山東科技版高二化學(xué)(選修)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化知識(shí)點(diǎn)總結(jié)及練習(xí)

1、知識(shí)點(diǎn)總結(jié)1、E反v E生或Ei E2,反應(yīng)吸收能量；E反E生或EivE2,反應(yīng)放出能量;2、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 H =生成物的總能量一反應(yīng)物的總能量=反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和3、判斷一個(gè)熱化學(xué)方程式是否正確，主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：（1）各物質(zhì)的化學(xué)式是否正確，方程式是否符合客觀事實(shí)；（2）各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否注明；（3）方程式是否配平；（4）反應(yīng)熱 H是否與方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)，其符號(hào)和數(shù)值是否正確。4、 中和熱：稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成imol H2O，這時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱。燃燒熱：在1O1kPa時(shí)，imol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，

2、叫做該物質(zhì)的燃燒熱?！咀⒁狻俊吧煞€(wěn)定的氧化物”是指燃燒產(chǎn)物不能再燃燒且狀態(tài)穩(wěn)定如C-CO2 （ g）（不是CO）、H2TH2O （I）（不是水蒸氣）等 。5、蓋斯定律熱化學(xué)方程式間可以進(jìn)行“ + ”“”等數(shù)學(xué)運(yùn)算， H同樣也可以進(jìn)行“ + ” “”等數(shù)學(xué)運(yùn)算。比較物質(zhì)的穩(wěn)定性：對(duì)于物質(zhì)的穩(wěn)定性而言，存在著“能量越低越穩(wěn)定”的規(guī)律。對(duì)于同素異形體或同分 異構(gòu)體，可依據(jù)蓋斯定律得出其相互轉(zhuǎn)化的熱化學(xué)方程式，若為放熱反應(yīng)，則生成物的能量低，生成物穩(wěn)定； 反之，則反應(yīng)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(yīng)；等質(zhì)

3、量時(shí)，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(jù)規(guī)律、經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)直接判斷不同反應(yīng)的H的大小。如：a. 吸熱反應(yīng)的 H肯定比放熱反應(yīng)的大（前者大于0，后者小于0）；b. 2mol A物質(zhì)燃燒放出的熱量肯定比1molA物質(zhì)燃燒放出的熱量多；c. 等質(zhì)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CO所放出的熱量多；d. 等量的H2 （g）燃燒生成 出0 （l）比生成H2O （g）放出的熱量多；e. 生成等物質(zhì)的量的水時(shí)，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液反應(yīng)肯定比弱酸和強(qiáng)堿、弱堿和強(qiáng)酸、弱酸和弱堿的稀 溶液反應(yīng)放出的熱量多，等等。遇到以上情況就可以直接比較。7、反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算1）依據(jù)熱化

4、學(xué)方程式計(jì)算熱化學(xué)方程式中厶H與各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量（質(zhì)量、體積等）對(duì)應(yīng)成比例。2）依據(jù)蓋斯定律計(jì)算將兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱化學(xué)方程式包括其H （乘以某個(gè)數(shù)后）相加或相減而得出一個(gè)新的熱化學(xué)方程式。3）依據(jù)鍵能計(jì)算H 等于反應(yīng)物中的鍵能總和與生成物中的鍵能總和的差。1、原電池（ 1）定義：把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。（ 2）基本組成：由電極材料和電解質(zhì)溶液形成兩個(gè)半電池，兩個(gè)隔離的半電池通過(guò)鹽橋連接。（3）工作條件：兩個(gè)活潑性不同的電極；電解質(zhì)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(fù)極，電子流出的電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極； 較不活潑的電極為正極，

5、電子流入的電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極。（5）電子流向：負(fù)極t正極； 電流方向：正極t負(fù)極； 離子遷移：陽(yáng)離子t正極。（ 6）電極反應(yīng)和總反應(yīng)： 原電池將一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)， 負(fù)極一定是發(fā)生氧化反應(yīng)， 正 極發(fā)生還原反應(yīng)，一般將兩個(gè)電極反應(yīng)中得失電子的數(shù)目寫為相同，相加便得到總反應(yīng)方程式。（7） pH變化規(guī)律：若電極反應(yīng)消耗 0H （或H+）,則電極周圍溶液的 pH減?。ɑ蛟龃螅?，若電極反應(yīng)生成0H （或H+）,則電極周圍的溶液的 pH增大（或減?。?。若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗0H （或H+）或生成0H （或H）,則溶液的pH減?。ㄔ龃螅┗蛟龃螅p?。?。2、化學(xué)電源（ 1）

6、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(fù)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NH4CI、ZnCl2和淀粉糊作電解質(zhì)，還填有 MnO2和炭黑。其電極反應(yīng)為：2+負(fù)極：Zn 2e-= Zn正極：2NH4+ + 2e- + 2MnO2= Mn 2O3 + 2NH3 + H2O+ 2+電池總反應(yīng)：Zn + 2Mn O2 + 2NH4 = Mn 2O3 + 2NH3 + H2O + Zn堿性干電池一一負(fù)極是 Zn,正極是MnO2,電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)為：負(fù)極：Zn 2e- + 2OH-= Zn （OH） 2正極：MnO2 +

