化學(xué)反應(yīng)能量變化復(fù)習(xí)

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化專題一復(fù)習(xí)原電池工作原理化學(xué)電源金屬的電化學(xué)腐蝕與防護電解池工作原理化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)與能量變化化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化反應(yīng)熱焓變熱化學(xué)方程式蓋斯定律反應(yīng)熱的計算標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱中和熱及其測定燃料的充分燃燒氯堿工業(yè)精煉銅冶煉活潑金屬電鍍一次電池二次電池燃料電池知識結(jié)構(gòu)1.反應(yīng)熱與物質(zhì)能量的關(guān)系：

2.反應(yīng)熱與化學(xué)鍵鍵能的關(guān)系：

3.反應(yīng)熱與化學(xué)反應(yīng)類型的關(guān)系：△H＝反應(yīng)物的鍵能總和－生成物的鍵能總和放熱反應(yīng)：ΣE(反應(yīng)物)>ΣE(生成物)

放熱反應(yīng)：燃燒、中和，化合，金屬與酸的置換反應(yīng)吸熱反應(yīng)：C和CO2，分解，Ba(OH)2?8H2O與NH4Cl第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)吸熱反應(yīng)：ΣE(反應(yīng)物)<ΣE(生成物)

放熱反應(yīng)：△H<0吸熱反應(yīng)：

△H

>0例1：25℃、101kPa，石墨、金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；△H=－393.51kJ/molC(金剛石)+O2(g)＝CO2(g)；△H=－395.41kJ/mol據(jù)此判斷，下列說法中不正確的是（）

A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng)；

B.等質(zhì)量時，石墨的能量比金剛石的高

C.石墨比金剛石穩(wěn)定

D.金剛石的鍵能比石墨小B4.熱化學(xué)方程式書寫1.注明反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)(若為同素異形體要注明名稱)。物質(zhì)的狀態(tài)不同，能量不同，反應(yīng)中的熱效應(yīng)不同。2.注明“ΔH”的“＋”與“－”?！埃北硎驹摲磻?yīng)吸熱，“－”表示該反應(yīng)放熱。3.熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量，不表示分子個數(shù)?？梢允钦麛?shù)也可以是分數(shù)。相同物質(zhì)的同一化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計量數(shù)改變時，其ΔH也同等倍數(shù)的改變。要注明反應(yīng)的溫度和壓強，若未注明則認為是常溫常壓例2.甲烷是一種高效清潔的新能源，0.25mol甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出222.5kJ熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是（）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.燃燒熱和中和熱（1）燃燒熱:在101kPa時,1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的物質(zhì)時所放出的熱量。燃燒物的物質(zhì)的量：1mol完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定的物質(zhì)（2）中和熱：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量。研究條件：稀溶液反應(yīng)物：酸與堿生成水的物質(zhì)的量：1mol強酸與強堿的反應(yīng)中和熱都是57.3kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1CO2（g）H2O(l)SO2（g）N2(g)例3.101kPa時的辛烷的燃燒熱為5518kJ·mol－1，強酸與強堿在稀液中發(fā)生反應(yīng)時的中和熱為57.3kJ·mol－1，下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是（）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.蓋斯定律：“不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，這個總過程的熱效應(yīng)是相同的”。P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；=-2983.2

kJ/molH1試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式____________________________________P4(s、白磷)=4P(s、紅磷)；=-29.2

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

kJ/molH2例4：已知白磷和紅磷的燃燒方程式為：原電池的形成條件

二、化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能—原電池1.兩個活性不同的電極2.電解質(zhì)溶液3.導(dǎo)線相連4.自發(fā)的氧化還原反應(yīng)ABCDEF下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？CuZn酒精A硫酸銅ZnZnAZnCu稀H2SO4CCu稀硫酸

CuZn硫酸銅溶液稀硫酸CFeA正極負極CuZnH2SO4溶液eee原電池工作原理SO42–OH–H+負極失電子：電子由負極→正極（有電子）溶液中陽離子→正極（得電子）溶液中陰離子→負極Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑現(xiàn)象：負極溶解質(zhì)量減少，正極產(chǎn)生氣泡負氧正還Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑例1：在如圖所示的裝置中，a的金屬性比氫要強，b為碳棒，關(guān)于此裝置的敘述不正確的是（）A．碳棒上有氣體放出，溶液pH變大B．硫酸根離子移向a極C．電流從a極到b極D．a(chǎn)極上發(fā)生了氧化反應(yīng)b

a稀硫酸

負正C例2：在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是（）A.正極附近的SO42―離子濃度逐漸增大B.電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片C.正極有O2逸出D.銅片上有H2逸出CuZn稀硫酸負正D判斷原電池的正負極1.根據(jù)電極材料判斷(活潑金屬為負極)2.根據(jù)電極反應(yīng)式判斷(負氧正還)3.根據(jù)電子或電流的方向判斷

