高中化学反应中的能量变化重要知识点总结

高中化学反应中的能量变化重要知识点总结
高中化学反应中的能量变化重要知识点总结

高中化学58个考点精讲

3、化学反应中的能量变化

1.复习重点

了解化学反应中的能量变化

了解放热反应吸热反应

理解反应热燃烧热中和热及书写热反应方程式

2.难点聚焦

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。

(2)盐酸和氢氧化钠溶液的浓度的配制须准确,且氢氧化钠溶液的浓度须稍大于盐酸的浓度。为使测得的中和热更准确,所用盐酸和氢氧化钠溶液的浓度宜小不宜大。

(3)温度计的水银球部分要完全浸没在溶液中,而且要稳定一段时间后再读数,以提高所测温度的精度。

(4)实验操作时动作要快,以尽量减少热量的散失。

(5)为了减少实验误差,重复实验2~3次,数据取平均值。

注意事项:一、反应热的大小比较:比较反应热的大小,一般是在不同条件下(温度、压强、物质的聚集状态等)下的同一化学反应,或同一条件(温度、压强)下的同类化学反应之间进行。比较时要善于从同中求异,抓住其实质,从而顺利解决问题。影响反应热大小因素主要有以下几个方面。

1、热化学方程式中的化学计量数。如2mol氢气燃烧放出的热量是相同条件下1mol氢气燃烧时放出的2倍。

2、物质的聚集状态或晶体结构。如等量氢气燃烧生成液态水时放出的热量比生成气态水时放出的热量多。

3、化学键的强弱。如都由单质反应生成2mol的卤化氢时,由于HF、HCl、HBr、HI中的共价键依次减弱,所以放出的热量也依次减少。

二、盖斯定律的应用和有关燃烧热和中和热的计算

化学反应中反应热的大小与反应物、生成物的种类、量及聚集状态有关,与反应途径无关。根据能量守恒定律,无论反应是一步完成还是几步完成,只要反应的起始状态和终了状态确定,反应热就是个定值,这就是著名的盖斯定律。

3.例题精讲

【例1】已知在25℃,101kPa下,lgC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()

A.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);△H=-48.40kJ·mol-1

B.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=-5518kJ·mol-1

C.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=+5518kJ·mol-1

D.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=-48.40kJ·mol-1

【解析】根据题目条件,生成的水为液态,所以A错,1gC8H18燃烧后放出热量48.40kJ,故1molC8H18完全燃烧放出热量5518kJ,放热用“—”表示,故C错。【答案】B

【评析】热化学方程式的书写较难,书写时不能忽视反应物、生成物的状态,要注意系数与反应物的关系。

【关键词】反应热及热化学方程式的书写

【例2】在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是()

A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q2

B.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1;S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2

C.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1;C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2

D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q1;1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2。

【解析】A中,由于气态水转变为液态水要放出热量,所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多,

即Q2>Q1;B中,由于固态硫转变为气态硫要吸收热量,所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多,即Q1>Q2;C中,生成CO放热,因氧气过量会与CO反应也放出热量,

所以Q2>Q1,D中Q1=2Q2。【答案】AC

【评析】反应放出或吸收热量的多少,跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。

【关键词】反应热及热化学方程式的书写

【例3】炽热的炉膛内有反应:C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-392kJ/mol,往炉膛内通入水蒸气时,有如下反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=-282kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H=-241kJ/mol,由以上反应推断往炽热的炉膛内通入水蒸气时()

A.不能节省燃料,但能使炉火瞬间更旺

B.虽不能使炉火瞬间更旺,但可以节省燃料

C.既能使炉火瞬间更旺,又能节省燃料

D.既不能使炉火瞬间更旺,又不能节省燃料

【解析】本题应从两个方面考虑,一是能否使炉火瞬间更旺,由于往炉膛内通入水蒸气时,有如下反应发生:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),生成的CO和H2都是可燃性气体,故能使炉火瞬间更旺。二是能否节省燃料,根据盖斯定律,C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=-282kJ/mol,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H=-241kJ/mol,三个方程加合在一起即得总反应式C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-392kJ/mol,故与相同量的炭燃烧放出的热量相同,因此不能节省原料。【答案】A

【评析】要熟练掌握运用盖斯定律进行热量的计算。

【关键词】反应热及热化学方程式的书写/碳族元素

【例4】已知胆矾溶于水时,溶液温度降低。在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时,放出热量为Q1kJ,而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l);△H=+Q2kJ/mol,则Q1与Q2的关系是()

A.Q1>Q2

B.Q1<Q2

C.Q1=Q2

D.无法确定

【解析】由已知得CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l);△H=+Q(Q>0)……①,

CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq);△H=—Q1……②,

①—②得CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l);△H=Q1+Q,根据盖斯定律:Q1+Q=Q2,故D正确。【答案】D

【评析】解此类题目常把题给信息转化为热化学方程,然后根据盖斯定律可得出正确的结论。

【关键词】反应热及热化学方程式的书写/氧族元素

【例5】已知有a molC和b molO2(a>2b),充分反应后,将得到的可燃性物质提取后再次燃烧,充分反应。可燃性物质燃烧放出的热量有p%被m g、0℃的水吸收,使之沸腾。若已知1molC燃烧成CO2放出的热量为q J,试求1molC燃烧成CO所放出的热量约为多少?(c=4.2×103J/kg·℃)

【解析】根据题意可知,可燃性物质燃烧后放出热量为:

Q

cm t

p

m

p

J ==?

?

%

.()

42104。又知:

C O CO

bmol bmol bmol

CO C CO

bmol bmol bmol

+

??

+

?

22

2

2

2

点燃

高温

所以a molC和b molO2(a>2b)反应后,其可燃性物质的量为(a-2b)molC和2b molCO。若设1molCO燃烧成CO2放出的热量为x J,则可得出关系式:

()

a b q bx

m

p

-+=?

2242104

.

解得:()

x

m

p

a b q b J

=?--

?

?

?

?

?

?

421022

4

.()

若设所求1molC燃烧成CO放出的热量为y J,则由下列热化学方程式:

mol

J y

H

g

CO

g

O

s

C/

);

(

)

(

2

1

)

(

2

2

-

=

?

=

+①

mol

J x

H

g

CO

g

O

g

CO/

);

(

)

(

2

1

)

(

2

2

-

=

?

=

+②

mol

J q

H

g

CO

g

O

s

C/

);

(

)

(

)

(

2

2

-

=

?

