第一章化学反应与能量转化章末总结

1、第一章 化学反应与能量变化复习学案 知识网络 一、化学反应与热量二、电化学基础 重难点探究探究点一、反应热的比较与计算1.利用化学键计算H=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形成释放的能量2.盖斯定律法利用盖斯定律进行焓变的计算，采用以下四个步骤就能快速、准确地解决问题。(1)写：写出目标方程式(题目中要书写的热化学方程式)，配平。(2)倒：为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的量不变，但符号要相反。这样，就不用再做减法运算了。方程式相减时容易出错要特别注意。(3)乘：为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个数(可以是分数)，反应热也要相应地乘。(4)

2、加：上面的几个方面做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也据此相加得出。3.根据热化学方程式计算(1)根据热化学方程式计算：热化学方程式中H与各物质的物质的量(质量、体积等)对应成比例，已知热化学方程式，便可计算一定量的反应物发生反应所放出的热量或放出一定量的热量时消耗或生产的物质的质量、体积和物质的量。常用的计算方法有列方程或方程组法、平均值法、极限法、十字交叉法、估算法等。(2)根据计算书写热化学方程式：根据一定量的反应物或生成物的量计算出反应放出或吸收的热量，换算成1 mol反应物或生成物的热效应，书写热化学方程式。【典例1】已知：(1) H =348.3 kJ·mo

3、l-1(2) H =31.0 kJ·mol-1则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的H等于( )A317.3 kJ·mol-1 B379.3 kJ·mol-1 C332.8 kJ·mol-1 D317.3 kJ·mol-1 A【解析】根据“四字方针”写、倒、乘、加，Ag2O(s)和Ag(s)在反应(2)中是生成物和反应物，而在目标方程式中是反应物和生成物，所以，应将反应(2)颠倒再与反应(1)相加得：Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)，H=348.3 kJ·mol-1+31.0 kJ·

4、mol-1=-317.3 kJ·mol-1。 【变式】已知下列热化学方程式： Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H1=-25 kJ·mol-1 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) H2=-47 kJ·mol-1 Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H3=+19 kJ·mol-1(1)计算FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)反应的H = 。(2)已知： H = -110.5 kJ·mol-1，若还原FeO的CO是碳完全氧化而产生的，则产生112 g F

5、e需要C _g，整个过程中产生的热量为_。 探究点二 原电池原理及化学电源1.原电池原理考查“五要素”(1)正负极确定：一般较活泼金属作负极。(2)电极反应类型判断：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(3)电子移动方向：电子由负极流出经导线流向正极。(4)离子移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极。(5)电极产物的判断：较活泼金属在负极失去电子生成金属阳离子，较不活泼的金属阳离子或H+在正极得电子析出金属或H2。 2.化学电源新型化学电源，特别是可充电电池和燃料电池是高考的热点，试题往往起点高、新颖，陌生度高，但落点低，判断或填空的项目均是原电池原理考查的“五要素”，因此要深刻理解原电池原

6、理，同时要注意可充电电池放电时是原电池，充电时是电解池，且放电时的负极反应与充电时的阴极反应相反，同样，放电时的正极反应与充电时的阳极反应相反。 【典例2】如图所示，电流计指针发生偏转，同时A极质量减少，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是( )A.B极为原电池的正极 B.A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸C.C中阳离子向A极移动 D.A极发生氧化反应C【解析】原电池中，负极金属失去电子溶解，质量减小，故A极是负极，B极是正极，根据构成情况可判断A、B、C可能分别为Zn、Cu、稀盐酸，A、B两项正确；离子移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C项错误；负极发生氧化反应

7、，正极发生还原反应，D项正确。 【变式】人造地球卫星用到的一种高能电池银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，下列叙述中，正确的是( )A.Ag2O是负极，并被氧化 B.电流由锌经外电路流向氧化银C.工作时，负极区溶液酸性增强，正极区溶液碱性增强 D.溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动 探究点三 电解池原理考查“五要素”1.阴阳极的判断与电源负极相连的是电解池的阴极，与电源正极相连的是电解池的正极。2.电极反应类型的判断阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 3.电子移动方向电子由电源的负极流出，流向电解池的

