专题6化学反应与能量化学新课标(SJ)

·新课标（RJA）··新课标（SJ）·课件编辑说明本课件是由精确校对的word书稿制作的“逐字编辑”课件，如需要修改课件，请双击对应内容，进入可编辑状态。如果有的公式双击后无法进入可编辑状态，请单击选中此公式，点击右键、“切换域代码”，即可进入编辑状态。修改后再点击右键、“切换域代码”，即可退出编辑状态。第十七单元

化学能与热能

第十八单元

原电池化学电源第十九单元电解池金属腐蚀与防护专题提升八电化学原理的综合应用目录专题六化学反应与能量返回目录高考纵览考点2012年2013年2014年化学能与热能江苏4(选择)；江苏20(填空)；课标全国27(填空)；浙江27(填空)；安徽12(选择)；北京10(填空)；上海9(选择)；重庆12(选择)；海南13(填空)上海9(选择)；北京6(选择)；重庆6(选择)；海南5(选择)；福建11(选择)；新课标全国Ⅱ12；新课标全国Ⅰ28(填空)；江苏20(部分填空)安徽25(填空)；北京26(填空)；广东31(填空)；海南4、8(选择)；江苏10(选择)；上海9(填空)；四川11(填空)；天津7(填空)；新课标Ⅱ13(选择)；新课标Ⅰ28(填空)；浙江27(填空)；重庆6(选择)返回目录高考纵览考点2012年2013年2014年原电池化学电源江苏20(填空)；课标全国26(填空)；广东31(填空)；北京12(选择)；重庆29(填空)；海南16(填空)新课标全国Ⅱ11(选择)；安徽10(选择)；新课标全国Ⅰ10(选择)；江苏1、9(选择)；上海8(选择)；海南4(选择)；新课标全国Ⅰ28(填空)北京8(选择)；北京26(填空)；全国大纲9(选择)；全国大纲11(选择)；福建11(选择)；海南16(填空)；天津6(选择)；新课标Ⅱ12(选择)；新课标Ⅰ11(选择)返回目录高考纵览考点2012年2013年2014年电解池金属腐蚀与防护山东13(选择)；山东28(填空)；浙江10(选择)；福建9(选择)；福建24(填空)；安徽11(选择)；北京25(填空)；天津7(填空)；上海14(选择)；海南10(选择)北京7、9(选择)；天津6(选择)；浙江11(选择)；海南14(选择)；新课标全国Ⅰ27(填空)；山东28(填空)；重庆11(填空)安徽28(填空)；福建24(填空)；广东11(选择)；广东32(填空)；海南3(选择)；江苏11(选择)；山东30(填空)；上海12(选择)；四川11(填空)；新课标Ⅰ27(填空)返回目录►教学建议化学反应与能量包括化学能与热能、化学能与电能两部分，这两部分内容理论性强且均属于中学化学的核心知识，是高考试题中必考的知识点，考查的层次相对较高、难度相对较大，复习中应注意解决好如下几个方面的问题。1．研究高考题命制特点，提高复习的针对性。近几年高考对化学反应与热能知识的考查特点可概括为：根据几个已知热化学方程式，利用盖斯定律书写某指定反应的热化学方程式或求其反应热；利用物质能量图判断反应的热效应或利用键能求反应热；对原电池(尤其是新型原电池)、电解池工作原理的考查较为全面，金属腐蚀考使用建议返回目录查探究金属电化学腐蚀条件、防护等，知识载体多为与STSE知识联系密切的新型燃料、新型电池等。因此复习过程中，一方面要通过对上述相应基础知识的重组、整合，形成知识网络；另一方面要选用、组编符合高考试题命制特点的练习题，训练学生的思维，培养与提高学生解决实际问题的能力。2．总结规律技巧、突破难点与易错点利用盖斯定律求反应热、电极反应方程式(尤其是新型原电池)的书写、电极产物种类的判断与数量的计算等是本单元知识的几个难点；电化学装置工作时，电子流动方向、离子移动方向、可能的电解产物H2、O2生成的电极种类等。使用建议返回目录复习中可通过列表对比、归纳总结、谐音记忆等方法突破上述难点、攻克易混点。►课时安排本专题共3个单元，建议8课时完成，6课时用于在课堂上互动式完成17～19单元，2课时进行测试及讲评。使用建议第十七单元化学能与热能返回目录随堂巩固检测考点分层突破返回目录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、焓变和反应热等概念。3．了解热化学方程式的含义，了解盖斯定律。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。考纲要求考点一反应热焓变返回目录考点分层突破返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳1．反应热反应热是化学反应中___________的热量。恒压条件下的反应热，称之为焓变，符号为______，单位为________。2．反应热的本质(1)从微观的角度说，反应热是__________断裂吸收的热量与______________放出的热量的差值，如图17­1所示：吸收或放出

