專題01 化學(xué)反應(yīng)與能量(期末復(fù)習(xí)知識清單) 高二化學(xué)上學(xué)期人教版(原卷版及全解全析)_第1頁
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8/13專題01化學(xué)反應(yīng)與能量(期末復(fù)習(xí)知識清單)思維導(dǎo)圖→考點清單(9大考點)→易錯清單(8大易錯點)考點01反應(yīng)熱與焓變1.反應(yīng)熱、焓變及其關(guān)系(1)反應(yīng)熱:在等溫條件下,化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量。(2)內(nèi)能、焓和焓變概念內(nèi)能(U)體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和,受溫度、壓強和物質(zhì)聚集狀態(tài)的影響焓(H)與內(nèi)能有關(guān)的物理量焓變(ΔH)生成物與反應(yīng)物焓值差,常用單位:(3)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,則有反應(yīng)熱反應(yīng)的焓變。2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小分析ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量(2)從反應(yīng)過程中化學(xué)鍵變化分析ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能3.活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系(1)催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,但焓變的大小。(2)在無催化劑的情況下,E1為正反應(yīng)的活化能,E2為逆反應(yīng)的活化能,即E1=E2+ΔH??键c02熱化學(xué)方程式1.概念和意義(1)概念:表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。(2)意義:既表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1表示在25℃、101kPa條件下,2molH2(g)與1molO2(g)反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時放出的熱量為571.6kJ。

2.熱化學(xué)方程式的書寫考點03中和熱與燃燒熱1.燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱的比較燃燒熱中和反應(yīng)反應(yīng)熱相同點能量變化放熱ΔH及其單位ΔH<0,單位均為kJ·mol-1不同點反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成物水為1mol反應(yīng)熱含義101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量在25℃和101kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量表示方法燃燒熱為ΔH=-akJ·mol-1(a>0)強酸與強堿在稀溶液中的中和反應(yīng)反應(yīng)熱為57.3kJ·mol-1或ΔH=-57.3kJ·mol-1【特別提醒】燃燒熱中元素所對應(yīng)的指定產(chǎn)物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)等。2.中和反應(yīng)熱的測定(1)測定原理通過簡易量熱計測得體系在反應(yīng)前后的溫度變化,再利用相關(guān)物質(zhì)的比熱容計算反應(yīng)熱。ΔH=-(c=4.18J·g-1·℃-1=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1;n為生成H2O的物質(zhì)的量。稀溶液的密度用1g·mL-1進行計算。(2)實驗步驟及裝置實驗裝置實驗步驟①測量反應(yīng)物的溫度②測量反應(yīng)后體系溫度(記錄反應(yīng)后體系的最高溫度)③重復(fù)步驟①、②兩次④數(shù)據(jù)處理:取三次測量所得溫度進行計算,測得的數(shù)值取平均值大量實驗測得:在25℃和101kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時,放出57.3kJ的熱量(3)注意事項①隔熱層及杯蓋的作用是保溫、隔熱,減少熱量損失。②溫度計測量完鹽酸溫度后,要用水把溫度計上的酸沖洗干凈,擦干備用。③為保證酸、堿完全中和,常采用堿稍稍過量(0.50mol·L-1鹽酸、0.55mol·L-1NaOH溶液等體積混合)。④實驗時不能用銅質(zhì)攪拌器代替玻璃攪拌器的理由是銅導(dǎo)熱性好,比用玻璃攪拌器誤差大??键c04蓋斯定律和反應(yīng)熱的計算1.蓋斯定律(1)內(nèi)容一個化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應(yīng)熱是相同的。即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)意義間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(3)應(yīng)用轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系aAB;A1aBΔH1=aΔH2ABΔH1=-ΔH2ΔH=ΔH1+ΔH22.