■2011化学高考6-2第六章化学反应与能量重点总结.ppt

1 热化学方程式的书写除了要掌握热化学方程式的书写原则外 还应注意盖斯定律的应用 解答时避免出现以下错误 不能正确标明反应物 生成物的聚集状态 反应热 H的正负 反应热的数值大小与化学反应方程式中的化学计量数不对应等 另外还要看懂图象 弄清热化学方程式中焓变的含义 本章重点提示 2 反应热的有关计算 1 根据反应物和生成物的总能量计算 H E 生成物 E 反应物 2 根据键能计算 H 反应物键能总和 生成物键能总和 3 根据燃烧热和中和热计算 a Q放 n 可燃物 Hc n 可燃物 为可燃物的物质的量 Hc为该可燃物的燃烧热 b Q放 n H2O Hc n H2O 为生成水的物质的量 Hc 为中和热 4 根据盖斯定律计算 3 电极反应式和总反应式的书写方法 1 由原电池或电解池装置书写电极反应式和总反应式 对于原电池 根据电极材料 电解质溶液及反应现象 先确定正 负极 然后写出电极反应式 在确保正 负两极转移电子数相等的情况下 将正 负两极电极反应式相加即得原电池的总反应式 对于电解池 先根据电源的正 负极确定电解池的阴 阳极 然后确定阳极是否是活泼性金属电极 最后据电极类型及电解质溶液中阴 阳离子的放电顺序写出电极反应式 在确保阴 阳两极转移电子数相等的情况下 将阴 阳两极电极反应式相加即得电解池的总反应式 2 由已知的氧化还原反应方程式书写电极反应式先根据氧化还原反应方程式找出发生氧化反应和还原反应的物质 确定两极名称和反应物 然后利用电子守恒分别写出两极电极反应式 若写出一极电极反应式 另一极电极反应式不好写时 可以用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一极电极反应式 4 电解池 原电池极区pH判断电解质溶液pH变化根据原电池总化学方程式判断 电极附近pH变化根据电极反应式判断 5 电化学中的有关计算 得失电子守恒 6 电解后将原电解质溶液恢复原态 7 热化学方程式的反应热大小比较 要带符号一同比 中和热与燃烧热 反应热与焓变 原电池与电解池的组成以及工作原理 电镀与金属精炼 正 负极与阴 阳极判断 化学腐蚀与电化学腐蚀 析氢腐蚀和吸氧腐蚀 两个常用的电极反应式 O2 4e 2H2O 4OH 和4OH 4e 2H2O O2 常见电池正 负极反应和总反应的书写 金属的腐蚀和防护方法 牺牲阳极保护阴极法和外加电源阴极保护法 常见几种电解质的电解类型 热化学方程式计算中 物质状态变化所对应的焓变 一 反应热的考查 例1 2009 宁夏理综 28 2SO2 g O2 g 2SO3 g 反应过程的能量变化如右图所示 已知1molSO2 g 氧化为1molSO3 g 的 H 99kJ mol 1 请回答下列问题 1 图中A C分别表示 E的大小对该反应的反应热有无影响 该反应通常用V2O5作催化剂 加V2O5会使图中B点升高还是降低 理由是 2 图中 H kJ mol 1 3 V2O5的催化循环机理可能为 V2O5氧化SO2时 自身被还原为四价钒化合物 四价钒化合物再被氧气氧化 写出该催化循环机理的化学方程式 4 如果反应速率v SO2 为0 05mol L 1 min 1 则v O2 mol L 1 min 1 v SO3 mol L 1 min 1 5 已知单质硫的燃烧热为296kJ mol 1 计算由S s 生成3molSO3 g 的 H 要求计算过程 解析 1 由图像很容易看出 纵坐标表示各种物质的能量 E是反应所必经的一个过渡状态 它只影响反应的难易程度 而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关 得出没有影响的结论 加入催化剂改变了反应历程 使活化能降低 2 中的 H可根据已知1molSO2参加反应时放热99kJ 而图像中表示的是2SO2反应 所以99kJ要乘以2 3 化学方程式根据元素守恒即可写出 4 考查速率之比和化学方程式中各物质的计量数成正比 5 考查盖斯定律的应用 