第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化章末總結(jié)

1、第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化復(fù)習(xí)學(xué)案 知識網(wǎng)絡(luò) 一、化學(xué)反應(yīng)與熱量二、電化學(xué)基礎(chǔ) 重難點探究探究點一、反應(yīng)熱的比較與計算1.利用化學(xué)鍵計算H=反應(yīng)物的化學(xué)鍵斷裂吸收的能量-生成物的化學(xué)鍵形成釋放的能量2.蓋斯定律法利用蓋斯定律進(jìn)行焓變的計算，采用以下四個步驟就能快速、準(zhǔn)確地解決問題。(1)寫：寫出目標(biāo)方程式(題目中要書寫的熱化學(xué)方程式)，配平。(2)倒：為了將方程式相加得到目標(biāo)方程式，可將方程式顛倒過來，反應(yīng)熱的量不變，但符號要相反。這樣，就不用再做減法運算了。方程式相減時容易出錯要特別注意。(3)乘：為了將方程式相加得到目標(biāo)方程式，可將方程式乘以某個數(shù)(可以是分?jǐn)?shù))，反應(yīng)熱也要相應(yīng)地乘。(4)

2、加：上面的幾個方面做好了，只要將方程式相加即可得目標(biāo)方程式，反應(yīng)熱也據(jù)此相加得出。3.根據(jù)熱化學(xué)方程式計算(1)根據(jù)熱化學(xué)方程式計算：熱化學(xué)方程式中H與各物質(zhì)的物質(zhì)的量(質(zhì)量、體積等)對應(yīng)成比例，已知熱化學(xué)方程式，便可計算一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)所放出的熱量或放出一定量的熱量時消耗或生產(chǎn)的物質(zhì)的質(zhì)量、體積和物質(zhì)的量。常用的計算方法有列方程或方程組法、平均值法、極限法、十字交叉法、估算法等。(2)根據(jù)計算書寫熱化學(xué)方程式：根據(jù)一定量的反應(yīng)物或生成物的量計算出反應(yīng)放出或吸收的熱量，換算成1 mol反應(yīng)物或生成物的熱效應(yīng)，書寫熱化學(xué)方程式?！镜淅?】已知：(1) H =348.3 kJ·mo

3、l-1(2) H =31.0 kJ·mol-1則Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的H等于( )A317.3 kJ·mol-1 B379.3 kJ·mol-1 C332.8 kJ·mol-1 D317.3 kJ·mol-1 A【解析】根據(jù)“四字方針”寫、倒、乘、加，Ag2O(s)和Ag(s)在反應(yīng)(2)中是生成物和反應(yīng)物，而在目標(biāo)方程式中是反應(yīng)物和生成物，所以，應(yīng)將反應(yīng)(2)顛倒再與反應(yīng)(1)相加得：Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)，H=348.3 kJ·mol-1+31.0 kJ·

4、mol-1=-317.3 kJ·mol-1。 【變式】已知下列熱化學(xué)方程式： Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H1=-25 kJ·mol-1 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) H2=-47 kJ·mol-1 Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H3=+19 kJ·mol-1(1)計算FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)反應(yīng)的H = 。(2)已知： H = -110.5 kJ·mol-1，若還原FeO的CO是碳完全氧化而產(chǎn)生的，則產(chǎn)生112 g F

5、e需要C _g，整個過程中產(chǎn)生的熱量為_。 探究點二 原電池原理及化學(xué)電源1.原電池原理考查“五要素”(1)正負(fù)極確定：一般較活潑金屬作負(fù)極。(2)電極反應(yīng)類型判斷：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。(3)電子移動方向：電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極。(4)離子移動方向：陽離子流向正極，陰離子流向負(fù)極。(5)電極產(chǎn)物的判斷：較活潑金屬在負(fù)極失去電子生成金屬陽離子，較不活潑的金屬陽離子或H+在正極得電子析出金屬或H2。 2.化學(xué)電源新型化學(xué)電源，特別是可充電電池和燃料電池是高考的熱點，試題往往起點高、新穎，陌生度高，但落點低，判斷或填空的項目均是原電池原理考查的“五要素”，因此要深刻理解原電池原

