鲁科版2023-2024年高中化学大一轮复习第六章化学反应与能量转化讲义

第6章化学反应与能量转化

第34讲化学反应的热效应

［复习目标1L了解反应热、内能、焙变的概念，知道化学反应热效应与内能和反应的焙变之

间的关系。2.知道常见的吸热反应和放热反应，能从多角度分析化学反应中能量变化的原因。

3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解摩尔燃烧焰的概念及能源利用

的意义。

考点一反应热燃变

■归纳整合必备知识

1.体系与环境

(1)体系：人为划定的。

⑵环境：体系«

2.反应热与内能

(1)反应热(。)：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所或的热量称为

该反应在此温度下的热效应。

(2)内能

「概念：体系内物质所含各种微观粒子的—

［总和_______________

J影响因素：①物质的；

内能「②体系的

(U)

,能变化(AU)与反应热的关系：

_①=Q+W

②如果反应过程中体系没有做功，则ΔU=_;

ΔU>(),反应,ΔU<(),反应

3.反应热与焰变

熔与内能的关系：H=U+pW单位：J

或kJ

ω焙(H)__意义：用它的变化来描述

影响因素：①物质的

:②体系的__________

表达式：AH=H(反应产物)-H(反

应物)

与反应热的关系：在等压反应中，如

果反应中物质的能量变化没有与电能、

(2)燧变光能等其他形式的能量发生转化.则

(ΔW)该反应的反应热等于

,即Qll=ΔW;ΔWX),反应_

AH<0,反应

常用单位：

含义：完成每摩尔指定化学反应的能

量变化数值

4.吸热反应、放热反应

(1)放热反应：释放热量的化学反应。反应物的总能量反应产物的总能量。反应体系的

能量________,故AH0,即AH为,

(2)吸热反应：吸收热量的化学反应。反应物的总能量反应产物的总能量。反应体系的

能量______,故AH0,即△“为。

(3)常见的吸热反应和放热反应

吸热反应(△”>())放热反应(AH<0)

①中和反应

①Ba(OH)2∙8H2O与NHCl的反应

4②燃烧反应

②大多数的分解反应

③金属与酸或与氧气的反应

③弱电解质的电离

④铝热反应

④盐类水解

⑤酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应

⑤C和H2θ(g"C和CCh的反应

⑥大多数的化合反应

5.反应热产生的原因

(1)从能量图分析

熔

反应产物

（2）从化学键变化分析

［吸收能量EJ

E∣>J

司旧化学阅厂｛反应产物能量高,则为一反应］

应键断裂应

物新化学小产L｛反应产物能量低,则为应国

键形成W

E↑<E,'HO

［释放能量&）2

IΞ易错辨析

1.浓H2SO4稀释是放热反应（）

2.放热反应不需要加热就能发生，吸热反应不加热就不能发生（）

3.石墨转变为金刚石是吸热反应，则金刚石比石墨更稳定（）

4.可逆反应的AH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关（）

5.吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于反应产物形成化学键放出的总能量

（）

6.活化能越大，表明化学反应吸收的能量越多（）

■专项突破关键能力

一、对反应过程能量图的理解

I.科学家用X射线激光技术观察到Cc）与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的

示意图如图。

状态I状态∏状态DI

•表示C。表示ONk表示催化剂

反应过程

回答下列问题:

⑴从状态I到状态m为（填“吸热”或“放热”）反应。

⑵从状态I到状态II需要（填“吸收”或“释放”）能量，co分子（填

“是”或“否”）需要断键形成C和0。

（3）从状态Ii到状态m形成的化学键是。

（4）将相同物质的量的CO转化为Cθ2,CO与O比Co与02反应放出的热量（填“多”