考查燃烧热的概念必须是1molS s 完全燃烧 答案 1 反应物总能量生成物总能量没有影响降低因为催化剂改变了反应历程 使活化能E降低 2 198 3 SO2 V2O5 SO3 2VO24VO2 O2 2V2O5 4 0 0250 05 5 S s O2 g SO2 g H1 296kJ mol 1SO2 s O2 g SO3 g H2 99kJ mol 13S s O2 g 3SO3 g H H1 H2 3 1185kJ mol 1 二 电化学原理的应用 例2 2009 天津 10 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置 右图为电池示意图 该电池电极表面镀一层细小的铂粉 铂吸附气体的能力强 性质稳定 请回答 1 氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 在导线中电子流动方向为 用a b表示 2 负极反应式为 3 电极表面镀铂粉的原因为 4 该电池工作时 H2和O2连续由外部供给 电池可连续不断提供电能 因此 大量安全储氢是关键技术之一 金属锂是一种重要的储氢材料 吸氢和放氢原理如下 2Li H22LiH LiH H2OLiOH H2 反应 中的还原剂是 反应 中的氧化剂是 已知LiH固体密度为0 82g cm3 用锂吸收224L 标准状况 H2 生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 由 生成的LiH与H2O作用 放出的H2用作电池燃料 若能量转化率为80 则导线中通过电子的物质的量为 mol 解析 1 电池即是把化学能转变为电能的装置 在电池中电子是从负极经导线流向正极 而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极 故电子由a流动到b 2 H2在负极失电子 因为电解质溶液是KOH溶液 故负极反应式为2H2 4OH 4e 4H2O 3 电极表面镀铂粉可以增大电极单位面积吸附H2 O2的分子数 从而增大反应速率 4 LiH中Li为 1价 H为 1价 故反应 中还原剂是Li 反应 中氧化剂是H2O 由反应 可知吸收标准状况下224LH2时生成160gLiH 则生成的LiH的体积是 则生成的LiH体积与被吸收的H2的体积比为 由 生成的20molLiH与H2O反应 由反应 可知生成20molH2 H2 2e 能量转化率为80 则通过电子的物质的量为20mol 2 80 32mol 答案 1 由化学能转变为电能由a到b 2 2H2 4OH 4e 4H2O或H2 2OH 2e 2H2O 3 增大电极单位面积吸附H2 O2分子数 加快电极反应速率 4 LiH2O 1 1148或8 71 10 4 32 三 金属的腐蚀及防护 例3 某学生在A B C D四个小烧瓶中分别放入干燥的细铁丝 浸过食盐水的细铁丝 浸过清水的细铁丝 食盐水及细铁丝 并使铁丝完全浸没在食盐水中 然后组装成如右图所示的四套装置 每隔一段时间测量导管中水面上升的高度 结果如下表 表中所列数据为导管中水面上升的高度 cm 所示 1 为什么有的导管中水面会上升 2 上述实验中 铁生锈的速率由大到小的排列顺序为 填小烧瓶的字母编号 3 影响铁生锈的因素除氧气外还有 4 日常生活中常见的铁制品生成铁锈 试写出铁制品生成铁锈 Fe2O3 xH2O 的化学方程式 5 通过上面的研究 你认为在日常生活中应该如何保护铁锅等铁制品 解析 1 由于在该反应条件下 铁丝发生的是吸氧腐蚀 O2被消耗 导致气压减小 因此 液面上升 2 液面上升得越快 说明铁丝被腐蚀得越快 3 空气湿度 电解质溶液以及温度等均是影响铁生锈的原因 5 洗净 擦干 涂油等均可起到保护铁制品的目的 答案 1 铁丝发生吸氧腐蚀消耗氧气 使瓶内气体分子数减少 导致瓶内压强减小 因此导管中水面上升 2 B C A D 3 水 电解质 或电解质溶液 4 4Fe 3O2 xH2O 2Fe2O3 xH2O 5 洗净 擦干 涂油等