6、理，同時要注意可充電電池放電時是原電池，充電時是電解池，且放電時的負(fù)極反應(yīng)與充電時的陰極反應(yīng)相反，同樣，放電時的正極反應(yīng)與充電時的陽極反應(yīng)相反。 【典例2】如圖所示，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時A極質(zhì)量減少，B極上有氣泡產(chǎn)生，C為電解質(zhì)溶液，下列說法錯誤的是( )A.B極為原電池的正極 B.A、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸C.C中陽離子向A極移動 D.A極發(fā)生氧化反應(yīng)C【解析】原電池中，負(fù)極金屬失去電子溶解，質(zhì)量減小，故A極是負(fù)極，B極是正極，根據(jù)構(gòu)成情況可判斷A、B、C可能分別為Zn、Cu、稀鹽酸，A、B兩項正確；離子移動方向：陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，C項錯誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)

7、，正極發(fā)生還原反應(yīng)，D項正確。 【變式】人造地球衛(wèi)星用到的一種高能電池銀鋅蓄電池，它在放電時的電極反應(yīng)為：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-，下列敘述中，正確的是( )A.Ag2O是負(fù)極，并被氧化 B.電流由鋅經(jīng)外電路流向氧化銀C.工作時，負(fù)極區(qū)溶液酸性增強(qiáng)，正極區(qū)溶液堿性增強(qiáng) D.溶液中OH-向正極移動，K+、H+向負(fù)極移動 探究點三 電解池原理考查“五要素”1.陰陽極的判斷與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極，與電源正極相連的是電解池的正極。2.電極反應(yīng)類型的判斷陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。 3.電子移動方向電子由電源的負(fù)極流出，流向電解池的

8、陰極(電池內(nèi)電路靠離子定向移動完成)，電子再由電源的正極流出，流回電解池的正極。4.離子移動方向陽離子流向陰極，陰離子流向陽極。5.電極產(chǎn)物的判斷金屬溶解或產(chǎn)生Cl2、O2的一極是陽極，析出金屬或產(chǎn)生H2的一極是陰極。 【典例3】如圖所示，a、b是兩根石墨棒。下列敘述正確的是( )Aa是正極，發(fā)生還原反應(yīng) Bb是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)C稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變 D往濾紙上滴加酚酞試液，a極附近顏色變紅 C【解析】據(jù)圖可知，左端是原電池，負(fù)極是鋅，正極是銅，總電池反應(yīng)是Zn2H=Zn2H2，故硫酸根離子的物質(zhì)的量不變，C正確。右端是電解池，其中a是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)是2Cl-2e-

9、=Cl2，b是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)是2H+2e-=H2，A、B、D錯誤。 【變式】用惰性電極實現(xiàn)下列電解實驗，其說法正確的是( )A電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液的c(H+)不變B電解稀氫氧化鈉溶液，陽極消耗OH，故溶液的堿性減弱C電解硫酸鈉溶液，陰極和陽極析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21D電解氯化銅溶液，通電一段時間后，向溶液中加入適量的CuO或CuCO3均可使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài) 探究點四 金屬腐蝕與防護(hù)1.金屬的腐蝕金屬失電子被腐蝕，構(gòu)成原電池會加快腐蝕，據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性把電化學(xué)腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕，金屬腐蝕中以電化學(xué)腐蝕更普遍，電化學(xué)腐蝕中以吸氧腐蝕更普遍。 2.

10、金屬的防護(hù)金屬防護(hù)的通常做法是加保護(hù)層，使金屬與能引起金屬腐蝕的物質(zhì)隔離，切斷形成原電池的條件。為使保護(hù)效果更好，通常采用電化學(xué)防護(hù)，即犧牲陽極的陰極保護(hù)法和外加電源的陰極保護(hù)法。 【典例4】下列敘述中不正確的是( )A金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍 B鋼鐵在干燥空氣中不易被腐蝕C用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鉚釘易被腐蝕 D原電池中電子由正極流入負(fù)極 D【解析】金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，A正確；鋼鐵在干燥空氣中不易構(gòu)成原電池，故不易被腐蝕，B正確；鋁和鐵可以形成原電池，鋁比較活潑，因此在原電池中作負(fù)極，在反應(yīng)中被氧化，容易被腐蝕，C正確；在原電池中電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，D錯誤。 【變式