(電子由負極到正極,電流由正極到負極)4.根據(jù)反應(yīng)中的現(xiàn)象判斷

(質(zhì)量減小的為負極,有氣泡或增重的為正極)已知空氣－鋅電池電極反應(yīng)為：鋅片：Zn＋2OH――2e－＝ZnO＋H2O石墨：O2＋H2O＋2e－＝2OH―據(jù)此判斷，鋅片是（）

A.負極，并被氧化B.負極，并被還原

C.正極，并被氧化D.正極，并被還原把a、b、c、d四種金屬片浸泡在稀H2SO4中，用導(dǎo)線兩兩相連可以組成各種原電池。若a、b相連時，a為負極；c、d相連時，電子由c流向d；a、c相連時，電流由c流向a；b、d相時，b上產(chǎn)生氣泡。則這四種金屬的活動性順序為（）

A.a＞c＞d＞b

B.a＞c＞b＞d

C.b＞d＞c＞a

D.c＞a＞b＞dAA如右圖所示的裝置中，P棒逐漸變細，Q棒逐漸變粗，則圖P、Q、M的組成是（）P棒Q棒M溶液AZnCuH2SO4BCuFe

HClCAgZnAgNO3DZnCuCuSO4負正D1.先判斷原電池的正負極2.金屬為負極的原電池先寫負極的電極反應(yīng)式(M―ne-＝Mn+）,

正極一般為陽離子或氧氣得電子.3.原電池為燃料電池時

先寫正極的電極反應(yīng)式(O2＋2H2O＋4e-

＝4OH-）負極用總反應(yīng)式減正極可得電極反應(yīng)式的書寫書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點：1．電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；3．負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如＋4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32－形式存在）；2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性負極正極中性負極

正極堿性負極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

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

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-固體燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：

2H2+Ｏ２=2H2O

負極正極負極

正極2H2-4e-+2O2－=2H2O

O2+4e-=2O2－

2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O將鉑絲插入KOH溶液作電極，然后向兩個電極上分別通入甲烷和氧氣，可以形成原電池，由于發(fā)生的反應(yīng)類似于甲烷的燃燒，所以稱作燃料電池，根據(jù)兩極上反應(yīng)的實質(zhì)判斷，通入甲烷的一極為____，這一極的電極反應(yīng)為___________________；通入氧氣的一極為_______，電極反應(yīng)為__________________________________，總反應(yīng)為__________________________。負極CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正極O2+4e-+2H2O=4OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O銀器皿日久表面逐漸變黑色，這是由于生成硫化銀，有人設(shè)計用原電池原理加以除去，其處理方法為：將一定濃度的醋酸溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時間后，黑色會褪去而銀不會損失，反應(yīng)過程中產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體。試回答在此原電池反應(yīng)中負極發(fā)生的反應(yīng)為_____________________________正極發(fā)生的反應(yīng)為_____________________________

2Al–6e-=2Al3+3Ag2S+6e-+6H+=6Ag+3H2S↑

阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，電極材料為多孔鉑電極，其電池總反應(yīng)為：2H2+O2==2H2O，電解液為KOH溶液。（1）該電池負極應(yīng)通入

氣,正極通入_

氣,電極反應(yīng)為:負極________________________

正極________________________（2）將KOH溶液改為H2SO4溶液作電解液，電極反應(yīng)為：負極反應(yīng)為_____________________

正極反應(yīng)為_____________________氫氧2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-O2+4H++4e-=2H2O2H2

-4e-=4H+類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件溶液呈堿性或中性溶液呈酸性正極反應(yīng)負極反應(yīng)其他反應(yīng)鋼鐵的腐蝕O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+

吸氧腐蝕：Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹(Fe2O3·nH2O)食鹽水FeCA氯化銨溶液CFeA吸氧腐蝕析氫腐蝕Fe-2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑電解池的形成條件1.有外加的電源2.有陰陽兩個電極3.與電解質(zhì)溶液形成閉合回路三、電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能—電解池陰極陽極CCCuCl2溶液ee電解池工作原理Cl-OH–H+電子由負極→陰極（有電子）溶液中陽離子→陰極（得電子）溶液中陰離子→陽極（失電子）2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=Cu現(xiàn)象：陽極產(chǎn)生氯氣，陰極析出銅陽氧陰還+－Cu2+電子最后由陽極→正極Cu2++2e-=Cu2Cl--2e-=Cl2↑記筆記分析電解反應(yīng)的一般思路溶液中存在的離子兩極上的電極反應(yīng)離子的移動方向及放電順序判斷電解池的陰、陽極電極產(chǎn)物的判斷及電極反應(yīng)的書寫陽極:先看電極后看溶液