利用蓋斯定律求反應(yīng)熱的流程(1)找出根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和生成物找出可用的已知熱化學(xué)方程式(2)調(diào)整①根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式調(diào)整可用熱化學(xué)方程式的方向,同時調(diào)整ΔH的符號。②根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式進行縮小或擴大相應(yīng)的倍數(shù),同時調(diào)整ΔH的值(3)加和求ΔH將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式和ΔH分別進行加和。確定目標(biāo)反應(yīng)的焓變ΔH考點05原電池工作原理及應(yīng)用1.原電池構(gòu)成條件2.原電池的工作原理(1)兩種裝置如圖是鋅銅原電池的兩種裝置:(2)工作原理(以裝置Ⅱ為例)電極名稱負(fù)極正極電極材料電極反應(yīng)Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反應(yīng)類型電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片鹽橋中離子移向鹽橋中裝有含飽和KCl溶液的瓊脂,K+移向正極,Cl-移向負(fù)極鹽橋作用①連接內(nèi)電路,形成閉合回路;②平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流工作效率裝置Ⅰ中有部分Zn與Cu2+直接反應(yīng),使電池效率降低;裝置Ⅱ中使Zn與Cu2+隔離,電池效率提高,電流穩(wěn)定考點06常見化學(xué)電源1.一次電池負(fù)極反應(yīng)式:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;正極反應(yīng)式:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-;總反應(yīng):Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2負(fù)極反應(yīng)式:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O;正極反應(yīng)式:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;總反應(yīng):Zn+Ag2O===ZnO+2Ag2.二次電池鉛酸蓄電池是最常見的二次電池,總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。(1)放電時負(fù)極反應(yīng)式:Pb+SO42?-2e-===PbSO正極反應(yīng)式:PbO2+4H++SO42?+2e-===PbSO4+2H放電時,當(dāng)外電路上有2mole-通過時,溶液中消耗H2SO42mol。(2)充電時陰極反應(yīng)式:PbSO4+2e-===Pb+SO4陽極反應(yīng)式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO4①充電一段時間電解質(zhì)溶液的pH減小(填“增大”“減小”或“不變”)。②充電時電極的連接,負(fù)接負(fù)作陰極,正接正作陽極。3.燃料電池(1)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,常見的燃料除H2外,還有CO、水煤氣(CO和H2)、烴類(如CH4)、醇類(如CH3OH)、醚類(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如無特別提示,燃料電池反應(yīng)原理類似于燃料的燃燒。(2)燃料電池的電解質(zhì)常有四種類型:酸性條件、堿性條件、固體電解質(zhì)(可傳導(dǎo)O2-)、熔融碳酸鹽,不同電解質(zhì)會對總反應(yīng)式、電極反應(yīng)式有影響。(3)以甲醇為燃料,寫出下列介質(zhì)中的電極反應(yīng)式。①酸性溶液(或含質(zhì)子交換膜)正極:O2+4e-+4H+===2H2O,負(fù)極:CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+。②堿性溶液正極:O2+4e-+2H2O===4OH-,負(fù)極:CH3OH-6e-+8OH-===CO32?+6H③固體氧化物(其中O2-可以在固體介質(zhì)中自由移動)正極:O2+4e-===2O2-,負(fù)極:CH3OH-6e-+3O2-===CO2+2H2O。④熔融碳酸鹽(CO3正極(通入CO2):O2+4e-+2CO2===2CO3負(fù)極:CH3OH-6e-+3CO32?===4CO2+2H考點07電解池及工作原理1.電解與電解池2.電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)3.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型(1)電解水型實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)溶液濃度復(fù)原方法H2SO4(2)電解電解質(zhì)型實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)溶液濃度復(fù)原方法HCl通入HClCuCl2加CuCl2固體(3)電解質(zhì)和水均參與電解型實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)溶液濃度復(fù)原方法NaCl、KCl(放H2生堿)并生成新電解質(zhì)通入HCl氣體CuSO4、Cu(NO3)2(放O2生酸)并生成新電解質(zhì)加CuO考點08電解原理的應(yīng)用1.