11、】某鐵件需長期浸于水下，為了減少腐蝕，想采取下列措施，其中正確的有( )A給鐵件鉚上一些鉛板 B給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極連接C在制造鐵件時，在鐵中摻入一定比例的銅制成合金 D在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青 課堂測試一、選擇題1. 下列說法正確的是（ ）A. 化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)就是分子之間的重新組合 B. 化學(xué)反應(yīng)往往伴隨著能量的改變，有的是以熱能的形式出現(xiàn)C. 化合反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)D. 分解反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)2已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ：(1)C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJ/mol(2)CH3COOH(l)2O2(g)2CO2(g)2H2O(l) H2870.3

12、 kJ/mol(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H3285.8 kJ/mol則2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱(焓變)為()A488.3 kJ/mol B488.3 kJ/mol C244.15kJ/mol D244.15kJ/mol3下列說法或表示方法中正確的是()A等質(zhì)量的硫蒸氣和硫磺分別完全燃燒，后者放出的熱量多B氫氣的燃燒熱為285.5 kJ/mol，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJ/molCBa(OH)2·8H2O(s)2NH4Cl(s)=BaCl2(s)2NH3(g)10H2O(l)H

13、<0D已知中和熱為57.3 kJ/mol，若將含 0.5 mol H2SO4的濃溶液與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量要大于57.3 kJ4. 下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是（ ）A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極 B.電解法精煉粗銅，用純銅作陰極C.電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極 D.在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極5 為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一星期后，下列對實驗結(jié)束時現(xiàn)象描述不正確的是(   )A裝置左側(cè)的液面一定會上升  &

14、#160;  B左側(cè)液面裝置比裝置的低  C裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重      D裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕6下列事實不能用電化學(xué)原理解釋的是（ ）A輪船水線以下的船殼上裝有一定數(shù)量的鋅塊 B鋁片不用特殊方法保護(hù)C純鋅與稀H2SO4反應(yīng)時，滴入少量硫酸銅溶液后迅速增大 D鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用7在右圖所示裝置中，試管A、B中的電極為多孔的惰性電極；C、D為兩個鉑夾，夾在被Na2SO4溶液浸濕的濾紙條上，濾紙條的中部滴有KMnO4液滴；電源有a、b兩極。若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛KOH溶液的水槽

15、中，切斷K1，閉合K2.K3，通直流電，實驗現(xiàn)象如圖所示。下列說法正確的是（ ）A電源中a為正極，b為負(fù)極 B、試管A中的電極反應(yīng)式為：2H2eH2C一段時間后濾紙條上紫紅色向C處移動D電解一段時間后，切斷K2.K3，閉合K1，電流計的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)二、非選擇題8.將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g); C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJ/molH2(g)O2(g)=H2O(g)H242.0 kJ/molCO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJ/mol請回答下列問題：(1

16、)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知，1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和比 1mol C(s)完全燃燒放出的熱量多甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使煤燃燒放出更多的熱量”；乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律作出如下列循環(huán)圖： 并據(jù)此認(rèn)為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”請分析：甲、乙兩同學(xué)觀點正確的是_(填“甲”或“乙”)，判斷的依據(jù)是_(3)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣作為燃料和煤直接燃燒相比有很多優(yōu)點，請列舉其中的兩個優(yōu)點：_、_.(4)水煤氣不僅是優(yōu)良的氣體燃料，也是重要的有機(jī)化工原料CO和H2在一定條件下

17、可以合成： 甲醇(CH4O)甲醛(CH2O)甲酸(CH2O2)乙酸(C2H4O2)試分析當(dāng)CO和H2按1：1的體積比混合反應(yīng)，合成上述_(填序號)物質(zhì)時，可以滿足“綠色化學(xué)”的要求，完全利用原料中的原子，實現(xiàn)零排放10.甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，也可以直接用作燃料已知：CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(g) H1443.64 kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g) H2566.0 kJ/mol(1)試寫出CH3OH(l)在氧氣中完全燃燒生成CO2和H2O(g)的熱化學(xué)方程式： _.(2)科研人員新近開發(fā)出一種由強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型甲

