高二化学化学反应与能量的变化6
化学反应与能量的变化-专题练习题-带答案
化学反应与能量的变化-专题练习题-带答案work Information Technology Company.2020YEAR高二年级化学选修四同步小题狂练第一章第一节化学反应与能量的变化一、单选题1.下列对能量转化的认识中，不正确的是()A. 电解水生成氢气和氧气时，电能主要转化为化学能B. 白炽灯工作时，电能全部转化为光能C. 煤燃烧时，化学能主要转化为热能D. 风力发电时，风能主要转化为电能2.在一定条件下，1mol白磷转化为红磷放出29.2KJ热能.在该条件下，下列说法正确的是()A. 白磷比红磷的能量低B. 白磷比红磷稳定C. 该变化为物理变化D. 该变化的本质是旧化学键断裂，新化学键形成3.下列说法不正确的是()A. 放热反应不需加热即可发生B. 化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等C. 需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D. 化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关4.从如图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误的是()A. 这是一个放热反应B. 该反应可能需要加热C. 生成物的总能量低于反应物的总能量D. 反应物比生成物更稳定5.已知：常温下，0.01mol⋅L−1MOH溶液的pH为10，MOH(aq)与H2SO4(aq)反应生成1mol正盐的△H=−24.2kJ⋅mol−1，强酸与强酸稀溶液反应的中和热为△H=−57.3kJ⋅mol−1，则MOH的水溶液中电离的△H为()A. −69.4kJ⋅mol−1B. −45.2kJ⋅mol−1C. +69.4kJ⋅mol−1D.+45.2kJ⋅mol−16.已知中和热的数值是57.3KJ/mol.下列反应物混合时，产生的热量等于57.3KJ的是()A. 500mL1 mol/LHCl(aq)和500mL 1mol/LNaOH(aq)B. 500mL 1mol/LH2SO4(aq)和500mL 1mol/LBa(OH)2(aq)C. 1000mL1.0mol/L的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)D. 1000mL1.0mol/L的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)7.肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，生成N2和水蒸气.已知：8.N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)△H=+8.7kJ⋅mol−19.N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=−534.0kJ⋅mol−110.下列表示肼跟N2O4反应的热化学方程式，正确的是…()A. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−542.7kJ⋅mol−1B. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−1059.3kJ⋅mol−1C. N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g)△H=−1076.7kJ⋅mol−1D. 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=−1076.7kJ⋅mol−111.已知：(1)H2(g)+12O2(g)=H2O(g)；△H=a kJ/mol12.(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H=b kJ/mol13.(3)H2(g)+12O2(g)=H2O(l)；△H=c kJ/mol14.(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=d kJ/mol15.下列关系式中正确的是()A. a<c<0B. b>d>0C. 2a=b<0D. 2c=d>016.常温下，1mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示.、结合表中信息判断下列说法不正确的是()A. 432kJ⋅mol−1>E(H−Br)>298kJ⋅mol−1B. 表中最稳定的共价键是H−F键C. H2(g)→2H(g)△H=+436kJ⋅mol−1D. H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=−25kJ⋅mol−117.下列有关叙述正确的是()18.A. 如图所示，测定中和热时，大小两烧杯间填满碎纸条或泡沫塑料的目的是固定小烧杯19.B. 若用50 mL 0.55mol⋅L−1的氢氧化钠溶液，分别与50 mL 0.50mol⋅L−1的盐酸和50 mL 0.50mol⋅L−1的硫酸充分反应，两反应测定的中和热不相等20.C. 中和热测定实验也可以用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应21.D. 为了简化装置，中和热测定实验中的环形玻璃搅拌棒可以由温度计代替二、填空题22.(1)肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料.将NH3和NaClO按一定物质的量比混合反应，生成肼、NaCl和水，该反应的化学方程式是 ______ ．23.(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢，当它们混合时，即产生大量气体，并放出大量热.已知：H2O(l)H2O(g)△H=+44kJ/mol.12.8g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量．24.①请写出液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式 ______ ．25.②则16g 液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是 ______ ．26.依据事实写出下列反应的热化学方程式．27.(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94KJ热量，此反应的热化学方程式为 ______28.(2)已知2.0g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4KJ的热量，则肼燃烧的热化学方程式为 ______29.(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1669.8KJ的热量.此反应的热化学方程式为 ______30.(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7g液态水和2.24LCO2(标准状况)并放出68.35KJ的热量.写出此反应的热化学方程式 ______ ．31.某实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液进行中和热的测定．32.Ⅰ.配制0.50mol/L NaOH溶液33.(1)若实验中大约要使用245mL NaOH溶液，至少需要称量NaOH固体______ g.34.(2)配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有 ______ 、 ______ ．35.Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示．36.(3)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是 ______ ，从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器 ______ ．37.