高中化学 专题1 化学反应与能量变化习题课课件 苏教版选修4.ppt

专题1习题课 任务一 任务二 知识网整合构建复习回顾本专题所学内容 完善下列知识网 熟练掌握本专题的知识结构 任务一 任务二 小专题概括总结1 利用盖斯定律计算反应热的一般步骤是什么 2 判断原电池正 负极以及书写电极反应式时 一般从哪几个方面考虑 3 有关电解计算常用的基本方法和技巧有哪些 探究活动一 探究活动二 探究活动三 提炼利用盖斯定律计算反应热的一般步骤 典型例题 用h2o2和h2so4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜 已知 在h2so4溶液中 cu与h2o2反应生成cu2 和h2o的热化学方程式为 探究活动一 探究活动二 探究活动三 答案 cu s h2o2 l 2h aq cu2 aq 2h2o l h 319 68kj mol 1 探究活动一 探究活动二 探究活动三 规律方法点拨1 利用盖斯定律计算反应热的一般步骤 1 若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物 或目标方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物 可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒 相应的 h改变符号 2 将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数 使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致 热化学方程式中的 h也进行相应的换算 3 将已知热化学方程式进行叠加 相应的热化学方程式中的 h也进行叠加 探究活动一 探究活动二 探究活动三 2 利用盖斯定律计算反应热的思维模型先确定待求的化学反应方程式 找出待求热化学方程式中各物质在已知热化学方程式中的位置 根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数和位置对已知热化学方程式进行处理 得到变形后的新热化学方程式 将新得到的热化学方程式进行加减 反应热也需要相应加减 结果 探究活动一 探究活动二 探究活动三 学以致用导学号22014018黑火药是中国古代的四大发明之一 其爆炸的热化学方程式为 h3 ckj mol 1则x为 a 3a b cb c 3a bc a b cd c a b 探究活动一 探究活动二 探究活动三 解析 由碳的标准燃烧热 可得热化学方程式 c s o2 g co2 g h1 akj mol 1 对题目中的热化学方程式依次编号 根据盖斯定律 3 则 h h1 3 h2 h3 即x 3a b c 故a项正确 答案 a 探究活动一 探究活动二 探究活动三 提炼原电池的判断与电极反应式的书写的常用方法 典型例题 2016江苏镇江测试 锂电池是一代新型高能电池 它以质量轻 能量高而受到了普遍重视 目前已研制成功多种锂电池 某种锂电池的电池反应为li mno2limno2 下列说法中正确的是 解析 根据电池反应判断 li被氧化 应为负极材料 其失电子成为li 正极放电的为mno2 发生还原反应变为 答案 b 探究活动一 探究活动二 探究活动三 规律方法点拨原电池的判断与电极反应式的书写 1 原电池的判定 是不是原电池可根据 五看 确定 看电源 看两极 看溶液 看回路 看本质 2 原电池的正 负极的确定 由两极的相对活泼性确定 注意电解质的影响 由电极变化情况确定 根据实验现象确定 如两极都是惰性电极 一般用于燃料电池 则可以通过电极反应来分析 发生氧化反应的气体 或对应物质 所对应的一极为负极 如果题目给定的是图示装置 可根据电子流动方向或其他提示来分析正 负极 探究活动一 探究活动二 探究活动三 3 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定 则相应电极的电极反应也随之确定 但书写电极反应式时还需注意以下几点 两极电极反应式中的电子得失数目 一般 保持相等 看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存 若不能共存 则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中 如ch4 o2 koh溶液构成的燃料电池中 ch4发生氧化反应 o2发生还原反应 ch4在负极被氧化成co2 