18、醇手機(jī)電池，可使手機(jī)連續(xù)使用一個月才充一次電，據(jù)此回答：甲醇在_極反應(yīng)(3)利用電池可實現(xiàn)電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化某同學(xué)設(shè)計了一種用電解法制取Fe(OH)2的實驗裝置(如圖)，通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時間不變色下列說法中不正確的是_(填序號)A電源中的a一定為正極，b一定為負(fù)極B可以用NaCl溶液作為電解質(zhì)溶液CA、B兩端都必須用鐵作電極D陰極發(fā)生的反應(yīng)是2H2e=H2參考答案探究點一變式：【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律，×3-(+×2)× 即得方程式FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)，則H=3H1-(H2+2H3) =3×(-25

19、 kJ·mol-1)-(-47 kJ·mol-1+2×19 kJ·mol-1) =-11 kJ·mol-1(2)將FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) H=-11 kJ·mol-1與 H=-110.5 kJ·mol-1相加得 H=-121.5 kJ·mol-1C(s)Fe(s)H=-121.5 kJ·mol-112 g 56 g -121.5 kJm 112 g H答案：(1)-11 kJ·mol-1 (2)24 243 kJ探究點二變式：C【解析】據(jù)給出的電極反應(yīng)可知，負(fù)極是鋅失

20、去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，消耗OH-，所以負(fù)極區(qū)溶液酸性增強(qiáng)；Ag2O在正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，生成OH-，所以正極區(qū)溶液堿性增強(qiáng)；電子由鋅經(jīng)外電路流向氧化銀，電流的方向與之相反；溶液中OH-向負(fù)極移動，K+、H+向正極移動，故A、B、D錯誤，C正確。 探究點三變式：C【解析】電解含氧酸，實質(zhì)上是電解水，但因溶質(zhì)的濃度增大，故溶液c(H+)增大，A錯誤；電解可溶性強(qiáng)堿，陽極OH放電，陰極H放電，實質(zhì)是電解水，因溶質(zhì)的濃度增大，故溶液的堿性增強(qiáng)，B錯誤；電解活潑金屬的含氧酸鹽實質(zhì)是電解水，陰極產(chǎn)生氫氣，陽極產(chǎn)生氧氣，二者物質(zhì)的量之比為21，C正確；電解氯化銅溶液，實質(zhì)就是電解氯化銅，故要想恢復(fù)原狀

21、態(tài)，應(yīng)加氯化銅，D錯誤。 探究點四D【解析】若使鐵不被腐蝕，可隔絕O2或采取犧牲陽極的陰極保護(hù)法，A、C兩項形成原電池時，鐵件作負(fù)極，會加快鐵的腐蝕；B項，構(gòu)成電解池，鐵件作陽極，會加快鐵的腐蝕，故選D。 課堂測試1、B 解析：化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊鍵的斷裂，新鍵的形成的過程，A錯；大多數(shù)的化合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C錯；大多數(shù)的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，D錯。2、B 解析：據(jù)蓋斯定律知(1)×2(3)×2(2)即得2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)方程式的反應(yīng)熱H(393.5 kJ/mol)×2(285.8 kJ/mol)×2(870.3 kJ/m

22、ol)488.3 kJ/mol3、D 解析：A項中，硫蒸氣放出的熱量大于硫磺充分燃燒放出的熱量，B項由反應(yīng)熱的定義知H571.6 kJ/mol，C項反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故H>0.4、A 解析：電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。電解熔融的Al2O3制Al時，若用Fe作陽極，會發(fā)生Fe2e=Fe2+，F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)移到陰極上發(fā)生Fe2+2e=Fe，使得到的Al不純。5、B 解析：中鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，左端液面上升；B中鹽酸揮發(fā)，和鐵絲反應(yīng)生成H2，腐蝕最嚴(yán)重，中左端下降；C中濃硫酸吸水，保持空氣鐵絲環(huán)境干燥，幾乎沒有腐蝕。6、B 解析：A是通過構(gòu)成ZnFe原電池，在船上加鋅塊構(gòu)成原電池的負(fù)極，從而保護(hù)船體不受腐蝕；B可形成氧化膜保護(hù)鋁；C中由于發(fā)生Zn+Cu2+=Zn2+Cu，生成的銅附著在鋅表面構(gòu)成原電池，從而增大了反應(yīng)速率；D中一旦金屬鍍層受損后，分別形成ZnFe原電池和FeSn原電池，前者Zn被腐蝕從而保護(hù)了鐵，而后者Fe首先被腐蝕，所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用。7、D 解析：由圖可以觀察到A管與B管