开放市齐备阳光实验学校专题2 化学反中的能量变化 【知识回忆】 一、反热 1．化学反中的能量变化 (1)化学反中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。 (3)化学反中的能量转化形式：热能、光能、电能。通常主要表现为热量的变化。 2．化学反的实质：反物化学键断裂和生成物化学键形成。 特征：既有物质变化，又有能量变化。 3．反热：指当化学反在一温度下进行时，一物质的量的反物之间完全反所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位kJ/mol。 4．吸热反和放热反 (1)从反物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如下图 、。 〔2〕常见的放热反： ①所有的燃烧反；②酸碱反；③大多数的化合反；④金属与酸的置换反；⑤生石灰和水反；⑥物质的缓慢氧化。 〔3〕常见的吸热反：①大多数的分解反；②晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl；③碳与水蒸气、C与CO2的反，以及以H2、CO、C为复原剂的氧化复原反；④盐类水解。 〔4〕反是放热还是吸热主要取决于反物和生成物所具有的总能量的相对大小。反是否需要加热，只是引发反的条件，与反是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反也需要加热引发反，也有吸热反不需加热，在常温时就可以进行 二、热：在稀溶液中，强酸跟强碱发生反生成1mol液态水时的反热叫热。 注意几个限词：〔1〕稀溶液；〔2〕产物是1 mol液态H2O； 三、能源 1．分类 (1)化石燃料：①种类：煤、、天然气。 ②特点：蕴藏量有限，且不再生。 (2)能源：①种类：太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能和生物质能。 ②特点：资源丰富，可再生，没有污染或污染很小。 〔3〕一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、太阳能。 〔4〕二次能源是由一次能源经过加工或转换得到的其他种类和形式的能源，包括煤气、焦炭、汽油、煤油、柴油 2．能源问题：我国目前使用的主要能源是化石燃料，它们的蕴藏量有限，而且不能再生，最终将会枯竭；化石燃料的大量使用带来严重的环境污染问题。四、原电池 1.装置特点：化学能转化为电能的装置。 2.原电池的电极： 〔1〕原电池的负极——活泼金属——发生氧化反——向外电路提供电子。〔2〕原电池的正极——不活泼金属(或惰性电极如石墨)——发生复原反——接受外电路提供的电子。 3.原电池的构成条件： ①能自发地发生氧化复原反。 ②电解质溶液或熔融的电解质(构成电路或参加反)。 ③由复原剂和导体构成负极系统，由氧化剂和导体构成正极系统。 ④形成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。 小结： 原电池的四个判方法: ①观察电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)； ②观察溶液——两极插入溶液中； ③观察回路——形成闭合回路或两极直接接触； ④观察本质——原电池反是自发的氧化复原反。 4.工作原理(以锌—铜原电池为例) 电极名称 负极 正极 电极材料 锌 铜 电极反 Zn－2e－＝Zn2＋ Cu2＋＋2e－＝Cu 反类型 氧化反 复原反 电子流向 由负极沿导线流向正极 盐桥中离子流向 阴离子流向负极，阳离子流向正极 电池反方程式 Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu 5.原电池正负极的判断的注意点 〔1〕原电池正、负极的判断根底是自发进行的氧化复原反，如果给出一个化学反方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，发生氧化反的一极为负极，发生复原反的一极为正极。 〔2〕判断电极时，不能简单地依据金属的活泼性来判断，要看反的具体情况，如：a.Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；b.Fe、Al在浓HNO3中钝化后，比Cu金属更难失电子，Cu金属作负极，Fe、Al作正极。 6.原电池原理在化工、农业生产及科研中的用 〔1〕加快氧化复原反的速率：一个自发进行的氧化复原反，设计成原电池时反速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反时参加少量CuSO4溶液能使产生H2的反速率加快。 〔2〕比拟金属活动性强弱：两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼。 〔3〕设计电池，制造化学电源，理论上能自发进行的氧化复原反都可以设计成原电池。 ①将氧化复原反拆成氧化反和复原反两个半反，分别作原电池的负极和正极。②确电极材料，如发生氧化反的物质为金属单质，可用该金属直接作负极；如为气体(如H2)或溶液中的复原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)作负极。发生复原反的电极材料必须不如负极材料活泼。 ③确电解质溶液，一般选用反物中的电解质溶液即可。 ④构成闭合回路。 7.常见化学电源 电池 负极反 正极反 总反式 碱性锌 Zn+2OH－-2e－2MnO－2+2H2O+2e= Zn+2MnO2+2H2O= 锰电池 =Zn(OH)2 2MnOOH+2OH－ 2MnOOH+Zn(OH)2 Pb(s)-2e－PbO－＋2(s)+2e+4H(aq)+ Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4铅蓄 +SO2－ (aq)SO2－44(aq)＝(aq)＝电池 ＝PbSO4(s) PbSO4(s)+H2O(l) 2PbSO4(s)+2H2O(l) 燃酸2H―＋2-4e=4H O－＋2+4e+4H=2H2O 2H2+O2=2H2O 料性 电碱2H－－2-4e+4OHO－－2+4e+2H2O=4OH 池 性 =4H2O 固2H－2－2-4e－=4H＋ O2+4e=2O 体 【想一想】 例题1：化学反A2+B2=2AB的能量变化如下图，那么以下说法正确的选项是〔 〕 A．该反是吸热反 B．断裂2molA-B键需要吸收ykJ能量 C ．2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量 D．断裂1molA-A键和1molB-B键可放出xkJ能量 【答案】B 【解析】 试题分析：A．根据图示可知反物的能量高于生成物的能量，因此该反是放热反，错误；B．根据图示可知生成物的活化能是ykJ/mol，所以断裂2molA-B键需要吸收ykJ能量，正确；C． 由图可知，1molA2和1molB2的总能量高于2molAB的总能量，错误；D．断裂1molA-A键和1molB-B键可吸收xkJ能量，错误。 考点：考查考查了化学键的键能与反的活化能及反热的关系的知识。 例题2：银锌钮扣高能电池放电时的反为：Zn+Ag2O==ZnO+2Ag，以下说法中不正．．确的选项是．．．．． A．假设电解质溶液为KOH溶液，那么电池工作一段时间后pH有明显变化 B．Zn作负极，被氧化 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/771fefa580d049649b6648d7c1c708a1284a0a7f.html