化學反應與能量疑難辨析

《化學反應與能量》疑難問題辨析Q與△H的區(qū)別每一個化學反應發(fā)生都伴隨著能量的變化，有的釋放熱量，有的吸收熱量?；瘜W上把有熱量放出的化學反應叫做放熱反應；化學上把吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應。在表示化學反應的熱量變化時，我們常常用到兩個符號Q和△H，這兩個符號分別表示什么含義，它們有什么區(qū)別和聯(lián)系呢？Q表示化學反應熱量的變化。當反應放熱時，Q>0；當反應吸熱時，Q<0?！鱄表示化學反應的焓變，放熱反應時，△H<0；吸熱反應時，△H>0。反應過程反反應過程反成物能量生應物吸熱反應圖2反應過程生成物能量反應物放熱反應圖1Q=E（反應物）－E（生成物）當反應物能量大于生成物的能量時，Q>0，反應放熱，如圖1。當反應物能量小于生成物的能量時，Q<0，反應吸熱，如圖2。△H=E（生成物）－E（反應物）當反應物能量大于生成物的能量時，△H<0，反應放熱，如圖1。當反應物能量小于生成物的能量時，△H>0，反應吸熱，如圖2。當Q和△H表示化學反應的熱量變化時，它們的單位都是J·mol-或KJ·mol-,它們的大小相等，符號相反。如H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)+QQ(298K)=KJ·mol-Q>0，反應放熱；如果用△H表示△H(298K)=-KJ·mol-。原電池電流與電子等流向的區(qū)別原電池是把化學能轉化為電能的裝置。原電池負極一般是活潑的金屬，容易失去電子，發(fā)生氧化反應，而正極一般是不活潑的金屬或非金屬導體。那么原電池的電流方向與電子方向如何？原電池外線和溶液導電原理是否一樣？GGZnCu稀H2SO4負極：Zn–2e→Zn2＋（被氧化）正極：2H＋+2e→H2（被還原）負極：電子流出的一極正極：電子流入的一極外電路：電子流動的方向：從負極到正極，也就是從鋅片到銅片。電流的方向：從正極到負極，也就是從銅片到到鋅片，所以電子流動的方向與電流相反。靈敏電子計指針的方向與電流的方向一致還是電子方向一致呢？通過實驗測得：靈敏電子計指針的方向電子流動方向一致，也就是從鋅片指向銅片。溶液內(nèi)部：陰離子流向負極，而陽離子流向正極。因為負極區(qū)域產(chǎn)生大量的陽離子，正極上有大量的電子，固此陰離子向負極移動，陽離子向正極移動。一般情況下，負極要溶解，陽離子向正極移動。另外組成原電池必須條件：①有兩個活潑性不同的金屬（或一種是非金屬導體）作電極。②電極材料要插入電解質溶液中。③兩極相連形成筆合電路。⒊可逆反應、平衡狀態(tài)、化學反應速率及限度等區(qū)別與聯(lián)系。⑴可逆反應是指在同一反應條件下，既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行的反應。V2O5500℃在一密閉容器中通入2molSO2和1molO2,在V2O5作催化劑條件下加熱反應，若反應進行一段時間后加入18O2V2O5500分析：根據(jù)可逆反應的原理，2SO2＋18O22SO3,SO2、O2、SO3中均有18O，可逆反應不能進行徹底，所以不能生成2molSO3。⑵化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應里正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的質量分數(shù)保持不變的狀態(tài)?；瘜W平衡的特征：“逆”、“動”、“等”、“定”、“變”化學平衡只存在于可逆反應中；化學平衡是一個動態(tài)平衡，從微觀看反應并未停止，仍在不斷進行，只是正反應速率和逆反應速率相等而已。平衡時正反應和逆反應的速率相等且大于0；平衡時反應物和生成物的濃度保持不變；改變外界條件時，平衡會發(fā)生移動。（舊的平衡將被破壞，并在新的條件下建立新的平衡）例2．一定溫度下，某一密閉恒容的容器中進行反應：2NO22NO＋O2，達到平衡狀態(tài)的標志是（）①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時，生成2nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時，消耗2nmolNO③混合氣體的顏色不再改變④混合氣體的密度不再改變混合氣體的平均相對分子質量不再改變 A．①②③⑤ B．②④ C．①③ D．①②③④⑤分析：單位時間內(nèi)生成的nmolO2的同時，生成2nmolNO2，說明反應物和生成物生成的物質的量之比等于它們系數(shù)之比，在恒容條件下也就是反應物和生成物產(chǎn)生的物質的量濃度之比等于它們反應方程式系數(shù)之比，所以反應平衡；單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時，消耗2nmolNO，說明生成物之間的產(chǎn)生和消耗的物質的量濃度等于它們的系數(shù)之比，所以平衡；混合氣體的顏色不再改變，說明NO2的物質的量濃度不在變化，所以平衡；混合氣體的密度不再改變，不能說明問題，根據(jù)質量守恒原理，總質量不變，而恒容，所以混合氣體的密度總是不改變，無論平衡與否；混合氣體的平均相對分子質量不再改變，說明只能各個物質的物質的量不在變化才有可能，所以反應是平衡的。綜合所述：答案是A。⑶化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量?；瘜W反應速率通常用單位時間內(nèi)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。v（B）=△c（B）/t單位為mol/(L?min)或mol/(L?s)同一反應中用不同物質表示的反應速率不一定相同，但表示同一個反應的速率。