或“少”)，可能的原因是o

(5)由该反应过程可知，在化学反应中，旧化学键(填“一定”或“不一定”)完全断

裂，但一定有新化学键的。

2.臭氧层中03分解过程如图所示，回答下列问题。

(I)AH(填“>”或“<”)0。

⑵催化反应①是(填“吸热”或“放热"，下同)反应，催化反应②是反应。

(3)总反应的活化能是,催化反应①的活化能是,催化反应②对应的逆反应的

活化能是,总反应对应的逆反应活化能为。

3.钿基催化剂对CCh电化学还原制取HCOoH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化

如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

CO^→COHCOOHCOOH

22÷e

O

-1

-2-Bi催化剂

-3ABi?。,催化剂

-4gH

OoOo

D*ɔoO反应历程

*DD

HH

*

⑴使用Bi、Bi2O3两种催化剂哪个更有利于CO2的吸附？0简述判断依据：

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)CO2电化学还原制取HCOOH反应的(填或)00

(3)使用Bi催化剂时，最大能垒是,使用Bi2O3催化剂时，最大能垒是

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)由*Cθ2生成*HCOO的反应为___________________________________________________

二、根据键能计算焰变

4.CH3-CH3(g)—CH2=CH2(g)+H2(g)∖H,有关化学键的键能如下表:

化学键C-HC=CC-CH-H

键能/(kJ∙mol=)414615347435

则该反应的反应热为。

5.己知几种化学键的键能数据如下表所示(亚硝酰氯的结构式为Cl-N=O):

化学键N≡OCl-ClCl-NN=O

键能/(kJ∙mol-∣)630243a607

则反应2N0(g)+Cb(g)2ClN0(g)的AH=kJ∙mol∣(用含a的代数式表示)。

•得分技巧

熟记常见1mol下列物质中化学键数目：

物质金刚石

SiO2P4CO2CH4

化学键C-CSi-OP-PC=OC-H

化学键数目22A4NA6NA2NA4NA

考点二热化学方程式摩尔燃烧焰

■归纳整合

1.热化学方程式的概念和意义

(1)概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。

(2)意义：既表明了化学反应中的变化，也表明了化学反应中的变化。

如2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴Δ//=-571.6kJ∙mol1表示在25℃、IOlkPa条件下,

2.书写热化学方程式的注意事项

(1)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的，固体(_)、液体(一)、气体

(_)、水溶液(_),若为同素异形体，还要注明名称。

(2)热化学方程式要注明反应时的温度和压强。如不注明，即表示在25℃和IOlkPa下测定。

(3)热化学方程式中的化学计量数为.故化学计量数可以是,也可以是

。当化学计量数改变时，其△”也___的改变。

⑷要注明A”的符号：“+”代表、“一”代表,以及单位：=

3.摩尔燃烧燃

(1)概念：在一定反应温度和压强条件下，―mol纯物质氧化为同温下的指定产物时

的焙变。

⑵注意以下几点：①研究条件：298K、IOlkPa。②反应程度：完全氧化，产物是稳定的指

定产物。③研究对象：可燃物，物质的量为moɪo

燃烧元素CHSN

稳定产物及状态HO(I)SO(g)

co2(g)22N2(g)

4.燃料的选择能源

⑴燃料的选择原则

首先：;

其次：;

其他：稳定性、来源、价格、运输等。

(2)能源及利用

化

石

属于能源

储

一

能

源-

太阳能、氢能、资源丰富、没

新

_能风能、地热能、优点有污染或污染

源海洋能、生物一^很小，属于—

质能等能源

开提高能源的利用效率：①改善开采、运

源

节输、加工等各个环节；②科学控制燃烧

流反应，使燃料充分燃烧

的

措开发资源丰富、可以再生、没有污染或

施污染很小的新能源

E易错辨析

1.开发利用各种新能源，减少对化石燃料的依赖，可以降低空气中PM2.5的含量()

2.CH4(g)+2O2(g)=Cθ2(g)+2H2O(g)ΔW=-890.3kJ()

3.根据2H2(g)+O2(g)=2H2O⑴△”=-571.6kJ∙moL可知，氢气的摩尔燃烧始为

-571.6kJ-moΓl()

4.对于SO2(g)+∣O2(g)SO3(g)AH=-QkJmoL,增大压强平衡右移，放出的热量增

大，减小()