氯堿工業(yè)習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)。(1)反應(yīng)原理陽極:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反應(yīng))。陰極:2H2O+2e-===H2↑+2OH-(還原反應(yīng))??偡磻?yīng)化學(xué)方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑??偡磻?yīng)離子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。注意電解所用的食鹽要精制。(2)離子交換膜法的生產(chǎn)過程加入或流出的物質(zhì)a、b、c、d分別是精制飽和NaCl溶液、H2O(含少量NaOH)、淡鹽水、NaOH溶液;X、Y分別是Cl2、H2。(3)陽離子交換膜的作用阻止OH-進入陽極室與Cl2發(fā)生副反應(yīng):2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。(4)氯堿工業(yè)產(chǎn)品2.電鍍、電解精煉銅與電冶金(1)電鍍①概念:利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的加工工藝。②目的:增強金屬的抗腐蝕能力,增加表面硬度和美觀。(2)電解精煉銅銀、金等金屬不放電形成陽極泥,在陰極只有Cu2+放電,鋅、鐵、鎳較活潑的金屬陽離子殘留在電解質(zhì)溶液中,故能夠?qū)㈦s質(zhì)除去。電解過程中,Cu2+的濃度有所下降。(3)電冶金利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等??偡磻?yīng)化學(xué)方程式電極反應(yīng)式2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑考點09金屬腐蝕與防護1.金屬的腐蝕(1)金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子,發(fā)生。(2)金屬腐蝕的類型①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純的金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)本質(zhì)M-ne-===Mn+M-ne-===Mn+現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑的金屬被腐蝕區(qū)別無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生聯(lián)系腐蝕比腐蝕普遍得多,腐蝕速率更快,危害也更嚴(yán)重②析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性水膜酸性或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe-2e-===Fe2+正極2H++2e-===H2↑O2+2H2O+4e-===4OH-總反應(yīng)式Fe+2H+===Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2聯(lián)系更普遍2.金屬的防護(1)改變金屬材料的組成如制成合金、不銹鋼等。(2)在金屬表面覆蓋如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面等方法。(3)電化學(xué)保護法①犧牲陽極法——原理a.負(fù)極:比被保護金屬活潑的金屬;b.正極:被保護的金屬設(shè)備。②外加電流法——原理a.陰極:被保護的金屬設(shè)備;b.陽極:惰性金屬。易錯點01常見1mol下列物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目物質(zhì)金剛石SiO2P4CO2CH4化學(xué)鍵C—CSi—OP—PC==OC—H化學(xué)鍵數(shù)目2NA4NA6NA2NA4NA易錯點02反應(yīng)熱大小的比較1.根據(jù)反應(yīng)物量的大小比較反應(yīng)焓變的大小(1)H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2反應(yīng)(2)中H2的量更多,因此放熱更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。2.根據(jù)反應(yīng)進行的程度大小比較反應(yīng)焓變的大小(1)C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH(2)C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2反應(yīng)(2)中,C完全燃燒,放熱更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。3.