8、阴极(电池内电路靠离子定向移动完成)，电子再由电源的正极流出，流回电解池的正极。4.离子移动方向阳离子流向阴极，阴离子流向阳极。5.电极产物的判断金属溶解或产生Cl2、O2的一极是阳极，析出金属或产生H2的一极是阴极。 【典例3】如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是( )Aa是正极，发生还原反应 Bb是阳极，发生氧化反应C稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变 D往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红 C【解析】据图可知，左端是原电池，负极是锌，正极是铜，总电池反应是Zn2H=Zn2H2，故硫酸根离子的物质的量不变，C正确。右端是电解池，其中a是阳极，发生氧化反应，电极反应是2Cl-2e-

9、=Cl2，b是阴极，发生还原反应，电极反应是2H+2e-=H2，A、B、D错误。 【变式】用惰性电极实现下列电解实验，其说法正确的是( )A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液的c(H+)不变B电解稀氢氧化钠溶液，阳极消耗OH，故溶液的碱性减弱C电解硫酸钠溶液，阴极和阳极析出产物的物质的量之比为21D电解氯化铜溶液，通电一段时间后，向溶液中加入适量的CuO或CuCO3均可使电解液恢复到起始状态 探究点四 金属腐蚀与防护1.金属的腐蚀金属失电子被腐蚀，构成原电池会加快腐蚀，据电解质溶液的酸碱性把电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，金属腐蚀中以电化学腐蚀更普遍，电化学腐蚀中以吸氧腐蚀更普遍。 2.

10、金属的防护金属防护的通常做法是加保护层，使金属与能引起金属腐蚀的物质隔离，切断形成原电池的条件。为使保护效果更好，通常采用电化学防护，即牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法。 【典例4】下列叙述中不正确的是( )A金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B钢铁在干燥空气中不易被腐蚀C用铝质铆钉铆接铁板，铆钉易被腐蚀 D原电池中电子由正极流入负极 D【解析】金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，A正确；钢铁在干燥空气中不易构成原电池，故不易被腐蚀，B正确；铝和铁可以形成原电池，铝比较活泼，因此在原电池中作负极，在反应中被氧化，容易被腐蚀，C正确；在原电池中电子由负极经外电路流向正极，D错误。 【变式

11、】某铁件需长期浸于水下，为了减少腐蚀，想采取下列措施，其中正确的有( )A给铁件铆上一些铅板 B给铁件通入直流电，把铁件与电源正极连接C在制造铁件时，在铁中掺入一定比例的铜制成合金 D在铁件表面涂上一层较厚的沥青 课堂测试一、选择题1. 下列说法正确的是（ ）A. 化学反应的实质就是分子之间的重新组合 B. 化学反应往往伴随着能量的改变，有的是以热能的形式出现C. 化合反应一定是放热反应D. 分解反应一定是吸热反应2已知下列反应的热化学方程式为 ：(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/mol(2)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l) H2870.3

12、 kJ/mol(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJ/mol则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热(焓变)为()A488.3 kJ/mol B488.3 kJ/mol C244.15kJ/mol D244.15kJ/mol3下列说法或表示方法中正确的是()A等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧，后者放出的热量多B氢气的燃烧热为285.5 kJ/mol，则氢气燃烧的热化学方程式为：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/molCBa(OH)2·8H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(s)2NH3(g)10H2O(l)H

13、<0D已知中和热为57.3 kJ/mol，若将含 0.5 mol H2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3 kJ4. 下列描述中，不符合生产实际的是（ ）A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极5 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是(   )A装置左侧的液面一定会上升  &

14、#160;  B左侧液面装置比装置的低  C装置中的铁钉腐蚀最严重      D装置中的铁钉几乎没被腐蚀6下列事实不能用电化学原理解释的是（ ）A轮船水线以下的船壳上装有一定数量的锌块 B铝片不用特殊方法保护C纯锌与稀H2SO4反应时，滴入少量硫酸铜溶液后迅速增大 D镀锌铁比镀锡铁耐用7在右图所示装置中，试管A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为两个铂夹，夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有KMnO4液滴；电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛KOH溶液的水槽

15、中，切断K1，闭合K2.K3，通直流电，实验现象如图所示。下列说法正确的是（ ）A电源中a为正极，b为负极 B、试管A中的电极反应式为：2H2eH2C一段时间后滤纸条上紫红色向C处移动D电解一段时间后，切断K2.K3，闭合K1，电流计的指针会发生偏转二、非选择题8.将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g); C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/mol请回答下列问题：(1

16、)根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式： 。(2)比较反应热数据可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比 1mol C(s)完全燃烧放出的热量多甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”；乙同学根据盖斯定律作出如下列循环图： 并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”请分析：甲、乙两同学观点正确的是_(填“甲”或“乙”)，判断的依据是_(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点，请列举其中的两个优点：_、_.(4)水煤气不仅是优良的气体燃料，也是重要的有机化工原料CO和H2在一定条件下

