第2章 化学反应的能量变化、方向和速率答案学习资料

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第2章 化学反应的能量变化、方向和速率答案

第2章  化学反应的能量变化、方向和速率答案

第2章化学反应的能量变化、方向和速率简答题2-1 在H、U、S和G的状态函数中,哪些没有明确的物理意义?具有明确物理意义的,请说明其物理意义。

解:H是焓,没有明确的物理意义,其定义式为:H = U + PV;U是热力学能,是系统内部能量的总和;S是熵,是描述系统混乱度大小的物理量,物质或系统的混乱度越大,对应的熵值就越大;G是吉布斯函数,又称吉布斯自由能,是能做有用功的能,其定义式为:G = H–T S2-2 物质的混乱度和熵有什么关系?其大小有何规律?解:物质的混乱度越大,对应的熵值就越大。

常见物质的标准摩尔熵值大小的规律如下:实用文档实用文档(1) 同一物质: m(g)S > m(l)S > m(s)S ,如 g)O,m(H 2S > l)O,m(H 2S >s)O,m(H 2S ;(2) 同类物质:m S )(摩尔质量大的> m S)(摩尔质量小的,如 g),m(I 2S > g),m(Br 2S > g),m(Cl 2S >g),m(F 2S ; (3) 摩尔质量相同的物质:m S )(结构复杂的> m S )(结构简单的,如 m S l),OH CH (CH 23,> m S l),OCH (CH 33; (4) 同一物质: )m(高温S > )m(低温S ,如 g,373K)O,m(H 2S >g,273K)O,m(H 2S ; (5) 同一气体: )m(低压S > )m(高压S ,如 )g,100k P ,m(NH a3S > )g,200k P ,m(NH a3S 。

2-3 碰撞理论和过渡态理论的基本要点是什么?两者有什么区别? 解:碰撞理论的基本要点:在一定的温度下,反应物分子之间的碰撞是使反应进行的必要条件;反应物分子发生的有效碰撞频率越高,化学反应的速率就越快;反应物分子发生有效碰撞要具备的两个条件是具有足够的能量和合适的碰撞方向。

过渡态理论的基本要点:实用文档化学反应不只是通过反应物分子之间的简单碰撞就能完成的,而是在发生碰撞后先形成一个中间的过渡状态,即反应物分子先形成活化配合物,然后在分解成产物。

第1节 化学反应的方向

第1节 化学反应的方向
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第2章 化学反应的方向、限度与速率
4.(2018·长沙高二检测)已知下列过程都能自发进行,其中不能用 焓变解释的是( ) A.2Na(s)+Cl2(g)===2NaCl(s) ΔH<0 B.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l) ΔH<0 C . 2NH4Cl(s) + Ca(OH)2(s)===2NH3(g) + CaCl2(s) + 2H2O(l) ΔH>0 D.2Mg(s)+O2(g)===2MgO(s) ΔH<0 解析:选 C。ΔH<0 有利于反应自发进行,A、B、D 三项反应 均为 ΔH<0,故均可用焓变解释,C 项反应 ΔH>0,不利于反应 自发进行,故不能用焓变解释。
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第2章 化学反应的方向、限度与速率
2.在图①中 A、B 两个容器里,分别收集着两种作用不同的理 想气体。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都占有两个容 器(如图②)。关于此过程的下列说法不正确的是( )
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第2章 化学反应的方向、限度与速率
A.此过程是体系从混乱程度小向混乱程度大变化的过程,即 熵增大的过程 B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出 C.此过程从有序到无序,混乱度增大 D.此过程是自发可逆的 解析:选 D。由题意可知,此过程为不伴随能量变化的自发过 程,是体系混乱度增大的过程。而自发过程是不可逆的。
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第2章 化学反应的方向、限度与速率
解析:选 B。A 项为放热的熵增加反应,在任何温度下都有 ΔH-TΔ S<0,因此该反应一定能自发进行;B 项为吸热的熵减 小反应,在任何温度下都有 ΔH-TΔ S>0,故该反应肯定不能自 发进行;C 项为放热的熵减小反应,在低温时可能有 ΔH- TΔ S<0,因此该反应在低温下能自发进行;D 项为吸热的熵增 加反应,在高温时可能有 ΔH-TΔ S<0,因此该反应在高温下能 自发进行。

高中化学人教版选修4知识点复习第二章化学反应的方向、限度与速率.doc

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第二章 化学反应的方向、限度与速率本部分知识网络方向:焙变、爛变对反应的共同影响j 化学反应速率的概念及计算 羊L 外界条件对化学反应速率的影响(一) 化学反应的方向1、 化学反应方向与反应热效应的关系多数能自发进行的化学反应为放热反应,但很多放热反应也碍要加热或点燃才能使反应发 生。

