2022年化学必修二第二章知识点总结.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 其次章 化学反应与能量 第一节 化学能与热能 一化学键与能量变化关系 关系：在任何的化学反应中总伴有能量的变化；缘由： 当物质发生化学反应时,从微观 来看,断开反应物中的化学键要吸取能量,而形成生成物中的化学键要放出能量；化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要缘由；一个确定的化学反应在发生过程中是吸取能量仍是放出能量,的总能量的相对大小；打算于反应物的总能量与生成物反应热（宏观）含义Q>0,反应吸取热量（化学反应中吸取或放出的热量吸热 反应 ）符号Q 单位kJ·mol-1 E反应物总能量 E生成物总能量,为与能量变化的关系Q<0,反应放出热量（E反应物总能量 E生成物总能量,为放热 反应 ）2、常见的放热反应和吸热反应（1）常见的放热反应：全部的燃烧与缓慢氧化；酸碱中和反应（中和热 ）；金属与酸、水反应制氢气；大多数化合反应（特殊：CCO2=2CO是吸热反应）；铝热反应注：在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成 1 mol 液态水时的反应热叫做 中和热 . 必需是酸和碱的 稀溶液,由于浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热. 强酸和强碱的稀溶液反应才能保证 H+aq+OH-aq=H2Ol 中和热均为 57.3 kJ· mol-1 ,而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸取热量,其反应热小于 57.3 kJ· mol-1 ；. 以生成 1 mol 水为基准（2）常见的吸热反应：名师归纳总结 C 、H2、CO为仍原剂的氧化仍原反应如：Cs H2Og COg H2g ；）第 1 页,共 9 页盐和碱的反应如BaOH2·8H2O2NH4ClBaCl22NH3 10H2O 多数分解反应如KClO3、 KMnO4、 CaCO3的分解等；（但过氧化氢的分解是放热反应水解,弱电解质的电离- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 注： 反应条件与吸放热无关；（3）放热反应与吸热反应的比较类型放热反应吸热反应比较定义放出热量的化学反应吸取热量的化学反应形成缘由反应物具有的总能量大于生反应物具有的总能量小于生与化学键变化的关系成物具有的总能量成物具有的总能量生成物分子成键时释放出的生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂总能量小于反应物分子断裂时吸取的总能量时吸取的总能量注： = Q,中学阶段二者通用其次节 化学能与电能（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池；名师归纳总结 （2）原电池的工作原理：通过氧化仍原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能；第 2 页,共 9 页（3）构成原电池的条件：有活泼性不同 的两个电极“ 两极”；电解质溶液 “ 一液”；自发的氧化仍原反应 “ 一反应”- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 闭合回路“ 成回路”（4）电极名称及发生的反应：“ 离子不上岸,电子不下水”外电路：负极导线正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液；负极 ：较活泼的金属作负极,负极发生氧化反应,金属阳离子 电极反应式：较活泼金属ne 负极现象：负极溶解,负极质量削减；正极 ：较不活泼的金属或非金属作正极,正极发生仍原反应,电极反应式：溶液中阳离子ne单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加；（5）原电池正负极的判定方法：依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼,不能作电极）；较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极；依据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子就由负极经外 电路流向原电池的正极； 据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极,阴离子流向原电池负极；“ 正正负负”据原电池中的反应类型：“ 负氧化,正仍原”负极：失电子,电子流出,发生氧化反应,现象通常是电极本身消耗,质量减小；正极：得电子,电子流入,发生仍原反应,现象是常相伴金属的析出或 H2的放出；（6）原电池电极反应的书写方法：（i ）原电池反应所依靠的化学反应原理是氧化仍原反应,负极反应是氧化反应,正极 反应是仍原反应；因此书写电极反应的方法归纳如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 写出总反应方程式；把总反应依据电子得失情形,分成氧化反应、仍原反应；氧化反应在负极发生,仍原反应在正极发生,反应物和生成物对号入座,留意酸碱介质和水等参与反应；（ii ）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得；总结：“ 找剂产配电子配电荷配水”（7）原电池的应用：加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快； 比较金属活动性强弱； 设计原电池 ；金属的防腐；总结：经典原电池的电极方程式（已附纸）2. 