化学反应与能量转化复习（知识点+例题+练习）
文档属性
| 名称 | 化学反应与能量转化复习（知识点+例题+练习） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 158.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2008-10-17 19:16:00 | ||
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文档简介
第一章 化学反应与能量转化单元复习 第- 1 –页
第一章 化学反应与能量转化单元复习
【复习目标】
1、了解化学反应中的能量变化，理解放热反应与吸热反应实质。掌握反应热和焓的概念。
了解燃烧热与中和热的概念。
2、巩固热化学方程式的意义和书写。
3、掌握盖斯定律，并会计算反应焓变。
4、掌握原电池、电解池、电镀池的形成条件、工作原理
5、掌握书写原电池、电解池的电极反应方程式
6、原电池、电解池的综合应用。
【复习重点】
1、热化学方程式的意义、书写和反应热的计算；
2、原电池、电解池的工作原理及电极反应式书写。
3、原电池、电解池原理的综合应用
【主干知识扫描】
一、化学反应的反应热
1、 概念：
2、 符号： 3、单位： 4、测量仪器： 5、计算公式：
6、反应热的分类主要有 、 。
（1）燃烧热：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的_________时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ／mol表示。
注意：完全燃烧是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：C→C02，H→H20，S→S02等。
（2）中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH20，这时的反应热叫中和热。
中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1)； △H=-57.3kJ／mol
二、反应的焓变
△H ＝___________________________=____________________________________
△H > 0 ， △H < 0 ，
放热反应和吸热反应
(1)放热反应：即放出热量的化学反应，其反应物的总能量_______生成物的总能量。
(2)吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量_______生成物的总能量。
三、热化学方程式
概念：
意义： 。
四、反应焓变的计算（根据热化学方程式、盖斯定律）
例1、灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s、白)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g) △H1
②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g) △H2
③Sn(s、灰) Sn(s、白) △H3＝＋2.1kJ/mol下列说法正确的是
A △H1＞△H2 C 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
B 锡在常温下以灰锡状态存在 D 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏
2、甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192．9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如右图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H>－192．9kJ·mol－1
3．已知下列两个热化学方程式：
2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) △H = －571.6 kJ/mol
CH4 ( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g ) △H = －890.3 kJ/mol
实验测得氢气和甲烷的混合气体共4 mol，完全燃烧时放热为2605.1 kJ，则混合气体中氢气和甲烷的体积比为
A．3 : 5 B．2 : 3 C．3 : 2 D．5 : 3
五、原电池、电解池、电镀池的工作原理
例1、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（ ）
A．a为负极、b为正极
B．a为阳极、b为阴极
C．电解过程中、d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
例2、 X、Y、Z、M代表四种金属元素.金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出；又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A. X>Z>Y>M B. X>Y>Z>M C. M>Z>X>Y D. X>Z>M>Y
例3、如图：a、b电极为石墨电极，c为铜电极，d为锌电极，
电解质溶液均为硫酸铜溶液，请写出各电极反应式。
a极：_________________________________________
b极：_________________________________________
c极：_________________________________________
d极：_________________________________________。
原电池、电解池、电镀池的比较
原电池 电解池 电镀池
定义 将________能转变成____能的装置 将____能转变成_________能的装置 应用_____原理在某金属表面镀上一层其他金属
形成条件 ①______不同的两个电极；②同时插入同电解质溶液；③用导线相互连接或直接接触组成闭合回路 ①两电极接________②两电极同时插入同一电解质溶液③用导线相互连接组成配合回路 ①_______接电源正极，______________接电源负极②电镀液______________________________________
主要区别 是否有_____________________________。
电极名称 ___极：电子_______极或_______的金属电极或发生_______反应的电极。____极；电子_______极或_______的金属电极或发生_______反应的电极。 ___极：与________相连的极___极：与________相连的极 _____电极：Pt、Au、电极的种类 石墨等(依材料分) ______电极：除Pt、Au、石墨外 ____极：必须是___________极：______
电极反应 负极：_______________，发生________反应。燃料电池：_________________，发生________反应。正极：电极本身不反应，溶液中的某些离子或______在正极上获得电子，发生还原反应。充电电池：___________________________________。 阳极：若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应，阴离子放电顺序(还原性强弱顺序)：________________________________若为活性电极：则___________失去电子，发生氧化反应。阴极：电极本身不反应，溶液中阳离子在阴极上获得电子，发生还原反应。阳离子放电顺序(氧化性强弱顺序)：___________________________________________ 阳极：_________________阴极：_________________
