化学反应与能量转化解析
化学反应动力学与能量转化
化学反应动力学与能量转化化学反应动力学是研究化学反应速度、反应机理及其影响因素的学科，是化学的一个重要分支。
在化学反应中，粒子在发生相互作用和互相转化的过程中，会产生能量的转化，这是化学反应动力学与能量转化之间密切联系的关系。
动力学原理及其关系化学反应动力学的基本原理是反应速率定律。
在化学反应中，反应速率取决于反应物浓度、温度、反应物的物理状态、催化剂等影响因素。
另外，反应速率随着反应过程的进行会随着反应物的浓度下降而逐渐降低。
当反应物在反应过程中发生转化时，能量也会发生转化。
在化学反应中，能量的转化形式多种多样，包括内能和热能的转化。
热能转化是化学反应中最常见的一种能量转化形式，而内能转化则涉及到了反应物分子内部的能量转化。
能量转化的形式会影响化学反应的动力学过程。
反应速率与能量转化的关系反应速率与化学反应中产生的热能和内能密切相关，反应速率快的反应往往会伴随着能量的瞬间释放。
因此，反应速率与反应物分子的热运动和相互作用密切相关。
在反应物浓度一定的情况下，温度升高化学反应速率也会相应增加，这是因为温度升高后反应物分子热运动加剧，反应活性中心数目增加，反应物分子间的相互作用更加激烈，从而使得反应速率加快。
与此类似，在催化反应过程中，催化剂通过降低反应物分子间的活化能使得反应路径更加容易进行，这样就会加速反应速率。
催化剂的这一作用可以解释为一种能量转化过程，即催化剂通过转化吸附分子的内能或化学键能来促进化学反应的进行。
化学反应动力学与能量转化的应用化学反应动力学与能量转化知识在工业和生命科学等领域得到广泛应用。
在工业生产中，通过研究和控制反应动力学，可以制造出性能更好、用途更广泛的化学产品，同时可以研究工业化学过程的安全性和环境污染的影响。
生命科学领域，反应动力学和能量转化研究则更注重反应机理，从分子水平探究化学反应的过程和规律，研究生物分子如何转化能量。
比如，关于新药开发中，研究动力学可以帮助科学家了解药物在体内的转化速率、代谢率等参数，从而帮助优化药物结构和用途。
化学化学反应与能量变化试题答案及解析
化学化学反应与能量变化试题答案及解析1.已知热化学方程式：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH1＝－483.6 kJ/mol则对于热化学方程式：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH2下列说法正确的是()A．热化学方程式中化学计量数表示分子个数B．该反应的ΔH2＝＋483.6 kJ/molC．|ΔH2|<|ΔH1|D．|ΔH2|>|ΔH1|【答案】D【解析】热化学方程式中化学计量数只代表物质的量，不代表分子数，A错误；据题意知：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH3＝＋483.6 kJ/mol，H2O(g)→H2O(l)还要放热，所以B错误；因2mol H2O(l)的能量比2 mol H2O(g)的能量低，因此二者均分解生成2 mol H2(g)和1 mol O2(g)所吸收的热量|ΔH2|>|ΔH3|＝|ΔH1|，故D项正确。
2.下表中列出了25℃、101kPa时一些物质的燃烧热数据已知键能：C—H键：413.4 kJ/mol、H—H键：436.0 kJ/mol。
则下列叙述正确的是A．C≡C键能为796.0 kJ/molB．C—H键键长小于H—H键C．2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=﹣571.6 kJ/molD．2CH4(g)=C2H2(g) +3H2(g) △H=﹣376.4 kJ/mol【答案】A【解析】B.由于C原子半径比H大，所以C—H键键长大于H—H键。
错误。
C. H2燃烧热285.8kJ/mol是指1mol H2完全燃烧产生稳定的化合物时放出的热量。
H2O的稳定状态为液态。
正确的应该为2H2(g) +O2(g)= 2H2O(l) △H=﹣571.6 kJ/mol.错误。
D.假设反应2CH4(g)= C2H2(g) +3H2(g)的反应热为△H，则根据盖斯定律可得－2×890.3=△H-1299.6-3×285.8。
化学反应动力学中的能量转化过程
化学反应动力学中的能量转化过程在化学反应中，能量的转化是一个必不可少的过程。
能量转化过程包括吸收和释放能量，这对于了解反应的速率和机制非常重要。
本文将详细探讨化学反应动力学中的能量转化过程，并介绍一些常见的能量转化反应。