一次电池（1）常见一次电池：一般（酸性）锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池锌锰电池是最早使用的干电池；锌锰电池的电极分别是锌（负极）和碳棒（正极）,内部填充的是糊状的 MnO2和 NH4Cl；电池的两极发生的反应是：正极： 2NH4 +2MnO 2+2e 2NH3 +Mn2O3+H2O 负极： Zn2e Zn 2+总反应： Zn+2MnO 2+2NH +Zn 2+Mn2O3+2NH 3 +H2O 碱性锌锰电池； 用 KOH电解质溶液代替NH4Cl作电解质时, 无论是电解质仍是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高；它的电极反应如下：负极： Zn+2OH- -2e-=ZnOH2正极： 2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH总反应： Zn+2MnO2+H2O=ZnOH2+Mn2O3名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 银锌电池纽扣电池；该电池使用寿命较长,广泛用于电子表和电子运算机；其电极分别为 Ag2O和 Zn,电解质为 KOH溶液；其电极反应式为：高能电池锂电池；该电池是 20 世纪 70 岁月研制出的一种高能电池；由于锂的相对原子质量很小,所以比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特殊大,使用寿命长；如作心脏起搏器的锂碘电池的电极反应式为：锌空电池锌空气电池是一类结构特殊的品种；负极采纳了锌合金；而正极材料, 就是空气中的氧；在储存时一般保持密封,所以基本上没有自放电阴极： Zn + 2OH ZnO + H 2O + 2e阳极： O2 + 2H2O + 4e 4OH综合： 2Zn + O2 + 2e 2ZnO （2）二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池；铅蓄电池放电：负极（铅）： Pb SO 4 2- 2e PbSO4正极（氧化铅）： PbO24H + 2e PbSO4 2H2O 充电：阴极： PbSO42H2O2e PbO2 4H + SO 4 2-阳极： PbSO42e Pb SO 4 2-放电两式可以写成一个可逆反应： PbO 2 Pb2H2SO4 2PbSO4 2H2O 充电镍铬电池；优势是：放电时电压变化不大,内阻小,对轻度的过充过放相对镍氢电池和锂电池来说容忍度较大；（易造成污染）镍镉电池最致命的缺点是,在充放电过程中假如处理不当,会显现严峻的“ 记忆效应” ,使得服务寿命大大缩短；负极反应： Cd+2OH-CdOH2+2e-正极反应： 2e- +NiO2+2H2ONiOH 2+2OH总反应： Cd+NiO2+2H2OCdOH2+NiOH 2名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 燃料电池氢气与氧气混合,总反应方程式：2H2 22H2O 当电解质溶液呈酸性时：负极： 2H24e4H + 正极：24 e+4H + 2H2O当电解质溶液呈碱性时：负极： 2H24OH 4e 4H2O 正极：22H2O4 e 4OH另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH（碱性）溶液作电极,又在两极上分别通甲烷（燃料）和氧气（氧化剂） ；电池总反应式为：CH42O22KOHK2CO33H2O电极反应式为：负极： CH410OH8e CO3 2 7H2O 正极： 4H2O2O28e 8OH性质类别原电池电解池电镀池定义将 化 学 能 转 变 成 电能将电能转变成化学能的应用电解原理在某些金属表（装置特点）的装置装置面镀上一侧层其他金属反应特点自发反应非自发反应非自发反应装置特点无电源,两级材料不同有电源,两级材料可同有电源可不同形成条件活动性不同的两极两电极连接直流电源1 镀层金属接电源正极,待镀电极名称电解质溶液两电极插入电解质溶液金属接负极； 2 电镀液必需含形成闭合回路形成闭合回路有镀层金属的离子负极：较活泼金属阳极：与电源正极相连名称同电解,但有限制条件电极反应正 极 ： 较 不 活 泼 