江苏专用2023_2024学年苏教版(2019)高中化学选择性必修1专题1.2.3电池电极反应式书写课件+分层作业(10份打包)

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名称 江苏专用2023_2024学年苏教版(2019)高中化学选择性必修1专题1.2.3电池电极反应式书写课件+分层作业(10份打包)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-09-12 15:40:57

文档简介

(共18张PPT)
1.写出不同介质中甲烷燃料电池的电极反应式。
(1)酸性介质(如 )
总反应式:_ ________________________。
负极:_ ______________________________。
正极:_ ________________________。



(2)碱性介质(如 )
总反应式:_ ________________________________。
负极:_ _________________________________。
正极:_ _________________________。



(3)固体电解质(高温下能传导 )
总反应式:_ ________________________。
负极:_ ______________________________。
正极:_ _________________。



2.[2022江苏省常熟中学月考]下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )
C
A.碱性氢氧燃料电池的负极反应式为
B.铜锌原电池中铜电极反应式为
C.用惰性电极电解饱和食盐水时,总反应式为
D.钢铁生锈时负极电极反应为
[解析] 在碱性氢氧燃料电池中,通入燃料 的电极为负极,负极上 失去电子,产
生的 与 结合生成 ,则负极的电极反应式为 ,
A错误;铜锌原电池中锌为原电池负极,失去电子,铜为正极,溶液中氢离子得到电
子,B错误;用惰性电极电解饱和食盐水时,总反应式为
,C正确;钢铁锈蚀时,铁为负极失去电子
变为亚铁离子,D错误。
3.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 二次电池。将 溶于有机溶
剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为
。下列说法错误的是( )
D
A.放电时, 向负极移动
B.充电时释放 ,放电时吸收
C.放电时,正极反应为
D.充电时,阳极反应为
[解析] 根据电池的总反应式可知,放电时,负极反应: ,正极反
应: ;充电时,阴极: ,阳极:
。放电时, 向负极移动;根据充电和放电时的电
极反应式知,充电时释放 ,放电时吸收 。
4. 电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极反应为
。下列有关该电池的说法正确的是( )
B
A. 在电池中作为负极材料,该材料中 的化合价为
B.该电池的电池反应为
C.负极的电极反应为
D.充电时,阴极发生的电极反应为
[解析] 根据题给正极的电极反应可知, 在电池中作为正极材料, 在电池
中作为负极材料,但该材料中的 是单质,化合价为0,A项错误;该电池的负极反应
为 ,电池反应为 ,B项正确、C项错误;充电
时,阴极得电子,电极反应为 ,D项错误。
5.[2022江苏扬州高邮阶段测试]热电厂尾气经处理得到较
纯的 ,可用于原电池法生产硫酸,其工作原理如图
所示。电池工作时,下列说法不正确的是( )
D
A.电极 周围溶液 变大
B.溶液中 由 极区向 极区迁移
C.电极 的电极反应式为
D.一段时间后, 极消耗的 与 极消耗的 的物质的量相等
[解析] 电极 为正极,氧气得电子,发生还原反应,电极反应式为
, 变大,A正确;溶液中 由 极区向 极区迁移,B
正确;电极 为负极,电极 的电极反应式为 ,C
正确;电池总反应为 ,故一段时间后, 极消耗的
与 极消耗的 的物质的量之比为 ,D错误。
6.[2023江苏徐州期末]某研究团队设计出消除大气中 的装置,其原理如图所示。下
列说法正确的是( )
D
A. 电极作正极
B. 可通过钠超离子导体
C.每消耗 ,生成标准状况下
D. 电极的电极反应式:
7.我国科学家成功研制出铝-石墨烯电池。该电池的电解质为铝基
离子液体( 和 按一定比例配制而成),主要阴离子
为 、 ,其电池如图所示。下列说法正确的是( )
B
A.放电时,石墨烯作电池正极,发生氧化反应
B.放电时,铝电极的电极反应式为
C.充电时, 与电源正极相连
D.放电时, 、 向石墨烯移动
[解析] 放电时是原电池, 作负极,发生氧化反应,石墨烯作正极,发生还原反应,
故A错误;根据题意可知,电池中主要阴离子为 、 ,且 作负极,失去
电子,电极反应式为 ,故B正确;充电时,阴极得电子
生成 ,所以 电极应该连接电源负极,故C错误;放电时,阳离子向正极移动,阴
离子向负极移动,即阴离子 、 向 电极移动,故D错误。
8.我国科学家最近发明了一种 电池,
电解质为 、 和 ,由 和 两种
离子交换膜隔开,形成A、B、C三个电解质溶液
区域,结构示意图如图所示。
回答下列问题:
(1)电池中, 为____极,B区域的电解质为
_ ______(填“ ”“ ”或“ ”)。


[解析] 锌是活泼金属, 电极为负极;由图示可知A区域电解质为 ,C区域电
解质为 ,则在B区域电解质为 。
(2)电池反应的离子方程式为_ ___________________________________________。

[解析] 负极反应为 ,正极反应为
,总反应的离子方程式为

(3)阳离子交换膜为图中的__(填“ ”或“ ”)膜。

[解析] A区域是 溶液, 失电子与 发生反应变为 ,为了维持溶
液呈电中性, 应通过交换膜进入到B区域,因此 膜为阳离子交换膜。
9.[2023江苏苏州期末]电化学法将 转化为甲酸。
科学家近年发明了一种新型 水介质电池。如
图所示,电极分别为金属锌和选择性催化材料,放电
时, 被转化为储氢物质甲酸。
注:双极隔膜为一层阳离子交换膜和一层阴离子交换
(1)放电时,正极电极反应式为_ __________________________。

(2)充电时每生成 ,理论上阴极获得 的物质的量为___ 。
2
(3)与 极室相连的离子交换膜为______________。
阴离子交换膜
膜复合而成,中间为水,作为电解质溶液中 和 的来源。
10.[2022江苏苏州八校期末联考]
(1)近期,天津大学化学团队以 与
辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性
合成,装置工作原理如图所示。
①在 电极上发生的电极反应式
为_ ________________________________。

②工作一段时间后,右侧电极室内辛胺溶液 显著降低,原因为 _________________
___________________________________________________________________________
_____________________________________________________ 。
电极为
阳极,电极反应为 ,消
耗 生成水,则氢氧根离子浓度降低,溶液 显著降低
(2)如图所示装置模拟工业上运用三室膜电解技术制取 ,其中电解电源为锂
离子电池。锂离子电池反应原理为 ,当锂离子电池供电
时,B极区中的 脱出,嵌入A极区(不计电路损耗)。
①A极的电极反应式为__________________
________________。

②当有 在 室中产生时,A
极区质量增加___ 。
7(共11张PPT)
第二单元 化学能与电能的转化
微专题3 电池电极反应式书写方法汇总
1.简单原电池电极反应式的书写
书写简单原电池电极反应式时,首先判断出电极反应产物,然后结合电极反应物及转移电子数量写出电极反应式,最后结合元素守恒、电荷守恒配平各电极反应式。两电极反应式相加则得到电池总反应。
例1 研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源,该电池以金属锂
为负极材料,以碳素钢为正极材料, 为电解质,使用时加入水即可放电。
(1)该电池负极的电极反应式:_ ________________,
正极的电极反应式:_ _________________________,电池总反应式:_______________
________________。



(2)放电时 向____(填“正”或“负”,下同)极移动, 向____极移动。


2.根据总反应写电极反应式
有的题目中给出总反应,可根据化合价的变化,分析此反应中的氧化反应(负极反应)和还原反应(正极反应),判断电子转移数目,然后根据反应物和对应产物书写电极反应式;也可以先写简单的电极反应式,再用总反应式减去已写出的电极反应式得到另一电极反应式。
例2 [2023江苏连云港两县期末]由于化石燃料的长期大量
消耗,传统能源逐渐枯竭,但人类对能源的需求量越来越
高,氢能源和化学电源的开发与利用成为全球发展的重要
问题。科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如图所示,该
电池在常温下即可工作,总反应为
。下列说法错误的是( )
A. 室为该原电池的正极区
B. 室发生的电极反应式:
C.放电过程中, 通过质子交换膜由 室移向 室
D.其他条件不变,向 溶液中加入适量硫酸能增大电流强度

