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(diǎn)清單（9大考點(diǎn)）→易錯(cuò)清單（8大易錯(cuò)點(diǎn)）考點(diǎn)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(qiáng)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(jìn)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c(diǎn)02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(shí)放出的熱量為571.6kJ。

2.熱化學(xué)方程式的書寫考點(diǎn)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(diǎn)能量變化放熱ΔH及其單位ΔH<0，單位均為kJ·mol-1不同點(diǎn)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(shí)，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時(shí)所放出的熱量表示方法燃燒熱為ΔH=-akJ·mol-1(a>0)強(qiáng)酸與強(qiáng)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(jì)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(jì)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(jìn)行計(jì)算。(2)實(shí)驗(yàn)步驟及裝置實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)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(jìn)行計(jì)算，測得的數(shù)值取平均值大量實(shí)驗(yàn)測得：在25℃和101kPa下，強(qiáng)酸的稀溶液與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O時(shí)，放出57.3kJ的熱量(3)注意事項(xiàng)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(jì)測量完鹽酸溫度后，要用水把溫度計(jì)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(shí)驗(yàn)時(shí)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c(diǎn)04蓋斯定律和反應(yīng)熱的計(jì)算1.蓋斯定律(1)內(nèi)容一個(gè)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(jì)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(shí)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(jìn)行縮小或擴(kuò)大相應(yīng)的倍數(shù)，同時(shí)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(jìn)行加和。確定目標(biāo)反應(yīng)的焓變?chǔ)考點(diǎn)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?yàn)槔?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(diǎn)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(shí)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(shí)，當(dāng)外電路上有2mole-通過時(shí)，溶液中消耗H2SO42mol。(2)充電時(shí)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(shí)間電解質(zhì)溶液的pH減小(填“增大”“減小”或“不變”)。②充電時(shí)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(huì)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(dòng))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(diǎn)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(shí)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(shí)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(shí)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(diǎn)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(jìn)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(qiáng)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。總反應(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(diǎn)09金屬腐蝕與防護(hù)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(hù)(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(hù)法①犧牲陽極法——原理a.負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；b.正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。②外加電流法——原理a.陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備；b.陽極：惰性金屬。易錯(cuò)點(diǎn)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(cuò)點(diǎn)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(jìn)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(cuò)點(diǎn)03原電池原理的應(yīng)用1.比較金屬的活動(dòng)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(gè)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(hù)。4.設(shè)計(jì)原電池。①首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。②根據(jù)原電池反應(yīng)的特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。易錯(cuò)點(diǎn)04解答燃料電池題目的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)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(dòng)方向，可判斷電池的正、負(fù)極，同時(shí)考慮該離子參與靠近一極的電極反應(yīng)。易錯(cuò)點(diǎn)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(dòng)，分析陽離子在陰極上得電子的順序；陰離子向陽極移動(dòng)，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(hù)