第1章 化学反应的热效应（期中知识清单）高二化学上学期鲁科版

期中知识清单（鲁科版第1章） 思维导图→考点清单（16大考点）→素养提升清单（7大易错点、9大方法） · 考点01 化学反应的反应热 1．反应热的概念：当化学反应在一定的 下进行时，反应所 或 的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称 。 2．反应热的表示方法：用符号Q表示：Q＞0，反应 ；Q＜0，反应 。 3.单位： 或 。 · 考点02 反应热的测定 1.测定反应热的仪器——量热计 2.测定方法：将反应物溶液加入到量热计内筒并 混合，搅拌，测量反应前后溶液 的变化值。 3.计算公式：Q＝ 。其中C表示溶液及量热计的 ；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的 。 考点03 化学反应的内能变化 1．内能 (1)概念：体系内物质所含各种 能量总和。内能表示符号为 。 (2)影响因素：物质的 、 及 状态、体系的 、 等。 2．化学反应中内能的变化 (1)内能变化：△U= 。△U＞0，表示反应 能量；△U＜0，表示反应 能量。 (2)化学反应中内能的变化△U与反应热Q的关系 ①化学反应体系与环境进行能量交换的两种形式是 ，根据能量守恒定律，△U= ； ②如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功，ΔU＝ 。 (3)内能变化与放热反应和吸热反应的关系 如果△U＞0(反应后体系的内能增加)，则Q 0，反应 热； 如果△U＜0(反应后体系的内能减少)，则Q 0，反应 热。 · 考点04 化学反应的焓变 1．焓 (1)概念：焓是一种“物理量”，用它的变化来描述等压反应的 。 (2)单位： 或 。 (3)影响因素：取决于物质的物质的种类、数量、聚集状态并受 、 等因素的影响。 2．反应焓变 (1)概念： 的焓与 的焓之差。 (2)表达式：ΔH＝ ，单位是 。 3.反应焓变与反应热的关系： 对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化只与热能发生转化，则反应热Qp与焓变ΔH的关系是ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)＝Qp。 · 考点05 热化学方程式 1．概念：表明反应所 或 的热量的化学方程式。 2．意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25℃和101kPa下，1mol气态H2和0.5mol气态O2反应生成1mol液态H2O时，放出285.8kJ的热量。 3．热化学方程式的书写 (1)写出化学方程式并注明各物质的 状态。热化学方程式的化学计量数表示的是物质的量，可以是整数或分数。物质的聚集状态：固态用“s”，液态用“l”，气体用“g”，溶液用“aq”。 (2)注明反应时的 和 。常用的ΔH的数据，一般都是25 ℃和101 kPa时的数据，可以不特别注明。 (3)用ΔH表示化学反应热，ΔH必须与化学方程式一一对应，注意“＋”“－”和单位kJ·mol－1。 · 考点06 燃烧热 1．概念：在101 kPa时，1mol纯物质 燃烧生成指定 时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位是kJ/mol。指定产物：碳元素→CO2(g)，氢元素→H2O(l)，硫元素→SO2(g)，氮元素→N2(g)。 2．意义：25 ℃和101 kPa时，甲烷的燃烧热ΔH为－890.3 kJ/mol，热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ/mol，表示25℃和101kPa时，1mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890.3kJ的热量。 3．燃烧热与中和反应反应热的比较 　　 类型 比较　　 燃烧热 中和反应反应热 定义 在101 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 酸与碱发生中和反应生成1 mol 液态H2O时所放出的热量 标准 可燃物为 产物水为 单位 kJ·mol－1 数值 不同物质的燃烧热不同 57.3 4．燃烧热的计算方法 根据题目中给出的热化学方程式可确定可燃物的燃烧热。若给出的热化学方程式中可燃物的化学计量数为1，且生成物为指定产物，此时对应的反应热与燃烧热在数值上相等(不考虑正负)；若给出的热化学方程式中可燃物的化学计量数不为1，需将其变为1，使对应的反应热与燃烧热在数值上相等(不考虑正负)。 · 考点07 盖斯定律 1．盖斯定律 (1)实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是 。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的 和 有关，而与反应进行的 无关。 例：下图表示始态到终态的反应热。 (2)盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以 计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。 2．盖斯定律的应用：根据盖斯定律，利用已知反应的反应热可以计算未知反应的反应热。 例如：反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热无法直接测定，但下列两个反应的反应热却可以直接测定： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 上述三个反应具有如下关系： 根据盖斯定律，则有：ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－110.5kJ·mol－1。 · 考点08 原电池的工作原理 1．原电池 ①定义：能把 转化为 的装置。 ②电极名称及电极反应。 负极：电子 的一极，发生 反应； 正极：电子 的一极，发生 反应。 ③原电池的构成条件。 a．两个活泼性不同的电极(两种金属或一种 和一种能导电的 )。 b．将电极插入 溶液。 