化学反应中的能量变化——氧还原反应

《化学反应中的能量变化》知识回顾
一．化学反应中的能量变化
1.放热反应——放出热量的化学反应
2.吸热反应——吸收热量的化学反应
二．反应热
(1)定义：在化学反应过程中放出．．或．吸收的热量．．．．．、通常叫做反应热。

(2)符号：用△H 表示。

(3)单位：一般采用kJ/mol 。

(4)研究对象：一定压强下，在敞口容器中发生的反应所放出或吸收的热量。

(5)放热反应：△H<0，即△H 为“-”； 吸热反应：△H>0，即△H 为“+”； (6)反应热产生的原因：
原理：断键吸热，成键放热。

三．热化学方程式
1.热化学方程式——表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式 2．书写热化学方程式的注意事项：
(1)需注明反应的温度和压强；因反应的温度和压强不同时，其△H 不同。

(2)要注明反应物和生成物的状态。

(3)放热反应：△H<0，即△H 为“-”； (4)吸热反应：△H>0，即△H 为“+”；
(5)热化学方程式各物质前的化学计量数表示物质的量，它可以是整数也可以是分数。

对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同。

3．热化学方程式的舍义
描述在一定条件下，一定量某状态下的物质，充分反应后所吸收或放出热量的多少。

4．热化学方程式的应用 四．燃烧热与中和热 1．燃烧热
在101KPa 时，1mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，为该物质的燃烧热。

如：25℃、101 kPa 下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol 、285.8 kJ/mol 、890.3 kJ/mol 、2800 kJ/mol,热化学方程式如下：
C(s)+ O 2(g) = CO 2(g)；△H = －393.5 kJ/mol
H 2(g) +1
2
O 2(g) = H 2O(l)；△H = －285.8 kJ/mol
CH 4(g) + 2O 2(g) = CO 2(g) + 2H 2O(l)；△H = －890.3 kJ/mol C 6H 12O 6(s) + 6O 2(g) = 6CO 2(g) + 6H 2O(l)；△H = －2800 kJ/mol 2．中和热
在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol 液态H 2O 时，所表现的反应热。

H +（aq ）+ OH －（aq ）= H 2O （1）；ΔH = －57.3KJ ·mol －1
反应热
＝ 生成物分子形成时释放的总能量
反应物分子断裂时所吸收的总能量
－
《氧化还原反应》专题复习
【知识储备锦囊】
一．氧化还原反应概念
1．氧化还原反应：所含元素化合价 的反应；本质上是电子 的反应。

2．氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
（1）氧化剂：所含元素化合价________的反应物，既_____电子的反应物； （2）还原剂：所含元素化合价________的反应物，既_____电子的反应物； （3）氧化产物：所含元素化合价______后生成的产物； （4）还原产物：所含元素化合价______后生成的产物。

总结规律：
3.判断反应是否属于氧化还原反应的方法： ①标化合价
②若有化合价升降，则属于氧化还原反应 ③反应式：
【针对训练】
1.下列变化需要加入还原剂才能实现的是 （ ） A ．Na 2SO 3→SO 2 B ．HCl →Cl 2 C ．H 2SO 4(浓) → SO 2 D ．SO 2→S
2．下列反应属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂也不作还原剂的是 （ ） A ．CO 2+H 2O
H 2CO 3 B ．2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑
C ．3Fe+4H 2O(g) 高温
Fe 2O 4+4H 2 D ．2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑
（还原性强）
（还原性弱）
化合价降 得电子 还原反应（氧化性弱）
化合价降 得电子 表现氧化性 被还原 发生还原反应
氧化剂还原产物 化合价升 失电子 表现还原性 被氧化 发生氧化反应
还原剂 氧化产物 记忆口诀： 氧化剂：降得还 还原剂：升失氧
3.在3Cl 2+6KOH=5KCl+KClO 3+3H 2O 反应中，还原产物是 （ ） A ．KClO 3 B ．KCl C ．KCl+H 2O D ．H 2O
4. 一定条件下，碘单质与砹单质以等物质的量进行反应可得AtI 。