=

+③

就不难发现:①式=③式-②式,即为题目所求。故可推知:

y q x

=-

()

=-

?--

=

-?

q

m

p

a b q

b

J

aqp m

bp

J

42102

2

4210

2

4

4

.

()

.

()

【答案】(aqp-4.2×104m)/2bp J

【评析】本题是一道物理、化学相互交叉渗透的综合计算题,难度大。因此,解决这类问题的关键在于分析题意,挖掘题中隐含着的重要信息(即热化学方程式有加合性),弄清该题中所涉及的两个过程,即物理过程与化学过程,并求出联系这两个过程的纽带——热量(Q)。然后正确运用所学物理、化学的有关基础知识,则题中的问题便可迎刃而解。【关键词】反应热及热化学方程式的书写/碳族元素

【例6】接触法制硫酸的流程可表示如下:

问:(1)热交换器在制硫酸的过程中有何重要作用?

(2)若以T1、T2、T3、T4分别表示进出热交换器的气体温度,且T1=80℃,T3=600℃、T4=250℃,求进入接触室后的SO2、O2混合气体的温度T2(设进、出热交换器的气体的平均比热均为0.8kJ/(kg?℃))。

(3)假定每天进入接触室的混合气体为20t,问与不用热交换器相比较每年至少可节省多少吨含碳80%的优质煤?(已知煤的供热效率为20%,C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=-393kJ/mol)

【解析】(1)由沸腾炉导出的SO 2、O 2等气体的温度经除尘、去杂、洗涤等工艺处理后已大幅度下降,通过热交换器后气体的温度又得以提高,这有利于后续反应(即由SO 2合成SO 3)的进行。SO 2的氧化反应是放热反应,从接触室导出的SO 3等气体的温度已高达600℃以上,难以被浓硫酸吸收。通过热交换器后SO 3的温度下降了,这有利于提高浓硫酸对它的吸收效率。总而言之,热交换器在制H 2SO 4的过程中具有增效节能的作用。

(2)经过热交换器后,SO 2、O 2吸收的热量=cm 1(T 2-80℃),SO 3放出的热量=cm 2(600℃-250℃)。根据物理学原理及质量守恒定律可知,Q(吸)=Q(放),m 1=m 2,故cm 1(T 2-80℃)=cm 2(600℃-250℃),即T 2=430℃。

(3)若不使用热交换器,欲使80℃的SO 2、O 2预热到430℃,每年需提供的热量为20×103kg ×365×0.8kJ/(kg ?℃)×(430℃-80℃)=2.04×109kJ ,每千克优质煤供给的有效热量为5240kJ/kg ,使用热交换器后每年可节约优质煤的质量为:2.04×109kJ/(5240kJ/kg)=389.3t 。

【答案】(1)增效节能 (2)T 2=430℃ (3)389.3t

【评析】本题主要运用公式Q=cm Δt 考查化学反应中热效应的计算。

【关键词】反应热及热化学方程式的书写/氧族元素

4.实战演练

1.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是

( )

A.氯化钠

B.固体硝酸铵

C.固体氢氧化钠

D.生石灰 答案:B

2.含20.0NaOH 的稀溶液与稀盐酸反应,放出28.7kJ 的热量,表示该反应中和热的热化学方程式正确的是 ( )

A.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H 2O(l);ΔH=+28.7kJ/mol

B.1/2NaOH(aq)+1/2HCl(aq)=1/2NaCl(aq)+1/2H 2O(l);ΔH=-28.7kJ/mol

C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H 2O(l);ΔH=+57.4kJ/mol

D.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H 2O(l);ΔH=-57.4kJ/mol 答案:D

3.已知:CH 3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH 3COONa(aq)+H 2O △H=Q 1kJ /mol

21H 2SO 4(浓)+NaOH(aq)=2

1Na 2SO 4(aq)+H 2O(1) △H=Q 2kJ /mol HNO 3(aq)+KOH(aq)=KNO 3(aq)+H 2O(1) △H=Q 3kJ /mol

上述反应均为溶液中的反应,则Q 1、Q 2、Q 3的绝对值大小的关系为 ( )

A.Q 1=Q 2=Q 3

B.Q 2>Q 1>Q 3

C.Q 2>Q 3>Q 1

D.Q 2=Q 3>Q 1 答案:B

4.热化学方程式:S(g)+O 2(g)=SO 2(g);△H=-297.3kJ/mol ,分析下列说法中正确的是( )

A.S(g)+O 2(g)=SO 2(l);|△H|>297.3kJ/mol

B.1molSO 2的键能总和大于1molS 和1molO 2键能之和

C.S(g)+O 2(g)=SO 2(l);|△H|<297.3kJ/mol

D.1molSO 2的键能总和小于1molS 和1molO 2键能之和

答案:AB

5.将白磷隔绝空气加热到260℃可转变为红磷。以下说法正确的是 ( )

A.白磷转变为红磷是一个吸热过程

B.红磷比白磷稳定

C.白磷转变为红磷需外界提供引发反应的能量

D.白磷比红磷稳定 答案:BC

6.已知:CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l);△H =-890kJ/mol

CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g);△H =-282.5kJ/mol 。假如标准状况下由CH 4、CO 、CO 2组成的89.6升混和气体完全燃烧时能放出1010千焦的热量,并生成18克液态水,那么燃烧前混和气体中CO 占的体积百分含量约为

A.40%

B.50%

C.60%

D.70% 答案:B

(1)试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式_______________;

(2)计算该天然气中甲烷的体积分数___________________;

(3)由上表可总结出的近似规律是_____________________;

(4)根据(3)的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为_________kJ·mol -1。

答案:(1)2C2H6(g)+7O2(g)==4CO2(g)+6H2O(l);△H=—3119.6kJ/mol

(2)72.13% (3)烷烃分子中每增加一个CH2燃烧热平均增加645kJ/mol左右(4)6776

烧的热化学方程式中水为液态的水。

8.已知热化学方程式H+(aq)+OH-(aq)==H2O(1);△H=-57.3kJ/mol,问:

(1)常量滴定用0.025L0.10mol/L的强酸和强碱互相中和,则滴定过程中释放的热量为_________________kJ。(2)若中和后溶液体积为0.05L,又已知中和后的溶液的比热容为4.2×10-3kJ/(g·℃),且密度为1.0g/mL,则溶液温度升高_____________℃。

(3)由(2)说明为什么需要用0.5mol/L~1mol/L的强酸和强碱反应测定中和热?

