第二章:化学反应与能量

一、. 化学能与热能.

化学变化的特征：能量变化、化学键变化、新物质生成。任何化学物质都具有能量。

断开化学键需吸收能量；形成化学键会放出能量。任何化学反应都伴有能量的变化。

1、下列过程需吸收能量的是 （ ） 练习：○（双选）

A 、H ·+H·→H ︰H B 、CH 2=CH2→-CH 2—CH 2-

C 、H —Cl →H ·

+ D 、Ag + + Cl =AgCl↓ —

1、 键能：一定条件下形成1mol 化学键所放出的能量与该条件下断裂1mol 该化学键所吸收的能量相等。

这能量就是该化学键的键能，单位是KJ/mol。

2、已知25℃、101KPa 时，C —H 的键能是415KJ/mol，下列说法正确的是 （ ） ○

A 、 在25℃、101KPa 时，断开1个C —H 需吸收415KJ 的能量

B 、 在25℃、101KPa 时，形成6.02×1023个C —H 时吸收415 KJ的能量

C 、 在25℃、101KPa 时，断开1mol 甲烷分子中所有的C —H 需吸收1660KJ 能量

D 、 在25℃、101KPa 时，1mol 甲烷含有1660KJ 化学能

2、 化学反应中能量变化的主要原因：旧化学键的断裂和新化学键的形成

3、对于Cl —Cl + H—H = 2H—Cl ，下列说法错误的是 （ ） ○

A 、该反应需断裂Cl-Cl 和H-H 键 B 、该反应形成了Cl-H 键

C 、断开1mol Cl-Cl和1mol H-H所吸收的能量与形成2mol Cl-H所放出的能量相等

D 、形成1mol Cl-Cl和1mol H-H所放出的能量与断开2mol Cl-H所吸收的能量不相等

3、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

4、对于反应：2H 2 + O2

○ 2H 2O ，下列说法错误的是 （ ）

A 、该反应一定会放出热量

B 、参与反应的H 2和O 2的总能量与生成的水的总能量相等

C 、参与反应的H 2和O 2的总能量多于生成的水的总能量

D 、生成1mol 液态水比生成1mol 气态水放出的热量多

a. 吸热反应：E 总(反应物)Q放(成键)

b. 放热反应：E 总(反应物)>E总(生成物) 或Q 吸(断键)

反应条件与热量变化没有必然的关系，既需要点燃或加热的反应不一定是吸热反应。

5、下列图表能表示吸热反应的是 （ ） ○

6、○已知：25℃、101KPa 时H-Cl 键键能：431 kJ/mol、H-H 键键能：436kJ/mol、Cl-Cl 键键能：243kJ/mol， 当反应Cl —Cl + H—H = 2H—Cl 生成2mol Cl-H时，断键所吸收的热量是 KJ ，成键所放出的热量是 KJ ，此反应属于 （选填“吸热”或“放热”）反应，吸收或放出的热量是 KJ 。

C 、物质所具有的能量越高越不稳定，或键能越低越不稳定。

7、已知3O 2 ○ 2O 3 是吸热反应，下列说法错误的是 （ ）

A 、同条件下，O 2比O 3稳定 B 、同温同压下，3molO 2的总能量比2molO 3的总能量高

C 、O 3比O 2更活泼 D 、同温同压下，3molO 2的总能量比2molO 3的总能量低 ⑧．在相同的条件下，使相同物质的量的下列物质分解，需要消耗能量最多的是: ( )

A ．HF B ．HCl C ．HBr D ．HI

3、 化学反应一大特征：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

9、有关化学反应的说法错误的是 （ ） ○

A 、一定有新物质生成 B 、一定有能量的变化

C 、一定有化学键的变化 D 、化学能只能转化为热能

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. 铝热反应；F. 物质的缓慢氧化：如钢铁生锈、食物腐败变质。

5、常见的吸热反应：A. 大多数分解反应；B 大多数的高温反应 C. 以H 2、 C 、 CO 为还原剂的反应D. 氯化铵与八水合氢氧化钡的反应 Ba(OH)2·8H 2O+2NH4Cl==2NH3↑+BaCl2+10H2O

说明:①放热反应和吸热反应必须是化学变化 (下列不是放热或吸热反应)

