邳州市第二中学2013年高中化学选修四课件第一章章末优化总结
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本章优化总结
知识体系构建
zxxkw
专题归纳整合
有关反应热的计算
考生在解答有关反应热类试题的过程中，造
学.科.网
成失分的主要原因有以下几个方面：一是概
念不清造成判断错误，例如，放热反应的焓 变为负值，而表示燃烧热、中和热时，就不
用带负号；
二是书写或判断热化学反应方程式时，往往 会遗漏物质的状态，搞错反应热的正负等； 三是缺乏对盖斯定律灵活运用的能力，不能 通过盖斯定律进行有关反应热的计算；四是 不理解反应热产生的本质原因，不能根据反
酸碱性及相关的简单计算，填空题主要考查电 极反应式的书写及溶液的pH等问题。
预计高考命题的素材会以新型燃料电池、
生物电池、金属腐蚀、电镀、铜锌原电池 装置、电解饱和食盐水装置为主，并融入 实验现象分析、装置图绘制、电极材料选 择、溶液成分分析等。另外，也有可能以
综合分析计算题的形式进行考查。解答时
－ －
2－
(2)乙池中的M极将析出银，当析出金属银 4.32 g时，装置中通过电子的物质的量为 0.04 mol，则甲池中理论上消耗O2 0.01 mol， 即0.224 L；乙池中同时产生的H＋为0.04 mol，其浓度为0.1 mol/L，溶液的pH为1。
(3)1 g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放
L≈8.6×10－4。20 mol LiH可生成20 mol
H2,实际参加反应的H2的物质的量为 20×80%＝16(mol)，1 mol H2转化成1 mol
H2O，转移2 mol电子，所以16 mol H2转移
32 mol电子。
【答案】
(1)由化学能转化为电能
由a到b
(2)2H2 ＋4OH － －4e － ===4H2O(或H2 ＋2OH
【解析】
(1)甲池中的总反应式为 C2 H5 OH
－
＋3O2＋4OH ===2CO3 ＋5H2 O，C2 H5 OH 做还原剂，故通入 C2 H5 OH 的电极为负极， 电极反应式为 C2 H5 OH－12e －＋16OH－ ===2CO2 －＋11H2 O； M 为阴极， 为阳极， 则 N 3 N 极的电极反应式为 4OH －4e ===2H2 O＋ O2 ↑。
－－2e－===2H O) 2
(3)增大电极单位面积吸附H2 、O2 的分子数， 加快电极反应速率 (4)①Li H2O ②8.6×10－4 ③32
例4 如图所示是某乙醇燃料电池工作时的 装置，乙池中的两个电极一个是石墨电极， 一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质
量都不减少，请回答下列问题：
(1)M电极的材料是__________，电极名称 是__________；N极的电极反应式为 __________，加入乙醇的铂电极的电极反 应式为__________________________。 (2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银
3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为(
C．－450 kJ/mol
)
A．－1780 kJ/mol B．－1220 kJ/mol D．＋430 kJ/mol
【解析】
本题考查反应热的有关计算。在
化学反应中断裂旧的化学键需要吸热，而形
成 新 的 化学 键 需 要放 热 。 由题 意 知 1 mol
－ －
2－
(3)C2 H5 OH(l)＋3O2 (g)===2CO2 (g)＋3H2 O(l) ΔH＝－1366.7 kJ/mol
例3 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的 新型发电装置。如图所示为电池示意图，该 电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉，铂
吸附气体的能力强，性质稳定，请回答下列 问题：
(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 __________________________
出的热量为29.71 kJ，则1 mol C2H5OH燃 烧放出的热量为1366.66 kJ，热化学方程式
为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1366.7 kJ/mol。
【答案】
(1)铁
阴极
4OH－－4e －
===2H2 O＋O2↑ C2 H5 OH－12e ＋16OH ===2CO3 ＋11H2 O (2)0.224 1
Ⅱ中的氧化剂是__________。
②已知LiH固体的密度为0.82 g/cm3 。用锂 吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与
被吸收的H2体积之比为__________。
③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用 做电池燃料，若能量转化率为80%，则导线 中通过电子的物质的量为__________ mol。
4.32 g时，甲池中理论上消耗氧气