(4)使用补全仪器后的装置进行实验，取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液与50mL0.55mol/L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应，实验数据如表．①请填写下表中的空白：②通过计算可得中和热△H= ______ (精确到小数点后一位)③上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是 ______ .(填字母)a.实验装置保温、隔热效果差b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度(5)实验中若用60mL0.25mol⋅L−1H2SO4溶液跟50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 ______ (填“相等”、“不相等”)，所求中和热 ______ (填“相等”、“不相等”)；，若用50mL0.50mol⋅L−1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会 ______ (填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)．答案和解析【答案】1. B2. D3. A4. D5. D6. D7. D8. C 9. D 10. C11. 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)H=−817.625kJ/mol；408.8125kJ12. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1；N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+ 2H2O△H=−534.4KJ/mol；4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−3339.6kJ⋅mol−1；C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367KJ/mol13. 5.0；250mL容量瓶；胶头滴管；减少实验过程中的热量损失；环形玻璃搅拌棒；3.4；−56.8kJ⋅mol−1；acd；不相等；相等；偏小【解析】1. 解：A、电解水生成氢气和氧气的电解装置是将电能转化为化学能的装置，故A正确；B、白炽灯工作时电能转化为光能和热能，故B错误；C、物质的燃烧将化学能转化为热能和光能，主要是热能，故C正确；D、风力发电时，风能主要转化为电能，故D正确．故选B．A、电解水是电能转化为化学能；B、白炽灯工作时电能转化为光能、热能等；C、煤燃烧主要转化为热能；D、风力发电主要是风能转化为电能．本题考查学生常见的能量转化形式方面的知识，可以根据教材知识来回答，较简单．2. 解：4P(s，白磷)=P4(s，红磷)△H=−29.2kJ/mol，该反应是放热反应，则红磷能量比白磷低，红磷比白磷稳定，放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量，A.分析可知红磷能量比白磷低，故A错误；B.则红磷能量比白磷低，磷比白磷稳定，故B错误；C.该变化是同素异形体之间的转化属于化学变化，故C错误；D.同素异形体之间的转化属于化学变化，化学反应的本质是旧键断裂新键形成的过程，故D 正确；故选D．4P(s，白磷)=P4(s，红磷)△H=−29.2kJ/mol，该反应是放热反应，则红磷能量比白磷低，红磷比白磷稳定，放热反应中断裂旧键所吸收的能量低于形成新键所放出的能量；本题考查反应热的分析以及同素异形体的判断，题目难度不大，注意物质能量越高越活泼，掌握基础是解题关键．3. 解：A、部分放热反应也需要反应条件，如碳的燃烧等需要点燃，故A错误；B、根据化学反应过程中的能量转化形式分析，除了热能外，也可以是光能、电能等，故B 正确；C、有的吸热反应常温下也能发生，如碳酸氢铵的分解，故C正确；D、参加反应的物质越多，放出热量越多，所以化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关，故D 正确；故选A．A、部分放热反应也需要反应条件；B、根据化学反应过程中的能量变化形式分析；C、有的吸热反应常温下也能发生；D、参加反应的物质越多，放出热量越多，本题主要考查了放热与吸热反应的原因、常见的吸热和放热反应，是对基本知识的考查，较简单．4. 解：A、图象分析可知反应物能量高于生成物，反应是放热反应，故A正确；B、反应可能需要吸收能量引发反应进行，故B正确C、反应是放热反应，反应物能量高于生成物，故C正确；D、物质能量越高越活泼，生成物比反应物更稳定，故D错误；故选D．A、分析图象可知反应物能量高于生成物；B、反应进行需要变化为活化分子可能需要吸收能量；C、依据化学反应能量守恒分析判断；D、物质能量越高越活泼；本题考查了物质能量变化的分析判断，图象分析是解题关键，题目较简单．5. 解：常温下，0.01mol⋅L−1MOH溶液的pH为10，说明MOH是弱碱：MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+H2O(l)△H1=−12.1kJ⋅mol−1①，H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)△H2=−57.3kJ⋅mol−1②，根据盖斯定律，由①−②得：MOH(aq)⇌M+(aq)+OH−(aq)△H=(−12.1+57.3)kJ⋅mol−1=+45.2kJ⋅mol−1，故选：D．由题意知MOH是弱碱：MOH(aq)+H+(aq)=M+(aq)+H2O(l)△H1=−12.1kJ⋅mol−1①，H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)△H2=−57.3kJ⋅mol−1②，根据盖斯定律构造MOH(aq)⇌M+(aq)+OH−(aq)并计算焓变．本题考查了弱电解质的判断和反应热的计算，综合性较强，注意弱电解质的判断和利用盖斯定律进行构造目标热化学方程式并计算焓变是解题的关键．6. 解：A.500mL1mol/LHCl(aq)和500mL1mol/LNaOH(aq)生成的水的物质的量是0.1mol，放出的热量是28.65KJ，故A错误；B.500mL1mol/LH2SO4(aq)和500mL1mol/LBa(OH)2(aq)反应生成的水的物质的量是1mol，但是有硫酸钡沉淀生成，放出的热量比57.3kJ小，故B错误；C.1000mL1.0mol/L的CH3COOH(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)反应生成的水的物质的量是1mol，但是醋酸是弱酸，弱酸电离吸热，放出的热量小于57.3kJ，故C错误；D.1000mL1.0mol/L的HCl(aq)和1000mL1.0mol/L的NaOH(aq)反应生成的水的物质的量是1mol，放出的热量是为57.3kJ，故D正确；故选D．在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol水时的反应热叫做中和热.必须是酸和碱的稀溶液，因为浓酸溶液和浓碱溶液在相互稀释时会放热.强酸和强碱的稀溶液反应才能保证H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)中和热均为57.3kJ⋅mol−1，而弱酸或弱碱在中和反应中由于电离吸收热量，反应不能生成沉淀，生成沉淀会放出热量．本题考查了中和热的数值和概念理解，反应过程中热量变化是解题关键，题目难度中等．7. 解：已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)，△H=+8.7kJ/mol，②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)，△H=−534.0kJ/mol，利用盖斯定律将②×1−①可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)，△H=(−534.0kJ/mol)×2−(+8.7kJ/mol)=−1076.7kJ/mol，或N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g)；△H=−538.35kJ/mol，故答案为：2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)，△H=−1076.7kJ/mol，或N2H4(g)+12N2O4(g)=32N2(g)+2H2O(g)；△H=−538.35kJ/mol．