它与Zn 、NH 3都能发生反应，化学方程式分别如下：2AtI+2Zn=ZnI 2+ZnAt 2 AtI+2NH 3(l)=NH 4I+NH 2At 下列关于AtI 性质的叙述正确的是（ ）
A ．ZnI 2既是氧化产物，又是还原产物
B ．ZnAt 2既是氧化产物，又是还原产物
C ．AtI 与液氨反应，AtI 既是氧化剂，又是还原剂
D ．AtI 与液氨反应，是自身氧化还原反应
5. 被称为万能还原剂的NaBH 4溶于水并和水反应：NaBH 4+2H 2O
NaBO 2
+4H 2
↑下列说法中正确的是(NaBH
4
中H 元素为－1价) （ ） A ．NaBH 4既是氧化剂又是还原剂 B ．NaBH 4是还原剂，H 2O 是氧化剂
C ．硼元素被氧化，氢元素被还原
D ．被氧化的元素与被还原的元素质量比为1:1
二.氧化性、还原性强弱的判断方法 1．氧化性、还原性与化合价的关系：
元素处于最高价态时，只有氧化性．．．．．．．．．．．；元素处于最低价态时，只有还原性．．．．．．．．．．．； 元素处于中间价态时．．．．．，既有氧化性又有还原性．．．．．．．．．．。

2．依据反应方程式比较氧化性、还原性强弱——强制弱规律：
则：氧化性： 氧化剂>氧化产物 还原性： 还原剂>还原产物 如： Cl 2 + 2Fe 2+ = 2Cl —
+ 2Fe 3+
则：氧化性： Cl 2 ＞Fe 3+ ；还原性：Fe 2+＞Cl —
注意：在氧化还原反应中，只有氧化性：氧化剂>氧化产物（或还原性： 还原剂>还原产物）时，反应才能发生反应，即强氧化剂制取弱氧化剂，强还原剂制取弱还原剂规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。

3.依据一些规律判断氧化性还原性的强弱 ①金属活动性顺序
②根据非金属活动性顺序来判断：
一般来说，单质非金属性越强，越易得到电子，氧化性越强；其对应阴离子越难失电子，还原性越弱。

（还原性强）
化合价降 得电子 还原反应（氧化性弱）
由左到右，金属性逐渐减弱，失电子能力逐渐减弱，还原性逐渐减弱
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag pt At
K + Ca 2+ Na + Mg 2+ Al 3+ Zn 2+ Fe 2+ Sn 2+ Pb 2+ (H +) Cu 2+ Hg 2+ Ag + pt + At 3+
由左到右，非金属性逐渐增强，得电子能力逐渐增强，氧化性逐渐增强
③典型粒子氧化（或还原）性强弱：
氧化性：Br2>Fe3+>I2>S 还原性：S２－＞I－＞Fe2+>Br－
4．依据元素周期律及周期表中元素性质变化规律来判断氧化性还原性的强弱
同周期元素，从左至右，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐，还原性逐渐；
同主族元素，从上至下，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐，还原性逐渐。

5．根据原电池的正负极来判断：
在原电池中，在负极
．．．．。

．．物质的还原性强
．．反应的物质还原性
．．．一般比．作正极
【针对训练】
1.有X、Y、Z三种金属，把Y投入XCl2溶液中一段时间后，溶液质量增大，把Z投入YSO4溶液中一段时间后，溶液的质量减小，则这三种金属的还原性由强到弱的顺序正确的是( )。

A．X＞Y＞Z B．Y＞X＞Z C．Z＞Y＞X D．Z＞X＞Y
2.单质A能从盐溶液中置换出单质B，则下列说法不正确的是（）
A．A、B都是金属时，A一定比B的金属活动性强
B．当A、B都是非金属时，A一定比B的非金属活动性强
C．当A是金属时，B可能是金属，也可能是非金属
D．当A是非金属时，B可能是非金属，也可能是金属
3.下列叙述中正确的是（）
A．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性
B．含氧酸可作氧化剂而无氧酸则不能
C．失电子难的原子获得电子的能力就强
D．氯气分子可作氧化剂，但也可被其他氧化剂所氧化
4.某元素在化学反应中，由化合态变为游离态，则该元素（）
A. 一定被氧化
B. 一定被还原
C. 可能被氧化，也可能被还原
D. 化合价降低为0
5.已知浓H2SO4和Fe3+都可以将Cu氧化成Cu2+，浓H2SO4也可以将Br—氧化成Br2，Fe与Br2反应生成FeBr3。

