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2010级化学反应原理学案 第一章 化学反应与能量转化 寄语：只有完美的过程，才有精彩的结果化学反应与能量转化复习 NO.26班级_ 姓名_ 学号_ 编审：董洪泰 张玲 2011-09-25. 热化学方程式的书写注意问题1.要注明反应物和生成物的_和同素异形体的名称（如白磷、红磷两种晶型）；2.H后要注明反应温度，对于298K时进行的反应，可不注明温度。3.H的单位一般为 ；_反应的H为“”，_反应的H为“+”。4.热化学方程式中的化学计量数以“mol”为单位，不表示分子数，因此可以是整数，也可以是小数或分数（但一般情况下不写分数）。H的值必须与方程式的化学计量数对应。5. 可逆反应的H表明的是完全反应时的数据。当反应逆向进行时， 其H与正反应的数值相等，符号相反。例1 写出下列反应的热化学方程式：（1）含11.2g KOH的稀溶液与1L 0.1molL1的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量_（2）在一定条件下，向密闭容器中通入2molSO2和1molO2，当反应达到平衡时，SO2的转化率为50，反应放热98.5 kJ。 （3）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧，生成固态的三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ热量_ _。例2 已知 （1）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol（2）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol（3）H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol（4）2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是()A、acd0 C、2a=b0例3. 化学反应N23H2高温、高压催化剂2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是()A N2(g)3H2(g)=2NH3(l) H2(abc) kJmol1B N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H2(ba) kJmol1C. N2(g)H2(g)=NH3(l) H(bca) kJmol1D. N2(g)H2(g)NH3(g) H(ab) kJmol1二反应焓变的计算根据盖斯定律“_”。通过所给反应叠加间接求得反应热并写出热化学方程式。例4 （1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。CH4(g)4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H1160 kJmol1若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为_（阿伏加德罗常数的值用NA表示），放出的热量为_kJ。（2）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s)2H(aq)=Cu2(aq)H2(g) H=64.39kJmol12H2O2(l)=2H2O(l)O2(g) H=196.46kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l) H=285.84kJmol1 在 H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2和H2O的热化学方程式为 。三利用反应热判断物质的稳定性物质具有的能量越低，越稳定；物质的键能越大，越稳定。例5.在25101 kPa下，白磷（化学式为P4）、红磷（化学式为P）燃烧的热化学方程式分别为：P4（s）+5O2（g）= P4O10（s）；H = -3093.2 kJ/mol 4P（s）+5O2（g）= P4O10（s）；H = -2954.0 kJ/mol 由此判断，下列说法正确的是 （ ） A.由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷高 B.由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷低C.由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷高D.由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷低-四电解规律1离子的放电顺序及电解产物（1）阳极：判断电极材料是惰性电极还是活性电极，若活性电极做阳极，则阳极上应金属放电 ；若惰性电极做阳极，则要看溶液中阴离子失电子能力强弱，谁强谁放电放电顺序：活性电极S2-I-Br-Cl-OH- SO42-(等高价含氧酸根离子)阴极：电极材料一定不参加反应，阴极上只有阳离子放电放电顺序：(注意Fe3的顺序)Ag+- Hg2+ -Fe3+- Cu2+-H+-Pb2+- Sn2+-Fe2+-Zn2-+AI3+-Mg2+-Na+-Ca2+-K+一般水溶液只考虑此部分 水溶液中不放电，只在熔化状态下放电2.电解规律类型电解质（水溶液）电极反应式电解质浓度pH值电解质溶液复原应加物质电解水型含氧酸（ 如H2SO4）强碱（如NaOH）活泼金属的含氧酸盐（如KNO3、Na2SO4 ）电解电解质型无氧酸(如HCl)，除HF外，不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐（如NaCl）生成新电解质放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4）生成新电解质例6. 采用惰性电极从NO3、SO42、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解（1）两极上分别放出H2和O2，电解质的化学式是 （2）阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式是 （3）两极上分别放出气体，且物质的量之比为1:1，电解质的化学式是 五. 电解原理的应用1. 电解饱和食盐水制氢气、氯气和烧碱。电解总方程式：_2. 电解精炼粗铜：_为阳极，_为阴极，_为电解质溶液。电极反应式为：阴极： ，阳极： 。作为杂质的较活泼金属氧化后的阳离子留在电解液中，比铜不活泼的金属杂质，则沉积在阳极底部，形成 泥。电解质溶液的浓度_（变大、变小或不变）。3. 电镀：_为阳极，_为阴极，_为电解质溶液。电解完毕后，阳极质量减轻，阴极质量增加，电镀液浓度 （变大、变小或不变）。例7. 用含有少量银和锌的的粗铜做阳极,纯铜片做阴极,CuSO4溶液做电解液,电解一段时间后,阳极质量减少了xg.( )A. 电解液质量增加xg B. 阴极质量增加xgC. 阴极质量增加ag，ax D. 阴极质量增加bg,b 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有原电池原理防护的腐蚀 有电解池原理防护的腐蚀例13 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生反应（ ）A4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 B2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2C2H2OO24e=4OH DFe3e=Fe3例14 下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（ ） 金属的腐蚀全部是氧化还原反应 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀，只有电化腐蚀才是氧化还原反应， 因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化腐蚀以析氢腐蚀为主。 