同时有不少吸热反应能自发进行。

2、 焙变与爛变对反应爛:衡量一个体系泌度的物理量叫做爛,用符号丄表示。

对于同一物质:S (g) > S (1) > S (s)方向的影响AH-TAS<0反应能自发进行;AH -TAS =O 反应达到平衡状态;AH-TAS>0反应不能自发进行。

结论:在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向AH-TAS<0的方向进行,直至达到 平衡状态。

注意:1. 反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。

例如金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,什么时候发生,多快才能完成,就不是能量 判据和爛判据能解决的问题了。

2. 在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。

如杲允许外界对体系施加某种作 用,就可能出现相反的结果。

例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。

(二) 化学反应的限度1、化学反应平衡常数(1) 定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度系数之幕的积与反应物浓度系数Z 幕的积比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数。

用K 表示。

(2) 表达式 化学反应:&A+bB=^cC+dDK=mr平衡常数[甘斫(1) K 的意义:K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正反应进行的程度大, 反应物的转化率也越大。

因此,平衡常数的大小能够衡量一个化学反应进行的程度,又叫反应 的限度。

(2) —定温度时,同一个反应,其化学方程式书写方式、配平计量数不同,平衡常数表达式不同。

(3) 在平衡常数的表达式中,物质的浓度必须是平衡浓度(固体、纯液体不表达)。

第2章化学反应的方向限度与速率知识点总结高二化学人教版选择性必修1

第2章化学反应的方向限度与速率知识点总结高二化学人教版选择性必修1

第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向一、反应焓变与反应方向1、ΔH < 0有利于反应自发进行,但自发反应不一定要ΔH < 0。

焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。

只根据焓变来判断反应方向是不全面的。

二. 反应熵变与反应方向1. 熵:用来度量体系混乱程度的物理量。

2. 符号:S 单位:J·mol1·K13. 体系混乱度越大,熵值越大。

纯物质的熵值的大小与物质的种类、数量、聚集状态以及温度、压强等因素有关。

例如,同一条件下,不同物质的熵不同;同一物质,S(g)>S(l)>S(s)。

4、熵变(ΔS)和熵增原理ΔS = 反应产物的总熵-反应物的总熵对于确定的化学反应,在一定条件下具有确定的熵变。

ΔS > 0 反应体系混乱度增大ΔS < 0 反应体系混乱度减小ΔS>0的反应,其数值越大越有利于反应自发进行,但不绝对,熵减小的反应也有能自发进行的。

注意:(1)与焓变类似,熵变只是反应能否自发进行的一种因素;(2)熵变( ΔS )只取决于体系的始态和终态,与变化的途径无关;(3)熵判据只判断一定条件化学反应能否自发进行,与化学反应速率无关。

总结:自发过程的两大变化趋势:(1)能量趋于减小(焓减)(2)混乱度趋于增大(熵增)三.用焓变与熵变综合判断反应方向研究表明,在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断,判据为ΔH -TΔS。

ΔH -TΔS < 0 反应正向能自发进行ΔH -TΔS = 0 反应达到平衡状态ΔH -TΔS > 0 反应正向不能自发进行在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下,自发反应总是向着ΔH -TΔS < 0 的方向进行,直到达到平衡状态。

该判据指出的是化学反应正向进行的趋势。

大大高小小低小大皆行大小皆停第2节化学反应限度一、化学平衡常数1、化学平衡常数定义:在一定温度时,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物平衡浓度的幂之积与反应物平衡浓度的幂之积的比值是一个常数.简称:平衡常数符号:K单位:(mol·L1) c+dabaA + bB ⇌cC + dD2、化学平衡常数关系式书写规则(1)如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。

专题2化学反应速率和化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度知识点归纳

专题2化学反应速率和化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度知识点归纳

专题2 化学反应速率与化学平衡第二单元化学反应的方向和限度知识点复习一、化学反应方向(一)自发过程和自发反应自发过程具有的特点:①能量角度体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②混乱度角度体系趋向于从有序状态转变为无序状态。

(二)化学反应进行的方向与焓变、熵变的关系1.自发反应与焓变的关系多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有很多吸热反应能自发进行,因此,反应焓变是与反应进行的方向有关的焓判据放热反应过程中体系能量降低,具有自发进行的倾向焓变与反应自发性的关系若该反应为放热反应,即ΔH<0,一般能自发进行;若该反应为吸热反应,即ΔH>0,一般不能自发进行局限性有些吸热反应也能自发进行,所以焓变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。

2.化学反应进行的方向与熵变的关系(1)熵的概念自发过程的体系趋向于由有序转变为无序,体系的混乱度增大。

体系的混乱度常用熵来描述,熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量,其符号为S。

熵值越大,体系的混乱度越大。

(2)影响熵大小的因素①同一条件下,不同的物质熵值不同。

②同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关,如同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。