ΔHkJ/mol

旧化学键

新化学键生成

返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳a表示__________________的热量；c表示_________；b表示__________________的热量。(2)从宏观的角度说，反应热是__________的总能量与__________的总能量的差值，如图17­2所示：断裂旧化学键吸收

反应热

新化学键生成放出

反应物

生成物

返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳a表示__________；b表示活化分子结合成生成物所______的能量；c表示________。若加入催化剂可使a减小，b随之而减小，而c_________。(3)图中c表示反应的反应热，可通过计算焓变值求得反应热：a．从物质所具有的焓角度分析，焓变(ΔH)为生成物的焓与反应物的焓之差：ΔH＝H(________)－H(________)。b．从化学键角度分析，焓变为反应物的键能和与生成物的键能和之差：ΔH＝E(________)－E(________)＝_______－_______(用图中符号填空)。活化能

释放

反应热

保持不变

生成物

反应物

反应物

生成物

ab返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳再生

清洁

返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳【判断思考】

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)伴随着能量变化的物质变化都是化学变化(

)[答案]×

(2)反应C＋CO2===CO

ΔH>0，则反应物断裂化学键吸收的总能量低于产物形成化学键放出的总能量(

)[答案]×

(3)2SO2(g)＋O2(g)===2SO3(g)和4SO2(g)＋2O2(g)===4SO3(g)的ΔH相等(

)[答案]×

返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳(4)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH不同(

)[答案]√

(5)利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法。(

)[答案]√(6)我国目前最主要的能源是煤炭，煤炭地下蕴藏量丰富，属于可再生化石能源(

)[答案]×

返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳2．需要加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？不需要加热就能进行的反应一定是放热反应吗？需要加热的反应不一定是吸热反应，如燃料的燃烧一般需要加热或点燃才能引发；而不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应，如Ba(OH)2和NH4Cl反应在常温下就能发生，但属于吸热反应。

返回目录第十七单元化学能与热能典型例题例1

[2014·浙江卷节选]煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)

ΔH1＝218.4kJ·mol－1(反应Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)CaS(s)＋4CO2(g)

ΔH2＝－175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是_________。返回目录第十七单元化学能与热能典型例题返回目录第十七单元化学能与热能典型例题[答案]

C

[解析]

由于反应Ⅰ是吸热反应，故反应Ⅰ生成物所具有的能量高于反应物，A、D项排除；反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2)，说明反应Ⅰ的活化分子百分数比较大、活化能低于反应Ⅱ，反应Ⅰ的中间产物所具有的能量低，B排除。返回目录第十七单元化学能与热能典型例题例2工业上的高纯硅(已知1mol晶体硅中含2molSi—Si键)可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，则该反应的反应热(ΔH)为________(一些化学键的键能数据见下表)。化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能/kJ·mol－1460360436431176347返回目录第十七单元化学能与热能典型例题[答案]

236kJ·mol－1[解析]SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝236kJ·mol－1。返回目录第十七单元化学能与热能变式训练1．[2014·海南卷改编]某反应过程能量变化如图17­4所示，下列说法错误的是(

