高中化学第一章化学反应与能量转化章末重难点题突破.pptx

,章末重难点专题突破,第,一单元,化学反应与能量转化,第1页,一放热反应和吸热反应比较与判断,二热化学方程式书写方法与正误判断,内容索引,三图解原电池正、负极判断方法,四原电池电极反应式书写规律和方法,五电解池和原电池比较与判断,第2页,一放热反应和吸热反应比较与判断,第3页,化学反应依据能量改变,(,反应过程中是放出热量，还是吸收热量,),分为放热反应和吸热反应。,类型,比较,放热反应,吸热反应,定义,放出热量化学反应,吸收热量化学反应,宏观原因,反应物含有总能量大于反应产物含有总能量,反应物含有总能量小于反应产物含有总能量,第4页,微观解释,与键能,关系,反应物键能总和反应产物键能总和，吸收热量,反应物键能总和反应产物键能总和，放出热量,第5页,焓变,H,0,图示,能量改变,体系能量降低,体系能量升高,实例,H,2,(g),Cl,2,(g)=2HCl(g),H,184.6 kJ mol,1,C(s),H,2,O(g)=,CO(g),H,2,(g),H,131.5 kJ mol,1,第6页,常见反,应类型,全部燃烧反应,酸碱中和反应,大多数化合反应,金属跟酸(或水)置换反应,金属单质间置换反应,大多数分解反应,盐水解和弱电解质电离,Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应,C与H2O(g)，C与CO2反应,第7页,(1),任何化学反应在发生物质改变同时都伴伴随能量改变。,(2),化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件和反应类型没有直接因果关系。常温下能进行反应可能是吸热反应，高温条件下进行反应也可能是放热反应。,(3),熟悉一些常见放热反应、吸热反应，是快速准确判断反应类型基础。,尤其提醒,第8页,典例,1,以下反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应是,A.,镁条在空气中燃烧,B.Ba(OH),2,8H,2,O,与,NH,4,Cl,反应,C.,铝片与稀盐酸反应,D.,灼热炭与,CO,2,反应,答案,解析,化学反应是放热反应还是吸热反应，取决于反应物和生成物所含有总能量相对大小。详细判断依据是要熟悉常见放热反应和吸热反应类型及其实例。本题中，,A,、,C,、,D,都是氧化还原反应，其中只有,D,是吸热反应，,B,反应为,Ba(OH),2,8H,2,O,2NH,4,Cl=BaCl,2,2NH,3,10H,2,O,，是吸热反应，但却是非氧化还原反应，故正确答案为,D,。,第9页,典例,2,已知：,H,2,(g),F,2,(g)=2HF(g),H,270 kJmol,1,，以下说法正确是,A.,氟化氢气体分解生成氢气和氟气反应是放热反应,B.1 mol H,2,与,1 mol F,2,反应生成,2 mol,液态,HF,放出热量小于,270 kJ,C.,在相同条件下，,1 mol H,2,与,1 mol F,2,能量总和小于,2 mol HF,气体能量,D.,该反应中能量改变可用下列图来表示,答案,解析,第10页,由热化学方程式可知,H,0,，,H,2,和,F,2,反应生成,HF,是放热反应，则,HF,分解生成,H,2,和,F,2,为吸热反应，,A,错误；,HF(g),转变为,HF(l),放热，则,1 mol H,2,与,1 mol F,2,反应生成,2 mol,液态,HF,，放出热量大于,270 kJ,，,B,错误；,该反应为放热反应，则反应物总能量高于生成物总能量，,C,错误；,该反应为放热反应，,D,正确。,第11页,二热化学方程式书写方法与正误判断,第12页,热化学方程式是表明反应所放出或吸收热量化学方程式。它不但能表明化学反应中物质改变，而且也能表明化学反应中能量改变。,1.,书写方法要求,(1),必须在化学方程式右边标明反应热,H,符号、数值和单位,(,H,与最终一个生成物之间留一空格,),：,H,_ _ _,。