③气态物质的物质的量越大,分子数越多,熵值越大。

(3)熵判据在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零,这个原理叫做熵增原理。

在用熵变来判断过程的方向时,就称为熵判据。

①当ΔS>0时,反应为熵增反应,在一定条件下能自发进行。

如2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g)在常温下能自发进行。

②当ΔS<0时,反应为熵减反应,在一定条件下不能自发进行。

但如NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s)也能自发进行。

(4)反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一,但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。

人教版高中化学必修二:第2章 化学反应与能量 本章重难点专题突破 含答案

人教版高中化学必修二:第2章 化学反应与能量 本章重难点专题突破 含答案

本章重难点专题突破一 详析化学反应中热量的变化我们在做化学实验时,经常会感受到有热量的变化,比如钠与水的反应等,其实在化学反应中,不仅有物质的变化,即新物质的生成,而且还伴随着能量的变化,有的反应是吸热的,有的反应是放热的。

而化学反应中物质变化的实质是旧化学键断裂和新化学键形成。

化学反应是化学科学研究的核心,化学反应过程中的物质变化要遵循质量守恒定律,而能量变化要遵循能量守恒定律。

在化学反应过程中一定存在着能量的变化,而这些能量变化大多数表现为热量的变化,这就实现了化学能与热能的转化。

1.从化学键的角度理解在化学变化前后,参加反应的原子的种类和个数并没有改变,只是进行了原子之间的重组和整合;原子进行重组、整合的过程,实际上就是反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成的过程。

由于反应物中化学键的断裂要消耗能量,而生成物中化学键的形成要释放能量,因此我们将化学反应中能量变化表示为反应物――――――――――――→旧化学键断裂吸收能量新化学键形成释放能量生成物 这样,当反应中吸收的能量大于释放的能量,则反应表现为吸收能量,该反应为吸热反应; 当反应中吸收的能量小于释放的能量,则反应表现为放出能量,该反应为放热反应。

【典例1】 已知:①1 mol H 2分子中化学键断裂时需吸收436 kJ 的能量;②1 mol Cl 2分子中化学键断裂时需吸收243 kJ 的能量;③由氢原子和氯原子形成1 molHCl 分子时释放 431 kJ 的能量。

则1 mol H 2和1 mol Cl 2反应生成氯化氢气体时的能量变化为( )A .放出能量183 kJB .吸收能量183 kJC .吸收能量248 kJD .吸收能量862 kJ解析 根据反应的化学方程式:H 2+Cl 2=====点燃2HCl ,可知在反应过程中,断裂1 mol H —H键、1 molCl —Cl 键,同时形成2 mol H —Cl 键。

计算可知生成2 molHCl 气体时,吸收的热量为436 kJ +243 kJ =679 kJ ,放出的热量为431 kJ ×2=862 kJ ,故反应中放出的热量为862 kJ -679 kJ =183 kJ ,A 对。

高中化 第2章 化反应的方向、限度与速率 第1节 化反应的方向作业 鲁科4

高中化 第2章 化反应的方向、限度与速率 第1节 化反应的方向作业 鲁科4

第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向基础巩固1.下列说法正确的是()A.放热反应不一定是自发进行的反应B.吸热反应一定是非自发进行的C.自发进行的反应一定容易发生D.反应速率快的一定是自发进行的2.ΔH-TΔS作为化学反应方向的判据,它适用的条件是()A.温度、压强一定 B.压强一定C.温度、体积一定 D.体系中物质的状态一定3.下列反应中,在高温下不能自发进行的是( )A.CO(g)===C(s,石墨)+12O2(g)B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)===MgO(s)+CO2(g)4.以下自发反应可用能量判据来解释的是()A.硝酸铵自发地溶于水B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH=56.7 kJ·mol-1C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=74。

9 kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-15.碳酸铵在室温下就能自发地分解产生氨气,下面对其说法正确的是()A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量C.碳酸铵分解是吸热反应,根据焓判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解6.有A、B、C、D四个反应:________;另两个反应中,在温度高于________K时可自发进行的反应是________;在温度低于________K时自发进行的反应是________。

能力提升7.下列有关反应的方向说法正确的是()A.放热的自发过程都是熵值减小的过程B.吸热的自发过程常常是熵值减小的过程C.水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向D.只根据焓变来判断化学反应的方向是可以的8.能用能量判据判断下列过程的方向的是( )A.水总是自发地由高处往低处流B.放热反应容易自发进行,吸热反应不能自发进行C.有序排列的火柴散落时成为无序排列D.多次洗牌以后,扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大9.对于化学反应能否自发进行,下列说法中错误的是()A.若ΔH<0,ΔS>0,任何温度下都能自发进行B.若ΔH>0,ΔS<0,任何温度下都不能自发进行C.若ΔH>0,ΔS>0,低温时可自发进行D.若ΔH<0,ΔS<0,低温时可自发进行10.已知“凡气体分子总数增大的反应一定是熵增加的反应”.下列反应不可能自发进行的是( )A.2O3(g)===3O2(g)ΔH<0B.2CO(g)===2C(s)+O2(g)ΔH>0C.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH>011.已知100 kPa、298。