17、可以合成： 甲醇(CH4O)甲醛(CH2O)甲酸(CH2O2)乙酸(C2H4O2)试分析当CO和H2按1：1的体积比混合反应，合成上述_(填序号)物质时，可以满足“绿色化学”的要求，完全利用原料中的原子，实现零排放10.甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，也可以直接用作燃料已知：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(g) H1443.64 kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566.0 kJ/mol(1)试写出CH3OH(l)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式： _.(2)科研人员新近开发出一种由强碱作电解质溶液的新型甲

18、醇手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电，据此回答：甲醇在_极反应(3)利用电池可实现电能向化学能的转化某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)，通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色下列说法中不正确的是_(填序号)A电源中的a一定为正极，b一定为负极B可以用NaCl溶液作为电解质溶液CA、B两端都必须用铁作电极D阴极发生的反应是2H2e=H2参考答案探究点一变式：【解析】(1)根据盖斯定律，×3-(+×2)× 即得方程式FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)，则H=3H1-(H2+2H3) =3×(-25

19、 kJ·mol-1)-(-47 kJ·mol-1+2×19 kJ·mol-1) =-11 kJ·mol-1(2)将FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) H=-11 kJ·mol-1与 H=-110.5 kJ·mol-1相加得 H=-121.5 kJ·mol-1C(s)Fe(s)H=-121.5 kJ·mol-112 g 56 g -121.5 kJm 112 g H答案：(1)-11 kJ·mol-1 (2)24 243 kJ探究点二变式：C【解析】据给出的电极反应可知，负极是锌失

20、去电子，发生氧化反应，消耗OH-，所以负极区溶液酸性增强；Ag2O在正极得电子，发生还原反应，生成OH-，所以正极区溶液碱性增强；电子由锌经外电路流向氧化银，电流的方向与之相反；溶液中OH-向负极移动，K+、H+向正极移动，故A、B、D错误，C正确。 探究点三变式：C【解析】电解含氧酸，实质上是电解水，但因溶质的浓度增大，故溶液c(H+)增大，A错误；电解可溶性强碱，阳极OH放电，阴极H放电，实质是电解水，因溶质的浓度增大，故溶液的碱性增强，B错误；电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水，阴极产生氢气，阳极产生氧气，二者物质的量之比为21，C正确；电解氯化铜溶液，实质就是电解氯化铜，故要想恢复原状

21、态，应加氯化铜，D错误。 探究点四D【解析】若使铁不被腐蚀，可隔绝O2或采取牺牲阳极的阴极保护法，A、C两项形成原电池时，铁件作负极，会加快铁的腐蚀；B项，构成电解池，铁件作阳极，会加快铁的腐蚀，故选D。 课堂测试1、B 解析：化学反应的实质是旧键的断裂，新键的形成的过程，A错；大多数的化合反应是放热反应，C错；大多数的分解反应是吸热反应，D错。2、B 解析：据盖斯定律知(1)×2(3)×2(2)即得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)方程式的反应热H(393.5 kJ/mol)×2(285.8 kJ/mol)×2(870.3 kJ/m

22、ol)488.3 kJ/mol3、D 解析：A项中，硫蒸气放出的热量大于硫磺充分燃烧放出的热量，B项由反应热的定义知H571.6 kJ/mol，C项反应为吸热反应，故H>0.4、A 解析：电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe2e=Fe2+，Fe2+转移到阴极上发生Fe2+2e=Fe，使得到的Al不纯。5、B 解析：中铁丝发生吸氧腐蚀，左端液面上升；B中盐酸挥发，和铁丝反应生成H2，腐蚀最严重，中左端下降；C中浓硫酸吸水，保持空气铁丝环境干燥，几乎没有腐蚀。6、B 解析：A是通过构成ZnFe原电池，在船上加锌块构成原电池的负极，从而保护船体不受腐蚀；B可形成氧化膜保护铝；C中由于发生Zn+Cu2+=Zn2+Cu，生成的铜附着在锌表面构成原电池，从而增大了反应速率；D中一旦金属镀层受损后，分别形成ZnFe原电池和FeSn原电池，前者Zn被腐蚀从而保护了铁，而后者Fe首先被腐蚀，所以镀锌铁比镀锡铁耐用。7、D 解析：由图可以观察到A管与B管