由此可以确定上述有关物质氧化性由强到弱的顺序为( )
A．浓H2SO4Br2Fe3+Cu2+ Ｂ．浓H2SO4Cu2+ Fe3+Br2
Ｃ．Br2浓H2SO4Fe3+ Cu2+Ｄ．Fe3+Cu2+Br2浓H2SO4
三．氧化还原反应中常见规律：
1．电子守恒规律（价守恒）：
化合价升高总数
．．＝失电子总数
．．
．．＝电子转移总数
．．＝化合价降低总数
．．=得电子总数
2．有升必有降，有失必有得规律
3．先后规律：还原性强的先被氧化，氧化性强的先被还原
4．归中规律：化合价都在同种元素升降时，较高价降低和较低价升高只能往中间价
．．．靠拢。

【针对训练】
1. 高铁酸钠（Na 2FeO 4）是一种新型、高效、多功能水处理剂。

湿法制备的主要反应方程为：2F e (O H )3+3ClO ―+4OH ―=2FeO 42-+3Cl ―
+5H 2O
干法制备的主要反应方程为：2FeSO 4+4Na 2O 2=2Na 2FeO 4 +2Na 2SO 4 下列有关说法不正确的是 A ．高铁酸钠中铁显+3价
B ．湿法中每生成1mol Na 2FeO 4转移3 mol 电子
C ．干法中每生成1mol Na 2FeO 4转移4 mol 电子
D ．Na 2FeO 4处理水时消毒杀菌的原理与HClO 相同
2.某强氧化剂XO(OH)2+ 被亚硫酸钠还原到较低价态。

如果还原2.4×10-3 mol XO(OH)2+ 的溶液到较低价态，需用30ml 0.2mol/L 的Na 2SO 3 溶液，那么X 元素的最终价态为( )
Ａ． +2 Ｂ． +1 Ｃ． 0 Ｄ．－1
3. G 、Q 、X 、Y 、Z 均为氯的含氧化合物.我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平)：
①G→Q+NaCl ②Q+H 2O −−
→−电解
X+H 2 ③Y+NaOH→G+Q+H 2O ④Z+NaOH→Q+X+H 2O 这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为( )
A.QGZYX
B.GYQZX
C.GYZQX
D.ZXGYQ 4.下列反应的离子方程式正确的是（ ）
A ．在硫酸铁溶液中加入足量氢氧化钡溶液：Ba 2＋
＋SO -
24===BaSO 4↓
B ．硫化钠水解：S 2－
＋2H 2O
H 2S ＋2OH －
C ．硫酸铜溶液中通入过量的硫化氢：Cu 2＋
＋H 2S===CuS ↓＋2H
+
D ．溴化亚铁溶液中通入少量氯气：2Br －
＋Cl 2===2Cl －
＋2Br 2
5.配平下列化学方程式，用“双线桥”标电子转移情况，并按要求填空：
①KClO 3＋6HCl ＝KCl ＋3Cl 2↑＋3H 2O 其中氧化产物为__________，还原产物为___________
②H 2S ＋H 2SO 4(浓) ＝ S ↓＋SO 2↑＋2H 2O 其中氧化产物为__________，还原产物为___________
6.配平下列化学方程式，用“双线桥”标电子转移情况，并按要求填空：
___Cl 2＋__Ca(OH)2＝__CaCl 2＋___Ca(ClO)2＋___H 2O 其中氧化剂为_______,还原剂为________
四．氧化还原反应方程式的配平
1、配平原则：在氧化还原反应中，元素间得失电子总数（或化合价升降总数）相等。

2、配平方法：一标、二找、三定、四平、五查
一标：标出各原子的化合价
二找：找出反应前后变化的化合价
三定：根据最小公倍数法，计算出“得失电子总数（或化合价升降总数）相等”
四平：先配平化合价变化的原子个数，再配平其它原子
五查：检查反应前后各原子是否守恒
【例】配平下列化学方程式
（1）KMnO4＋HCl ___________ Cl2＋MnCl2＋KCl＋H2O
（2）(NH4)2SO4__________ NH3＋N2＋SO2＋H2O
（3）Cu2S＋HNO36Cu(NO3)2＋3H2SO4＋10NO＋H2O。