高中化学必修二专题2《化学反应与能量变化》知识点复习及练习(有答案)非常详细

高中化学必修二专题2《化学反应与能量变化》知识点复习及练习(有答案)非常详细

必修二 专题2《化学反应与能量变更》复习一、化学反应的速度和限度 1. 化学反应速率(v )⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变更 ⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的削减或生成物浓度的增加来表示⑶ 计算公式:v=Δc/Δt (υ:平均速率,Δc :浓度变更,Δt :时间)单位:mol/(L •s )应速率不变。

(2)、惰性气体对于速率的影响:①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分化学反应速率 意义:衡量化学反应快慢物理量 表达式:v = △c/△t 【单位:mol/(L ·min)或mol/(L ·s) 】 简洁计算:同一化学反应中各物质的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,也等于各物质的浓度变更量之比 影响因素 内因:反应物的结构的性质 外因 浓度:增大反应物的浓度可以增大加快反应速率;反之减小速率 温度:上升温度,可以增大化学反应速率;反之减小速率 催化剂:运用催化剂可以改变更学反应速率 其他因素:固体的表面积、光、超声波、溶剂压强(气体): 增大压强可以增大化学反应速率;反之减小速率压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢2.化学反应限度:大多数化学反应都具有可逆性,故化学反应都有肯定的限度;可逆反应的限度以到达化学平衡状态为止。

在肯定条件下的可逆反应,当正反应速率等于逆反应速率、各组分浓度不再变更时,反应到达化学平衡状态。

(1)化学平衡定义:化学平衡状态:肯定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再变更,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

(2)化学平衡的特征:动:动态平衡等:υ(正)=υ(逆)≠0定:各组分的浓度不再发生变更变:假如外界条件的变更,原有的化学平衡状态将被破坏(3)化学平衡必需是可逆反应在肯定条件下建立的,不同的条件将建立不同的化学平衡状态;通过反应条件的限制,可以变更或稳定反应速率,可以使可逆反应朝着有利于人们须要的方向进行,这对于化学反应的利用和限制具有重要意义。

高中化学 第二章《化学反应的方向、限度与速率》复习课件 鲁科选修

高中化学 第二章《化学反应的方向、限度与速率》复习课件 鲁科选修
熵变也不是决定反应能否自发进行的 唯一因素
3、化学反应方向的判据 在一定条件下,一个化学反应能否自件下,由△H-T△S的大小来确定。
△H - T·△S ﹤ 0 反应能自发进行 △H - T·△S ﹥ 0 反应不能自发进行 △H - T·△S ﹦ 0 反应达到平衡状态
可逆反应:
aA(g)+ bB(g)
cC(g) + dD(g)
在一定温度下的任意时刻:
QC =
c c (C) c d(D) ca (A) c b(B)
(浓度熵)
Qc > K时,反应逆向进行 V正 < v逆 Qc < K时,反应正向进行 V正 > v逆 Qc = K时,反应已达平衡 V正 = v逆
3、平衡转化率:
6、等效平衡:
对于同一可逆反应,当外界条件一 定时,该反应无论从正反应开始,还是 从逆反应开始,或是正逆反应同时进行, 只要反应物或生成物满足一定的配比, 达平衡时,任何相同组分的百分含量 (体积、物质的量)均对应相同,这样 的化学平衡互称为等效平衡。
Ⅰ、恒温、恒容条件下的等效平衡:
在定温、定容的条件下,对于反 应前后气体体积改变的可逆反应, 只改变起始加入物质的物质的量, 如果用“极值法”换算成同一边物 质的物质的量与原平衡相同,则两 平衡等效.
2NH3,反应达平衡后,
测得NH3的体积分数为m,若T、P恒定,
起始时充入:xmolN2、ymolH2和
zmolNH3,这样为保持平衡时NH3的体积
分数仍为m,则x、y、z之间必须满足的
一般关系是____x_:_y_=__1_:_3。
Z0
二、化学反应的限度、速率
1、化学平衡常数
对于一般的可逆反应:

第二章 化学反应与能量变化(知识点总结)

第二章 化学反应与能量变化(知识点总结)

第二章 化学反应与能量变化 班级 姓名 第一节 化学能与热能1、化学反应的本质:旧化学键的断裂,新化学键的生成过程。

化学键的断裂需要吸收能量,化学键的形成会释放能量。

任何化学反应都会伴随着能量的变化。

①放出能量的反应:反应物的总能量 > 生成物的总能量②吸收能量的反应:反应物的总能量 < 生成物的总能量2、能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,转化的途径和能量形式可以不同,但是体系包含的总能量不变。

