

正

負(fù)

極

極

一陰離子移向一離子移向一陽(yáng)離子移向一

【點(diǎn)撥】(1)構(gòu)成原電池的兩電極材料不一定都是金屬，正極材料可以為導(dǎo)電的非金屬，例如石墨。兩極材料可能

參與反應(yīng)，也可能不參與反應(yīng)。

(2)兩個(gè)活潑性不同的金屬電極用導(dǎo)線連接，共同插入電解質(zhì)溶液中不一定構(gòu)成原電池，必須有一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的

氧化還原反應(yīng)。

(3)在判斷原電池正負(fù)極時(shí)，既要考慮金屬活潑性的強(qiáng)弱也要考慮電解質(zhì)溶液性質(zhì)。如Mg-Al-HCl溶液構(gòu)成的

原電池中，負(fù)極為Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極為A1,正極為Mg。

四、原電池原理的應(yīng)用

1.加快氧化還原反應(yīng)的速率

(I)原理：原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，使溶液中離子運(yùn)動(dòng)時(shí)相互的干擾減小，使反應(yīng)

速率增大。

(2)實(shí)例：實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，可滴入幾滴硫酸銅溶液，形成原電池，加快反應(yīng)速率。

2.比較金屬活潑性強(qiáng)弱

(1)原理：一般原電池中，活潑金屬作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應(yīng)。

(2)實(shí)例：有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線連接后插入到稀硫酸中，觀察到A極溶解，B極上有氣泡產(chǎn)生。由原

電池原理可知，金屬活動(dòng)性A>B°

3.設(shè)計(jì)原電池

(1)苜先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)。

氧化反應(yīng)：還原劑一優(yōu)―==氧化產(chǎn)物：

還原反應(yīng)：氧化劑+〃e=還原產(chǎn)物；

正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式=電池的總反應(yīng)式。

(2)根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。

①電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極

發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。

②電極材料的選擇：在原電池中，?般選擇活潑性較強(qiáng)的金屬作為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的惰

性材料作正極。負(fù)極材料或還原性物質(zhì)在負(fù)極上失去電子被氧化，氧化性物質(zhì)在正極上得到電子被還原。

(3)步驟：以Fc+CuSOa-FcSCh+Cu為例。

步驟實(shí)例

將反應(yīng)拆分為電極負(fù)極反應(yīng)Fe-2e-=Fe2+

反應(yīng)正極反應(yīng)Cu2*+2e=Cu

負(fù)極：較活潑金屬，一般為發(fā)生氧化反應(yīng)的金屬Fe

選擇電極材料

正極：活潑性弱于負(fù)極材料的金屬或石墨Cu或C

選擇電解質(zhì)一般為與負(fù)極反應(yīng)的電解質(zhì)

CuSO4溶液

CuT

畫出裝置圖

CuS04

-/溶液

4.用于金屬保護(hù)

將被保護(hù)的金屬與比其活潑的金屬連接。

原理作原電池的正極的金屬材料不參與反應(yīng)

麗|要保護(hù)一個(gè)鐵制的輸水管道,可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。

五、化學(xué)反應(yīng)速率的表示和計(jì)算問(wèn)題歸納

(2)對(duì)于有固體或純液體參加的反應(yīng)，由于固體或純液體的濃度為一常數(shù)，即Ac=O(無(wú)意義)，所以不用固體

或純液體表示反應(yīng)速率。

(3)對(duì)于一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量的變化是按化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比進(jìn)行的,

所以化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

對(duì)于反應(yīng)aA+〃B=cC+</D(A、B、C、D均不是固體或純液體：v(A):v(B):v(C)n<D)=A//(A):A/2(B):A/7(C:A/i(D)

=A?A):Ac(B):Ac(C):Ac(D)=a:加c"d)°

(4)在同一時(shí)間內(nèi)的同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)里，雖然用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但它們表示的意

義相同，即一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率就代表了整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。

(5)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算模式

設(shè)amol-L-|xbmolL1分別為A、B兩物質(zhì)的起始濃度，心molL、為反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化濃度，，次molL「

為反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化濃度，則：

起始濃度/

7ab00

mol-L1

變化濃度/

nixnxpxqx

mol-L

終態(tài)濃度/

a-mxb-77.vpxqx

mol-L

六、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素

1.在影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素中，內(nèi)因是決定性的因素。一個(gè)本來(lái)就不可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，任何外因都無(wú)

濟(jì)于事，而對(duì)于客觀上能夠發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，外因能夠改變其反應(yīng)速率。

2.在濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響中，“濃度”是指反應(yīng)物的濃度，或生成物的濃度?！案淖兎磻?yīng)物的濃度”不包

括改變固體和純液體的量。

3.在壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響中，“壓強(qiáng)”是指氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)，因?yàn)樵跍囟群臀镔|(zhì)的量一定的條件卜，

氣體壓強(qiáng)的變化實(shí)質(zhì)上是氣體濃度的變化，而固體和液體的體積受壓強(qiáng)的影響甚小，通常忽略不計(jì)。

(4)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是最廣的。放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、正反應(yīng)、逆反應(yīng)等反應(yīng)速率都受溫度的影