c．构成闭合回路。 d．能自发发生的 反应。 2.工作原理 外电路中电子由 极流向 极；内电路(电解质溶液)中阴离子移向 极，阳离子移向 极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了化学能向电能的转化。 · 考点09铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是一种常见的二次电池，其放电过程表示如下： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O (1)负极是 ，正极是 ，电解质溶液是 。 (2)放电反应原理 ①负极反应式是Pb＋SO－2e－===PbSO4 ； ②正极反应式是PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O ； ③放电过程中，负极质量的变化是 ，H2SO4溶液的浓度 。 (3)充电反应原理 ①阴极(还原反应)反应式是 PbSO4＋2e－===Pb＋SO ； ②阳极(氧化反应)反应式是PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO ； ③充电时，铅蓄电池正极与直流电源 相连，负极与直流电源 相连。 · 考点10燃料电池 1．燃料电池 燃料电池是一种连续地将 和 的化学能直接转化为 的化学电源。电极本身不包含 ，只是一个催化转化元件。 2．氢氧燃料电池 (1)基本构造 (2)工作原理 一般的燃料电池大多是可燃性物质(主要是可燃性气体或蒸气)与氧化剂(一般是氧气)及电解质溶液共同组成的原电池。可燃性物质在原电池负极发生 反应，氧气在原电池正极发生 反应。也就是说不管是哪一种燃料电池，正极都是氧化剂(如O2)得电子发生还原反应。 酸性电解质(H2SO4) 碱性电解质(KOH) 负极反应 2H2－4e－===4H＋ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O 正极反应 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应 2H2＋O2===2H2O · 考点11 电解原理 1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起 反应的过程。 2.电解池(也称电解槽)：将 转化为 的装置。 构成条件 ①直流电源；②两个电极；③闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质 电 极 阳极 与电源 相连的电极，发生 反应 阴极 与电源 相连的电极，发生 反应 离子流向 阳离子移向电解池的 ；阴离子移向电解池的 电子流向 从电源 流向电解池的 ，从电解池的 流向电源的 · 考点12电解规律 1．电解池电极反应式的书写 (1)常见微粒的放电顺序 阴极：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>…… 阳极：活性电极＞S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根 (2)电极反应式的书写方法 以惰性电极碳棒电解CuSO4溶液为例 ①辨电极：阴极与电源 相连，阳极与电源 相连。 ②找离子：电解质溶液中：Cu2＋、H＋、SO、OH－。 ③排顺序：依据常见微粒放电顺序，阴极：Cu2＋>H＋(水)，阳极：OH－(水)>SO。 ④电极式：阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。 ⑤总反应：依据得失电子守恒，调整各电极计量数，然后相加，标上反应条件 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋、2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 2．电解后溶液的复原规律 用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，请填写下表： (1)电解H2O型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应式 4H＋＋4e－===2H2↑ 2H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ pH变化 复原加入物质 加入H2O (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ Cu2＋＋2e－===Cu pH变化 复原加入物质 加入 加入 (3)电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应式 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cu2＋＋4e－===2Cu pH变化 复原加入物质 加入 加入 · 考点13 电解原理的应用 1．电解饱和食盐水(氯碱工业) 离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图 阳极反应 2Cl－－2e－===Cl2↑( 反应) 阴极反应 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－( 反应) 总反应 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 应用 制备氢气、氯气和烧碱 2.电镀 (1)定义：利用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或 的加工工艺。 (2)实例——铁件上镀铜 阳极材料 镀层金属(铜片) 装置示意图 阴极材料 待镀金属制品(铁件) 电镀液 含有镀层金属离子的溶液(CuSO4溶液) 阳极反应 Cu－2e－===Cu2＋ 阴极反应 Cu2＋＋2e－===Cu 溶液变化 电解质溶液的浓度 3.金属的电解精炼(如电解精炼铜，杂质含Zn、Fe、Ag、Au等) (1) 为阳极，主要的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋； 为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；电解质溶液为 溶液。 (2)活泼性较强的铁、锌等以离子形式进入电解质溶液，活泼性较差的 则沉积在电解槽底部形成阳极泥。 4．电冶金 (1)本质：使矿石中的金属离子 电子变成金属单质的过程：Mn＋＋ne－=== M。 (2)实例：电解 氯化钠可以得到金属钠。 阴极：Na＋＋e－===Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 · 考点14 金属的腐蚀 1.概念：金属或合金与周围的 发生 反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子 电子变为阳离子，金属发生 反应。 2.根据与金属接触的 不同，金属腐蚀可分为两类： （1）化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而 。 （2）电化学腐蚀：当 的金属与 溶液接触时会发生 反应， 的金属发生氧化反应而被腐蚀。 3.化学腐蚀和电化学腐蚀的异同 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中形成原电池，发生 反应 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 电流产生 微弱电流产生 实质与 联系 ①实质：都是金属原子失去电子被 而损耗； ②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但 更普遍 · 考点15 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 类别 项目　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 负极反应式 正极反应式 总反应 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 · 考点16 金属腐蚀的防护 1.在金属表面覆盖保护层 (1)非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂 、矿物性油脂或覆盖 、塑料等。 (2)金属保护层：用 等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。 (3)发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行 处理。 (4)钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的 而钝化。 2.改变金属内部组成 在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的 。 3.电化学防护 （1）牺牲阳极保护法。 利用 原理，在被保护的金属上连接更活泼的金属，使被保护金属成为 。 （2）阴极电保护法也叫外加电流阴极保护法。 利用 原理，使被保护的金属连接电源的负极成为 。 · 易错点01 反应的焓变 【判断对错】 (1)化学反应过程中一定伴随着能量的变化。(　　) (2)反应热、焓变均指化学反应中的热量变化，单位为kJ或J。(　　) (3)化学反应中反应物总能量一定大于反应产物总能量。(　　) (4)吸热反应的ΔH＜0，放热反应的ΔH＞0。(　　) (5)反应体系的内能变化就是反应热。(　　) · 易错点02 热化学方程式的书写 【判断对错】 (1)热化学方程式中各物质化学式前的系数代表分子数或物质的量。(　　) (2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH相同。(　　) (3)相同条件下，等质量的S(s)和S(g)完全燃烧释放的热量不同。(　　) · 易错点03 原电池的工作原理 【判断对错】 (1)所有的氧化还原反应都可以设计成原电池。(　　) (2)原电池中，负极材料一定比正极材料活泼。(　　) (3)原电池工作时，负极发生氧化反应。(　　) (4)原电池中，电流由负极经导线流向正极。(　　) (5)铜锌原电池中，溶液中的阳离子移向锌极。(　　) · 易错点04 化学电源的分类 【判断对错】 (1)手机、电脑使用的电池为一次电池。(　　) (2)酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池工作时，负极反应相同。(　　) (3)铅蓄电池放电时负极反应与充电时阴极反应相同。(　　) (4)氢氧燃料电池的电极一般不参与反应。(　　) (5)氢氧燃料电池的负极反应为H2－2e－===2H＋。(　　) · 易错点05 电解的原理 【判断对错】 (1)与电源正极相连的是电解池的阴极。(　　) (2)用惰性电极电解NaCl溶液时可以得到Na和Cl2。(　　) (3)电解池工作时，阳极发生还原反应，失去电子。(　　) (4)电解池工作时，阳极上的电子通过电解质溶液移向阴极。(　　) (5)电解AgNO3溶液时，Ag＋移向阳极，NO移向阴极。(　　) · 易错点06 电解原理的应用 【判断对错】 (1)氯碱工业中，阳极区产生H2和NaOH。(　　) (2)精炼铜装置中，粗铜作阴极，精铜作阳极。(　　) (3)精炼铜过程中，电解质溶液中c(Cu2＋)不变。(　　) (4)电镀装置中，镀件作阴极，待镀金属作阳极。(　　) (5)电镀过程中，电解质溶液的浓度减小。(　　) · 易错点07 金属的腐蚀与防护 【判断对错】 (1)金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑。(　　) (2)马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化。(　　) (3)金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀。(　　) (4)常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀。(　　) (5)钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正极反应式相同。