13

5.已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)∖H=-92kJ∙moΓ',则NH3(g)=^N2(g)+/2(g)

=+46kJ∙moΓl()

■专项突破关键能力

一、能源摩尔燃烧焙概念的理解

1.据某网报道，欧洲一集团公司拟在太空建立巨大的集光装置，把太阳光变成激光用于分解

海水制氢，其反应可表示为2比0督=2H?t+O2t»有下列几种说法：①水分解反应是放

热反应；②若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条

件；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应：④氢气是一级能源。其中叙述正确的是()

A.①②B.③④

C.②③D.①②③④

.油酸甘油酯(相对分子质量为在体内代谢时可发生如下反应：

2884)C57HKMO6(S)+

80O2(g)=57Cθ2(g)+52H2O(1)

已知燃烧Ikg该化合物释放出3.8X104口热量，油酸甘油酯的摩尔燃烧焙为()

A.3.8×104kJ∙moΓ1

B.-3.8×104kJ∙mol

C.3.4×l04kJ∙mol1

D.-3.4×104kJ∙mol

二、热化学方程式的书写

3.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

(1)已知2.0g燃料册(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4kJ的热量，则表示脱

燃烧的热化学方程式为。

⑵CUCl(S)与O?反应生成CUCI2(s)和一种黑色固体。在25℃>101kPa下，已知该反应每消

耗1molCUCl(S)放热44.4kJ,该反应的热化学方程式是

4.分析图像书写热化学方程式。

1

3、κx

哪8(

投J*.C(+5,63)

6(,B(+],60)

长4(/%

S2(

∕A(-1,O)

11IIIr

-1+1+3+5+7

家元素的化合价

丙

(1)图甲表示的是No2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO

反应的热化学方程式：0

(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、硅在生成Imol气态氢化物时的焙变数据，根据焰变

数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反

应的热化学方程式：。

(3)图丙表示一定条件下，在水溶液中ImOlCl，ClO；(X=I,2,3,4)的能量相对大小，

ΦD是(填离子符号)。

②反应B-A+C的热化学方程式为(用离子符

号表示)。

真题演练明确考向

1.(2020・天津，10)理论研究表明，在IOlkPa和298K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应

过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是()

Γ

C

E

P∙

O

/

修

混

妾

H

⅛

A.HCN比HNC稳定

B.该异构化反应的AH=+59.3kJ∙moL

C.正反应的活化能大于逆反应的活化能

D.使用催化剂，可以改变反应的反应热

2.(2022•浙江6月选考，18)标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表:

物质

(g)OHHOHOOH2O2H2O2H2O

能量/(kJ∙mol-l)249218391000—136-242

l

可根据Ho(g)+HO(g)=H2O2(g)计算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ∙molo下列说法不

正确的是()

A.H2的键能为436kJ∙mo□

B.O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍

C.解离氧氧单键所需能量：HOO<H2O2

l

D.H2O(g)+O(g)=H2O2(g)Δ∕∕=-143kJ∙moΓ

3.[2020∙全国卷H,28(1)①]乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)

△H∖,相关物质的摩尔燃烧焰数据如下表所示：

物质

C2H6(g)C2H4(g)H2(g)

摩尔燃烧焰AHl(kJ∙mo□)-1560-1411-286

则∆∕7∣=kJ∙mol^'o

4.按要求书写热化学方程式。

(l)[2022∙河北,16(1)]298K时,1g出燃烧生成H2O(g)放热121kJ,1molI⅛O(1)蒸发吸热44kJ,

表示H2摩尔燃烧焰的热化学方程式为o

(2)[2021•海南，16⑴]已知250C,100kPa时：lmol葡萄糖[C6H1206(s)]完全燃烧生成C02(g)

和H2O(I),放出2804kJ热量。则25℃时,CCh(g)与周0⑴经光合作用生成葡萄糖[C(HnCWs)]

和02(g)的热化学方程式为。

(3)[2021•天津，13(3)]合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应

的能量变化示意图•写出该反应的热化学方程式：.