3.充电电池电极反应式的书写
在书写充电电池电极反应时,要明确充电电池放电时为原电池,充电时为电解池,充电为放电的逆过程。
(1)原电池的负极与充电电池的阳极均发生氧化反应,对应元素化合价升高。
(2)原电池的正极与充电电池的阴极均发生还原反应,对应元素化合价降低。
(3)充电时阴极(或阳极)的电极反应式与该电池放电时负极(或正极)的电极反应式刚好相反。
例如,铅蓄电池充电、放电的过程如下图所示。
例3 [2022河北沧州阶段练习]我国科学家成功研制出 二次电池,在潮湿条件下
的放电原理为 ,模拟装置如图所示(已知
放电时, 由负极向正极迁移)。下列说法正确的是( )
B
A.放电时,电流由镁极经外电路流向石墨极
B.放电时,正极的电极反应式为
C.充电时,阴极上放出 ,发生还原反应
D.充电时,当阳极质量净减 时,转移了 电

4.燃料电池电极反应式的书写
(1)燃料电池的正、负极均为惰性电极,均不参与反应。
(2)正极电极反应式的书写
正极发生还原反应,通入的气体一般是氧气,氧气得到电子首先变为 价的氧元素,
氧元素的存在形式受电解质的影响,正极电极反应式的书写分以下几种情况:
①在酸性溶液中,生成的氧离子与氢离子结合生成水,电极反应式为

②在碱性溶液中,氧离子与氢氧根离子不能结合,只能与水结合生成氢氧根离子,电
极反应式为 。
③在熔融碳酸盐中,氧离子能与二氧化碳结合生成碳酸根离子,电极反应式为

(3)负极电极反应式的书写
法一:根据总反应分析燃料和产物,结合元素守恒、电荷守恒配平;
法二:负极的电极反应式 电池总反应式-正极的电极反应式。
例4 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示,质子交换膜只允许 通过。
(1)A为微生物燃料电池的____(填“正”或“负”)极。

[解析] 发生还原反应,故A为燃料电池的正极,B为燃料电池的负极。
(2)正极反应式为_ ___________________________。
负极反应式为_ _____________________________________。


[解析] 由于电解质含有 ,故正极电极反应式为 ,
负极电极反应式为 。
(3)放电过程中, 由____(填“正”或“负”,下同)极区向____极区迁移。


(4)在电池反应中,每消耗 氧气,理论上能生成标准状况下 气体_____ 。
22.4
[解析] 葡萄糖燃料电池的总反应式为 ,即 ,
每消耗 ,理论上生成标准状况下 气体 。
(5)该电池______(填“能”或“不能”)在高温下工作。
不能
[解析] 由于高温下微生物蛋白质发生变性,故该电池不能在高温下工作。(共21张PPT)
1.某燃料电池主要构成要素如图所示,下列说法正确的是( )
A
A.电池可用于乙醛的制备
B. 电极为正极
C.电池工作时, 电极附近 降低
D. 电极的反应式为
[解析] 该燃料电池中,乙烯和水发生氧化反应,所以通入乙烯和水的电极是负极,氧
气易得电子发生还原反应,所以通入氧气的电极是正极,由图可知负极上乙烯和水生
成乙醛和氢离子,氢离子移向正极,正极上氧气和氢离子反应生成水, 为水。电池
工作时,氢离子移向正极, 电极的反应式为 , 电极附
近 升高,故C、D不符合题意。
2.如图甲、乙为相互串联的两个电解池。下列说法正确的是( )
B
A.甲池若为精炼铜的装置,A极材料是粗铜
B. 极的电极反应式为
C.乙池中若滴入少量酚酞溶液,开始一段时间后石墨极附
近变浅红色
D.若甲池为电镀铜的装置,阴极增重 ,乙池阳极放
出气体为
3.用镁-次氯酸钠燃料电池作电源模拟消除工业
酸性废水中的 的过程(将 还原
为 ),装置如图所示。下列说法错误的是
( )
B
A.金属铁电极的电极反应式为
B.装置中电子的流动路线是 电极 惰性电极 金属铁电极 电极
C.装置工作过程中消耗 ,理论上可消除
D.将 处理后的废水比原工业废水的 大
[解析] 根据工业酸性废水中的 还原为 可知,金属铁为阳极,阳极反应式
为 ,故A正确;电子不能进入溶液,故B错误;由负极:
,阳极: ,根据各电极上电子转移相等和
得关系式:
,则消耗 即 时,理论上可消除
,故C正确;由处理 的反应可知, 被消耗,浓度降低,
增大,故D正确。
4.[2022江苏扬州高邮阶段测试]利用钠碱循环法 溶液作为吸收液 可脱除烟气
中的 。当吸收液的 降至约为6时,送至电解槽再生。再生示意图如图所示:
下列有关说法正确的是( )
B
A.该装置工作时,化学能转变为电能
B.阴极反应式为
C.阳极反应为 或
D.根据中间室吸收液的成分,可推知:
[解析] 根据离子移动方向,阳离子移动到左侧,与负极相连的一侧,阴离子移动到右
侧,与正极相连的一侧,可以看出该装置为电解池,电能转化为化学能,A错误;阴
极上 发生还原反应生成氢气,B正确;阳极发生氧化反应,应该是失电子,电极反
应式为 或 ,C
错误;溶液中电荷守恒关系式为 ,
D错误。
5.中科院长春应化所张新波团队提出了一种独特的锂-氮电池 ,该电池在放电
过程中消耗氮气,充电过程中释放氮气,实现氮气的循环,并对外提供电能。该电池
在充电时发生反应: 。现以该电池为电源进行如图所示实验,下
列说法正确的是( )
D
A.乙电极上的反应为
B.充电过程 由甲电极迁移向乙电极,并在
多孔碳布表面生成
C.石墨 电极和 、 处均可能有铜析出
D.锂-氮电池为绿色固氮提供了一种可能
[解析] 放电时,该原电池中锂失电子作负极,氮气得电子作正极,故乙电极是正极,
发生反应: ,A项错误;充电过程是电解池原理, 由
乙电极移向甲电极,多孔碳布表面 分解生成 和 ,B项错误;石墨 是阳极,
阳极电极反应式: ,产生氧气,C项错误;反应
属于氮的固定,锂-氮电池为绿色固氮提供了一种可能,D项正确。
6.用惰性电极电解法制备硼酸 或 的工作原理如图所示(阳膜和阴膜分
别只允许阳离子和阴离子通过)。下列有关说法正确的是( )
D
A.阴极与阳极产生的气体体积比为
B. 极的电极反应式为
C.产品室中发生的反应是
D.每增加 产品, 溶液增重
[解析] 由图可知, 极为阳极,电解时阳极上水失电子发生氧化反应生成 和 ,
极为阴极,电解时阴极上水得电子发生还原反应生成 和 ,原料室中的钠离
子通过阳膜进入 极室,溶液中 增大,原料室中 通过阴膜进入产品
室, 极室中氢离子通过阳膜进入产品室,在产品室中 、 发生反应生成
; 、 电极反应式分别为 、
,理论上每生成 产品, 极生成 , 极
生成 ,减少质量为 , 溶液增加的 为 即 ,故
溶液增重 。
7.采用惰性电极,以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。
忽略温度变化的影响,下列说法错误的是( )
D
A.阳极反应式为
B.电解一段时间后,阳极室的 未变
C.电解过程中, 由 极区向 极区迁移
D.电解一段时间后, 极生成的 与 极反应的 等量
[解析] 根据题图可知, 极为阳极,其电极反应式为 ,
A正确;阳极室产生的氢离子通过质子交换膜进入阴极室,即 由 极区向 极区迁
移,阳极室 保持不变,B、C正确;根据电极反应式:阳极反应为
,阴极反应为 ,故 极生成
的 与 极反应的 不等量,D错误。
8.钴 的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制
备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是( )
D
A.工作时,Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B.生成 ,Ⅰ室溶液质量理论上减少
C.移除两交换膜后,石墨电极上发生的反应不变
D.电解总反应:
[解析] 由题图可知,该装置为电解池,石墨电极与电源正极相连,为阳极,发生氧化
反应,电极反应式为 ; 电极与电源负极相连,为阴极,
发生还原反应,电极反应式为 ,则电解总反应为
。由以上分析可知,水放电生成的氢离子通过阳
离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动,使Ⅱ室中氢离子浓度增大,溶液 减小,故A错误;阴
极生成 钴,阳极有 水放电,则Ⅰ室溶液质量减少 ,故B错误;若移除
离子交换膜,氯离子的放电能力强于水,氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成
氯气,则移除离子交换膜后,石墨电极的电极反应会发生变化,故C错误。
9.[2022江苏常熟中学月考]有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂 ,
所用装置如图所示,下列说法正确的是( )
D
A.图中的甲池为电解池,乙池为原电池
B. 在 极上产生, 极的电极反应式为
C. 极发生的电极反应为
D.每转移 电子,生成 和
[解析] 由题图可知,甲是原电池,总反应为 ,则 极为
负极, 极为正极;乙是电解池,与原电池正极 极 相连的 极为阳极,则 极为
阴极。甲是原电池,乙是电解池,A错误; 是阳极, 是阴极,阳极上 放电生
成 ,电极反应为 ,B错误; 极为负极,
发生的电极反应为 ,C错误;结合以上分析可知,
每转移 电子,生成 和 ,D正确。
10.(1)[2022江苏徐州期末]用电解法处理氮氧化物可回
收硝酸。实验室模拟电解 的装置如图所示。写出电解
时阳极的电极反应式:_ ____________________________。

