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高二化学选修4 原电池的知识梳理

高二化学选修4 原电池的知识梳理
高二化学选修4 原电池的知识梳理

原电池的知识梳理

1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。

2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。

3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。

4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。

5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。

6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。

7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。(1)在外电路:

①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。

②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。

(2)在内电路:

①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。

②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO)

8、原电池的基本类型:

(1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。

(2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。(3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。

9、电解质溶液的作用:运载电荷或参与电极反应(产生沉淀、放出气体、改变微粒的存在形式)。

10、如果负极产生的阳离子和电解质溶液中的阴离子不能共存,二者将发生反应使得各自的离子浓度减少,并可能伴有沉淀或气体的产生。

11、在特定的电解质溶液的条件下:能单独反应的金属做负极,不能单独反应的金属做正极。例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池的正极。

例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。

12、在非氧化性酸的酸性条件下或中性条件下,金属活动性强的金属做负极。

二、应该对比掌握11种原电池

原电池电极反应式的书写格式:电极名称(电极材料):氧化还原反应的半反应(氧化还原类型)

1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:稀硫酸)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn+2H+ = Zn2+ + H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小6.5克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向锌片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动的电子放出氢气。

2、铜锌强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn +2OH- =ZnO-22+ H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);修正为:2H2O+2e- =H2↑+2OH-

②负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应);修正为:Zn +4OH--2e-=ZnO-22+2H2O

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小6.5克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向锌片移动遇到Zn2+发生反应产生ZnO-22,Na+(运载电荷)向正极移动。

3、铝铜非氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:铜和铝;电解质溶液:稀硫酸。)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al+6H+ = 2Al3+ + 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Cu):6H+ +6e- =3H2↑(还原反应);负极(Al):2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向铜片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向铝片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动得电子放出氢气。

4、铜铝强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al +2OH- +2H2O=2AlO-2+ 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Cu):6H+ +6e-=3H2↑(还原反应);修正为:6H2O+6e- =3H2↑+6OH-

②负极(Al):2Al -6e- =2Al3+ (氧化反应);修正为:2Al +8OH--6e-=2AlO-2+4H2O

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铜片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向铜片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO-2,Na+(运载电荷)向正极移动。

5、铝铜电池浓硝酸原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:浓硝酸)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Cu+4H+ +2NO3- =Cu2+ +2NO2↑+2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(Al):4H+ +2NO3- +2e- =2NO2↑+2H2O(还原反应);

②负极(Cu):Cu-2e- =Cu2+(氧化反应);

意义:在标准状况下,正极每析出4.48升NO2,负极质量就减小6.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铝片经用电器流向铜片,电子由铜片经用电器流向铝片。

②在内电路:H+ (参与电极反应)向铝片移动与NO3-汇合,NO3-(参与电极反应)得电子产生NO2。

6、镁铝非氧化性强酸溶液的原电池(电极材料:镁和铝;电解质溶液:稀硫酸。)

(1)氧化还原反应的离子方程式:Mg+2H+ = Mg2+ + H2↑

(2)电极反应式及其意义

正极(Al):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);负极(Mg):Mg -2e-=Mg2+ (氧化反应)。

意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小2.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由铝片经用电器流向镁片,电子由镁片经用电器流向铝片。

②在内电路:SO-24(运载电荷)向铝片移动,H+ (参与电极反应)向镁片移动得电子放出氢气。

7、镁铝强碱溶液的原电池(电极材料:镁片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

(1)氧化还原反应的离子方程式:2Al +2OH- +2H2O=2AlO-2+ 3H2↑

(2)电极反应式及其意义

①正极(Mg):6H+ +6e-=3H2↑(还原反应);修正为:6H2O+6e- =3H2↑+6OH-

②负极(Al):2Al -6e-=2Al3+ (氧化反应);修正为:2Al +8OH--6e- =2AlO-2+4H2O

意义:在标准状况下,正极每析出6.72升氢气,负极质量就减小5.4克。

(3)微粒移动方向:

