第六章

化學(xué)反應(yīng)與能量

本章復(fù)習(xí)提綱[知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]化學(xué)反應(yīng)過程物質(zhì)變化能量變化能量變化轉(zhuǎn)化途徑變化原因轉(zhuǎn)化為化學(xué)反應(yīng)化學(xué)鍵的變化熱能電能燃燒其他反應(yīng)火電化學(xué)電源反應(yīng)物中化學(xué)鍵的斷裂：吸收能量生成物中化學(xué)鍵的形成：放出能量原電池原電池構(gòu)成：活潑性不同的兩電極；電解質(zhì)溶液；自發(fā)進(jìn)

行的氧化還原反應(yīng)；閉合回路原理分類：一次電池與二次電池；燃料電池電子流向離子運(yùn)動方向電極反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率(快慢)化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)速率(快慢)化學(xué)反應(yīng)的限度[熱點(diǎn)專題突破]專題一化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中的能量變化1．化學(xué)鍵的斷裂與形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。(2)化學(xué)鍵斷裂要吸熱，化學(xué)鍵形成要放熱。吸收的熱量和放出的熱量數(shù)值不相等就造成了熱效應(yīng)。(3)反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)，即為放熱或吸熱。若二者能量比較接近，則放熱或吸熱不明顯。2．吸熱、放熱與能量的關(guān)系3．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的計(jì)算(1)用E(反應(yīng)物)表示反應(yīng)物的總能量，E(生成物)表示生成物的總能量，ΔQ表示能量變化，則ΔQ＝E(生成物)－E(反應(yīng)物)。(2)用Q(吸)表示反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂時吸收的總能量，Q(放)表示生成物化學(xué)鍵形成時放出的總能量，ΔQ表示能量變化，則ΔQ＝Q(吸)－Q(放)。例1

在1×105Pa和298K時，將1mol氣態(tài)AB分子分離成A原子和B原子所需要的能量稱為鍵能(kJ·mol－1)。下面是一些共價(jià)鍵的鍵能(已知氨分子中有三個等價(jià)的氮?dú)涔矁r(jià)鍵)：共價(jià)鍵H—H鍵N≡N鍵N—H鍵鍵能/(kJ·mol－1)436945391(1)根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷工業(yè)合成氨的反應(yīng)

N2(g)＋3H2(g)=========2NH3(g)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。高溫、高壓催化劑放熱(2)在298K時，取1mol氮?dú)夂?mol氫氣放入一密閉容器中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，放出或吸收的熱量為Q1，則Q1的數(shù)值為________。你作出此判斷的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。<93kJ

該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)達(dá)到平衡時，1molN2和3molH2不能完全反應(yīng)生成2molNH3，因此放出的熱量小于93kJ解析：(1)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是反應(yīng)物化學(xué)鍵斷裂、生成物化學(xué)鍵形成的過程，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵放出能量。N2＋3H2==========2NH3的反應(yīng)中斷裂化學(xué)鍵共吸收的能量為945kJ＋3×436kJ＝2253kJ，形成化學(xué)鍵共放出的能量為2×3×391kJ＝2346kJ，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。高溫、高壓催化劑(2)1molN2與3molH2完全反應(yīng)時放出的熱量為2346kJ－2253kJ＝93kJ，但該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)達(dá)到平衡時，1molN2和3molH2不能完全反應(yīng)生成2molNH3，因此放出的熱量小于93kJ。專題二有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算1．計(jì)算模式設(shè)amol·L－1、bmol·L－1分別為A、B兩物質(zhì)的起始濃度，mxmol·L－1為反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化濃度，nxmol·L－1為反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化濃度，則：

mA(g)＋nB(g)====pC(g)＋qD(g)起始濃度/(mol·L－1)a

b00轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)mx

nx

px

qx終態(tài)濃度/(mol·L－1)a－mx

b－nx

px

qx2．基本步驟①確定反應(yīng)物或生成物的起始加入量；②確定反應(yīng)過程中各物質(zhì)濃度的變化量；③確定反應(yīng)進(jìn)行至某時刻時各物質(zhì)的量；④依據(jù)題干中的條件建立等式關(guān)系進(jìn)行解答；⑤應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率之比＝濃度變化之比＝物質(zhì)的量變化之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比進(jìn)行解答。例2

向某體積固定的密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量(未知)的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。已知在反應(yīng)過程中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量沒有變化。請回答：(1)密閉容器的體積是________L。(2)若t1＝15s，則t0～t1階段以C的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(C)＝____________________。(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________