根據(jù)反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)比較反應(yīng)焓變的大小(1)S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1(2)S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH2方法一:圖像法,畫出上述兩反應(yīng)能量隨反應(yīng)過程的變化曲線。由圖像可知:|ΔH1|>|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。方法二:通過蓋斯定律構(gòu)建新的熱化學(xué)方程式。由反應(yīng)(1)-反應(yīng)(2)可得S(g)===S(s)ΔH=ΔH1-ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。4.根據(jù)特殊反應(yīng)的焓變情況比較反應(yīng)焓變的大小(1)2Al(s)+32O2(g)===Al2O3(s)ΔH(2)2Fe(s)+32O2(g)===Fe2O3(s)ΔH由反應(yīng)(1)-反應(yīng)(2)可得2Al(s)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+Al2O3(s)ΔH=ΔH1-ΔH2,已知鋁熱反應(yīng)為放熱反應(yīng),故ΔH<0,ΔH1<ΔH2。易錯點03原電池原理的應(yīng)用1.比較金屬的活動性,在原電池中,一般較活潑的金屬作負(fù)極(注意電解質(zhì)溶液對電極反應(yīng)的影響)。2.加快化學(xué)反應(yīng)速率,創(chuàng)造多個微電池反應(yīng)環(huán)境,可加快反應(yīng)(腐蝕)速率。3.應(yīng)用于金屬防護。4.設(shè)計原電池。①首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個半反應(yīng)。②根據(jù)原電池反應(yīng)的特點,結(jié)合兩個半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。易錯點04解答燃料電池題目的三個關(guān)鍵點1.要注意介質(zhì)是電解質(zhì)溶液還是熔融鹽或氧化物。2.通入負(fù)極的物質(zhì)為燃料,通入正極的物質(zhì)為氧氣。3.通過介質(zhì)中離子的移動方向,可判斷電池的正、負(fù)極,同時考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。易錯點05電解池電極反應(yīng)式的書寫1.用惰性電極電解,分析溶液中的陰陽離子:陽離子向陰極移動,分析陽離子在陰極上得電子的順序;陰離子向陽極移動,分析陰離子在陽極上失電子的順序。2.金屬被腐蝕溶解的作陽極,被保護不被腐蝕的作陰極。3.在寫電極反應(yīng)式時,要考慮電解質(zhì)溶液的酸堿性、離子交換膜、甚至反應(yīng)的區(qū)域等對電極產(chǎn)物的影響。易錯點06電解時電極上的放電順序及產(chǎn)物1.陽極上的放電順序及產(chǎn)物①活性電極(除Au、Pt以外的金屬材料作電極),電極材料失電子,生成金屬陽離子。②惰性電極(Pt、Au、石墨),要依據(jù)陰離子的放電順序加以判斷。陰離子的放電順序:。S2-、I-、Br-、Cl-放電,產(chǎn)物分別是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放電,則得到H2O和O2。2.陰極上的放電順序及產(chǎn)物直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷。陽離子放電順序:。易錯點07電解質(zhì)溶液的分段電解及計算1.正確書寫電解過程中各電極或在不同階段時的電極反應(yīng)式。2.在同一電路中,根據(jù)各電極得失電子數(shù)相等關(guān)系建立等量關(guān)系或根據(jù)電解總反應(yīng)式列比例式計算。若分段電解,則每個電極各階段的電極反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)總和相等。易錯點08金屬腐蝕快慢的判斷1.對同一電解質(zhì)溶液來說,腐蝕的快慢:電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護措施的腐蝕。2.對同一金屬來說,腐蝕的快慢:強電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中(濃度相同)。3.活動性不同的兩種金屬,活動性差異越大,腐蝕越快。4.對同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)濃度越大,金屬腐蝕速率越快。

專題01化學(xué)反應(yīng)與能量(期末復(fù)習(xí)知識清單)思維導(dǎo)圖→考點清單(9大考點)→易錯清單(8大易錯點)考點01反應(yīng)熱與焓變1.反應(yīng)熱、焓變及其關(guān)系(1)反應(yīng)熱:在等溫條件下,化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境釋放或從環(huán)境吸收的熱量。(2)內(nèi)能、焓和焓變概念內(nèi)能(U)體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和,受溫度、壓強和物質(zhì)聚集狀態(tài)的影響焓(H)與內(nèi)能有關(guān)的物理量焓變(ΔH)生成物與反應(yīng)物焓值差,常用單位:kJ·mol-1或kJ/mol(3)焓變與反應(yīng)熱的關(guān)系等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,則有反應(yīng)熱等于反應(yīng)的焓變。