1、一放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較與判斷,二熱化學(xué)方程式的書寫方法與正誤判斷,內(nèi)容索引,三圖解原電池正、負極的判斷方法,四原電池電極反應(yīng)式的書寫規(guī)律和方法,五電解池和原電池的比較與判斷,一放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較與判斷,化學(xué)反應(yīng)根據(jù)能量的變化(反應(yīng)過程中是放出熱量，還是吸收熱量)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。,(1)任何化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時都伴隨著能量變化。 (2)化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，與反應(yīng)條件和反應(yīng)類型沒有直接的因果關(guān)系。常溫下能進行的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，高溫條件下進行的反應(yīng)也可能是放熱反應(yīng)。 (3)熟悉一些常見的放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)，是快速準確判斷反應(yīng)類型的基礎(chǔ)。,典例1 下列反應(yīng)既屬

2、于氧化還原反應(yīng)，又屬于吸熱反應(yīng)的是 A.鎂條在空氣中燃燒 B. Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng) C.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng) D.灼熱的炭與CO2的反應(yīng),答案,解析,化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，取決于反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對大小。具體判斷的依據(jù)是要熟悉常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的類型及其實例。本題中，A、C、D都是氧化還原反應(yīng)，其中只有D是吸熱反應(yīng)，B反應(yīng)為Ba(OH)28H2O2NH4Cl=BaCl22NH310H2O，是吸熱反應(yīng)，但卻是非氧化還原反應(yīng)，故正確答案為D。,典例2 已知：H2(g)F2(g)=2HF(g)H270 kJmol1，下列說法正確的是 A.氟化氫氣體分

3、解生成氫氣和氟氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于270 kJ C.在相同條件下，1 mol H2與1 mol F2的能量總和小于2 mol HF氣體的能量 D.該反應(yīng)中的能量變化可用下圖來表示,答案,解析,由熱化學(xué)方程式可知H0，H2和F2反應(yīng)生成HF是放熱反應(yīng)，則HF分解生成H2和F2為吸熱反應(yīng)，A錯誤； HF(g)轉(zhuǎn)變?yōu)镠F(l)放熱，則1 mol H2與1 mol F2反應(yīng)生成2 mol液態(tài)HF，放出的熱量大于270 kJ，B錯誤； 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，C錯誤； 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D正確。,

4、二熱化學(xué)方程式的書寫方法與正誤判斷,熱化學(xué)方程式是表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式。它不僅能表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，而且也能表明化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 1.書寫方法要求 (1)必須在化學(xué)方程式的右邊標明反應(yīng)熱H的符號、數(shù)值和單位(H與最后一種生成物之間留一空格)： H_ _ _。 符號 數(shù)值 單位 (2)H與測定條件(溫度、壓強等)有關(guān)、因此應(yīng)注明H的測定條件。絕大多數(shù)H是在25 、100 kPa下測定的，此時可不注明溫度和壓強。,(3)反應(yīng)熱與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)，因此必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(s，l，g)，溶液中的溶質(zhì)標明“aq”?；瘜W(xué)式相同的同素異形體除標明狀態(tài)外還需標明其名稱如C(金

5、剛石，s)。熱化學(xué)方程式中不標“”和“”，不在等號或箭頭上寫“點燃、高溫、催化劑”等條件。 (4)熱化學(xué)方程式中的系數(shù)只表示物質(zhì)的量而不表示分子數(shù)或原子數(shù)。因此系數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。,(1)H是一個宏觀量，它與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比，所以方程式中的H必須與系數(shù)相對應(yīng)，如果系數(shù)加倍，則H也隨之加倍，當(dāng)反應(yīng)方向變化時，H的值也隨之變號。 (2)根據(jù)燃燒熱、中和熱書寫的熱化學(xué)方程式，要符合燃燒熱、中和熱的定義。,2.常見錯誤要回避 (1)漏寫物質(zhì)的聚集狀態(tài)(漏一種就全錯)； (2)H的符號標示錯誤； (3)H的值與各物質(zhì)系數(shù)不對應(yīng)； (4)H后不帶單位或單位寫錯(寫成kJ、kJmol等)。,