从能量角度分析，铁触媒的作用是。

(

L

O

U

I

∙

3

)

、⅛

栏

第35讲反应热的测定与计算

［复习目标］1.了解中和反应的反应热测定的原理及操作。2.掌握盖斯定律的内容及意义，并

能进行有关反应热的计算。

考点一中和反应的反应热的测定

■归纳整合

1.概念

在25℃和IOIkPa下，在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成时所放出的

热量。

2.中和反应的反应热的测定

(1)简易量热计的构造及作用

II——温度计作用：测定溶液的温度

_、搅拌器作用：使反应充分进行、保持体

系的温度

外筒作用：_____

——内筒作用：

待测样品

(2)原理计算公式：Q=o其中C表示溶液及量热计的,T∣、T2分别表示

(3)注意事项

①实验过程保温且操作要快的目的：。

②为保证酸完全中和，采取的措施是O

③因为弱酸或弱碱存在电离平衡，电离过程需要吸热。实验中若使用弱酸、弱碱则测得的反

应热O

思考有两组实验：①50mL0.50mol∙L∣盐酸和50mL0.55mol∙L∕∣NaOH溶液，②60mL

0.50mol∙Lr盐酸和50mL0.55mol∙L7NaOH溶液。实验①②反应放出的热量________(填

“相等”或“不相等"，下同)，测得的中和反应的反应热,原因是o

IE易错辨析

1.已知H+(aq)+0H-(aq)=H2C∏l)Δ∕∕=~57.3kJ∙moΓ1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的

=2×(-57.3)kJ∙moΓ1()

2.在测定中和反应反应热的实验中，应把NaC)H溶液分多次倒入()

3.为测定反应H+gq)+0H-(叫)=H2O⑴的也可以选用0.1mol∙L-∣NaHSO4溶液和

0.1mol∙L-∣NaOH溶液进行实险（）

4.实脸时可用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器（)

■专项突破关键能力

1.中和反应是放热反应，下列关于中和反应的反应热测定的说法错误的是（）

A.等温条件下，试管中进行的中和反应，反应体系向空气中释放的热量就是反应的热效应

B.测定中和反应的反应热时，需要快速的将两种溶液混合

C.测定中和反应的反应热时，最重要的是要保证实验装置的隔热效果

D.不同的酸碱反应生成1moɪ液态水释放的热量可能不相同

2.某化学实验小组用简易量热计（装置如图）测量中和反应的反应热，实验采用50mL0.5mol∙L1

盐酸与50mL0.55mol∙LINaOH溶液反应。下列说法错误的是（）

温度计

内筒、

、杯盖

隔热层、

、外壳

简易量热计示意图

A.采用稍过量的Nac）H溶液是为了保证盐酸完全被中和

B.仪器a的作用是搅拌，减小测量误差

C.NaOH溶液应迅速一次性倒入装有盐酸的内筒中

D.反应前测完盐酸温度的温度计应立即插入NaOH溶液中测量温度

考点二盖斯定律及其应用

■归纳整合必备知识

1.内容

一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。即化学反应的反

应热只与反应体系的有关，而与无关。

2.意义

间接计算某些反应的反应热。

3.应用

转化关系反应热间的关系

ΔW,C∆Wo1

aA—→B;A4—NH\=______

a

A&BΔHι=______

Δ∕72

A^→B

∖H=______

ΔH∖CZ^H2

■专项突破关键能力

1.(2022.北京丰台模拟)依据图示关系，下列说法不正确的是()

(S(S)+Oz(g))ʌ"k-296¾"∙mo∖song)]

[S(g)+O2(g))