(1)活潑金屬電極:金屬電極失電子（除金和鉑)(2)惰性電極:溶液中陰離子失去電子,

失電子能力為:S2->I->Br->Cl

->OH->含氧酸根>F-陰極:溶液中陽離子得電子,得電子能力為:

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

>Al3+>Mg2+>……類型電極反應(yīng)特點實例電解對象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶液復(fù)原電解水型陰:4H++4e=2H2↑陽:4OH-—4e=O2↑+2H2ONaOH水增大①有氫有氧增原性;②無氫無氧減原性;③有氫無氧增堿性;④有氧無氫增酸性.“出什么加什么”(加入陰陽兩極逸出或析出)物質(zhì)所對應(yīng)的化合物.H2SO4Na2SO4分解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)本身減小CuCl2放H2生堿型陰:水放H2生堿;陽:電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水放O2生酸型陰:電解質(zhì)陽離子放電;陽:水放O2生酸CuSO4惰性電極電解規(guī)律：電極反應(yīng)規(guī)律與離子放電順序

陰極：化合價降低,

得電子，發(fā)生還原反應(yīng)陽極：化合價升高,

失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)①電極本身不參加反應(yīng)①若為金屬(Au、Pt除外)電極，則金屬電極失電子②一定是電解質(zhì)溶液中陽離子“爭”得電子②若為惰性電極，則溶液中陰離子“爭”失電子③陽離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+③陰離子放電順序:S2->I->Br->Cl->OH-電鍍池或精煉池電解池判斷電池極的陰陽極1.根據(jù)與電源的連接(負極-陰極，正極-陽極)2.根據(jù)電極反應(yīng)式判斷(陽氧陰還)3.根據(jù)電子或電流的方向判斷4.根據(jù)反應(yīng)中的現(xiàn)象判斷

(陰極：質(zhì)量增重的，產(chǎn)生氫氣，使酚酞溶液變紅)(陽極：質(zhì)量減少的，產(chǎn)生氧氣或氯氣)右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的()A

下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是()A．X是正極，Y是負極B．X是負極，Y是正極C．CuSO4溶液的PH值逐漸減小D．CuSO4溶液的PH值不變a

?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC電解類型舉例電極反應(yīng)溶液變化溶液復(fù)原物質(zhì)類別實例PH濃度電解水含氧酸H2SO4陽極：4OH—-4e—=O2↑+2H2O

陰極：4H++4e—=2H2↑減小增大H2O強堿NaOH增大增大活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4不變增大電解溶質(zhì)無氧酸HCl陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H++2e—=H2↑增大減小HCl不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：Cu2++2e—=Cu不變變小CuCl2溶質(zhì)和溶劑同時電解活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑增大放氫生堿新物質(zhì)HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH--4e-=O2↑+2H2O

陰極：2Cu2++4e—=2Cu減小放氧生酸新物質(zhì)CuO電解池的產(chǎn)物判斷電解精煉銅陽極：Cu-2e-

=Cu2+陰極：Cu2++2e-

=Cu比銅活潑的Zn、Ni、Fe等：活潑性在銅之后的銀、金等：Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+Fe-2e-=Fe2+不放電，成為陽極泥電解精煉銅的特點：粗銅中的銅轉(zhuǎn)到純銅上硫酸銅溶液的基本濃度保持不變電鍍池電鍍的特點：電鍍材料的選擇：陰極——待鍍金屬陽極——鍍層金屬陽極金屬轉(zhuǎn)到陰極金屬上電解質(zhì)溶液的濃度保持不變電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液電解池電鍍池原電池精煉池

NaCl溶液

硫酸溶液CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精CuABCDCuSO4溶液判斷下列裝置各屬于什么池？電解池原電池

陰極陽極判斷下列裝置各屬于什么池？正極負極如圖所示：甲、乙兩池相互串聯(lián)(1)甲池為在銅上鍍銀的裝置，則B電極名稱為_________極，電極材料是_________，A的電極反應(yīng)式為____________________________，(2)乙池中電解質(zhì)溶液為NaCl溶液則Pt極電極反應(yīng)式為________________________，若在乙池中滴入少量酚酞試液，電解一段時間，鐵極附近呈______色甲乙ABFePt負正陰陰陽陽陽銀Ag++e-=Ag紅2Cl--2e-=Cl2↑有關(guān)電解的計算——電子守恒規(guī)律應(yīng)用電解的一般的產(chǎn)物陰極：Cu→2e-

Ag→e-H2→2e-陽極：Cl2→2e-