6、3.正誤判斷方法 判斷熱化學(xué)方程式的正誤時要從以下幾個方面進行檢查： (1)熱化學(xué)方程式是否已配平，是否符合客觀事實； (2)各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否標明； (3)反應(yīng)熱H的數(shù)值與該熱化學(xué)方程式的系數(shù)是否對應(yīng)； (4)反應(yīng)熱H的符號是否正確，放熱反應(yīng)時H為“”，吸熱反應(yīng)時H為“”(常省略“”)。,典例3 燃燒1 g乙炔生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量50 kJ，則下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是 A.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H50 kJ mol1 B.C2H2(g) O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H1 300 kJ C.2C2H25O2=4CO22H2O H2

7、 600 kJ D.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H2 600 kJmol1,答案,解析,本題可結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫規(guī)則來具體分析。書寫熱化學(xué)方程式時，H只能寫在化學(xué)方程式的右邊，若為放熱反應(yīng)，則H為“”； 若為吸熱反應(yīng)，則H為“”(常省略“”)，其單位一般為kJmol1，故A、B、C項錯誤； 并且反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱的數(shù)值可能不同，因此必須在反應(yīng)方程式中用括號注明反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)時的聚集狀態(tài)(s、l、g)，H必須與反應(yīng)方程式中化學(xué)式前面的系數(shù)相對應(yīng)，如果系數(shù)加倍，則H也要加倍。,典例4 已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成 1 mol 二氧化碳

8、氣體和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是 A.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H2b kJ mol1 B.C2H2(g) O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H2b kJ mol1 C.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H4b kJ mol1 D.2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) Hb kJ mol1,答案,解析,放熱反應(yīng)中H0，所以B、D錯誤； 生成1 mol CO2時放出b kJ 的熱量，所以，生成 4 mol CO2時放出的熱量為4b kJ，所以C正確。,三圖解原電池正、負極的判

9、斷方法,原電池中電極的判斷角度如下所示：,判斷一個原電池中的正、負極，最根本的方法是失電子(發(fā)生氧化反應(yīng))的一極是負極，得電子(發(fā)生還原反應(yīng))的一極是正極。如果給出一個化學(xué)方程式判斷正、負極，可以直接根據(jù)化合價的升降來判斷，化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為負極，化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)的一極為正極。,A. Mg比Al活潑，Mg失去電子被氧化成Mg2 B. 鋁條表面雖有氧化膜，但可不必處理 C. 該電池的內(nèi)外電路中，電流均是由電子定 向移動形成的 D. Al是電池負極，開始工作時溶液中會立即 有白色沉淀析出,典例5 將鎂條、鋁條平行插入盛有一定濃度的NaOH溶液的燒杯中，用導(dǎo)線和檢流計連接成原電池，

10、裝置如圖所示。此電池工作時，下列敘述正確的是,答案,解析,本題是新情境下原電池的相關(guān)試題，解題的關(guān)鍵仍然是要明確原電池工作時所對應(yīng)的自發(fā)氧化還原反應(yīng)，在堿性條件下，金屬鎂不能發(fā)生反應(yīng)，而單質(zhì)Al則能與NaOH反應(yīng)生成NaAl(OH)4和H2，則Al為還原劑，做原電池負極。A項，電解質(zhì)溶液為NaOH溶液，Al失電子，為負極，錯誤； B項，鋁條表面的氧化膜為Al2O3，Al2O3能與NaOH反應(yīng)，故不必處理，正確； C項，在內(nèi)電路中電流是由陰、陽離子定向移動形成的，錯誤； D項，電池工作時鋁元素的反應(yīng)為AlAl(OH)4，所以無沉淀產(chǎn)生，錯誤。,四原電池電極反應(yīng)式的書寫規(guī)律和方法,1.根據(jù)裝置書寫