答案:(1)0.14 (2)0.7 (3)根据(2)的计算可知,当溶液的浓度过小,释放的热量较少,且又是逐渐产生热量,故测定的中和热误差较大。若浓度过高,则溶液中阴、阳离子间的相互牵制较大,中和过程产生热量的一部分将补偿未电离分子离解所需要的热量,同样会造成较大的误差。

9.50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:

(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________。

(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_____________。

(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(4)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比较,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),但中和热应_________(填“相等”或“不相等”),简述理由_________________________________。

(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________;用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验,测得中和热的数值与57.3kJ/mol相比较会__________(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

答案:(1)环形玻璃搅拌器(2)减少实验过程中热量损失(3)偏小

(4)不相等,相等,因为中和热是指在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量,与酸碱用量无关(5)偏小偏小

10.一些盐的结晶水合物,在温度不太高时就有熔化现象,既熔溶于自身的结晶水中,又同时吸收热量,它们在塑料袋中经日晒能熔化,在日落后又可缓慢凝结而释放热量,用以调节室温,称为潜热材料。现有几种盐的水合晶体有关数据如下:

Na2S2O3·5H2O CaCl2·6H2O Na2SO4·10H2O Na2HPO4·12H2O 熔点℃40~50 29.92 32.38 35.1

熔化热(kJ/相对分子质量)49.7 37.3 77.0 100.1

(1)上述潜热材料中最适宜应用的两种盐是______、________________。

(2)实际应用时最常用的(根据来源和成本考虑)应该是_____________。

答案:(1)Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O (2)Na2SO4·10H2O

评析:熔点越低,越有利于盐吸收太阳能而熔化,故排除Na2S2O3·5H2O。进一步比较单位质量吸热效率:CaCl2·6H2O Na2SO4·10H2O Na2HPO4·12H2O

0.17kJ/g 0.24kJ/g 0.28kJ/g

很明显,Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O吸收率较高。又因前者比后者价廉而易获得。实际应选用Na2SO4。11.(1)肼(N2H4)和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O(g),已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量,其热化学方程式为。

(2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学反应方程式为;又知H2O(l)H2O(g);△H=+44kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时,放出的热量是kJ。

(3)已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应:2A+B==C+3D+4E。现将相对分子质量为M的A气体m g和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后,有少量液滴生成;在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×105Pa和1.01×106Pa,又测得反应共放出Q kJ热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式____________________________________________。

答案:(1)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1136kJ/mol

(2)B 2H 6(g )+3O 2(g )=B 2O 3(s )+3H 2O (l );△H =-2165kJ/mol 1016.5kJ

(3)2A(g)+B(g)==C(g)+3D(l)+4E(g);mol QkJ m

M H /2-=? 评析:(3)中由反应前后的压强之比为3:5可推测反应后D 的状态为液态。

12.已知下列热化学方程式的热效应:

(1)Fe 2O 3(s )+3CO (g )=2Fe (s )+3CO 2(g );△H 1=-26.7kJ/mol

(2)3Fe 2O 3(s )+CO (g )=2Fe 3O 4(s )+CO 2(g );△H 2=-50.75kJ/mol

(3)Fe 3O 4(s )+CO (g )=3FeO (s )十CO 2(g );△H 3=-36.5kJ/mol

不用查表,计算下列反应的△H 。FeO (s )+CO (g )=Fe (s )+CO 2(g ) 答案:7.28kJ/mol

评析:由盖斯定律得所求方程的反应热为{()()[]()32312

1--?}/3。 13.某石油液化气由丙烷和丁烷组成,其质量分数分别为80%和20%。它们燃烧的热化学方程式分别为:C 3H 8(g)+5O 2(g)==3CO 2(g)+4H 2O(1);△H =-2200kJ /mol ;

C 4H 10(g)+2

13O 2(g)==4CO 2(g)+5H 2O(1);△H =-2900kJ /mol 。有一质量为0.80kg 、容积为4.0L 的铝壶,将一壶20℃的水烧开需消耗液化石油气0.056kg ,试计算该燃料的利用率。[已知水的比热为4.2kJ /(kg ·℃),铝的比热为0.88kJ /(kg ·℃)] 答案:50%

评析:1.0kg 石油气完全燃烧释放的热量为:58

290010%20144220010%80133???+???=5×104kJ 将水烧开所需热量为:Q=cm (t-t 0)=(4.2×4.0+0.88×0.80)×(100-20)=1 400(kJ) 所以,燃料的利用率为:0.056kg

kg kJ 105kJ 14004???×100%=50% 14.已知C(s 、金刚石)+O 2==CO 2(g);ΔH=-395.4kJ/mol ,C(s 、石墨)+O 2==CO 2(g);ΔH=-393.5kJ/mol 。且知石墨的密度大于金刚石。

(1)石墨和金刚石相比,____的稳定性更大,石墨转化为金刚石的热化学方程式为____________。

(2)石墨中C-C 键键能______金刚石中C-C 键键能。石墨的熔点______金刚石(均填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)理论上能否用石墨合成金刚石?____,若能,需要的条件是___________。

答案:(1)石墨 C(s 、石墨)== C(s 、金刚石);ΔH=1.9kJ/mol (2)大于 大于

(3)能 隔绝空气高温高压

评析:由于石墨转化为金刚石为吸热反应,故等量的石墨和金刚石相比,金刚石所具有的能量高,键能小,熔点低。

15.物质的生成热可定义为:由稳定单质生成1mol 物质所放出的热量,如CO 2气体的生成热就是1molC 完全燃烧生成CO

则1kg 葡萄糖在人体内完全氧化生成CO 2气体和液态水,最多可提供______kJ 能量。

答案:15640kJ

评析:根据生成热的定义得下面三个方程:6C(s)+3O 2(g)+6H 2(g)=C 6H 12O 6(s);ΔH=-1259.8kJ/mol ……①,C(s)+O 2(g)=CO 2(g);ΔH=-393.5kJ/mol ……②;O 2(g)+2H 2(g)=2H 2O(l)……③,联立求解即得。

【小结】全面了解化学反应,除要知道反应物和生成物之外,还需要研究化学反应发生的条件,应用化学反应,一方面是为了获得新物质,有时更重要的是要利用化学反应中的热变化,而放热反应和吸热反应是化学反应中最常见的能量变化,因此我们要了解一些常见的吸热反应和放热反应。