放热：①浓硫酸溶于水 ②NaOH 溶于水 ③Ca(OH)2溶于水 b 、吸热：铵盐溶于水

6、物质反应放出的热量或吸收的热量的多少与物质的状态、温度、质量的多少有关。

10 ． ○一定量的氢气在一定条件下完全燃烧生成液态水，放出热量值为Q 1，等量的氢气在一定条件下完全燃烧生成气态水，放出热量值为Q 2，则Q 1与Q 2的关系为: （ ）

A ．Q 1Q2 C ．Q 1＝Q 2 D ．无法确定

11、下列变化属于放热反应的是 （ ）多选 ○

A 、Al 与NaOH 溶液反应 B 、Fe 与稀硫酸反应 C 、光照Cl 2与H 2的混合气体

D 、4Al + 3MnO2

G 、 2Al 2O 3 + 3Mn E 、Na 块投入水中 F 、 H 、CaCO 3 CaO + CO2↑ I 、S + O2

SO 2

7、中和热:稀的强酸与稀的强碱发生中和反应生成1mol H2O （液态）时所释放的热量（57.4KJ/mol）。所发生的反应的离子方程式须是：H + + OH- = H2O ，且放出的热量与生成的水的物质的量成正比。 12、有关中和热，下列说法正确的是 （ ） ○

A 、稀盐酸与稀NaOH 溶液反应生成9克液态水放出的热量是28.7KJ

B 、浓硫酸与稀NaOH 溶液反应生成1mol 液态水放出的热量是57.4KJ

C 、稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1mol 液态水时放出的热量是57.4KJ

D 、稀盐酸与新制Cu(OH)2反应生成1mol 液态水时放出的热量是57.4KJ

7、放热反应：化学能转化为热能；吸热反应：热能转化为化学能

13、下列变化能将热能转化为化学能的是 （ ） ○

A 、甲烷的燃烧 B 、用焦碳与水制水煤气 C 、生石灰与水反应 D 、浓硫酸溶于水

二、化学能与电能

1、原电池

（1）原电池的原理：将一个自发进行的氧化还原反应分区域分别发生氧化反应和还原反应并使电子通过导线定向移动从而产生电流。原电池的本质是氧化还原反应。原电池是将化学能直接转化为电能的装置。 14、下列反应可作用原电池反应的是 （ ） ○

A 、复分解反应 B 、Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+ C 、CaCO 3CaO + CO2↑ D、NH 3↑+ HCl = NH4Cl

（2）原电池的构成：

A 、两个不同的电极：一般地，材料可以是金属和非金属或是金属与金属。

B 、电解质溶液：一般地，电解质溶液能与其中一个电极发生氧化还原反应。

C 、电极、电解质溶液形成闭合回路。

15、下列装置示意图能形成原电池的是 （ ） ○

（3）原电池的电极与电极方程式：

正极：是电子流入的一极（得电子）、发生还原反应。

正极电极方程式：一般地：是溶液中的阳离子得电子被还原：R n+ + ne- = R

负极：是电子流出的一极（失电子）、发生氧化反应。

负极电极方程式：一般地，是负极材料失电子被氧化：M-ne - = Mn+

原电池总反应：方法一、一般是负极材料与电解质溶液的氧化还原反应

方法二、正极反应+负极反应=总反应

电极的判断的一般方法：

负极：质量减少；两极相比活泼的极是负极；发生氧化反应的一极；失电子的一极；电子流出的一

极；电流流入的一极；阴离子移向的一极。燃料电池中通入可燃性气体或还原性气体的一极。

电池总反应中失电子的物质是负极。

正极：质量不变或增加的一极；两极相比不活泼的一极；有物质析出的一极；石墨是正极，发生还

原反应的一极；得电子的一极；电子流入的一极；电流流出的一极；阳离子移向的一极。燃

料电池中通入氧气或氧化性气体的一极。

16、判断下列原电池的正、负极并写出电极反应和总反应 ○

Zn/稀硫酸/C ， Zn/Cu(SO4) 溶液/Cu Cu/FeCl3溶液/C

正极是： 正极是： 正极是：负极是 正极反应： 负极反应： 总反应： 17、锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2) ：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO 3+2S ，判断正负极： ○