[解析] 阳极发生氧化反应,反应物失去电子,化合价升高,
故 在阳极失去电子生成硝酸根离子。
(2)[2022江苏连云港期末]将碘单质溶于过量的
溶液发生反应:
,工业上可用
如图所示装置电解所得溶液制备 。
①阴极产生的气体 的化学式为_ ___。

[解析] 阴极是阳离子得到电子发生还原反应,根据放电顺序应该是水电离出的氢离子
得到电子生成氢气,故阴极产生的气体 的化学式为 ;
②阳极的电极反应式为_ _____________________________。

[解析] 由图可知阳极应该是碘单质和氢氧化钾的反应产物中的碘离子失去电子生成碘
酸根离子,且电解质为氢氧化钾,则电极反应式为 。
11.[2022江苏常熟中学月考]如下图所示装置中,若通入直
流电 时,铜电极质量增加 ,试回答:
(1)电源电极 的名称为______。
负极
(2) 变化:A______(填“增大”“减小”或“不变”,下
同),B______,C______。
增大
减小
不变
(3)写出A中电解的总反应的离子方程式:_ __________________________________。

(4)写出C中 电极的电极反应式:_ ______________。

(5)通电 后,B中共收集 气体(标准状况),溶液体积为 ,则
通电前 溶液的物质的量浓度为_ _____________(设电解前后溶液体积无变化)。
(共12张PPT)
第二单元 化学能与电能的转化
微专题4 电化学中多池装置及电解的相关计算
一、多池装置
1.判断电池类型
(1)有外接电源,各电池均为电解池。
(2)无外接电源,若有燃料电池等,其在电池中作电源,其他均为电解池。如图,A为原电池,B为电解池。
(3)无外接电源,有活泼性不同的电极的为原电池,活泼性相同或均为惰性电极的为燃料电池或电解池。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液发生自发反应。如图,B为原电池,A为电解池。
(4)无外接电源,根据电极反应现象判断。如图,若C极溶解,D极上析出 ,B极
附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D是正极,C是负极;甲
是电解池,A是阳极,B是阴极。B、D极发生还原反应,A、C极发生氧化反应。
2.常用解题步骤
二、电解的相关计算
1.计算的原则——两个守恒
(1)得失电子守恒:阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数。
(2)转移电子守恒:串联电路中通过各电解池的电子总数相等,原电池输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。
2.计算的方法
(1)得失电子守恒法计算:用于串联电路,通过阴、阳两极的电量相同等类型的计算,其依据是电路上转移的电子数相等。
(2)反应式或关系式计算
①根据电极反应式、总反应式计算。
②借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。如
电路中通过 可构建如下关系式:
3.计算的步骤
书写电极反应式(关系式) 确定放电离子的先后顺序 根据得失电子守恒进行相
关的计算
例1 把物质的量均为 的 和 溶于水制成 的混合溶液,用石
墨作电极电解混合溶液,并收集两电极所生成的气体,通电一段时间后在两极收集到
的气体在相同条件下体积相同,则下列叙述正确的是( )
A
A.电路中共转移 个电子
B.阳极得到的气体中 的物质的量为
C.阴极质量增加
D.电解后剩余溶液中硫酸的浓度为
[解析] 用石墨作电极电解 和 ,阴极电极反应式有:
、 ,阳极电极反应式有:
、 。据题给信息,两极收集到的气
体在相同条件下体积相同,则据放电顺序 完全电解,转移电子数为
。设阴极生成氢气 ,则阴极共转移电子 ,阳极生成氧气
,据两极得失电子守恒: ,解得 ,
故电路中共转移 即 个电子,A正确;阳极得到的气体中 为 ,
B错误;阴极质量增加 ,C错误;由电解过程可知,
电解后溶液体积小于 ,则 浓度一定大于 ,D错误。
例2 [2023江苏无锡期末]间接电化学法可对大
气污染物 进行无害化处理,其工作原理如
图所示,质子膜允许 和 通过。
(1)电极Ⅰ应接电源的______(填“正极”或“负
极”)。
负极
[解析] 从图示中可知,在吸收塔中 变成了 , 的化合价降低, 变成了
, 的化合价从 升高到了 。在电解池中, 变成了 , 的化
合价从 降低到 ,得到电子,电极Ⅰ为阴极,连接电源的负极;
(2)每处理标准状况下 ,可同时得到____ 。
16
[解析] 整个装置中转移的电子数相同,处理标准状况下 ,即 ,
的化合价从 降低到0,根据得失电子守恒得到:
所以阳极产生氧气的质量 。
例3 [2023江苏南通期末]当前利用工业废水发电进
行 的制备是人类化学控制合成的新目标,装
置(电极均为惰性电极)如图所示。
(1) 为一种含碳微粒(碳元素为 价),装
置甲A极上的电极反应式为____________________
_____________________。

(2)装置乙中 在_____(填“ 极”或“ 极”)表面产生。

(3)装置甲中生成的 与装置乙中消耗的 的物质的量之比为_ ____。
(共17张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2023江苏如皋期末]保护钢铁有利于节约资源、保护环境,下列钢铁的保护方法中不
正确的是( )
B
A.铁栅栏上涂上油漆 B.铁闸与直流电源正极相连
C.轮船底部焊接镁块 D.家用铁锅水洗后及时擦干
2.[2022南京六校期初联考]下列说法正确的是( )
C
A.精炼铜时,纯铜作阳极,粗铜作阴极
B.地下钢铁管道用导线连接铜块可以减缓管道的腐蚀
C.铅蓄电池正极电极反应式为
D.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗 ,转移电子的数目为
3.[2022扬州高邮阶段测试]下列装置能达到设计目的的是( )




