化学反应能量变化复习

化学反应中的能量变化专题一复习原电池工作原理化学电源金属的电化学腐蚀与防护电解池工作原理化学反应中的热效应化学反应与能量变化化学能与电能的相互转化反应热焓变热化学方程式盖斯定律反应热的计算标准燃烧热中和热及其测定燃料的充分燃烧氯碱工业精炼铜冶炼活泼金属电镀一次电池二次电池燃料电池知识结构1.反应热与物质能量的关系：

2.反应热与化学键键能的关系：

3.反应热与化学反应类型的关系：△H＝反应物的键能总和－生成物的键能总和放热反应：ΣE(反应物)>ΣE(生成物)

放热反应：燃烧、中和，化合，金属与酸的置换反应吸热反应：C和CO2，分解，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl第一单元化学反应中的热效应吸热反应：ΣE(反应物)<ΣE(生成物)

放热反应：△H<0吸热反应：

△H

>0例1：25℃、101kPa，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；△H=－393.51kJ/molC(金刚石)+O2(g)＝CO2(g)；△H=－395.41kJ/mol据此判断，下列说法中不正确的是（）

A.由石墨制备金刚石是吸热反应；

B.等质量时，石墨的能量比金刚石的高

C.石墨比金刚石稳定

D.金刚石的键能比石墨小B4.热化学方程式书写1.注明反应中各物质的聚集状态(若为同素异形体要注明名称)。物质的状态不同，能量不同，反应中的热效应不同。2.注明“ΔH”的“＋”与“－”。“＋”表示该反应吸热，“－”表示该反应放热。3.热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示物质的量，不表示分子个数。可以是整数也可以是分数。相同物质的同一化学反应，当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数的改变。要注明反应的温度和压强，若未注明则认为是常温常压例2.甲烷是一种高效清洁的新能源，0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是（）A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-890kJ/molB.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+890kJ/molC.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ/molD.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890kJ/molC5.燃烧热和中和热（1）燃烧热:在101kPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定的物质时所放出的热量。燃烧物的物质的量：1mol完全燃烧,产物是稳定的物质（2）中和热：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1mol水时所放出的热量。研究条件：稀溶液反应物：酸与碱生成水的物质的量：1mol强酸与强碱的反应中和热都是57.3kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1CO2（g）H2O(l)SO2（g）N2(g)例3.101kPa时的辛烷的燃烧热为5518kJ·mol－1，强酸与强碱在稀液中发生反应时的中和热为57.3kJ·mol－1，下列热化学方程式书写正确的是（）①C8H18（l）+25/2O2（g）=8CO2（g）+9H2O（g）△H=－5518kJ·mol－1②2C8H18（l）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（l）△H=－11036kJ·mol－1③H++OH－

=H2O；△H=－57.3kJ·mol－1④2NaOH（aq）+H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）+2H2O（l）；△H=-57.3kJ·mol－1A．①③ B．②③ C．②④ D．只有②例D6.盖斯定律：“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；=-2983.2

kJ/molH1试写出白磷转化为红磷的热化学方程式____________________________________P4(s、白磷)=4P(s、红磷)；=-29.2

kJ/molHP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；=-738.5

kJ/molH2例4：已知白磷和红磷的燃烧方程式为：原电池的形成条件

二、化学能转化成电能—原电池1.两个活性不同的电极2.电解质溶液3.导线相连4.自发的氧化还原反应ABCDEF下列哪些装置能构成原电池？CuZn酒精A硫酸铜ZnZnAZnCu稀H2SO4CCu稀硫酸

CuZn硫酸铜溶液稀硫酸CFeA正极负极CuZnH2SO4溶液eee原电池工作原理SO42–OH–H+负极失电子：电子由负极→正极（有电子）溶液中阳离子→正极（得电子）溶液中阴离子→负极Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑现象：负极溶解质量减少，正极产生气泡负氧正还Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑例1：在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的叙述不正确的是（）A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大B．硫酸根离子移向a极C．电流从a极到b极D．a极上发生了氧化反应b

a稀硫酸

负正C例2：在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（）A.正极附近的SO42―离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片C.正极有O2逸出D.铜片上有H2逸出CuZn稀硫酸负正D判断原电池的正负极1.根据电极材料判断(活泼金属为负极)2.根据电极反应式判断(负氧正还)3.根据电子或电流的方向判断

(电子由负极到正极,电流由正极到负极)4.根据反应中的现象判断

(质量减小的为负极,有气泡或增重的为正极)已知空气－锌电池电极反应为：锌片：Zn＋2OH――2e－＝ZnO＋H2O石墨：O2＋H2O＋2e－＝2OH―据此判断，锌片是（）

A.负极，并被氧化B.负极，并被还原

C.正极，并被氧化D.正极，并被还原把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电子由c流向d；a、c相连时，电流由c流向a；b、d相时，b上产生气泡。则这四种金属的活动性顺序为（）

A.a＞c＞d＞b

B.a＞c＞b＞d

C.b＞d＞c＞a

D.c＞a＞b＞dAA如右图所示的装置中，P棒逐渐变细，Q棒逐渐变粗，则图P、Q、M的组成是（）P棒Q棒M溶液AZnCuH2SO4BCuFe

HClCAgZnAgNO3DZnCuCuSO4负正D1.先判断原电池的正负极2.金属为负极的原电池先写负极的电极反应式(M―ne-＝Mn+）,

正极一般为阳离子或氧气得电子.3.原电池为燃料电池时

先写正极的电极反应式(O2＋2H2O＋4e-

＝4OH-）负极用总反应式减正极可得电极反应式的书写书写电极反应式应注意以下几点：1．电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关（如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32－形式存在）；2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-固体燃料电池介质电池反应：

