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第一章 化学计量与能量变化智能考点一 物质的量及其单位.课标要求认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。.考纲要求了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。了解物质的量的单位摩尔、摩尔质量、阿佛加德罗常数、物质的量浓度的含义。根据物质的量与微粒（原子、离子、分子等）数目、质量、溶液的物质的量浓度之间的关系进行有关计算。了解配制一定物质的量浓度溶液的方法。.教材精讲1 物质的量：是表示含有一定数目微粒集体的物理量。符号n，单位是摩尔（mol），简称摩。是国际单位制中的七个基本物理量（另有长度、时间、电流、热力学温度及发光强度）之一。2 摩尔：物质的量的SI单位。在国际单位制（SI）中规定，在一个系统的基本单元（微观粒子及其特殊组合）的数量与0.012kg12C所含的碳原子数相同，则该基本单元的物质的量就是1摩尔。在使用摩尔这个单位时，一般必须用化学式（如H、H2、）指明其计量的对象，即具体指明哪一种粒子，或哪一种粒子的组合。3 摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。符号M，SI单位kgmol-1。如果以gmol-1为单位，摩尔质量的数值与粒子的相对原子质量或相对分子质量数值相等。计算公式：4 物质的量浓度：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。表达式：单位：注意：（1）体积是溶液的体积，不是溶剂的体积；（2）溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或某种特定组合。（3）在一定浓度的溶液里取出任意体积的溶液，其浓度大小不变，所含溶质的质量改变。5 阿伏加德罗常数：0.012kg12C所含有的碳原子数。符号NA，单位mol-1。1摩尔任何物质的指定微粒所含的指定微粒数目都是阿佛加德罗常数个，也就是0.012kg12C含有的碳原子数。经过科学测定，阿佛加德罗常数的近似值一般取，微粒个数（N）与物质的量（n）换算关系为：涉及阿佛加德罗常数（NA）的问题，必须注意下列一些细微的知识点：（1） 特殊物质的摩尔质量，如D2O、T2O、18O2。（2） 一些物质分子中原子的个数，如Ne、N2、O3、P4等。（3） 离子化合物（如NaCl）的晶体和溶液、原子晶体（如SiO2）中不含“分子”；共价化合物（电解质）中不含离子。（4） 一些物质中化学键的数目，如金刚石、石墨、SiO2、CH4、P4、H2O2、CO2、CnH2n2等。（5） 较复杂的化学反应中转移电子数的求算，如过氧化钠与水或二氧化碳反应、氯气与氢氧化钠溶液反应、铝与氢氧化钠溶液反应、电解硫酸铜、铜与硫反应等。（6） 特别要注意题目中的隐含条件，如考虑水解、平衡移动、部分电离等。（7） 注意晶体结构，如含1mol碳原子的金刚石晶体或石墨晶体中含有的六元环数目等。（4）注意事项：配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要计算水的用量。不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。这是因为在配制的过程中是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格又是有限的，常用的有50mL、100mL、250mL、500mL、和1000mL等。所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。在配制一定物质的量浓度的溶液时，不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解，而要在烧杯中溶解，待烧杯中溶液的温度恢复到室温时，才能将溶液转移到容量瓶中。这是因为容量瓶的容积是在20时标定的，而绝大多数物质溶解时都会伴随吸热或放热过程的发生，引起温度的升降，从而影响到溶液的体积，使所配制的溶液的物质的量浓度不准确。将容量瓶反复颠倒、振荡后，出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况，主要是部分溶液的润湿容量瓶磨口时有所损失，以及粒子间隔减小造成的，这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。.典型例题例1.设NA表示阿佛加德罗常数，下列叙述中正确的是（ ）A1.8gNH4中含有的电子数为NA；B常温常压下4.6gNO2气体中含有的分子数为0.1NA；C100mL0.1molL-1Na2CO3溶液中含有的CO32-数目为0.01NA；D18gD2O中含有的电子数为10NA。【解析】B项中NO2与N2O4存在化学平衡，NO2中一定含有N2O4；C项中CO32-在溶液中会发生水解；D项中D2O的摩尔质量为20gmol-1，所以18gD2O的物质的量不为1mol。答案：A。