而co2又与电解液中koh反应转化为 故负极反应式为ch4 10oh 8e 7h2o 当正极上的反应物质为o2时 吸氧腐蚀 要注意电解质溶液的性质 溶液为碱性时 电极反应式中不能出现h 溶液为酸性时 电极反应式中不能出现oh 探究活动一 探究活动二 探究活动三 知道总反应式时 可以先分析此反应中的氧化反应或还原反应 即分析有关元素的化合价变化情况 再写出其离子反应方程式 将各反应式看做数学中的代数式 用总反应式减去较易写出一极 一般为负极 的电极反应式 即得另一极的电极反应式 对于二次电池反应 需要看清楚 充电 放电 的方向 放电过程体现原电池原理 充电过程体现电解池原理 探究活动一 探究活动二 探究活动三 学以致用按下列要求自制铜 镁简易电池 并回答有关问题 a 用砂纸擦净一块铜片和镁条 b 用nh4cl溶液浸湿一张滤纸 并把浸湿的滤纸放在镁条上 c 把滤纸和镁条放在一块塑料板上 d 把镁条连接到万用电表的负端钮 e 把铜片压在滤纸上 f 把铜片连接到万用电表的正端钮 g 记录电压 探究活动一 探究活动二 探究活动三 请回答下列问题 1 在以上简易电池中 是负极 是正极 是电解质溶液 2 在以上电池中 电子由经流向 解析 根据题中信息和图可判断 mg cu nh4cl构成原电池 活泼金属作负极 较不活泼金属作正极 即mg作负极 cu作正极 nh4cl溶液作电解质溶液 在原电池中电子是从负极经外电路流向正极 答案 1 mgcunh4cl溶液 2 负极 或镁极 外电路或万用电表正极 或铜极 探究活动一 探究活动二 探究活动三 提炼有关电解计算的基本方法和技巧 典型例题 2016江苏南通期末 如下图所示 电解5min时 测得铜电极的质量增加2 16g 试回答 探究活动一 探究活动二 探究活动三 1 电源中x极是 填 正 或 负 极 2 c中ag电极上的电极反应为 3 如果电解质均足量 那么从左到右 a b中4个电极上电极产物的物质的量之比是 不考虑cl2的溶解及与碱的反应 4 若通电5min时 b中共收集到224ml 标准状况下 气体 溶液体积为200ml 电解前后溶液的体积变化忽略不计 则通电前c cuso4 5 若a中kcl溶液的体积也是200ml 则电解后溶液的ph 探究活动一 探究活动二 探究活动三 解析 装置a是单一电解质的电解 装置b是混合电解质的电解 装置c是电镀 1 铜极增重 说明银在铜极析出 则铜极为阴极 x为负极 2 ag为阳极 电极反应为ag e ag 3 如果kcl cuso4 agno3均足量 那么a b中4个电极的电极产物依次是h2 cl2 cu o2 由关系式4e 2h2 2cl2 2cu o2可知 其物质的量之比为2 2 2 1 4 当铜电极增重2 16g时 线路中通过的电子为0 02mol 由4e o2 可知b中产生的o2为0 005mol 即112ml 但b中共收集到224ml气体 说明还有112ml是h2 即cu2 全部在阴极放电后 h 接着放电产生了112mlh2 则通过0 01mol电子时 cu2 已被电解完 由2e cu 可知n cu2 0 005mol 则 c cuso4 0 005mol 0 2l 0 025mol l 1 探究活动一 探究活动二 探究活动三 5 由4e 4oh 知 a中生成0 02moloh 则 c oh 0 1mol l 1 ph 13 答案 1 负 2 ag e ag 3 2 2 2 1 4 0 025mol l 1 5 13 探究活动一 探究活动二 探究活动三 规律方法点拨电解计算通常包括两极产物的定量计算 溶液质量和溶质质量分数变化的计算 溶液的ph计算 相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算 产物的量与电量关系计算等 电解计算通常可以依据电子得失守恒原理 通过 转移电子数相等 之桥 由电极反应式 总反应式或关系式进行计算 可概括为下列三种方法 探究活动一 探究活动二 探究活动三 1 常用公式 提示 1mol电子的电量f 6 023 1023mol 1 1 60 10 19c 96500c mol 1 这个常数称为法拉第电解常数 2 常用电极反应式和电解方程式主要包括oh cl cu ag cu2 ag h 放电的电极反应式 h2o nacl溶液 cuso4溶液的电解方程式 探究活动一 探究活动二 探究活动三 3 常用关系式以通过4mole 为基准 可构建如下关系式 式中m为金属 n为其化合价 例如 可依据通过的电量来计算电子的物质的量 再计算电极产物的质量 或气体在标准状况下的体积 溶液的ph等 