苏教版化学选修4专题1化学反应与能量变化整合学案.doc

深化提升与专题整合考点一热化学方程式的书写已知1 g火箭燃料肼(n2h4)气体燃烧生成n2和h2o(g)时，放出16.7 kj的热量，则该反应的热化学方程式正确的是()a.n2h4+o2n2+2h2oh=-534.4 kjmol-1b.n2h4(g)+o2(g)n2(g)+2h2o(g) h=-534.4 kjmol-1c.n2h4(g)+o2(g)n2(g)+2h2o(g) h=534.4 kjmol-1d.n2h4(g)+o2(g)n2(g)+h2o(g) h=-16.7 kjmol-1【解析】选b。没注明物质的聚集状态，故a错误；1 g火箭燃料肼(n2h4)气体燃烧生成n2和h2o(g)时，放出16.7 kj的热量，则32 g肼(n2h4)气体燃烧生成n2和h2o(g)时，放出534.4 kj的热量，即n2h4(g)+o2(g)n2(g)+2h2o(g)h=-534.4 kjmol-1，故b正确；反应放热，焓变为负值，故c错误；1 g火箭燃料肼(n2h4)气体燃烧生成n2和h2o(g)时，放出16.7 kj的热量，化学反应的焓变和反应掉的肼的量不对应，故d错误。【名师点拨】书写热化学方程式的注意事项(1)注意物质状态。物质所处的状态不同，h值不同，所以必须注明物质的状态。固态、液态、气态、溶液分别用符号s、l、g、aq表示。(2)注意反应热(h)。单位：kjmol-1。符号：放热反应h0。(3)注意化学计量数。化学计量数表示的是物质的量，可以是整数，也可以是分数。h的数值与对应的热化学方程式中的化学计量数有关。(4)注意正、逆反应的h的关系。逆反应和正反应的反应热数值相等，符号相反。例如：2h2(g)+o2(g)2h2o(l)h=b kjmol-1，2h2o(l)2h2(g)+o2(g)h=c kjmol-1，则c=-b。(5)注意题目要求。书写热化学方程式，答案不是唯一的。但书写表示燃烧热的热化学方程式，可燃物的化学计量数必须为1，答案是唯一的。(6)燃烧热限定的是物质的物质的量为1 mol，且完全燃烧；中和热限定的是生成1 mol水，且是强酸和强碱反应。考点二原电池原理及其应用1.生物体中细胞膜内的葡萄糖、细胞膜外的富氧液体及细胞构成微型的生物原电池，下列有关判断正确的是 ()a.负极发生的电极反应可能是：o2+4e-+2h2o4oh-b.正极发生的电极反应可能是：o2+4e-2o2-c.负极反应主要是c6h12o6生成co2或hcd.正极反应主要是c6h12o6生成co2或c【解析】选c。该生物原电池中负极是c6h12o6失去电子生成co2或hc，正极是氧气得到电子，电极反应是o2+4e-+2h2o4oh-，故c正确。2.原电池是化学对人类的一项重大贡献。(1)某兴趣小组为研究原电池原理，设计如图装置。a和b不连接时，烧杯中发生反应的离子方程式是_ _。a和b用导线连接，cu极为原电池_极(填“正”或“负”)，电极反应式是_，zn极发生_(填“氧化”或“还原”)反应，溶液中的h+移向_(填“cu”或“zn”)极。无论a和b是否连接，zn片均被腐蚀，若转移了0.2 mol电子，则理论上zn片质量减轻_g。(2)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：电池的负极是_(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为_ _。电池工作一段时间后电解质溶液的ph_(填“增大”“减小”或“不变”)。【解析】分析本题装置，若a和b不连接，不能构成原电池；若a和b连接，则符合构成原电池的条件。(1)若a、b不连接则发生的是zn与h2so4的置换反应。a、b连接后，构成原电池，cu的活泼性弱于zn，cu为正极，zn为负极，zn极发生氧化反应。若转移0.2 mol电子，则消耗0.1 mol zn，其质量为6.5 g。(2)ch4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。电极反应式可由总反应式ch4+2oh-+2o2c+3h2o减去正极反应式2o2+4h2o+8e-8oh-求得。由于电池工作过程中会消耗oh-，故一段时间后，电解质溶液的ph会减小。答案：(1)zn+2h+zn2+h2正2h+2e-h2氧化cu6.5(2)ach4+10oh-8e-c+7h2o减小【名师点拨】原电池正、负极的判断(1)根据组成原电池的两极材料判断。较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。(2)根据电流方向或电子流向判断。外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。(3)根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断。在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。(4)根据原电池中两极发生的反应判断。原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。(5)根据电极质量的变化判断。原电池工作后，某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，该极为正极，活泼性较弱；反之，如果某一电极质量减轻，则该电极溶解，为负极，活泼性较强。(6)根据电极上有无气泡产生判断。原电池工作后，如果某一电极上有气体产生，通常是因为该电极发生了析出h2的反应，说明该电极为正极，活泼性较弱。(7)根据电极附近ph的变化判断。析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的ph增大，因而原电池工作后，若某一极附近的ph增大了，说明该电极为正极，活泼性较强。(8)燃料电池通入燃料的一极为负极，通入空气或氧气的一极是正极。常见的燃料有氢气、甲烷、乙醇、甲醇、肼(n2h4)等。(9)若给出电池总反应，化合价升高的物质所在的电极为负极。(10)和电解池阳极相连的是原电池的正极，和电解池阴极相连的是原电池的负极。考点三电解池原理及其应用现用离子交换膜(只允许对应的离子通过)和石墨作电极的电解槽电解饱和的na2so4溶液生产naoh和h2so4，下列说法中正确的是()a.气体a是h2，溶液e是稀硫酸b.气体b是h2，溶液d是naoh溶液c.na2so4溶液由g口加入，f口通入稀硫酸d.靠近阳极室一侧的是阳离子交换膜，阴极室导出的是氢气【解析】选b。根据题意，电解饱和na2so4溶液时，阳极附近是oh-放电，生成氧气，阴极附近是h+放电生成氢气，由于装置中放置了离子交换膜，在两极分别生成h2so4和naoh，需在阳极室一侧放置阴离子交换膜，只允许通过阴离子，在阴极室一侧放置阳离子交换膜，只允许通过阳离子，d项错误；接电源正极的是阳极，即a极放出氧气，a项错误，b项正确；若由f口通入稀硫酸，则将naoh中和掉，得不到产品，c项错误。【名师点拨】电解池电极产物的判断和电极反应式的书写步骤第一步：分析电极。确定电极名称：据电源或条件；分析电极类别：惰性电极或活泼电极。第二步：分析溶液。确定微粒种类：先分析溶质，后分析溶剂；确定微粒的量或浓度。第三步：确定电极上的放电离子：据离子移动方向。第四步：确定放电顺序。阴离子：s2-i-br-cl-oh-sf-若电极为活泼电极，则电极放电。阳离子：ag+hg2+fe3+cu2+h+pb2+sn2+fe2+zn2+al3+mg2+na+ca2+k+第五步：写出电极反应式。【知识备选】电解后电解质溶液的酸碱性变化及复原(1)电解后电解质溶液的酸碱性变化。有氢有氧增原性(原来的酸碱性)，有氢无氧增碱性，有氧无氢增酸性。如果只产生氢气而没有氧气，则ph 变大；如果只产生氧气而没有氢气，则ph 变小；如果既产生氢气又产生氧气：若原溶液呈酸性，ph 减小；若原溶液呈碱性，ph 增大；若原溶液呈中性，ph 不变。(2)电解后电解质溶液的复原。电解电解质溶液一段时间后，使电解质溶液复原，要看电解过程中溶液中减少了什么，减少什么补什么。考点一盖斯定律的应用 (1)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化：tio2(金红石)+2c+2cl2ticl4+2co已知：c(s)+o2(g)co2(g)h=-393.5 kjmol-12co(g)+o2(g)2co2(g)h=-566 kjmol-1tio2(s)+2cl2(g)ticl4(s)+o2(g)h=141 kjmol-1则tio2(s)+2cl2(g)+2c(s)ticl4(s)+2co(g)的h=_。(2)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如6ag(s)+o3(g)3ag2o(s)h=-235.8 kjmol-1已知：2ag2o(s)4ag(s)+o2(g)h=62.2 kjmol-1，则o3转化为o2的热化学方程式为_。【解析】(1)对已知热化学方程式编号从前到后分别为，-+2即可得所求方程式，所以目标反应的反应热h=141 kjmol-1-(-566 kjmol-1) +(-393.5 kjmol-1)2=-80 kjmol-1。(2)首先写出所求反应的化学方程式2o3(g)3o2(g)，前式2+后式3即可得所求热化学方程式。答案：(1)-80 kjmol-1(2)2o3(g)3o2(g)h=-285 kjmol-1【名师点拨】盖斯定律的应用方法及注意事项(1)运用盖斯定律的技巧。参照目标热化学方程式设计合理的反应途径，对原热化学方程式进行恰当“变形”(反写、乘除某一个数)，然后方程式之间进行“加减”，从而得出求算新热化学方程式反应热h的关系式。(2)具体方法。热化学方程式乘以某一个数时，反应热也必须乘以该数；热化学方程式“加减”时，同种物质之间可相“加减”，反应热也