电子流向 ____________________ ____________________________________________________________________________________ 电源负极→沿导线→阴极→电解溶液中离子的移动→阳极→沿导线→电源正极
反应原理
六、电极方程式书写
无论原电池还是电解池，其反应都是氧化还原反应，应根据氧化还原反应书写电极反应式，一般步骤是：
①分析氧化还原反应，确定还原剂和氧化剂及得失电子数目。
②要注意介质影响，一般来说，一极消耗介质的离子，另一极必然生成介质的离子。
③合并两极电极反应式，消去得失电子数及两边的介质离子，即得到总的氧化还原方程式。或与原反应式进行比较从而检验其正误。
七、金属的腐蚀
金属腐蚀的快慢的判断方法
一般说来可用来下列原则判断：
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀
例1：下列五个烧杯中均有天然水，铁被腐蚀由快到慢的顺序是 ____。
八、原电池、 电解池原理的应用
这方面通常考查较多的是新型原电池、燃料电池和氯碱工业中电解饱和食盐水的实验
的各种变形以及金属的精练和电镀，注意万变不离其宗，紧扣原电池、电解池、电镀的基本
要点即可。
类 型 电极反应特点 实 例 电 解物 质 电解质溶液的浓度 pH 电解质溶液复原
电解水型 阴极：2H＋+2e－=H2↑阳极：4OH--4e-= O2↑+2H2O NaOH 水 增大 增大 水
H2SO4 水 增大 减小 水
Na2SO4 水 增大 不变 水
电解电解质 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 氯化氢
CuCl2 电解质 减小 增大 氯化铜
放H2生碱型 阴极：放出氢气生成碱阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 氯化氢
放O2生酸型 阳极：OH-放电生成酸阴极：电解质阳离子放电 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 氧化铜
注意：（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解
（2）电解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解
（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解
（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解
例、某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石（SiO2）,现采用酸浸法从矿石中提取铜，其流程图如下：
已知：①Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；③反萃取后的水层是硫酸铜溶液，Cu2+浓度约为50g/L。回答下列问题：
（1）写出矿石用稀硫酸浸出过程中发生反应的离子方程式。
、
、 。
（2）“循环Ⅰ”经多次循环后的水层不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是 。若水层暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层暴露在空气中发生反应的离子方程式 。
（3）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式： 。
（5）“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是 。
还原反应
负极
正极
失电子沿导线传递有电流产生
阳离子移动
不断溶解
电解质溶液
2H＋+2e－=H2↑
氧化
反应
阴离子移向
与电源正极相连
阳极
发生氧化反应
阳离子移向
阴极
发生还原反应
与电源负极相连
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第一章 化学反应与能量转化单元复习
【复习目标】
1、了解化学反应中的能量变化，理解放热反应与吸热反应实质。掌握反应热和焓的概念。
了解燃烧热与中和热的概念。
2、巩固热化学方程式的意义和书写。
3、掌握盖斯定律，并会计算反应焓变。
4、掌握原电池、电解池、电镀池的形成条件、工作原理
5、掌握书写原电池、电解池的电极反应方程式
6、原电池、电解池的综合应用。
【复习重点】
1、热化学方程式的意义、书写和反应热的计算；
2、原电池、电解池的工作原理及电极反应式书写。
3、原电池、电解池原理的综合应用
【主干知识扫描】
一、化学反应的反应热
1、 概念：
2、 符号： 3、单位： 4、测量仪器： 5、计算公式：
6、反应热的分类主要有 、 。
（1）燃烧热：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的_________时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ／mol表示。
注意：完全燃烧是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：C→C02，H→H20，S→S02等。
（2）中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH20，这时的反应热叫中和热。
中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1)； △H=-57.3kJ／mol
二、反应的焓变
△H ＝___________________________=____________________________________
△H > 0 ， △H < 0 ，
放热反应和吸热反应
(1)放热反应：即放出热量的化学反应，其反应物的总能量_______生成物的总能量。
(2)吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量_______生成物的总能量。
三、热化学方程式
概念：
意义： 。
四、反应焓变的计算（根据热化学方程式、盖斯定律）
例1、灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s、白)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g) △H1
②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g) △H2
③Sn(s、灰) Sn(s、白) △H3＝＋2.1kJ/mol下列说法正确的是
A △H1＞△H2 C 灰锡转化为白锡的反应是放热反应
B 锡在常温下以灰锡状态存在 D 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏
2、甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)； △H= + 49．0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192．9 kJ·mol－1
下列说法正确的是
A．CH3OH的燃烧热为192．9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如右图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应： CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H>－192．9kJ·mol－1
3．已知下列两个热化学方程式：
2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) △H = －571.6 kJ/mol