11、電極反應(yīng)式 (1)先分析題目給定的圖示裝置，確定原電池正、負極上的反應(yīng)物，并標出相同數(shù)目電子的得失。 (2)負極反應(yīng)式的書寫,(3)正極反應(yīng)式的書寫 首先判斷在正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)：當(dāng)負極材料與電解質(zhì)溶液能自發(fā)地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，在正極上發(fā)生電極反應(yīng)的物質(zhì)是電解質(zhì)溶液中的某種微粒；當(dāng)負極材料與電解質(zhì)溶液不能自發(fā)地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，在正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是溶解在電解質(zhì)溶液中的O2。 然后再根據(jù)具體情況寫出正極反應(yīng)式，在書寫時也要考慮正極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的問題，若參與反應(yīng)也要書寫疊加式。,燃料電池的正極反應(yīng)式 電解質(zhì)是堿性或中性溶液：O22H2O4e=4OH， 電解質(zhì)是酸性溶液：O24H4e

12、=2H2O。,(4)正、負電極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式。,2.根據(jù)總反應(yīng)式寫電極反應(yīng)式 如果題目給定的是總反應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素的化合價變化情況)，再選擇一個簡單變化情況寫電極反應(yīng)式，另一極的電極反應(yīng)式可直接寫出或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式，用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得結(jié)果。 以2H2O2=2H2O為例，當(dāng)電解質(zhì)溶液為KOH溶液時的電極反應(yīng)式的書寫步驟如下： (1)根據(jù)總反應(yīng)方程式分析有關(guān)元素化合價的變化情況，確定2 mol H2失掉4 mol電子，初步確定負極反應(yīng)式為2H24e=4H。,(2)根據(jù)電解質(zhì)溶液為堿性，與H不能共存，反應(yīng)生

13、成水，推出OH應(yīng)寫入負極反應(yīng)式中，故負極反應(yīng)式為2H24OH4e=4H2O。 (3)用總反應(yīng)式2H2O2=2H2O減去負極反應(yīng)式得正極反應(yīng)式：2H2OO24e=4OH。 3.可充電電池電極反應(yīng)式的書寫 在書寫可充電電池電極反應(yīng)式時，要明確電池和電極，放電為原電池，充電為電解池。 (1)原電池的負極發(fā)生氧化反應(yīng)，對應(yīng)元素化合價升高。 (2)原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，對應(yīng)元素化合價降低。,典例6 將氫氧燃料電池的工作原理如下圖所示。通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時)和堿式當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時兩種。試回答下列問題：,答案,解析,(1)酸式電池的電極反應(yīng)： 負極

14、：_， 正極：_； 電池總反應(yīng)：_； 電解質(zhì)溶液pH的變化_(填“變大”“變小”或“不變”)。,變大,2H24e=4H,O24e4H=2H2O,2H2O2=2H2O,燃料電池所用的介質(zhì)(電解質(zhì)溶液或相當(dāng)于電解質(zhì)溶液)不同，相應(yīng)的電極反應(yīng)就不同； 但無論如何書寫，兩電極反應(yīng)相疊加始終等于燃料的燃燒反應(yīng)。這也是驗證電極反應(yīng)是否正確的一種方法。 正極上，O2得電子變?yōu)镺2，溶液中O2不能單獨存在，酸性條件下與 H結(jié)合生成H2O； 負極上，H2失電子變?yōu)镠，H進入電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為H2在O2中燃燒的反應(yīng)，由于有水生成，溶液將逐漸變稀，故pH增大。,(2)堿式電池的電極反應(yīng)： 負極：_，正極：_；