2.吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)從反應(yīng)物和生成物的總能量相對大小分析ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量(2)從反應(yīng)過程中化學(xué)鍵變化分析ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能3.活化能與反應(yīng)熱的關(guān)系(1)催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,但不影響焓變的大小。(2)在無催化劑的情況下,E1為正反應(yīng)的活化能,E2為逆反應(yīng)的活化能,即E1=E2+ΔH??键c02熱化學(xué)方程式1.概念和意義(1)概念:表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。(2)意義:既表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1表示在25℃、101kPa條件下,2molH2(g)與1molO2(g)反應(yīng)生成2mol液態(tài)水時放出的熱量為571.6kJ。

2.熱化學(xué)方程式的書寫考點03中和熱與燃燒熱1.燃燒熱和中和反應(yīng)反應(yīng)熱的比較燃燒熱中和反應(yīng)反應(yīng)熱相同點能量變化放熱ΔH及其單位ΔH<0,單位均為kJ·mol-1不同點反應(yīng)物的量1mol不一定為1mol生成物的量不確定生成物水為1mol反應(yīng)熱含義101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量在25℃和101kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時所放出的熱量表示方法燃燒熱為ΔH=-akJ·mol-1(a>0)強酸與強堿在稀溶液中的中和反應(yīng)反應(yīng)熱為57.3kJ·mol-1或ΔH=-57.3kJ·mol-1【特別提醒】燃燒熱中元素所對應(yīng)的指定產(chǎn)物:C→CO2(g),H→H2O(l),S→SO2(g),N→N2(g)等。2.中和反應(yīng)熱的測定(1)測定原理通過簡易量熱計測得體系在反應(yīng)前后的溫度變化,再利用相關(guān)物質(zhì)的比熱容計算反應(yīng)熱。ΔH=-(c=4.18J·g-1·℃-1=4.18×10-3kJ·g-1·℃-1;n為生成H2O的物質(zhì)的量。稀溶液的密度用1g·mL-1進行計算。(2)實驗步驟及裝置實驗裝置實驗步驟①測量反應(yīng)物的溫度②測量反應(yīng)后體系溫度(記錄反應(yīng)后體系的最高溫度)③重復(fù)步驟①、②兩次④數(shù)據(jù)處理:取三次測量所得溫度進行計算,測得的數(shù)值取平均值大量實驗測得:在25℃和101kPa下,強酸的稀溶液與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時,放出57.3kJ的熱量(3)注意事項①隔熱層及杯蓋的作用是保溫、隔熱,減少熱量損失。②溫度計測量完鹽酸溫度后,要用水把溫度計上的酸沖洗干凈,擦干備用。③為保證酸、堿完全中和,常采用堿稍稍過量(0.50mol·L-1鹽酸、0.55mol·L-1NaOH溶液等體積混合)。④實驗時不能用銅質(zhì)攪拌器代替玻璃攪拌器的理由是銅導(dǎo)熱性好,比用玻璃攪拌器誤差大??键c04蓋斯定律和反應(yīng)熱的計算1.蓋斯定律(1)內(nèi)容一個化學(xué)反應(yīng),不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應(yīng)熱是相同的。即化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)意義間接計算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。(3)應(yīng)用轉(zhuǎn)化關(guān)系反應(yīng)熱間的關(guān)系aAB;A1aBΔH1=aΔH2ABΔH1=-ΔH2ΔH=ΔH1+ΔH22.利用蓋斯定律求反應(yīng)熱的流程(1)找出根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和生成物找出可用的已知熱化學(xué)方程式(2)調(diào)整①根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式調(diào)整可用熱化學(xué)方程式的方向,同時調(diào)整ΔH的符號。②根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式進行縮小或擴大相應(yīng)的倍數(shù),同時調(diào)整ΔH的值(3)加和求ΔH將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式和ΔH分別進行加和。確定目標(biāo)反應(yīng)的焓變ΔH考點05原電池工作原理及應(yīng)用1.原電池構(gòu)成條件2.原電池的工作原理(1)兩種裝置如圖是鋅銅原電池的兩種裝置:(2)工作原理(以裝置Ⅱ為例)電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片鹽橋中離子移向鹽橋中裝有含飽和KCl溶液的瓊脂,K+移向正極,Cl-移向負(fù)極鹽橋作用①連接內(nèi)電路,形成閉合回路;②平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流工作效率裝置Ⅰ中有部分Zn與Cu2+直接反應(yīng),使電池效率降低;裝置Ⅱ中使Zn與Cu2+隔離,電池效率提高,電流穩(wěn)定考點06常見化學(xué)電源1.