依据热化学方程式进行有关计算,其关键是把反应热看作为“生成热”,按一般化学方程式的计算要求进行即可,但多数题目偏重于对方法技巧的考查。

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《化学反应与能量变化》教案

《化学反应与能量变化》教案 一、教学目标: 知识与技能 1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系 3、了解反应热和焓变的含义 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式 过程与方法 1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法 2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力 情感态度与价值观 激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点 二、教学重难点: 重点:化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写 难点:焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写 三、教学方法: 教学中充分利用多媒体演示实验、实物感知、图表数据分析和多媒体计算机辅助教学等手段,充分调动学生的参与意识,注意利用图示的方式将抽象的内容形象化。师生共同创设一种民主、和谐、生动活泼的教学氛围,使学生敢于参与教学过程,敢于提出问题,敢于真正成为课堂的主人。 四、教学程序:

五、板书设计 第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化 一、反应热焓变 1、定义:恒压条件下,反应的热效应等于焓变 2、符号:△H 3、单位:kJ/mol或kJmol-1 4、反应热表示方法:△H为“+”或△H>0时为吸热反应;△H为“一”或△H <0时为放热反应。 5、△H计算的三种表达式: (1) △H == 化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量 (2) △H == 生成的总能量–反应物的总能量 (3) △H == 反应物的键能之和–生成物的键能之和 二、热化学方程式(thermochemical equation) 1.定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。2.书写热化学方程式的注意事项: 4.热化学方程式的应用 六、教学反思: 本节课采用教师提问或学生互相交流的方式创设问题情境,学生以小组为单位进行讨论。这种方式既调动了学生的积极性又增加了内容的趣味性,激发了学生的集体荣誉感,培养了学生交流与合作的能力。学生们主动、积极地参与到活动中来,自由地表达着自己的观点,由此获得了成功的快乐和合作的愉悦。既符合化学学科的特点,也符合学生的心理和思维发展的特点。我认为本节最大的亮点是通过恰当的设计和引导,让学生在实验探究中提高学习兴趣,并轻松的获得知识,还启迪了学生的思维、培养了学生的动手能力和创新能力。让学生在实践中学会交流,学会合作,并认识到合作是学习的有效途径。更重要的是,给学生提供了充分展示自己的机会,实现了课堂围绕学生为中心的教学活动,真正体现了学生的主体地位,大大激发学生学习的积极性。

化学反应与能量变化总结

化学反应与能量变化单元总结 一、“串联电池”两大题型的解题攻略 原电池和电解池统称为电池,将多个电池串联在一起,综合考查电化学知识是近年来高考命题的热点,该类题目能够考查考生对解题方法的掌握情况,需要考生具有缜密的思维能力及巧妙的数据处理能力。 这类题目对知识点的考查主要包括以下方面:电极名称的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化、电解后电解质溶液的恢复及运用电子守恒处理相关数据等。正确判断电池种类和灵活运用整个电路中各个电池工作时各电极上转移电子数目相等是解决多池“串联”试题相关问题的关键。 二、“串联”类电池的解题流程 题型一:电解池与电解池的“串联”——有外接电源型 与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极。 下图装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。符合上述实验结果的盐溶液是( )。

选项X Y A MgSO4CuSO4 B AgNO3Pb(NO3)2 C FeSO4Al2(SO4)3 D CuSO4AgNO3 A项中当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项中,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项中,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极质量大于b极质量,错误。 B 题型二:原电池与电解池的“串联”——无外接电源型 多个电池“串联”在一起,但没有外接直流电源,其中一个装置是原电池,装置中两个电极活泼性差异较大的装置为原电池,较活泼的作负极,其余均为电解池。 烧杯甲中盛有0.1 mol·L-1的H2SO4溶液,烧杯乙中盛有0.1 mol·L-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量),装置如图所示,下列说法不正确 的是( )。 ... A.甲中Fe极质量减少,C极有气体产生

高二化学原电池知识点总结

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移 不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电 路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极 之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生 有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还 原反应分别在两个电极上进行。 ?原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池, 但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 ?电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 ?电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ?原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (1)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意: ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H2O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。

《化学反应与能量的变化》教案

高中化学选修四第一章 第一节《化学反应与能量的变化》 [教学目标]: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收 是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的含义; 4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。 [重点、难点]:1、化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写; 2、△H的“+”与“-”。 [教学过程]: [引入]能量是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源 之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化 学反应中的能量变化,就显得极为重要。 引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考: (1)你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 (2)你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 [讲述]我们不仅要知道化学反应是吸热还是放热,还要会表示它。 [提问] 1、如何表示化学反应热? 2、△H(焓变)所表示的意义? 3、用△H(焓变)如何表示放热还是吸热呢? 【查阅资料和课本讨论后口述】

△H(焓变)即化学反应过程中所吸收或放出的热量 △H(焓变)=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-应物的总能量单位:kJ/mol △ H(焓变)〉0表示吸热反应 H(焓变)〈0表示放热 【引导】现在大家看到的都是直观和表面的信息,有没有更深层次的信息?或者我们将得到的信息稍稍处理一下,能否得到更有价值的信息呢? [板书]一、反应热焓变 1、概念:化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或转换成相应的 热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号:ΔH,单位:kJ/mol 或 kJ?mol-1 2、反应热的表示方法: 反应热用ΔH表示,其实是从体系的角度分析的。 放热反应:体系环境,体系将能量释放给环境,体系的能量降低,因此,放热反应的ΔH<0,为“-” 吸热反应:环境体系,体系吸收了环境的能量,体系的能量升高,因此, 吸热反应的ΔH>0,为“+” 化学变化过程中的能量变化见下图: 3、反应热与化学键键能的关系 能量 能量

高中电化学基础知识总结

高中电化学知识总结 一、原电池 1、装置特点:化学能转化为电能。 形成条件: (1)两个活泼性不同的电极(存在电势差); (2)电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); (3)形成闭合回路(或在溶液中接触) (4)负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应(“富”“养”)。 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应(“挣”“还”)。(5)常见的电池原理 ①铜锌原电池 电解质溶液:ZnSO4溶液 负极:氧化反应 Zn-2e-=Zn2+ 正极:还原反应 2H++2e-=2H2↑ 总反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ②锰干电池 电解质溶液:糊状的NH4Cl 负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2NH4++2e-=2NH3+H2↑ 总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑ ③铅蓄电池 电解液:H2SO4溶液 正极(PbO2):PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O 负极(Pb):Pb+SO42--2e-=PbSO4 总反应:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O