故选D．已知①N2(g)+2O2(g)=N2O4(g)，△H=+8.7kJ/mol；②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)，△H=−534.0kJ/mol；利用盖斯定律将②×1−①可得2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)，并以此计算反应热．本题考查反应热的计算，题目难度不大，注意盖斯定律的应用，注意反应热的正负．8. 解：A、c 中生成的是液态水，热量多，绝对值比a气态水的大，但绝对值越大相应数值越小所以c<a<0，故A错误；B、d中生成的是液态水，热量多，绝对值比b气态水的大，但绝对值越大相应数值越小所以d<b<0，故B错误；C、燃烧反应为放热反应，△H<0，由系数确定d=2c<0；b=2a<0，故C正确；D、燃烧反应为放热反应，△H<0，由系数确定d=2c<0；b=2a<0，故D错误；故选：C．根据燃烧反应为放热反应，△H<0，由系数确定d=2c<0；b=2a<0；d中生成的是液态水，热量多，绝对值比b气态水的大，但绝对值越大相应数值越小所以d<b<0，c 中生成的是液态水，热量多，绝对值比a气态水的大，但绝对值越大相应数值越小所以c<a< 0；本题主要考查了反应热大小的比较，难度不大，需要注意的是a、b、c、d含有+/−的比较的时候要带入比较．9. 解：A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小分析，所以结合图表中数据可知432kJ⋅mol−1>E(H−Br)>298kJ⋅mol−1，故A正确；B.键能越大形成的化学键越稳定，表中键能最大的是H−F，最稳定的共价键是H−F键，故B正确；C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量，H2(g)→2H(g)△H=+436kJ⋅mol−1，故C正确；D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和−生成物键能总和计算判断，△H=436KJ/mol+ 157KJ/mol−2×568KJ/mol=−543KJ/mol，H2(g)+F2(g)=2HF(g)△H=−543kJ⋅mol−1，故D错误；故选D．A.依据溴原子半径大于氯原子小于碘原子，半径越大键能越小分析推断；B.键能越大形成的化学键越稳定；C.氢气变化为氢原子吸热等于氢气中断裂化学键需要的能量；D.依据键能计算反应焓变=反应物键能总和−生成物键能总和计算判断．本题考查了化学反应能量变化和键能的关系分析判断，焓变计算方法是解题关键，题目难度中等．10. 解：A.中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失，故A错误；B.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关，所以两反应测定的中和热相等，故B错误；C.用稀硫酸与氢氧化钠溶液反应测定反应热，符合中和热的概念，故C正确；D.温度计不能用于搅拌溶液，所以实验中环形玻璃搅拌棒不能由温度计代替，故D错误；故选C．A.中和热测定实验成败的关键是保温工作，烧杯间填满碎纸条的作用是保温；B.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量，与酸碱的用量无关；C.中和热是稀的强酸溶液和强碱溶液反应生成1mol水时放出的热量；D.温度计不能用于搅拌溶液．本题考查有关中和热的测定，掌握中和热的测定原理、过程是解题的关键，难度不大．11. 解：(1)根据题意可以知道NH3和NaClO反应生成肼、NaCl和水，根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式即2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，故答案为：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O；(2)①根据12.8g液态肼即0.4mol肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，可写出热化学方程式：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=−641.625kJ/mol①又知：H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol②将①−②×4即得液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=(−641.625kJ/mol)−(+44kJ/mol)×4=−817.625kJ/mol，故答案为：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=−817.625kJ/mol；②根据热化学方程式：N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)H=−817.625kJ/mol可知，1molN2H4(l)即32g肼完全燃烧放热817.625kJ，则16g 液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是408.8125kJ，故答案为：408.8125kJ．(1)NH3和NaClO反应生成肼、NaCl和水，根据得失电子守恒和原子守恒来配平方程式．(2)①依据盖斯定律计算的方法结合热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和反应焓变．②依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式，得到反应的焓变．本题考查了反应的书写、盖斯定律的应用和反应热的计算，难度不大，注意物质的状态的不同对反应热的影响．12. 解：(1)由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，则1mol碳与水蒸气反应，吸收10.94KJ×12=131.28kJ，则此反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1，故答案为：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ⋅mol−1；(2)根据2.0g的物质的量为：232=0.0625mol，可知1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(g)，放出534.4kJ热量，热化学方程式为：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=−534.4KJ/mol，故答案为：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O△H=−534.4KJ/mol；(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量，则4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−1669.8kJ⋅mol−1×2=−3339.6kJ⋅mol−1，故答案为：4Al(s)+3O2(g)= 2Al2O3(s)△H=−3339.6kJ⋅mol−1；(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7g水物质的量=2.7g 18g/mol =0.15mol，2.24LCO2(标准状况)物质的量= 2.24L22.4L/mol=0.1mol，n(C)=0.1mol，n(H)=0.3mol，n(O)=2.3g−0.1mol×12g/mol−0.3mol×1g/mol16g/mol=0.05mol，n(C)：n(H)：n(O)= 0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6；1，化学式为C2H6O，物质的量为0.05mol，并放出68.35kJ热量，1mol有机物燃烧放热1367KJ，热化学方程式为：C2H6O(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367kJ/mol；故答案为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=−1367KJ/mol．