)图17­4A．反应过程a有催化剂参与B．该反应为放热反应，热效应等于ΔHC．改变催化剂，可改变该反应的活化能D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1返回目录第十七单元化学能与热能变式训练[答案]

A

[解析]a过程的活化能比b过程的高，故反应过程b有催化剂参与，A项错误；该反应生成物所具有的能量比反应物的低，且由图标信息可知二者能量的量值之差为ΔH，B项正确；不同催化剂的催化效率不同，故改变催化剂，可改变该反应的活化能，C项正确；在有催化剂的条件下，该反应的活化能等于E1，D项正确。返回目录第十七单元化学能与热能变式训练2．[2015·仙居中学月考]下列有关能量的描述及热化学反应方程式的表示不正确的是(

)A．表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－258.8kJ·mol－1B．化学上把在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol水时的反应热称为中和热。中和热可以用量热计直接测量C．已知：C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－393.5kJ·mol－1；CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)ΔH＝－283.0kJ·mol－1，返回目录第十七单元化学能与热能变式训练则C(石墨)＋1/2O2(g)===CO(g)

ΔH＝－110.5kJ·mol－1D．盖斯定律可以理解为“一个反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关”返回目录第十七单元化学能与热能变式训练[答案]B

[解析]

氢气的燃烧热指1molH2燃烧生成液态水时放出的热量，A项正确。稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热称为中和热，B项错误。把两个方程式相减得C(石墨)＋1/2O2(g)===CO(g)

ΔH＝－110.5kJ·mol－1，C项正确。考点二热化学方程式返回目录考点分层突破返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳1．热化学方程式及其意义(1)概念：表示参加反应的_________和________的关系的化学方程式。(2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的________。例如：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.8kJ/mol，表示在25℃和1.01×105Pa下，________________与________________完全反应生成________________时____________________。物质的量反应热能量变化1molH2(g)0.5molO2(g)1molH2O(l)放出热量285.8kJ返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳[提醒]

热化学方程式中ΔH的单位为kJ·mol

－1，它是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。式中的“/mol”不能理解为每摩尔反应物或生成物，可以理解为“每摩尔反应”。2．热化学方程式中化学计量数仅表示该物质的________，因此化学计量数可以是整数，也可以是________。物质的量分数返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳3．热化学方程式的书写方法返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳[提醒]

中和热的热化学方程式的书写应以生成1mol液态水为标准，燃烧热的热化学方程式的书写则应以1mol可燃物为标准。返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳【判断思考】1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)的焓变ΔH>0(

)[答案]√

(2)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)

ΔH1和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH2中的ΔH1＝ΔH2(

)[答案]×(3)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)

ΔH1和H2O(g)===H2(g)＋1/2O2(g)

ΔH2中的ΔH1＝ΔH2(

)[答案]×返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳(4)已知相同条件下2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH1，反应2SO2(s)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH2，则ΔH1＞ΔH2(

)[答案]×(5)C(石墨，s)===C(金刚石，s)

ΔH>0，说明石墨比金刚石稳定(

)[答案]√

(6)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同(

)[答案]×返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳2．写出下列反应的热化学方程式。(1)101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量，H2燃烧热的化学方程式：____________________________________________________________。(2)101kPa时，1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3kJ的热量，反应热的化学方程式：______________________________________________________。(3)0.3mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ的热量，则其热化学方程式为__________________________________________。返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳(1)H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1(3)B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l)ΔH＝－2165kJ·mol－1返回目录第十七单元化学能与热能典型例题例3

[2014·海南卷]标准状况下，气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O＝O键的键焓ΔH分别为436kJ·mol－1、463kJ·mol－1和495kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是(

)A．H2O(g)===H2＋1/2O2(g)

ΔH＝－485kJ·mol－1B．H2O(g)===H2(g)＋1/2O2(g)

ΔH＝＋485kJ·mol－1C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝＋485kJ·mol－1D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)

ΔH＝－485kJ·mol－1返回目录第十七单元化学能与热能典型例题[答案]D

[解析]