C
A.装置①用于深埋在潮湿的中性土壤中钢管的防腐
B.装置②用于深浸在海水中的钢闸门的防腐
C.装置③用于模拟铁制品表面镀铜
D.装置④用于模拟粗铜的电解精炼
4.铜板上的铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法不正确的是( )
A
A.正极的电极反应为
B.此过程中还涉及的反应:
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从 流向
[解析] 题图表示吸氧腐蚀,其中铁铆钉为负极,电极反应为 ,铜板
为正极,电极反应为 ,当形成 后,还发生反应
,故A项错误。
B级 关键能力提升练
5.下列各种措施中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( )
D
①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构
③保持金属表面清洁干燥 ④金属表面进行电镀
⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A.仅有①②③④ B.仅有③④⑤ C.仅有①②④⑤ D.全部
[解析] 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,①③④⑤中的方法都可以达到避免金属和电解质溶液接触形成原电池的目的;②中如在金属中加入某些其他元素改变金属内部结构也可以起到防腐蚀的效果。
6.下图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图,下列说法正确的是( )
B
A.腐蚀过程中,青铜基体是正极
B.为防止腐蚀,可通过导线将铜器与直流
电源负极相连
C.多孔催化层加速了青铜器的腐蚀,因为
改变了反应的焓变
D.若有 被腐蚀,理论上耗氧体积
为 (标准状况)
7.用压强传感器探究生铁在 和
的醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如
图所示。
分析图像,以下结论错误的是( )
C
A.溶液 时,生铁发生析氢腐蚀
B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀
C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快
D.两溶液中负极反应均为
[解析] 由压强变化图像可知 时,压强增大,说明生成氢气,发生析氢腐蚀,
时,压强减小,说明消耗氧气,发生吸氧腐蚀,两溶液中负极反应均为
,A、B、D项正确;由斜率可知消耗氧气的速率比生成氢气的速率
快,C项错误。
8.深埋在潮湿土壤中的铁管道,在硫酸盐还原菌(该还原菌最佳生存环境在 为
之间)作用下,能被硫酸根离子腐蚀,其电化学腐蚀原理如图所示。下列与此原理有
关的说法正确的是( )
D
A.输送暖气的管道更容易发生此类腐蚀
B.正极反应:
C.这种情况下, 腐蚀的最终产物为
D.管道上刷富锌油漆可以延缓管道的腐蚀
[解析] 硫酸盐还原菌是蛋白质,在高温下易变性,失去催化效果,则输送暖气的管道
不易发生此类腐蚀,故A不符合题意;原电池的正极发生还原反应,在 为 的
弱碱性环境中,由图示可知发生的电极反应为 ,
故B不符合题意;腐蚀在硫酸盐还原菌作用下进行, 腐蚀的最终产物中 元素的
化合价不会呈 价,故C不符合题意;管道上刷富锌油漆,构成 原电池,
为正极,可以通过牺牲 来延缓管道的腐蚀,故D符合题意。
9.将两根铁钉分别缠绕上铜丝和镁条,放入滴有混合溶液的容器中,如图所示。下列
叙述不正确的是( )
C
A.a中铜丝附近有气泡产生 B. 中铁钉附近出现蓝色沉淀
C. 中铁钉附近呈现红色 D. 中发生吸氧腐蚀
中装置构成原电池, 易失电子作为负极, 作为正极; 装置也构成原电池,
作为负极, 作为正极, 被保护。 作为正极,该原电池发生析氢腐蚀,
电极上反应式为 ,所以 中铜丝附近有气泡产生,A项正确;
中 电极发生反应 ,亚铁离子和 反应生成蓝色沉淀,
所以 中铁钉附近出现蓝色沉淀,B项正确; 中 作为正极被保护, 不参加反应,
没有铁离子生成,所以铁钉附近不呈现红色,C项错误;强酸性条件下的腐蚀为析氢
腐蚀,弱酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀,D项正确。
10.[2022淮安四校学情调查]下列有关电化学实验装置的说法正确的是( )




C
A.用图甲装置组装铜锌原电池
B.用图乙装置可实现反应:
C.用图丙装置可制得消毒剂 同时减少 的逸出
D.用图丁装置可验证铁钉发生了析氢腐蚀
[解析] 图甲装置中应把铜棒插入硫酸铜溶液、锌棒插入硫酸锌溶液组装铜锌原电池,
故A错误;图乙装置中若铜连接电源正极,可实现反应:
,故B错误;图丙装置中,氯气在阳极生成、氢氧化
钠在阴极生成,气泡上升过程中与氢氧化钠充分接触,可制得消毒剂 ,同时减
少 的逸出,故C正确;图丁装置中铁钉发生吸氧腐蚀,故D错误。
C级 学科素养创新练
11.[2022苏州八校期末联考]利用小粒径零价铁 的电化学腐蚀处理三氯乙烯
进行水体修复的过程如图所示,水体中的 、 、 等共存物会影响修
复效果。下列说法错误的是( )
B
A.若水体酸性较强,则 易发生析氢腐蚀
B.水体修复过程中溶液的 保持不变
C.图中④的电极反应式为
D.过程中可产生 胶体有利于净化水质
12.[2023南通如皋期末]电渗析法淡化海水(在直流电源作用下通过离子交换膜对海水进行处理)。
(1)其他条件相同,在海水中钢铁设施的腐蚀速率比在河水中更快的原因是________
_______________________________。
海水中电解质溶液浓度更大,导电性更强
图1
(2)利用如图1所示装置可以减缓海水中钢铁设施的腐
蚀。若开关 置于 处,则电极 可选用的物质是_____
(填“石墨块”“锌块”或“铜块”),钢铁设施表面发生的
电极反应为_ ________________________;若开关 置于
处,则 极为电源的______(填“正极”或“负极”)。
锌块

正极
图2
(3)用 溶液模拟海水淡化,电解装置原理示
意图如图2所示。阴极发生的电极反应为_________
__________________,淡水从____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或
“Ⅲ”)室流出。

Ⅱ(共19张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2022江苏苏州期中]下列物质间的反应,其能量变化符合图像的是
( )
A
A.合成氨反应
B.碳与水蒸气高温制水煤气
C. 晶体和 晶体混合反应
D.碳酸钙的分解
2.[2022江苏如东月考]下列说法正确的是( )
B
A.任何化学反应都有热效应, 表示吸热反应, 表示放热反应
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以用分数表示,也可以用整数表示
C.热化学方程式中 的数值只与物质的状态有关,与方程式中化学计量数无关
D.已知热化学方程式: ,在容器中
充入 和 充分反应,放出的热量为
3.下列图示或操作吸收热量的是( )
选项 A B
图示或操作
A
选项 C D
图示或操作
续表
4.[2022江苏海安月考]热化学方程式:
表示( )
C
A.碳和水反应吸收 能量
B. 碳和 水反应生成一氧化碳和氢气并吸收 热量
C. 固态碳和 水蒸气反应生成 一氧化碳气体和 氢气,并吸热
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热
5.[2022江苏连云港校联考期中]高纯硅 是当今科技的核心材料,是现代电子信息工
业的关键材料。利用高纯硅可制成计算机内的芯片和 ,还可以制成太阳能光伏电
池。目前,中国已经成为世界太阳能电池生产第一大国。制备高纯硅的反应为
。制取高纯硅的反应为吸热反应,有下列说法正确的是
( )
B
A.断开 键放出能量 B.形成 键放出能量
C.需要高温的反应都是放热反应 D.反应物的总能量大于生成物的总能量
[解析] 断开 键吸收能量,A错误;形成 键放出能量,B正确;反应条件
与反应放热或吸热没有绝对关系,如 是吸热反应,C错误;
吸热反应反应物的总能量小于生成物的总能量,D错误。
6. 、 条件下,下列热化学方程式:
(1)①②相比,可得出的结论是正向、逆向反应的焓变数值______,符号______。
相同
相反
(2)③④相比,反应热数值不同的原因是______________________________________
________________。
化学计量数扩大为原来的2倍, 数值也扩大为原来的2倍
(3)①③相比,反应热不同的原因是______________________。
生成物中水的状态不同
B级 关键能力提升练
7.[2022江苏扬州期中] 可作为一种粮食熏蒸剂,其制备的原理为
,已知:
化学键
1 076 339 536 728 436
其中 的结构为 ,则该制备反应的 为( )
B
A. B. C. D.
[解析] 由题目给出的化学键键能可计算得该反应的 反应物键能 生成物
键能 。
8.[2022江苏苏州期中]已知: 晶体硅中含有 键, 中含
有 键。 ,其反应过程与能量变化如图所示。