(1)由1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，则1mol碳与水蒸气反应，吸收10.94KJ×12=131.28kJ，并注意物质的状态来解答；(2)根据2.0g的物质的量为：232=0.0625mol，可知1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧，生成N2(g)和H2O(g)，放出534.4kJ热量，据此书写热化学方程式；(3)2molAl(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1669.8kJ热量，则4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=−1669.8kJ⋅mol−1×2=−3339.6kJ⋅mol−1，由此分析解答；(4)2.3g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7g水物质的量=2.7g 18g/mol =0.15mol，2.24LCO2(标准状况)物质的量= 2.24L22.4L/mol=0.1mol，n(C)=0.1mol，n(H)=0.3mol，n(O)=2.3g−0.1mol×12g/mol−0.3mol×1g/mol16g/mol=0.05mol，n(C)：n(H)：n(O)= 0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6；1，化学式为C2H6O，物质的量为0.05mol，并放出68.35kJ热量，1mol有机物燃烧放热1367KJ，由此书写热化学方程式．本题主要考查了热化学方程式的书写，需要注意的有：物质的状态、反应热的数值与单位，反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比.同时还考查了反应热的计算，题目难度不大．13. 解：Ⅰ.(1)容量瓶没有245mL规格的，只能用250mL规格的，需要称量NaOH固体m= nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g，故答案为：5.0；(2)配制0.50mol/LNaOH溶液需要用到的玻璃仪器有烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管和玻璃棒，故答案为：250mL容量瓶；胶头滴管；Ⅱ.(3)中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失；由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒；故答案为：减少实验过程中的热量损失；环形玻璃搅拌棒；(4)①4次温度差分别为：3.4℃，6.1℃，3.3℃，3.5℃，第二组数据舍去，三次温度差平均值=3.4℃+3.3℃+3.5℃3=3.4℃，故答案为：3.4；②Q=△H=−△Tcm=−3.4∘C×4.18J/(g⋅℃)×100g=1421.2J=1.42KJ/mol，△H=−QN(H2O)=−56.8KJ/mol，故答案为：−56.8kJ⋅mol−1；③a.装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高，中和热的数值偏大，故b错误；b.分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故c正确；b.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故d正确，故答案为：acd；(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并若用60mL0.25mol⋅L−1H2SO4溶液跟50mL0.55mol⋅L−1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增多，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，中和热相等；又醋酸是弱酸，电离过程吸热，所以用50mL0.50mol⋅L−1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验，测得反应前后温度的变化值会减小，故答案为：不相等；相等；偏小．Ⅰ.(1)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量，但是没有245mL的容量瓶；(2)需要用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、胶头滴管和玻璃棒；Ⅱ.(3)中和热测定实验成败的关键是保温工作；根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器；(4)①先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值；②根据公式Q=△H=△Tcm来计算反应的焓变；③a.装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数，会导致所量的氢氧化钠体积偏大，放出的热量偏高；c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多；d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高；(5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，并根据中和热的概念和实质来回答．本题考查热中和热概念、测定原理及反应热的计算，题目难度大，注意理解中和热的概念以及测定反应热的误差等问题．。
高二化学选修四专题复习化学反应与能量变化
高二化学选修四专题复习【专题一化学能与热能】考点一化学反应的焓变1．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的角度分析，如图所示。
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)反应热ΔH的基本计算公式ΔH=生成物的总能量——反应物的总能量ΔH=反应物的总键能之和——生成物的总键能之和例题1、某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是 ()A．反应过程可表示为―→―→B．E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C．正反应的热效应为ΔH＝E1－E2<0，所以正反应为放热反应D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2<0，所以逆反应为放热反应考点二热化学方程式的书写(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。
绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa 下进行的，可不注明。
(2)注明物质状态：常用______、______、______、______分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位：ΔH 应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol －1)。
(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。