__________ L(标准状况下)；若此时乙池溶 液的体积为400 mL，则乙池中溶液的pH为
__________。
(3)若在常温常压下，1 g C2H5OH燃烧生成 CO2和液态H2O时放出29.71 kJ热量，表示 该反应的热化学方程式为 __________________________________ ______________。
Δ源自文库为(
－1
)
A．＋519.4 kJ· －1 B．＋259.7 kJ· mol mol C．－259.7 kJ· －1 D．－519.4 kJ· mol mol
－1
【解析】
Hg(l)
反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋
③可由反应2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)
①与反应2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) ②进行 简单计算而得到,即2×反应③＝反应①－反应 ②，则由盖斯定律得ΔH3＝(ΔH1－ΔH2)/2＝－
题给两个方程式可知，Li从0价升至＋1价，
做还原剂。H2O中的H由＋1价降至H2中的0 价，做氧化剂。由反应Ⅰ知，当吸收10 mol H2时，生成20 mol LiH，V(LiH)＝m/ρ＝ 20×7.9/(0.82×103)≈192.68×10－3(L)。 V(LiH)/V(H2)＝192.68×10－3 L/224
分析、化学计算、阿伏加德罗常数的计算”
等，同时，
还与生产、生活(如金属的腐蚀和防护、电镀 废液的危害与环保等)、新科技与新技术(新型 电池)等问题相联系。与电化学知识相关的高 考命题主要以选择题或填空题的形式出现。选 择题主要考查电极类型判断、电极反应式的正
误判断、离子移动方向、电子转移数目、溶液
【解析】
本题考查电化学知识。(1)原电池
原理是将化学能转化成电能。该燃料电池的 总反应方程式为2H2＋O2===2H2O，其中H 元素从0价升至＋1价，失去电子，即电子从 a流向b。(2)负极为失去电子的一极，即H2
失电子生成H＋，由于电解质溶液是碱性的，
故电极反应式左右两边应各加上OH－。(3)铂 粉的接触面积大，可以加快反应速率。(4)由
应物和生成物的键能进行有关反应热的计算
与判断；五是不能正确理解题目所提供的图 表包含的信息，忽略了其中重要的内容，造
成错解。
高考重庆卷)SF6 是一种优良的 例1 (2011· 绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：
1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280
kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量 分 别 为 160 kJ 、 330 kJ 。 则 S(s) ＋
__________________________。
(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： Ⅰ.2Li＋H2 2LiH
Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑ ①反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应
4．抓本质。无论是原电池还是电解池，从
反应的本质去认识，都与氧化还原反应相关 联。其中，原电池对应的是一个能自发进行
的氧化还原反应，而电解池一般对应的是一
个非自发进行的氧化还原反应。
5．重实用。原电池原理的应用主要有金属 的腐蚀与防护、改变化学反应速率、制造新 化学电源等；电解的应用主要有氯碱工业、 电镀铜等，内容极为丰富。平时应多联系实 际，达到深化知识的目的。
zxxkw
S(s)和3 mol F2(g)分别形成S原子和F原子共 需要吸收的能量是280 kJ＋3×160 kJ＝760 kJ。 而 生 成 1 mol SF6(g)时 需 形 成6 mol S—F键，共放出的热量为6×330 kJ＝1980
kJ，
因此该反应放出的热量为1980 kJ－760 kJ ＝1220 kJ，所以该反应的反应热ΔH＝－
259.7 kJ· －1。 mol
【答案】 C
电化学知识的综合应用
电化学知识是历年高考考查热点知识。试题 考查的要点主要涉及电极反应、溶液的pH变 化、金属活动性判断、相关定量计算等。
电化学知识有很强的综合性，可联系“化学
实验现象的判断和分析、定量实验的操作要 求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题
1220 kJ/mol，选项B正确。
【答案】 B
学.科.网
高考海南卷)已知：2Zn(s)＋ 例2 (2011· O2(g)===2ZnO(s) ΔH＝－701.0 kJ· －1 mol 2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) ΔH＝－181.6 kJ· －1 mol 则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的
应注意以下几方面：
1．要理清有关概念，防止发生概念的混淆。
可采用对比的方法将原电池、电解池的概念一 一列出，加以对比，从对比中找异同。 2．注意知识的深化和迁移。对于原电池原理,
学.科.网
课本上讲的内容浅显易懂，但实际问题有时较
难，需抓实质、善分析、重迁移。
3．抓规律。例如，电解规律，对于不同的 电解质溶液，电解后溶液的变化不同，要恢 复原状态，须加入不同的物质，要结合具体 的物质和电解质溶液进行分析，掌握、理解 其变化的实质。
