第04练 化学反应与能量变化-2023年【暑假分层作业】高一化学（人教版2019必修第二册）

第04练 化学反应与能量变化 1．化学反应与热量 （1）化学反应中能量变化的转化形式 放热反应 吸热反应 定义 ________热量的化学反应 ________热量的化学反应 常见反应 金属与水或酸的反应、金属氧化物与水或酸的反应、燃烧反应及缓慢氧化、大多数化合反应、中和反应等 氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应、C＋CO22CO、C＋H2O(g) CO＋H2、大多数分解反应等 （2）化学反应中能量变化的本质 放热反应 吸热反应 能量变化 反应物的总能量________生成物的总能量 反应物的总能量________生成物的总能量 键能变化 生成物的总键能________反应物的总键能 生成物的总键能________反应物的总键能 图示 （3）利用键能计算化学反应中的能量变化 ①根据化学方程式确定断键、成键的物质的量。 ②确定断键吸收的总能量和成键释放的总能量。 ③计算反应的能量变化 若反应释放能量：Q＝成键时释放能量之和－断键时吸收能量之和 若反应吸收能量：Q＝断键时吸收能量之和－成键时释放能量之和 4）能源的利用 常规能源 化石燃料 主要包括________、________和________ 特点 ①短期内不可再生，储量有限；②燃烧排放的粉尘、SO2、NOx、CO等是大气污染物的主要来源。 新能源 理想新能源 ________、________、________、________和________等 特点 资源丰富、可以再生、对环境无污染 2．化学反应与电能 （1）工作原理 能量变化 ________能转化为________能 形成条件 两个电极 组合情况 ① ② ③ ④ 负 极 较活泼金属 金属 金属 石墨或Pt 正 极 较不活泼金属 金属氧化物 石墨或Pt 石墨或Pt ______溶液或 熔液、固体 电解质可能与电极的负极反应，也可能不与电极反应 电极上 有自发的________反应发生 微粒流向 外电路 电子从________极流向________极 内电路 溶液中________离子移向正极，________离子移向负极 （2）多角度判断原电池的正、负极 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 ________反应 电极反应类型 ________反应 电子________ 电子流向 电子________ 电流________ 电流流向 电流________ _______离子迁移的电极 离子流向 ______离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 （3）原电池原理的应用 加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。 比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。 设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 （4）化学电池 名称 干电池 (一次电池) 充电电池 (二次电池) 燃料电池 特点 ①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用(放电之后不能充电) ②电解质溶液为胶状，不流动 ①放电后可再充电使活性物质获得再生 ②可以多次充电，重复使用 ①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给(反应物不是储存在电池内部)，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出 举例 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等 铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等 （5）原电池电极反应式的书写 负极反应式的书写 ①活泼金属作负极时，电极本身被氧化： a．若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如： Zn－2e－＝Zn2＋，Cu－2e－＝Cu2＋。 b．若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反应式。如Mg－Al(KOH)原电池，负极反应式为Al－－3e－＋4OH－＝AlO＋2H2O；铅蓄电池负极反应式：Pb－2e－＋SO＝PbSO4。 ②负极本身不反应时，常见书写方法为： 氢氧(酸性)燃料电池，负极反应式为H2－2e－＝2H＋。 氢氧(碱性)燃料电池，负极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2