化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,即吸热或者放热。

3、常见的放热反应:①所有的燃烧反应;②酸碱中和反应;③活泼金属与酸(或水)的反应;④绝大多数的化合反应;⑤自然氧化(如食物腐败)。

常见的的吸热反应:①铵盐和碱的反应;②绝大多数的分解反应。

第二节 化学能与电能1、一次能源:直接从自然界取得的能源。

如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。

二次能源:一次能源经过加工,转换得到的能源。

如电力、蒸汽等。

2、原电池:将化学能转化为电能的装置。

右图是铜锌原电池的装置图。

①锌片(负极反应):22Zn e Zn -+-=,发生氧化反应;铜片(正极反应):222H e H +-+=↑,发生还原反应。

总反应:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑②该装置中,电子由锌片出发,通过导线到铜片,电流由铜片出发,经过导线到锌片。

③该装置中的能量变化:化学能转化为电能。

④由活泼性不同的两种金属组成的原电池中,一般比较活泼的金属作原电池的负极(发生氧化反应),相对较不活泼的金属作原电池的正极(发生还原反应,正极电极本身不反应!)。

⑤构成原电池的四个条件:1、自发的氧化还原反应;2、活泼性不同的两个电极(导体);3、有电解质溶液;4、形成闭合回路。

第三节 化学反应速率和限度1、化学反应速率:通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。

浓度常以mol/L 为单位,时间常以min 或s 为单位。

第2章 化学反应的方向、限度与速率(含答案)-高二化学单元复习知识清单(鲁科版选择性必修1)

第2章 化学反应的方向、限度与速率(含答案)-高二化学单元复习知识清单(鲁科版选择性必修1)

第2章化学反应的方向、限度与速率(含答案)-高二化学单元复习知识清单(鲁科版选择性必修1)第二章化学反应的方向、限度与速率知识清单考点1 化学反应的方向一、反应的自发性1.自发过程(1)含义:在温度和压强一定的条件下,不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。

(2)特点①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。

②在密闭条件下,体系趋向于从有序状态转变为无序状态。

③具有方向性:即过程的某个方向在一定条件下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不能自发。

2.特别提醒:自发过程需要在一定的温度和压强下才可以发生。

二、化学反应的方向1.焓判据:放热反应有利于反应自发进行2.熵判据:熵增反应有利于反应自发进行(1)物质的混乱度:体系的混乱度越大,熵值越大(2)物质的聚集状态:同一物质:S(g)>S(l)>S(s)(3)物质的复杂程度:一般组成物质的原子种类相同时,分子中的原子数目越多,其混乱度越大,熵值越大(4)计算式:△S=S(生成物)-S(反应物)变化过程熵变反应类型增体反应△S>0 熵增反应减体反应△S<0 熵减反应盐的溶解△S>0 熵增反应电离过程△S>0 熵增反应3.复合判据:ΔH-TΔS<0,反应正向自发进行(1)适用条件:恒温恒压(2)局限性:只能判断反应发生的可能性,不能判断反应是否实际发生4.温度对反应方向的影响(1)△H<0,△S>0:在任何温度时都能够自发进行(2)△H>0,△S<0:在任何温度时都不能自发进行(3)△H<0,△S<0:低温自发(4)△H>0,△S>0:高温自发5.反应自发进行的最低或最高温度的计算(1)计算依据:△H-T△S≤0①若△S>0,则T≥,为最低温度②若△S<0,则T≤,为最高温度(2)注意单位的换算①△S的单位为:J·mol-1·K-1②△H的单位为:kJ·mol-1③T的单位为:K考点2 化学反应历程一、化学反应的历程1.基元反应(1)含义:大多数化学反应都是分几步完成的,其中的每一步反应叫基元反应。

必修二 化学 第二章 化学反应与能量 知识总结 复习

必修二 化学 第二章  化学反应与能量 知识总结 复习

第二章化学反应与能量第一节化学能与热能1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。

原因:当物质发生化学反应时,断开反应物中的化学键要吸收能量,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原因。

一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。

E反应物总能量>E生成物总能量,为放热反应。

E反应物总能量<E生成物总能量,为吸热反应。

△H=化学键断裂-化学键形成△H=生成物总能量-反应物总能量放出热量的化学反应。

(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0吸收热量的化学反应。

(吸热>放热)△H 为“+”或△H >02、常见的放热反应和吸热反应常见的放热反应:①所有的燃烧与缓慢氧化。

②酸碱中和反应。

③金属与酸反应制取氢气。

④大多数化合反应(特殊:C+CO2△2CO是吸热反应)。

常见的吸热反应:①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如:C(s)+H2O(g)△CO(g)+H2(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。

中和热: A. 概念:稀的强酸与强碱发生中和反应生成1mol H2O(液态)时所释放的热量。

3、能源的分类:形成条件利用历史性质一次能源常规能源可再生资源水能、风能、生物质能不可再生资源煤、石油、天然气等化石能源新能源可再生资源太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气不可再生资源核能二次能源(一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源)电能(水电、火电、核电)、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等[思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应,大多数分解反应是吸热反应,放热反应都不需要加热,吸热反应都需要加热,这种说法对吗?试举例说明。