负极： ；正极： 。

18、燃料电池中，通入可燃性或还原性气体的一极是反应。 ○

通入O 2或氧化性气体的一极是 极，发生 反应。

氢氧燃料电池的总反应是

--19. 已知空气-锌电池的电极反应为： 锌片：Zn+2OH-2e =ZnO+H2O ○

石墨：O 2+2H2O+4e-=4OH- 根据此判断，锌片是( ) 。

A. 负极，并被氧化 B. 负极，并被还原 C. 正极，并被氧化 D. 正极，并被还原

此反应的总反应是

20. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为 ○

充电 2Ag+Zn(OH)2 Ag 2O+Zn+H2O ，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是( )

放电

A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag 2O D.Zn

（4）原电池的电子流向、电流方向、电解质溶液中离子移动方向

电子：负极（出）→导线→正极(入)

电流：正极→导线→负极

离子：阳离子向正极移动；阴离子向负极移动。

21、在Cu/AgNO3溶液/C构成的原电池中，下列说法错误的是 （ ） ○

A 、负极颜色渐变成蓝色并向正极扩散 B 、正极有Ag 析出

C 、电子由C →导线→Cu D 、负极质量减小、正极质量增加、电解质溶液减小

2、化学电源的分类

A 、一次电池：不能充电，只能放电。只能将化学能转化为电能：如Zn-MnO 2碱性干电池

B 、二次电池：可充电重复使用， 电能化学能，如铅蓄电池（重金属污染）、Ni-Cd 蓄电池（重金属污染）、锂离子电池（绿色电池）。二次电池使用次数限制。

C 、燃料电池：氢氧燃料电池是（高效、环境友好型电池）。不发生燃烧现象。

3、原电池的应用

A 、构成原电池可加快反应速率 B 、比较金属活动性 C 、金属防腐等

22、在用纯Zn 与稀硫酸反应制H 2时，为了加快反应速率，可加入少量的 （ ） ○

A 、NaCl B 、NaOH C 、Cu 粉 D 、水

23、A 、B 、C 、D 四种金属，A 与B 用导线相连并浸入稀硫酸中，A 表面有气泡产生；B 与C 用电线相连并 ○

浸入稀硫酸中，C 的质量减小；将D 浸入C 的盐溶液中有C 析出。则这四种金属的活动性正确的是（ ）

A 、A>B>C>D B 、D ＞C ＞B ＞A Ｃ、B ＞A ＞C ＞ D D 、C ＞ D>B＞A

4、原电池的有关计算：就是氧化还原反应的计算

例：当原电池：Zn/稀硫酸/Cu，负极质量减少6.5克时，通过导线的电子的物质的量是 正极放出的气体在标准状况下的体积是溶液的PH 将“增大”或“变小”）；溶液的质量变化量是 克。

5、原电池的设计：

2+2+24、当原电池发生的总反应是：Fe + Cu = Cu + Fe，正确用石墨，则负极应用 ○

电解质溶液是，负极反应式是

三、化学反应速率与限度

1、化学反应速率。这里是指单位时间内的平均速率，只有大小没有方向。

⑴. 化学反应速率：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（取正值）

⑵. 计算公式：

，单位是：mol/L/min,或 mol/L/S ，读作摩每升每分（秒）

⑶. 化学反应速率之比＝化学计量数之比＝物质的量的变化之比＝物质浓度的变化量之比

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 或△n 之比，求反应方程式的计量数之比。

25、○一定条件下，在2L 恒容的密闭容器中，N 2 + 3H2 2NH 3，从反应开始到2min 后，H 2减少了0.12mol ，

则V （H 2）= ，V （NH 3）= 。V(N2):V(H2):V(NH3 26、一定条件下，在2L 恒容的密闭容器中，充入1molN 2和一定量的H 2进行反应：N 2 + 3H2 ○ 2NH 3，从反应开始到2min 时，测得NH 3的物质的量浓度为0.1mol/L，H 2的物质的量为1.7mol 。求H 2的起始浓度和转化率、N 2的平均反应速率。