如 用pt作电极电解cuso4溶液 电流为aa 通电tmin 则电量q a t 60c 探究活动一 探究活动二 探究活动三 学以致用 2016江苏镇江测试 用惰性电极实现电解 下列说法中正确的是 a 电解稀硫酸 实质上是电解水 故溶液ph不变b 电解稀氢氧化钠溶液 要消耗oh 故溶液ph减小c 电解硫酸钠溶液 在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为1 2d 电解氯化铜溶液 在阴极和阳极上析出产物的物质的量之比为1 1 探究活动一 探究活动二 探究活动三 解析 电解稀硫酸和稀naoh溶液的实质都是电解水 由于水的消耗 c h 和c oh 分别变大 溶液的ph分别减小和增大 a b项均错误 电解na2so4溶液的实质也是电解水 在阴极和阳极上分别析出h2和o2 其物质的量之比为2 1 c项错误 电解cucl2溶液 在阴极和阳极上析出的产物分别是cu和cl2 其物质的量之比为1 1 d项正确 答案 d 1 2 3 4 5 6 1 2016江苏盐城质检 sf6是一种优良的绝缘气体 分子结构中只存在s f键 已知1mols s 转化为气态硫原子吸收能量280kj 断裂1molf f s f键需吸收的能量分别为160kj 330kj 则s s 3f2 g sf6 g 的反应热 h为 a 1780kj mol 1b 1220kj mol 1c 450kj mol 1d 430kj mol 1解析 由s s s g 需吸收280kj能量 3molf2 g 发生反应 需断裂3molf f键 生成1molsf6 g 会形成6mols f键 又 h 吸收的总能量 释放的总能量 故 h 280 3 160 6 330 kj mol 1 1220kj mol 1 答案 b 1 2 3 4 5 6 2 室温下 将1mol的cuso4 5h2o s 溶于水会使溶液温度降低 热效应为 h1 将1mol的cuso4 s 溶于水会使溶液温度升高 热效应为 h2 cuso4 5h2o受热分解的化学方程式为 cuso4 5h2o s cuso4 s 5h2o l 热效应为 h3 则下列判断正确的是 a h2 h3b h1 h3 由盖斯定律 h3 h1 h2 则 h3 0 则 h3 h2 a项错误 h3 h1 b项正确 h2 h1 h3 c项错误 h1 h2 h3 d项错误 答案 b 1 2 3 4 5 6 3 导学号22014019 2016海南高考 双选 某电池以k2feo4和zn为电极材料 koh溶液为电解质溶液 下列说法正确的是 a zn为电池的负极c 该电池放电过程中电解质溶液浓度不变d 电池工作时oh 向负极迁移解析 a 根据化合价升降判断 zn化合价只能上升 故为负极材料 k2feo4为正极反应物 正确 b koh溶液为电解质溶液 则正极反应式为2fe 8h2o 6e 2fe oh 3 10oh 错误 c 该电池放电过程中电解质溶液浓度减小 错误 d 电池工作时阴离子oh 向负极迁移 正确 故选ad 答案 ad 1 2 3 4 5 6 4 将含有0 4molcu no3 2和0 4molkcl的水溶液1l 用铂电极电解一段时间后 在一个电极上析出0 3molcu 此时在另一电极上放出气体的体积 标准状况 约为 a 5 6lb 6 72lc 2 8ld 13 44l解析 阴离子有cl oh cl 优先反应 当cl 反应完全 则oh 反应 阳离子有cu2 h k cu2 优先反应 溶液中共有0 4molcu2 有0 3molcu析出 cu2 未完全反应 则转移的电子为0 3mol 2 0 6mol 当阴离子cl 完全反应 则转移的电子为0 4mole 所以oh 也要反应 其转移的电子数为0 6mol 0 4mol 0 2mol 由4oh 4e 2h2o o2 求出0 05molo2 则其在标准状况下的体积为5 6l 答案 a 1 2 3 4 5 6 5 2016四川理综 节选 工业上常用磷精矿 ca5 po4 3f 和硫酸反应制备磷酸 已知25 101kpa时 h 937kj mol 1则ca5 po4 3f和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 答案 ca5 po4 3f s 5h2so4 l 5caso4 s 3h3po4 l hf g h 418kj mol 1 1 2 3 4 5 6 6 1 2016杭州检测 用惰性电极电解尿素 co nh2 2 的碱性溶液制氢 装置如图所示 电解池中的隔膜仅阻止气体通过 电解时阳极的电