,符号,数值,单位,(2),H,与测定条件,(,温度、压强等,),相关、所以应注明,H,测定条件。绝大多数,H,是在,25,、,100 kPa,下测定，此时可不注明温度和压强。,第13页,(3),反应热与物质聚集状态相关，所以必须注明物质聚集状态,(s,，,l,，,g),，溶液中溶质标明,“,aq,”,。化学式相同同素异形体除标明状态外还需标明其名称,如,C(,金刚石，,s),。热化学方程式中不标,“”,和,“”,，不在等号或箭头上写,“,点燃、,、高温、催化剂,”,等条件。,(4),热化学方程式中系数只表示物质量而不表示分子数或原子数。所以系数能够是整数，也能够是分数。,第14页,尤其提醒,(1),H,是一个宏观量，它与反应物物质量成正比，所以方程式中,H,必须与系数相对应，假如系数加倍，则,H,也随之加倍，当反应方向改变时，,H,值也随之变号。,(2),依据燃烧热、中和热书写热化学方程式，要符合燃烧热、中和热定义。,第15页,2.,常见错误要回避,(1),漏写物质聚集状态,(,漏一个就全错,),；,(2),H,符号标示错误；,(3),H,值与各物质系数不对应；,(4),H,后不带单位或单位写错,(,写成,kJ,、,kJmol,等,),。,第16页,3.,正误判断方法,判断热化学方程式正误时要从以下几个方面进行检验：,(1),热化学方程式是否已配平，是否符合客观事实；,(2),各物质聚集状态是否标明；,(3),反应热,H,数值与该热化学方程式系数是否对应；,(4),反应热,H,符号是否正确，放热反应时,H,为,“,”,，吸热反应时,H,为,“,”,(,常省略,“,”,),。,第17页,典例,3,燃烧,1 g,乙炔生成二氧化碳和液态水放出热量,50 kJ,，则以下热化学方程式书写正确是,A.2C,2,H,2,(g),5O,2,(g)=4CO,2,(g),2H,2,O(l),H,50 kJ mol,1,B.C,2,H,2,(g),O,2,(g)=2CO,2,(g),H,2,O(l),H,1 300 kJ,C.2C,2,H,2,5O,2,=4CO,2,2H,2,O,H,2 600 kJ,D.2C,2,H,2,(g),5O,2,(g)=4CO,2,(g),2H,2,O(l),H,2 600 kJmol,1,答案,解析,第18页,本题可结合热化学方程式书写规则来详细分析。书写热化学方程式时，,H,只能写在化学方程式右边，若为放热反应，则,H,为,“,”,；,若为吸热反应，则,H,为,“,”,(,常省略,“,”,),，其单位普通为,kJmol,1,，故,A,、,B,、,C,项错误；,而且反应物和生成物聚集状态不一样，反应热数值可能不一样，所以必须在反应方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时聚集状态,(s,、,l,、,g),，,H,必须与反应方程式中化学式前面系数相对应，假如系数加倍，则,H,也要加倍。,第19页,典例,4,已知充分燃烧,a,g,乙炔气体时生成,1 mol,二氧化碳气体和液态水，并放出热量,b,kJ,，则乙炔燃烧热化学方程式正确是,A.2C,2,H,2,(g),5O,2,(g)=4CO,2,(g),2H,2,O(l),H,2,b,kJ mol,1,B.C,2,H,2,(g),O,2,(g)=2CO,2,(g),H,2,O(l),H,2,b,kJ mol,1,C.2C,2,H,2,(g),5O,2,(g)=4CO,2,(g),2H,2,O(l),H,4,b,kJ mol,1,D.2C,2,H,2,(g),5O,2,(g)=4CO,2,(g),2H,2,O(l),H,b,kJ mol,1,答案,解析,放热反应中,H,0,，所以,B,、,D,错误；,生成,1 mol CO,2,时放出,b,kJ,热量，所以，生成,4 mol CO,2,时放出热量为,4,b,kJ,，所以,C,正确。