在化学反应中，能量转化通常涉及两个主要方面：反应的活化能和反应的热力学能。
首先，让我们来了解一下反应的活化能。
活化能是指反应物分子必须达到的能量状态，才能进入反应过渡态，并开始转变为产物。
反应物分子之间的化学键需要被打破，并形成新的化学键。
这一过程需要克服化学键的能量吸收，才能使反应体系进入高能状态。
活化能的大小决定了反应达到过渡态的难易程度。
一个反应的速率取决于该反应的活化能的大小。
反应的活化能与反应物分子的反应性质有关。
一般来说，反应物分子是通过碰撞来进行反应的。
高能量的碰撞可以使反应物分子进入过渡态，从而发生反应。
反应物分子的反应性质如分子的形状、键的强度等都会影响活化能的大小。
一种常见的方法是通过引入催化剂来降低反应的活化能。
催化剂可以提供一个替代反应路径，使反应过渡态能够更容易地达到。
这样一来，反应物分子就能更容易地进入反应过渡态，从而提高反应速率。
其次，让我们来了解一下反应的热力学能。
热力学能包括反应的内能和熵变。
内能是反应物和产物之间的相对能量差异。
一个反应的热力学能决定了反应是否自发进行。
如果一个反应的热力学能为负，则反应是放热反应，反之则是吸热反应。
熵变是指反应过程中系统的混乱程度的变化。
一个反应的熵变可以通过统计系统的微观状态来计算。
一般来说，分子的混乱程度越高，熵变就越大。
一个反应的熵变可以影响反应的自发性。
熵增加的反应更有可能自发进行。
热力学能和活化能之间有着密切的联系。
活化能是进入反应过渡态所需的能量，而热力学能是反应物和产物之间的相对能量差异。
一个反应的速率取决于活化能和热力学能之间的平衡。
换句话说，反应物需要克服活化能才能进入过渡态，但活化能不能太高，否则反应速率将非常缓慢。
《化学反应与能量变化》知识点
《化学反应与能量变化》知识点化学反应是物质间相互作用的过程，这一过程可以使物质的成分和性质发生改变。
每一种化学反应都會涉及到能量变化，能量的产生和消耗，是影响化学反应过程的主要因素之一。
本文将深入探讨化学反应与能量变化的关系。
一、化学反应中的能量变化化学反应中会有所谓的反应热、放热和吸热等反应现象。
热量在化学反应中的作用非常重要，因为它决定着反应的方向和速率。
反应热是指在常压下，化学反应过程中释放或吸收的热量，一般用化学符号ΔH表示。
反应热可以是负数，表示反应释放热量；也可以是正数，表示反应吸收热量。
当化学反应放热时，ΔH是负数，称作放热反应或自发反应；当放热反应很强烈时，会产生爆炸、火花等现象。
反之，当化学反应吸热时，ΔH是正数，称作吸热反应或非自发反应。
吸热反应需要在一定的条件下才能进行，例如加热、分解、电解等。
二、化学反应的热化学计算化学反应的热化学计算是指利用热量平衡原则计算化学反应过程中的各种热量变化量。
在热化学计算中，常用的计算方法有热容法和焓变法。
热容法是指通过测量各个化学物质的热容和温度变化，推导出反应热的计算方法。
它的计算过程虽然简单，但它不太适合于反应系统发生状态变化的情况。
焓变法是热化学计算中的另外一种主要方法。
通过测定反应前后各种化学物质的标准热焓，用热力学第一定律计算合成或分解反应过程中的焓变，推导出反应热的计算方法。
它的计算过程需要一定的复杂化学物质的相关数据，可靠性比较高。
三、热力学法则和能量转化热力学法则是指在化学反应中，物质间能量的转化满足一些基本的规则。
其中比较知名的热力学法则包括热力学第一定律和第二定律。
热力学第一定律是能量守恒的规律，在化学反应中能量始终守恒，既不会减少，也不会增加。
因此，我们在计算反应热的过程中要确保能量的平衡性。
热力学第二定律是指物理过程从高能状态向低能状态不可逆的趋向。
在化学反应过程中，能量的转化同样也是不可逆的，化学反应只能进行到能量平衡的状态。
第二章 化学反应与能量变化(知识点总结)
第二章 化学反应与能量变化 班级 姓名 第一节 化学能与热能1、化学反应的本质：旧化学键的断裂，新化学键的生成过程。
化学键的断裂需要吸收能量，化学键的形成会释放能量。
任何化学反应都会伴随着能量的变化。
①放出能量的反应：反应物的总能量 ＞ 生成物的总能量②吸收能量的反应：反应物的总能量 ＜ 生成物的总能量2、能量守恒定律：一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，转化的途径和能量形式可以不同，但是体系包含的总能量不变。
化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化，即吸热或者放热。
3、常见的放热反应：①所有的燃烧反应；②酸碱中和反应；③活泼金属与酸（或水）的反应；④绝大多数的化合反应；⑤自然氧化（如食物腐败）。
