山东科技版高二化学(选修)第一章化学反应与能量转化知识点总结及练习

1、知识点总结1、E反v E生或Ei E2,反应吸收能量；E反E生或EivE2,反应放出能量;2、化学反应的反应热 H =生成物的总能量一反应物的总能量=反应物的键能总和一生成物的键能总和3、判断一个热化学方程式是否正确，主要应从以下几个方面入手：（1）各物质的化学式是否正确，方程式是否符合客观事实；（2）各物质的聚集状态是否注明；（3）方程式是否配平；（4）反应热 H是否与方程式中各物质的化学计量数相对应，其符号和数值是否正确。4、 中和热：稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成imol H2O，这时的反应热叫做中和热。燃烧热：在1O1kPa时，imol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，

2、叫做该物质的燃烧热。【注意】“生成稳定的氧化物”是指燃烧产物不能再燃烧且状态稳定如C-CO2 （ g）（不是CO）、H2TH2O （I）（不是水蒸气）等 。5、盖斯定律热化学方程式间可以进行“ + ”“”等数学运算， H同样也可以进行“ + ” “”等数学运算。比较物质的稳定性：对于物质的稳定性而言，存在着“能量越低越稳定”的规律。对于同素异形体或同分 异构体，可依据盖斯定律得出其相互转化的热化学方程式，若为放热反应，则生成物的能量低，生成物稳定； 反之，则反应物稳定。例如，C （石墨，s） = C （金刚石，s） ； H = +1.90 kJ mol-1，可知由石墨制备金刚石是吸热反应；等质

3、量时，石墨的能量比金刚石的能量低，即石墨比金刚石稳定。6、依据规律、经验和常识直接判断不同反应的H的大小。如：a. 吸热反应的 H肯定比放热反应的大（前者大于0，后者小于0）；b. 2mol A物质燃烧放出的热量肯定比1molA物质燃烧放出的热量多；c. 等质量的C完全燃烧生成CO2所放出的热量肯定比不完全燃烧生成CO所放出的热量多；d. 等量的H2 （g）燃烧生成 出0 （l）比生成H2O （g）放出的热量多；e. 生成等物质的量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应肯定比弱酸和强碱、弱碱和强酸、弱酸和弱碱的稀 溶液反应放出的热量多，等等。遇到以上情况就可以直接比较。7、反应热的简单计算1）依据热化

4、学方程式计算热化学方程式中厶H与各反应物和生成物的物质的量（质量、体积等）对应成比例。2）依据盖斯定律计算将两个或两个以上的热化学方程式包括其H （乘以某个数后）相加或相减而得出一个新的热化学方程式。3）依据键能计算H 等于反应物中的键能总和与生成物中的键能总和的差。1、原电池（ 1）定义：把化学能转变为电能的装置。（ 2）基本组成：由电极材料和电解质溶液形成两个半电池，两个隔离的半电池通过盐桥连接。（3）工作条件：两个活泼性不同的电极；电解质溶液；形成闭合回路（或在溶液中接触）。（ 4）电极判断：较活泼的金属电极为负极，电子流出的电极为负极，发生氧化反应的电极为负极； 较不活泼的电极为正极，

5、电子流入的电极为正极，发生还原反应的电极为正极。（5）电子流向：负极t正极； 电流方向：正极t负极； 离子迁移：阳离子t正极。（ 6）电极反应和总反应： 原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应， 负极一定是发生氧化反应， 正 极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。（7） pH变化规律：若电极反应消耗 0H （或H+）,则电极周围溶液的 pH减小（或增大），若电极反应生成0H （或H+）,则电极周围的溶液的 pH增大（或减小）。若总反应的结果是消耗0H （或H+）或生成0H （或H）,则溶液的pH减小（增大）或增大（减小）。2、化学电源（ 1）

6、一次电池：只发电不充电。如：锌锰干电池，又分为酸性和碱性两种。酸性干电池是用锌制圆筒形外壳做负极，位于中央的顶端盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH4CI、ZnCl2和淀粉糊作电解质，还填有 MnO2和炭黑。其电极反应为：2+负极：Zn 2e-= Zn正极：2NH4+ + 2e- + 2MnO2= Mn 2O3 + 2NH3 + H2O+ 2+电池总反应：Zn + 2Mn O2 + 2NH4 = Mn 2O3 + 2NH3 + H2O + Zn碱性干电池一一负极是 Zn,正极是MnO2,电解质是KOH，其电极反应为：负极：Zn 2e- + 2OH-= Zn （OH） 2正极：MnO2 +