①在外电路:电流由镁片经用电器流向铝片,电子由铝片经用电器流向镁片。

②在内电路:OH-(参与溶液反应)向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO-2,Na+(运载电荷)向正极移动。

8、氢气和氧气细菌燃料电池(电解质溶液是磷酸)

(1)氧化还原反应的化学方程式:2H2 +O2=2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):O2 +4e-=2O2-(还原反应);修正为:O2 +4H+ +4e-=2H2O

②负极(惰性材料):2H2 -4e-=4H+ (氧化反应);

意义:在标准状况下,正极每消耗3.2升氧气,负极同时消耗0.4克氢气,电解质溶液增加3.6克水。

9、氢气和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:2H2 +O2=2H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):O2 +4e-=2O2-(还原反应);修正为:O2 +2H2O +4e-=4OH-

②负极(惰性材料):2H2 -4e-=4H+ (氧化反应);修正为:2H2 +4OH--4e-=4H2O

意义:在标准状况下,正极每消耗3.2升氧气,负极同时消耗0.4克氢气,电解质溶液增加3.6克水

10、甲烷和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:CH4+2O2=CO2+2H2O 。

在强碱性条件下修正为:CH4+2O2 +2NaOH=Na2CO3+3H2O;CH4+2O2 +2OH- =CO-23+3H2O (2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):2O2 +8e-=4O2-(还原反应);在强碱性条件下修正为:2O2 +4H2O +8e-=8OH-

②负极(惰性材料):CH4 -8e-→CO2(氧化反应);修正为:CH4–8e- +10 OH- =CO32- +7 H2O 意义:在标准状况下,正极每消耗4.48升氧气,负极同时消耗2.24升甲烷。

11、丙烷和氧气燃料电池(电解质溶液是氢氧化钾溶液)

(1)氧化还原反应的化学方程式:C3H8+5O2=3CO2+4H2O 。

在强碱性条件下修正离子方程式为:C3H8+5O2 +6OH-=3CO-23+7H2O

(2)电极反应式及其意义

①正极(惰性材料):5O2 +20e-=10O2-(还原反应);在强碱性条件下修正为:5O2 +10H2O

+20e-=20OH-

②负极(惰性材料):C3H8–20e-→3CO2(氧化反应);修正为:C3H8–20e- +26 OH- =3 CO-23+

17 H2O

意义:在标准状况下,正极每消耗11.2升氧气,负极同时消耗2.24升丙烷。

强调八点:

①书写电极反应式要注意酸碱性环境对产物存在形式的影响。

②在酸性环境中,氢元素的存在形式有:H+ 、H2O 、H2三种形式,不会出现OH-形式。

③在碱性环境中,氢元素的存在形式为:OH-、H2O 、H2三种形式,不会出现H+形式。

④在酸性环境中,氧元素的存在形式有:H2O 一种形式,不会出现OH-、O2-两种形式。

⑤在碱性环境中,氧元素的存在形式为:OH-、H2O 两种形式,不会出现O2-形式。

⑥检验电极反应式的三个标准:正负极得失电子数相等,原子个数守恒,微粒存在形式符合酸碱环境。

⑦在正负极得失电子数相同的情况下,两个电极反应式叠加,会得到总反应式。

⑧用总反应式减去任何一个电极反应式会得到另一个电极反应式。

三、2007年高考原电池部分试题及其详细解答

1、(2007年高考广东理基)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:

2Fe+2H2O+O2 = 2Fe2++4OH-。以下说法正确的是

()

(A)负极发生的反应为:Fe-2e-= Fe2+

(B)正极发生的反应为:2H2O+O2+2e-= 4OH-

(C)原电池是将电能转变为化学能的装置

(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀

2、(2007年高考广东化学卷)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为

()

(A)H2+2OH-=2H2O+2e-(B) O2+4H++4e-=2H2O

(C)H2=2H++2e-(D) O2+2H2O+4e-=4OH-

3、(2007年高考广东化学卷)为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是

()

