關於高一下冊化學《化學反應與能量》期中複習資料
一、化學能與熱能
1、化學能轉化為熱能的形式及原因
當物質發生化學反應時，斷開反應物中的化學鍵要吸收能量，形成生成物中的化學鍵要放出能量。化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因。
一個確定的化學反應在發生過程中是吸收能量還是放出能量，決定於反應物的總能量與生成物的總能量的相對大小。
(1)E(反應物總能量)>E(生成物總能量)，為放熱反應，化學能轉化為熱能。這是人類利用化學能的最為主要的形式。
(2)E反應物總能量
2、常見的放熱反應和吸熱反應
(1)常見的放熱反應：
①所有的燃燒與緩慢氧化;②酸鹼中和反應;③金屬與酸或水反應;④大多數化合反應(特殊：C+CO2=2CO是吸熱反應)。
(2)常見的吸熱反應：
①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應如：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);
②銨鹽和鹼的反應如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O;
③大多數分解反應如ClO3、MnO4、CaCO3的分解等。
3、基本概念
⑴能量守恆定律：一種形式的能量轉化為另一種形式的能量，轉化途徑與能量形式可以不同，但體系中包含的總能量是不變的。
⑵中和熱：強酸與強鹼的稀溶液發生中和反應生成1l水，所釋放出的能量，叫做中和熱。
二、化學能與電能
1、化學能轉化為電能的方式
火電(火力發電)：化學能→熱能→機械能→電能
缺點：環境汙染、低效
2、原電池原理
⑴概念：把化學能直接轉化為電能的裝置叫做原電池。
⑵原電池的工作原理：透過氧化還原反應(有電子的轉移)把化學能轉變為電能。
⑶原電池的組成：
①活潑性不同的金屬作為電極;
②兩個相互連線的電極插入電解質溶液構成閉合迴路。
⑷電極名稱及發生的反應：
①負極：較活潑的金屬作負極，負極發生氧化反應;
電極反應式為：較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
負極現象為：負極溶解，負極質量減少。
②正極：較不活潑的金屬或石墨作正極，正極發生還原反應;
電極反應式為：溶液中陽離子+ne-=單質
正極的現象：一般有氣體放出或正極質量增加。
⑸原電池正負極的判斷方法：
①依據原電池兩極的材料：較活潑的金屬作負極(Ca、Na太活潑，不能作電極);較不活潑金屬或可導電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。
②根據電流方向或電子流向：(外電路)的電流由正極流向負極;電子則由負極經外電路流向原電池的正極。
③根據原電池中的反應型別：
負極：失電子，發生氧化反應，現象通常是電極本身消耗，質量減小。
正極：得電子，發生還原反應，現象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
⑸原電池電極反應的書寫方法：
①原電池反應所依託的化學反應原理是氧化還原反應，負極反應是氧化反應，正極反應是還原反應。
②原電池的總反應式一般把正極和負極反應式相加抵消掉電子而得。
⑹原電池的應用：
①加快化學反應速率，如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性強弱。③設計原電池。④金屬的'腐蝕。
⑺化學電源基本型別：
①乾電池：活潑金屬作負極，被腐蝕或消耗。如：Cu-Zn原電池、鋅錳電池。
②充電電池：兩極都參加反應的原電池，可充電迴圈使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。
③燃料電池：兩電極材料均為惰性電極，電極本身不發生反應，而是由引入到兩極上的物質發生反應，如H2、CH4燃料電池，其電解質溶液常為鹼性試劑(OH等)。
三、化學反應速率與限度
1、化學反應的速率
⑴概念：化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。計算公式：=△C/△t
①單位：l/(L·s)或l/(L·in)
②B為溶液或氣體，若B為固體或純液體不計算速率。
③重要規律：以 A+n Bp C+q D而言，用A、B濃度的減少或C、D濃度的增加所表示的化學反應速率之間必然存在如下關係：
VA ：VB：VC ：VD= ：n ：c ：d。
⑵影響化學反應速率的因素：
內因：由參加反應的物質的結構和性質決定的(主要因素)。
外因：外界條件對化學反應速率有一定影響
①溫度：升高溫度，增大速率;
②催化劑：一般加快反應速率(正催化劑)。
③濃度：增加反應物的濃度，增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)。
④壓強：增大壓強，增大速率(適用於有氣體參加的反應)。
⑤其它因素：如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應物的狀態(溶劑)、原電池等也會改變化學反應速率。
2、化學反應的限度
⑴化學平衡狀態：在一定條件下，當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時，反應物和生成物的濃度不再改變，達到表面上靜止的一種“平衡狀態”，這就是這個反應所能達到的限度，即化學平衡狀態。
化學反應的限度：一定條件下，達到化學平衡狀態時化學反應所進行的程度，就叫做該化學反應的限度。
⑵化學平衡狀態的特徵：逆、動、定、變。
①逆：化學平衡研究的物件是可逆反應。
②動：動態平衡，達到平衡狀態時，正方應速率和逆反應速率相等，反應沒有停止。
③定：達到平衡狀態時，各組分的濃度保持不變，各組成成分的含量保持一定。
④變：當條件變化時，化學反應進行程度發生變化，反應限度也發生變化。
⑶外界條件對反應限度的影響
①外界條件改變，V正>V逆，化學反應限度向著正反應程度增大的方向變化，提高反應物的轉化率;
②外界條件改變，V逆>V正，化學反應限度向著逆反應程度增大的方向變化，降低反應物的轉化率。
3、反應條件的控制
⑴從控制反應速率的角度：有利的反應，加快反應速率，不利的反應，減慢反應速率;
⑵從控制反應進行的程度角度：促進有利的化學反應，抑制不利的化學反應。