例2.20时，饱和KCl溶液的密度为，物质的量浓度为，则下列说法中不正确的是（ ）A、25时，饱和KCl溶液的浓度大于；B、此溶液中KCl的质量分数为C、20时，密度小于的KCl溶液是不饱和溶液D、将此溶液蒸发部分水，再恢复到20时，溶液密度一定大于【解析】KCl的溶解度随温度的升高而增大，因此温度升高时，溶液的浓度增大，密度也增大；溶液的物质的量浓度和溶质的质量分数的关系式为：100答案：D。例3.利用碳酸钠晶体（）来配制的碳酸钠溶液1000mL，假如其它操作均是准确无误的，下列情况会引起配制溶液的浓度偏高的是（ ）A、称取碳酸钠晶体100g；B、定容时俯视观察刻度线；C、移液时，对用于溶解碳酸钠晶体的烧杯没有进行冲洗；D、定容后，将容量瓶振荡均匀，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线。【解析】A项碳酸钠晶体质量应为143g，所以结果偏低；B项俯视观察时液面低于刻度线，溶液体积偏小，浓度偏大；C项中不洗涤烧杯会损失溶质，导致结果偏低；D项摇匀后发现液面低于刻度线是由于液体沾在瓶壁和磨口处所致，不会造成偏差，若加水则使所配溶液浓度偏低。答案：B。智能考点二 气体摩尔体积.课标要求认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。.考纲要求了解气体摩尔体积的含义。根据物质的量与气体体积（标准状况下）之间的关系进行有关计算。.教材精讲1气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积。符号：，单位。公式：在标准状况（273K，101KPa）下，气体摩尔体积约为22.4。2阿佛加德罗定律及其推论由可推知：在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。，推论1：同温同压下，气体的体积与物质的量成比；推论2：同温同体积下，气体的压强与物质的量成比；推论3：同温同压下，同体积的任何气体的质量与摩尔质量成比；推论4：同温同压下，同质量的气体的体积与摩尔质量成比；推论5：同温同压下，任何气体的密度与摩尔质量成比；推论6：同温同压下，对于摩尔质量相同的气体，其质量与分子个数成比；推论7：同温同体积下，等质量的任何气体，它们的压强与摩尔质量成比；推论8：同温同压下，混和气体中任一成分的物质的量分数（等于、大于、小于）其体积分数；推论9：混和气体的平均摩尔质量等于之和。推论10：一定量的气体，压强不变时，温度与体积成比；推论11：一定量的气体，温度不变时，压强与体积成比；推论12：一定量的气体，气体摩尔体积的常见应用（1）由标准状况下气体密度求相对分子质量： （2）由相对密度求气体的相对分子质量：若为对H2的相对密度则为： ，若为对空气的相对密度则为： .（3）求混合气体的平均相对分子质量（ ）：即混合气体1mol时的质量数值。在已知各组成气体的体积分数时见，若为质量分数见： （4）由同温同压下气体反应时的体积比求分子数比，进而推分子式。（5）直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算。（6）气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。IV.典型例题例1.设NA表示阿佛加德罗常数，下列说法正确的是（ ）A.标准状况下，22.4升的已烷中含有的分子数为NA；B.常温常压下，1.6克甲烷气体中含有的电子数为NA；C.298K、101KPa时，11.2升O3中含有的氧原子数为1.5NA；D.标准状况下，5.6升空气中含有的分子数为0.25NA 。【解析】注意条件是否为标准状况，以及物质的聚集状态，如在标准状况下三氧化硫为晶体、已烷为液体。答案：BD。例2.下列说法正确的是（ ）A、在相同状况下，体积相同的任何物质含有相同数目的分子；B、在相同状况下，体积相同的任何气体具有相同数目的原子；C、在相同状况下，体积相同的H2O和HF具有相同数目的电子；D、同温同压下，气体的密度比等于其摩尔质量之比。【解析】据阿伏加德罗定律“同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子”分析各个备选答案，A中关键词“物质”、B中关键词“原子”、C中水的状态不明，它与温度有关，因此答案为D。例3.下列两种气体的分子数一定相等的是（ ）A、质量相等、密度不等的N2和C2H4；B、等体积、等密度的CO和C2H4；C、等温等体积的O2和N2；D、等压、等体积的N2和CO2【解析】C、D没有明确压强或温度。答案：AB。智能考点三 物质的量应用于化学方程式的计算.课标要求认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算。.考纲要求1能根据物质的量与微粒数目、气体体积之间的相互关系进行有关计算。2能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。.教材精讲物质的量应用于化学方程式的计算属高考基本考点，涉及的知识点范围比较广，高考常考热点主要是运用计算技巧进行化学方程式的有关计算。 