《化學反應與能量轉化》知識總結

1、學習必備歡迎下載第一章化學反應與能量轉化知識點總結第一節(jié)化學反應的熱效應1、吸收能量E1反應物舊化學鍵斷裂新化學鍵斷裂生成物（總能量E 反）（總能量E 生 ）放出能量E2E 反 E 生 或 E1E2，反應吸收能量； E 反 E 生 或 E1 E2，反應放出能量；2、化學反應的反應熱H生成物的總能量反應物的總能量反應物的鍵能總和生成物的鍵能總和3、判斷一個熱化學方程式是否正確，主要應從以下幾個方面入手：（ 1）各物質的化學式是否正確，方程式是否符合客觀事實；（ 2）各物質的聚集狀態(tài)是否注明；（ 3）方程式是否配平；（ 4）反應熱 H 是否與方程式中各物質的化學計量數相對應，其符號和數值是否正確。

2、4、中和熱：稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1mol H 2O，這時的反應熱叫做中和熱。燃燒熱：在 101kPa 時， 1mol 純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱?！咀⒁狻俊吧煞€(wěn)定的氧化物 ”是指燃燒產物不能再燃燒且狀態(tài)穩(wěn)定 如 CCO 2CO 所放出學習必備歡迎下載（ g）（不是 CO）、H2H2O（l ）（不是水蒸氣）等 。5、蓋斯定律熱化學方程式間可以進行 “ ”“”等數學運算，H 同樣也可以進行 “ ”“”等數學運算。比較物質的穩(wěn)定性：對于物質的穩(wěn)定性而言，存在著 “能量越低越穩(wěn)定 ”的規(guī)律。對于同素異形體或同分異構體， 可依據蓋斯定律得出其相互轉化

3、的熱化學方程式，若為放熱反應，則生成物的能量低，生成物穩(wěn)定；反之，則反應物穩(wěn)定。例如， C（石墨， s）= C（金剛石， s）；H = +1.90 kJ mol·-1，可知由石墨制備金剛石是吸熱反應； 等質量時，石墨的能量比金剛石的能量低， 即石墨比金剛石穩(wěn)定。6、依據規(guī)律、經驗和常識直接判斷不同反應的 H 的大小。如：a.吸熱反應的 H 肯定比放熱反應的大（前者大于 0，后者小于 0）； b.2mol A 物質燃燒放出的熱量肯定比 1molA 物質燃燒放出的熱量多；c.等質量的 C 完全燃燒生成 CO2 所放出的熱量肯定比不完全燃燒生成的熱量多；d.等量的 H2 （g）燃燒生成 H

4、2O（l ）比生成 H2O（g）放出的熱量多；e生成等物質的量的水時，強酸和強堿的稀溶液反應肯定比弱酸和強堿、弱堿和強酸、弱酸和弱堿的稀溶液反應放出的熱量多， 等等。遇到以上情況就可以直接比較。7、反應熱的簡單計算（ 1）依據熱化學方程式計算熱化學方程式中 H 與各反應物和生成物的物質的量（質量、體積等）對應成比例。（ 2）依據蓋斯定律計算將兩個或兩個以上的熱化學方程式包括其H（乘以某個數后）相加或相減而得出一個新的熱化學方程式。（ 3）依據鍵能計算 H 等于反應物中的鍵能總和與生成物中的鍵能總和的差。學習必備歡迎下載第二節(jié) 電能轉化為化學能 電解1、電解池（1）定義：使電流通過電解質溶液而在

5、兩極上發(fā)生氧化還原反應的過程。（2）構成條件：直流電源。兩個電極。電解質溶液或熔融狀態(tài)電解質。（3）電極名稱及反應：陰極：與電源負極相連；得電子發(fā)生還原反應。陽極：與電源正極相連；失電子發(fā)生氧化反應。（4）電子流向：直流電源的負極 電解池的陰極， 再由電解池的陽極 電源的正極。（5）電流方向：與電子流向相反。（6）離子遷移：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。2、電極的類型和判斷（1）類型：金屬活動順序表中Ag 以前的金屬（含Ag）作電極時，由于金屬本身可以參與陽極反應，成為金屬電極或活性電極；金屬活動順序表中Ag 以后的金屬或非金屬作電極時， 成為惰性電極。（2）陰、陽極的判斷與電源正極相連電極

6、溶解或產生O2、 Cl 2陰離子移向陽極發(fā)生氧化反應陽離子移向陰極發(fā)生還原反應與電源負極相連析出金屬或產生H2學習必備歡迎下載3、電解時電極產物的判斷活性電極（ Fe、Cu、 Ag 等）：電極材料失電子根據陽極電極惰性電極（ Pt、Au 、石墨）：溶液中的陰離子失電子。陰離子放電順序： S2- I- Br- Cl - OH- 含氧酸跟溶液中的陽離子得到電子。陽離子放電順序： Ag+、Hg+、Fe3+、Cu2+、H+ 水溶液中只考慮此部分陰極根據離子Pb2+、Sn2+、Fe2+、 Zn2+活動性濃度很大時排在 H+前Al 3+、Mg 2+、Na+、Ca2+、K +只在熔融狀態(tài)下放電【注意】（1）

7、陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液（或熔融電解質）中的陽離子放電。（ 2）最常用、最重要的放電順序是： 陽極：Cl- OH- 陰極：Ag+ Cu2+ H+。（ 3）電解水溶液時， K + Al 3+ 不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到 K、 Ca、 Na、Mg 、 Al 等金屬。4、電解原理的應用（ 1）精煉銅原理：粗銅作陽極2+n+Cu 2e- = Cu，M（M 是比銅活潑的金屬雜質，ne- = M如 Zn、Ni 、Fe 等）；純銅作陰極 Cu2+ + 2e- = Cu ； CuSO4 溶液（含 H2SO4）作電解液。比 Cu 活潑的 Zn、Ni 、 Fe 等雜質