(　　) · 方法1 测定中和反应的反应热方法 (1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.55 mol·L－1)。 (2)操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。 (3)测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。 (4)读取的中和反应的温度(T2)是反应混合液的最高温度。 (5)不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。 (6)中和反应的反应热的数值是57.3 kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。 · 方法2 热化学方程式的书写 1.注意事项 (1)需注明反应时的温度和压强。因为反应时的温度和压强不同，其ΔH也不同。但常用的ΔH的数据，一般都是25℃和101kPa时的数据，因此可不特别注明。 (2)需注明反应物和生成物的聚集状态。因为物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。常用s、l、g和aq分别表示固态、液态、气态和溶液。 (3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数，也可以是分数。 (4)需注明ΔH的“＋”“－”符号和单位。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。 2.书写热化学方程式注意事项 (1)可逆反应的热效应 可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。 (2)热化学方程式中物质必须指明聚集状态。 (3)ΔH的单位为kJ·mol－1。 (4)“===”上方不写反应条件，而写发生反应的环境状况、温度和压强。 · 方法3 原电池电极反应式书写的方法步骤 — — — · 方法4 可充电电池电极反应式的书写方法 已知电池总反应式书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。 · 方法5 燃料电池电极反应式的书写 —— —— —— · 方法6 电解池电极反应式及电解总反应式的书写步骤 书写步骤 具体操作 判断两极 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连 判断反应 微观粒子 活性电极：电极材料本身失电子 溶液中的较易得电子的阳离子反应 惰性电极：溶液中的较易失去电子的阴离子反应 书写电极 反应式 活性电极：M－ne－===Mn＋ Mn＋＋ne－===M 惰性电极：mRn－－mne－===Rm 书写电解 总方程式 根据得失电子数相等，将阴、阳极电极反应式相加得电解总反应式，注意若是水电离的H＋或OH－参与电极反应，写总反应式时要写成H2O · 方法7有关电解计算的方法 1．根据电子守恒法计算 用于串联电路中各电极产物的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 2．根据总反应方程式计算 先写电极反应式，再写总反应方程式，最后根据总反应方程式计算。 3．根据关系式计算 根据电子得失相等找到已知量与未知量之间的桥梁，得出计算所需的关系式。 · 方法8 新型电池的解题方法 1．新型电池的正、负极的判断 由反应物、反应产物或反应方程式，根据元素的常规价态去判断即可： 新型电池中 2．新型电池的电极反应式书写步骤 第一步：分析物质得失电子情况，据此确定正极、负极上发生反应的物质。 第二步：分析电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。 第三步：写出比较容易书写的电极反应式。 第四步：若有总反应式，可用总反应式减去第三步中的电极反应式，即得另一极的电极反应式。 · 方法9 有膜”电解池题型的解题方法 1．交换膜的功能及工作原理 (1)功能：使离子选择性定向移动，目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷。 (2)工作原理(以阳离子交换膜为例)：交换膜上有很多微孔，“孔道”上有许多带负电荷的基团，阳离子可以自由通过“孔道”，由浓度大的区域向浓度小的区域移动。阴离子移动到“孔道”处，受到“孔道”带负电荷基团的排斥而不能进入“孔道”中，因而不能通过交换膜。这就是“选择性”透过的原因。其构造与工作示意图如图所示：阴离子交换膜的构造和工作原理与此相同，只不过是“孔道”中带正电荷基团而已。 2．离子交换膜的类型 (1)阳离子交换膜：只允许阳离子通过； (2)阴离子交换膜：只允许阴离子通过； (3)质子交换膜：只允许质子通过。 3．有膜电解池试题的解题思路 (1)确定电解池的阴、阳极：根据外接电源的正负极、电子流向、电极现象等确定电解池的阴、阳极。 (2)根据交换膜的类型确定移动的离子及移动方向： ①阳离子交换膜：只有阳离子由阳极移向阴极； ②阴离子交换膜：只有阴离子由阴极移向阳极； ③质子交换膜：只有氢离子由阳极移向阴极。 (3)根据移动的离子书写判断电极反应式，判断溶液离子浓度、质量、pH的变化，判断电极产物等。 学科网（北京）股份有限公司8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $ 期中知识清单（鲁科版第1章） 思维导图→考点清单（16大考点）→素养提升清单（7大易错点、9大方法） · 考点01 化学反应的反应热 1．反应热的概念：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。 2．反应热的表示方法：用符号Q表示：Q＞0，反应吸热；Q＜0，反应放热。 3.单位：kJ·mol－1或 J·mol－1。 · 考点02 反应热的测定 1.测定反应热的仪器——量热计 2.测定方法：将反应物溶液加入到量热计内筒并迅速混合，搅拌，测量反应前后溶液温度的变化值。 3.计算公式：Q＝ Q＝－C(T2－T1)。其中C表示溶液及量热计的热容；T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。 