化学键
460 500 176
下列说法正确的是( )
C
A.晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B.二氧化硅的稳定性弱于硅的稳定性
C. D.
[解析] 光伏发电是将光能转化为电能,A错误; 键的键能大于 键的,所
以二氧化硅更稳定,B错误;

C正确;反应的 ,D错误。
9.[2022江苏南通阶段练习]已知:过氧化氢
的分解属于放热反应。下图为科研人员采
用新型复合光催化剂,利用太阳光高效分
解水,下列说法正确的是( )
C
A.过程Ⅰ中水的极性键发生断裂,吸收能量,过程Ⅲ中非极性键断裂,放出热量
B.过程Ⅱ产生的化合物只有氧化性,产生的过氧化氢是极性分子
C.过程Ⅲ中断裂旧化学键吸收的能量小于形成新化学键放出的能量
D.该过程主要是吸收太阳能,将光能转化为化学能,说明分解反应均为吸热反应
10.下列热化学方程式书写或叙述正确的是( )
C
A. 液态肼 在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出 热量:
B. 石墨转化为 时,放出 热量:
C.已知: ,则
D.已知: 。在一定条件下向密闭容器
中充入 和 充分反应放出 的热量
[解析] A项,放出热量, ,正确的热化学方程式为
。B项,
的 应是 即 石墨转化为 时的反应
热,则 。C项,根据热化学方程式的含义知,若热化学方程式
中各物质的化学计量数加倍,则 数值也加倍;若反应的方向发生改变,则 改
变符号,但数值不变,据此可判断该项正确。D项,
表示 与
完全反应生成 时放出 的热量,但合成氨反应是可逆反应,
与 充分反应后生成的 的物质的量小于 ,
故放出的热量小于 。
11.[2022江苏扬州月考]用 生产某些含氯有机物时会产生副产物 。利用反应A,
可实现氯的循环利用。反应
已知:ⅰ.此条件下反应A中, 被氧化,放出 的热量。
ⅱ.&1&
(1)写出该条件下,反应A的热化学反应方程式:
_ ___________________________________________________________________。

(2)断开 键与断开 键所需能量相差约为_____ 。
31.9
[解析]
C级 学科素养创新练
12.[2022江苏扬州期中]碳汇是指利用植物
光合作用吸收大气中的二氧化碳 从而减少温室气体在大气中浓度。
已知利用植物的光合作用每吸收
需要吸收的能量约为 。请回答下列问题:
(1)碳汇过程中能量的转化形式为______能转化为______能;植物通过光合作用大约
吸收了 能量,则吸收的 为_______ 。
太阳
化学
1 760
(2)利用工业废气中的 加氢合成乙醇 气体,同时生成水蒸气,已知:
每转化 (标准状况下) 放出 热量,请写出该反应的热化学方程式:
_ ______________________________________________________________。

(3)图1是 和 反应生成 和 过程中的能量变化
示意图,请写出 和 反应的热化学方程式:_______________________________
_______________________。

(4)如表是部分化学键的键能数据:
化学键
已知 完全燃烧生成 放出的热量为 , 和 的结构如图2
所示,则表中 _ ___________________(用含有 、 、 、 的代数式表示)。
(共24张PPT)
第一单元 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的焓变
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1.能辨识化学反应中的能量转化形式,能解释化学反应中能量变化的本质,形成
宏观辨识与微观探析的核心素养。
2.知道内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态和
组成的影响。能用热化学方程式表示反应中的能量变化,形成证据推理与模型认
知的核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、焓变和反应热
1.内能、焓和焓变
(1)内能是指体系内物质的各种能量的______,受______、______、物质的聚集状态
和组成的影响。
焓是与______有关的物理量。
(2)焓变是指焓的______的变化。在______条件下,化学反应过程中吸收或放出的热
即为反应的______。单位:_ _________,符号:____。
(3)在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,________________称为
化学反应的热效应,也称反应热。
总和
温度
压强
内能
数值
恒压
焓变


吸收或释放的热
2.吸热反应和放热反应
生成物总能量与反应物总能量的相对大小,决定化学反应是吸热反应还是放热反应。
(1)吸热反应:生成物总能量______反应物总能量, ___0,反应体系能量______。
放热反应:生成物总能量______反应物总能量, _ __0,反应体系能量______。
(2)图示反应过程中物质的总能量与反应热的关系
大于

增大
小于

降低
二、热化学方程式
1.概念:能够表示________的化学方程式。
2.意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的______变化。
3.书写
(1)热化学方程式中的化学计量数表示__________,可以用________________表示。
(2)标注各物质的聚集状态。气体用“__”,液体用“__”,固体用“__”,水溶液用“____”。
(3)化学方程式后面空一格标注 ,若为放热反应, 为“__”;若为吸热反应,
为“_ __”(常省略)。 的单位是__________。
反应热
能量
物质的量
整数或简单分数




-


三、化学反应中能量变化的原因
化学反应的本质是____________________________。
旧化学键断裂______能量,新化学键形成______能量。
旧化学键断裂和新化学键形成
吸收
放出
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 从宏观和微观角度分析化学反应中能量的变化
1.宏观:从反应物和生成物总能量相对大小角度分析
生成物总能量-反应物总能量
2.微观:从反应物断键和生成物成键的角度分析
若 ,反应吸收能量;若 ,反应放出能量。
3.物质的稳定性
一般来说,物质所含能量越低,键能越高,物质越稳定。
例1 如图为 和 反应生成 过程中的能量变化,下列说法正确的是
( )
C
A.在通常情况下, 比 稳定
B.吸热反应一定需要加热才能发生
C. 和 具有的总能量小
于 具有的总能量
D. 和 个 充分反应生成
放出的能量为
[解析] 据图可知 中化学键断裂吸收的能量大于 中化学键断
裂吸收的能量,所以 更稳定,故A错误;吸热反应不一定需要加热才能发生,例如
和 的反应,故B错误;由图中数据可得反应物断键吸收
的能量,生成物成键放出 的能量,
故该反应是吸热反应,即 和 具有的总能量小于
具有的总能量,故C正确; 个 即 ,根据C项分析可知
和 个 充分反应生成 吸收的能量为
,故D错误。
变式训练1 如图为反应
的能量变化示意图,下列说法正确的是( )
C
A.形成 和 中的化学键,共
吸收 能量
B. 和 生成 放
出 能量
C. 和 反应生成
,共放出 能量
D. 和 的总能量低于
的总能量
[解析] 由图可知, 和 形成 和 中的化
学键,共放出 能量,故A错误;由图可知,反应
的焓变
,则
, 放热,所
以 和 生成 放出能量大于 ,故B错
误;由B项分析可知, 和 反应生成 ,共放出
能量,故C正确;由图可知,该反应是放热反应,则 和
的总能量高于 的总能量,故D错误。
变式训练2 [2022江苏如东10月月考] 还原 的反应为
。部分化学键的键能数据如下表(设 以 键构成):
化学键
1 076 945 745
由以上数据可求得 的键能为_ _____ 。