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化。A. B. C. D.【随堂检测】1.对于Zn(s)H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)H2(g)H0的化学反应，下列叙述不正确的是() A反应过程中能量关系可用图表示BH的值与反应方程式的计量系数有关C若将该反应设计成原电池，锌为负极D若将其设计为原电池，当有32.5 g锌溶解时，正极放出气体为11.2 L2.下列说法或表示方法正确的是()A等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多B在稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJC由C(石墨)=C(金刚石)H1.90 kJmol1可知，金刚石比石墨稳定D在100 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，则H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol13.甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒（如图）。请回答下列问题：（1）若两池中均盛放CuSO4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是：甲池中的_棒；乙池中的_棒。在乙池中阳极的电极反应式是_。（2）若两池中均盛放饱和NaCl溶液。写出甲池中正极的电极反应式_。写出乙池中的总反应的离子方程式_ _。据资料显示电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”（主要成分为NaClO），通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出该电解的化学方程式：_ _ 。4铅蓄电池是典型的可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：PbPbO24H2SO放电充电2PbSO42H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：(1)放电时：正极的电极反应式是_；电解液中H2SO4浓度将变_；电流方向从_极流向_极。当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按如图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_、B电极上生成_，此时铅蓄电池的正负极的极性将_。5某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 molL1的稀H2SO4中，乙同学将电极放入6 molL1的NaOH溶液中，如图所示。(1)写出甲池中发生的有关电极反应的反应式：负极_，正极_。(2)写出乙池中发生的有关电极反应的反应式：负极_，正极_。总反应离子方程式为_。(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_活动性更强，而乙会判断出_活动性更强(填写元素符号)。(4)由此实验，可得到如下哪些结论？_。A利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质B镁的金属性不一定比铝的金属性强C该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值D该实验说明化学研究对象复杂、反应条件多变，应具体问题具体分析6下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4质量分数为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为_极；电极b上发生的电极反应为_；电极b上生成的气体在标准状况下的体积为_L；电极c的质量变化是_g；电解前后各溶液的pH是否发生变化：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？化学反应与能量转化复习 参考答案. 热化学方程式的书写注意问题1.聚集状态 3.kJ/mol 放热 吸热例1.（1）H2SO4 (aq) +2KOH (aq) =K2SO4 (aq) +2H2O (l) H=-114.6kJ/mol(2)2SO2(g)+O2(g) =2SO3(g) H =-197kJ/mol(3) B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) H=-2165kJ/mol例2.C 例3.A二、反应焓变的计算对于一个反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。例4. .(1)1.6NA 173.4 (2) Cu(s)+H2O2(l)+2H(aq)=Cu2(aq)+2H2O(l) H=319.68kJ.mol-1三、利用反应热判断物质的稳定性 例5.D四、电解规律类型电解质（水溶液）电极反应式电解质浓度pH值电解质溶液复原应加物质电解水型含氧酸（ 如H2SO4）增大增大水强碱（如NaOH）增大减小水活泼金属的含氧酸盐（如KNO3、Na2SO4 ）增大不变水电解电解质型无氧酸(如HCl)，除HF外，减小增大氯化氢不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外减小氯化铜放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐（如NaCl）生成新电解质增大氯化氢放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4）生成新电解质减小氧化铜例6.(1)H2SO4 HNO3 Ba(NO3)2 (2)CuSO4 AgNO3 Cu(NO3)2 (3)HCl BaCl2通电五、电解原理的应用1. 2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 2.粗铜，纯铜，硫酸铜，Cu2+2eCu，Cu2eCu2+ 阳极泥 变小3.镀层金属，镀件，含镀层金属阳离子的溶液，不变例7.D 例8. （1）正 阴 2Cl- - 2e - = Cl2 2H+ + 2e- = H2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在A电极附近，试纸变蓝色。（2）粗铜 Cu - 2e- = Cu2+ 纯铜 Cu2+ + 2e- = Cu （3）0.56L例9.A 例10.（1）阴极，纯铜，Cu2+ + 2e- = Cu ，阳极，粗铜，Cu - 2e- = Cu2+，可溶性铜盐溶液（2）4.48L（3）1molL-1例11. 2H+2e=H2，负极，Cl22e=2Cl例12.C 例13. D 例14. C析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或中性电极反应负极Fe-2e-=Fe2+正极2H+2e=H2O2+4e2H2O=4OH总反应式Fe+2H= Fe2+ H22Fe+ O22H2O=2Fe(OH)2【随堂检测】1.D 2.B3. (1)CFe 4OH4e=2H2OO2(2)O2+4e2H2O=4OH 2Cl2H2OH2Cl22OHNaCl+H2ONaClO+ H24. （1）PbO22e