15、 電池總反應(yīng)： _；電解質(zhì)溶液pH的變化_(填“變大”“變小”或“不變”)。,答案,解析,變小,2H24e4OH=4H2O,O24e2H2O=4OH,2H2O2=2H2O,正極上，O2得電子變?yōu)镺2，溶液中O2不能單獨存在，堿性條件下與H2O分子結(jié)合生成OH； 負極上，H2失電子變?yōu)镠，堿性條件下H不能大量存在，與OH結(jié)合生成水。電池總反應(yīng)也是H2在O2中的燃燒反應(yīng)。同樣，由于有水生成，c(OH)變小，pH變小。,在鎂電池放電，下列說法錯誤的是,典例7 鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，鎂電池放電時電壓高且平穩(wěn)，因此鎂電池越來越成為人們研制綠色電池的焦點。其中一種鎂電池的反應(yīng)：,答案,解

16、析,A.Mg2向正極遷移 B.正極反應(yīng)：Mo3S42xe= C.Mo3S4發(fā)生氧化反應(yīng) D.負極反應(yīng)：xMg2xe=xMg2,可充電電池放電時為原電池，從電池反應(yīng)分析可知，Mg為電池的負極，放電時被氧化，負極反應(yīng)：xMg2xe=xMg2； Mo3S4為電池的正極，放電時將被還原，正極反應(yīng)：Mo3S42xe= ； 外電路中電子由負極流向正極，在電池內(nèi)部負極產(chǎn)生陽離子，并向正極遷移。所以A、B、D項正確，C項錯誤。,五電解池和原電池的比較與判斷,1.電解池和原電池的原理比較,2.電解池和原電池的判斷 (1)先分析有無外接電源，無外接電源的可能為原電池，然后用原電池的構(gòu)成條件判斷確定。 (2)有外接

17、電源的為電解池。其中，當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同時，則為電鍍池；其余情況為電解池。,原電池、電解池都有兩個電極。原電池兩個電極的名稱是正極和負極，為活動性不同的金屬或金屬與能導(dǎo)電的非金屬，此時負極與電解質(zhì)溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，燃料電池中為惰性電極，兩極反應(yīng)的物質(zhì)為可燃性氣體和氧氣；電解池兩個電極的名稱是陰極和陽極，可以是惰性電極也可以是活潑性電極，電極本身和電解質(zhì)溶液沒有反應(yīng)關(guān)系。,典例8 如圖所示，下列敘述正確的是 A.Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng) B.X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng) C.Y與濾紙接觸處有氧氣生成 D.X與濾紙接觸處變紅色,答案,解析,分析題給圖示可知，Zn片為負極，Cu片為

18、正極，故右側(cè)裝置為電解池，X為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，選項B錯誤； 陰極為H2O電離出的H放電，生成H2，選項C錯誤； X為活性電極，電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2，選項D錯誤。,典例9 為增強鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al做陽極、Pb做陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下： 電池：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l) 電解池：2Al3H2O = Al2O33H2,通電,答案,解析,電解過程中，以下判斷正確的是,原電池中，Pb為負極：Pb2e =PbSO4，PbO2為正極：PbO22e 4H=PbSO42H2O，所以H向PbO2極移動。電解池中，Pb為陰極：2H2e=H2，Al為陽極：3H2O2Al6e=Al2O36H，所以H向Pb電極移動，A錯； 每消耗3 mol Pb 時轉(zhuǎn)移6 mol e，每生成2 mol Al2O3時，轉(zhuǎn)移12 mol e，B錯； 根據(jù)A項分析，可知電池的正極反應(yīng)式書寫錯誤，C錯； 原電池中隨時間增長，Pb變?yōu)镻bSO4，質(zhì)量增加，電解池中Pb極產(chǎn)生H2，Pb電極質(zhì)量不變，D正確。,A.燃料電池工作時，正極反應(yīng)為O24H4e=2H2O B.a極是鐵、b極是銅時，b極逐漸溶解，a極上有銅析出 C.a極是含鋅、鐵的粗銅，b極是純銅，a