,第20页,三图解原电池正、负极判断方法,第21页,原电池中电极判断角度以下所表示：,第22页,尤其提醒,判断一个原电池中正、负极，最根本方法是失电子,(,发生氧化反应,),一极是负极，得电子,(,发生还原反应,),一极是正极。假如给出一个化学方程式判断正、负极，能够直接依据化合价升降来判断，化合价升高发生氧化反应一极为负极，化合价降低发生还原反应一极为正极。,第23页,A.Mg,比,Al,活泼，,Mg,失去电子被氧化成,Mg,2,B.,铝条表面虽有氧化膜，但可无须处理,C.,该电池内外电路中，电流均是由电子定,向移动形成,D.Al,是电池负极，开始工作时溶液中会马上,有白色沉淀析出,典例,5,将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度,NaOH,溶液烧杯中，用导线和检流计连接成原电池，装置如图所表示。此电池工作时，以下叙述正确是,答案,解析,第24页,本题是新情境下原电池相关试题，解题关键依然是要明确原电池工作时所对应自发氧化还原反应，在碱性条件下，金属镁不能发生反应，而单质,Al,则能与,NaOH,反应生成,NaAl(OH),4,和,H,2,，则,Al,为还原剂，做原电池负极。,A,项，电解质溶液为,NaOH,溶液，,Al,失电子，为负极，错误；,B,项，铝条表面氧化膜为,Al,2,O,3,，,Al,2,O,3,能与,NaOH,反应，故无须处理，正确；,C,项，在内电路中电流是由阴、阳离子定向移动形成，错误；,D,项，电池工作时铝元素反应为,AlAl(OH),4,，所以无沉淀产生，错误。,第25页,四原电池电极反应式书写规律和方法,第26页,1.,依据装置书写电极反应式,(1),先分析题目给定图示装置，确定原电池正、负极上反应物，并标出相同数目电子得失。,(2),负极反应式书写,常见电池,负极反应特点,负极反应式书写方法,锌锰干电池,(Zn,C,NH,4,Cl),负极(Zn)本身失去电子生成阳离子(Zn2),生成阳离子不与电解质溶液成份反应,直接写出负极反应式：,Zn,2e,=Zn,2,第27页,铅蓄电池,(Pb,PbO,2,H,2,SO,4,),负极(Pb)本身失去电子生成阳离子(Pb2),生成阳离子(Pb2)与电解质溶液成份()反应,将,和,进行叠加：,Pb,2e,=PbSO,4,甲烷燃料,电池,(PtPtKOH),负极本身不反应，燃料失去电子被氧化,燃料反应产物与电解质溶液成份有些能反应,将,和,进行叠加：,CH,4,8e,10OH,=,7H,2,O,第28页,(3),正极反应式书写,首先判断在正极发生反应物质：当负极材料与电解质溶液能自发地发生化学反应时，在正极上发生电极反应物质是电解质溶液中某种微粒；当负极材料与电解质溶液不能自发地发生化学反应时，在正极上发生反应物质是溶解在电解质溶液中,O,2,。,然后再依据详细情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应问题，若参加反应也要书写叠加式。,燃料电池正极反应式,电解质是碱性或中性溶液：,O,2,2H,2,O,4e,=4OH,，,电解质是酸性溶液：,O,2,4H,4e,=2H,2,O,。,(4),正、负电极反应式相加得到电池反应总反应方程式。,第29页,2.,依据总反应式写电极反应式,假如题目给定是总反应式，可分析此反应中氧化反应或还原反应,(,即分析相关元素化合价改变情况,),，再选择一个简单改变情况写电极反应式，另一极电极反应式可直接写出或将各反应式看作数学中代数式，用总反应式减去已写出电极反应式即得结果。,以,2H,2,O,2,=2H,2,O,为例，当电解质溶液为,KOH,溶液时电极反应式书写步骤以下：,(1),依据总反应方程式分析相关元素化合价改变情况，确定,2 mol H,2,失掉,4 mol,电子，初步确定负极反应式为,2H,2,4e,=4H,。,第30页,(2),依据电解质溶液为碱性，与,H,不能共存，反应生成水，推出,OH,应写入负极反应式中，故负极反应式为,2H,2,4OH,4e,=4H,2,O,。