知识体系构建
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专题归纳整合
有关反应热的计算
考生在解答有关反应热类试题的过程中，造
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成失分的主要原因有以下几个方面：一是概
念不清造成判断错误，例如，放热反应的焓 变为负值，而表示燃烧热、中和热时，就不
用带负号；
二是书写或判断热化学反应方程式时，往往 会遗漏物质的状态，搞错反应热的正负等； 三是缺乏对盖斯定律灵活运用的能力，不能 通过盖斯定律进行有关反应热的计算；四是 不理解反应热产生的本质原因，不能根据反
酸碱性及相关的简单计算，填空题主要考查电 极反应式的书写及溶液的pH等问题。
预计高考命题的素材会以新型燃料电池、
生物电池、金属腐蚀、电镀、铜锌原电池 装置、电解饱和食盐水装置为主，并融入 实验现象分析、装置图绘制、电极材料选 择、溶液成分分析等。另外，也有可能以
综合分析计算题的形式进行考查。解答时
－ －
2－
(2)乙池中的M极将析出银，当析出金属银 4.32 g时，装置中通过电子的物质的量为 0.04 mol，则甲池中理论上消耗O2 0.01 mol， 即0.224 L；乙池中同时产生的H＋为0.04 mol，其浓度为0.1 mol/L，溶液的pH为1。
(3)1 g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放
L≈8.6×10－4。20 mol LiH可生成20 mol
H2,实际参加反应的H2的物质的量为 20×80%＝16(mol)，1 mol H2转化成1 mol
H2O，转移2 mol电子，所以16 mol H2转移
32 mol电子。
【答案】
(1)由化学能转化为电能
由a到b
(2)2H2 ＋4OH － －4e － ===4H2O(或H2 ＋2OH
【解析】
(1)甲池中的总反应式为 C2 H5 OH
－
＋3O2＋4OH ===2CO3 ＋5H2 O，C2 H5 OH 做还原剂，故通入 C2 H5 OH 的电极为负极， 电极反应式为 C2 H5 OH－12e －＋16OH－ ===2CO2 －＋11H2 O； M 为阴极， 为阳极， 则 N 3 N 极的电极反应式为 4OH －4e ===2H2 O＋ O2 ↑。
－－2e－===2H O) 2
(3)增大电极单位面积吸附H2 、O2 的分子数， 加快电极反应速率 (4)①Li H2O ②8.6×10－4 ③32
例4 如图所示是某乙醇燃料电池工作时的 装置，乙池中的两个电极一个是石墨电极， 一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质
量都不减少，请回答下列问题：
(1)M电极的材料是__________，电极名称 是__________；N极的电极反应式为 __________，加入乙醇的铂电极的电极反 应式为__________________________。 (2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银
3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为(
C．－450 kJ/mol
)
A．－1780 kJ/mol B．－1220 kJ/mol D．＋430 kJ/mol
【解析】
本题考查反应热的有关计算。在
化学反应中断裂旧的化学键需要吸热，而形
成 新 的 化学 键 需 要放 热 。 由题 意 知 1 mol
－ －
2－
(3)C2 H5 OH(l)＋3O2 (g)===2CO2 (g)＋3H2 O(l) ΔH＝－1366.7 kJ/mol
例3 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的 新型发电装置。如图所示为电池示意图，该 电池电极表面均匀地镀一层细小的铂粉，铂
吸附气体的能力强，性质稳定，请回答下列 问题：
(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 __________________________
出的热量为29.71 kJ，则1 mol C2H5OH燃 烧放出的热量为1366.66 kJ，热化学方程式
为C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)
ΔH＝－1366.7 kJ/mol。
【答案】
(1)铁
阴极
4OH－－4e －
===2H2 O＋O2↑ C2 H5 OH－12e ＋16OH ===2CO3 ＋11H2 O (2)0.224 1
Ⅱ中的氧化剂是__________。
②已知LiH固体的密度为0.82 g/cm3 。用锂 吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与
被吸收的H2体积之比为__________。
③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用 做电池燃料，若能量转化率为80%，则导线 中通过电子的物质的量为__________ mol。
4.32 g时，甲池中理论上消耗氧气
__________ L(标准状况下)；若此时乙池溶 液的体积为400 mL，则乙池中溶液的pH为
__________。
(3)若在常温常压下，1 g C2H5OH燃烧生成 CO2和液态H2O时放出29.71 kJ热量，表示 该反应的热化学方程式为 __________________________________ ______________。
