第一章 化学反应与能量转化 单元复习教学讲义-2025-2026学年高二上学期化学鲁科版选择性必修1

鲁科版高中化学选修一第一章化学反应原理单元复习教学讲义 核心考点一：热化学方程式的含义及书写 【思维建构】 焓变与方程式的系数、反应物的状态有关，系数确定，ΔH确定。反应的物质的物质的量与能量存在正比关系。热化学方程式书写注意事项。 【典型例题】（鲁科版教材习题） 请解释以下热化学方程式的含义： 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) ΔH (298 K)= —905 kJ·mol-1 若将此热化学方程式中各物质化学式前的系数均乘以 2，应如何书写此情况下反应的热化学方程式？ 【变式训练】（人教版教材习题改编） H2与O2反应生成1 mol水蒸气，放出241.8 kJ的热量，写出该反应的热化学方程式。若1 g水蒸气转 化为液态水，放出2.444 kJ的热量，计算H2(g) + 1/2 O2(g)=H2O(l)的ΔH。 核心考点二：盖斯定律 【思维建构】 第一步，找目标：确定目标方程式，找出目标方程式中各物质出现在已知化学方程式中的位置。 第二步，定转变：根据目标方程式中各物质计量数和所在位置对已知化学方程式进行转变，或调整计量数，或调整方向。 第三步，相加减：对热化学方程式进行四则运算得到目标方程式及其ΔH。、 注意：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。 【典型例题】（鲁科版教材习题） 在 298 K、100 kPa 时，已知： C(s，石墨) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 = —393.5 kJ·mol-1 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH2 = -571.6 kJ·mol-1 2C2H2(g) + 5O2(g) = 4CO2(g) + 2H2O(l) ΔH3 = -2599 kJ·mol-1 根据盖斯定律，计算在 298 K 时由 C(s，石墨) 和 H2(g) 反应生成1 mol C2H2(g) 的反应焓变。 【变式训练】（人教版教材习题改编） 已知：①H2O(g)=H2(g) + 1/2 O2(g) ΔH=+241.8 kJ/mol ②C(s) + 1/2 O2(g)=CO(g) ΔH=—110.5 kJ/mol ③C(s) + O2(g)=CO2(g) ΔH=—393.5 kJ/mol （1）表示C的燃烧热的热化学方程式为 。 （2）10 g H2完全燃烧生成水蒸气，放出的热量为 。 （3）写出CO燃烧的热化学方程式： 。 核心考点三：反应历程与能量变化图象 【思维建构】 需明反应是吸热反应还是放热反应，明确横坐标、纵坐标含义，关注活化能、反应热，以及各阶段物质变化情况。 【典型例题】（鲁科版教材习题） 一定温度下 H2(g)与I2(g)反应生成 HI(g)，反应的能量变化如图所示。以下对该反应体系的描述中，正确的是（ )。 A. 反应物的总能量比反应产物的总能量高13 kJ B. 反应物的总能量比反应产物的总能量低13 kJ C. 破坏反应物中化学键所需的能量低于形成反应产物 中化学键释放的能量 D. 反应物化学键中储存的总能量比反应产物化学键中 储存的总能量高 【变式训练】 单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 A．S(单斜，s)===S(正交，s)　ΔH＝＋0.33 kJ·mol－1 B．正交硫比单斜硫稳定 C．相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高 D．①表示断裂1 mol O2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共价键所放出的能量少297.16 kJ 核心考点四：燃烧热、中和热的含义和判 【思维建构】 燃烧热是指101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。如碳元素对应的稳定氧化物是二氧化碳，氢元素对应的稳定氧化物是液态水（H2O(l)）。中和热是在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol液态水时所放出的热量。只要是强酸和强碱的稀溶液反应生成1mol液态水，中和热基本是相同的，它不包括浓溶液稀释、电解质溶解等过程的热效应。 【典型例题】 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是(　　) A．氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol－1，则水分解的热化学方程式为2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋285.5 kJ·mol－1 B．已知2C(石墨，s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1，则石墨的燃烧热为110.5 kJ·mol－1 C．已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，则在一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应后最多可放出92.4 kJ的热量 D．已知乙醇和乙烯的燃烧热分别为1 366.8 kJ·mol－1和1 411.0 kJ·mol－1，则乙烯水化制乙醇的热化学方程式为C2H4(g)＋H2O(l)===C2H5OH(l)　ΔH＝－44.2 kJ·mol－1 【变式训练】 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是(　　) A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)　ΔH=-483.6 kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1 C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)　ΔH=a，2C(s)+O2(g)=2CO(g)　ΔH=b，则a＞b D.