(ΔH 与化学计量数相对应) (5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。
(6)注意热化学方程式的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。
且化学计量数必须与ΔH 相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH 也要加倍。
例题2．已知在1×105Pa 、298 K 条件下，2 mol 氢气燃烧生成水蒸气，放出484 kJ 热量，下列热化学方程式正确的是 ( )A ．H 2O(g)===H 2(g)＋12O 2(g) ΔH ＝－242 kJ·mol －1B ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(l) ΔH ＝－484 kJ·mol －1C ．H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(g) ΔH ＝－242 kJD ．2H 2(g)＋O 2(g)===2H 2O(g) ΔH ＝－484 kJ·mol －1考点三 中和热和燃烧热比较项目燃烧热中和热相同点能量变化 ____反应ΔH ΔH __0，单位：________不同点反应物的量 ____ mol (O 2的量不限)可能是1 mol ，也可能是0.5 mol生成物的量不限量H 2O 是 ____ mol 反应热的含义__________时，____ mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反应物，燃烧热不同________中强酸跟强碱发生中和反应生成 ____ mol H 2O 时所释放的热量；不同反应物的中和热大致相同，均约为______ kJ·mol －1例题3．下列关于热化学反应的描述中正确的是( )A ．HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH ＝－57.3 kJ·mol －1，则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH ＝2×(－57.3) kJ·mol －1B ．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol －1，则2CO 2(g)===2CO(g)＋O 2(g)反应的ΔH ＝＋(2×283.0)kJ·mol －1C ．1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热D ．稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水，放出57.3 kJ 热量【规律与方法】 一、反应热大小的比较1．比较ΔH 的大小时需带正负号吗？2．怎样比较两个反应的ΔH 大小？(1)、同一反应，生成物状态不同时，同一反应，反应物状态不同时。
高二化学化学反应与能量的变化
例１∶在2000C、101KPa时，１molH2与碘蒸气
作用生成HI的反应，科学文献上表示为• △H=一14.KJ/mol • 当在2000C101KPa时 • 例2∶在250C、101KPa时，有两个由氢气 和氧气化合成1mol水的交反应，一个生成 气态水，一个生成液态水，其化学方程式 可表示∶
（练习与巩固）依据事实，写出下 列反应的热化学方程式∶
• （１）1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量； • （２）1克甲醇燃烧生成二氧化碳和水（液 态）时放热22.68KJ； • （３）1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层 反应，生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的 热量。
； / 真空干燥箱
反应物的总能量高
生成物的总能量高
放 热 反 应
生成物的总能量低
吸 热 反 应
反应物的总能量低
反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量 生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量
化学反应的过程,可以看成是能量的 “贮存”或“释放”的过程
综上所述∶
• • • • • 当△Ｈ为“－”或△Ｈ<Ｏ时，为放热反应； 当△Ｈ为“+”或△Ｈ>Ｏ时，为吸热反应。 请同学们分析ｐ３的能量变化图。 二、热化学方程式 能够表示化学反应热效应的化学方程式应 怎样书写？下面我们来讨论和研究∶
D: H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)+Q1 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)= HCl(g)+Q2 状态相同，但数量后式仅是前式的一半，释 放的热量也应是前式的一半，Q2＜Q1
思考与交流
• 热化学方程式与普通化学方程 式有什么这区别？正确书写其 应当注意哪几点？
小结∶热化学方程式不单表示了反
《化学反应与能量变化》教学设计
《化学反应与能量变化》教学设计一．学习内容和要求《化学反应与能量变化》的主要学习内容是放热反应和吸热反应、热化学方程式以及燃料的充分利用。
学习水平分别是B、C、B。
在《基本要求》中合格考和等级考学生内容相同，但难度要求不同。
在高一新授课时，学生已具有原子结构、化学键、物质结构等化学知识和热量、物质变化、分子热运动等物理方面的知识，可以通过化学键的有关知识引导，从而理解化学反应与能量变化的关系，进而为后期的能源利用、原电池、电解池、化学平衡、化工生产等知识体系打下基础。
作为高二选修学生的复习课来说，学生已掌握了上述所有知识版块的基础内容，但是在学生的知识体系中这些知识板块（化学键、能量、平衡、化工生产等）还是相互独立的，所以希望通过复习课将学生的知识进行整合，形成相互关联的系统；同时尝试将图式法、化学用语表达法、定性与定量分析法等化学方法进行模拟训练，促进科学方法的养成，将对立统一、宏观与微观转化等化学辩证思想进行渗透；体验绿色化学节能环保的理念。
二．学生情况分析如今高考改革，3+3的模式下，选修化学的学生人数增加，但由于课时大幅度减少，学生对知识点的训练度减少，再加上学生学习精力不够，学习态度不够积极，导致学习能力下降。
因而要求在有限课堂中做到教学效果达到最佳。
在上课前，先要了解学生已经掌握了什么，还没有掌握什么，还有哪些知识点存在困惑和干扰，对学生的知识点进行排摸，除去他们已经掌握的部分，在课堂上主要解决学生还存在的困难点。
如“列举化学反应过程中能量变化的重要形式”，这个知识点学生已经可以说出“除了热能，还有光能，电能等”。
但在热化学方程式意义的解释还存在不能完全理解和表达正确，能量变化图的应用还存在一定困难，不能解决一些实际问题。
三．教学设计综合上述情况，本节复习课的教学目标设计为：知识与技能1.复述放热反应、吸热反应概念2.解释反应的热效应与反应物、生成物能量相对高低之间的关系3.辨析热化学方程式与化学方程式的异同，解释热化学方程式的意义4.在能量变化示意图中正确表示反应物与生成物总能量的相对高低以及反应热5.辨析有无催化剂对能量变化的影响6.说出能源充分利用的意义，说出热交换法是一种常用方法过程与方法1．通过符号的解读加强对热化学方程式意义的认识2．通过作图，提高图像的解读能力情感态度与价值观在解决矛盾问题时体会能源充分利用的重要性，进一步达成节能环保的共识。
化学反应与电能知识点总结高二
化学反应与电能知识点总结高二化学反应与电能知识点总结化学反应与电能是高中化学中的重要知识点，涉及到能量的转化和反应的性质。
下面将对化学反应与电能的相关概念及其应用进行总结。
一、化学反应的基本概念1. 反应物：参与反应的起始物质。
2. 生成物：反应过程中生成的物质。
3. 化学方程式：反应过程中化学式的表示方式。
4. 反应类型：包括合成反应、分解反应、置换反应等。
5. 反应速率：反应物消耗或生成物生成的速率。
二、能量与化学反应1. 焓变：反应过程中吸热或放热的能量变化。
2. 焓变的计算：可以通过化学方程式中物质的热化学方程式和标准生成焓来计算。
3. 热化学方程式：化学方程式中附带有焓变的表示方式。
