化学反应与能量转化重要知识点总结
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化学反应与能量转化重要知识点总结
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第一章 化学反应与能量转化
§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)2·8H 2O 与NH 4Cl ② 大多数的分解反应
③ 以H 2、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=-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mol 。 ③中和热的测定实验
目的:测定强酸、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 (T 2-T 1)=-mc (T 2-T 1) 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;T 1 :反应前体系的温度;T 2 :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。
§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。
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SO
42—、NO
3
—等)
②阴极放电顺序:与金属活动性顺序相反:K+<Ca2+<Na+>Mg2+<Al3+<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<H+<Cu2+<Hg2+<Ag+
3.按照电解思路,写出用惰性电极电解下列熔融电解质的相关反应
熔融
电解
质
电极反应电解总反应
NaCl 阴极:2Na++2e-=2Na2NaCl(熔融)2Na+
Cl
2
↑
阳极:2Cl--2e-=Cl
2
↑
MgCl
2阴极:Mg2++2e-=Mg
MgCl
2
(熔融)Mg+Cl
2
↑阳极:2Cl--2e-=Cl
2
↑
Al
2O
3
阴极:Al3++3e-=Al2Al
2
O
3
(熔融)4Al+
3O
2
↑
阳极:2O2-- 4e-= O
2
↑
4.写出用惰性电极电解下列溶液的相关反应:
溶液电极反应电解总反应
1NaCl
阴极:2H++2e-=H
2
↑2NaCl+2H
2
O2NaOH +
H
2
↑+Cl
2
↑ 电解饱和食
盐水
阳极:2Cl--2e-=Cl
2
↑
CuSO
4
阴极:2Cu2++4e-=2Cu2CuSO
4
+2H
2
O2Cu+
O
2
↑+2H
2
SO
4
补充CuO可还原到原电解质
溶液
阳极:4OH--4e-=2H
2
O +
O
2
↑
AgNO
3
阴极:4Ag++4e-=4Ag
4AgNO
3
+2H
2
O4Ag+
O
2
↑+4HNO
3
阳极:4OH--4e-=2H
2
O +
O
2
↑
2H
2
SO
4
、
NaOH
阴极:4H++4e-=2H
2
↑
2H
2
O2H
2
↑+O
2
↑ 阳极:4OH--4e-=2H
2
O+O
2
↑