点拔:这种说法不对。

如C+O2=CO2的反应是放热反应,但需要加热,只是反应开始后不再需要加热,反应放出的热量可以使反应继续下去。

高中化学必修二第二章化学反应与能量变化速率知识点总结

高中化学必修二第二章化学反应与能量变化速率知识点总结

高中化学必修二第二章化学反应与能量变化速率知识点总结化学反应的能量变化化学反应中,物质之间发生化学变化,涉及能量的吸收和释放。

能量变化可分为吸热反应和放热反应。

吸热反应吸热反应是指在反应中吸收热量的反应。

典型的吸热反应是燃烧反应。

在吸热反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,反应过程中吸收了外界的热量。

放热反应放热反应是指在反应中释放热量的反应。

典型的放热反应是酸碱中和反应。

在放热反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量,反应过程中释放了热量。

化学反应的速率化学反应的速率是指单位时间内反应物的消失量或产物的生成量。

速率可以受到多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂和表面积等。

温度的影响温度的升高会使反应速率加快,因为温度的增加导致反应物分子间的碰撞频率和碰撞能量增加,从而促进反应物分子之间的有效碰撞。

浓度的影响浓度的增加会使反应速率加快,因为浓度的增加导致了更多的反应物分子之间的碰撞,增加了反应物分子之间的有效碰撞的概率。

催化剂的影响催化剂是能够改变反应速率而不发生永久改变的物质。

催化剂能够降低反应的活化能,从而使反应速率加快。

表面积的影响反应物的表面积的增加会使反应速率加快,因为反应物表面积的增加导致了更多的反应物分子之间的碰撞,增加了反应物分子之间的有效碰撞的概率。

总结起来,化学反应的能量变化包括吸热反应和放热反应,而化学反应的速率受到温度、浓度、催化剂和表面积等因素的影响。

通过控制这些因素,我们可以调控化学反应的能量变化和速率。

第2章 化学反应的一般原理(s)

第2章 化学反应的一般原理(s)
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d.在反应物和生成物都是固态和液态时,反应 的ΔV很小,PΔV可以忽略,故ΔH≈ΔU e.在有气体参与的反应中,PΔV=△nRT, 则 ΔH=ΔU+△nRT (△n为气体摩尔数的变化量。) △n= ng(生成物)- ng(反应物) ΔU=QV ΔH= QP 热不是状态函数,但在这两种特殊情况下, QV 、QP只与始态和终态有关,与变化的途径 无关。
系统净增了50 kJ的热力学能,而环境减少了50 kJ的 热力学能,系统与环境的总和保持能量守恒。 即 U(系统)+ U(环境)= 0
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根据热力学第一定律,系统热力学
能的改变值△U等于系统与环境间的
能量传递,即热力学第一定律的表
达式: ΔU = Q + W
★隔离系统的热力学能变ΔU=0
t 2时 nB /mol 1.5
5.5
3.0
ξ2
Δn1 N 2 (2.0 3.0)mol ξ1 1.0mol νN 2 1
Δn1 H 2 (7.0 10.0)mol ξ1 1.0mol ν H 2 3 Δn1 NH 3 (2.0 0)mol ξ1 1.0mol ν NH 3 2 ξ 2 1.5mol
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2.2.1化学反应的热效应(反应热)
定义:系统发生化学变化时,当系统不作非 体积功,并使体系终态温度恢复到始态 温度,则在这一过程中放出或吸收的热 量称为该反应的反应热。 或:系统发生化学反应时,在只做体积功而 不做非体积功的等温过程中吸收或放出的 热量。 化学反应通常在恒容或恒压条件下进行。化学 反应热效应分为恒容反应热和恒压反应热。
反应物υ为负值,产物的υ为正值。

鲁科版高中化学选修四第2章 化学反应的方向、限度与速率.docx

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高中化学学习材料鼎尚图文收集整理第2章化学反应的方向、限度与速率第1节化学反应的方向[经典基础题]1.自发进行的反应一定是() A.吸热反应B.放热反应C.熵增加反应D.熵增加或者放热反应答案 D解析放热反应容易自发进行,但不是所有的放热反应都能自发进行;吸热反应不易自发进行,但在一定条件下也可以自发进行;自发反应是在一定条件下进行的,所以A、B、C均不正确。

2.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法正确的是() A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量C.碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解答案 A解析(NH4)2CO3的分解为吸热反应,而吸热反应不易自发进行;根据焓变与熵变对化学反应的共同影响,该反应熵值一定增大。

3.25 ℃和1.01×105 Pa时,反应:2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH=56.76 kJ· mol-1自发进行的原因是() A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减小的反应D.熵增大效应大于焓增大效应答案 D解析ΔH-TΔS<0时,能自发进行,该反应的ΔH>0,反应后气体系数增加说明反应的ΔS>0,所以该反应自发进行的原因是熵增大效应大于焓增大效应。