深刻理解化学方程式的含义，充分利用化学反应前后的有关守恒关系解题策略 加强与原子结构、元素化合物性质、有机物结构性质等相关知识的横向联系 搞清各解题技巧的使用条件和适用范围，读懂题目，正确选择 下面介绍几种此类计算常见解题方法： 1差量法根据变化前后的差量列比例式计算 解题的一般步骤可分为：准确写出有关反应的化学方程式；深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强、密度、反应过程中热量的变化等，且该差量的大小与参加反应物质的有关量成正比；根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。例1（2005吉林二模）充分锻烧黄铁矿W克，反应完全后，冷却到室温，称的固体物质的质量是m g，生成SO2为V升，则黄铁矿中FeS2的含量是（假设矿石中的杂质受热不分解，也不会与SO2反应）A、60V/22.4W100%B、22.4V/60W100% C、80V/22.4W100%D、3(W-m)/W100%【解析】本题是考查“差量法”的选择型计算题，设黄铁矿中含FeS2的质量为X.利用固体差，可得答案为D。例2取0.15L未知浓度的浓硫酸，加入铜片后加热，使铜片全部溶解。冷却所得的溶液到室温后定容为1L，取出定容后的溶液50mL，加入还原铁粉7.00g，充分反应后生成1.68L（标准状况）气体，溶液下部残渣质量为3.04g，所得溶液中只有硫酸亚铁。求原硫酸溶液的物质的量浓度。【解析】可将题中信息概括如下：0.15L浓硫酸1L溶液（CuSO4和H2SO4）50mL溶液生成1.68LH2（相当于0.075mol、消耗4.2gFe）、残留3.04g固体（可能是铜或铜、铁混合物）、FeSO4溶液。先判断最后一步反应中铁是否过量：2.8g铁若完全跟硫酸铜反应可生成3.2g铜。说明铁过量，最后残留固体是铁、铜的混合物。用差量法计算50mL溶液中CuSO4的物质的量为0.03mol。所以原溶液中共有H2SO4：（0.075+0.032）=2.7mol硫酸的物质的量浓度为18mol/L。2守恒法利用质量、元素（原子）、得失电子、电荷守恒计算表示形式化学变化遵循遵循 化学式：正化合价总数=|负化合价总数|物质 电解质溶液：所有阳离子所带正电荷总数=所有阴离子所带负电 荷总数（电荷守恒） 氧化还 单一反应：氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数 原反应 多个连续反应：找出化合价在变化前后真正变化的物 质及所反应的量 化学反应 离子反应：等号两边离子所带电荷数相等 电化学 阳（负）极失电子总数=阴（正）极得电子总数 串联的原电池（电解池），各极上转移电子数相等 气相反应：反应物总键能=生成物总键能+反应热 化学方程式 宏观：参加反应 m（反应物）=反应生成 m（生成物）质量守恒定律 微观：元素种类不变，各元素原子个数守恒利用守恒法解题可避免书写繁琐的化学方程式和细枝末节的干扰，直接找出其中特有的守恒关系，提高解题的速度和准确度。守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数据中寻找恒量对象关系。例3、有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其中含水7.62，K2CO3 2.88%,KOH90，若将此样品1克加入到46.00ml的1mol/l盐酸中，过量的酸再用1.07mol/lKOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体质量为（ ）A1.71g B. 3.43g C. 5.14g D. 6.86g【解析】此题中发生的反应很多，但仔细分析可知：蒸发溶液后所得固体为氯化钾，其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-，在整个过程中Cl-守恒。即n(KCl)=n(HCl)，可得结果为B。3关系式法多步变化用物质的量的关系首尾列式计算关系式法适用于多步进行的连续反应，以中间产物为媒介，找出起始原料和最终产物的关系式，可将多步计算一步完成。有时利用关系式法列出的比例式与利用原子个数守恒列出的比例式相一致，但不能一概而论，关键在于中间过程的变化。要善于区分，正确选择解题技巧。例4接触法制硫酸每天的尾气中含少量的二氧化硫，为防止大气污染，在排放前要进行综合利用。（1）某硫酸厂每天排放的11200m3（标况）尾气中含0.2%（体积分数）的二氧化硫，问用氢氧化钠溶液、石灰、及氧气处理后。假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏(CaSO42H2O)。（2）如果将一定体积的尾气通入100mL3molL-1的NaOH溶液中使其完全反应，经低温、低压蒸得固体19.0g，通过计算确定所得固体物质的成分及其物质的量。【解析】（1）由S元素守恒，可得关系式：SO2CaSO42H2O（2）原NaOH的物质的量为：10010-3L3molL-1=0.3mol当0.3molNaOH完全转化为NaHSO3时，质量为：0.3mol104gmol-1=31.2g当0.3molNaOH完全转化为Na2SO3时，质量为：0.50.3mol126gmol-1=18.9g现生成固体为19.0克，故生成物为Na2SO3 和NaHSO3的混合物；设混合物中Na2SO3 和NaHSO3物质的量分别为x、y 则 解之得 所得固体为0.046 mol Na2SO3和0.127 mol NaHSO3的混合物。