Δ源自文库为(
－1
)
A．＋519.4 kJ· －1 B．＋259.7 kJ· mol mol C．－259.7 kJ· －1 D．－519.4 kJ· mol mol
－1
【解析】
Hg(l)
反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋
③可由反应2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)
①与反应2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) ②进行 简单计算而得到,即2×反应③＝反应①－反应 ②，则由盖斯定律得ΔH3＝(ΔH1－ΔH2)/2＝－
题给两个方程式可知，Li从0价升至＋1价，
做还原剂。H2O中的H由＋1价降至H2中的0 价，做氧化剂。由反应Ⅰ知，当吸收10 mol H2时，生成20 mol LiH，V(LiH)＝m/ρ＝ 20×7.9/(0.82×103)≈192.68×10－3(L)。 V(LiH)/V(H2)＝192.68×10－3 L/224
分析、化学计算、阿伏加德罗常数的计算”
等，同时，
还与生产、生活(如金属的腐蚀和防护、电镀 废液的危害与环保等)、新科技与新技术(新型 电池)等问题相联系。与电化学知识相关的高 考命题主要以选择题或填空题的形式出现。选 择题主要考查电极类型判断、电极反应式的正
误判断、离子移动方向、电子转移数目、溶液
【解析】
本题考查电化学知识。(1)原电池
原理是将化学能转化成电能。该燃料电池的 总反应方程式为2H2＋O2===2H2O，其中H 元素从0价升至＋1价，失去电子，即电子从 a流向b。(2)负极为失去电子的一极，即H2
失电子生成H＋，由于电解质溶液是碱性的，
故电极反应式左右两边应各加上OH－。(3)铂 粉的接触面积大，可以加快反应速率。(4)由
应物和生成物的键能进行有关反应热的计算
与判断；五是不能正确理解题目所提供的图 表包含的信息，忽略了其中重要的内容，造
成错解。
高考重庆卷)SF6 是一种优良的 例1 (2011· 绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：
1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280
kJ,断裂1 mol F—F、S—F键需吸收的能量 分 别 为 160 kJ 、 330 kJ 。 则 S(s) ＋
__________________________。
(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： Ⅰ.2Li＋H2 2LiH
Ⅱ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑ ①反应Ⅰ中的还原剂是__________，反应
4．抓本质。无论是原电池还是电解池，从
反应的本质去认识，都与氧化还原反应相关 联。其中，原电池对应的是一个能自发进行
的氧化还原反应，而电解池一般对应的是一
个非自发进行的氧化还原反应。
5．重实用。原电池原理的应用主要有金属 的腐蚀与防护、改变化学反应速率、制造新 化学电源等；电解的应用主要有氯碱工业、 电镀铜等，内容极为丰富。平时应多联系实 际，达到深化知识的目的。
zxxkw
S(s)和3 mol F2(g)分别形成S原子和F原子共 需要吸收的能量是280 kJ＋3×160 kJ＝760 kJ。 而 生 成 1 mol SF6(g)时 需 形 成6 mol S—F键，共放出的热量为6×330 kJ＝1980
kJ，
因此该反应放出的热量为1980 kJ－760 kJ ＝1220 kJ，所以该反应的反应热ΔH＝－
259.7 kJ· －1。 mol
【答案】 C
电化学知识的综合应用
电化学知识是历年高考考查热点知识。试题 考查的要点主要涉及电极反应、溶液的pH变 化、金属活动性判断、相关定量计算等。
电化学知识有很强的综合性，可联系“化学
实验现象的判断和分析、定量实验的操作要 求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题
1220 kJ/mol，选项B正确。
【答案】 B
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高考海南卷)已知：2Zn(s)＋ 例2 (2011· O2(g)===2ZnO(s) ΔH＝－701.0 kJ· －1 mol 2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s) ΔH＝－181.6 kJ· －1 mol 则反应Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的
应注意以下几方面：
1．要理清有关概念，防止发生概念的混淆。
可采用对比的方法将原电池、电解池的概念一 一列出，加以对比，从对比中找异同。 2．注意知识的深化和迁移。对于原电池原理,
学.科.网
课本上讲的内容浅显易懂，但实际问题有时较
难，需抓实质、善分析、重迁移。
3．抓规律。例如，电解规律，对于不同的 电解质溶液，电解后溶液的变化不同，要恢 复原状态，须加入不同的物质，要结合具体 的物质和电解质溶液进行分析，掌握、理解 其变化的实质。