鲁科版化学反应原理第一章化学反应与能量转化知识点总结

第一章化学反应与能量转化知识点总结

§1.1化学反应的热效应

1.焓变反应热

(1)反应热:一定温度下,一定物质的量的反应物之间完全反应所释放或吸收的热量。

(2)焓:表示物质所具有的能量的一个物理量。符号:H。单位:KJ·mol—1。

①焓变:△H=H(反应产物)-H(反应物) ;△H>0,吸热反应,△H<0,放热反应。

②焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应。

③焓变产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热

放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H为“-”或△H <0

吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0

☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③活泼金属与水或酸的反应

④大多数的化合反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等

☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应

③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等

2.热化学方程式

书写热化学方程式注意要点:状态明,符号清,量对应,标温压。

①状态明:g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示;

②符号清:注明焓变(要写单位、注意正、负号)。各物质系数加倍,△H加倍;正逆反应焓变数值不变,符号相反。

③量对应:△H具体数值与方程式系数成比例。

④标温压:热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强,298K和101.325KPa 可以不标明。

3.燃烧热:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所释放的热量。ΔH<0,单位kJ/mol。

4.中和热:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热

量叫做中和热.

①中和反应实质:H+和OH-反应。

其热化学方程式:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol

②弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于

57.3kJ/mol。

③中和热的测定实验

目的:测定强酸、强碱反应的中和热。

仪器及试剂:量热计(温度计、环形玻璃搅拌棒)、盐酸、NaOH溶液。

原理:Q=-C(T2-T1)=-mc(T2-T1)C:溶液及量热计的热容;c:该物质的比热容; m:该物质的质量;T1:反应前体系的温度;T2:反应后体系的温度。

5.盖斯定律定义:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样的,盖斯定律揭示的是反应中的能量守恒。

化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。如果一个化学方程式可以通过其他几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变为相关反应的焓变的代数和。

§1.2电能转化为化学能——电解

1.电解定义:让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

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电解池:将电能转化为化学能的装置。电解池由直流电源、固体电极材料、电解质溶液或熔融电解质组成。

电子流向:电源负极→阴极→(离子定向运动)电解质溶液→阳极→电源正极。

2.解答电解题应遵循什么样的思路?

(1)首先,确定两个电极谁是阳极、谁是阴极?与电源正极相连的为阳极,发生氧化反应,活泼金属电极或阴离子在该电极失去电子;与电源负极相连的为阴极,发生还原反应,金属阳离子在该极得到电子。

(2)其次,注意两个电极的电极材料:如果是金属电极(金铂除外),活泼金属电极失电子,电极溶解、质量减小;如果是惰性电极,按离子的放电顺序进行电解。

(3)分析通电前电解质电离出的阴、阳离子分别有哪些?除了电解质电离出的离子之外,溶液还要考虑水电离出的H+和OH—。

(4)通电后离子定向移动到哪个电极?阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。

(5)在电极上的放电顺序如何?

①阳极放电顺序:活泼金属电极(金属活动性顺序,Au、Pt除外)> S2—> I—> Br —> Cl—> OH—>含氧酸根(如SO42—、NO3—等)

②阴极放电顺序:与金属活动性顺序相反:K+Mg2+

)

)

)

2

2HCl

5.铜的电解精炼:粗铜作阳极,接电源正极;精铜作为阴极,接电源负极;硫酸酸化的CuSO4溶液作为电解质溶液。

阳极反应:Cu -2e—= Cu2+阴极反应:Cu2++2e—= Cu

阳极泥含有Ag、Pt、Au(银、铂、金)

6.电镀:应用电解原理,在金属表面镀上一薄层金属或合金的过程称为电镀。

目的:增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。

规律:镀层金属做阳极,镀件做阴极,含有镀层金属阳离子的盐溶液作为电镀液。

例如:在铁钉上镀铜:铜做阳极,接电源正极;铁钉做阴极,接电源负极;电镀液采用含Cu2+的盐溶液。阳极反应:Cu -2e—= Cu2+;阴极反应:Cu2++2e—= Cu(在镀件上析出)。

§1.3化学能转化为电能——电池

1.原电池:利用氧化还原反应把化学能转化成电能的装置。

注意:只有氧化还原反应才能设计成原电池。

2.原电池中,电子流出的电极是负极,发生氧化反应;电子流入的电极是正极,发生还原反应。在原电池的外电路,电子由负极流向正极(与电流流动方向相反)。

原电池的两个电极反应组成电池的总反应叫做电池反应。

3.构成原电池的三要素:两个导电的电极、电解质溶液、形成闭合回路。

4.作为化学电源的电池有一次电池、二次电池(可充电电池)和燃料电池。

可充电电池:放电时是原电池,将化学能转化为电能;充电时是电解池,将电能转化为化学能。

5.金属的腐蚀:金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。