⑷. 比较同一化学反应各物质速率大小的方法：必须换算成为同一物质同一单位才可以进行比较。

方法：在单位一致时，将各物质的速率数值除以对应物质的计量数，所得数值越大，表示速率越快。

27、对于N 2 + 3H2 ○ 2NH 3，下列反应速率数据中，速率最快的是 （ ）

A 、V(N2)=0.2 mol/L/min B 、V(H2)=0.4 mol/L/min

C 、V(NH3)=0.1 mol/L/min D 、不能判断

2、影响化学反应速率的因素（重点）

⑴. 内因：决定化学反应速率的主要因素：反应物自身的性质。（主要因素）

⑵. 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. 正催化剂加快反应速率 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g 。形成原电池可加快化学反应速率。

28、对于反应Zn+ 2H+ = H↑+ Zn2+，不能加快该反应速率的措施是 （ ） ○2

A 、加热 B 、增大H +浓度 C 、加入少量铜粉 D 、用纯锌片代替不纯锌粒

3、化学反应的限度

可逆反应：

⑴. 化学平衡状态：一定条件下的可逆反应里，当正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度（质量等）不再改变，达到表面上静止的一种“状态”（动态平衡）。简称化学平衡，这就是可逆反应所能达到的限度。当初始条件发生改变时，平衡状态再会发生行色移动（改变）。

⑵. 怎样判断一个反应是否达到化学平衡状态或判断一个化学反应是否达到平衡状态标志：

当反应体系中的某些变量不再变化时，该可逆反应达到平衡状态。

主要掌握；1、v 正=v逆≠0，即同一物质的正向消耗速率等于逆向生成速率。

2、定：对于一个可逆反应，各物质的量保持一定不再变化，包括各组分物质的量浓度，质量，物质的量，气体体积等不再变化。都说明可逆反应建立化学平衡状态。

3、对于 有颜色变化的可逆反应，体系颜色不再变化，也说明建立了化学平衡状态。

29、一定温度下，某一密闭且体积不变的容器内有可逆反应：A （g ）＋3B （g ）○

行到一定限度后达到了化学平衡，该化学平衡的标志是（ ） 2C （g ）。该反应进

A ．C 物质的生成速率和分解速率相等 B ．单位时间内生成amol 物质A ，同时生成3amol 物质B

C ．容器内气体的密度不再随时间而改变 D ．A 、B 、C 随着物质的分子数之比为1：3：2

30、在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应 ○

A （s ）＋2B （g ）C （g ）＋D （g ）已达平衡的是（ ）

A 、混合气体的压强 B 、混合气体的密度 C 、A 的物质的量浓度 D 、气体总物质的量

31. 可逆反应N 2 + 3H2○2NH 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的（ ）

A. 3v正(N2) ＝v 正(H2) B. v正(N2) ＝v 逆(NH3) C. 2v正(H2) ＝3v 逆(NH3) D. v正(N2) ＝3v 逆(H2)

32. 在一定温度下，可逆反应：A 2（g ）＋B 2（g ）○2AB （g ），达到平衡的标志是( )

A 、容器的总压强不随时间而变化 B 、单位时间内有n molA 2生成的同时有n molB 2生成

C 、单位时间内有n molB 2消耗的同时有n molAB 分解 D 单位时间内生成n molA 2同时就有2n molAB 生成

配套练习

（ ）1、下列物质加入水中发产生放热反应的是

A ．生石灰 B．固体NaOH C．浓硫酸 D．固体NH 4NO 3

（ ）2．已知2SO 2+O

2 2SO 3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是

A ．O 2的能量一定高于SO 2的能量 B．SO 2和O 2的总能量一定高于SO 3的总能量

C ．SO 2的能量一定高于SO 3的能量 D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生

（ ）3．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是

A ．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与CO 2反应

C ．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．Ba(OH)2·8H2O 晶体与NH 4Cl 晶体的反应

（ ）4．有人认为人体实际上是一架缓慢氧化着的“高级机器”，人体在生命过程中也需要不断的补充“燃料”。按照这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质不能看作“燃料”的是

A ．葡萄粮 B．水 C．油脂 D．蛋白质

（ ）5．下列各个装置中能组成原电池的是

（ ）6．有A 、B 、C 、D 四种金属。将A 与B 用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B 为正极。将A 、D 分别投入等浓度盐酸中，D 比A 反应剧烈。将铜浸入B 的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C 的盐溶液里，有金属C 析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是

