2020-2021學(xué)年高二化學(xué)新教材人教版必修第二冊教師用書：第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量 Word版含解析

1、整理與提升一、化學(xué)鍵與能量變化關(guān)系1關(guān)系：在任何的化學(xué)反應(yīng)中總伴有能量的變化。原因：當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，從微觀來看，斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量，而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量?；瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。2.常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)(1)常見的放熱反應(yīng)：金屬與酸、水反應(yīng)制氫氣；大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊：cco2=2co是吸熱反應(yīng))；鋁熱反應(yīng)；所有的燃燒反應(yīng)；酸堿中和。(2)常見的吸熱反應(yīng)：c、h2、co為還原劑的氧化還原反應(yīng)如：c(s)h2o(g)co(g)h2(g)

2、；ba(oh)2·8h2o2nh4cl=bacl22nh310h2o；多數(shù)分解反應(yīng)，如kclo3、kmno4、caco3的分解等(但過氧化氫的分解是放熱反應(yīng))。注：反應(yīng)條件與吸放熱無關(guān)。(3)放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵變化的關(guān)系生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總能量生成物分子成鍵時(shí)釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷裂時(shí)吸收的總能量1(雙選)下圖表示化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化，據(jù)圖判斷下列說法中合理的是(ad)a

3、500 ml 2.0 mol·l1 hcl溶液和500 ml 2.0 mol·l1 naoh溶液的反應(yīng)符合圖(a)，且放出熱量為e1b500 ml 2.0 mol·l1 h2so4溶液和500 ml 2.0 mol·l1 ba(oh)2溶液的反應(yīng)符合圖(b)，且吸收熱量為e2c發(fā)生圖(a)能量變化的任何反應(yīng)，一定不需要加熱即可發(fā)生dba(oh)2和nh4cl反應(yīng)的能量變化符合圖(b)解析：圖(a)表示放熱反應(yīng)，選項(xiàng)a是放熱反應(yīng)，a項(xiàng)正確；圖(b)表示吸熱反應(yīng)，選項(xiàng)b是放熱反應(yīng)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；一些放熱反應(yīng)需加熱才能發(fā)生，c項(xiàng)錯(cuò)誤；ba(oh)2與nh4cl的反

4、應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，符合(b)圖，d正確。2請(qǐng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與熱能的有關(guān)知識(shí)，填寫下列空白：(1)在一個(gè)小燒杯里，加入20 g ba(oh)2·8h2o粉末，將小燒杯放在事先已滴有45滴水的玻璃片上。然后加入10 g nh4cl晶體，并用玻璃棒迅速攪拌。實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用是攪拌使混合物充分接觸并反應(yīng)。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：ba(oh)2·8h2o2nh4cl=bacl22nh310h2o。實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象：反應(yīng)混合物呈糊狀，玻璃片與燒杯之間結(jié)冰粘在一起，有少許刺激性氣味氣體逸出。(2)下列過程中不一定釋放能量的是(填編號(hào))。形成化學(xué)鍵燃料燃燒化合反應(yīng)葡萄糖在體內(nèi)的氧化反應(yīng)酸

5、堿中和炸藥爆炸(3)等質(zhì)量的下列物質(zhì)分別完全燃燒，放出熱量較多的是(填編號(hào))。固體硫 硫蒸氣(4)已知h2和o2反應(yīng)放熱，且斷開1 mol hh鍵、1 mol o=o鍵、1 mol oh鍵需吸收的能量分別為q1 kj、q2 kj、q3 kj，由此可以推知下列關(guān)系正確的是(填編號(hào))。q1q2>q3 q1q2>2q32q1q2<4q3 2q1q2<2q3解析：(1)用玻璃棒迅速攪拌，作用是使混合物充分接觸并反應(yīng)；氯化銨屬于銨鹽，能和強(qiáng)堿氫氧化鋇反應(yīng)生成氨、水以及氯化鋇，化學(xué)方程式為ba(oh)2·8h2o2nh4cl=bacl22nh310h2o；氯化銨和ba(o

6、h)2·8h2o的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度降低能讓水結(jié)冰，導(dǎo)致燒杯和玻璃片粘在一起，同時(shí)生成的氨具有刺激性氣味。(2)一般的化合反應(yīng)放熱，但有的化合反應(yīng)吸熱，如二氧化碳和碳反應(yīng)生成一氧化碳。(3)固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)需要吸收能量，所以硫蒸氣的能量大于固體硫，等質(zhì)量的固體硫、硫蒸氣分別完全燃燒，放出熱量較多的是硫蒸氣。(4)已知2 mol h2和1 mol o2反應(yīng)生成2 mol h2o，反應(yīng)斷開2 mol hh鍵吸收能量2q1 kj，斷開1 mol o=o鍵吸收能量q2 kj，形成4 mol oh鍵放出能量4q3 kj，總反應(yīng)放熱，則2q1q2<4q3。二、原電池電極反應(yīng)式的書寫1正負(fù)極判

7、斷(1)根據(jù)電極材料判斷。一般來講，活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活動(dòng)性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向來判斷。在外電路(導(dǎo)線)上，電流由正極流向負(fù)極，電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。(3)根據(jù)反應(yīng)類型判斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(4)根據(jù)現(xiàn)象判斷。溶解的一極為負(fù)極，增重或有氣泡放出的一極為正極。2書寫方法按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)的規(guī)律，根據(jù)原電池總反應(yīng)判斷出兩極反應(yīng)的產(chǎn)物，然后結(jié)合電解質(zhì)溶液所能提供的離子，依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒配平電極反應(yīng)式。(1)具體步驟為：列物質(zhì)，標(biāo)得失；選離子，配電荷；配個(gè)數(shù)，巧用水；兩