A.Δ⅛>0

B.ɪmolS(g)完全燃烧释放的能量小于2968kJ

C.Δ∕72=ΔW∣-ΔH3

D.16gS(S)完全燃烧释放的能量为1484kJ

2.已知。∖g)=O∖g)+H2(g)AM=+100.3kJ∙mol1①

H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔW2=-H.0kJ∙moL②

对于反应：O(g)+L(g)^D(g)+2HI(g)△%=kJ∙moL°

3.火箭的第一、二级发动机中，所用的燃料为偏二甲肿和四氧化二氮，偏二甲肿可用肺来制

备。用肿(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化剂，二者反应生成氮气和气态水。已知：

l

φN2(g)+2θ2(g)=N2O4(g)NH=+10.7kJ∙moΓ

1

②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)'H=-543kJ∙mol

写出气态册和N2O4反应的热化学方程式：。

•思维建模

“三步”确定热化学方程式或

——η根据待求解的热化学方程式中的反应物和

犁尸生成物找出可用的已知热化学方程式

①根据待求解的热化学方程式调整可用的热

.______「化学方程式的方向，同时调整AH的符号

[调整〉---------------------------------------

②根据待求解的热化学方程式将调整好的

L热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，

、同时调整A”的值

加篇口将调整好的热化学方程式和A"分别进行

求A”加和，确定目标反应的AH

考点三反应热大小的比较

■归纳整合s≡⅛¾1

ɪ.根据反应物量的大小关系比较反应培变的大小

φH2(g)+∣O2(g)=H2O(g)AHl

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∖H2

反应②中H2的量更多，因此放热更多，∣Δ∕∕,∣<∣ΔW2∣.但AHι<0,ΔW2<O,故AHi___A外。

2.根据反应进行的程度大小比较反应焙变的大小

(3)C(s)+∣O2(g)==CO(g)AH3

④C(S)+O2(g)=CO2(g)Δ⅛

反应④中，C完全燃烧，放热更,∣∆⅛∣<∣∆⅛l>但△为<()，Δ∏4<0,故<，4。

3.根据反应物或反应产物的状态比较反应焙变的大小

⑤S(g)+O2(g)=SO2(g)Δ⅛

©S(s)+O2(g)^SO2(g)∆∏6

方法一：图像法，画出上述两反应能量随反应过程的变化曲线。

由图像可知：∣ΔW5∣>∣ΔW6∣.但A为<0,Δ∕76<0,故△丛AH6。

方法二：通过盖斯定律构造新的热化学方程式。

由反应⑤一反应⑥可得S(g)=S(S)ΔW=ΔH5-ΔW6<O,故A“5ΔW6o

4.根据特殊反应的焰变情况比较反应焰变的大小

©2Al(s)+∣O2(g)=Al2O3(s)ΔW7

3

⑧2Fe(s)+9h(g)=Fe2O3(s)AHg

由反应⑦一反应⑧可得2A1(s)+Fe2θ3(s)=2Fe(s)+AkCh(S)∖H=∖H1­∖H^已知铝热反

应为,故A"<0,Δ∕∕7<ΔH80

■专项突破F曩嬲■口

1.(2022.石家庄模拟)已知几种离子反应的热化学方程式如下:

①H-(aq)+0lΓ(aq)=H2θ⑴AHi；

②Ba?(叫)+Sθr(aq)==BaSO4(s)AHTA

+

③NH.3∙H2θ(aq)÷H(aq)=NH^(aq)+H2O(I)Δ∕∕3;

2+

(4)Ba'(aq)+2OH(aq)+2H(aq)+SO3(aq)≈BaSO4(s)+2H2O(1)

下列有关判断正确的是()

,

A.Δ⅛>0,ΔT∕3<OB.Δ⅛<ΔΛ4

C.Δ¾<∆∕∕∣+∆⅛2D.AH1>AH3

2.室温下，将1mol的CUSO4∙5H2θ(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为将1mol

的CUSo"S)溶于水会使溶液温度升高，热效应为ΔW2;CUSO4∙5H2O受热分解的化学方程式

为CUSO4∙5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O⑴，热效应为A%。下列判断正确的是()