8、在陽極溶解，但其陽離子不能在陰極放電；比Cu 不活潑的 Ag、 Au 等不能溶解，沉積于電解槽底部，形成“陽極泥 ”。（ 2）電解冶煉活潑金屬電解熔融的 NaCl、MgCl 2、Al 2O3 可冶煉 Na、 Mg、 Al 等金屬。學習必備歡迎下載（3）電鍍第三節(jié) 化學能轉化為電能 電池1、原電池（ 1）定義：把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。（ 2）基本組成：由電極材料和電解質溶液形成兩個半電池，兩個隔離的半電池通過鹽橋連接。（ 3）工作條件： 兩個活潑性不同的電極； 電解質溶液； 形成閉合回路 （或在溶液中接觸）。（ 4）電極判斷：較活潑的金屬電極為負極，電子流出的電極為負極，發(fā)生氧化反應的電極為負

9、極；較不活潑的電極為正極，電子流入的電極為正極，發(fā)生還原反應的電極為正極。（ 5）電子流向：負極 正極；電流方向：正極 負極；離子遷移：陽離子 正極。（ 6）電極反應和總反應：原電池將一個完整的氧化還原反應分為兩個半反應，負極一定是發(fā)生氧化反應， 正極發(fā)生還原反應， 一般將兩個電極反應中得失電子的數目寫為相同，相加便得到總反應方程式。（ 7） pH 變化規(guī)律：若電極反應消耗 OH-（或 H+），則電極周圍溶液的 pH 減?。ɑ蛟龃螅?，若電極反應生成 OH-（或 H+），則電極周圍的溶液的 pH 增大（或減?。?。若總反應的結果是消耗 OH-（或 H+）或生成 OH-（或 H+），則溶液的 pH減

10、?。ㄔ龃螅┗蛟龃螅p小） 。2、化學電源（ 1）一次電池：只發(fā)電不充電。如：鋅錳干電池，又分為酸性和堿性兩種。酸性干電池 是用鋅制圓筒形外殼做負極， 位于中央的頂端蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周圍填充 NH 4Cl、ZnCl 2 和淀粉糊作電解質，還填有 MnO 2 和炭黑。其電極反應為：負極： Zn 2e- Zn2+學習必備歡迎下載正極： 2NH4+2e-2MnO 2Mn 2O32NH3H2O電池總反應：Zn2MnO22NH 4+Mn 2O3 2NH 3H2OZn2+堿性干電池 負極是 Zn，正極是 MnO 2，電解質是 KOH ，其電極反應為：負極： Zn 2e- 2OH- Zn（OH）2

11、正極： MnO2 2e- 2H2O Mn （OH）2 2OH-電池總反應：ZnMnO2 2H2O（OH）2Mn（OH） 2Zn（2）二次電池：放電后可以再充電。這樣的電池放電時是一個原電池，充電時是一個電解池。鉛蓄電池放電時的電極反應為：負極： Pb SO2- 2e- PbSO44正極： PbO2 4H+ SO42- 2e- PbSO4 2H2O總反應： Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O充電時的電極反應為：陽極：PbSO4 2H2O 2e- PbO2 4H+ SO42- （氧化反應）陰極： PbSO42e- Pb SO42-（還原反應）總反應： 2PbSO4 2H2O Pb

12、O2 Pb 2H2SO4（3）燃料電池 電極材料一般為活性電極， 具有很強的催化活性， 如鉑電極、活性炭電極等。以氫氣為燃料，氧氣為氧化劑，可用酸性電解質（如稀H2SO4），也可用堿性電解質（如KOH 溶液）。當用酸性電解質時，電極反應為：負極： 2H2 4e- 4H+正極： O2 4e- 4H+ 2H2O總反應： 2H2 O2 2H2O當用堿性電解質時，電極反應為：負極： 2H2 4OH- 4e- 4H2O正極： O2 2H2O 4e- 4OH-總反應： 2H2 O2 2H2O【注意】書寫原電池的電極反應時， 必須考慮電解質溶液中的粒子與電極產物的反應，正確反映放電前的始態(tài)和放電后的終態(tài)。學

13、習必備歡迎下載3、金屬的腐蝕n+（1）實質：金屬原子（ M ）失去電子而被氧化的過程， 即 M ne- M。4、金屬的電化學防護（1）犧牲陽極的陰極保護法：應用原電池原理，讓被保護的金屬作為正極，用比被保護的金屬活潑性強的金屬作為負極。 例如，在鍋爐內壁、船舶外殼裝上若干鋅塊，就可以保護鋼鐵設備 Zn 不斷被腐蝕，可定期拆換，而鐵得到保護。（2）外加電流的陰極保護法：應用電解原理，讓被保護的金屬作陰極，惰性電極作輔助陽極，兩者都存在于電解質溶液中，接外加直流電源。5、原電池的正負極的判斷方法（1）由組成原電池兩極的電極材料判斷。一般是活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。（2）根據電流方向或電子流動方向判斷。電流是正極負極；電子流動方向學習必備歡迎下載是負極 正極。（3）根據原電池里電解質溶液內離子的定向流動方向判斷。在原電池的電解質溶液內，陽離子移向正極，陰離子移向負極。（4）根據原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。原電池的負極總是失電子發(fā)生氧化反應，其正極總是得電子