【点评】有关多步化学反应的计算问题，属于常规计算考点之一，抓住元素守恒总结出关系式，然后展开计算，是解此类题的关键。4极值法极端假设的计算方法极值法就是将复杂的问题假设为处于某一个或某两个极端状态，并站在极端的角度分析问题，求出一个极值，推出未知量的值，或求出两个极值，确定未知量的范围，从而使复杂的问题简单化。其主要应用于：(1)判断混合物的组成：把混合物看成某组分的纯净物进行计算，求出最大值、最小值，再进行分析讨论。(2)判断可逆反应中某个量的关系：把可逆反应看作向某个方向进行到底的状况。(3)判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量的大小变化，把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。(4)判断生成物的组成：把多个平行反应看作逐个单一反应。例5、某温度时CuSO4的溶解度是25克,若温度不变,将32克无水CuSO4粉末撒入 m g水中,形成饱和溶液并有CuSO4晶体析出时，则 m的取值范围是gm128g B.36gm180g C.18gm128g D.36gm180g【解析】 m g水中一部分作为溶剂水，一部分作为结晶水。可采用极值思想，用假设的方法讨论m 的上限和下限，从而确定m 的取值范围。答案为C。5图象法运用图象中的函数关系分析计算一般解题思路：(1)根据题设条件写出各步反应的化学方程式，并通过计算求出各转折点时反应物的用量和生成物的生成量，以确定函数的取值范围。(2)根据取值范围，在图象上依次作起点、转折点、终点，并连接各点形成图象。(3)利用图象的直观性，找出其中的函数关系，快速解题。例6、准确称取6克铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛有100ml某浓度的硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10ml的NaOH溶液，产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。请填空回答：0a3545v/ml(1)H2SO4溶液的物质的量浓度为；（2）a=2.3,用于沉淀铁离子，消耗的体积是,铝土矿中各组成成分的质量分数：Al2O3为，Fe2O3为，SiO2为。（3）a值的范围应是，在这个范围内，a值越大，的质量分数越小【解析】（1）由图像可知当加入35mlNaOH溶液时，滤液中过量的硫酸被中和，且Fe3+、Al3+全部沉淀，用整体法分析反应的过程，消耗H离子的物质的量等于OH离子的物质的量，得硫酸的物质的量浓度为：0.035101/2/0.011.75（mol/l）（2）用隔离法考查：从溶解Al(OH)3消耗，推知用于Al3+沉淀所消耗的NaOH溶液30ml，则沉淀Fe3+所消耗的NaOH溶液为：35-30-2.32.7（ml）再根据反应前后各元素的原子的物质的量不变，可分别求出Al2O3，Fe2O3的物质的量为85、12。（3）用隔离法考查：沉淀Fe3+所消耗的NaOH溶液为35-30-a（5-a）ml不难看出a值肯定应小于5，假设铝矿土样品中不含SiO2，则可求出a的最小值为1.64ml。故a的取值范围为：1.64a56其他方法：化学计算的方法很多，除了上述5种方法外，还有估算法、讨论法、平均值法、十字交叉法、终态法、等效平衡法等。此外近几年的高考中还多次出现了借助数学工具解决化学问题的计算题，测试学生将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，通过计算和推理，解决化学问题的能力。主要包括数轴的应用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力以及不等式的迁移等方面的知识。此类题目的解题思路是：运用所掌握的数学知识，通过分析化学变量之间的相互关系，建立一定的数学关系（等式、函数、 )智能考点四 化学能与热能.课标要求1 了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2 通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。3 能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。.考纲要求1了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算4了解能源是人类生存和社会发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。.教材精讲一.化学反应的焓变 1定义：化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以热量（或转换成相应的热量）来表示，称为焓变（H），单位：kJ/mol 或 kJmol-1在化学反应中，旧键的断裂需要吸收能量 ，而新键的形成则放出能量。