常见的的吸热反应：①铵盐和碱的反应；②绝大多数的分解反应。
第二节 化学能与电能1、一次能源：直接从自然界取得的能源。
如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。
二次能源：一次能源经过加工，转换得到的能源。
如电力、蒸汽等。
2、原电池：将化学能转化为电能的装置。
右图是铜锌原电池的装置图。
①锌片（负极反应）：22Zn e Zn -+-=，发生氧化反应；铜片（正极反应）：222H e H +-+=↑，发生还原反应。
总反应：Zn+2H +＝Zn 2++H 2↑②该装置中，电子由锌片出发，通过导线到铜片，电流由铜片出发，经过导线到锌片。
③该装置中的能量变化：化学能转化为电能。
④由活泼性不同的两种金属组成的原电池中，一般比较活泼的金属作原电池的负极（发生氧化反应），相对较不活泼的金属作原电池的正极（发生还原反应，正极电极本身不反应！）。
⑤构成原电池的四个条件：1、自发的氧化还原反应；2、活泼性不同的两个电极（导体）；3、有电解质溶液；4、形成闭合回路。
第三节 化学反应速率和限度1、化学反应速率：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。
浓度常以mol/L 为单位，时间常以min 或s 为单位。
2023年高一化学寒假复习第六章 化学反应与能量 第一节 化学反应与能量变化(解析版)
第六章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化【学习目标】1.知道化学反应可以实现化学能与热能的转化，认识吸热和放热反应。
2.能用化学键解释某些吸热反应和放热反应。
3.设计实验认识构成原电池的条件。
4.理解原电池的概念及工作原理，能正确判断原电池的正负极。
5.知道干电池、充电电池、燃料电池等化学电源的特点。
6.掌握构成电池的要素，了解不同电极材料对电池性能的影响。
7.能正确书写简单化学电源的电极反应式。
【基础知识】一、化学反应与热能1、实验探究（1）向Mg与稀盐酸反应的溶液中插入温度计，温度计显示的温度升高，说明该反应为放热反应。
（2）将20 g Ba(OH)2·8 H2O晶体粉末与10 g NH4Cl晶体混合放入烧杯中，将烧杯放在滴有几滴水的木片上。
用玻璃棒快速搅拌，闻到有刺激性气味时用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部感觉冰凉，烧杯与木片间有结冰现象，说明该反应为吸热反应。
2、放热反应与吸热反应(1)放热反应：释放热量的化学反应，如活泼金属与酸的反应，燃烧反应，中和反应等。
(2)吸热反应：吸收热量的化学反应，如氢氧化钡与氯化铵的反应，盐酸与碳酸氢钠的反应，灼热的炭与二氧化碳的反应。
3、化学反应存在能量变化的原因（1）从化学键的变化理解——主要原因（2）从物质储存化学能的角度理解宏观解释放热反应示意图吸热反应示意图化学反应 放出热量化学反应 吸收热量①放热反应可以看成是反应物所具有的 化学 能转化为 热 能释放出来。
②吸热反应可以看成是 热 能转化为 化学 能被生成物所“储存”。
4、人类对能源的利用 （1）利用的三个阶段柴草时期——树枝杂草 ↓化石能源时期—— 煤 、 石油 、 天然气 ↓多能源结构时期——太阳能、氢能、核能、海洋能、风能、地热能等（2）化石燃料利用过程中亟待解决的两方面问题 ①一是其短期内 不可再生 ，储量有限；②二是煤和石油产品燃烧排放的粉尘、 SO 2、NO x 、CO 等是大气污染物的主要来源。
化学反应中的能量变化知识点及例题解析
考点3化学反应中的能量变化一、反应热1、化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。
反应热用符号ΔH表示，单位一般采用kJ/mol。
当ΔH为负值为放热反应；当ΔH为正值为吸热反应。
测量反应热的仪器叫做量热计。
2、燃烧热：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
3、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热。
中学阶段主要讨论强酸和强碱的反应。
二、热化学方程式1、书写热反应方程式应注意的问题：(1)由于反应热的数值与反应的温度和压强有关，因此必须注明，不注明的是指101kPa和25℃时的数据。
(2)物质的聚集状态不同，反应热的数值不同，因此要注明物质的聚集状态。