化学反应的焓变等于反应物总键焓与生成物总键焓的差，由此可确定D正确。返回目录第十七单元化学能与热能典型例题例4

(1)[2014·天津卷]由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________。(2)[2014·安徽卷]CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗1molCuCl(s)，放出44.4kJ，该反应的热化学方程式是________________________________________________________。返回目录第十七单元化学能与热能典型例题[答案](1)SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)

ΔH＝＋0.025akJ·mol－1(2)4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)

ΔH＝－177.6kJ/mol[解析](1)由SiCl4制纯硅的化学方程式为SiCl4(l)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，生成1.12kg即40mol纯硅吸收akJ热量，则生成1mol纯硅需吸收0.025akJ热量。(2)根据热化学方程式的书写方法，可以写出该反应的热化学方程式为4CuCl(s)＋O2(g)===2CuCl2(s)＋2CuO(s)

ΔH＝－177.6kJ/mol。返回目录第十七单元化学能与热能【方法技巧】判断热化学方程式正误的“五审”返回目录第十七单元化学能与热能变式训练1．[2014·肇庆高三摸底]已知：H2(g)＋F2(g)===2HF(g)

ΔH＝－270kJ/mol。下列说法正确的是(

)A．在相同条件下，1molH2(g)与1molF2(g)的能量总和大于2molHF(g)的能量B．1molH2(g)与1molF2(g)反应生成2mol液态HF放出的热量小于270kJC．该反应的逆反应是放热反应D．该反应过程的能量变化可用下图来表示返回目录第十七单元化学能与热能变式训练返回目录第十七单元化学能与热能变式训练[答案]

A

[解析]B项，物质由气态变为液态时要放热，所以当生成2mol液态HF时，放出的热量大于270kJ；C项，正反应是放热反应，逆反应就是吸热反应；D项，放热反应中反应物的总能量大，生成物的总能量小，而图表示的正好相反。返回目录第十七单元化学能与热能变式训练返回目录第十七单元化学能与热能变式训练返回目录第十七单元化学能与热能变式训练返回目录第十七单元化学能与热能变式训练考点三盖斯定律反应热的计算返回目录考点分层突破返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳1．盖斯定律(1)内容：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样。即：化学反应的反应热只与反应体系的___________有关，而与__________无关。如：由反应物A生成产物B可以设计如下两条途径，则ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为_________________。(2)本质：盖斯定律的本质是__________定律。始态和终态反应的途径ΔH＝ΔH1＋ΔH2

能量守恒返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳(3)根据盖斯定律计算反应热：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，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。应用盖斯定律除虚拟反应途径外，还可以用热化学方程式“四则运算”法计算，如由C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1①C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)

ΔH2②可由上述方程式：_______________，得2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH＝______________。①×2－②×22(ΔH1－ΔH2)返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳2．反应热的计算方法(1)根据热化学方程式计算：反应热与反应物和生成物各物质的物质的量________。(2)根据反应物和生成物的总能量计算。(3)依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算。(4)根据盖斯定律进行计算。(5)根据物质燃烧热数值计算：Q(放)＝________________。(6)根据比热公式进行计算：Q＝________。成正比n(可燃物)×|ΔH|

cmΔT

返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳3．反应热大小的比较的三个要点(1)ΔH的符号：比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。(2)参加反应的物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应的物质的量越多，放热反应的ΔH越小，吸热反应的ΔH越大。(3)反应的程度：参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。(4)反应物和生成物的状态与反应热的关系。返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳【判断思考】判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)一个反应一步完成或几步完成，两者相比，经过的步骤越多，放出的热量越多(

)[答案]×(2)已知C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1；C(s)＋H2O(g)===H2(g)＋CO(g)

ΔH2；H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)

ΔH3；CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)

ΔH4，则ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4(

)[答案]√返回目录第十七单元化学能与热能知识归纳(3)H—H、O===O和O—H键的键能分别为436kJ·mol－1、496kJ·mol－1和462kJ·mol－1，则反应H2＋1/2O2===H2O的ΔH＝－916kJ/mol(