总能量的变化取决于上述两个过程能量变化的相对大小。任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。注意：（1） 反应热和键能的关系例如：1molH2和1molCl2反应生成2molHCl的反应热的计算。1moLH2分子断裂开HH键需要吸收436kJ的能量；1molCl2分子断裂开ClCl键需要吸收243kJ的能量，而2molHCl分子形成2molHCl键放出431kJmol-12mol=862kJ的能量，所以，该反应H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）的反应热H=生成物分子形成时释放的总能量反应物分子断裂时所需要吸收的总能量=862kJmol-436 kJmol-1-243 kJmol1=183kJmol-1由于反应后放出的能量使反应本身的能量降低，故规定H=反应物的键能总和生成物的键能总和（2）反应焓变与反应条件的关系焓是科学家们为了便于计算反应热而定义的一个物理量，它的数值与物质具有的能量有关。对于一定量的纯净物质，在一定的状态（如温度、压强）下，焓有确定的数值。在同样的条件下，不同的物质具有的能量也不同，焓的数值也就不同；同一物质所处的环境条件（温度、压强）不同，以及物质的聚集状态不同，焓的数值也不同。焓的数值的大小与物质的量有关，在相同的条件下，当物质的物质的量增加一倍时，焓的数值也增加一倍。因此，当一个化学放映在不同的条件下进行，尤其是物质的聚集状态不同时，反应焓变是不同的。2放热反应和吸热反应(1)放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。(2)吸热反应：即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。 3化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：能量反应过程反应过程反应物生成物能量H0反应物生成物 由能量守恒可得： 反应物的总能量：生成物的总能量+热量(放热反应)反应物的总能量：生成物的总能量-热量(吸热反应)4燃料充分燃烧的两个条件 (1)要有足够的空气 (2)燃料与空气要有足够大的接触面。二.热化学方程式1 热化学方程式与普通化学方程式的区别有三点不同（1）热化学方程式必须标有热量变化。（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。（3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。2书写热化学方程式时明确以下问题： (1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，未特别注明的指101kPa和25时的数据。(2)物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。(3)热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的热效应。因此式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。(4)无论热化学方程式中化学计量数为多少，H的单位总是KJ/mol，但H的数值与反应式中的系数有关。三.燃烧热、中和热1.燃烧热 (1)概念：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJmol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：CC02，HH20，SS02等。 (2)表示的意义：例如C的燃烧热为393.5kJmol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。2.中和热 (1)概念：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。 (2)中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1)； H=-57.3kJmol。3.使用化石燃料的利弊及新能源的开发 (1)重要的化石燃料：煤、石油、天然气 (2)煤作燃料的利弊问题煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。煤直接燃烧时产生S02等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。 (3)新能源的开发调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。理解中和热时注意：稀溶液是指溶于大量水的离子。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20，若反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。四.