[解析] 设 的键能为 ,反应
,解得 , 的键能为 。
要点二 热化学方程式的书写
1.热化学方程式的“三必写”“三含义”
“三必写”:必写物质的状态;必写反应的温度、压强[若未标出,则为 (即
)、 ;必写反应热,用 表明反应的能量变化。
“三含义”:一是化学计量数只表示物质的量,可以用分数表示;二是反应热 的单
位是 ,该单位是以反应物的总量为计量单位,不一定是指 反应物;三
是 数值的“ ”“-”表明反应吸热和放热(“ ”常省略)。
2.热化学方程式书写的注意事项
(1)热化学方程式不用标明反应条件(如“加热”“高温”“催化剂”等)。
(2)热化学方程式的反应热与反应是否可逆无关,反应热指反应物完全反应的能量变化。
(3)物质的状态不同,所具有的能量也不同。在物质后面用括号标注各物质的聚集状
态:气体用“ ”,液体用“ ”,固体用“ ”,水溶液用“ ”。热化学方程式中不用“ ”
和“ ”。
(4)物质的状态不同, 的数值不同。 的数值与化学计量数有关,当化学计量
数加倍时, 同样加倍。
例2 [2022江苏扬州邗江期中]已知充分燃烧 乙烷 气体时生成 二氧化碳
气体和液态水,并放出热量 ,则下列热化学方程式正确的是( )
B
A.
B.
C.
D.
[解析] 燃烧放热, ,A错误;生成 二氧化碳气体和液态水放出的热量
为 ,故表示乙烷燃烧的热化学方程式为
,B正确,C错误;
生成液态水而非气态水,D错误。
归纳总结 书写热化学方程式的“五步”
______________________________________________________________________________________________________
变式训练3 、 时, 完全燃烧生成 气体和液态 时,
放出 的热量。判断下列几个热化学方程式的正误,错误的指出错误的原因。

( )
________________________________。
×
未注明反应物和生成物的聚集状态

( )
___。


( )
______________________________________________。
×
反应热的数值与热化学方程式的化学计量数不对应

( )
_ _______________________。
×
燃烧为放热反应,

( )
___。

变式训练4 溴与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下:
下列说法正确的是( )
B
A.
B. 具有的能量大于 具有的能量
C.相同条件下,
D.向 中加入 在该条件下充分反应,放出 热量
[解析] 由于 变成 的过程放热,则反应①放出的热量更多,则 ,
A项错误;物质由气态变为液态要放出热量,所以 具有的能量大于
具有的能量,B项正确;因为 键键能较大,放出热量时 为负
值,则 ,C项错误;由于 和氢气
的反应为可逆反应,故 和 不能完全反应,故放出的热量小
于 ,D项错误。(共20张PPT)
A级 必备知识基础练
1.下列关于盖斯定律描述不正确的是( )
A
A.化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关,也与反应的途径有关
B.盖斯定律遵守能量守恒定律
C.利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D.利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2.利用如图装置测定中和反应反应热的实验,下列说法错误的是
( )
B
A.若用醋酸代替 做实验,会使测定结果偏大
B.加入 溶液的正确操作是分三次沿玻璃棒缓慢加入
C.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热,减少热量的损失
D.该实验测得的中和热 的数值比理论值偏低,其原因可能是测量
完硫酸溶液温度的温度计直接用来测 溶液的温度
3.[2022江苏南通海安期中]下列实验中,能达到相应实验目的的是( )




D
A.用甲装置制取 胶体
B.用乙装置进行氯气的尾气吸收
C.用丙装置验证 的漂白性
D.用丁装置测量盐酸与 溶液反应的反应热
4.[2022江苏淮安月考]已知: 。下
列说法正确的是( )
A
A. 盐酸和 溶液反应放出热量为
B. 溶液和 溶液反应放出热量为
C.含 的浓硫酸和 溶液反应放出热量为
D. 稀硫酸和 溶液反应放出热量为
5.已知: ,
, 。常温下取体
积比为 的甲烷和氢气的混合气体 ,经完全燃烧恢复至室温,放出的热量为
( )
A
A. B.
C. D.
[解析] 常温下取体积比为 的甲烷和氢气的混合气体 ,则甲烷的物质的量
为 ,氢气的物质的量为 ,经完全燃烧
恢复至室温,水为液体,根据①和③可得放出的热量为
,A项正确。
B级 关键能力提升练
6.[2022江苏淮安期末] 与 化合生成 是自然界固氮的重要方式之一。下图显示
了该反应中的能量变化。
下列说法不正确的是( )
B
A. 键的键能大于 键的键能
B.完全断开 中的化学键需吸收 能量
C.该反应中生成物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
D.生成 反应的热化学方程式为
[解析] 据图可知 键断裂吸收 的能量, 键断裂吸收
能量,即 键的键能大于 键的键能,故A正确;据图可知由
原子和 原子形成 时放出 能量,则完全断开
中的化学键需吸收 能量,故B错误; 断键吸收总能量-成键释
放总能量 ,
大于0,则为吸热反应,所以该反应中生成物所具有的总能量高于反应物所具有的
总能量,故C正确;该反应 ,结合图示可知热化学方程式为
,故D正确。
7.某科学家利用二氧化铈 在太阳能作用下将 、 转变成 、 、 。
其过程如下:
下列说法不正确的是( )
C
A.该过程中 没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.图中
D. 的反应热大于
[解析] 由总反应 可知, 没有消耗, 为催化剂,
故A正确;该过程在太阳能作用下将 、 转变为 、 、 ,所以实现了
太阳能转变成化学能,故B正确;由图中转化关系及盖斯定律可知:
,故C错误;气态水转化为液态水,放出能量,故
放热更多,焓变更小,故D正确。
8.[2022江苏徐州阶段练习]下列有关中和热的说法正确的是( )
C
A.表示中和热的热化学方程式为
B.准确测量中和热的整个实验过程中,至少测定2次温度
C.测量中和热的实验过程中,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,则测量出的中和热数
值偏小
D.用 溶液和 溶液反应测定中和热:
[解析] 中和热的热化学方程式中酸、碱、盐的状态是溶液,用 表示,所以中和热
的热化学方程式为 ,A错误;
准确测量中和热的实验过程,至少需记录温度3次:酸溶液的初始温度、碱溶液的初
始温度、反应后溶液的最高温度,进而确定温度差 ,B错误;金属 是热的良导
体,易传热,环形玻璃搅拌棒材料若用铜代替,会使热量损失增大,测量出的中和热
数值偏小,C正确;中和热是强酸、强碱稀溶液完全反应生成 水时放出的热
量, 是弱酸,电离过程需吸收热量,因此反应产生 水时放出的热量
小于 ,反应放出热量越小,则反应热越大,所以

D错误。
9.[2022江苏盐城阶段练习]下列关于如图所示转化关系( 代表卤素)的说法不正确的
是( )
B
A.
B.
C.按照 、 、 的顺序, 依次减小
D.一定条件下,拆开 气态 需要吸收 能量,则该条
件下
[解析] 形成化学键放出热量,即 ,A正确;由盖
斯定律可知,反应一步完成与分步完成的热效应相同,则 ,所以
,B错误;原子半径: , 、 、 中键能:
键 键 键,由于断裂化学键吸热,则吸收的热量逐渐减小,所
以途径Ⅱ吸收的热量依次减小,即 依次减小,C正确;一定条件下,拆开
气态 需要吸收 能量,即形成 放出热量 ,因此形成 放
出热量为 ,所以该条件下 ,D正确。
10.已知热化学方程式:
;
;

下列说法正确的是( )
A
A.石墨转化为金刚石的反应是吸热反应 B.金刚石比石墨稳定
C. D.
[解析] 由 可得出:反应③为吸热反应,石墨具有的能量低于
金刚石,石墨比金刚石稳定,故A项正确,B项错误;由盖斯定律可得 ,
因 ,所以 ,故C、D两项均错误。
11.氢能是具有广泛应用前景的新能源。
(1)下图所示是 时氢气在氯气中燃
烧生成氯化氢气体的能量变化示意图:
写出此反应的热化学方程式:______________
_____________________________________。

