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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—。
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（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＜Ca2＜Na＞Mg2＜Al3＜Zn2＜Fe2
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＜Sn2＜Pb2＜H＜Cu2＜Hg2＜Ag
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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 阴极：2Na＋2e=2Na 阳极：2Cl-2e=Cl2↑ 阴极：Mg2＋2e=Mg ＋－－－－电 解 总 反 应 2NaCl(熔融)MgCl2(熔融)2Al2O3(熔融)2Na＋Cl2↑ Mg＋Cl2↑ 4Al＋3O2↑ NaCl MgCl2 Al2O3 阳极：2Cl-2e=Cl2↑ 阴极：Al3＋3e=Al ＋－－－阳极：2O2- 4e= O2↑ －－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 阴极：2H＋2e=H2↑ －电 解 总 反 应 2NaCl＋2H2O2NaOH ＋NaCl 阳极：2Cl-2e=Cl2↑ 阴极：2Cu2＋4e=2Cu ＋－－－H2↑＋Cl2↑ 电解饱和食盐水 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑1 CuSO4 阳极：4OH-4e=2H2O ＋O2↑ 阴极：4Ag＋4e=4Ag ＋－－－＋2H2SO4 补充CuO可还原到原电解质溶液 4AgNO3＋2H2O＋4HNO3 2H2O2H2↑＋O2↑ 4Ag＋O2↑AgNO3 H2SO4、2 NaOH、Na2SO4 阳极：4OH-4e=2H2O ＋O2↑ 阴极：4H＋4e=2H2↑ 阳极：4OH-4e=2H2O＋O2↑ －－＋－－－学习必备 欢迎下载
CuCl2 3 盐酸 阴极：Cu2＋2e=Cu ＋－阳极：2Cl-2e=Cl2↑ 阴极：2H＋2e=H2↑ 阳极：2Cl-2e=Cl2↑ －－＋－－－CuCl22HClCu＋Cl2↑ H2↑＋Cl2↑ 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
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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）。
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§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。
腐蚀速率：电解池腐蚀>原电池腐蚀>化学腐蚀。
钢铁(铁碳合金)的电化学腐蚀因外界条件不同又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀。 分别写出下列条件钢铁腐蚀时的电极反应及电池反应： 反应 负极 正极 电池反应 及铁生锈的反应 Fe ＋2H=Fe2＋H2↑ ＋＋－水膜呈酸性 Fe-2e=Fe2 ＋－水膜呈弱酸性或中性 Fe-2e=Fe2 ＋2H＋2e=H2↑ ＋－O2＋2H2O＋4e=4OH 2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3 2Fe(OH)3＝Fe2O3＋3H2O －－6．铅蓄电池，又称可充电电池。负极材料是Pb，正极材料是PbO2，电解质溶液是：30%的H2SO4。蓄电池放电时是原电池装置，充电时是电解池装置。 PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4↓＋2H2O
充电 放电