7、2e- + 2H 2O = Mn （OH） 2 + 2OH电池总反应：Zn + MnO2 + 2H2O = Zn （OH） 2 + Mn （OH） 2（ 2）二次电池：放电后可以再充电。这样的电池放电时是一个原电池,充电时是一个电解池。 铅蓄电池放电时的电极反应为：负极： Pb SO42- 2e- = PbSO4+2-正极： PbO2 4H+ SO42 2e- = PbSO4 2H2O总反应： Pb PbO2 2H 2SO4 = 2PbSO4 2H2O充电时的电极反应为：+2-阳极： PbSO4 2H2O 2e- = PbO2 4H+ SO42- （氧化反应）阴极：PbSO4 + 2e- =

8、Pb + SO42-（还原反应）总反应： 2PbSO4 2H 2O = PbO2 Pb 2H2SO4(3 )燃料电池电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等。以氢气为燃 料，氧气为氧化剂，可用酸性电解质(如稀H2SO4),也可用碱性电解质(如 KOH溶液)。当用酸性电解质时，电极反应为：负极：2H2 4e- = 4H+正极：O2 + 4e- + 4H = 2H2O总反应：2H2 +。2 = 2H2O当用碱性电解质时，电极反应为：负极：2H2 + 4OH- 4e- = 4H?0正极：O2 + 2H 2O + 4e- = 4OH总反应：2H2 +。2 = 2H2O【注意】

9、书写原电池的电极反应时，必须考虑电解质溶液中的粒子与电极产物的反应，正确反映放电前的始态和放电后的终态。3、金属的腐蚀(1) 实质：金属原子(M )失去电子而被氧化的过程，即M ne- = Mn 。(2) 类型：电化学腐蚀和化学腐蚀。匸化学腐蚀 j蚀（jg) 1 跟接触到的 的原电也反 失去电于帀1金厲跟接触到的 物质(一般是非电 :解质直接发生化 学反应而引起的 1腐蚀不纯金厲(或合金) 电解质溶筱所发生 应，较活泼金鶴原子 被氧化引起的腐蚀吸氧腐性(主要)1析氢腐蚀条件金属与非电解质直 接接触水膜中溶有0”呈 弱酸性或中性水膜較住 较强&质1-金属被氧化而腐蚀较活泼金属被氧化而Jt tk现

10、象无电流产生有微弱电流产生J d J. J- 反应式+ 3C12 2 FeCl.鱼极：2Ke正极；2H；0 + 0? +4e=40H+2e4、金属的电化学防护(1) 牺牲阳极的阴极保护法：应用原电池原理，让被保护的金属作为正极，用比被保护的金属活泼性强的金属作为负极。例如，在锅炉内壁、船舶外壳装上若干锌块，就可以保护钢铁设备一一Zn不断被腐蚀，可定期拆换，而铁得到保护。(2) 外加电流的阴极保护法：应用电解原理，让被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，两者都存在 于电解质溶液中，接外加直流电源。5、原电池的正负极的判断方法由组成原电池两极的电极材料判断。一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金

11、属或能导电的非金属4为正极。（2）根据电流方向或电子流动方向判断。电流是正极t负极；电子流动方向是负极t正极。（3）根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极， 阴离子移向负极。（4）根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生 还原反应。（5） 根据质量变化来判断。工作后，X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极放电，X极是正极，活泼性弱；反之，X极质量减小，说明 X极金属溶解，X极为负极，活泼性强。（6） 根据有无气泡产生来判断。若 X极上有气泡冒出，则说明发生了析出H2的电极反应，X极为正极， 活泼性强

12、。【归纳】1电解池（1）定义：使电流通过电解质溶液而在两极上发生氧化还原反应的过程。（2 ）构成条件：直流电源。两个电极。电解质溶液或熔融状态电解质。（3） 电极名称及反应：阴极：与电源负极相连；得电子发生还原反应。阳极：与电源正极相连；失电子发生氧化反应。（4） 电子流向：直流电源的负极t电解池的阴极，再由电解池的阳极t电源的正极。（5）电流方向：与电子流向相反。（6）离子迁移：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。2、电极的类型和判断（1）类型：金属活动顺序表中Ag以前的金属（含 Ag ）作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，成为金属电极或活性电极；金属活动顺序表中 Ag以后的金属或非金属作电

13、极时，成为惰性电极。1_活性电极(Fe、Cu、Ag 等):电极材料失电子3、电解时电极产物的判断阳极根据电极 _ 惰性电极(pt、Au、石墨)：溶液中的阴离子失电子。阴离子放电顺序：SS I Br Cl OH 含氧酸跟 溶液中的阳离子得到电子。阳离子放电顺序：Ag+、Hg+、Fe3+、Cu2+、H+ II水溶液中只考虑此部分Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+阴极根一据离子浓度很大时排在 H+前一-一活动性Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+只在熔融状态下放电【注意】(1)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。(1) 最常用、最重要的放电顺序是