(3)热化学方程式中的化学计量数为相应物质的物质的量，它可以是整数，也可以是分数。
2、书写热化学方程式的一般步骤(1)依据有关信息写出注明聚集状态的化学方程式，并配平。
(2)根据化学方程式中各物质的化学计量数计算相应的反应热的数值。
(3)如果为放热反应ΔH为负值，如果为吸热反应则ΔH为正值。
并写在第一步所得方程式的后面，中间用“；”隔开。
(4)如果题目另有要求，如反应燃料燃烧热的热化学方程式和有关中和热的热化学方程式，可将热化学方程式的化学计量数变换成分数。
三、中和热的测定1、测定前的准备工作(1)选择精密温度计（精确到0.10C），并进行校对（本实验温度要求精确到0.10C）。
(2)使用温度计要轻拿轻声放。
刚刚测量高温的温度计不可立即用水冲洗，以免破裂。
(3)测量溶液的温度应将温度计悬挂起来，使水银球处于溶液中间，不要靠在烧杯壁上或插到烧杯底部。
不可将温度计当搅拌棒使用。
2、要想提高中和热测定的准确性，实验时应注意的问题(1)作为量热器的仪器装置，其保温隔热的效果一定要好。
因此可用保温杯来做。
如果按教材中的方法做，一定要使小烧杯杯口与大烧杯杯口相平，这样可以减少热量损失。
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。
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表明了化学反应中的 变化和 变化。
如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 表示：2 mol 氢气和 1 mol 氧气反应生成 2 mol 液态水时
放出 571.6 kJ 的热量。
7
3．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)。
3．电解池
(1)构成条件
①有与
相连的两个电极。
②
(或
)。
③形成
。
(2)电极名称及电极反应(如图)
20
(3)电子和离子移动方向
①电子：从电源
流向电解池的
；从电解池的
流向电源的
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规律方法·解题指导
实验探究 中和反应的反应热的测定 1．测定原理
ΔH＝m酸＋m碱n·c·t终－t始 c＝4.18 J·g－1·℃－1＝4.18×10－3 kJ·g－1·℃－1；n 为生成 H2O 的物质的量。 2．装置如图(在横线上填出仪器的名称)
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3．注意事项
(1)碎泡沫塑料(或纸条)及泡沫塑料板的作用是
3
(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析
4
(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 (4)常见放热反应 ①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④ 金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。 (5)常见吸热反应 ①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离； ③Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应；④碳和水蒸气、C 和 CO2 的反应。
(1)化学反应中的两大变化： 变化和 变化。
(2)化学反应中的两大守恒： 守恒和 守恒。
(3)化学反应中的能量转化形式： 、光能、电能等。
通常主要表现为 的变化。
2．焓变、反应热
(1)定义：在
条件下进行的反应的
。
(2)符号： 。
(3)单位：
或
。
2
3．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。
5
4．盖斯定律
对于一个化学反应，无论是 完成，还是
完
成，其反应的焓变是 的。
如由A到B可以设计如下两个途径：
途径一：A→B(ΔH)
途径二：A→C→B(ΔH1＋ΔH2) 则焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为ΔH＝
。
6
考点二 热化学方程式
1．概念
表示参与化学反应的物质的
和
的关系
的化学方程式。
2．意义
化学反应与能量变化
第 1 讲 化学反应中的热效应