(A)将青铜器放在银质托盘上(B)将青铜器保存在干燥的环境中

(C)将青铜器保存在潮湿的空气中(D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

4、(2007年高考全国理综卷II)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是

()

(A)正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大(B)电子通过导线由铜片流向锌片

(C)正极有O2逸出(D)铜片上有H2逸出

5、(2007年高考理综天津卷,6分)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO 2),充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中,以LiC 6表示。电池反应为LiCoO 2+C 6充电CoO 2+LiC 6,下列

说法正确的是( )

(A)充电时,电池的负极反应为LiC 6-e - = Li ++C 6

(B)放电时,电池的正极反应为CoO 2+Li ++e - = LiCoO 2

(C)羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质

(D)锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低

6、(2007年高考海南化学卷) (9分)依据氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s) = Cu 2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题:

(1)电极X 的材料是________;电解质溶液Y 是___________;

(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为______________________________; X 电极上发生的电极反应为____________________________;

(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。

7、(2007年高考理综宁夏卷)(14分)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。

锌片上发生的电极反应:_____________________________________;

银片上发生的电极反应:______________________________________。

(2)若该电池中两电极的总质量为60 g ,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47 g ,试计算:

①产生氢气的体积(标准状况);

②通过导线的电量。(已知N A = 6.02×1023 /mol ,电子电荷为1.60×10-19 C)

Y 电解质溶液

1、[答案]A 。

解析:金属的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,析氢腐蚀主要发生在酸性环境中,而大多数环境是中性环境,金属的大多数腐蚀是吸氧腐蚀。钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的是吸氧腐蚀,负极材料是铁,正极材料是碳,其原电池反应为:2Fe +2H 2O +O 2 = 2Fe 2++4OH - ,继续发生的反应为4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O=4Fe(OH)3 ,2Fe(OH)3=Fe 2O 3 ·3H 2O (铁锈成分)。 (A)负极发生的反应为:Fe -2e - = Fe 2+,(B)正极发生的反应为:2H 2O +O 2+4e - = 4OH -

;(C)原电池是将化学能转变为电能的装置;(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处不易腐蚀,因为水下氧气少。

2、[答案]C 。

解析:这种新型细菌燃料电池,燃料是氢气,电解质溶液是磷酸,氢气失电子氧化后以H +形式存在,氧气的电子还原后,以H 2O 形式存在;电池负极反应为:2H 2-4e -=4H +

;电池正极反应为:O 2+4H ++4e - =2 H 2O 。 3、[答案]BD 。

解析:青铜器分为两种:锡青铜和铅青铜,锡和铅的金属活泼性都比铜强;形成原电池腐蚀时,铜被保护起来,被腐蚀的是锡或铅。为了防止产生铜绿,应该避免青铜器与那些金属活泼性不如铜的金属接触,以防止在形成原电池时因为铜比较活泼而成为电池的负极被腐蚀,将青铜器放在银质托盘上或在潮湿的空气中会产生铜绿。青铜器保存在潮湿的空气中,铜会发生化学腐蚀:2Cu+O 2+CO 2+H 2O=Cu 2(OH)2CO 3 ,为了避免青铜器生成铜绿,将青铜器保存在干燥的环境中或在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜。

4、[答案]D 。

解析:在该原电池中,锌比铜活泼,锌与稀硫酸反应:Zn+2H + =Zn 2+ +H 2 ↑,锌失去电子变成锌离子,电子由锌片经导线流向铜片,铜片聚集大量的电子,吸引溶液中的阳离子(Zn 2+ 、H +)向铜片移动,H +的氧化性比Zn 2+强,H +优先得电子变成H 原子,H 原子再变成H 2 。电子流出的一极规定为电池的负极,所以锌片为负极;电子流入的一极为正极,所以铜片为正极。锌失去电子变成锌离子,在负极源源不断的产生阳离子(Zn 2+),阳离子吸引阴离子向电源的

