江苏省2018化学学业水平测试复习掌中宝：第16讲+化学反应中的能量的变化+Word版含答案.doc

第16讲　化学反应中的能量的变化 1．化学反应的实质：化学键的断裂和形成。断键吸收热量，成键放出热量。 2．放热反应和吸热反应 (1)化学反应一定伴随着能量变化。(但有能量变化不一定是化学反应，如浓硫酸稀释。) (2)放热反应：反应物总能量大于生成物总能量的反应。 常见的放热反应：燃烧、酸碱中和、活泼金属与酸(或水)发生的置换反应、多数化合反应、铝热反应。 (3)吸热反应：反应物总能量小于生成物总能量的反应。 常见的吸热反应： Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应、灼热的碳和二氧化碳的反应、水煤气的生成反应、多数分解反应。 (4)图像表示。 【易错警示】 ①需要加热的反应，不一定是吸热反应，如燃烧、铝热反应；不需要加热的反应，不一定是放热反应，如铵盐与碱的反应。 ②通过反应是放热还是吸热，可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。如C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＝ ＋1.9 kJ/mol，该反应为吸热反应，金刚石能量高，石墨比金属石稳定。(能量越低越稳定) 1．原电池：将化学能转化为电能的装置。 2．构成原电池的条件： (1)有活泼性不同的金属(或者其中一个为碳棒)做电极，其中活泼金属作负极，不活泼金属(或者碳棒)作正极； (2)有电解质溶液； (3)形成闭合的回路； (4)自发进行的氧化还原反应。 如图：Zn、Cu/H2SO4原电池： 正极Cu：2H＋＋2e－===H2；负极Zn：Zn－2e－===Zn2＋。 总反应：Zn ＋ H2SO4===ZnSO4＋ H2↑。 3．判断原电池正负极常用的方法 负极：一般为较活泼金属，发生氧化反应；是电子流出的一极，电流流入的一极；或阴离子定向移动的极。负极质量减轻。 正极：一般为较不活泼金属，能导电的非金属；发生还原反应；电子流入一极，电流流出一极；或阳离子定向移向的极。正极质量增加或有气泡冒出。 4．常用化学电源与新型电池 (1)一次电池：用过之后不可再复原，如锌锰干电池。 a. 负极：Zn－2e－===Zn 2＋， b. 参与正极反应的是MnO2和NH。 (2)二次电池：又称可充电电池，充电后可继续使用，如铅蓄电池、锂电池。 铅蓄电池：放电时电极反应：负极：Pb＋SO－2e－===PbSO4 正极：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O， 放电时总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 (3)燃料电池：补充燃料后可连续使用，燃料均在负极反应，如氢氧燃料电池。燃料电池的优点：清洁、无污染。 5．原电池原理的应用 (1)加快化学反应速率，如用粗锌和稀硫酸反应制氢气。 (2)判断原电池中两极的化学活动性：负极＞正极。 (3)制化学电源。 (4)金属的腐蚀与防护。 ①金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中电化学腐蚀是占主要地位。 ②钢铁腐蚀包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种腐蚀方式，其中吸氧腐蚀是占主要地位。 吸氧腐蚀：水膜酸性很弱或呈中性、碱性，电极反应为： 负极：2Fe－4e－===2Fe2＋　正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 总式：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； 析氢腐蚀：水膜的酸性较强，电极反应为： 负极：Fe－2e－===Fe2＋　正极：2H＋＋2e－===H2↑ 总式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2 ↑。 ③金属防护的方法 a．改变金属的内部结构：如将钢铁制成不锈钢。 b．在金属表面覆盖保护层：如涂油漆，镀Zn、Sn、烤蓝等。 c．在要保护的金属上连接一块更活泼的金属：牺牲阳极的阴极保护法。 1．能源分类：一次能源(直接从自然界取得的能源)和二次能源(一次能源经过加工转化得到的能源)；常规能源(可再生能源，如水等，非再生能源，如煤、石油、天然气等)；新能源(可再生能源，如太阳能、风能、生物能；非再生能源，如核聚变燃料)。 2．氢能的开发与利用 氢能的优点：①热值高 ②原料是水，资源不受限制 ③燃烧产物是水，无污染 3．太阳能的利用 (1)光－生物质能转换：主要通过地球上的植物的光合作用，将太阳辐射能转化为生物质能。 6H2O＋6CO2C6H12O6＋6O2； (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6； C6H12O6＋6O2―→6H2O＋6CO2。 (2)光－热转换：利用太阳辐射能加热物体而获得热能。 如： 地膜，大棚，太阳能热水器。 (3)光－电转换：太阳能的大规模利用主要是用于发电。 (4)光－化学能转换。