(2)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
相关反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
①该过程的能量转化形式为______________________________________。
②总反应的热化学方程式为 ______________。
③在该过程中 和___对总反应起到催化剂作用,使用了催化剂,总反应的
_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
太阳能转化为化学能,化学能转化为热能


不变
C级 学科素养创新练
12.已知: 。以太阳能为热源分解
,经铁氧化合物循环分解水制 的过程如下:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ中每消耗 转移 电子
B.过程Ⅱ的热化学方程式:
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能 化学能 热

D.铁氧化合物循环制 具有成本低、产物易分离等优点

[解析] 过程Ⅰ: ,当有 分解时,生成
氧气,而 的物质的量为 ,故生成 氧气,而氧元素
由 价变为0价,故转移 电子,故A正确;已知反应
和反应
,根据盖斯定律,
可得过程Ⅱ的热化学方程式:
,故B正确;过程Ⅰ
和过程Ⅱ均为吸热反应,不存在将化学能转化为热能的过程,故C错误;反应
的产物中,氢气为气体,而 为固体,
故铁氧化合物循环制 的产物易分离,且由于利用太阳能,成本低,故D正确。(共24张PPT)
第一单元 化学反应的热效应
第2课时 反应热的测量与计算
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1.通过交流讨论理解盖斯定律的本质,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算,
形成运用盖斯定律进行相关判断或计算的思维模型,培养宏观辨识与微观探析
的化学核心素养。
2.通过实验了解定量测定中和反应反应热的基本原理和实验方法,能正确分析误
差产生的原因并能采取适当措施减小误差,培养科学探究与创新意识的化学核心
素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、反应热的测定
1.实验装置
(1)搅拌器或环形玻璃搅拌棒的作用是__________________________。
(2)保温层的作用是________________。
(3)温度计的作用是测定反应前后反应体系的温度。
使反应物混合均匀充分接触
减少热量的散失
2.实验步骤
(1)用量筒量取 盐酸,倒入简易量热计中,测量并记录盐酸的
温度 。
(2)用另一量筒量取
溶液,测量并记录 溶液的温度 。
(3)将量筒中的 溶液迅速倒入盛有盐酸的简易量热计中,立即盖上盖板,用
________________轻轻搅拌,观察温度计的温度变化,准确读出反应体系的______温
度 并记录。
(4)假设溶液的比热与水的比热相等 ,溶液的密度与水的密
度相等,忽略量热计的比热,根据溶液温度升高的数值,计算该反应的反应热并写出
热化学方程式。
环形玻璃搅拌棒
最高
3.实验记录表
二、盖斯定律
大量实验证明,一个化学反应,不论是______完成,还是________完成,其总的热效
应是__________的。
化学反应的焓变 只与反应体系的______和______有关,而与反应的______无关。
如始态和终态相同的某反应途径有如下三种:
则: _ __________ _________________
一步
分几步
完全相等
始态
终态
途径


02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 对反应热的测定的理解
1.实验原理
用体积均为 的一元强酸、一元强碱,它们的浓度均为 。由于是稀
溶液,且为了计算简便,我们近似地认为,所用酸、碱溶液的密度均为 ,根
据热化学方程式
,需计算稀的酸、碱中和生成 水的反应热,而
的盐酸与 氢氧化钠溶液反应后生成的水只有
。 ,生成 时的
反应热 ,其中溶液的质量 约为 。
2.反应热测定实验中的“三关”
(1)隔热关——装置保温、隔热效果好,减少热量的损失,使用简易量热计,其优点是保温效果好,也可在保温杯中进行。
(2)测量关——温度在测量过程中是重要的参数,测量时要又快又准。
①选择精密温度计,精确到 。
②测量溶液温度时,将温度计插在液体中央,使水银球处于溶液中央位置,水银球不要碰到容器壁或在液面以上。
③温度计不能当搅拌棒用,应用环形玻璃搅拌棒搅拌,使溶液迅速、充分混合。
④测量酸和碱溶液的温度时要稳定一会儿再读数,测量反应混合液的温度时要随时读取温度值,记录最高温度。
(3)酸、碱关——注意酸、碱的强弱和浓度。
强酸、强碱浓溶液稀释过程中会放出热量,而弱酸、弱碱电离过程中需吸收热量。故
通常中和反应反应热是指强酸、强碱在稀溶液中反应生成 水的反应热。
例1 [2022江苏扬州统考期中]某实验小组学生用 的
盐酸与 的 溶液在如图所示的装置中进行中和
反应,通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热
,下列说法不正确的是( )
D
A.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
B.烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,减小实验误差
C.若用铜丝做成环形搅拌棒,求得的反应热
D.把盐酸体积改为 ,求得中和反应的反应热
[解析] 中和实验需要用环形玻璃搅拌棒搅拌使反应充分,图中实验装置缺少环形玻璃
搅拌棒,故A正确;烧杯间填满碎纸条起保温作用,减少实验过程中的热量损失,减小
实验误差,故B正确;若用铜丝做成环形搅拌棒,因金属导热,实验过程中的热量损失,
测得实验结果 ,故C正确;中和热与所用酸和碱的体积无关,把
盐酸体积改为 ,中和热不变,故D错误。
归纳总结 反应热测定实验中应注意的事项
(1)用环形玻璃棒搅拌,而不能用金属棒(丝)搅拌;实验时动作要迅速。
(2)可加过量碱液使酸完全反应,碱过量对测定反应热没有影响。
(3)数据处理时,相差较大的数据可能是偶然误差引起的,应舍去。
变式训练1 [2023江苏连云港阶段测试]某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变
化。下列判断正确的是( )
D
A.由实验可知, 、 、 所涉及的反应
都是放热反应
B.将实验 中的铝片更换为等质量的铝粉后
释放出的热量有所增加
C.实验 中将环形玻璃搅拌棒改为铁质搅拌
棒对实验结果没有影响
D.实验 中若用 固体测定,则测定结
果绝对值偏高
[解析] 是金属与酸的反应,是放热反应; 是氢氧化钡晶体与氯化铵的反应,
属于吸热反应; 酸碱中和反应是放热反应,A项错误。铝粉和铝片本质一样,放出
热量不变,只是铝粉参与反应时反应速率加快,B项错误。相较于环形玻璃搅拌棒,
铁质搅拌棒导热快,会造成热量损失,对实验结果有影响,C项错误。氢氧化钠固体
溶解时要放出热量,最终使测定的反应热的绝对值偏高,D项正确。
要点二 盖斯定律的应用
1.多角度认识盖斯定律
(1)从反应途径角度
(2)从能量守恒角度
(3)对于如图所示的过程:
从反应途径角度: ;
从能量守恒角度: 。
2.四步分析法应用于盖斯定律的计算(思维模型)
(1)分析目标反应和已知反应的差异,明确:①目标反应物和生成物;②需要消掉的中间产物。
(2)将每个已知的热化学方程式两边同乘以某个合适的数,使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该物质的化学计量数一致,热化学方程式的焓变也进行相应的计算。
(3)将已知热化学方程式相加减消掉目标反应热化学方程式中没有的物质(同侧相减,异侧相加,消去中间产物)。
(4)得出目标热化学方程式(目标热化学方程式化学计量数不能存在公约数,应为最简形式)。
以上步骤可以概括为找目标、看来源、调系数、相加减、得答案。
例2 [2022江苏海安期末] 合成甲醇 包括下列两步:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
由 与 合成 的热化学方程式为___________________________________
_______________。

[解析] 根据盖斯定律, 与 合成 的反应可由反应Ⅱ-反应Ⅰ得到,反
应的反应热
,反应
的热化学方程式为 。
变式训练2 [2022江苏徐州统考期中]碳碳双键加氢时总要放出热量,并且放出的热量
与碳碳双键的数目大致成正比。但1, 环己二烯脱氢生成苯是放热反应。相同温度
和压强下,关于反应的 ,下列判断正确的是( )
A. , B.
C. , D.
[解析] 给反应编号