④燃料电池 原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。负极:2H2+2OH--4e-=4H2O ; 正极:O2+2H2O+4e-=4OH- 氢氧燃料电池:总反应:O2 +2H2 =2H2O

二、电解池 1、电解池:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。 (1)装置特点:电能转化为化学能。 (2)形成条件 ①与电源本连的两个电极; ②电解质溶液(或熔化的电解质) ③形成闭合回路。 2、电极分类 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。 3、电极反应的顺序 ①原理:谁还原性或氧化性强谁先放电(发生氧化还原反应) ②阳极离子放电顺序: S2->I->Br->Cl->OH->SO42-(含氧酸根)>F-(“刘殿秀录用亲娘刘四”) 阴极阳离子的电子 Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+(金属活动性的反方向) ③电子流向:阳极至阴极 ④阳极:失去电子,氧化反应阴极:得到电子,还原反应 4、常见的电解池原理 (1)CuSO4溶液的电解池 正极:4OH--4e-=2H2O +O2 负极:Cu2++2e-=Cu 总反应:2CuSO4+2H2O==2Cu+2H2SO4+O2↑ (2)精炼铜的电解池 粗铜板作阳极,与直流电源正极相连;纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO4 (加一定量H2SO4)作电解液。 阴极:Cu2++2e-=Cu阳极:Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+ 阳极泥:含Ag、Au等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO4浓度基本不变 电解铜的特点:纯度高、导电性好。 (3)电解食盐水 现象:阴极上有气泡;阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI变蓝;

第一章第一节化学反应与能量的变化练习

《化学反应及其能量变化》试卷 一、选择题(下列各题只有1-2个选项符合题意。每小题4分) 1、1、下列变化必须加入氧化剂才能实现的是 (A). CuO→CuSO4 ( B). CO2→CO (C). KClO3→O2 (D). Fe→Fe3O4 2、2、硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL 0.100 mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL (标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32-将转化成 (A).S2-(B).S (C).SO32-(D).SO42- 3、某无色透明的酸性溶液中能大量共存的一组离子是 (A).NH4+、NO3-、Fe2+、Cl-(B).Na+、HS-、K+、SO42- (C).MnO4-、K+、SO42-、Na+(D).Mg2+、Al3+、SO42-、NO3- 4.已知在某温度时发生如下三个反应: (1)C+CO2=2CO (2)C+H2O=CO+H2 (3)CO+H2O=CO2+H2 据此判断,该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是: (A).CO>C>H2(B).C>CO>H2 (C).C>H2>CO (D).CO>H2>C 5.在一定条件下,氯气与碘单质以等物质的量进行反应,可得到一种红棕色液体ICl,ICl 有很强的氧化性,ICl跟Zn、H2O反应的化学方程式如下 2ICl+2Zn=ZnCl2+Znl2ICl+H2O=HCl+HIO 下列关于ICl性质的叙述正确的是 (A).ZnCl2是氧化产物,又是还原产物 (B).ZnI2是氧化产物,又是还原产物 (C).ICl跟H2O的反应,ICl是氧化剂,H2O是还原剂 (D).ICl跟H2O的反应,是自身氧化还原反应 6.剧毒物氰化钠(NaCN)存在如下反应: 2NaCN+O2+2NaOH+2H2O→2Na2CO3+2NH3有关叙述正确的是 (A).氧气是氧化剂(B).水是还原剂 (C).氨是氧化产物(D).碳酸钠是氧化产物 7、在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑中,5mol水能还原的BrF3的物质的量为: (A).1mol (B).4/3mol (C).2mol (D).3mol 8.下列反应的离子方程式不正确的是: (B)铜片插入硝酸银溶液:Cu+Ag+=Cu2++Ag (D)硫氰化钾溶液加入三氯化铁溶液:Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+ 9、NaH是一种白色的离子晶体,其中钠为+1价,NaH与水反应放出氢气,下列叙述中,正确的是 (A).NaH在水中显酸性 (B).NaH中氢离子的电子排布与氦相同(C).NaH中氢离子半径比锂离子半径大 (D).NaH中氢离子可被还原成氢气

化学反应与能量的变化

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化(学案) 第一课时 【学习目标】: 1、使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式; 2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生的物质为基础的,能量的多少决定于反应物和生成物的质量; 3、了解反应热和焓变的含义。 【重、难点】: 1、化学反应中的能量变化, 2、对△H的“+”与“-”的理解。 【学习过程】: 一、反应热焓变 (一):反应能量变化与反应热 能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。 1.化学反应与能量变化的关系 任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是等的,在产生新物质的同时总是伴随着的变化。 即在一个化学反应中,同时遵守守恒和守恒两个基本定律。 2、化学反应中能量变化形式 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换,通常表现为热量的变化。 3、类型 (1)放热反应:即_____________的化学反应,其反应物的总能量____生成物的总能量。如:燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合、金属和酸的反应、铝热反应等都是放热反应。 (2)吸热反应:即_________的化学反应,其反应物的总能量____生成物的总能量。 如:H2还原CuO的反应,灼热的碳与二氧化碳反应,CaCO3分解等大多数分解反应,Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl的反应都是吸热反应。 说明:吸热反应特征是大多数反应过程需要持续加热,但有的不需要加热如: Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl固体反应, 放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。即反应的吸、放热与反应条件无关。 形成原因(图示) 从微观上分析: 从宏观上分析: 从宏观上分析: 预测生成 (二):反应热焓变

高中化学有关原电池知识点的总结

高中化学有关原电池知识点的总结 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有: (1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必须浸没在电解质溶液中; (3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。说明: ①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化

反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写(1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu-2e-=Cu2+正极:NO3- 4H+ 2e-=2H2O 2NO2↑再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,