響。

(5)當(dāng)改變某一條件化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生變化時(shí)，條件改變?cè)酱?，億學(xué)反應(yīng)速率變化越大。

⑹影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件有很多，不同的條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響“方向”可能不同。因此，當(dāng)面對(duì)兩

種或多種影響因素而判斷化學(xué)反應(yīng)速率的變化時(shí)，要注意應(yīng)用“令其他條件?定(或不變)，改變某?條件看

化學(xué)反應(yīng)速率怎么變化”的科學(xué)方法。

(7)從數(shù)形關(guān)系規(guī)律的角度來(lái)看，可以用直角坐標(biāo)系中的圖像來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率與影響因素之間的關(guān)系。

例如在鋅跟鹽酸的反應(yīng)中，反應(yīng)速率與鹽酸濃度的關(guān)系、反應(yīng)速率與反應(yīng)物溫度的關(guān)系，分別口J用圖中的

I和II表示出來(lái)。

七、對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的理解

1.只有可逆反應(yīng)才有可能存在化學(xué)平衡狀態(tài)，不可逆反應(yīng)無(wú)論怎樣也不可能存在化學(xué)平衡狀態(tài)，即化學(xué)平

衡問(wèn)題的化學(xué)反應(yīng)對(duì)象是可逆反應(yīng)，在解決有關(guān)化學(xué)平衡的問(wèn)題時(shí).，首先看清化學(xué)反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)。

2.一個(gè)確定的化學(xué)平衡狀態(tài)，化學(xué)反應(yīng)速率的特征是次正)=雎)>0；反應(yīng)混合物的特征是任意一種物質(zhì)在混

合物中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。這兩個(gè)特征是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的。有了這兩個(gè)特征，

可逆反應(yīng)也就進(jìn)行到了最大限度。

3.化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果，在外界條件不改變時(shí)，一經(jīng)建立起化學(xué)平衡狀態(tài)，就

不會(huì)因時(shí)間的變化而變化。

4.化學(xué)反應(yīng)的可逆性為化學(xué)平衡狀態(tài)的建立奠定了內(nèi)因性的基礎(chǔ)，化學(xué)平衡狀態(tài)的建立還必須有一定的溫

度、物質(zhì)的濃度和氣體的壓強(qiáng)等外因性條件，否則化學(xué)平衡狀態(tài)也建立不起來(lái)，以哲學(xué)的觀點(diǎn)審視化學(xué)平

衡狀態(tài)的建立，內(nèi)因(可逆反應(yīng))是基礎(chǔ)，外因(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)是條件，外因通過(guò)內(nèi)因而起作用。

5.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立還必須具有一定的外部條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)，所以，同一個(gè)可逆反應(yīng)在不同

條件下建立起的化學(xué)平衡狀態(tài)可能不同。

6.對(duì)于一個(gè)既定的可逆反應(yīng)，如果其他條件一定，不論采取何種途徑，即反應(yīng)是由反應(yīng)物開(kāi)始或由生成物

開(kāi)始，是一次投料或是分步投料，最后都能建立起化學(xué)平衡狀態(tài)。

八、可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志

1.等——正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等

正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等是概念性的，也可以理解為某一組分的生成速率和消耗速率相等，這是化學(xué)

平衡的本質(zhì)標(biāo)志。

⑴用兩種物質(zhì)表示的正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，如也正小2)：%逆)(H?=1：3,V(1E)(N2)：

v(ii)(NH3)=1：2<,

(2)用同時(shí)間內(nèi)，同一種物質(zhì)生成的物質(zhì)的量和消耗的物質(zhì)的量相等，如生成amolN%的同時(shí)又消耗amol

NH3O

(3)一種物質(zhì)變化表示發(fā)生正反應(yīng)，另一種物質(zhì)變化表示發(fā)生逆反應(yīng)，且在相同時(shí)間內(nèi)，兩種物質(zhì)的物質(zhì)的

量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，如生成(7molN2的同時(shí)又消耗3amolH2,生成2amolNII3的同時(shí)又生成

amolN：o

2.定——反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變

由干正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即每一種物質(zhì)的生成速率和消耗速率相等，故反應(yīng)混合物中各組分的

濃度均保持不變。反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變是化學(xué)平衡的特征標(biāo)志。

⑴對(duì)于一般的可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，還可理解為：a.各組分的物質(zhì)的量保持不變；b.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率保持不變；c.

生成物的產(chǎn)率保持不變等。

(2)對(duì)于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積發(fā)牛.變化且均為氣體的可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，還可引申為：a.混合氣體的總物質(zhì)

的量保持不變；b.恒溫恒壓時(shí)混合氣體的密度保持不變：c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變：d.恒溫

恒容時(shí)混合氣體的壓強(qiáng)保持不變；e.恒溫恒壓時(shí)混合氣體的體積保持不變等。

(3)對(duì)于體系中有物質(zhì)顯示顏色的可逆反應(yīng)，還包含體系的顏色不變。

(4)對(duì)于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)，絕熱體系的溫度不變，說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。

化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)==^pC(g)+gD(g)是否平衡

①各物質(zhì)的物質(zhì)的呈或物質(zhì)的呈分

平衡

數(shù)一定

混合物體

②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定

系中各成平衡

分的含量

③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡

④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡

①單