三、电能的基本概念1. 电流与电量：电流是单位时间内电荷通过导体截面的多少，电量是电流乘以时间的积分。
2. 电压与电势差：电压是单位电荷所具有的能量，电势差是两点之间的电势能差。
3. 电阻与电阻率：导体阻止电流通过的程度。
4. 欧姆定律：电流与电压成正比，与电阻成反比。
四、化学反应与电能的关系1. 电化学反应：涉及到电能与化学反应的相互转化。
2. 电解：电能转化为化学能的过程。
3. 电池：化学能转化为电能的装置。
4. 电解质：能够在水溶液中产生离子的物质。
五、电池与电源1. 原电池：基于金属离子溶液与金属之间的电化学反应产生电能。
2. 电解质电池：基于氧化还原反应产生电能。
3. 干电池与蓄电池：干电池是一次性使用的电池，蓄电池可以充放电多次使用。
4. 电池的工作原理：通过化学反应将化学能转化为电能。
六、化学反应与电能的应用1. 化学电源：广泛应用于移动通信、家用电器等领域。
2. 蓄能电池：用于储存太阳能、风能等可再生能源。
3. 化学发光：利用化学反应产生的能量在荧光体中产生发光效果。
4. 腐蚀与防护：金属的腐蚀过程涉及到化学反应和电化学反应。
5. 炼钢与电解制铝：工业生产中利用化学反应与电化学反应进行金属的提取和纯化。
2020-2021学年高二化学新教材人教版必修第二册教师用书：第六章化学反应与能量含解析
整理与提升一、化学键与能量变化关系1．关系：在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
原因：当物质发生化学反应时，从微观来看，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。
化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。
2.常见的放热反应和吸热反应(1)常见的放热反应：①金属与酸、水反应制氢气；②大多数化合反应(特殊：C＋CO2===2CO是吸热反应)；③铝热反应；④所有的燃烧反应；⑤酸碱中和。
(2)常见的吸热反应：①C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；②Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O；③多数分解反应，如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等(但过氧化氢的分解是放热反应)。
注：反应条件与吸放热无关。
(3)放热反应与吸热反应的比较类型比较放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键变化的关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂时吸收的总能量1．(双选)下图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法中合理的是(AD)A．500 mL 2.0 mol·L－1 HCl溶液和500 mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液的反应符合图(a)，且放出热量为ΔE1B．500 mL 2.0 mol·L－1 H2SO4溶液和500 mL 2.0 mol·L－1 Ba(OH)2溶液的反应符合图(b)，且吸收热量为ΔE2C．发生图(a)能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生D．Ba(OH)2和NH4Cl反应的能量变化符合图(b)解析：图(a)表示放热反应，选项A是放热反应，A项正确；图(b)表示吸热反应，选项B是放热反应，B项错误；一些放热反应需加热才能发生，C项错误；Ba(OH)2与NH4Cl的反应属于吸热反应，符合(b)图，D正确。
高二化学化学反应中的能量变化
放热反应与吸热反应
放热反应： 放出热量的化学反应叫放热反应。当反应物 总的能量大于生成物总的能量，在化学反应 时，就是放热反应。即： 反应物的总能量=生成物的总能量+热量 吸热反应： 吸收热量的化学反应叫吸热反应。当反应物 总的能量小于生成物总的能量就是吸热反应。 即： 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高
吸热反应
反应物的总能量低
﹢
能量
生成物的总能量低
﹢
能量
生成物的总能量高
放热反应的常见类型
所有的燃烧反应 酸碱中和反应 金属与酸的反应
吸热反应的常见类型
C和CO2的反应 加热分解反应 Ba(OH)2· 8H2O 与 NH4Cl 晶体反应
我国能源分布
能源的世界分布
第三节 化学反应中的能量变化
原子弹爆炸
秦山核电站
一、化学反应中的能量变化
化学反应中都有新物质生成，同时伴随 着能量变化。而能量的变化通常又表现 为热量的变化。 例：
C
+
O2
点燃
=
CO2
+
热量
CH4 + O2 = CO2
点燃
+
2H2O + 热量
思考：
1、实验观察到的现象说明什么问题？ 2.从热能变化的角度分，化学反应有 哪些类型？
可把煤制成水煤气或干馏煤气来使用以便 高效清洁地利用煤炭
煤的气化和液化： 高温 C(s) + H2O(g) = CO (g) + H2 (g) CO + 2H2 → CH3OH(甲醇） 干馏煤气主要成分： H2、 CO、 CH4、 CO2
思考题：
辨析： 在进行有关燃料充分燃烧的条件讨论 时，有两种意见： （1）空气越多越好。 （2）空气足量即可。 谈谈你的看法。 试解释“用扇子扇炉子，火越扇越 旺，吹蜡烛一吹就灭。”
高二化学化学反应与能量的变化省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
－30.67 kJ/mol
相当于 1/3观）
ΔH =
E 生成物
E 反应物
–
希望下课后看书做练习册。再见！
第一节 化学反应与能量旳变化
化学反应过程中 旳能量，叫反应热，它等于反应前后体系旳 。用符号 表达。其单位常用 。许多化学反应旳反应热能够直接测量。 反应热又叫焓变。
焓变 反应热
放热反应与吸热反应
放热反应
吸热反应
H
0
H
0
化学反应中能量变化旳原因
化学反应旳本质是旧键断裂，新建生成。任何化学反应都有反应热，这是因为在化学反应过程中，当反应热分子间旳化学键断裂时，需要克服原子间旳作用力，这需要洗手能量；当原子重新结合称生成物分子时，即化学键生成时，又要释放能量。
化学反应中能量变化旳原因
旧键断裂 — 吸收能量
焓变与键能旳关系（微观）
ΔH =
反应物旳键能总和
生成物旳键能总和
–
例 1：1mol C与 1mol H2O(g) 反应生成 lmol CO(g) 和1mol H2(g)，需要吸收131.5kJ旳热量，该反应旳反应热为△H = kJ/mol。
＋131.5
例 2：拆开 1mol H－H键、1mol N－H键、1mol N≡N键分别需要旳能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1mol N2生成NH3旳反应热为 ，则1mol H2生成NH3旳反应热为 。
新键形成 — 放出能量
=
=
679kJ/mol
862kJ/mol
679kJ/mol － 862kJ/mol = －183kJ/mol
反应物旳键能总和
生成物旳键能总和
常见放热反应
化学反应与能量变化
化学反应与能量变化化学反应是物质之间发生变化的过程，而能量则是在化学反应中扮演着至关重要的角色。
能量的转化和转移在化学反应中起着决定性的作用，影响反应的速率、方向以及所放出或吸收的热量。
本文将探讨化学反应与能量变化之间的关系，以及能量如何在反应过程中转换和转移。
1. 能量与化学反应速率化学反应速率指的是反应物转化为产物的速度。
能量的转化在反应速率中发挥着关键作用。
首先，反应物必须克服化学键的能量以进行反应。
这被称为活化能，它对于反应速率具有重要影响。
活化能越高，反应速率就越慢。
只有当反应物具有足够的能量时，才能克服活化能的障碍，进而发生反应。
2. 放热反应与吸热反应化学反应可以分为放热反应和吸热反应。
放热反应指的是在反应过程中释放出热量的反应，而吸热反应则是吸收热量的反应。
这种能量转化是由于化学键的形成或断裂而引起的。
放热反应常常伴随着温度的升高，例如燃烧反应。
而吸热反应则通常导致温度的下降，例如化学冷包的反应。
3. 热力学与化学反应热力学研究能量转化的方向和程度。
根据热力学第一定律，能量不能被创造或销毁，只能转化为其他形式，例如热能和功。