化学反应中的能量变化专题复习

《氧化还原反应》知识回顾 【知识储备锦囊】 一.氧化还原反应概念 1.氧化还原反应:所含元素化合价 的反应;本质上是电子 的反应。 2.氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 (1)氧化剂:所含元素化合价________的反应物,既_____电子的反应物; (2)还原剂:所含元素化合价________的反应物,既_____电子的反应物; (3)氧化产物:所含元素化合价______后生成的产物; (4)还原产物:所含元素化合价______后生成的产物。 总结规律: 3.判断反应是否属于氧化还原反应的方法: ①标化合价 ②若有化合价升降,则属于氧化还原反应 ③反应式: 二.氧化性、还原性强弱的判断方法 1.氧化性、还原性与化合价的关系: 元素处于最高价态时,只有氧化性...........;元素处于最低价态时,只有还原性...........; 元素处于中间价态时.....,既有氧化性又有还原性.......... 。 2.依据反应方程式比较氧化性、还原性强弱——强制弱规律: (还原性强) 化合价降 得电子 还原反应(氧化性弱) 化合价降 得电子 表现氧化性 被还原 发生还原反应 氧化剂 还原产物 化合价升 失电子 表现还原性 被氧化 发生氧化反应 还原剂 氧化产物 记忆口诀: 氧化剂:降得还 还原剂:升失氧

则:氧化性: 氧化剂>氧化产物 还原性: 还原剂>还原产物 如: Cl 2 + 2Fe 2+ = 2Cl — + 2Fe 3+ 则:氧化性: Cl 2 >Fe 3+ ;还原性:Fe 2+ >Cl — 注意:在氧化还原反应中,只有氧化性:氧化剂>氧化产物(或还原性: 还原剂>还原产物)时,反应才能发生反应,即强氧化剂制取弱氧化剂,强还原剂制取弱还原剂规律........................。 3.依据一些规律判断氧化性还原性的强弱 ①金属活动性顺序 ②根据非金属活动性顺序来判断: 一般来说,单质非金属性越强,越易得到电子,氧化性越强;其对应阴离子越难失电子,还原性越弱。 ③典型粒子氧化(或还原)性强弱: 氧化性:Br 2>Fe 3+ >I 2>S 还原性:S 2- >I ->Fe 2+>Br - 4.依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性还原性的强弱 同周期元素,从左至右,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 ; 同主族元素,从上至下,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 。 5.根据原电池的正负极来判断: 在原电池中,在负极..反应的物质还原性...一般比.作正极..物质的还原性强....。 三.氧化还原反应中常见规律: 1.电子守恒规律(价守恒): 化合价升高总数..=化合价降低总数..=得电子总数..=失电子总数..=电子转移总数.. 2.有升必有降,有失必有得规律 3.先后规律:还原性强的先被氧化,氧化性强的先被还原 4.归中规律:化合价都在同种元素升降时,较高价降低和较低价升高只能往中间价...靠拢。 四.氧化还原反应方程式的配平 1、配平原则:在氧化还原反应中,元素间得失电子总数(或化合价升降总数)相等。 2、配平方法:一标、二找、三定、四平、五查 一标:标出各原子的化合价 二找:找出反应前后变化的化合价 三定:根据最小公倍数法,计算出“得失电子总数(或化合价升降总数)相等” 四平:先配平化合价变化的原子个数,再配平其它原子 五查:检查反应前后各原子是否守恒 (还原性强) (还原性弱) 化合价降 得电子 还原反应(氧化性弱) 由左到右,金属性逐渐减弱,失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag pt At K + Ca 2+ Na + Mg 2+ Al 3+ Zn 2+ Fe 2+ Sn 2+ Pb 2+ (H +) Cu 2+ Hg 2+ Ag + pt + At 3+ 由左到右,非金属性逐渐增强,得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强

化学反应与能量的变化教学设计

绪言 一学习目标:1学习化学原理的目的 2:化学反应原理所研究的范围 3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1:学习化学反应原理的目的 1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子 3)如何实现这个过程 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清 楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发 生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应 才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。 2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念 1)什么是有效碰撞引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。4)什么是催化剂催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程 1、为什么可燃物有 氧气参与,还必须 达到着火点才能 燃烧2、催化剂在 我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率 第一节化学反应与能量的变化(第一课时) 一学习目标: 反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有

电化学基础知识点总结

装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 1.下列变化中,属于原电池反应的是( ) A .在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B .镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C .红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D .铁与稀H 2SO 4反应时,加入少量CuSO 4溶液时,可使反应加速 2.100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的量,可采用的方法是( ) A .加入适量的6 mol/L 的盐酸 B .加入数滴氯化铜溶液 C .加入适量的蒸馏水 D .加入适量的氯化钠溶液 3.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上塞子,定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH =3的盐酸,乙加入50 mL pH =3的醋酸,丙加入50 mL pH =3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌。请用“>”“=”或“<”回答下列各题。 (1)开始时,反应速率的大小为__________。 (2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。 (3)反应终了,所需时间为__________。 (4)在反应过程中,乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。 失e -,沿导线传递,有电流产生

化学反应及其能量变化

第一章化学反应及其能量变化 §1.1 离子反应 6.(2007年高考理综四川卷,反应)下列家庭小实验中不涉及 ...化学变化的是( ) (A)用熟苹果催熟青香蕉(B)用少量食醋除去水壶中的水垢 (C)用糯米、酒曲和水制成甜酒酿(D)用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐[答案]D。 36.(2007年高考广东理基,离子反应)下列反应的离子方程式正确的是( ) (A)向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸:2H++2Cl-+Ba2++2OH-= 2H2O+BaCl2 (B)往FeCl3溶液中加入Fe粉:2Fe3++Fe = 3Fe2+ (C)往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2 = CaCO3↓+H2O (D)往FeCl3溶液中加入Cu粉:Fe3++Cu = Fe2++Cu2+ [答案]B。 11.(2007年高考广东化学卷,离子反应)下列化学反应的离子方程式正确的是( ) (A)用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+=CO2↑+H2O (B)往碳酸镁中滴加稀盐酸:CO32-+2H+=CO2↑+H2O (C)往氨水中滴加氯化铝溶液:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O (D)氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4↓+H2O [答案]A。 8.(2007年高考理综四川卷,离子反应)下列反应的离子方程式书写正确的是( ) (A)浓烧碱溶液中加入铝片:Al+2OH-= AlO2-+H2↑ (B)以石墨作电极电解氯化铝溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ (C)硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合:2Fe2++H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O (D)硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:2H++SO42-+Ba2++2OH-= BaSO4↓+2H2O [答案]C。 10.(2007年高考海南化学卷,离子反应)能正确表示下列反应的离子方程式是( ) (A)碳酸氢钙溶液和氢氧化钠溶液混合:HCO3-+OH-= CO32-+H2O (B)醋酸钠溶液和盐酸混合:CH3COONa+H+= CH3COOH+Na+ (C)少量金属钠放入冷水中:Na+2H2O = Na++2OH-+H2↑ (D)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合:Cu2++SO42-+Ba2++2OH-= Cu(OH)2↓+BaSO4↓[答案]D。 8.(离子反应) (2007年高考全国理综卷II)能正确表示下列反应的离子方程式是( ) (A)醋酸钠的水解反应CH3COO-+H3O+= CH3COOH+H2O (B)碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应 Ca2++2HCO3-+2OH-= CaCO3↓+2H2O+CO32- (C)苯酚钠溶液与二氧化碳反应 C6H5O-+CO2+H2O = C6H5OH+CO32- (D)稀硝酸与过量的铁屑反应 3Fe+8H++2NO3-= 3Fe3++2NO↑+4H2O [答案]B。