负极移动,负极附近的SO 42 -

离子浓度逐渐增大。 5、[答案]B 。

解析:分析原电池反应:CoO 2+LiC 6??→?放电 LiCoO 2+C 6 ;电池负极反应:C -6 -e - = C 6 ,推

导电池的正极反应式为:CoO 2+Li ++e - = LiCoO 2 ;分析电解池反应:LiCoO 2+C 6 ??→?充电

CoO 2+LiC 6 ,充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +

迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中,以LiC 6表示,说明整个反应中钴元素和氧元素的化合价都没有发生变化,电解池的阳极发生

氧化反应:LiCoO 2 –e - = CoO 2+Li + ,电解池的阴极发生还原反应:C 6 + e - = C -6 ;醇类不是电解质,不可以做锂电池的电解质;锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)高,否则不可能作为新型电池推广。

6、[答案](1)铜(或Cu);AgNO 3溶液。

(2)正, Ag ++e - = Ag ; Cu -2e - = Cu 2+

。 (3)负(Cu);正(Ag)。

解析:将氧化还原反应拆成两个半反应:一个是在负极发生的氧化反应,一个是在正极发生的还原反应;在氧化还原反应:2Ag +(aq)+Cu(s) = Cu 2+

(aq)+2Ag 中,氧化反应为:Cu(s) -2e - = Cu 2+(aq) ;还原反应为:

2Ag +(aq)+2e - = 2Ag ;铜片失去电子被氧化,而失去电子即流出电子的一极为负极,所以铜片为负极,发生的反应为:Cu(s) -2e - = Cu 2+

(aq) ;电极X 的材料是铜,电解质溶液是可溶性的银盐,可熔性的银盐只有硝酸银溶液;电子流入的一极为正极,银电极为电池的正极,发生的反应为:Ag ++e -

= Ag ,外电路中的电子是从X (铜片、负极)电极流向Ag (正极)电极。

7、[答案](1)Zn -2e - = Zn 2+; 2H ++2e - = H 2↑。 (2)①锌片与银片减轻,是因与酸反应:

Zn +2H + = Zn 2++H 2↑ ~ 转移2e - g 47 g 60g 65- = )(H L 22.42V = Q

C 101.60mol 1002.6mol 219123--???? 得V (H 2) = 4.5 L ; Q = 3.8×104 C 。

重点高中化学选修四总结

高中化学选修四总结 第1章、化学反应与能量转化 化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的 释放或吸收. 一、化学反应的热效应 1、化学反应的反应热 (1)反应热的概念: 当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应, 简称反应热.用符号Q表示. ,式中 ,如: ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1,且ΔH后注明反 应温度. ③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍. 3、反应焓变的计算 (1)盖斯定律 对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律. (2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算. 常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和. (3)根据标准摩尔生成焓,ΔfHmθ计算反应焓变ΔH. 对任意反应:aA+bB=cC+dD ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]

二、电能转化为化学能——电解 1、电解的原理 (1)电解的概念: 在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化 为化学能的装置叫做电解池. (2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例: 阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-→Cl2↑+2e-. 阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-→Na. 总方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑ 2、电解原理的应用 (1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气. . ,Cu Zn2++2e-;Cu= 若两种金属做电极,活泼金属为负极,不活泼金属为正极;若一种金属和一种非金属做电极,金属 为负极,非金属为正极. 2、化学电源 (1)锌锰干电池 负极反应:Zn→Zn2++2e-; 正极反应:2NH4++2e-→2NH3+H2; (2)铅蓄电池 负极反应:Pb+SO42-PbSO4+2e- 正极反应:PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O 放电时总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O. 充电时总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4. (3)氢氧燃料电池

人教版高中化学选修四知识点总结

化学选修4化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应 (1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.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大多数的化合反应④金属与酸的反应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NH4Cl②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 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热

1.概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1mol④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol 3.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。4.中和热的测定实验 五、盖斯定律 1.内容: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,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1.化学反应速率(v) ⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)