中和热测定实验在50 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题。（1）大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么？（2）大烧杯上如不盖硬纸板，对求得中和热的数值有何影响?（3）改用60 mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放热量是否相等?所求中和热数值是否相等？简述理由。（4）用相同浓度和体积的氨水代替氢氧化钠溶液进行上述实验，为什么测得中和热的数值偏低？五.反应焓变的计算1 盖斯定律：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓（热量）变是一样的。2 据盖斯定律计算化学反应的焓变进行反应的焓变计算应注意的问题（1） 由于H与反应物的物质的量有关，因此热化学方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应。如化学计量数成倍减少或增加，则H也要成倍的减少或成倍的增加。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，正负号相反。（2） 在使用盖斯定律时，伴随着两个或多个方程式的加减处理时，H的计算一定要带上正负号。.典型例题题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式例1.将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_。又已知：H2O（g）=H2O（l）；H244.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ。【解析】0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为：因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为：。由于1mol水汽化需吸热44kJ，则3mol液态水全部汽化应吸热：，所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：。2、有关反应焓变的计算（1）盖斯定律及其应用 化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步及反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的，这就是盖斯定律。例如：可以通过两种途径来完成。如上图已知：H2（g）+1/2O2（g）= H2O（g）；H1=241.8kJ/molH2O（g）=H2O（l）；H2=44.0kJ/mol根据盖斯定律，则H=H1H2=241.8kJ/mol+（44.0kJ/mol）=285.8kJ/mol其数值与用量热计测得的数据相同。例2.科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。 （1）（s，白磷）+； （2） ； 则白磷转化为红磷的热化学方程式_。相同的状况下，能量较低的是_；白磷的稳定性比红磷_（填“高”或“低”）。【解析】依题意求：；可设计如下反应过程：；据盖斯定律有=（-2983.2+4738.5）kJ/mol=-29.2kJ/mol，即；。白磷转化为红磷是放热反应，稳定性比红磷低（能量越低越稳定）。（2） 根据一定量的物质参加反应放出的热量（或根据已知的热化学方程式），进行有关反应焓变的计算或比较大小。例3、已知：； ；欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为A. 2:3.25 B. 12:3.25 C. 1:1 D. 393.5:241.8【解析】由题意可列得方程 答案： B (3)利用键能计算反应热方法：H=E(反应物)E（生成物），即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。例题4CH3CH3CH2CH2H2；有关化学键的键能如下。化学键 CH CC CC HH键能（kJ/mol） 414.4 615.3 347.4 435.3试计算该反应的反应热【解析】H =6E(CH)E(CC)E(CC)4E(CH)E(HH)=(6414.4347.4)kJ/mol(615.34414.4435.3)kJ/mol=125.6 kJ/mol这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6 kJ/mol。 题型三：燃烧热、中和热的判断、求算及测量例5、下列说法正确的是A. 在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热B. 酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热C. 燃烧热或中和热是反应热的种类之一D. 在稀溶液中，1molCH3COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ【解析】本题旨在考查对燃烧热、中和热的定义的理解，特别是两概念中应注意的问题，故不难确定答案为C。