2H2+Ｏ２=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O将铂丝插入KOH溶液作电极，然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气，可以形成原电池，由于发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称作燃料电池，根据两极上反应的实质判断，通入甲烷的一极为____，这一极的电极反应为___________________；通入氧气的一极为_______，电极反应为__________________________________，总反应为__________________________。负极CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正极O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的醋酸溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失，反应过程中产生有臭鸡蛋气味的气体。试回答在此原电池反应中负极发生的反应为_____________________________正极发生的反应为_____________________________

2Al–6e-=2Al3+3Ag2S+6e-+6H+=6Ag+3H2S↑

阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，电极材料为多孔铂电极，其电池总反应为：2H2+O2==2H2O，电解液为KOH溶液。（1）该电池负极应通入

气,正极通入_

气,电极反应为:负极________________________

正极________________________（2）将KOH溶液改为H2SO4溶液作电解液，电极反应为：负极反应为_____________________

正极反应为_____________________氢氧2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-O2+4H++4e-=2H2O2H2

-4e-=4H+类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件溶液呈碱性或中性溶液呈酸性正极反应负极反应其他反应钢铁的腐蚀O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+

吸氧腐蚀：Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3·nH2O)食盐水FeCA氯化铵溶液CFeA吸氧腐蚀析氢腐蚀Fe-2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑电解池的形成条件1.有外加的电源2.有阴阳两个电极3.与电解质溶液形成闭合回路三、电能转化成化学能—电解池阴极阳极CCCuCl2溶液ee电解池工作原理Cl-OH–H+电子由负极→阴极（有电子）溶液中阳离子→阴极（得电子）溶液中阴离子→阳极（失电子）2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=Cu现象：阳极产生氯气，阴极析出铜阳氧阴还+－Cu2+电子最后由阳极→正极Cu2++2e-=Cu2Cl--2e-=Cl2↑记笔记分析电解反应的一般思路溶液中存在的离子两极上的电极反应离子的移动方向及放电顺序判断电解池的阴、阳极电极产物的判断及电极反应的书写阳极:先看电极后看溶液

(1)活泼金属电极:金属电极失电子（除金和铂)(2)惰性电极:溶液中阴离子失去电子,

失电子能力为:S2->I->Br->Cl

->OH->含氧酸根>F-阴极:溶液中阳离子得电子,得电子能力为:

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）

>Al3+>Mg2+>……类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴:4H++4e=2H2↑阳:4OH-—4e=O2↑+2H2ONaOH水增大①有氢有氧增原性;②无氢无氧减原性;③有氢无氧增碱性;④有氧无氢增酸性.“出什么加什么”(加入阴阳两极逸出或析出)物质所对应的化合物.H2SO4Na2SO4分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质本身减小CuCl2放H2生碱型阴:水放H2生碱;阳:电解质阴离子放电NaCl电解质和水放O2生酸型阴:电解质阳离子放电;阳:水放O2生酸CuSO4惰性电极电解规律：电极反应规律与离子放电顺序

阴极：化合价降低,

得电子，发生还原反应阳极：化合价升高,

失电子，发生氧化反应①电极本身不参加反应①若为金属(Au、Pt除外)电极，则金属电极失电子②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子②若为惰性电极，则溶液中阴离子“争”失电子③阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+③阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH-电镀池或精炼池电解池判断电池极的阴阳极1.根据与电源的连接(负极-阴极，正极-阳极)2.根据电极反应式判断(阳氧阴还)3.根据电子或电流的方向判断4.根据反应中的现象判断

(阴极：质量增重的，产生氢气，使酚酞溶液变红)(阳极：质量减少的，产生氧气或氯气)右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的()A

下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是()A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小D．CuSO4溶液的PH值不变a

•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC电解类型举例电极反应溶液变化溶液复原物质类别实例PH浓度电解水含氧酸H2SO4阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O

阴极：4H++4e—=2H2↑减小增大H2O强碱NaOH增大增大活泼金属的含氧酸盐Na2SO4不变增大电解溶质无氧酸HCl阳极：2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：2H++2e—=H2↑增大减小HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：Cu2++2e—=Cu不变变小CuCl2溶质和溶剂同时电解活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑增大放氢生碱新物质HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O

阴极：2Cu2++4e—=2Cu减小放氧生酸新物质CuO电解池的产物判断电解精炼铜阳极：Cu-2e-

=Cu2+阴极：Cu2++2e-

=Cu比铜活泼的Zn、Ni、Fe等：活泼性在铜之后的银、金等：Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+Fe-2e-=Fe2+不放电，成为阳极泥电解精炼铜的特点：粗铜中的铜转到纯铜上硫酸铜溶液的基本浓度保持不变电镀池电镀的特点：电镀材料的选择：阴极——待镀金属阳极——镀层金属阳极金属转到阴极金属上电解质溶液的浓度保持不变电镀液——含有镀层金属离子的溶液电解池电镀池原电池精炼池

NaCl溶液

硫酸溶液CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精CuABCDCuSO4溶液判断下列装置各属于什么池？电解池原电池

阴极阳极判断下列装置各属于什么池？正极负极如图所示：甲、乙两池相互串联(1)甲池为在铜上镀银的装置，则B电极名称为_________极，电极材料是_________，A的电极反应式为____________________________，(2)乙池中电解质溶液为NaCl溶液则Pt极电极反应式为________________________，若在乙池中滴入少量酚酞试液，电解一段时间，铁极附近呈______色甲乙ABFePt负正阴阴阳阳阳银Ag++e-=Ag红2Cl--2e-=Cl2↑有关电解的计算——电子守恒规律应用电解的一般的产物阴极：Cu→2e-

Ag→e-H2→2e-阳极：Cl2→2e-