A.∆∕∕2>∆ftB.ΔT∕ι<Δ∕∕3

C.ΔH∣+Δ∕73=ΔW2D.ΔH∣+∆W2>Δ∕∕3

3.对于反应a：C2H4(g)C2H2(g)+H2(g),反应b：2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),当升高

温度时平衡都向右移动。①C(s)+2H2(g)=CH4(g)ΔH,;②2C(s)+H2(g)=C2H2(g)ΔW2;

③2C(s)+2H2(g)=C2H4(g)A%。则①②③中AH∣6H26%的大小顺序排列正确的是()

A.NHbXHFNH3

B.Δ∕∕2>Δ∕∕3>2Δ∕∕I

C.∆∕∕2>2∆∕∕∣>∆7∕3

D.Δft>Δλ∕2>ΔWι

真题演练明确考向

1.(2020•北京，12)依据图示关系，下列说法不正确的是()

CO(g)+^O2(g)

7―∖Δ∕∕2=

/Y-283.0kJ∙mol-1

—石墨,s)+o%)k7ma¾g)1

-393.5ɪd-moɪ-'

A.石墨燃烧是放热反应

B.1molC(石墨，s)和ImolCo分别在足量02中燃烧，全部转化为CO2,前者放热多

C.C(石墨，s)+CO2(g)=2CO(g)XH=XHLXHI

D.化学反应的△，，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关

2.(2022•浙江1月选考，18)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成1mol环己烷(O)的

能量变化如图所示:

能量

C-Qo

QΔ//,=-239kJ-moΓ*ɪ

早IΔW,=-208kJ∙moɪ-'

ΔΛ∕∣=-120kJ∙mol^'-^s.,,,∣.,..

'I]]LfJl]AH；i=-2nr2?kJ∙moΓ'

下列推理不正确的是()

A.2ΔW,^ΔW2.说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比

B.A42<A%,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用，有利于物质稳定

C.3ΔM<AH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键

D.Δ⅛-ΔW1<O,Δ∕∕4-Δ⅛>O,说明苯分子具有特殊稳定性

3.[202。全国卷I,28(1)]硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工

序是SO2的催化氧化：SO2(g)+∣O2(g)so3(g)∖H=-98kJ∙moΓ'o钿催化剂参与反

应的能量变化如图所示，V2O5(s)与SCh(g)反应生成VoSo廉S)和V2O4⑸的热化学方程式为

4.[2022∙广东，19(1)②]Cr2O3催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)-Y(g)过程的

熔变为(列式表示)。

5.[2022・湖北，19(1)]已知:

1

①Cao(S)+JhO⑴Ca(OH)2(S)ΔHι=-65.17kJ∙moΓ

②Ca(OH)2(s)Ca2+(叫)+20FΓ(aq)Δ⅛=-16.73kJ∙mol^^l

_3

1

③Al(S)+OFΓ(aq)+3H2θ(l)[Al(OH)Kaq)+5H2(g)Δ∕∕3=-415.0kJ-mol

l

则CaCxS)+2Al(S)+7H2θ⑴=Ca2+(aq)+2[Al(OH)J(aq)+3H2(g)的XHa=kJ-mol^0

第36讲化学能转化为电能——电池

［复习目标］L理解原电池的构成、工作原理及应用。2.正确判断原电池的两极，能书写电极

反应式和总反应方程式。3.了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解燃料电池的应用。

考点一原电池工作原理及应用

■归纳整合

1.概念

原电池是把能转化为—能的装置。

2.构成条件

能发生____________的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质

反应

溶液反应)

电极一般是活泼性不同的两电极(金属或石墨)

①电解质溶液

闭合回路②两电极直接或间接接触

③两电极插入电解质溶液中

3.工作原理(以锌铜原电池为例)

(1)装置变迁

e-

Γ<Sh

CWC.溶洒*Kzfi⅛⅛t

Zy.,Cu~?三事亍j三-T7Γ三三玉F壬二

负极型⅞⅞到正极L-，——1⅝Γ~——一J

Zns∂j⅛⅛CUSC⅛液

Iπ

(2)电极反应

负极：Zn—2e^=Zn2+,_____反应。

正极：Cu2++2e=Cu,_____反应。

总反应：Zn÷Cu2=Cu÷Zn2O

(3)盐桥的组成和作用

①盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼脂凝胶。

②盐桥的作用：a.连接内电路，__________b.____________,使原电池不断产生电流。

③盐桥中离子移向：阴离子移向________,阳离子移向________。

4.原电池的应用

（1）设计制作化学电源

［拆分反应'将氧化还原反应分成两个半反应

将还原剂（一般为比较活泼金属）作

选择电极

负极，活动性比负极弱的金属或非金

材料

属导体作正极

如果两个半反应分别在两个容器中进

构成闭合行（中间连接盐桥），则两个容器中

回路的电解质溶液应含有与相同

的金属阳离子

结合要求及反应特点,画出原电池装

画出装置

置图，标出电极材料的名称、正负极、

图

电解质溶液等

（2）比较金属的活动性强弱：原电池中，负极一般是活动性的金属，正极一般是活动

性的金属（或能导电的非金属）。

（3）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。

（4）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。

底易错辨析

1.盐桥是所有原电池构成的必要条件（）

2.原电池内部电解质中的阴离子一定移向负极，阳离子一定移向正极（）

3.构成原电池两极的电极材料一定是活泼性不同的金属（）

4.原电池中负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数（）

5.使用盐桥可以提高电池的效率（）

■专项突破翳明胃］

一、原电池的工作原理

1.（2022•杭州模拟）实验a：将铜片、锌片和稀硫酸组成单液原电池，铜片、锌片表面均产生

气泡。实验b：将锌片在稀HgCl2溶液中浸泡几分钟，锌片表面形成锌汞合金，再与铜片、

稀硫酸组成单液原电池，只有铜片表面产生气泡。下列有关说法不正确的是（）

A.实验a中锌片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能

B.实验b中铜片表面产生气泡对应的能量转化形式是化学能转化为电能

C.实验a、b中原电池总反应的离子方程式均为Zn+2H+==Zn2++H2t

D.锌片经HgCI2溶液处理后，有利于更多的化学能转化为电能

2.（2023・盐城模拟）某学习小组设计如图所示原电池装置。该电池总反应为CΓ+Ag+

=AgClI»下列说法正确的是（）

A.放电时，X电极发生还原反应

B.放电时，Y电极反应式为Ag∙+I==Ag

C.放电时，盐桥中K卡向盛有NaCl溶液的烧杯中移动

D.外电路中每通过0.1mole,X电极质量增加14.35g

二、电极的判断及电极方程式的书写

3.有下图所示的四个装置，回答相关问题：

(2)图②中，Mg作极，写出负极反应式：,正

极反应式：,总反应的离子方程式：。

(3)图③中，Fe作极，写出负极反应式：,正极反应式:

___________________________________________________________________________,总反应

的化学方程式：。

⑷图④装置能否构成原电池？(填“能”或“否”)，若能构成原电池，正极为

,电极反应式为(若不

能构成原电池，后两间不用回答)。

■归纳总结

(1)原电池的正、负极不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式

——活泼金属一定是负极，但发生氧化反应的一定是负极。

(2)电极方程式书写的一般方法

列物质一电极反应物一产物及得失电子数

标得失

___在电解质溶液的环境中要生成稳定的

看环境—电极产物，即H+、OH-,等是否

配F恒I参加反应，遵守电荷守恒、质量守恒

得失电子守恒

两R加！_两电极反应式相加,与总反应式对照

验总式一验证

考点二常见化学电源

■归纳整合

1.一次电池

放电后不可再充电的电池。

(1)碱性锌钵干电池

总反应：Zn÷2MnO2+H2O=2MnOOH÷ZnO»

负极反应物：;电极反应：;

正极反应物：；电极反应：O

(2)纽扣式锌银电池

总反应：Zn÷Ag2O+H2O=Zn(OH)2÷2Ag0

电解质：;

负极反应物：