智能考点五 化学能与电能.课标要求1 能举例说明化学能和电能的转化关系及其应用。2 认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。.考纲要求1了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。2理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。.教材精讲1原电池原电池电极的判断：较活泼金属作负极，较不活泼金属或石墨等电极作正极电极反应负极：发生氧化反应正极：发生还原反应能量转换：化学能转化为电能：电子、离子的移向电子由负极流向正极阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移原电池形成条件有电解质溶液,并能自发地发生氧化还原反应有两个活泼性不同的电极构成闭合回路2金属的腐蚀（以钢铁腐蚀为例）金属的腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀【电极反应】负极（铁原子）：Fe 2e- = Fe2+正极（碳原子）：2H+ + 2e- = H2【环境】酸性较强的溶液的溶液析氢腐蚀吸氧腐蚀【环境】酸性较弱的溶液或中性溶液的溶液【电极反应】负极：Fe 2e- = Fe2+正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-3金属的防护加覆盖层牺牲阳极的阴极防护法（原电池原理）外加电源的阴极防护法（电解原理）金属的防护电化学防护改变金属内部结构电解池电极的连接：阴极和外加电源负极相连；阳极和外加电源正极相连电极反应阳极：发生氧化反应阴极：发生还原反应能量转换：电能转化为化学能：电子、离子的移向电子由负极流向阴极，再由阳极流向正极阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移影响离子放电的因素离子浓度：当两种离子放电能力相差不大时，离子浓度可能改变它们的放电顺序。例如电解ZnCl2溶液，阴极上的电极反应为：Zn2+ + 2e- Zn电极材料：活泼电极做阳极，电极自身发生氧化反应阳离子的放电顺序： 阳离子的放电能力与金属活动顺序相反电解金属活动顺序表中铝前金属的盐溶液（或碱溶液），水电离出来的氢离子在阴极上放电阴离子的放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-用惰性电极电解含氧酸、含氧酸盐、氟化物，水电离的氢氧根离子在阳极上放电。用惰性电极电解铝离子以后的阳离子和氢氧根离子以后的阴离子所组成的电解质溶液，相当于电解水 4电解池5原电池原理的应用几种常见化学电源（1）酸性锌锰干电池构造：正极：石墨碳棒；负极：锌皮；电解质溶液：糊状氯化铵。电极反应：负极：Zn = Zn2+2e-正极：MnO2+ NH4+ + e-MnO(OH) + NH3电池反应：Zn2NH4Cl2MnO2ZnCl22MnO(OH) + 2NH3（2）碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池与酸性锌锰干电池的区别在于：以氢氧化钾代替氯化铵做电解质。其电极反应如下：负极：Zn+2OH-Zn(OH)2+2e-正极：2MnO2 + H2O +2e-Mn2O3 + 2OH-电池反应：Zn + 2MnO2 + H2O = Zn(OH)2 + Mn2O3（3）铅蓄电池构造： 负极：铅；正极：二氧化铅；电解质溶液：硫酸溶液。电极反应：负极：Pb + SO42- PbSO4+2e-正极：PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- PbSO4 + 2H2O电池反应：PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O优点：铅蓄电池是二次电池，可多次充电，反复利用。PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O（4）氢氧燃料电池构造：负极：氢气；正极：氧气；电解质溶液：氢氧化钾溶液。电极反应：负极：2H2 + 4OH- 4H2O+4e-正极：O2 + 4e- + 2H2O 4OH-电池反应：2H2 + O2 = 2H2O优点：能量利用率高6电解原理的应用（1）电解食盐水装置：立体隔膜电解槽电解前食盐水的精制粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-、Fe3+，Fe3+、Ca2+、Mg2+在电解过程中生成Fe(OH)3、Ca(OH)2、Mg(OH)2，而堵塞石棉隔膜空隙，SO42-影响产品的纯度，所以这些杂质离子必须除去。除去杂质离子的操作及加入试剂的顺序是：BaCl2NaOHNa2CO3过滤HCl或NaOH BaCl2Na2CO3过滤HCl电极反应阴极：2H+ + 2e- H2（或2H2O+ 2e- H2+2OH-）阳极：2Cl- Cl2+ 2e-（或2Cl- - 2e- Cl2）电解反应：（2）电解法精炼铜粗铜的成分：铜（锌、铁、镍、银、金、铂等）电极的连接：粗铜做阳极，和外加电源的正极相连；纯铜做阴极，和外加电源的负极相连。电解液：硫酸铜或硝酸铜溶液电极反应阳极：Cu Cu2+2e-，Zn Zn2+2e-，Ni Ni2+2e-阴极：Cu2+ + 2e- CuAg、Au、Pt不发生反应，沉积到阳极底部，叫做阳极泥。（3）电镀利用电解原理，在金属表面上镀上一层其它金属或合金的过程叫电镀。电极的连接：镀层金属或惰性电极做阳极，和外加电源的正极相连；镀件金属做阴极，和外加电源的负极相连。如铁上镀铜，铜（或石墨）做阳极，铁做阴极。电镀液的选择：选择含有镀层金属离子的溶液做电镀液，如铁上镀铜，选择硫酸铜溶液做电镀液。电极反应：阳极：Cu=Cu2+ +2e-，阴极：Cu2+ +2e- =Cu电镀的特点：若镀层金属做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度不变；若用惰性电极做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度减小。.典型例题例1.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为31，用石墨电极电解该混合液。下列叙述不正确的是A阴极自始至终均析出H2。B阳极先析出Cl2，后析出O2。C电解最后阶段为电解水。D溶液pH不断增大，最后为7。【解析】电解质溶液中n(Na+):n(Cl-):n(H+):n(SO42-)=3:3:2:1，电解过程明显分为三个阶段：第一阶段相当于电解盐酸：第二阶段相当于电解氯化钠溶液：第三阶段相当于电解水：可见只有D不正确。例2.在100mlH2SO4与CuSO4的混合液中，用石墨作电极电解一段时间，两极上均收集到2.24L气体（标准状况），则原溶液中Cu2+物质的量浓度为（ ）A1molL-1 B2molL-1 C3molL-1 D4molL-1【解析】阳极电极反应式为：4OH- - 4e- = 2H2O + O2阴极电极反应式为：（开始）Cu2+ + 2e- = Cu （最后）2H+ + 2e- = H2 根据电子得失守恒：。所以选相为A。例3.某粗铜中各成分的质量分数分别为：Cu：64%，Fe：5.6%，Zn：6.5%，Ni：5.9%，其余为Ag和Au，利用该粗铜电解精炼铜，电解液选择1L 1mol/L的硫酸铜溶液，当通电30min（电流强度5.36A）(1oml电子的电量为96500库仑)，问：（1）阴极质量增重多少克？（2）阳极质量减轻多少克？（3）此时溶液中铜离子的物质的量浓度为_mol/L。（假设电解前后溶液体积相同）（4）此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为_mol/L。（假设电解前后溶液体积相同）【解析】阳极：Zn - 2e- = Zn2+，Ni - 2e- =Ni2+，Cu - 2e- = Cu2+阴极：Cu2+ + 2e- = Cu（1）阴极质量增重：（2）粗铜中 阳极上溶解的铜的质量：阳极质量减少： （3）（4）阳极上溶解铁的物质的量：第二章 理论化学智能考点六 氧化还原反应课标要求1 掌握氧化剂和还原剂、氧化反应和还原反应等基本概念。2 掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应。3 综合运用化合价和电子转移的观点，判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目，并能进行一些简单的计算。4 运用化合价升降关系配平一些简单的氧化还原反应。5 能够依据一些条件，判断物质氧化性、还原性的强弱。.考纲要求了解氧化还原反应的本质是电子的转移。了解常见的氧化还原反应。教材精讲一.化学反应的分类1根据反应物和生成物类别以及反应前后物质种类的多少，可把化学反应分为：无机化学方面：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。有机化学方面：取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应。2根据反应中物质是否得失电子，可把化学反应分为：氧化还原反应和非氧化还原反应。3依据是否有离子参加或生成，可把化学反应分为：离子反应和非离子反应二.氧化还原反应1氧化还原反应：在反应中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。2特征：反应前后元素的化合价发生了变化（外在表现）。3本质：反应中有电子转移（内在实质）。三.氧化还原反应的一些重要概念1.氧化反应与还原反应氧化反应：反应物所含元素化合价升高（失去电子）的反应。还原反应：反应物所含元素化合价降低（得到电子）的反应。2、氧化剂与还原剂氧化剂：所含元素的化合价降低（得到电子）的反应物。还原剂：所含元素的化合价升高（失去电子）的反应物。小结：四.中学阶段常见的氧化剂与还原剂小结1氧化剂：活泼的非金属单质：如 F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3 ；元素处于高价态的化合物：KClO3、KMnO4、