高一化学反应与能量知识点总结

高一化学反应与能量知识点总结

一、在化学反应过程中，化学键的断裂需要吸收外界的能量，化学键的形成会向外界释放出能量，因此在化学反应中，参与反应的物质会伴随着能量的变化。

1、化学变化中能量变化的本质原因

①当化学键键能越大，断开时所需的能量就越多，形成时所释放出的能量也越多。

②化学反应中，反应物中的化学键（总键能E1）断裂时，吸收能量E1，在形成化学键变成生成物（总键能E2）时，放出能量E2。整个过程中，反应体系从外界吸收的能量为

ΔE=E1-E2 .

2、有的化学反应会吸收能量，有的化学反应会放出能量。

据图可知，一个化学反应是吸收能量

还是放出能量，决定于反应物总能量

与生成物总能量的相对大小。

3、任何化学反应除遵循质量守恒外，同样也遵循能量守恒。反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热反应（化学能转化成热能）或吸热反应（热能转化成化学能）。

(E反：反应物具有的能量；E生：生成物具有的能量)：

4、放热反应和吸热反应

表现形式放热反应吸热反应

键能变化生成物总键能大于反应物总键能生成物总键能小于反应物总键能

由1、2联系得键能越大，物质能量越低，越稳定；反之键能越小，物质能量越高，越不稳定，

图示

5、常见的放热反应和吸热反应

☆常见的放热反应：

①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸反应制取氢气。

④大多数化合反应（特殊：C＋CO2△

2CO是吸热反应）。

注意：有热量放出未必是放热反应，放热反应和吸热反应必须是化学变化。某些常见的热效应：放热：①浓硫酸溶于水②NaOH溶于水③CaO溶于水，其中属于放热反应的是③

☆常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：

C(s)＋H2O(g)△

CO(g)＋H2(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。

[思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。

点拔：这种说法不对。如C＋O2＝CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。

二、化学反应中化学能除了可以转化为热能，还可以转化为电能，因此，可以将化学反应用于电池中电能的生产源，由此制备将化学能转化为电能的装置------原电池。

1、原电池原理

（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。（3）构成原电池的条件：①两种活泼性不同的电极

②电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应）

③形成闭合回路

④能自发地发生氧化还原反应

（4）电极名称及发生的反应：

负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，

电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子

负极现象：负极溶解，负极质量减少。

正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，

电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质

正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。

（5）原电池正负极的判断方法：

①依据原电池两极的材料：

较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；

较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。

②根据电流方向或电子流向：

（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型：

负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。

正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

（6）原电池电极反应的书写方法：

（i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写简单电极反应的方法归纳如下：

负极：电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子

正极：电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质

（ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。

（7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。

2、化学电源基本类型：

①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu－Zn原电池、锌锰电池。

②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。

③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。

练习题：

1．已知2SO2+O2 2SO3为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）

A．O2的能量一定高于SO2的能量

B．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量

C．SO2的能量一定高于SO3的能量

D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生

2．下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是 ( )

A．锌粒与稀硫酸的反应 B．灼热的木炭与COz反应

C．甲烷在氧气中的燃烧反应 D．Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应

3．下列各个装置中能组成原电池的是 ( )

4．有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B为正极。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是 ( ) A．DCAB B．DABC C．DBAC D．BADC

5 ．对于锌一铜一稀酸组成的原电池装置中，当导线中有1 mol电子通过时，理论上的两极

变化是( )。

①锌片溶解了32.5g②锌片增重32.5g③铜片上析出lg H2④铜片上析出1mol H2

A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④

6、从能量的角度看，断开化学键要，形成化学键要。化学反应

是释放能量还是吸收能量取决于 ____________，当反应物

的总能量高于生成物时，该反应为 __反应；当反应物的总能量低于生成物时，该反应

为 __反应。

7、由铜、锌和稀盐酸组成的原电池中，铜是极，发生反应，电极反

应式是；锌是极，发生反应，电极反应式

是。

8、根据氧化还原反应Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag设计一个原电池？并判断正负极、写

出各电极电极反应方程和反应的类型（画出原电池装置图）