反应①和②都是和氢气加成,是放热反应,所以 , ,故A错误;将反
应①和②相加不能得到反应③,所以 ,故B错误;反应①和②都是
放热反应, ,根据已知,加氢放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比,所
以 ;将反应②和④相加得到反应③,所以 ,反应④是
1, 环己二烯脱氢生成苯的逆反应,是吸热反应,所以 ,故C正确;由
C可知, ,故D错误。(共26张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2022江苏南通月考]“能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题。
下列措施中不利于可持续发展的是( )
A
A.大力开采煤、石油和天然气 B.将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C.开发太阳能、氢能、海洋能等新能源 D.增加资源的重复使用和循环再生
2.[2022江苏南通月考]下列说法正确的是( )
B
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.热化学方程式中的化学计量数可以用分数表示
C. 溶液与 溶液反应生成 沉淀时放出的热叫做中和热
D. 与 反应放出的热量就是 的燃烧热
3.[2022江苏南通如东月考]下列热化学方程式中 的数值表示可燃物标准燃烧热的是
( )
A
A.
B.
C.
D.
4.据悉,长征系列火箭的燃料为偏二甲肼 。已知: 下, 偏二甲
肼完全燃烧放出 热量,则偏二甲肼的标准燃烧热 为( )
C
A. B.
C. D.
5.已知: 燃料完全燃烧的数据如下表所示。
燃料 一氧化碳 甲烷 异辛烷 乙醇
使用上述燃料最能体现“低碳经济”理念的是( )
B
A.一氧化碳 B.甲烷 C.异辛烷 D.乙醇
[解析] 低碳经济即尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达
到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。即每生成 二氧化碳
时,放出热量最多的物质符合题意,异辛烷 为
,乙醇为 ,故B
项正确。
6.(1)在标准状况下的 甲烷完全燃烧生成 和液态水放出 热量,能
表示其标准燃烧热的热化学方程式是___________________________________________
________________。

(2)氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料。
已知:
试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式:
_ __________________________________________________________。

7.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)已知 的标准燃烧热 ,
,则 ___(填“ ”“ ”
或“ ”) 。

[解析] 甲醇燃烧生成 和 属于不完全燃烧,放出的热量少,故

(2)使 和 通过灼热的碳层,生成 和 ,当有 参加反应
时释放出 热量,写出该反应的热化学方程式:______________________________
___________________________________。

[解析] 据题意确定化学方程式为 , 参加
反应放出的热量为 ,故该反应的热化学方程式为

(3)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合
在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,
,则反应过
程中,每转移 电子放出的热量为_ _____。

[解析] 所给反应中转移 电子放出的热量为 ,故每转移 电子放
出的热量为 。
B级 关键能力提升练
8.已知: ;
。根据热化学方
程式判断,下列说法正确的是( )
A
A.
B.如图可表示由 生成 的反应过程和能量关系
C. 的标准燃烧热
D.
[解析] 反应 中,固态二氧化碳能量较低,
则该反应放出的热量减小,即 ,A项正确;题图中的焓变应是
燃烧的反应热,题图中物质的量和焓变不统一,B项错误;标准燃烧热是
下, 可燃物完全燃烧的反应热,单位为 , 的标准燃烧
热 ,C项错误;由盖斯定律可知, 可以得到 ,D项错误。
9.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
C
A.已知 ,则氢气的标准燃烧热为
B.已知 ,
,则
C.已知 ,则含
的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于
D.已知 ,则白磷比红磷稳定
[解析] 液态水变为气态水是吸热过程,因此氢气的标准燃烧热小于
,A错误;碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,焓
变是负值,故 ,B错误; ,说明红磷的能量低于
白磷的能量,所以白磷不如红磷稳定,D错误。
10.[2022江苏常州期中]两份 分别与足量的 充分反应,生成液态水时放出的热
量为 、生成气态水时对应的焓变为 。下列说法正确的是( )
D
A.用热化学方程式表示氢气的标准燃烧热为
B.
C. 反应过程中的能量变化如图所示
D.依据题意可以得出 的热值为
[解析] 完全燃烧生成液态水放出的热量称为燃烧热,则用热化学方程式表
示氢气的标准燃烧热为 ,A错误;
液态水汽化为气态水时吸收热量,则等量的氢气完全燃烧生成液态水放出的热量较多,
则 ,B错误; 是放热反应,反
应物的总能量高于生成物的总能量,与图不符,C错误;单位质量(或单位体积)的
燃料完全燃烧时所放出的热量称为热值, 与足量的 充分反应,生成液态水
时放出的热量为 ,则氢气的热值为 ,D正确。
11.以 和 为原料合成甲醇是工业上的成熟方法,直接以 为原料生产甲醇是目
前的研究热点。我国科学家用 人工合成淀粉时,第一步就需要将 转化为甲醇。
已知:
下列说法不正确的是( )
A.若温度不变,反应①中生成 时,放出的热量大于
B. 与 合成甲醇的热化学方程式为
C.通过电解制 和选用高效催化剂,可降低 与 合成甲醇反应的焓变
D.以 和 为原料合成甲醇,同时生成 ,该反应需要吸收能量
[解析] 催化剂可降低 与 合成甲醇反应的活化能,但不改变反应的焓变,故C错误。

12.[2023江苏苏州阶段练习]C和 在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:
②&1&
下列推断正确的是( )
C
A. 的标准燃烧热为
B. 的
C.
D.将 分解成 和 ,至少需要提供 的热量
13.已知下列两个热化学方程式:
请根据上面两个热化学方程式,回答下列问题:
(1) 的标准燃烧热 为_________________, 的标准燃烧热 为
_ _________________。


(2) 和 组成的混合气体完全燃烧释放的热量为_ _________。

[解析] 完全燃烧释放的总热量的计算式为

(3)现有 和 的混合气体共 ,完全燃烧时放热 ,则在混合气体
中 和 的体积比是_ ____。

[解析] 设 、 的物质的量分别为 、 ,则有
解得 , ,
在相同 、 条件下, 。
14.当今社会,能源的发展已成为全世界共同关注的话题,乙烷、二甲醚的标准燃烧热较大,可用作燃料。乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化如图所示。
请回答下列问题:
(1) _ _。

[解析] 反应生成 ,根据原子守恒可确定 , , , 。
(2)乙烷的标准燃烧热 _ _______ 。

[解析] 由题图可得 ,
所以乙烷的标准燃烧热 。
(3)等物质的量的液态乙烷比气态乙烷完全燃烧时放出的热量____(填“多”或“少”)。

[解析] 由于液态乙烷具有的能量小于气态乙烷具有的能量,故等物质的量时,液态乙烷完全燃烧时放出的热量少。
(4)写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式:___________________________________
_____________________________。

(5)从环保角度分析,放出相同的热量时选择______(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料
产生的二氧化碳较少。
乙烷
[解析] 由热化学方程式可知,放出相同热量时,乙烷产生的二氧化碳较少。
C级 学科素养创新练
15.热化学循环分解水制 是在水反应体系中加入一种中间物,经历不同的反应阶段,
最终将水分解为 和 ,下图是热化学循环制氢气的流程。
(1)实验测得, 燃烧生成液态水放出
的热量,则能表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为
_ ______________________________________________。

(2)整个流程参与循环的物质是_____(填化学式,
下同)和_ __,最难进行的反应是___(填字母)。



(3)乙醇氧化重整或水蒸气重整都可以制取氢气:
氧化重整:
水蒸气重整:
反应 的 ___(填“ ”“ ”或“ ”)


(4)合成氨用的 可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则
与 反应生成 和 的热化学方程式为______________________
_________________________________。