高中化学选修四知识点汇总

高中化学选修四知识点汇总 【一】化学反应的焓变1、(1)反应焓变 物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol。 反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。 (2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。 对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系: ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应。 ΔH<0,反应释放能量,为放热反应。 (4)反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态 (g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol或kJ·mol,且ΔH后注明反应温度。

③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍。 反应焓变的计算 (1)盖斯定律对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。 (2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算。常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和。 (3)根据标准摩尔生成焓,ΔfHm计算反应焓变ΔH。对任意反应:aA+bB=cC+dD θθθθΔH=[cΔfHm(C)+dΔfHm(D)]-[aΔfHm(A)+bΔfHm(B)] 2、化学电源 (1)锌锰干电池 负极反应:Zn→Zn2++2e-; 正极反应:2NH4++2e-→2NH3+H2; (2)铅蓄电池 负极反应:Pb+SO42-PbSO4+2e- 正极反应:PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O 放电时总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O. 充电时总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4. (3)氢氧燃料电池 负极反应:2H2+4OH-→4H2O+4e- 正极反应:O2+2H2O+4e-→4OH-

(新人教版)高二化学选修4期中考试试题附答案

(新人教版)高二化学选修4期中考试试题附答案 可能用到的相对原子质量: H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 一、单项选择题(本题包括9小题,每小题3分,共27分。每小题只是一个 ....选项符合题意)1、在25℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热 kJ,下列热化学方程式正确的是() (l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+ kJ/mol (l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-1452 kJ/mol (l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=- kJ/mol (l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=+1452 kJ/mol 2、已知反应:①101kPa时,2C(s)+O2(g)==2CO(g);ΔH=-221 kJ/mol ②稀溶液中,H+(aq)+OHˉ(aq)==H2O(l);ΔH= kJ/mol 下列结论正确的是 A.碳的燃烧热大于 kJ/mol B.①的反应热为221 kJ/mol C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为 kJ/mol D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出 kJ热量 3、将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是() 4.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g);ΔH=- kJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是( ) A 加催化剂同时升高温度 B 加催化剂同时增大压强 C 升高温度同时充入N2 D 降低温度同时增大压强 5、对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g),下列叙述正确的是 A.达到化学平衡时,4v正(O2) = 5v逆(NO) B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态

高中化学选修4知识点归纳总结

高中化学选修4知识点归纳总结 高中化学选修4知识点归纳总结 高中化学选修4知识 化学守恒 守恒是化学反应过程中所遵循的基本原则,在水溶液中的化学反应,会存在多种守恒关系,如电荷守恒、物料守恒、质子守恒等。 1.电荷守恒关系: 电荷守恒是指电解质溶液中,无论存在多少种离子,电解质溶液必须保持电中性,即溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,用离子浓度代替电荷浓度可列等式。常用于溶液中离子浓度大小的比较或计算某离子的浓度等,例如: ①在NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-); ②在(NH4)2SO4溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO42—)。 2.物料守恒关系: 物料守恒也就是元素守恒,电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的'。 可从加入电解质的化学式角度分析,各元素的原子存在守恒关系,要同时考虑盐本身的电离、盐的水解及离子配比关系。例如: ①在NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3);

②在NH4Cl溶液中:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)。 3.质子守恒关系: 酸碱反应达到平衡时,酸(含广义酸)失去质子(H+)的总数等于碱(或广义碱)得到的质子(H+)总数,这种得失质子(H+)数相等的关系就称为质子守恒。 在盐溶液中,溶剂水也发生电离:H2OH++OH-,从水分子角度分析:H2O电离出来的H+总数与H2O电离出来的OH—总数相等(这里包括已被其它离子结合的部分),可由电荷守恒和物料守恒推导,例如: ①在NaHCO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(CO32-)+c(H2CO3); ②在NH4Cl溶液中:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)。 综上所述,化学守恒的观念是分析溶液中存在的微粒关系的重要观念,也是解决溶液中微粒浓度关系问题的重要依据。 高中化学选修4必背知识 电解的原理 (1)电解的概念: 在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化为化学能的装置叫做电解池. (2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例: 阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-→Cl2↑+2e-. 阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-→Na.