化学反应在热力学中以反应焓变ΔH为指标来描述能量的变化。
ΔH为负时表示反应放热，而ΔH为正时表示反应吸热。
根据ΔH的大小，可以预测反应的趋势和程度。
4. 反应焓变与反应物质的量关系反应焓变的大小与反应物质的量相关。
根据反应的化学方程式，可以利用反应焓变来计算不同物质的量之间的关系。
这可以通过斯托伯姆定律来实现，该定律描述了反应焓变与物质的量之间的比例关系。
例如，在燃烧反应中，可以利用反应焓变来计算氧气的量和燃料的量的比率。
5. 能量转移与反应平衡能量的转移对于反应的平衡态也具有重要影响。
反应的平衡态是指反应物和产物浓度保持恒定的状态。
当系统中发生能量的转移时，可以影响到反应的平衡。
例如，当加热或冷却一个化学平衡体系时，系统会倾向于向能量较少的方向移动以达到热平衡。
高中化学 人教版选修4 课件：第一章 第一节 第1课时 化学反应与能量变化(37张PPT)
由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学
式前面的化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍， 则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反 应热数值相等，符号相反。
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(4)与反应热的关系：
恒压 条件下，反应的热效应等于________ 焓变 。因此， ________ 我们常用________ ΔH 表示反应热。
(5)焓变(ΔH)的正负与吸热、放热反应的关系： ＜ 0( 填“＞”或“＜” ) ，即 若为放热反应， ΔH________ ΔH为________( 填“＋”或“－”)。 － ＞ 0( 填“＞”或“＜” ) ，即 若为吸热反应， ΔH________ ΔH为＋ ________(填“＋”或“－”)。
(2)吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量 小于 反应物吸收的总能量的反应。由于反应时吸收环境 ________ 升高 ，故ΔH________0( ＞ 能量而使反应体系的能量________ 填“＜” ＋ 填“＋”或“－”)。 或“＞”)，即ΔH为________(
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应用 思考 1.浓硫酸溶于水放出热量，是放热反应吗？NH4NO3晶 体溶于水吸收热量，是吸热反应吗？ 提示：放热(吸热)反应是指放出(吸收)热量的化学反应， 而浓H2SO4溶于水是浓溶液的稀释过程，NH4NO3溶于水是
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溶解过程，没有新物质生成，都不是化学反应，故浓硫酸溶
于水不是放热反应，NH4NO3晶体溶于水不是吸热反应。
2．任何化学反应都有反应热吗？为什么？
提示：任何化学反应都有反应热。这是由于在化学反应 过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间 的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分
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• [解析] (1)铁锅的腐蚀属于吸氧腐蚀；因为 铁锅是铁合金，其中含碳，铁锅中的铁和 碳就会和表面残留的强电解质NaCl的水溶 液形成许多微小的原电池；并且NaCl溶液 呈中性，所以发生吸氧腐蚀，是电化学腐 蚀。 • (2)在铁锅中铁比较活泼，做负极，电极反 应：2Fe－4e－＝2Fe2＋；碳做正极，电极反 应：2H2O＋O2＋4e－＝4OH－；总反应为： 2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2 ＋2H2O＝4Fe(OH)3、2Fe(OH)3＝ Fe2O3·xH2O＋(x－3)H2O。
• ●案例精析 • 【例1】 关于金属腐蚀的叙述中，正确的 是 ( ) • A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O＝ M(OH)n＋ H2↑ • B．马口铁(锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首 先是镀层被氧化 • C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主 要是吸氧腐蚀 • D．常温下，置于空气中的金属主要发生化 学腐蚀
• 二、金属的电化学防护 • 1．牺牲阳极的阴极保护法 • 这种方法通常是在被保护的钢铁设备(如锅 炉内壁、船体外壳等)上装上若干________， 作原电池的________，不断遭受腐蚀，定 期拆换，而作为________的________被保 护了下来。
• 2．外加电流的阴极保护法 • 这种方法是将被保护的钢铁设备(如钢闸门) 作为________，用惰性电极________，两 者均存在于________里，接上________。 通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设 备，使钢铁表面产生负电荷(电子)的积累， 抑制了钢铁发生失去电子的作用(氧化反应)， 从而防止了钢铁的腐蚀。 • 除电化学防腐蚀外，常用的金属防腐蚀方 法还有： • (1)改变金属的内部结构，使金属性质改变， 成为耐腐蚀的合金，如不锈钢等。
• 3．金属腐蚀的本质 • 金属腐蚀的本质，是 ________________________的过程。也就 是说，金属腐蚀的本质是金属发生了 ________。
• 4．金属腐蚀的类型 • 由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的 情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化 学腐蚀。 • (1)化学腐蚀 • ________跟接触到的________(如O2、Cl2、 SO2等)或________(如石油)等直接发生化学 反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。化学腐 蚀的速度随温度升高而________。 • (2)电化学腐蚀 • ________跟________接触时，会发生 ________，比较活泼的金属失去电子而被
定义
条件 本质
金属 腐蚀
化学腐蚀
电化学腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 (氧化)
现象 金属被腐蚀(氧化)
金属与接触到的物质 钢铁在潮湿的空气中 实例 (如O2、Cl2、SO2等) 被腐蚀 直接发生化学反应 实质 始终都是金属原子失去电子被氧化而损耗； 与联 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电 系 化学腐蚀更普遍，危害更大，腐蚀速率更快
• (2)钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质 溶液________或呈________并溶有 ________时，将会发生吸氧腐蚀。有关化 学反应如下： • 负极：________(________反应) • 正极：________(________反应) • 总反应方程式：________ • 又________＝4Fe(OH)3 • 2Fe(OH)3＝________ • 吸氧腐蚀也会有铁锈生成。
• [答案] (1)吸氧腐蚀 铁锅是铁合金，其中 含碳，铁锅中的铁和碳就会和表面残留的 强电解质NaCl的水溶液形成许多微小的原 电池发生电化学腐蚀，并且NaCl溶液呈中 性，所以发生的是电化学腐蚀中的吸氧腐 蚀 • (2)2Fe－4e－＝2Fe2＋ 2H2O＋O2＋4e－＝ 4OH－ 2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2、 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 2Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(x－3)H2O