8、式加，驗(yàn)總式。(2)寫電極反應(yīng)式時(shí)應(yīng)注意：兩極得失電子數(shù)相等；電極反應(yīng)常用“=”，不用“”；電極反應(yīng)中若有氣體生成，需加“”；若有固體生成，一般不標(biāo)“”。3一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧氣作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是(c)ach3oho22e=h2oco22hbo24h4e=2h2occh3ohh2o6e=co26hdo22h2o4e=4oh解析：原電池電極反應(yīng)式的書寫技巧。(1)將氧化還原反應(yīng)分解為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)，氧化反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)，還原反應(yīng)為正極反應(yīng)。(2)兩極反應(yīng)的電荷守恒、元素守恒，兩極反應(yīng)的電子得失守恒。結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，配平

9、兩極反應(yīng)以及確定氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的存在形式。(3)首先寫出較易寫的電極反應(yīng)式，然后用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即得到另一電極的反應(yīng)式。(4)一般有機(jī)物失去電子數(shù)比較難定，所以采用該物質(zhì)的燃燒方程式，由氧氣所得到的電子數(shù)來確定有機(jī)物所失去的電子數(shù)。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)是ch3oh失電子；正極發(fā)生還原反應(yīng)，是o2得到電子，故答案選擇c項(xiàng)。4(雙選)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：zn(s)2mno2(s)h2o(l)=zn(oh)2(s)mn2o3(s)。下列說法錯(cuò)誤的是(cd)a電池工作時(shí)，鋅失去電子b電池正極的電極反應(yīng)式為

10、：2mno2(s)h2o(l)2e=mn2o3(s)2oh(aq)c電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極d外電路中每通過0.1 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5 g三、化學(xué)反應(yīng)速率和平衡圖像有關(guān)圖像的化學(xué)題，是化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，基本規(guī)律以平面直角坐標(biāo)系中的圖像為載體進(jìn)行表達(dá)的題目。圖像化學(xué)題一般綜合性強(qiáng)，難度較大。解題時(shí)，重點(diǎn)是理解圖像的意義和特點(diǎn)。歸納起來，圖像題的解答方法與思路是：1理解圖像中的面、線、點(diǎn)(1)理解面。理解各坐標(biāo)軸所代表的量的意義及曲線所表示的是哪些量的關(guān)系。(2)理解線。理解曲線“平”與“陡”的意義，即斜率大小的意義；理解曲線的變化趨勢并歸納出規(guī)律。如圖中有拐點(diǎn)，先拐

11、先平，較早出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示先達(dá)平衡，對(duì)應(yīng)溫度高、壓強(qiáng)大。(3)理解點(diǎn)。理解曲線上點(diǎn)的意義，特別是某些特殊點(diǎn)，如坐標(biāo)軸的交點(diǎn)，幾條曲線的交叉點(diǎn)、極值點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等。2聯(lián)系規(guī)律聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，作出正確判斷。5(雙選)合成氨工業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：n2(g)3h2(g)2nh3(g)，673 k、30 mpa時(shí)，n(nh3)和n(h2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是(bd)a點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的小b點(diǎn)d處反應(yīng)達(dá)到平衡c點(diǎn)d(t1時(shí)刻)和點(diǎn)e(t2時(shí)刻)處n(n2)不一樣d其他條件不變，773 k下反應(yīng)至t1時(shí)刻，v(h2)

12、比圖中d點(diǎn)時(shí)的v(h2)的值大解析：a點(diǎn)的h2濃度比b點(diǎn)大，正反應(yīng)速率較大，故a項(xiàng)錯(cuò)；d點(diǎn)h2的物質(zhì)的量保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，故b正確；d、e兩點(diǎn)都是反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的點(diǎn)，反應(yīng)物和生成物濃度都不變，故c項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率增大，v(h2)增大，故d項(xiàng)正確。6298 k時(shí)，將20 ml 3x mol·l1 na3aso3、20 ml 3x mol·l1 i2和20 ml naoh溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：aso(aq)i2(aq)2oh(aq)aso(aq)2i(aq)h2o(l)。溶液中c(aso)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。(1)下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是ac(填字

13、母)。a溶液的ph不再變化bv(i)2v(aso)cc(aso)/c(aso)不再變化dc(i)y mol·l1(2)tm時(shí)，v正大于v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)tm時(shí)v逆小于tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是tm時(shí)生成物濃度較低。解析：(1)a項(xiàng)，隨反應(yīng)進(jìn)行，溶液的ph不斷降低，當(dāng)ph不再變化時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡；b項(xiàng)，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，該結(jié)論在任何時(shí)刻都成立，故無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；c項(xiàng)，隨反應(yīng)進(jìn)行，c(aso)不斷增大，c(aso)不斷減小，當(dāng)二者比值不變時(shí)，說明二者濃度不再改變，則反應(yīng)達(dá)到平衡；d項(xiàng)，由圖像并結(jié)合方程式可知，平衡時(shí)c(i)2y mol·l1，故當(dāng)c(i)y mol·l1時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡。(2)由圖像可知tm時(shí)刻后c(aso)仍在不斷增加，說明反應(yīng)還在正向進(jìn)行，故此時(shí)v正大于v逆。(3)tm到tn時(shí)