)[答案]×(4)由H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)

ΔH＝akJ/mol可知，1gH2充分燃烧放出的热量为akJ(

)[答案]×返回目录第十七单元化学能与热能典型例题例5

(1)[2014·四川卷]已知：25℃、101kPa时，Mn(s)＋O2(g)===MnO2(s)

ΔH＝－520kJ/molS(s)＋O2(g)===SO2(g)

ΔH＝－297kJ/molMn(s)＋S(s)＋2O2(g)===MnSO4(s)

ΔH＝－1065kJ/molSO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化方程式是________________________________________________________。返回目录第十七单元化学能与热能典型例题(2)[2014·新课标全国卷Ⅰ]已知：甲醇的脱水反应2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH1＝－23.9kJ·mol－1甲醇制烯烃的反应2CH3OH(g)===C2H4(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－29.1kJ·mol－1乙醇的异构化反应C2H5OH(g)===CH3OCH3(g)ΔH3＝＋50.7kJ·mol－1则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)的ΔH________kJ·mol－1。返回目录第十七单元化学能与热能典型例题[答案](1)MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)ΔH＝－248kJ/mol(2)－45.5[解析](1)将已知3个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律，可知：MnO2(s)＋SO2(g)===MnSO4(s)

ΔH＝③－(①＋②)＝－248kJ/mol。(2)根据盖斯定律①－②－③得：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)

ΔH＝－45.5kJ·mol－1。返回目录第十七单元化学能与热能【方法技巧】利用盖斯定律书写热化学方程式返回目录第十七单元化学能与热能变式训练1．[2014·四川成都模拟]用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。已知：Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)ΔH＝＋64.39kJ·mol－12H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝－196.46kJ·mol－1H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋(aq)和H2O(l)的反应热ΔH等于(

)返回目录第十七单元化学能与热能变式训练A．－319.68kJ·mol－1

B．－417.91kJ·mol－1C．＋546.69kJ·mol－1

D．－448.46kJ·mol－1返回目录第十七单元化学能与热能变式训练[答案]A

[解析]Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)

ΔH＝＋64.39kJ·mol－1H2O2(l)===H2O(l)＋1/2O2(g)ΔH＝－98.23kJ·mol－1H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.84kJ·mol－1三式相加得：Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)===2H2O(l)＋Cu2＋(aq)

ΔH＝－319.68kJ·mol－1，A正确。返回目录第十七单元化学能与热能变式训练2．[2014·雅礼中学四大名校联考]下面是三个化学反应的热化学方程式：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－393.5kJ·mol－1②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)ΔH2＝－285.8kJ·mol－1③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－870.3kJ·mol－1④2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)

ΔH4通过计算可得ΔH4为(

)A．＋244.1kJ·mol－1B．－488.3kJ·mol－1C．－996.6kJ·mol－1D．＋996.6kJ·mol－1返回目录第十七单元化学能与热能变式训练[答案]B

[解析]

根据盖斯定律得出ΔH4＝2ΔH1＋2ΔH2－ΔH3＝2×(－393.5kJ/mol)＋2×(－285.8kJ/mol)－(－870.3kJ/mol)＝－488.3kJ·mol－1，B项正确。返回目录第十七单元化学能与热能教师备用习题1．肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1mol化学键所需的能量(N≡N为942kJ、O===O为500kJ、N—N为154kJ，则断裂1molN—H键所需的能量是(

)返回目录教师备用习题A．194kJ

B．391kJC．516kJD．658kJ[答案]B

[解析]由题图可知ΔH3＝－(ΔH2－ΔH1)＝－[－2752kJ·mol－1－(－534kJ·mol－1)]＝＋2218kJ·mol－1，断裂1molN—H键所需能量＝(2218kJ－500kJ－154kJ)×1/4＝391kJ。第十七单元化学能与热能返回目录第十七单元化学能与热能教师备用习题2．(1)500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中，生成0.5molNH3放热19.3kJ，其热化学方程式为____________________________________________。(2)根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是(

