第1章 化学反应与能量转化 章末整合提升(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

一、化学反应中能量变化的原因 二、原电池、电解池和电镀池的比较 原电池 电解池 定义 将化学能转化成电能的装置 将电能转化成化学能的装置 装置 举例 形成 条件 ①活动性不同的两个电极(导线连接) ②电解质溶液(电极插入其中并能与电极自发反应) ③形成闭合回路 ④自发氧化还原反应 ①两个电极接直流电源 ②两个电极插入电解质溶液 ③形成闭合回路 电极 名称 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属) 阳极：与电源正极相连的极 阴极：与电源负极相连的极(由外加电源决定) 电极 反应 负极：氧化反应，金属失电子 正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子 阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子 阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子 电子 流向 负极正极 电源负极阴极 电源正极阳极 带电粒 子的移 向 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动 反应 原理 举例 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 正极：2H＋＋2e－===H2↑ 总反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 阳极：2Cl－－ 2e－===Cl2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应： CuCl2Cu＋Cl2↑ 主要 应用 金属的电化学腐蚀分析；牺牲阳极保护法；制造多种新的化学电源 电解饱和食盐水(氯碱工业)；电冶金(冶炼Na、Mg、Al)；精炼铜 实质 使氧化还原反应中的电子通过导线定向转移，形成电流 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 联系 均是发生氧化还原反应，两电极得失电子数相等 考点一　热化学方程式的书写 1．(2018·北京卷，27题节选)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： 反应Ⅰ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋2H2O(g)＋O2(g)ΔH1＝＋551 kJ·mol－1 反应Ⅲ：S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH3＝－297 kJ·mol－1 反应Ⅱ的热化学方程式：________________________________________。 解析　由图可知，反应Ⅱ“SO2催化歧化”的方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)；根据盖斯定律，反应Ⅱ＝－(Ⅰ＋Ⅲ)，则有ΔH＝－(＋551 kJ·mol－1)－(－297 kJ·mol－1)＝－254 kJ·mol－1，热化学方程式为3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－254 kJ·mol－1。 答案　3SO2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)＋S(s)　ΔH＝－254 kJ·mol－1 2．(2017·全国卷Ⅰ，28题节选)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算，可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 解析　将题给四个热化学方程式依次编号为①②③④，系统(I)中制氢的反应为H2O(l)===H2(g)＋O2(g)，根据盖斯定律，由①＋②＋③可得：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)，则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝327 kJ·mol－1＋(－151 kJ·mol－1)＋110 kJ·mol－1＝286 kJ·mol－1。系统(Ⅱ)中制氢反应为H2S(g)===H2(g)＋S(s)，根据盖斯定律，由②＋③＋④可得：H2S(g)===H2(g)＋S(s)，则有ΔH＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＝(－151 kJ·mol－1)＋110 kJ·mol－1＋61 kJ·mol－1＝＋20 kJ·mol－1。 答案　H2O(l)===H2(g)＋O2(g)　ΔH＝286 kJ·mol－1；H2S(g)===H2(g)＋S(s)　ΔH＝＋20 kJ·mol－1 考点二　化学反应中反应焓变的计算 3．(2019·海南卷)根据图中的能量关系，可求得C—H的键能(　　) A．414 kJ·mol－1　　 B．377 kJ·mol－1 C．235 kJ·mol－1　　 D．197 kJ·mol－1 A　[由图可写出热化学方程式：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1。根据反应热与键能的关系可得：ΔH＝(717 kJ·mol－1＋864 kJ·mol－1