高二化学选修4 原电池的知识梳理

原电池的知识梳理 1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。 2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。 3、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。 4、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。 5、无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。 6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应,正极永远发生还原反应。 7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。(1)在外电路: ①电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。 ②电子的流向是从电源的负极出发经用电器流向电源的正极。 (2)在内电路: ①电解质溶液中的阳离子向正极移动,因为:正极是电子流入的电极,正极聚集了大量的电子,而电子带负电,吸引阳离子向正极移动。 ②电解质溶液中的阴离子向负极移动,因为:负极溶解失去电子变成阳离子,阳离子大量聚集在负极,吸引阴离子向负极移动。(硝酸做电解质溶液时,在H+帮助下,NO3-向正极移动得电子放出NO2或NO) 8、原电池的基本类型: (1)只有一个电极参与反应的类型:负极溶解,质量减小;正极本身不参与反应,但是在正极可能有气体产生或正极质量增大。 (2)两个电极都参与反应的类型:例如:充电电池类的:蓄电池、锂电池、银锌电池等。(3)两个电极都不参与反应的类型:两极材料都是惰性电极,电极本身不参与反应,而是由引入到两极的物质发生反应,如:燃料电池,燃料电池的电解质溶液通常是强碱溶液。

选修四原电池说课稿

人教版《选修四化学反应原理》电解池(第一课时说课稿) 许昌县实验中学李俊华各位评委、各位老师:大家好 我今天说课的题目是:《选修四化学反应原理》第四章第一节原电池,我主要从六个方面对本节课进行阐述 一、教材的地位和作用 本节教材是人教版化学选修4第四章第一节的教学内容,以必修2“化学能与电能”为基础,进一步介绍原电池的组成和工作原理,增加了盐桥的内容。在此之前学生学习过的氧化还原反应,能量之间转换,电解质,金属活泼性等化学知识及物理电学的相关知识,已为本节课的学习做好了一定知识储备;同时原电池的原理又为后面金属的腐蚀和防护,其它常见电池的原理及电解原理等重要电化学知识的学习奠定了基础。它是电化学学习的基础内容也是核心内容。 二、教学目标 知识与技能: 1、理解原电池的化学原理,正确判断原电池的正负极 2、了解盐桥的作用,能设计简单的原电池 3、掌握形成原电池的基本条件,并能将理论应用于实际 过程与方法: 1、初步学会设计简单的原电池 2、初步培养学生归纳推理、逻辑推理和思维创造能力 情感、态度与价值观: 通过对实验的交流讨论,培养学生严谨、认真的学习态度,掌握科学的学习方法。 三、教学的重、难点 教学重点: 带盐桥的原电池的工作原理 教学难点: 根据原电池的工作原理设计原电池 四、教学方法 本课主要采用了实验探究法,再结合问题探讨法、分析推理和比较归纳法等教学方法,更好地突出本课重点,突破难点,完成教学任务。同时在教学中还合理地运用多媒体等辅助手段,便于达到预期的教学效果

五、学法指导 主要采用对实验现象探究、问题探讨、分析推理和比较归纳等方法,并结合多媒体进行辅助教学。在观察——讨论——分析——总结归纳的过程中,学习和理解原电池的概念、原理及构成条件以及盐桥的作用、工作原理。 六、教学过程 创设情景巩固复习实验探究完善认识归纳总结加强巩固 回忆复习原理形成条件探究分析分池,盐桥双液原理学以致用设计简单原电池

【最新】高中化学选修4知识点分类总结(1)

化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热, 因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热) 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号:△H.单位:kJ/mol ,即:恒压下:焓变=反应热,都可用ΔH表示,单位都是kJ/mol。 3.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 也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能-生成物的总键能 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③条件一般是加热或高温的反应 ☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。 4.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态 6.常温是指25,101.标况是指0,101.