7、2e- + 2H 2O = Mn （OH） 2 + 2OH電池總反應(yīng)：Zn + MnO2 + 2H2O = Zn （OH） 2 + Mn （OH） 2（ 2）二次電池：放電后可以再充電。這樣的電池放電時(shí)是一個(gè)原電池,充電時(shí)是一個(gè)電解池。 鉛蓄電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為：負(fù)極： Pb SO42- 2e- = PbSO4+2-正極： PbO2 4H+ SO42 2e- = PbSO4 2H2O總反應(yīng)： Pb PbO2 2H 2SO4 = 2PbSO4 2H2O充電時(shí)的電極反應(yīng)為：+2-陽(yáng)極： PbSO4 2H2O 2e- = PbO2 4H+ SO42- （氧化反應(yīng)）陰極：PbSO4 + 2e- =

8、Pb + SO42-（還原反應(yīng)）總反應(yīng)： 2PbSO4 2H 2O = PbO2 Pb 2H2SO4(3 )燃料電池電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)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(zhì)(如稀H2SO4),也可用堿性電解質(zhì)(如 KOH溶液)。當(dāng)用酸性電解質(zhì)時(shí)，電極反應(yīng)為：負(fù)極：2H2 4e- = 4H+正極：O2 + 4e- + 4H = 2H2O總反應(yīng)：2H2 +。2 = 2H2O當(dāng)用堿性電解質(zhì)時(shí)，電極反應(yīng)為：負(fù)極：2H2 + 4OH- 4e- = 4H?0正極：O2 + 2H 2O + 4e- = 4OH總反應(yīng)：2H2 +。2 = 2H2O【注意】

9、書寫原電池的電極反應(yīng)時(shí)，必須考慮電解質(zhì)溶液中的粒子與電極產(chǎn)物的反應(yīng)，正確反映放電前的始態(tài)和放電后的終態(tài)。3、金屬的腐蝕(1) 實(shí)質(zhì)：金屬原子(M )失去電子而被氧化的過(guò)程，即M ne- = Mn 。(2) 類型：電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕。匸化學(xué)腐蝕 j蝕（jg) 1 跟接觸到的 的原電也反 失去電于帀1金厲跟接觸到的 物質(zhì)(一般是非電 :解質(zhì)直接發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)而引起的 1腐蝕不純金厲(或合金) 電解質(zhì)溶筱所發(fā)生 應(yīng)，較活潑金鶴原子 被氧化引起的腐蝕吸氧腐性(主要)1析氫腐蝕條件金屬與非電解質(zhì)直 接接觸水膜中溶有0”呈 弱酸性或中性水膜較住 較強(qiáng)&質(zhì)1-金屬被氧化而腐蝕較活潑金屬被氧化而Jt tk現(xiàn)

10、象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生J d J. J- 反應(yīng)式+ 3C12 2 FeCl.魚極：2Ke正極；2H；0 + 0? +4e=40H+2e4、金屬的電化學(xué)防護(hù)(1) 犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：應(yīng)用原電池原理，讓被保護(hù)的金屬作為正極，用比被保護(hù)的金屬活潑性強(qiáng)的金屬作為負(fù)極。例如，在鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼裝上若干鋅塊，就可以保護(hù)鋼鐵設(shè)備一一Zn不斷被腐蝕，可定期拆換，而鐵得到保護(hù)。(2) 外加電流的陰極保護(hù)法：應(yīng)用電解原理，讓被保護(hù)的金屬作陰極，惰性電極作輔助陽(yáng)極，兩者都存在 于電解質(zhì)溶液中，接外加直流電源。5、原電池的正負(fù)極的判斷方法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(fù)極，活潑性較弱的金

11、屬或能導(dǎo)電的非金屬4為正極。（2）根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電流是正極t負(fù)極；電子流動(dòng)方向是負(fù)極t正極。（3）根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子移向正極， 陰離子移向負(fù)極。（4）根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其正極總是得電子發(fā)生 還原反應(yīng)。（5） 根據(jù)質(zhì)量變化來(lái)判斷。工作后，X極質(zhì)量增加，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在X極放電，X極是正極，活潑性弱；反之，X極質(zhì)量減小，說(shuō)明 X極金屬溶解，X極為負(fù)極，活潑性強(qiáng)。（6） 根據(jù)有無(wú)氣泡產(chǎn)生來(lái)判斷。若 X極上有氣泡冒出，則說(shuō)明發(fā)生了析出H2的電極反應(yīng)，X極為正極， 活潑性強(qiáng)