考点03 化学反应的内能变化 1．内能 (1)概念：体系内物质所含各种微观粒子能量总和。内能表示符号为U。 (2)影响因素：物质的种类、数量及聚集状态、体系的温度、压强等。 2．化学反应中内能的变化 (1)内能变化：△U=△U=U(反应产物)－U(反应物)。△U＞0，表示反应吸收能量；△U＜0，表示反应释放能量。 (2)化学反应中内能的变化△U与反应热Q的关系 ①化学反应体系与环境进行能量交换的两种形式是热和功，根据能量守恒定律，△U=Q＋W； ②如反应前后体系体积不变且没有做电功等其他功，ΔU＝Q。 (3)内能变化与放热反应和吸热反应的关系 如果△U＞0(反应后体系的内能增加)，则Q＞0，反应吸热； 如果△U＜0(反应后体系的内能减少)，则Q＜0，反应放热。 · 考点04 化学反应的焓变 1．焓 (1)概念：焓是一种“物理量”，用它的变化来描述等压反应的反应热。 (2)单位：kJ/mol或 J/mol。 (3)影响因素：取决于物质的物质的种类、数量、聚集状态并受温度、压强等因素的影响。 2．反应焓变 (1)概念：反应产物的焓与反应物的焓之差。 (2)表达式：ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)，单位是kJ·mol－1。 3.反应焓变与反应热的关系： 对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化只与热能发生转化，则反应热Qp与焓变ΔH的关系是ΔH＝H(反应产物)－H(反应物)＝Qp。 · 考点05 热化学方程式 1．概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。 2．意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。例如：H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1，表示在25℃和101kPa下，1mol气态H2和0.5mol气态O2反应生成1mol液态H2O时，放出285.8kJ的热量。 3．热化学方程式的书写 (1)写出化学方程式并注明各物质的聚集状态。热化学方程式的化学计量数表示的是物质的量，可以是整数或分数。物质的聚集状态：固态用“s”，液态用“l”，气体用“g”，溶液用“aq”。 (2)注明反应时的温度和压强。常用的ΔH的数据，一般都是25 ℃和101 kPa时的数据，可以不特别注明。 (3)用ΔH表示化学反应热，ΔH必须与化学方程式一一对应，注意“＋”“－”和单位kJ·mol－1。 · 考点06 燃烧热 1．概念：在101 kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位是kJ/mol。指定产物：碳元素→CO2(g)，氢元素→H2O(l)，硫元素→SO2(g)，氮元素→N2(g)。 2．意义：25 ℃和101 kPa时，甲烷的燃烧热ΔH为－890.3 kJ/mol，热化学方程式为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ/mol，表示25℃和101kPa时，1mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890.3kJ的热量。 3．燃烧热与中和反应反应热的比较 　　 类型 比较　　 燃烧热 中和反应反应热 定义 在101 kPa 时，1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量 酸与碱发生中和反应生成1 mol 液态H2O时所放出的热量 标准 可燃物为1 mol 产物水为1 mol 单位 kJ·mol－1 数值 不同物质的燃烧热不同 57.3 4．燃烧热的计算方法 根据题目中给出的热化学方程式可确定可燃物的燃烧热。若给出的热化学方程式中可燃物的化学计量数为1，且生成物为指定产物，此时对应的反应热与燃烧热在数值上相等(不考虑正负)；若给出的热化学方程式中可燃物的化学计量数不为1，需将其变为1，使对应的反应热与燃烧热在数值上相等(不考虑正负)。 · 考点07 盖斯定律 1．盖斯定律 (1)实验证明，一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。换句话说，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应进行的途径无关。 例：下图表示始态到终态的反应热。 (2)盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算出反应很慢的或不容易直接发生的或者伴有副反应的反应的反应热。 2．盖斯定律的应用：根据盖斯定律，利用已知反应的反应热可以计算未知反应的反应热。 例如：反应C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热无法直接测定，但下列两个反应的反应热却可以直接测定： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 上述三个反应具有如下关系： 根据盖斯定律，则有：ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－110.5kJ·mol－1。 · 考点08 原电池的工作原理 1．原电池 ①定义：能把化学能转化为电能的装置。 ②电极名称及电极反应。 负极：电子流出的一极，发生氧化反应； 正极：电子流入的一极，发生还原反应。 ③原电池的构成条件。 a．两个活泼性不同的电极(两种金属或一种金属和一种能导电的非金属)。 b．将电极插入电解质溶液。 c．构成闭合回路。 d．能自发发生的氧化还原反应。 2.工作原理 外电路中电子由负极流向正极；内电路(电解质溶液)中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电子发生定向移动从而形成电流，实现了化学能向电能的转化。 · 考点09铅酸蓄电池 铅酸蓄电池是一种常见的二次电池，其放电过程表示如下： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O (1)负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是H2SO4溶液。 (2)放电反应原理 ①负极反应式是Pb＋SO－2e－===PbSO4 ； ②正极反应式是PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O ； ③放电过程中，负极质量的变化是增大，H2SO4溶液的浓度减小。 (3)充电反应原理 ①阴极(还原反应)反应式是 PbSO4＋2e－===Pb＋SO ； ②阳极(氧化反应)反应式是PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO ； ③充电时，铅蓄电池正极与直流电源正极相连，负极与直流电源负极相连。 · 考点10燃料电池 1．燃料电池 燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。 2．氢氧燃料电池 (1)基本构造 (2)工作原理 一般的燃料电池大多是可燃性物质(主要是可燃性气体或蒸气)与氧化剂(一般是氧气)及电解质溶液共同组成的原电池。可燃性物质在原电池负极发生氧化反应，氧气在原电池正极发生还原反应。也就是说不管是哪一种燃料电池，正极都是氧化剂(如O2)得电子发生还原反应。 酸性电解质(H2SO4) 碱性电解质(KOH) 负极反应 2H2－4e－===4H＋ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O 正极反应 O2＋4e－＋4H＋===2H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应 2H2＋O2===2H2O · 考点11 电解原理 1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。 2.电解池(也称电解槽)：将电能转化为化学能的装置。 构成条件 ①直流电源；②两个电极；③闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质 电 极 阳极 与电源正极相连的电极，发生氧化反应 阴极 与电源负极相连的电极，发生还原反应 离子流向 阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极 电子流向 从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极 · 考点12电解规律 1．电解池电极反应式的书写 (1)常见微粒的放电顺序 阴极：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>…… 阳极：活性电极＞S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根 (2)电极反应式的书写方法 以惰性电极碳棒电解CuSO4溶液为例 ①辨电极：阴极与电源负极相连，阳极与电源正极相连。 ②找离子：电解质溶液中：Cu2＋、H＋、SO、OH－。 ③排顺序：依据常见微粒放电顺序，阴极：Cu2＋>H＋(水)，阳极：OH－(水)>SO。 ④电极式：阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。 ⑤总反应：依据得失电子守恒，调整各电极计量数，然后相加，标上反应条件 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋、2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 2．电解后溶液的复原规律 用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，请填写下表： (1)电解H2O型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应式 4H＋＋4e－===2H2↑ 2H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ pH变化 减小 增大 不变 复原加入物质 加入H2O (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ Cu2＋＋2e－===Cu pH变化 增大 复原加入物质 加入HCl 加入CuCl2 (3)电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应式 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cu2＋＋4e－===2Cu pH变化 增大 减小 复原加入物质 加入HCl 加入CuO或CuCO3 · 考点13 电解原理的应用 1．电解饱和食盐水(氯碱工业) 离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图 阳极反应 2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极反应 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应) 总反应 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 应用 制备氢气、氯气和烧碱 2.电镀 (1)定义：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 (2)实例——铁件上镀铜 阳极材料 镀层金属(铜片) 装置示意图 阴极材料 待镀金属制品(铁件) 电镀液 含有镀层金属离子的溶液(CuSO4溶液) 阳极反应 Cu－2e－===Cu2＋ 阴极反应 Cu2＋＋2e－===Cu 溶液变化 电解质溶液的浓度保持不变 3.金属的电解精炼(如电解精炼铜，杂质含Zn、Fe、Ag、Au等) (1)粗铜为阳极，主要的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；纯铜为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；电解质溶液为CuSO4溶液。 (2)活泼性较强的铁、锌等以离子形式进入电解质溶液，活泼性较差的金、银则沉积在电解槽底部形成阳极泥。 4．电冶金 (1)本质：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程：Mn＋＋ne－=== M。 (2)实例：电解熔融氯化钠可以得到金属钠。 阴极：Na＋＋e－===Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 · 考点14 金属的腐蚀 1.概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。 2.根据与金属接触的气体或液体不同，金属腐蚀可分为两类： （1）化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。 （2）电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 3.化学腐蚀和电化学腐蚀的异同 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中形成原电池，发生氧化还原反应 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 实质与 联系 ①实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗； ②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍 · 考点15 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 类别 项目　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 负极反应式 Fe－2e－===Fe2＋ 正极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 · 考点16 金属腐蚀的防护 1.在金属表面覆盖保护层 (1)非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。 (2)金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。 (3)发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理。 (4)钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。 2.改变金属内部组成 在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。 3.电化学防护 （1）牺牲阳极保护法。 利用原电池原理，在被保护的金属上连接更活泼的金属，使被保护金属成为正极。 （2）阴极电保护法也叫外加电流阴极保护法。 利用电解池原理，使被保护的金属连接电源的负极成为阴极。 · 易错点01 反应的焓变 【判断对错】 (1)化学反应过程中一定伴随着能量的变化。(　　) (2)反应热、焓变均指化学反应中的热量变化，单位为kJ或J。(　　) (3)化学反应中反应物总能量一定大于反应产物总能量。(　　) (4)吸热反应的ΔH＜0，放热反应的ΔH＞0。(　　) (5)反应体系的内能变化就是反应热。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　 · 易错点02 热化学方程式的书写 【判断对错】 (1)热化学方程式中各物质化学式前的系数代表分子数或物质的量。(　　) (2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l)和2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)的ΔH相同。(　　) (3)相同条件下，等质量的S(s)和S(g)完全燃烧释放的热量不同。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　 · 易错点03 原电池的工作原理 【判断对错】 (1)所有的氧化还原反应都可以设计成原电池。(　　) (2)原电池中，负极材料一定比正极材料活泼。(　　) (3)原电池工作时，负极发生氧化反应。(　　) (4)原电池中，电流由负极经导线流向正极。(　　) (5)铜锌原电池中，溶液中的阳离子移向锌极。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√ (4)×　(5)×　 · 易错点04 化学电源的分类 【判断对错】 (1)手机、电脑使用的电池为一次电池。(　　) (2)酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池工作时，负极反应相同。(　　) (3)铅蓄电池放电时负极反应与充电时阴极反应相同。(　　) (4)氢氧燃料电池的电极一般不参与反应。(　　) (5)氢氧燃料电池的负极反应为H2－2e－===2H＋。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ (5)×　 · 易错点05 电解的原理 【判断对错】 (1)与电源正极相连的是电解池的阴极。(　　) (2)用惰性电极电解NaCl溶液时可以得到Na和Cl2。(　　) (3)电解池工作时，阳极发生还原反应，失去电子。(　　) (4)电解池工作时，阳极上的电子通过电解质溶液移向阴极。(　　) (5)电解AgNO3溶液时，Ag＋移向阳极，NO移向阴极。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　 · 易错点06 电解原理的应用 【判断对错】 (1)氯碱工业中，阳极区产生H2和NaOH。(　　) (2)精炼铜装置中，粗铜作阴极，精铜作阳极。(　　) (3)精炼铜过程中，电解质溶液中c(Cu2＋)不变。(　　) (4)电镀装置中，镀件作阴极，待镀金属作阳极。(　　) (5)电镀过程中，电解质溶液的浓度减小。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ (5)×　 · 易错点07 金属的腐蚀与防护 【判断对错】 (1)金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑。(　　) (2)马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化。(　　) (3)金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀。(　　) (4)常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀。(　　) (5)钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正极反应式相同。(　　) 提示：(1)× (2)× (3)√(4)×　(5)×　 · 方法1 测定中和反应的反应热方法 (1)实验中要用强酸、强碱的稀溶液(0.1～0.55 mol·L－1)。 (2)操作时动作要快，尽量减少热量的损失，使用绝热装置，避免热量散发到反应体系外。 (3)测量盐酸的温度后，要将温度计上的酸冲洗干净后，再测量NaOH溶液的温度，避免酸、碱在温度计的表面反应放热而影响测量结果。 (4)读取的中和反应的温度(T2)是反应混合液的最高温度。 (5)不能用弱酸或弱碱，因弱酸、弱碱电离时吸收热量而使测量数值偏低。 (6)中和反应的反应热的数值是57.3 kJ·mol－1，测定时与强酸、强碱的用量无关。 · 方法2 热化学方程式的书写 1.注意事项 (1)需注明反应时的温度和压强。因为反应时的温度和压强不同，其ΔH也不同。但常用的ΔH的数据，一般都是25℃和101kPa时的数据，因此可不特别注明。 (2)需注明反应物和生成物的聚集状态。因为物质的聚集状态不同时，它们所具有的内能、焓也均不同。常用s、l、g和aq分别表示固态、液态、气态和溶液。 (3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数，也可以是分数。 (4)需注明ΔH的“＋”“－”符号和单位。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。 2.书写热化学方程式注意事项 (1)可逆反应的热效应 可逆反应中的“ΔH”表示的是完全反应时对应的焓变值。若按该反应的化学计量数投料进行反应，由于可逆反应不能进行彻底，那么吸收或放出的热量一定比该值小。 (2)热化学方程式中物质必须指明聚集状态。 (3)ΔH的单位为kJ·mol－1。 (4)“===”上方不写反应条件，而写发生反应的环境状况、温度和压强。 · 方法3 原电池电极反应式书写的方法步骤 — — — · 方法4 可充电电池电极反应式的书写方法 已知电池总反应式书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质；第二，写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存)；第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。 · 方法5 燃料电池电极反应式的书写 —— —— —— · 方法6 电解池电极反应式及电解总反应式的书写步骤 书写步骤 具体操作 判断两极 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连 判断反应 微观粒子 活性电极：电极材料本身失电子 溶液中的较易得电子的阳离子反应 惰性电极：溶液中的较易失去电子的阴离子反应 书写电极 反应式 活性电极：M－ne－===Mn＋ Mn＋＋ne－===M 惰性电极：mRn－－mne－===Rm 书写电解 总方程式 根据得失电子数相等，将阴、阳极电极反应式相加得电解总反应式，注意若是水电离的H＋或OH－参与电极反应，写总反应式时要写成H2O · 方法7有关电解计算的方法 1．根据电子守恒法计算 用于串联电路中各电极产物的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 2．根据总反应方程式计算 先写电极反应式，再写总反应方程式，最后根据总反应方程式计算。 3．根据关系式计算 根据电子得失相等找到已知量与未知量之间的桥梁，得出计算所需的关系式。 · 方法8 新型电池的解题方法 1．新型电池的正、负极的判断 由反应物、反应产物或反应方程式，根据元素的常规价态去判断即可： 新型电池中 2．新型电池的电极反应式书写步骤 第一步：分析物质得失电子情况，据此确定正极、负极上发生反应的物质。 第二步：分析电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。 第三步：写出比较容易书写的电极反应式。 第四步：若有总反应式，可用总反应式减去第三步中的电极反应式，即得另一极的电极反应式。 · 方法9 有膜”电解池题型的解题方法 1．交换膜的功能及工作原理 (1)功能：使离子选择性定向移动，目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷。 (2)工作原理(以阳离子交换膜为例)：交换膜上有很多微孔，“孔道”上有许多带负电荷的基团，阳离子可以自由通过“孔道”，由浓度大的区域向浓度小的区域移动。阴离子移动到“孔道”处，受到“孔道”带负电荷基团的排斥而不能进入“孔道”中，因而不能通过交换膜。这就是“选择性”透过的原因。其构造与工作示意图如图所示：阴离子交换膜的构造和工作原理与此相同，只不过是“孔道”中带正电荷基团而已。 2．离子交换膜的类型 (1)阳离子交换膜：只允许阳离子通过； (2)阴离子交换膜：只允许阴离子通过； (3)质子交换膜：只允许质子通过。 3．有膜电解池试题的解题思路 (1)确定电解池的阴、阳极：根据外接电源的正负极、电子流向、电极现象等确定电解池的阴、阳极。 (2)根据交换膜的类型确定移动的离子及移动方向： ①阳离子交换膜：只有阳离子由阳极移向阴极； ②阴离子交换膜：只有阴离子由阴极移向阳极； ③质子交换膜：只有氢离子由阳极移向阴极。 (3)根据移动的离子书写判断电极反应式，判断溶液离子浓度、质量、pH的变化，判断电极产物等。 学科网（北京）股份有限公司8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $