化学反应与能量（期末复习知识清单）-高二化学上学期人教版（原卷版及全解全析）

专题01化学反应与能量（期末复习知识清单）

思维导图T考点清单（9大考点）T易错清单（8大易错点）

反应热、常变及其关系

J反酶与焙变吸热反应和放热反应

:活化能与反应热的关系

.由方程式（鬻，书弓

化学反应与热能

中和执5燃爆执一一燃烧热和中和反应反应热的比较

|，，一’‘一中和反应热的测定

盖斯定律及其意义

利用盖斯定律求反应热的流程

化学反应r原电池构成条件

与能量-原电池的工作原悭

「原电池及其原理」

一次电池

常见化学电源二次电池

电怎与电解池

r电解池及工作原理十-电解池工作原理

化学反应与电能J用情性电极电解类型

J电解池及其原理T

-氯虹1k

电解原理的应用—电霞、电解精嫉

＜电冶金

金属腐蚀的本质

金属的腐蚀

金属届蚀的类型

1金属腐蚀与防护

改变全属材料的组成

金属的防护H—改变金属材料的组成

电化学保护法

考点清单

考点01反应热与焙变

1.反应热、培变及其关系

（1）反应热：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。

（2）内能、焰和焰变

概念

内能(U)体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质聚集状态的影响

陶W)与内能有关的物理量

后变(△〃)生成物与反应物焰值差，常用单位：_____________________________

(3)蜡变与反应热的关系

等压条件下进行的化学反应，如戾反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有反应热反应的焰变。

2.吸热反应和放热反应

(1)从反应物和生成物的总能量相对大小分析

吸热反应放热反应

△〃=生成物总能量-反应物总能量

(2)从反应过程中化学犍变化分析

吸收能

生

反1

应

IH化学键断裂成

物

新化学键形成物

।

放出能量％

反应物总键能-生成物总键能

3.活化能与反应热的关系

⑴催化剂能降低反应所需的活化能，但熠变的大小。

(2)在无催化剂的情况下，已为正反应的活化能，生为逆反应的活化能，即匕=反+△从

考点02热化学方程式

1.概念和意义

⑴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物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。

如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△〃=571.6kJmoP表示在25°C、101kPa条件下，2molH?(g)与1molO2(g)

反应生成2mol液态水时放出的热量为571.6kJ。

2.热化学方程式的书写

考点03中和热与燃烧热

1.燃烧热和中和反应反应热的比较

燃烧热中和反应反应热

能量变化放热

相同点

及其单位AW<0,单位均为kJ・moH

反应物的最1mol不一定为1mol

生成物的量不确定生成物水为1mol

101kPa时，1mol纯物质完全在25°C和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱

不同点反应热含义燃烧生成指定产物时所放出的的稀溶液发生中和反应生成1mol水时所放

热量出的热量

强酸与强碱在稀溶液中的中和反应反应热为

表示方法燃烧热为kJmol-'(«>0)

573kJ-mol-1或AH=-57.3kJmoH

【特别提醒】燃烧热中元素所对应的指定产物：C->CO2(g),H->H2O(1),S-S02(g),NTN2(2)等。

2.中和反应热的测定

(1)测定原理

通过简易量热计测得体系在反应前后的温度变化，再利用相关物质的比热容计算反应热。

A口_(捞酸敲)终一t始)

IXrt----------------------------

n

c=4.1818x1O-3kJ-g,^C-1；〃为生成H2O的物质的量。稀溶液的密度用lg・mL”进行计算。

(2)实验步骤及装置

实验装置实验步骤

①测最反应物的温度

温度计(_玻喀

、搅拌器②测量反应后体系温度(记录反应后体系的最高温度)

内筒7三工T?-杯盖③重复步骤①、②两次

隔热层JR

’也

\~外冗

④数据处理：取三次测量所得温度进行计算，测得的数值取平均值

大量实验测得：在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时，

放出57.3kJ的热量

(3)注意事项

①隔热层及杯盖的作用是保温、隔热，减少热量损失。

②温度计测量完盐酸温度后，要用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用。

③为保证酸、碱完全中和，常采用碱稍稍过量(O.5OmolL/盐酸、0.55moll」NaOH溶液等体积混合)。

④实验时不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是铜导热性好，比用玻璃搅拌器误差大。

考点04盖斯定律和反应热的计算

1.盖斯定律

(1)内容

一个化学反应，不管是一步完成的还是分儿步完成的，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，而与反应的途径无关。

(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

^/7,

〃A-^B；A-*-B

a

AH,

AB

AA"-B

AH\AH,△//=△//1+A//2

xcz

2.利用盖斯定律求反应热的流程

⑴我出根据待求解的热化学方程式中的反应物和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热化学方程式的方向，同时调整△〃的符号。

（2）调整②根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行缩小或扩大相应的倍数，同

时调整△”的值

（3）加和求AH将调整好的热化学方程式和分别进行加和。确定目标反应的蜡变NH

考点05原电池工作原理及应用

1.原电池构成条件

反应一能自发进行的氧化还原反应

1M]~[两个活动性不同的电极（物料电池除外）

|形成闭一网路（需满足三个条件：①有电

叵国一解质溶液；②两电极直接或间接接触；

③两电极插入电解质溶泌）

2.原电池的工作原理

（1）两种装置

如图是锌铜原电池的两种装置：

ZnSO,溶液CuSO,溶液

（单液原电池）（双液原电池）

（2）工作原理（以装置II为例）

电极名称负极正极

电极材料

电极反应Zn-2e===Zn2+Cu2++2e===Cu

反应类型

——

电子流向由Zn片沿导线流向Cu片

盐桥中离子移向盐桥中装有含饱和K。溶液的琼脂，K+移向正极，cr移向负极

①连接内电路，形成闭合回路；

盐桥作用

②平衡电荷，使原电池不断产生电流

装置I中有部分Zn与CP直接反应，使电池效率降低；装置II中使Zn与C/+隔

工作效率

离，电池效率提高，电流稳定

考点06常见化学电源

1.一次电池

+

锌粉和KOH

1|r的混合物负极反应式：Zn+2OH-2e===Zn(OH)2：

|--MnO2正极反应式：MnO2+HO+e===MnO(OH)+OH；

■金瓜加壳2

总反应：Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2

碱性锌铳电池

金属外壳锌负极负极反应式：Zn+2OH-2e===ZnO+HO；

yUV浸了2

厩KOH溶液

空巴当|的隔板正极反应式：Ag2O+H2O+2e'===2Ag+20H'；

Ag/5正极

纽扣式银锌电池总反应：Zn+Ag2O===ZnO+2Ag

2.二次电池

放乜

铅龄蓄电池是最常见的二次电池,总反应：Ph+PhCh+2H2sd完F2Pbsc1+2H20c

pbo,(尚

Pb(负极)

(1)放电时

负极反应式：Pb+S0i--2e===PbSO4;

+

正极反应式：PbO2+4H+S0i-+2e===PbSO4+2H2O<.

放电时，当外电路上有2moiD通过时，溶液中消耗HzSOj2mol。

(2)充电时

阴极反应式：PbSO4+2e===Pb+S0j-；

阳极反应式：PbSO4+2H2O-2e===PbO2+4H"SO厂。

①充电一段时间电解质溶液的pH减小（填“增大”“减小”或“不变》

②充电时电极的连接，负接负作阴极，正接正作阳极。

3.燃料电池

⑴氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除H2外,还有CO、水煤气（CO和Hz）、烧类（如CH。、

醇类（如CH3OH）、醛类（如CH30cH3）、氨（NH3）、胧（H?N—NH?）等。如无特别提示，燃料电池反应原理类似

F燃料的燃烧。

（2）燃料电池的电解质常有四种类型：酸性条件、碱性条件、固体电解质（可传导O'）、熔融碳酸盐，不同电

解质会对总反应式、甩极反应式有影响。

⑶以甲醉为燃料，写出下列介质中的电极反应式。

①酸性溶液（或含质子交换膜）

正极：Ch+4e+4H*===2H2。，

负极：CH3OH-6C+H2O===CO2+6H\

②碱性溶液

正极：Ch+4e+2H2O===4OH,

负极：CH3OH-6e+8OH===C01-+6H2Oo

③固体氧化物（其中0"可以在固体介质中自由移动）

正极：O2+4e===2O2',

2

负极：CH3OH6C+3O--—CO2+2H2O3

④熔融碳酸盐（CO/）

正极（通入CO2）：O2+4e+2CO2===2C0i-,

负极：CH3OH-6e+3C0i-===4CO2+2H2Oo

考点07电解池及工作原理

1.电解与电解池

使电流通过也毋质溶液（或熔息也解质）

电解「而在阴、阳两极引起乳化还原反应的过程

电厚池卜将也能转化为化矍能的装悭

|①有与也遮相连的两个电极；

电解池

一②电解质溶液（或熔附电解质）;

的构成

③形成闭合叫路

2.电解池工作原理（以电解CuCL溶液为例）

e沿导线传递

氧化反应还原反应

阳极阴极

2

2CI--2C-Cu++2e-

阳=Cu

=Cl2t移离

向子

电解质溶液

3.用惰性电极电解电解质溶液的类型

⑴电解水型

实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法

H2so4

(2)电解电解质型

实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度亚原方法

HC1—通入HQ

加CuCh

CuCl2—

固体

(3)电解质和水均参与电解型

实例电极反应式及总反应式电解质溶液浓度复原方法

Na。、KC1_______并生成通入HQ

(放出生碱)新电解质气体

_______并生成

CuSO』、CU(NO3)2

加CuO

(放O2生酸)新电解质

考点08电解原理的应用

1.氯碱工业

习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。

(1)反应原理

阳极:2Cr-2e-===Chf(氧化反应).

阴极：2H2O+2e—=H2T+20H(还原反应)。

电解

总反应化学方程式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2T+C12T。

电解

总反应离子方程式：2C1+2H2O_2OH+H2t+Cl2to

注意电解所用的食盐要精制。

(2)离子交换膜法的生产过程

XY

d

<3-N-8

A，'C「Na♦工〉Na+fT

-Cr.-OH-

■-/一二

at阳离子交换膜1b

加入或流出的物质a、b、c、d分别是精制饱和NaQ溶液、比0(含少量NaOH)、淡盐水、NaOH溶液；X、

Y分别是。2、H2。

(3)阳离子交换膜的作用

阻止0H•进入阳极室与CL发生副反应：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,阻止阳极产生的Ch和阴极产生

的以混合发生爆炸。

(4)氯碱工业产品

|—NaOH—।

一含疑漂白剂

电解

精制一氯气=

饱和食盐水一盐酸

一氧气一

2.电镀、电解精炼铜与电冶金

(1)电镀

①概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。

②目的：增强金属的抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。

—阳极：镀层金国(Cu)

电极材料)一

-阴极：W

电

镀-含有镀层金属离子(CuS。,)

电镀液-

铜的电解质溶液

一阳极：Cu-2e=Cu"

电极反应］-

一阴极：Cu2++2e-=Cu

(2)电解精炼铜

宣

极：也

J阳

电电极

极：典

t阴

解材料

精

炼

）：

杂质

、Au等

i、Ag

n、N

（含Z

阳极

铜

2

-

2

2

*

=Ni

-2e

\Ni

-=Zn

n-2e

u\Z

e-=C

Cu-2

电极

反应

2+

CU

2C-=

:CU+

L阴极

溶

解质

在电

残留

离子

属阳

的金

活泼

、银较

、铁

电，锌

/+放

只有C

阴极

，在

阳极泥

电形成

属不放

金等金

银、

。

所下降

浓度有

?♦的

中，a

过程

电解

除去。

将杂质

故能够

液中，

冶金

(3)电

。

l等

g、A

a、M

a、C

金属N

活泼

冶炼

方法来

化物的

盐或氧

解熔融

利用电

式