14、：阳极： Cl- OH-阴极：Ag+ Cu2+ H +。K、Ca、Fe 等);Au等不(2) 电解水溶液时，K+ Al 3+不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到Na、Mg、Al等金属。4、电解原理的应用(1) 精炼铜原理：粗铜作阳极Cu -2e- = Cu 2+ , M -ne- = M n+ ( M是比铜活泼的金属杂质，如Zn、Ni、纯铜作阴极 Cu2+ + 2e- = Cu ; CuSO4溶液(含H2SO4)作电解液。比Cu活泼的Zn、Ni、Fe等杂质在阳极溶解，但其阳离子不能在阴极放电；比 Cu不活泼的Ag 能溶解，沉积于电解槽底部，形成“阳极泥”。(2) 电解冶炼活泼金属电

15、解熔融的NaCl、MgCl2、Al 2O3可冶炼Na、Mg、Al等金属。(3) 电镀练习题1、下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A、生成物总能量一定低于反应物总能量B、放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C、应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D、 同温同压下，H2 ( g) + Cl2 (g) = 2HCl (g)在光照和点燃条件下的厶 H不同2、由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高温下制备黄磷(P4)的化学方程式为：4Ca5( PO4)3F21 SiO2 (s) + 30 C (s) = 3 P4 (g) + 20 CaSiO? (s) + 30 CO (g

16、) + SiFq (g) ; H已知相同条件下：4 Ca5 ( PO4) 3F (s) + 3 SiO2 (s) = 6 Ca3 ( PO4) 2 ( s) + 2 CaSiOs ( s) + SiF4 (g); H1Ca3 (PO4) 2 (s) + 10 C (s) = P4 (g) + 6 CaO(s) + 10 CO (g); 出SiO2 (s) + CaO(s) = CaSiO3 (s); H3用厶H1 、 H 2禾廿 H 3表示 H , H = 。3、下列有关能量转换的说法正确的是(A、煤燃烧是化学能转化为热能的过程B、化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C、动物体内葡

17、萄糖被氧化成 C02是热能转化为化学能的过程D、植物通过光合作用将 C02转化为葡萄糖是太阳能转化为热能的过程 4、 在 298 K，101 kPa 时，已知：2出0（g） = O2（g） + 2出（g）; 已Cl2（g） + H2（g） = 2HCl （g）； H22C12（g） + 2H2O （g） = 4HCl （g） + O2（ g）； H3则厶H3与厶H2和厶Hl间的关系正确的是（）A、 H3 = Hi + 2 H2 B、 H3 = Hi + H2 C、A H3 = Hi-2出 D、 H3 = Hi- 出5、已知 Br2 （g）+ H2 （g）= 2HBr （g）; H= -72 k

18、J mol-1，蒸发 imol Br? （l）需要吸收的能量为 30 kJ,其他相关数据如下表：H2 （g）b2 （g）HBr （g）imol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ436a369则表中a为( )A、404B、260C、230D、2006、2SO2 (g) + 02 (g) = 2SO3 (g)反应过程的能量变化如右图所示。已知 imol SO2 (g)氧化为 imol SO3 2)的厶 H = -99 kJ mol-i。请回答下列问题：(1) 图中A、C分别表示、, E的大小对该反应的反应热有无影响？ 。.i(2) 图中 H =kJ mol-。I、Zn -MnO2干电池应用广

19、泛，其电解质溶液时ZnCl 2- NH4CI混合溶液。(1) 该电池的负极材料是 。电池工作时，电子流向 (填“正极”或“负极”)。(2) 若ZnCl2 - NH4CI混合溶液中含有杂质 Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是 。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的 。 a.NaOH b.Zn c.Fe d.NHs H2O(3) MnO 2的生产方法之一就是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应时 。若电解电路中通过 2mol电子，MnO 2的理论产量为 g。2、钢铁生锈过程发生如下反应： 2 Fe + O2 +2 H2O = 2 Fe (OH ) 2 ; 2 Fe (OH

20、 ) 2 +。2+2 H2O = 2 Fe ( OH) 3 ;2 Fe (OH ) 3 =Fe2O3 +2 出0下列说法正确的是()A、反应、中电子转移数目相等B、反应中氧化剂是氧气和水C、与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生锈蚀D、钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀3、铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1) 写出FeCb溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 (2) 若将(I)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。1右图是电解CuCl2溶液的装置，其中C、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是（）A、a为负极、b为正极B、a为阳极、b为阴极C、电解过程中，d电极质量增加D、电解过程中，氯离子浓度不变2、下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯一次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的C