A ．D>C>A>B B ．D>A>B>C C ．D>B>A>C D ．B>A>D>C

( )7．下列化学电池不易造成环境污染的是

A ． 氢氧燃料电池 B．锌锰电池 C．镍镉电池 D． 铅蓄电池

( )8．下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是 ．．．

A ．空气量越多越好 B ．应通入适量空气

Ｃ．固体燃料燃烧前要粉碎 Ｄ．液体燃料燃烧时可以以雾状喷出

( )9．过量的锌粉与一定量的稀盐酸反应，为了减慢反应速率，但是又不影响生成的氢气总量，可以采取的措施是

A ．升高温度 B．加入适量的水 C．加入少量CuSO 4溶液 D．加入浓度较大的盐酸

( )10．下列四种盐酸溶液，均能跟锌片反应，其中最初反应速率最快的是

A ．10℃ 20mL 3mol/L的盐酸溶液 B．20℃ 30mL 2mol/L的盐酸溶液

C ．20℃ 20mL 2mol/L的盐酸溶液 D．20℃ 10mL 4mol/L的盐酸溶液

( )11．下列关于能量转换的认识中不正确的是

A ．电解水生成氢气和氧气时，电能转化为化学能 B．绿色植物进行光合作用时，太阳能转化为化学能

C ．煤燃烧时，化学能主要转化为热能 D．白炽灯工作时，电能全部转化为光能

( )12．决定化学反应速率的主要因素是

A ．参加反应的物质本身的性质

C ．温度、压强以及反应物的接触面

( )13．下列叙述正确的是

A ．化学反应除了生成新的物质外，还伴随着能量的变化 B．物质燃烧一定是放热反应

C ．放热的化学反应不需要加热就能发生 D．吸热反应不加热就不会发生

( )14．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H 2的速率可由右图表示。

在下列因素中对产生H 2速率没有影响的是

A ．H 的浓度 B．镁条的表面积 C．溶液的温度 D．Cl 的浓度

( )15．将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸中，下列叙述正确的是

A ．锌片是正极 B．电流从锌片流向铜片

C．氢气在铜片上析出 D．若锌片、铜片同时有气泡冒出，则说明锌片不纯

＋— B．催化剂 D．反应物的浓度

( )16、下列反应在密闭恒容容容器中进行，aA （g ）＋bB （g ） mC （g ）＋nD （g ），表示其已达到平衡状态的叙述中正确的是 （ ）

A. 平衡时的气体密度与反应起始的气体密度比较，要么增大要么减小

B. 用物质A 表示的反应速率与物质C 表示的反应速率之比为a/m

C. 物质B 的浓度不随时间而改变

D. 单位时间内x mol B参加反应同时有x mol C生成

17、已知反应X+Y＝M+N为放热反应，对该反应的说法正确的是

A ．X 的能量一定高于M B ．Y 的能量一定高于N

C. X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量 D ．因为该反应为放热反应，故不必加热就可发生

18．从能量的角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 。化学反应是释放能量还是吸收能量取决于 ，当反应物的总能量高于生成物时， 该反应为 反应；当反应物的总能量低于生成物时，该反应为 反应。

19．已知拆开1 mol H —H 键、1 mol I —I 、1 mol H —I 键分别需要吸收的能量为436kJ 、151k J 、299k J 。则由氢气和碘反应生成1 mol HI需要 （填“放出”或“吸收”） k J的热量。

20、由铜、铁和硫酸铜组成的原电池中，铜是 极，发生 反应，电极反应式是 ；铁是 极，发生 反应，电极反应式是 。

21、指出下列变化能量是怎样转化的：

(1)学校燃烧煤煮饭 ，(2)给手机的电池充电 ，

(3)用畜电池点亮灯泡 ，(4)电解水得到O 2和H 2

物质的量/m o l 22、某可逆反应从0—2分钟进行过程中，在不同反应时间各物质的量的变化情况如右图所示。则该反应的的反应物是 ，生成物

是 ，化学方程式为 ；反

应开始至2分钟时，能否用C 表示反应速率？若能，其反应速率 为 ，若不能，则其原因为 ；2分钟后A 、B 、C 各物质的量不再随时间的变化而变化，说明在这个条件下，反应已达到了_________ 状态。