专题二 化学反应与能量（知识串讲）-【复习帮】2022-2023学年高一化学期末知识串讲+专题检测一遍过（人教版2019必修第二册）

专题二 化学反应与能量 一、吸热反应和放热反应 1．化学反应吸热还是放热决定于反应物总能量(E1)和生成物总能量(E2)的相对大小。若E1>E2，则为放热反应；若E1<E2，则为吸热反应。 2．化学反应中，断裂反应物中化学键吸收能量为Q(吸)，形成生成物中化学键放出能量为Q(放)，则化学反应过程中的能量变为ΔQ＝Q(吸)－Q(放)，若ΔQ<0，为放热反应，若ΔQ>0，为吸热反应。 3.常见的放热反应和吸热反应 （1）常见的放热反应：所有燃烧反应，酸碱中和反应，金属与水、酸的反应，绝大多数化合反应。 （2）常见的吸热反应：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应，C与CO2的反应，大多数分解反应。 4.放热反应与吸热反应比较 类型 比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 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 的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 图示 【例1】下列反应中，属于吸热反应的是 A．镁条与盐酸反应 B．与的反应 C．氢气在氧气中燃烧生成水 D．稀硫酸与烧碱溶液反应 二、原电池 1.原电池的概念 原电池是把化学能转化为电能的装置； 原电池的反应本质是氧化还原反应。 2.构成条件 （1）具有活泼性不同的两个电极； （2）两电极必须插入电解质溶液中； （3）形成闭合回路； （4）能自发地发生氧化还原反应。 3．原电池正、负极的判断方法： 首先准确判断元素化合价的变化，然后根据原电池工作原理判断。 化合价升高―→失去电子―→发生氧化反应―→负极； 化合价降低―→得到电子―→发生还原反应―→正极。 【例2】某原电池的电池反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，与此电池反应不符合的原电池是 A．铜片、铁片、HCl溶液组成的原电池 B．石墨、铁片、HCl溶液组成的原电池 C．银片、铁片、稀H2SO4溶液组成的原电池 D．锌、铁片、稀H2SO4溶液组成的原电池 三、化学电源 1.一次电池 (1)特点：电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行)，如锌锰干电池属于一次电池。 (2)锌锰干电池 ①锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 ②石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氧化锰。 ③NH4Cl糊的作用电解质溶液。 【例3】下列四个常用电化学装置的叙述正确的是    A．图Ⅰ所示电池中，电子由碳棒通过导线流向锌筒 B．图Ⅱ所示电池中，锌为负极，发生氧化反应 C．图Ⅲ所示电池为二次电池，可无限次重复使用 D．图Ⅳ所示电池，b电极为正极，电极反应式为： 2.二次电池(充电电池) (1)特点：二次电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态。 (2)常见的充电电池：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池。 3.燃料电池 (1)特点：①反应物储存在电池外部，②能量转换效率高、清洁、安全，③供电量易于调节。 (2)燃料电池常用的燃料有：氢气、甲烷、乙醇等。常用氧化剂：氧气。 【例4】如图是一种新型的K－O2可充电电池，a、b是两个电极，其中一个电极是金属钾。放电时，下列有关说法正确的是 A．a电极是电池的正极 B．隔膜不允许O2通过，但可以让K+通过 C．b电极是金属钾 D．电子流向是a电极→隔膜→b电极 四、电极反应式的书写 1.书写电极反应式的原则 电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒，遵循离子方程式的书写规则，两电极反应式相加得电池总化学(或离子)方程式。 2.书写电极反应式的基本类型 (1)根据原电池的装置图 ①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。 ②结合电解质判断出还原产物和氧化产物。 ③遵循氧化还原反应离子方程式配平原则，写出电极反应式。(注意：电极产物能否与电解质溶液共存，如铅蓄电池的负极铅失电子变为Pb2＋，但Pb2＋与硫酸溶液中的SO不共存，因而负极电极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4) ④将两电极反应式相加(注意两极得失电子数相等)可得电池总反应式。 (2)根据原电池的总反应式 ①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂发生的反应即为负极反应。 ②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应考虑电解质是否参与了反应。 ③若有一个电极反应式较难写出，可先写出较易写出的电极反应式，然后再用总反应式减去该电极反应式即得到另一电极反应式。 3.燃料电池电极反应式的书写 (1)写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