4.已知下列过程都能自发进行,其中不能用“焓判据”解释的是() A.2Na(s)+Cl2(g)===2NaCl(s)ΔH<0B.C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH<0C.2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)===2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l)ΔH>0D.2Mg(s)+O2(g)===2MgO(s)ΔH<0答案 C解析焓判据是指ΔH<0的反应有利于自发进行,C项反应的ΔH>0,按焓判据反应不能发生,而题给条件是能自发进行,所以不能用“焓判据”解释该反应为自发反应。

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第2章化学反应的能量变化、方向和速率答案第2章 化学反应的能量变化、方向和速率简答题2-1 在H 、U 、S 和G 的状态函数中,哪些没有明确的物理意义?具有明确物理意义的,请说明其物理意义。

解:H 是焓,没有明确的物理意义,其定义式为:H = U + PV ;U 是热力学能,是系统内部能量的总和;S 是熵,是描述系统混乱度大小的物理量,物质或系统的混乱度越大,对应的熵值就越大;G 是吉布斯函数,又称吉布斯自由能,是能做有用功的能,其定义式为: G = H – T S2-2 物质的混乱度和熵有什么关系?其大小有何规律?解:物质的混乱度越大,对应的熵值就越大。

常见物质的标准摩尔熵值大小的规律如下:(1) 同一物质: m(g)S > m(l)S > m(s)S ,如 g)O,m(H 2S > l)O,m(H 2S >s)O,m(H 2S ; (2) 同类物质:mS )(摩尔质量大的> m S)(摩尔质量小的,如 g),m(I 2S > g),m(Br 2S > g),m(Cl 2S >g),m(F 2S ; (3) 摩尔质量相同的物质:mS )(结构复杂的>mS )(结构简单的,如mS l),OH CH (CH 23,>mS l),OCH (CH 33;(4) 同一物质: )m(高温S > )m(低温S ,如 g,373K)O,m(H 2S >g,273K)O,m(H 2S ; (5) 同一气体: )m(低压S > )m(高压S ,如 )g,100k P ,m(NH a 3S > )g,200kP ,m(NH a 3S 。

2-3 碰撞理论和过渡态理论的基本要点是什么?两者有什么区别? 解:碰撞理论的基本要点:在一定的温度下,反应物分子之间的碰撞是使反应进行的必要条件;反应物分子发生的有效碰撞频率越高,化学反应的速率就越快;反应物分子发生有效碰撞要具备的两个条件是具有足够的能量和合适的碰撞方向。

过渡态理论的基本要点:化学反应不只是通过反应物分子之间的简单碰撞就能完成的,而是在发生碰撞后先形成一个中间的过渡状态,即反应物分子先形成活化配合物,然后在分解成产物。

二者对活化能的定义不同:碰撞理论中的活化能E a 是指活化分子所具有的平均能量与反应物分子所具有的平均能量之差。

过渡态理论中的活化能E a 是指活化配合物的平均能量与反应物平均能量之差,是反应进行所必须克服的势能垒。

2-4 影响反应速率的因素有哪些?速率常数受哪些因素影响?解:影响化学反应速率的主要因素可从以下二个方面考虑:即反应物本身的性质对反应速率的影响和浓度、温度及催化剂对反应速率的影响。

化学反应不同,速率常数值各不相同,对于某一确定的反应来说,速率常数与反应温度和催化剂等因素有关,而与浓度无关,即不随浓度而变化。

2-5 质量作用定律适用于什么样的反应?解:质量作用定律适用于基元反应。

2-6 已知基元反应2A → B 的反应热为 H r ∆,活化能为E a ,而B → 2A 的活化能为'a E 。

问:(1)E a 和'a E 有什么关系?(2)加催化剂,E a 和'a E 各有何变化? (3)提高温度,E a 和各有何变化? (4)增加起始浓度,E a 和各有何变化?解:(1) ∵ H r ∆= E a -'a E , ∴ E a 和'a E 的关系为E a = H r ∆+'a E(2) E a 和'a E 均降低 (3) 基本不变 (4) 不变计算题2-1 计算下列系统的热力学能变:(1) 系统吸收了100J 热量,并且系统对环境做了480J 功。

(2) 系统放出100J 热量,并且环境对系统做了575J 功。

解:(1) ∵Q = 100 J W= -480 J ∴U ∆= Q + W = 100 +(-480) = -380 J (2) ∵Q = -100 J W= 575 J ∴U ∆= Q + W = -100 + 575 = 475 J2-2 已知:(1) C(s) + O 2(g) == CO 2(g)m r H ∆(1) = -393.5 kJ ·mol -1(2) H 2(g) +21O 2(g) == H 2O(l)m r H ∆(2) = -285.9 kJ ·mol -1(3) CH 4(g) + 2O 2(g) == CO 2(g) + 2H 2O(l)m r H ∆(3) = -890.0 kJ ·mol -1试求反应 C(s) + 2H 2(g) == CH 4(g) 的 m r H ∆。