12、?！練w納】1電解池（1）定義：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在兩極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。（2 ）構(gòu)成條件：直流電源。兩個(gè)電極。電解質(zhì)溶液或熔融狀態(tài)電解質(zhì)。（3） 電極名稱及反應(yīng)：陰極：與電源負(fù)極相連；得電子發(fā)生還原反應(yīng)。陽(yáng)極：與電源正極相連；失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。（4） 電子流向：直流電源的負(fù)極t電解池的陰極，再由電解池的陽(yáng)極t電源的正極。（5）電流方向：與電子流向相反。（6）離子遷移：陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。2、電極的類型和判斷（1）類型：金屬活動(dòng)順序表中Ag以前的金屬（含 Ag ）作電極時(shí)，由于金屬本身可以參與陽(yáng)極反應(yīng)，成為金屬電極或活性電極；金屬活動(dòng)順序表中 Ag以后的金屬或非金屬作電

13、極時(shí)，成為惰性電極。1_活性電極(Fe、Cu、Ag 等):電極材料失電子3、電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷陽(yáng)極根據(jù)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：SS I Br Cl OH 含氧酸跟 溶液中的陽(yáng)離子得到電子。陽(yáng)離子放電順序：Ag+、Hg+、Fe3+、Cu2+、H+ II水溶液中只考慮此部分Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+陰極根一據(jù)離子濃度很大時(shí)排在 H+前一-一活動(dòng)性Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+只在熔融狀態(tài)下放電【注意】(1)陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽(yáng)離子放電。(1) 最常用、最重要的放電順序是

14、：陽(yáng)極： Cl- OH-陰極：Ag+ Cu2+ H +。K、Ca、Fe 等);Au等不(2) 電解水溶液時(shí)，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Na、Mg、Al等金屬。4、電解原理的應(yīng)用(1) 精煉銅原理：粗銅作陽(yáng)極Cu -2e- = Cu 2+ , M -ne- = M n+ ( M是比銅活潑的金屬雜質(zhì)，如Zn、Ni、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(zhì)在陽(yáng)極溶解，但其陽(yáng)離子不能在陰極放電；比 Cu不活潑的Ag 能溶解，沉積于電解槽底部，形成“陽(yáng)極泥”。(2) 電解冶煉活潑金屬電

15、解熔融的NaCl、MgCl2、Al 2O3可冶煉Na、Mg、Al等金屬。(3) 電鍍練習(xí)題1、下列與化學(xué)反應(yīng)能量變化相關(guān)的敘述正確的是()A、生成物總能量一定低于反應(yīng)物總能量B、放熱反應(yīng)的反應(yīng)速率總是大于吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率C、應(yīng)用蓋斯定律，可計(jì)算某些難以直接測(cè)量的反應(yīng)焓變D、 同溫同壓下，H2 ( g) + Cl2 (g) = 2HCl (g)在光照和點(diǎn)燃條件下的厶 H不同2、由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高溫下制備黃磷(P4)的化學(xué)方程式為：4Ca5( PO4)3F21 SiO2 (s) + 30 C (s) = 3 P4 (g) + 20 CaSiO? (s) + 30 CO (g

16、) + SiFq (g) ; H已知相同條件下：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、下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說(shuō)法正確的是(A、煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程B、化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能C、動(dòng)物體內(nèi)葡

17、萄糖被氧化成 C02是熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程D、植物通過(guò)光合作用將 C02轉(zhuǎn)化為葡萄糖是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程 4、 在 298 K，101 kPa 時(shí)，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則厶H3與厶H2和厶Hl間的關(guān)系正確的是（）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，蒸發(fā) imol Br? （l）需要吸收的能量為 30 kJ,其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：H2 （g）b2 （g）HBr （g）imol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJ436a369則表中a為( )A、404B、260C、230D、2006、2SO2 (g) + 02 (g) = 2SO3 (g)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如右圖所示。已知 imol SO2 (g)氧化為 imol SO3 2)的厶 H = -99 kJ mol-i。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 圖中A、C分別表示、, E的大小對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無(wú)影響？ 。.i(2) 圖中 H =kJ mol-。I、Zn -MnO2干電池應(yīng)用廣

19、泛，其電解質(zhì)溶液時(shí)ZnCl 2- NH4CI混合溶液。(1) 該電池的負(fù)極材料是 。電池工作時(shí)，電子流向 (填“正極”或“負(fù)極”)。(2) 若ZnCl2 - NH4CI混合溶液中含有雜質(zhì) Cu2+，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是 。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的 。 a.NaOH b.Zn c.Fe d.NHs H2O(3) MnO 2的生產(chǎn)方法之一就是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)時(shí) 。若電解電路中通過(guò) 2mol電子，MnO 2的理論產(chǎn)量為 g。2、鋼鐵生銹過(guò)程發(fā)生如下反應(yīng)： 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下列說(shuō)法正確的是()A、反應(yīng)、中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等B、反應(yīng)中氧化劑是氧氣和水C、與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生銹蝕D、鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕3、鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取?1) 寫出FeCb溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式 (2) 若將(I)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。1右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中C、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷正確的是（）A、a為負(fù)極、b為正極B、a為陽(yáng)極、b為陰極C、電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加D、電解過(guò)程中，氯離子濃度不變2、下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯一次分別盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的C