金属腐 蚀 化学腐蚀 金属与接触到的干燥气 体(如O2、Cl2、SO2等)或 非电解质液体(如石油)等 直接发生化学反应而引 起的腐蚀 金属与干燥气体或非电 解质溶液等直接接触 无电流产生 电化学腐蚀 不纯的金属与电解质溶 液接触时，会发生原电 池反应，较活泼的金属 失去电子而被氧化的腐 蚀 不纯金属或合金与电解 质溶液接触 有微弱电流产生
• 第四节 金属的电化学腐蚀与防护
• 1．了解金属腐蚀及其危害。 • 2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 • 3．了解金属防护的一般方法，特别是电化 学防护的方法。
• 一、金属的电化学腐蚀 • 1．金属的腐蚀 • 金属的腐蚀是指________与周围接触到的 ________物质发生________而引起损耗的 现象。 • 2．金属腐蚀后的特征 • 金属被腐蚀后，在________、________以 及________等方面都成的 Fe(OH)2被O2氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3脱 去一部分水就生成Fe2O3·xH2O，它就是铁 锈的主要成分。
• (2)钢铁吸氧腐蚀的原理： • 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面 凝结一层溶解有氧气的水膜，它与钢铁中 的碳和铁形成了原电池。这些微小的原电 池遍布钢铁表面。 • 负极(Fe)：2Fe－4e－＝2Fe2＋(氧化反应) • 正极(C)：2H2O＋O2＋4e－＝4OH－(还原反 应) • 总反应：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2 • Fe(OH)2继续与空气中的O2作用，生成 Fe(OH)3，再生成铁锈。
• 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 • 2Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
• (3)析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较：
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件
正极反应 负极反应
水膜酸性较强
2H＋＋2e－＝ H2↑ Fe－2e－＝Fe2＋
水膜的酸性很弱 或呈中性 2H2O＋O2＋4e－ ＝4OH－ 2Fe－4e－＝2Fe2
• 2.电化学腐蚀的种类和原理 • (1)钢铁析氢腐蚀的原理： • 由于在腐蚀过程中不断有H2放出，所以叫 做析氢腐蚀。
• ①形成条件：钢铁在潮湿的空气中表面形 成一层水膜，水膜又溶解了CO2、SO2、H2S 等气体，使水膜中含有一定量的H＋，产生 过程如下：H2O， H＋＋OH－，H2O＋CO2 H2CO3，H＋＋HCO3-等。 • ②钢铁析氢腐蚀的原理分析：钢铁、少量 的碳和酸性水膜构成了原电池。反应如下： • 负极(Fe)：Fe－2e－＝Fe2＋(氧化反应) • 正极(C)：2H＋＋2e－＝H2↑(还原反应) • 总反应：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
• [点评] 钢铁的腐蚀大部分属于电化学腐蚀， 其中，吸氧腐蚀占主要部分，当发生吸氧 腐蚀时，
• 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 • 2Fe(OH)3＝Fe2O3＋3H2O
• 当溶液的酸性较强时，则发生析氢腐蚀： • CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCO3-
• Fe(HCO3)2经双水解、空气氧化、风吹日晒 得Fe2O3。
＋
Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓ 溶液中的其他 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 反应 2Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(3－ x)H2O
• 说明：①由于在通常情况下，金属表面不 会遇到酸性较强的溶液，所以吸氧腐蚀是 金属腐蚀的主要形式，而且析氢腐蚀最终 也会被吸氧腐蚀所代替。 • ②电化学腐蚀中吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普 遍，在金属活动顺序中位于氢前面和氢之 后的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金 属活动顺序表中位于氢前面的金属才可能 发生析氢腐蚀。
• 1.金属的腐蚀 • (1)金属腐蚀的概念：金属的腐蚀指的是金 属与周围接触到的气体或液体发生氧化还 原反应而引起损耗的现象。 • (2)实质：是金属原子失去电子被氧化的过 程，其反应(M代表金属元素)为： • M－ne－＝Mn＋
• (3)金属腐蚀的分类与比较： • 由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的 情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化 学腐蚀。
• (2)加保护层，如采用加保护层，如采用 _______________________等方法使金属与 空气、水等物质隔离，以防金属氧化腐蚀。 • 答案： • 一、1.金属或合金 气体或液体 氧化还原 反应 • 2．外形 色泽 机械性能 • 3．金属原子失去电子变成阳离子 氧化反 应 • 4．(1)金属 干燥气体 非电解质液体 加 快 (2)不纯的金属 电解质溶液 原电池 反应
• 以下现象与电化学腐蚀无关的是 ( ) • A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜 绿 • B．生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 • C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生 铁锈 • D．银质奖牌(纯银制成)久置后表面变暗
• [解析] 解答本题应注意形成电化学腐蚀的 条件，抓住 不同的电极及电解质溶液，即 可选择正确答案。 • 黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀时，被腐 蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜， 故黄铜制作的铜锣不易产生铜绿，A项正确； 生铁中含有较多的碳，比纯铁芯在电解质 作用下更容易形成原电池，也更容易生锈， B项正确；铁质器件附有铜配件时，在接触 电解质溶液时，
• 5．电化学腐蚀 • (1)钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质 溶液酸性较强时，将发生析氢腐蚀。 ________是负极，________是正极。有关 化学反应如下： • 负极：________(________反应) • 正极：________(________反应) • 总反应方程式：________ • 又________＝4Fe(OH)3 • 2Fe(OH)3＝________ • Fe2O3·xH2O是铁锈的主要成分。
• • • • • • • • • • •
5．(1)铁 碳 Fe－2e－＝Fe2＋ 氧化 2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－ 还原 Fe＋2H2O＝Fe(OH)2＋H2↑ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O (2)酸性很弱 中性 一定量的氧气 2Fe－4e－＝2Fe2＋ 氧化 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 还原 2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O