九年级化学教案:化学反应中的能量变化

九年级化学教案:化学反应中的能量变化 教学目标 知识目标 使学生了解化学反应中的能量变化,理解放热反应和吸热反应; 介绍燃料充分燃烧的条件,培养学生节约能源和保护环境意识; 通过学习和查阅资料,使学生了解我国及世界能源储备和开发; 通过布置研究性课题,进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系。 能力目标 通过对化学反应中的能量变化的学习,培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力,提高自学能力和创新能力。 情感目标 在人类对能源的需求量越来越大的现在,开发利用新能源具有重要的意义,借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。 教学建议 教材分析 本节是第一章第三节《化学反应中的能量变化》。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇,它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际,分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解,使学生在感性认识中对知识深化和总结,同时提高自身的综合能力。 教法建议 以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验,内容不多,准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性,又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验,学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路:影像远古人用火引入课题→化学反应中的能量变化→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。 教学设计方案 课题:化学反应中的能量变化 教学重点:化学反应中的能量变化,吸热反应和放热反应。 教学难点:化学反应中的能量变化的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。 教学过程: [引入新课] 影像:《远古人用火》01/07 [过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层,表明人类使用能源的历史已非常久远。 [板书] 化学反应中的能量变化 一、化学反应中的能量变化 [过渡] 化学反应中能量是怎样变化的? [学生分组实验]请学生注意①操作方法;②仔细观察实验现象;③总结实验

化学反应与能量变化章节练习题

化学反应与能量变化章节练习题 崇庆中学高2015级化学集备组 时间:90分钟 满分:100分 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.在众多的环境污染中,废旧电池的污染可谓让人触目惊心,废电池中对环境形成污染的主要物质是( ) A .镉 B .锌 C .石墨 D .二氧化锰 【答案】A 【解析】镉是致癌物质,是对环境形成污染的主要物质。 2.有如下两个反应: ①2HCl =====高温H 2↑+Cl 2↑ ②2HCl =====电解 H 2↑+Cl 2↑ 关于这两个反应的叙述错误的是( ) A .①②两反应都是氧化还原反应 B .①②两反应中的能量转换方式都是热能转变为化学能 C .①反应是热能转变为化学能 D .②反应是电能转变为化学能 【答案】B 【解析】有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,A 项正确;反应②是电能转变为化学能;B 项错误,D 项正确;反应①是吸热反应,是热能转变为化学能,C 项正确。 3.面粉厂必须严禁烟火的主要原因是( ) A .防止火灾发生 B .防止污染面粉 C .吸烟有害健康 D .防止面粉爆炸 【答案】D 【解析】面粉颗粒极小,当其扩散在空气中与空气充分接触,导致氧气与面粉的接触面面积增大一旦引发反应,极易发生剧烈的氧化还原反应——爆炸。 4.化学电池可以直接将化学能转化为电能,化学电池的本质是( ) A .化合价的升降 B .电子的转移 C .氧化还原反应 D .电能的储存 【答案】B 【解析】化合价的升降是氧化还原反应的表现形式,而电子转移则是氧化还原反应的实质,而只有氧化还原反应才能设计为原电池。

5.某同学做完铜、锌原电池的实验后得到了下列结论,你认为不正确的是( ) A .构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属 B .由铜、锌电极与硫酸铜溶液组成的原电池铜是正极 C .电子沿导线由锌流向铜,在铜极上氢离子得到电子而放出氢气 D .铜锌原电池工作时,锌溶解,所以才产生电子 【答案】A 【解析】一般构成原电池负极的是金属,而且是活泼性的金属,而正极可以是导电的非金属,如石墨碳棒;但负极也不一定是金属 6.锌电池可代替铅蓄电池,它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液,发生的总反应是2Zn +O 2===2ZnO 。下列有关它的说法不正确的是( ) A .锌为电池负极,发生氧化反应 B .电池工作时,氧气与锌直接化合,生成氧化锌 C .正极发生的反应是:12O 2+2e -+2H + ===H 2O D .负极发生的反应是:Zn -2e - +H 2O===ZnO +2H + 【答案】B 【解析】负极发生的反应是:Zn -2e - +H 2O===ZnO +2H + 7.“西气东输”工程中,需要地下埋入铸铁管道。在下列情况下,铸铁管道被腐蚀速率最慢的是( ) A .在含铁元素较多的酸性土壤中 B .在潮湿疏松的碱性土壤中 C .在干燥致密的不透气的土壤中 D .在含碳粒较多,潮湿透气的中性土壤中 【答案】C 【解析】在酸性较强的环境中钢铁发生析氢腐蚀,而在中性或者微碱性土壤中则发生吸氧腐蚀,在含有碳粒的土壤中会形成原电池,造成腐蚀。 8.“嫦娥一号”发射所用的长征三号运载火箭中装的液氢和四氧化二氮,下列说法中正确的是( ) A .火箭中装入的液氢和四氧化二氮都是燃料 B .火箭中装入的液氢和四氧化二氮形成原电池,即化学能转化为电能,使火箭上天 C .液氢燃烧,化学能转化为热能及机械能使火箭上天 D .液氢气化,转化为动能,从而使火箭上天 【答案】C 【解析】火箭中的液氢是燃料,而四氧化二氮则是氧化剂,二者发生氧化还原反应(燃