,(3),用总反应式,2H,2,O,2,=2H,2,O,减去负极反应式得正极反应式：,2H,2,O,O,2,4e,=4OH,。,3.,可充电电池电极反应式书写,在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池。,(1),原电池负极发生氧化反应，对应元素化合价升高。,(2),原电池正极发生还原反应，对应元素化合价降低。,第31页,典例,6,将,氢氧燃料电池工作原理以下列图所表示。通常氢氧燃料电池有酸式,(,当电解质溶液为硫酸时,),和碱式,当电解质溶液为,NaOH(aq),或,KOH(aq),时,两种。试回答以下问题：,答案,解析,(1),酸式电池电极反应：,负极：,_,，,正极：,_,；,电池总反应：,_,；,电解质溶液,pH,改变,_(,填,“,变大,”“,变小,”,或,“,不变,”,),。,变大,2H,2,4e,=4H,O,2,4e,4H,=2H,2,O,2H,2,O,2,=2H,2,O,第32页,燃料电池所用介质,(,电解质溶液或相当于电解质溶液,),不一样，对应电极反应就不一样；,但不论怎样书写，两电极反应相叠加一直等于燃料燃烧反应。这也是验证电极反应是否正确一个方法。,正极上，,O,2,得电子变为,O,2,，溶液中,O,2,不能单独存在，酸性条件下与,H,结合生成,H,2,O,；,负极上，,H,2,失电子变为,H,，,H,进入电解质溶液。电池总反应为,H,2,在,O,2,中燃烧反应，因为有水生成，溶液将逐步变稀，故,pH,增大。,第33页,(2),碱式电池电极反应：,负极：,_,，正极：,_,；,电池总反应：,_,；电解质溶液,pH,改变,_(,填,“,变大,”“,变小,”,或,“,不变,”,),。,答案,解析,变,小,2H,2,4e,4OH,=4H,2,O,O,2,4e,2H,2,O=4OH,2H,2,O,2,=2H,2,O,正极上，,O,2,得电子变为,O,2,，溶液中,O,2,不能单独存在，碱性条件下与,H,2,O,分子结合生成,OH,；,负极上，,H,2,失电子变为,H,，碱性条件下,H,不能大量存在，与,OH,结合生成水。电池总反应也是,H,2,在,O,2,中燃烧反应。一样，因为有水生成，,c,(OH,),变小，,pH,变小。,第34页,在镁电池放电，以下说法错误是,典例,7,镁及其化合物普通无毒,(,或低毒,),、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，所以镁电池越来越成为人们研制绿色电池焦点。其中一个镁电池反应：,答案,解析,A.Mg,2,向正极迁移,B.,正极反应：,Mo,3,S,4,2,x,e,=,C.Mo,3,S,4,发生氧化反应,D.,负极反应：,x,Mg,2,x,e,=,x,Mg,2,第35页,可充电电池放电时为原电池，从电池反应分析可知，,Mg,为电池负极，放电时被氧化，负极反应：,x,Mg,2,x,e,=,x,Mg,2,；,Mo,3,S,4,为电池正极，放电时将被还原，正极反应：,Mo,3,S,4,2,x,e,=,；,外电路中电子由负极流向正极，在电池内部负极产生阳离子，并向正极迁移。所以,A,、,B,、,D,项正确，,C,项错误。,第36页,五电解池和原电池比较与判断,第37页,1.,电解池和原电池原理比较,装置,类别,原电池,电解池,原理,使氧化还原反应中电子转移做定向移动，从而形成电流,使电流经过电解质溶液或熔融电解质而在阴、阳两极引发氧化还原反应过程,装置,特点,将化学能转变成电能,将电能转变成化学能,第38页,实例,电极,名称,负极,正极,阴极,阳极,反应,类型,氧化反应,还原反应,还原反应,氧化反应,第39页,反应,特征,自发氧化还原反应(主动),借助电流,(,被动,),电极,判断,由电极本身决定正极：流入电子负极：流出电子,由外电源决定阳极：连电源正极,阴极：连电源负极,电子,流向,负极,外电路,正极,电解池阳极,电源正极,电源负极,电解池阴极,离子,移动,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,第40页,2.,电解池和原电池判断,(1),先分析有没有外接电源，无外接电源可能为原电池，然后用原电池组成条件判断确定。,(2),有外接电源为电解池。其中，当阳极金属与电解质溶液中金属阳离子相同时，则为电镀池；其余情况为电解池。,第41页,原电池、电解池都有两个电极。原电池两个电极名称是正极和负极，为活动性不一样金属或金属与能导电非金属，此时负极与电解质溶液发生氧化还原反应，燃料电池中为惰性电极，两极反应物质为可燃性气体和氧气；电解池两个电极名称是阴极和阳极，能够是惰性电极也能够是活泼性电极，电极本身和电解质溶液没有反应关系。,尤其提醒,第42页,典例,8,如图所表示，以下叙述正确是,A.Y,为阴极，发生还原反应,B.X,为正极，发生氧化反应,C.Y,与滤纸接触处有氧气生成,D.X,与滤纸接触处变红色,答案,解析,分析题给图示可知，,Zn,片为负极，,Cu,片为正极，故右侧装置为电解池，,X,为阳极，发生氧化反应，选项,B,错误；,阴极为,H,2,O,电离出,H,放电，生成,H,2,，选项,C,错误；,X,为活性电极，电极反应为,Cu,2e,=Cu,2,，选项,D,错误。,第43页,典例,9,为增强铝耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以,Al,做阳极、,Pb,做阴极，电解稀硫酸，使铝表面氧化膜增厚。反应原理以下：,电池：,Pb(s),PbO,2,(s),2H,2,SO,4,(aq)=2PbSO,4,(s),2H,2,O(l),电解池：,2Al,3H,2,O=Al,2,O,3,3H,2,通电,第44页,选项,电池,电解池,A,H,移向,Pb,电极,H,移向,Pb,电极,B,每消耗,3 mol Pb,生成,2 mol Al,2,O,3,C,正极：,PbO,2,4H,2e,=Pb,2,2H,2,O,阳极：,3Al,3H,2,O,6e,=Al,2,O,3,6H,D,答案,解析,电解过程中，以下判断正确是,第45页,原电池中，,Pb,为负极：,Pb,2e,=PbSO,4,，,PbO,2,为正极：,PbO,2,2e,4H,=PbSO,4,2H,2,O,，所以,H,向,PbO,2,极移动。电解池中，,Pb,为阴极：,2H,2e,=H,2,，,Al,为阳极：,3H,2,O,2Al,6e,=Al,2,O,3,6H,，所以,H,向,Pb,电极移动，,A,错；,每消耗,3 mol Pb,时转移,6 mol e,，每生成,2 mol Al,2,O,3,时，转移,12 mol e,，,B,错；,依据,A,项分析，可知电池正极反应式书写错误，,C,错；,原电池中随时间增加，,Pb,变为,PbSO,4,，质量增加，电解池中,Pb,极产生,H,2,，,Pb,电极质量不变，,D,正确。,第46页,A.,燃料电池工作时，正极反应为,O,2,4H,4e,=2H,2,O,B.a,极是铁、,b,极是铜时，,b,极逐步溶解，,a,极上有铜析出,C.a,极是含锌、铁粗铜，,b,极是纯铜，,a,极溶解铜质量与,b,极析出铜质,量相等,D.a,、,b,两极均是石墨时，在相同条件下，,a,极产生气体与电池中消耗,H,2,体积相等,答案,解析,典例,10,如图为用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解试验装置示意图。以下说法中正确是,第47页,该燃料电池电解质呈酸性，故正极反应为,O,2,4H,4e,=2H,2,O,，,A,项正确；,a,极连接燃料电池正极，为阳极，则,b,极为阴极，,b,极发生反应,Cu,2,2e,=Cu,，有铜析出，,B,项错误；,若,a,极是含锌、铁粗铜，,b,极是纯铜，,a,极比铜活泼金属锌、铁先失电子溶解，因而溶解铜质量小于,b,极析出铜质量，,C,项错误；,a,、,b,两极均是石墨时，,a,极产生,O,2,，体积为电池中消耗,H,2,体积,，,D,项错误。,第48页,