一次電池負(fù)極反應(yīng)式:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;正極反應(yīng)式:MnO2+H2O+e-===MnO(OH)+OH-;總反應(yīng):Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2負(fù)極反應(yīng)式:Zn+2OH--2e-===ZnO+H2O;正極反應(yīng)式:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;總反應(yīng):Zn+Ag2O===ZnO+2Ag2.二次電池鉛酸蓄電池是最常見的二次電池,總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。(1)放電時負(fù)極反應(yīng)式:Pb+SO42?-2e-===PbSO正極反應(yīng)式:PbO2+4H++SO42?+2e-===PbSO4+2H放電時,當(dāng)外電路上有2mole-通過時,溶液中消耗H2SO42mol。(2)充電時陰極反應(yīng)式:PbSO4+2e-===Pb+SO4陽極反應(yīng)式:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO4①充電一段時間電解質(zhì)溶液的pH減小(填“增大”“減小”或“不變”)。②充電時電極的連接,負(fù)接負(fù)作陰極,正接正作陽極。3.燃料電池(1)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,常見的燃料除H2外,還有CO、水煤氣(CO和H2)、烴類(如CH4)、醇類(如CH3OH)、醚類(如CH3OCH3)、氨(NH3)、肼(H2N—NH2)等。如無特別提示,燃料電池反應(yīng)原理類似于燃料的燃燒。(2)燃料電池的電解質(zhì)常有四種類型:酸性條件、堿性條件、固體電解質(zhì)(可傳導(dǎo)O2-)、熔融碳酸鹽,不同電解質(zhì)會對總反應(yīng)式、電極反應(yīng)式有影響。(3)以甲醇為燃料,寫出下列介質(zhì)中的電極反應(yīng)式。①酸性溶液(或含質(zhì)子交換膜)正極:O2+4e-+4H+===2H2O,負(fù)極:CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+。②堿性溶液正極:O2+4e-+2H2O===4OH-,負(fù)極:CH3OH-6e-+8OH-===CO32?+6H③固體氧化物(其中O2-可以在固體介質(zhì)中自由移動)正極:O2+4e-===2O2-,負(fù)極:CH3OH-6e-+3O2-===CO2+2H2O。④熔融碳酸鹽(CO3正極(通入CO2):O2+4e-+2CO2===2CO3負(fù)極:CH3OH-6e-+3CO32?===4CO2+2H考點07電解池及工作原理1.電解與電解池2.電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)3.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型(1)電解水型實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)溶液濃度復(fù)原方法H2SO4陰極:2H++2e-===H2↑陽極:2H2O-4e-===4H++O2↑總反應(yīng)式:2H2O2H2↑+O2↑增大加水(2)電解電解質(zhì)型實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)溶液濃度復(fù)原方法HCl陰極:2H++2e-===H2↑陽極:2Cl--2e-===Cl2↑總反應(yīng)式:2HClH2↑+Cl2↑減小通入HClCuCl2陰極:Cu2++2e-===Cu陽極:2Cl--2e-===Cl2↑總反應(yīng)式:CuCl2Cu+Cl2↑加CuCl2固體(3)電解質(zhì)和水均參與電解型實例電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)溶液濃度復(fù)原方法NaCl、KCl(放H2生堿)陽極:2Cl--2e-===Cl2↑陰極:2H2O+2e-===H2↑+2OH-總反應(yīng)式:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-減小并生成新電解質(zhì)通入HCl氣體CuSO4、Cu(NO3)2(放O2生酸)陽極:2H2O-4e-===4H++O2↑陰極:Cu2++2e-===Cu總反應(yīng)式:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+減小并生成新電解質(zhì)加CuO考點08電解原理的應(yīng)用1.氯堿工業(yè)習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)。(1)反應(yīng)原理陽極:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反應(yīng))。陰極:2H2O+2e-===H2↑+2OH-(還原反應(yīng))??偡磻?yīng)化學(xué)方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑??偡磻?yīng)離子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。注意電解所用的食鹽要精制。(2)離子交換膜法的生產(chǎn)過程加入或流出的物質(zhì)a、b、c、d分別是精制飽和NaCl溶液、H2O(含少量NaOH)、淡鹽水、NaOH溶液;X、Y分別是Cl2、H2。(3)陽離子交換膜的作用阻止OH-進入陽極室與Cl2發(fā)生副反應(yīng):2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,阻止陽極產(chǎn)生的Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生爆炸。(4)氯堿工業(yè)產(chǎn)品2.電鍍、電解精煉銅與電冶金(1)電鍍①概念:利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的加工工藝。②目的:增強金屬的抗腐蝕能力,增加表面硬度和美觀。(2)電解精煉銅銀、金等金屬不放電形成陽極泥,在陰極只有Cu2+放電,鋅、鐵、鎳較活潑的金屬陽離子殘留在電解質(zhì)溶液中,故能夠?qū)㈦s質(zhì)除去。電解過程中,Cu2+的濃度有所下降。(3)電冶金利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等??偡磻?yīng)化學(xué)方程式電極反應(yīng)式2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑陽極:2Cl--2e-===Cl2↑陰極:Na++e-===NaMgCl2(熔融)Mg+Cl2↑陽極:2Cl--2e-===Cl2↑陰極:Mg2++2e-===Mg2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑陽極:2O2--4e-===O2↑陰極:Al3++3e-===Al考點09金屬腐蝕與防護1.金屬的腐蝕(1)金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子,發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)金屬腐蝕的類型①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純的金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)本質(zhì)M-ne-===Mn+M-ne-===Mn+現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑的金屬被腐蝕區(qū)別無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生聯(lián)系電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多,腐蝕速率更快,危害也更嚴(yán)重②析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe-2e-===Fe2+正極2H++2e-===H2↑O2+2H2O+4e-===4OH-總反應(yīng)式Fe+2H+===Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍2.金屬的防護(1)改變金屬材料的組成如制成合金、不銹鋼等。(2)在金屬表面覆蓋保護層如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。(3)電化學(xué)保護法①犧牲陽極法——原電池原理a.負(fù)極:比被保護金屬活潑的金屬;b.正極:被保護的金屬設(shè)備。②外加電流法——電解原理a.陰極:被保護的金屬設(shè)備;b.陽極:惰性金屬。易錯點01常見1mol下列物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目物質(zhì)金剛石SiO2P4CO2CH4化學(xué)鍵C—CSi—OP—PC==OC—H化學(xué)鍵數(shù)目2NA4NA6NA2NA4NA易錯點02反應(yīng)熱大小的比較1.根據(jù)反應(yīng)物量的大小比較反應(yīng)焓變的大小(1)H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH(2)2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH2反應(yīng)(2)中H2的量更多,因此放熱更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。2.根據(jù)反應(yīng)進行的程度大小比較反應(yīng)焓變的大小(1)C(s)+12O2(g)===CO(g)ΔH(2)C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH2反應(yīng)(2)中,C完全燃燒,放熱更多,|ΔH1|<|ΔH2|,但ΔH1<0,ΔH2<0,故ΔH1>ΔH2。3.根據(jù)反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)比較反應(yīng)焓變的大小(1)S(g)+O2(g)===SO2(g)ΔH1(2)S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH2方法一:圖像法,畫出上述兩反應(yīng)能

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