[考纲要求] 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、 反应热等概念。 3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热 的简单计算。
1
考点一 化学反应的焓变
1．化学反应中的能量变化
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考点三 中和热和燃烧热
比较项目
燃烧热
中和热
相 能量变化
反应
同点 ΔH
ΔH 0，单位：
不
反应物的量 mol (O2 的量 可பைடு நூலகம்是 1 mol，也可
不限)
能是 0.5 mol
同点
生成物的量
不限量
H2O 是 mol
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不 同 反应热 点 的含义
中强酸跟强
碱发生中和反应生
时， mol纯物质
成 完全燃烧生成稳定
。
(2)为保证酸、碱完全中和，常采用 稍稍过量。
(3)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是
,
不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是
。
15
思维模型 利用盖斯定律书写热化学方程式
16
反思感悟 应用盖斯定律进行简单计算 1当热化学方程式乘、除以某一个数时，ΔH也应乘、除以 同一个数；方程式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减 运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体 进行运算。 2将一个热化学方程式颠倒书写时，ΔH的符号也随之改 变，但数值不变。, 3在设计反应过程中，会遇到同一物质的三态固、液、气 的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放 热。 4根据物质燃烧放热数值计算Q放＝n可燃物×|ΔH|。
9
反思归纳 (1)热化学方程式表示已完成的数量，计算可逆反应的反 应热时要注意其不能进行到底。 (2)反应逆向进行时，其反应热数值不变，符号相反。 (3)“五看”法判断热化学方程式的正误： ①看方程式是否配平； ②看各物质的聚集状态是否正确； ③看ΔH的“＋”、“－”符号是否正确； ④看反应热的单位是否为kJ·mol－1； ⑤看反应热的数值与化学计量数是否对应。
mol H2O时
所释放的热量；不
的氧化物时所放出
同反应物的中和热
的热量；不同反应
大致相同，均约为
物，燃烧热不同
kJ·mol－1
12
反思归纳 (1)燃烧热是 1 mol 可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物所 放出的热量；如 C 生成的为 CO2，而不是 CO，H2 生成的 应为 H2O(l)而不是 H2O(g)。 (2)中和热是强酸强碱的稀溶液生成 1 mol H2O 放出的热量， 为 57.3 kJ·mol－1，弱酸弱碱电离时吸热，放出的热量小于 57.3 kJ，浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于 57.3 kJ。 (3)对于中和热、燃烧热，由于它们的反应放热是确定的，所 以描述中不带“－”，但其焓变还为负值。
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(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。
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第 2 节 电能转化为化学能——电解
[考纲要求] 1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程 式。 2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金 属腐蚀的措施。
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考点一 电解的原理
1．电解定义
在
作用下，电解质在两个电极上分别发生
和
的过程。
2．能量转化形式
转化为
。
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