化学反应中的能量变化

第三节化学反应中的能量变化 知识要点:1、反应热、热化学方程式 2、燃烧热、中和热(中和热的测定) 3、盖斯定律简介 一、化学反应中的能量变化 化学反应中有新物质生成,同时伴随有能量的变化。这种能量变化,常以热能的形式表现出来。(其他如光能、电、声等) 1、化学上把有热量放出的化学反应叫做放热反应。 …………吸收热量的化学反应叫做吸热反应。 2、常见吸热反应:⑴氢氧化钡+氯化铵,⑵C+CO2,⑶一般分解反应都是吸热反应,⑷电离,⑸水解。 3、常见放热反应:⑴、燃烧反应⑵、金属+酸→H2⑶、中和反应⑷、CaO +H2O ⑸、一般化合反应是放热反应。 4、能量变化的原因 ⑴化学反应是旧键断裂,新键生成的反应,两者吸收和释放能量的差异表现为反应能 量的变化。 新键生成释放的能量大于旧键断裂吸收的能量,则反应放热。 新键生成释放的能量小于旧键断裂吸收的能量,则反应吸热。 【阅读】教材P35 H2+Cl2=2 HCl中能量变化数据。 ⑵根据参加反应物质所具能量分析。 反应物总能量大于生成物总能量,反应放热。 反应物总能量小于生成物总能量,反应吸热。 二、反应热 1、定义:化学反应过程中吸收或放出的热量,叫做反应热。 2、符号:反应热用ΔH表示,常用单位为kJ/mol。 3、可直接测量:测量仪器叫做量热计。 4、用ΔH表示的反应热,以物质所具能量变化决定“+”、“-”号。 若反应放热,物质所具能量降低,ΔH=-x kJ/mol。 若反应吸热,物质所具能量升高,ΔH=+x kJ/mol。

用活化能图分析,使学生了解反应中的能量变化只与始态、终态有关,过程中能量大于初始、终态能量。 (用Q表示的反应热,以外界体系能量变化“+”、“-”号。 若反应放热,外界体系所具能量升高,Q=+x kJ/mol。 若反应吸热,外界体系所具能量降低,Q=-x kJ/mol。) 5、反应类型的判断 当ΔH为“-”或ΔH <0时,为放热反应。 当ΔH为“+”或ΔH >0时,为吸热反应。 三、热化学方程式 1、定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。 2、一般化学方程式与热化学方程式的区别 一般化学方程式只表明化学反应中的物质变化,不能表明化学反应中的能量变化。 热化学方程式既能表明化学反应中的物质变化,又能表明化学反应中的能量变化。 化学方程式中的化学计量数可表示分子数、物质的量,气体体积等,只能用整数。 热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以用分数。 3、热化学方程式的书写 (1)书写一般化学方程式 (2)注明物质状态 (3)根据化学计量数计算反应能量变化数值,以ΔH=±x kJ/mol表示。 4、注意点:

化学反应中能量变化的有关概念及计算

{{化学反应中能量变化的有关概念及计算}} 一、有关概念 化学反应中的能量变化化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化。探讨化学反应放热、吸热的本质时,要注意四点:①化学反应的特点是有新物质生成,新物质和反应物的总能量是不同的,这是因为各物质所具有的能量是不同的(化学反应的实质就是旧化学键断裂和新化学键的生成,而旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键所释放的能量不同导致发生了能量的变化);②反应中能量守恒实质是生成新化学键所释放的能量大于旧化学键断裂的能量而转化成其他能量的形式释放出来; ⑴燃烧热:在101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 ⑵中和热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成1mol水时的反应热。 (3)反应热,通常是指:当一个化学反应在恒压以及不作非膨胀功的情况下发生后,若使生成物的温度回到反应物的起始温度,这时体系所放出或吸收的热量称为反应热。符号ΔH ,单位kJ/mol (4)如果反应物所具有的总能量高于生成的总能量,则在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放,这就是放热反应,反之则是吸热反应; (5)盖斯定律换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,而这可以看出,盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应。尽管盖斯定律出现在热力学第一定律提出前,但亦可通过热力学第一定律推导出。 由于热力学能(U)和焓(H)都是状态函数,所以ΔU和ΔH只与体系的始、末状态有关而与“历程”无关。 可见,对于恒容或恒压化学反应来说,只要反应物和产物的状态确定了,反应的热效应Qv或Qp也就确定了,反应是否有中间步骤或有无催化剂介入等均对Qv或Qp数值没有影响。 … 使用该定律要注意: 1、盖斯定律只适用于等温等压或等温等容过程,各步反应的温度应相同; 2、热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量,反应进行的方式、温度、压力等因素均有关,这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。 3、各步反应均不做非体积功。 4、各个涉及的同一物质应具有相同的聚集状态。 5、化学反应的反应热(△H)只与反应体系的始态或终态有关,而与反应途径无关。 盖斯定律的本质:方程式按一定系数比加和时其反应热也按该系数比加和。 盖斯定律的意义:有些反应的反应热通过实验测定有困难,可以用盖斯定律间接计算出

高中化学 原电池原理知识点总结

原电池正负极判断的方法 ①由组成原电池的两级材料判断,一般是活泼金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 ②根据电流方向或电子流动方向判断,电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。 ③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向,在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 ④根据原电池两级发生的变化来判断,原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。 ⑤X极增重或减重:X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极。 ⑥X极有气泡冒出:发生可析出氢气的反应,说明X极为正极。 ⑦X极负极pH变化:析氢或吸氧的电极发生反应后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,X极附近的pH增大,说明X极为正极。 原电池: 1.定义:将化学能转化为电能的装置。 2.工作原理: 以铜-锌原电池为例 (1)装置图:

(2)原理图: 3.实质:化学能转化为电能。 4.构成前提:能自发地发生氧化还原反应。 5.电极反应: 负极:失去电子;氧化反应;流出电子 正极:得到电子;氧化反应;流入电子 原电池中的电荷流动: 在外电路(电解质溶液以外),电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极,使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中),阳离子(带正电荷)向正极移动,阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动,电性趋向平衡的闭合电路。

一、原电池的原理 1.构成原电池的四个条件以铜锌原电池为例 ①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路 2.原电池正负极的确定 ①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。 ②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应 ③外电路由金属等导电。在外电路中电子由负极流入正极 ④内电路由电解液导电。在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。 Cu-Zn原电池:负极: Zn-2e=Zn2+ 正极:2H+ +2e=H2↑总反应:Zn +2H+=Zn2+ +H2↑ 氢氧燃料电池,分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下: 碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH- 酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+ 正极:O2+4e-+4H+=2 H2O 总反应都是:2H2+ O2=2 H2O 二、电解池的原理 1.构成电解池的四个条件以NaCl的电解为例 ①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源

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