金属阴极：与电源负极相连阳极：必需是镀层金属（能导电非金属）阴极：镀件阳极：氧化反应,溶液负极：氧化反应,金属阳极：金属电极失去电子电子流向失去电子正极：仍原反中的阴离子失去电子,阴极：电镀液中阳离子得到电应,溶液中的阳离子的或电极金属失电子子电 子 或 者 氧 气 得 电子阴极：仍原反应,溶液（吸氧腐蚀）中的阳离子得到电子同电解池负极正极电源负极阴极电源正极阳极溶液中带电粒子阳离子向正极移动阳离子向阴极移动同电解池的移动阴离子向负极移动阴离子向阳极移动联系在两极上都发生氧化反应和仍原反应注：析氢腐蚀腐蚀过程中不断有氢气放出 条件：潮湿空气中形成的水膜 , 酸性较强（水膜中溶解有 CO2、 SO2、H2S等气体）电极反应：负极 : Fe 2e-= Fe 2+正极 : 2H +2e- =H2总式： Fe + 2H + = Fe 2+ + H 2 吸氧腐蚀反应过程吸取氧气条件：中性或弱酸性溶液名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电极反应：负极: 2Fe 4e- = 2Fe2+正极 : O 2+4e- +2H 2O = 4OH-总式： 2Fe + O 2 +2H2O =2 FeOH 2离子方程式： Fe 2+ + 2OH- = FeOH 2生成的 FeOH 2 被空气中的 O2 氧化,生成 FeOH 3 , FeOH 2 + O 2 + 2H 2O = 4FeOH3FeOH3脱去一部分水就生成 规律总结：Fe2O3.XH2O（铁锈主要成分）金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的次序如下：外接电源的阴极爱护法牺牲负极的正极爱护法有一般防 腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀 总结：化学电源四、化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的削减量或生成物浓度的增加量（均取正值） 来表示；名师归纳总结 运算公式： vB C t第 7 页,共 9 页单位： mol/L .s 或 mol/L .min B为溶液或气体,如B为固体或纯液体不运算速率；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 规律： 速率比方程式系数比化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率 ,而不是在某一时刻的瞬时速率； 对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率；因此,表示化学反应的速率时,必需指明是用反应体系中的哪种物质做标准；（2）影响化学反应速率的因素：内因：由参与反应的物质的结构和性质打算的（主要因素）；外因： 温度 ：上升温度,增大速率催化剂 ：一般加快反应速率（正催化剂）浓度 ：增加 C反应物的浓度,增大速率（溶液或气体才有浓度可言） 压强 ：增大压强,增大速率（影响对象：压强 只影响有气体参与的反应 的反应速率） 其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会转变化学反应速率；名师归纳总结 注： 恒压 充稀有气体等不影响反应的气体V -N -c - v第 8 页,共 9 页恒容 充稀有气体等不影响反应的气体c 不变 - v 不变- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2、化学反应的限度化学平稳（1）化学平稳状态的特点：逆 ：化学平稳讨论的对象是可逆反应；逆、动、等、定、变；注：可逆反应：在 同一条件 下, 同时 向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应；前提 ：反应物和产物必需同时 存在于同一反应体系 中, 而且在相同条件下,正、逆反应都能自动进行； “ 三同双向”动 ：动态平稳,达到平稳状态时,正逆反应仍在不断进行；等 ：达到平稳状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于 0；即 v 正 v 逆 0；定 ：达到平稳状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持肯定；变 ：当条件变化时,原平稳被破坏,在新的条件下会重新建立新的平稳；注：标志是“ 反应混合物中各组分的 浓度保持不变 ”；浓度没有变化,并不是各种物质的浓度相同；对于一种物质来说,由于 单位时间内的生成量与消耗量相等,就表现出物质的多少 不再随时间的转变而转变；（3） 判定化学平稳状态的标志： VA（正方向） VA（逆方向）或nA（消耗） nA（生成）（不同方向同一物质比较）各组分浓度、质量、体积保持不变或百分含量不变颜色不变判定（有一种物质是有颜色的）前提：反应前后气体的总物质的物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（量不相等的反应适用,即如对于反应xAyB=zC,xy z ）名师归纳总结 对于有 固体 与气体参与的反应,密度不变第 9 页,共 9 页- - - - - - -