CH4 ( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g ) △H = －890.3 kJ/mol
实验测得氢气和甲烷的混合气体共4 mol，完全燃烧时放热为2605.1 kJ，则混合气体中氢气和甲烷的体积比为
A．3 : 5 B．2 : 3 C．3 : 2 D．5 : 3
五、原电池、电解池、电镀池的工作原理
例1、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（ ）
A．a为负极、b为正极
B．a为阳极、b为阴极
C．电解过程中、d电极质量增加
D．电解过程中，氯离子浓度不变
例2、 X、Y、Z、M代表四种金属元素.金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出；又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A. X>Z>Y>M B. X>Y>Z>M C. M>Z>X>Y D. X>Z>M>Y
例3、如图：a、b电极为石墨电极，c为铜电极，d为锌电极，
电解质溶液均为硫酸铜溶液，请写出各电极反应式。
a极：_________________________________________
b极：_________________________________________
c极：_________________________________________
d极：_________________________________________。
原电池、电解池、电镀池的比较
原电池 电解池 电镀池
定义 将________能转变成____能的装置 将____能转变成_________能的装置 应用_____原理在某金属表面镀上一层其他金属
形成条件 ①______不同的两个电极；②同时插入同电解质溶液；③用导线相互连接或直接接触组成闭合回路 ①两电极接________②两电极同时插入同一电解质溶液③用导线相互连接组成配合回路 ①_______接电源正极，______________接电源负极②电镀液______________________________________
主要区别 是否有_____________________________。
电极名称 ___极：电子_______极或_______的金属电极或发生_______反应的电极。____极；电子_______极或_______的金属电极或发生_______反应的电极。 ___极：与________相连的极___极：与________相连的极 _____电极：Pt、Au、电极的种类 石墨等(依材料分) ______电极：除Pt、Au、石墨外 ____极：必须是___________极：______
电极反应 负极：_______________，发生________反应。燃料电池：_________________，发生________反应。正极：电极本身不反应，溶液中的某些离子或______在正极上获得电子，发生还原反应。充电电池：___________________________________。 阳极：若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应，阴离子放电顺序(还原性强弱顺序)：________________________________若为活性电极：则___________失去电子，发生氧化反应。阴极：电极本身不反应，溶液中阳离子在阴极上获得电子，发生还原反应。阳离子放电顺序(氧化性强弱顺序)：___________________________________________ 阳极：_________________阴极：_________________
电子流向 ____________________ ____________________________________________________________________________________ 电源负极→沿导线→阴极→电解溶液中离子的移动→阳极→沿导线→电源正极
反应原理
六、电极方程式书写
无论原电池还是电解池，其反应都是氧化还原反应，应根据氧化还原反应书写电极反应式，一般步骤是：
①分析氧化还原反应，确定还原剂和氧化剂及得失电子数目。
②要注意介质影响，一般来说，一极消耗介质的离子，另一极必然生成介质的离子。
③合并两极电极反应式，消去得失电子数及两边的介质离子，即得到总的氧化还原方程式。或与原反应式进行比较从而检验其正误。
七、金属的腐蚀
金属腐蚀的快慢的判断方法
一般说来可用来下列原则判断：
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀
例1：下列五个烧杯中均有天然水，铁被腐蚀由快到慢的顺序是 ____。
八、原电池、 电解池原理的应用
这方面通常考查较多的是新型原电池、燃料电池和氯碱工业中电解饱和食盐水的实验
的各种变形以及金属的精练和电镀，注意万变不离其宗，紧扣原电池、电解池、电镀的基本
要点即可。
类 型 电极反应特点 实 例 电 解物 质 电解质溶液的浓度 pH 电解质溶液复原
电解水型 阴极：2H＋+2e－=H2↑阳极：4OH--4e-= O2↑+2H2O NaOH 水 增大 增大 水
H2SO4 水 增大 减小 水
Na2SO4 水 增大 不变 水
电解电解质 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 氯化氢
CuCl2 电解质 减小 增大 氯化铜
放H2生碱型 阴极：放出氢气生成碱阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 氯化氢
放O2生酸型 阳极：OH-放电生成酸阴极：电解质阳离子放电 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 氧化铜
注意：（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解
（2）电解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解
（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解
（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解
例、某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和大量脉石（SiO2）,现采用酸浸法从矿石中提取铜，其流程图如下：
已知：①Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O；②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；③反萃取后的水层是硫酸铜溶液，Cu2+浓度约为50g/L。回答下列问题：
（1）写出矿石用稀硫酸浸出过程中发生反应的离子方程式。
、
、 。
（2）“循环Ⅰ”经多次循环后的水层不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是 。若水层暴露在空气中一段时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层暴露在空气中发生反应的离子方程式 。
（3）写出电解过程中阳极（惰性电极）发生反应的电极反应式： 。
（5）“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是 。
还原反应
负极
正极
失电子沿导线传递有电流产生
阳离子移动
不断溶解
电解质溶液
2H＋+2e－=H2↑
氧化
反应
阴离子移向
与电源正极相连
阳极
发生氧化反应
阳离子移向
阴极
发生还原反应
与电源负极相连
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