)①I2(g)＋H2(g)2HI(g)

ΔH＝－9.48kJ/mol②I2(g)I2(s)

ΔH＝－35.96kJ/mol则I2(s)＋H2(g)2HI(g)的ΔH＝______________。返回目录第十七单元化学能与热能教师备用习题(3)将煤转化为水煤气的主要化学反应为C＋H2O(g)CO＋H2；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)

ΔH＝－393.5kJ·mol－1H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－242.0kJ·mol－1CO(g)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－283.0kJ·mol－1根据以上数据，写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式：_________________________________________________。返回目录第十七单元化学能与热能教师备用习题[答案](1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－77.2kJ/mol或1/4N2(g)＋3/4H2(g)

1/2NH3(g)

ΔH＝－19.3kJ/mol(2)＋26.48kJ/mol(3)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131.5kJ·mol－11．反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(

)返回目录第十七单元化学能与热能随堂巩固检测[答案]D

[解析]根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应①的ΔH>0，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应②的ΔH<0，为放热反应，B项错误，故选D。返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能2．[2014·东莞高三质检]已知：①1molH2分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；②1molCl2分子中化学键断裂时需要吸收243kJ的能量；③由H原子和Cl原子形成1molHCl分子时释放431kJ的能量。下列叙述正确的是(

)A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)B．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝183kJ/mol返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能C．氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/molD．氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/mol返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能[答案]A

[解析]2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)

ΔH1①Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)

ΔH2②根据盖斯定律①＋②×2得：2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)

ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能4．[2014·许昌模拟]N2与H2反应生成NH3的过程中能量变化曲线如图17­6所示。若在一个固定容积的密闭容器中充入1molN2和3molH2使反应N2＋3H22NH3达到平衡，测得反应放出热量为Q1。返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能填写下列空白：(1)Q1________92kJ(填“>”“<”或“＝”)。(2)b曲线是______________时的能量变化曲线。(3)上述条件下达平衡时H2的转化率为________。(4)在温度、体积相同的条件下，若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ，则2Q1与Q2的关系为________。返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能返回目录随堂巩固检测第十七单元化学能与热能第十八单元原电池化学电源返回目录随堂巩固检测考点分层突破返回目录1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。考纲要求考点一原电池的工作原理及其应用返回目录考点分层突破返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳1．原电池概念及其形成条件(1)概念：把________能转化为________的装置。(2)原电池构成条件：化学电能活泼性不同电解质溶液闭合回路返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳2．工作原理(以铜­锌原电池为例)原电池带盐桥的原电池装置图电极材料负极：________正极________锌片铜片返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳电极反应负极：______________正极：______________反应类型负极：________正极：________电子流向离子移向外电路中，电子由______沿导线方向流向_______，电解质溶液中阳离子移向_______，阴离子移向______电池反应方程式____________________________________Zn－2e－===Zn2＋

Cu2＋＋2e－===Cu氧化反应还原反应锌片铜片正极负极Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳不同点Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升高Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳3.原电池电极反应式的书写返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳4．原电池原理的四大应用(1)比较金属的活动性强弱原电池中，_______一般是活动性强的金属，_______一般是活动性弱的金属(或非金属)。(2)加快化学反应速率氧化还原反应形成原电池时，反应速率加快。(3)用于金属的防护将需要保护的金属制品作原电池的________而受到保护。如要保护一个铁质的输水管道不被腐蚀，可用导线将其与一块_____相连，_____作原电池的负极。正极负极正极锌块锌块返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳(4)设计原电池①将氧化还原反应分成两个半反应；②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。a．电极材料的选择：选择活泼性较强的金属作为原电池的________；活泼性较弱的金属或非金属作为________。b．电解质溶液的选择：电解质溶液能与________发生反应。如果两个半反应在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则每个容器中的电解质溶液的阳离子与电极材料相同。③按要求画出原电池装置示意图，如根据Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag设计电池：正极负极负极返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳AgNO3

CuSO4

返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳【判断思考】1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)在“锌­硫酸铜溶液­铜”原电池中，锌为负极，发生还原反应(

)[答案]×

(2)任何氧化还原反应均可设计成原电池(

)[答案]×(3)放热反应通过一定的装置可以将化学能变为电能，构成原电池(

)[答案]×返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳(4)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动(

)[答案]×(5)原电池放电时，电流方向由电源的负极流向正极(

)[答案]×(6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极(

)[答案]×返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳2．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间。图18­2(1)甲中锌片上反应的电极方程式为____________________________________________________________________，若将甲中铜片换成镁片，则此时锌片上反应的方程式为_________________________________________________。返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳(2)若将甲装置中的铜换成锌片(其他的均不改变)，则甲装置________(填“能”或“不能”)将化学能转化为电能。(3)实验表明，甲乙两烧杯中反应速率是不相同的，其中反应速率较快的装置是________，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(1)Zn－2e－===Zn2＋

2H＋＋2e－===H2↑(2)不能(3)甲形成原电池后能加快反应速率返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题例1

[2014·新课标全国卷Ⅱ]2013年3月我国科学家报道了如图18­3所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是(

)图18­3返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题[答案]C

[解析]

根据题给装置图判断，Li金属电极b电极为原电池的负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，则a为电池的正极，A项正确；a电极的电极反应式为Li1－xMn2O4＋xLi＋===LiMn2O4，则充电时的反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi，B项正确；放电时a极中是锰的化合价发生变化，C项错误；带正电荷的阳离子移向电源的正极，D项正确。返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题例2

[2014·福建卷]某原电池装置如图18­4所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。下列说法正确的是(

)图18­4A．正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题[答案]D

[解析]

正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，A项错误；放电时，交换膜右侧的电极为正极，交换膜左侧的电极为负极，负极放电产生的Ag＋与电解质HCl中的Cl－结合生成AgCl白色沉淀。则负极电极反应式：2Ag－2e－＋2Cl－===2AgCl，B项错误；负极放电产生的Ag＋与电解质中的Cl－结合，若用NaCl代替盐酸不会改变电池总反应，C项错误；当电路中转移0.01mole－时，交换膜左侧的电极放电产生0.01molAg＋，与电解质中的0.01molCl－结合生成AgCl沉淀，同时约有0.01molH＋通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，则交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子，D项正确。返回目录第十八单元原电池化学电源【方法技巧】原电池正、负极的判断方法返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练1．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是(

)A．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练[答案]B

[解析]利用原电池的形成和工作原理解决问题。在外电路中，电流从正极流向负极，则①作原电池的负极，②作正极，故活动性①>②；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性①>③；有气泡产生的电极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，为原电池的正极，故活动性④>②；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为负极，故活动性③>④，由此可得金属活动性：①>③>④>②。返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练2．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：________________________________________________。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出能产生持续稳定电流的原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应：______________________________________；负极反应：______________________________________。返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练[答案](1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)正极反应：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋负极反应：Cu－2e－===Cu2＋考点二化学电源的种类及工作原理返回目录考点分层突破返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳1．一次电池碱性锌锰干电池负极材料：________电极反应：____________________________________________________________正极材料：________电极反应：____________________________________________________________总反应：____________________________________________________________返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳锌银电池负极材料：________，电极反应：____________________________________________________________正极材料：________，电极反应：____________________________________________________________总反应：____________________________________________________________返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳Zn

Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2碳棒2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2Zn

Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Ag2O

Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳2.二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)

2PbSO4(s)＋2H2O(l)返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳①Pb(s)－2e－＋SO42-(aq)===PbSO4(s)③PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42-(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)④PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO42-(aq)返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳3．燃料电池(1)总反应式的书写：燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，燃烧反应方程式即为燃料电池的总反应方程式，但不同电解质中反应终产物不同。(2)正极反应式的书写：正极反应的本质都是O2放电得电子生成O2－，电解质溶液酸碱性不同，电极反应式不同。①酸性电解质溶液环境下正极反应式：_________________________________________________________________。②碱性电解质溶液环境下正极反应式：_________________________________________________________________。O2＋4H＋＋4e－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－