已知P(白磷，s)=P(红磷，s)　ΔH＜0，则白磷比红磷稳定 核心考点五：原电池的判断工作原理 【思维建构】 1. 电极判断 （1）根据电极材料：两种金属活泼性不同的电极，活泼性强的一般作负极；若电极是金属与非金属，金属为负极；若为惰性电极，需看具体反应. （2）依据电子流向：电子流出的一极是负极，流入的一极是正极. （3）参考离子迁移：电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，由此可判断电极正负. （4）分析电极反应：发生氧化反应，失电子、化合价升高的一极是负极；发生还原反应，得电子、化合价降低的一极是正极. （5） 观察电极现象：工作后电极质量减少的是负极，质量增加或不变的是正极. 2.离子移动 电解质溶液中，阴离子向负极迁移，以平衡负极因失电子产生的正电荷；阳离子向正极迁移，以补充正极因得电子消耗的正电荷，从而形成闭合回路. 【典型例题】（人教版教材习题） 碱性锌锰电池的总反应为：Zn + 2MnO2 + 2H2O = 2MnO(OH) + Zn(OH)2。下列关于该电池的说法中 正确的是（ ）。 A. Zn为负极，MnO2为正极 B. 工作时KOH没有发挥作用 C. 工作时电子由MnO2经外电路流向Zn D. Zn发生还原反应，MnO2发生氧化反应 【变式训练】（鲁科版教材习题） 热激活电池（又称热电池）可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水 LiCl-KCl 混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为： PbSO4 + 2LiCl + Ca = CaCl2 + Li2SO4 + Pb 关于该电池的下列说法中，正确的是 ( )。 A. 负极的电极反应：Ca + 2Cl—- 2e—= CaCl2 B. 放电过程中，Li+ 向钙电极移动 C. 正极反应物为 LiCl D. 常温时，在正、负极之间连上检流计，指针不偏转 核心考点六：原电池原理的应用 【思维建构】 会判断电极、各发生反应类型、电子移动方向、离子移动方向，整个过程电子守恒、电荷守恒。 【典型例题】（鲁科版教材习题改编） 控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I-2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判断错误的是 A．反应开始时，甲中的石墨电极为正极 B．反应开始时，乙中的石墨电极上I-发生氧化反应杨sir化学，侵权必究 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 【变式训练】（鲁科版教材习题改编） 锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是（ ） （含KCl饱和溶液的琼胶） A．锌电极上发生氧化反应 B．盐桥中的移向溶液 C．电子从锌片经电流计流向铜片 D．铜电极上发生反应： 核心考点七：二次电池 【思维建构】 放电时是原电池，充电池为电解池。充电时，接线柱“正接正，负接负”。 【典型例题】（鲁科版教材改编） 铅酸蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4，工作时的电池反应为Pb+PbO2+2H2SO4 ===2PbSO4＋2H2O。下列结论正确的是(　　) A．Pb为正极，被氧化 B．溶液的pH不断减小 C．SO只向PbO2处移动 D．电解质溶液的密度不断减小 【变式训练】（鲁科版教材课后题） 研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池。该电池分别以铝和 石墨为电极，用 AlCl4- 和有机阳离子构成的电解质溶液作为离子导体，其放电工作原理如图所示。 下列说法中，不正确的是（ ）。 A. 放电时，铝为负极，石墨为正极 B. 放电时，有机阳离子向铝电极方向 移动 C. 放电时的负极反应：Al + 7AlCl4— —3e- = 4Al2Cl7— D. 充电时的阳极反应：Cn + AlCl4——e—= CnAlCl4 核心考点八：燃料电池 【思维建构】 燃料一极为负极，发生氧化反应，助燃剂为正极，发生还原反应。注意溶液的环境。 电极反应式书写的步骤：一写反应物、产物，二电子守恒，三氧氢守恒，四电荷守恒，五其他元素守恒 【典型例题】（苏教版教材习题改编） 一种熔融碳酸盐燃料电池的原理示意图如下。请回答下列问题。 （1）反应CH4＋H2O催化剂=3H2＋CO，每消耗1 mol CH4理论上转移的电子数目为 。 （2）电极B上的电极反应式为 。 （3）电极A上H2参与的电极反应式为 。 【变式训练】（人教版教材习题改编） 根据甲醇在碱性电解质溶液中与氧气生成二氧化碳和水的反应，设计一种燃料电池。该燃料电池工 作时，负极上发生的反应为 。正极上发生的反应为 。 （鲁科版教材习题改编） 二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含的 SO2 快速启动，下图为其装置示意图。 ①正极的电极反应为_____________________________________________________________。 ②负极的电极反应为_____________________________________________________________。 核心考点九：新型电池 【思维建构】 利用原电池工作原理，判断正负极，注意题目的目的、溶液的环境，会电极反应式的书写。 【典型例题】（2024年山东13） 以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。 下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充NaBr C. 电解总反应式Br—+3H2O BrO3—+3H2↑ D. 催化阶段反应产物物质的量之比n(Z):n(Br)=3:2 【变式训练】 磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C，其原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，石墨电极的电势更高 B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极 C．充电时，磷酸铁锂电极应与电源正极相连 D．放电时，正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiFexPO4+(1-x)M杨sir化学，侵权必究 核心考点十：电解原理的应用 【思维建构】 【典型例题】（鲁科版教材改编） 用惰性电极电解饱和食盐水，写出电极反应与总反应的化学方程式。 用惰性电极电解硫酸铜溶液，写出电极反应与总反应的化学方程式。 【变式训练】（鲁科版教材课后题改编） 为了减少对环境的污染，煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将 Mn2+ 转化成 Mn3+，Mn3+ 再将煤中的含硫物质（主要是 FeS2）氧化为 Fe3+和 SO42-： FeS2 + 15Mn3+ + 8H2O = Fe3+ + 15Mn2+ + 2SO42- + 16H+ （1）阳极的电极反应为 __________________________________________________________。 （2）电解刚刚开始时，观察到阴极石墨棒上有无色气体产生，请用化学用语解释产生 该现象的原因：________________________________________________________________________。 （3）电解过程中，混合溶液中 H+ 的物质的量浓度将 _______（填“变大”“变小”或 “不变”），理由是 ____________________________________。 核心考点十一：串联类电池的解题流程 【思维建构】 【典型例题】【2022·山东卷】（双选） 设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池 的正极材料LiCoO2(s)转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料 均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是 A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大 B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C．乙室电极反应式为LiCoO2+2H2O+e-=Li++Co2++4OH- D．若甲室Co2+减少200mg，乙室Co2+增加300mg，则此时已进行过溶液转移 【变式训练】 用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO4的溶液,a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅蓄电池的总反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l),通电时a电极质量增加,下列说法正确的是(　　) A. 电路中通过1 mol电子时,Y电极质量增加48 g B. 放电时铅蓄电池负极的电极反应为 C. c、d电极产生气体的物质的量之比为1∶2 D. X极为负极 核心考点十二：电化学中的“膜”化学 【思维建构】 【典型例题】 （鲁科版课本改编） 分别写出充电、放电的电极反应式： 【变式训练】 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海 水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置 处理有机废水(以含 CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是( ) A. 负极反应为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2+7H+ B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜 C. 当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1 核心考点十三：金属的防护 【思维建构】 1. 电化学防护：被保护的金属做原电池的正极、电解池的阴极。 2. 外加防护层、或改变金属内部结构。 【典型例题】（人教版课本课后练习） 【变式训练】（苏教版课本课后练习） 下列事实中，与电化学腐蚀无关的是（ ） A. 埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀 B. 金属钠置于空气中表面变暗 C. 镀银的铁制品，镀层部分受损后，露出的铁表面更易被腐蚀 D. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 E. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 F. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 学科网（北京）股份有限公司 PbO2(s)+4H+(aq)+S(aq)+2e-PbSO4(s)+2H2O(l) $$