解:设所求反应为(4),则(4)式=(1) 式+ 2 × (2) 式–(3) 式∴ m r H ∆= m1r H ∆+2 m 2r H ∆- m 3r H ∆= -393.5+2×(-285.9)-(-890.0) =-75.3 kJ ·mol -12-3 利用下列反应的m r G ∆(298.15K )值,计算Fe 3O 4(s)在298.15K 时的标准摩尔生成吉布斯函数。

(1) 2Fe(s) +23O 2(g) == Fe 2O 3(s);m r G ∆(298.15K )= -742.2 kJ ·mol -1 (2) 4Fe 2O 3(s) + Fe(s) == 3Fe 3O 4(s);m r G ∆(298.15K )= -77.7 kJ ·mol -1解:∵ 反应方程式(1) 式×4 + (2) 式得:9Fe(s) + 6O 2(g) == 3F 3O 4(s)3Fe(s) + 2O 2(g) == F 3O 4(s) ∴ Fe 3O 4(s)在298.15K 时:m f G ∆=31[ 4 m r G ∆(1) + m r G ∆(2)]=31[4×( -742.2 ) + ( -77.7 )]= -1015.5 kJ ·mol -12-4 求下列反应的 m r H ∆、 m r G ∆和m r S ∆,并用这些数据讨论利用此反应净化汽车尾气中NO 和CO 的可能性。

CO(g) + NO(g) == CO 2(g) +21N 2(g) 解: CO(g) + NO(g) == CO 2(g) +21N 2(g)m f H ∆/kJ ·mol -1 -110.525 90.25 -393.51 0 m S /J ·K -1·mol -1 197.674 210.761 213.74 191.61m f G ∆/kJ ·mol -1 -137.168 86.55 -394.359 0m r H ∆=m f H ∆(CO 2) +21 m f H ∆(N 2)- m f H ∆(CO)-m f H ∆(NO) = -393.51 +21×0-( -110.525 )- 90.25 = -373.235 kJ ·mol -1m r S ∆= m S (CO 2) +21 m S (N 2)- m S (CO)- m S (NO)= 213.74 +21×191.61-197.674-210.761= - 98.89 J ·K -1·mol -1m r G ∆= m f G ∆(CO 2) +21 m f G ∆(N 2)- m f G ∆(CO)-m f G ∆(NO)=-394.359 + 21×0 - (-137.168)-86.55= -343.741 kJ ·mol -1∵m r G ∆<0,∴可利用此反应净化汽车尾气中的NO 和CO 。

2-5 预言下列过程系统的S ∆符号:(1) 盐从过饱和溶液中结晶出来; (2) 水变成水蒸气; (3) 苯与甲苯相溶; (4) 活性炭表面吸附氧气; (5) 2Na(s) + Cl 2(g) == 2NaCl(s) (6) 2NH 3(g) == N 2(g) + 3H 2(g) 解:系统的S ∆>0,用“+”表示;S ∆<0,用“-”表示。

则:(1) -, (2) +, (3) +, (4) -, (5) -, (6) +。

2-6 在298.15K 时,用反应 S 2O 82-(aq) + 2I -(aq) == 2SO 42-(aq) + I 2(aq) 进行实验,得到的 数据列表如下:(2) 速率常数;(3) c (S 2O 82-)= 5.0×10-4 mol ·dm -3,c (I -)=5.0×10-2 mol ·dm -3时的反应速率。

解:(1) 对比实验序号1、2发现,当保持c (I -)一定时,若c (S 2O 82-)扩大2倍,则反应速率相应扩大2倍。

表明反应速率与c (S 2O 82-)成正比:υ∝ c (S 2O 82-)对比实验序号2、3发现,当c (S 2O 82-)保持一定时,若c (I -)降低21倍,则反应速率相应降低21倍。

表明反应速率与c (I -)也成正比:υ∝ c (I -)综合考虑c (I -)和c (S 2O 82-)对反应速率的影响,得:υ= k ·c (S 2O 82-)·c (I -)(2) 将实验数据代入速率方程:υ= k ·c (S 2O 82-)·c (I -)0.65×10-6 = k 1×1.0×10-4×1.0×10-2 得 k 1 = 0.65 (mol -1·dm 3·min -1) 1.30×10-6 = k 2×2.0×10-4×1.0×10-2 得 k 2 = 0.65 (mol -1·dm 3·min -1)0.65×10-6 = k 3×2.0×10-4×0.5×10-2 得 k 3 = 0.65 (mol -1·dm 3·min -1) =++=)(31321k k k k 0.65 (mol -1·dm 3·min -1) (3)υ= k ·c (S 2O 82-)·c (I -) = 0.65×5.0×10-4×5.0×10-2 = 1.63×10-5 (mol -1·dm 3·min -1)。

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