化学反应与能量

这是一篇关于高中化学中化学反应与能量的思维导图，主要有化学反应与能量变化和化学反应的速率与限度等内容。

第六章 化学反应与能量

• 化学反应与能量变化
  • 热能
    • 化学反应过程中伴随有能量变化
    • 放热反应：释放热量的化学反应
      • 镁条、铝片与盐酸的反应物 木炭、氢气、甲烷等在空气中的燃烧 氢气与氯气的化合
    • 吸热反应：吸收热量的化学反应
      • 氢氧化钡与氯化铵的反应 盐酸与碳酸氢钠的反应 灼热的炭与二氧化碳的反应
    • 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
      • 旧化学键断裂吸收能量 新化学键形成放出能量
    • 化学反应中的能量变化取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小
  • 电能
    • 化学能转化为电能
      • 间接转化：火力发电（化学能→热能→机械能→电能） 直接转化：化学电池
    • 化学电池：新能源和可再生能源的重要组成部分
      • 一次电池：锌锰干电池（放电后不可充电，便于携带，价格低） 二次电池：铅酸蓄电池，锂离子电池（可充电） 原电池：把化学能转化为电能的装置 发展中的燃料电池：一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置
  • 能源
    • 新能源：太阳能，风能，地热能，海洋能与氢能等
    • 特点：资源丰富，可以再生，对环境无污染
• 化学反应的速率与限度
  • 速率
    • 含义：表示化学反应过程进行的快慢
    • 影响因素
      • 内因
        • 反应物本身的性质(决定性因素)
      • 外因
        • 实验探究：①催化剂可以加快化学反应速率 ②温度越高，化学反应速率越快 ③浓度越大，化学反应速率越快 ④压强越大，化学反应速率越快
  • 限度
    • 可逆反应
      • 双向性：可进行正反应，也可进行逆反应 双同性：正、逆反应是在同一条件下同时进行 共存性：反应物和生成物同时存在
    • 化学平衡状态
      • 在一定条件下，反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等 反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态
    • 化学反应的限度
      • 化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的限度 任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同 改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，即改变该反应的化学平衡状态
  • 条件的控制
    • 控制的目的
      • 促进有利的化学反应
        • 提高反应速率 提高反应物的转化率及原料的利用率
      • 抑制有害的化学反应
        • 降低反应速率 控制副反应的发生 减少甚至消除有害物质的产生
    • 化工生产中反应条件的调控
      • 考虑因素：考虑控制反应条件的成本和实际可能性