返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳③固体电解质(高温下能传导O2－)环境下正极反应式：_______________________________________________。④熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下正极反应式：______________________________________________________。(3)负极反应式的书写：在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。O2＋4e－===2O2－O2＋2CO2＋4e－===2CO32-返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳【判断思考】1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加(

)[答案]√(2)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池(

)[答案]×

(3)若使反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋以原电池方式进行，可用锌铁作电极材料(

)[答案]×

返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳(4)碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长(

)[答案]×

(5)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能(

)[答案]×

(6)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为2H2－4e－===4H＋，O2＋4e－＋2H2O===4OH－(

)[答案]×

返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳2．氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种，完成下列电极反应式。酸性碱性负极反应式_____________________________________________________________________________________正极反应式____________________________________________________________________________________电池总反应式2H2＋O2===2H2O返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳(1)氢氧燃料电池以KOH溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将________，溶液的pH_______。(填“减小”“增大”或“不变”，下同)(2)氢氧燃料电池以H2SO4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将______，溶液的pH_______。返回目录第十八单元原电池化学电源知识归纳酸性：2H2－4e－===4H＋

O2＋4H＋＋4e－===2H2O

碱性：2H2＋4OH－－4e－===4H2O

O2＋2H2O＋4e－===4OH－

(1)减小减小(2)减小增大返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题例3

[2014·浙江卷]镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH中的M表示储氢金属或合金，该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH。已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO2-下列说法正确的是(

)A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－B．充电过程中OH－从阳极向阴极迁移返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液返回目录第十八单元原电池化学电源典型例题[答案]A

[解析]

放电时正极发生的是得电子的还原反应，A项正确；充电时阴离子移向阳极，B错项误；充电时，被还原的是氢元素，生成的H2被储氢合金M吸收起来，M不参与反应，C项错误；因为6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO2-，故NiMH电池中不可以同时使用KOH溶液、氨水，D项错误。返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练1．电子表所用的纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式是Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O；Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。总反应式为Ag2O＋Zn===2Ag＋ZnO，下列说法正确的是(

)A．Zn为正极，Ag2O为负极B．Zn为负极，Ag2O为正极C．原电池工作时，正极区溶液pH减小D．原电池工作时，负极区溶液pH增大返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练[答案]B

[解析]

从电极反应式可以看出：Zn失电子为负极，且该区消耗OH－，溶液pH减小；Ag2O得电子为正极，且该区产生OH－，溶液pH增大。返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练2．[2014·山西四校联考]液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。一种以肼(N2H4)为燃料的电池装置如图18­5所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作为电解质。下列关于该燃料电池的叙述不正确的是(

)返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练A．电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B．负极发生的电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2OC．该燃料电池的电极材料应采用多孔导电材料，以提高电极反应物质在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触D．该燃料电池持续放电时，正极发生氧化反应，pH减小返回目录第十八单元原电池化学电源变式训练[答案]D

[解析]

该电池的化学反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，N2H4发生氧化反应，为负极反应，O2发生还原反应，为正极反应。电子从左侧流向右侧，电流方向与之相反，A项正确；碱性条件下提供氧原子的是OH－，负极反应方程式为N2H4＋4OH－－4e－===N2＋4H2O，B项正确；电极材料疏松多孔，可以增大与气体和电解质溶液的接触面积，C项正确；该电池的正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，为还原反应，该极区的溶液pH逐渐增大，D项错误。返回目录第十八单元原电池化学电源科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。试回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是____________________________________________________________。(2)此电池的正极发生的电极反应是___________________________________________________________________；负极发生的电极反应是_____________________________________________________________________。教师备用习题返回目录(3)电解液中的H＋向________极移动；向外电路释放电子的电极是________极。(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是_____________________________________________________________________。教师备用习题第十八单元原电池化学电源返回目录[答案](1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2