二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△H,△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l, g分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式不标条件,除非题中特别指出反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,不表示个数和体积,可以是整 数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍,即:△H和计量数成比例;反应逆向进行,△H 改变符号,数值不变。 6.表示意义:物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。 三、燃烧热 1.概念: 101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(二氧化碳、二 氧化硫、液态水H2O)时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量: 1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 2.燃烧热和中和热的表示方法都是有ΔH时才有负号。 3.石墨和金刚石的燃烧热不同。不同的物质燃烧热不同。

高中化学选修四重要的知识点

高中化学选修四重要的知识点 高中化学选修四重要的知识点 一、化学平衡常数 (一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。符号:K (二)使用化学平衡常数K应注意的问题: 1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度,不是起始浓度也不是 物质的量。 2、K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。 3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固 定不变的,可以看做是“1”而不代入公式。 4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡 关系式中。 (三)化学平衡常数K的应用: 1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高。反之,则相反。一般地,K>105时,该反应就进行得基本完全了。 2、可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及 不平衡时向何方进行建立平衡。(Q:浓度积) Q〈K:反应向正反应方向进行; Q=K:反应处于平衡状态; Q〉K:反应向逆反应方向进行

3、利用K值可判断反应的热效应 若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应 若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应 二、等效平衡 1、概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含 量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。 2、分类 (1)定温,定容条件下的等效平衡 第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:必须要保证化学计量数之比与原来相同;同时必须保证平衡式左右两边同一边的'物质的量与原来相同。 第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。 (2)定温,定压的等效平衡 只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。 三、化学反应进行的方向 1、反应熵变与反应方向: (1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S.单位:J?mol-1?K-1 (2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增加原理,也是反应方向判断的依据。 (3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。即 S(g)〉S(l)〉S(s)

(人教版)高中化学选修四(全套)最全考点全集(打印版)

(人教版)高中化学选修四(全册)最全考点汇总(打印版) 考点1 用盖斯定律进行有关反应热的计算 【考点定位】本考点考查用盖斯定律进行有关反应热的计算, 巩固对盖斯定律的理解, 提升应用盖斯定律解决问题的能力, 重点是灵活应用盖斯定律. 【精确解读】 1.内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成, 其反应热是相同的;即化学反应热只与其反应的始态和终态有关, 而与具体反应进行的途径无关; 2.应用: a.利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应; b.热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理; 3.反应热与键能关系 ①键能:气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量.键能既是形成1mol化学键所释 放的能量, 也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量. ②由键能求反应热:反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量(为“+”)和形成生成 物中的化学键所放出的能量(为“-”)的代数和.即△H=反应物键能总和-生成物键能总和=∑E反-∑E生 ③常见物质结构中所含化学键类别和数目:1mol P4中含有6mol P-P键;1mol晶体硅中含 有2mol Si-Si键;1mol金刚石中含有2molC-C键;1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si-O 键. 【精细剖析】 1.盖斯定律的使用方法:

①写出目标方程式; ②确定“过渡物质”(要消去的物质); ③用消元法逐一消去“过渡物质”. 例如: ①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 △H1 ②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2 ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3 求反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H4的焓变 三个反应中, FeO、CO、Fe、CO2是要保留的, 而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去, 先②+③×2-①×3先消除Fe3O4, 再消除Fe2O3, 得到④6Fe(s)+6CO2(g)=6FeO(s)+6CO(g)△H5, ④逆过来得到 ⑤6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g)-△H5, 再进行⑤÷6, 得到△H4=-; 2.计算过程中的注意事项: ①热化学方程式可以进行方向改变, 方向改变时, 反应热数值不变, 符号相 反; ②热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数; ③热化学方程式可以叠加, 叠加时, 物质和反应热同时叠加; ④当对反应进行逆向时, 反应热数值不变, 符号相反. 【典例剖析】己知:Mn(s)+O2(g)═MnO2(s)△H l S(s)+O2(g)═SO2(g)△H2 Mn(s)+S(s)+2O2(g)═MnSO4(s)△H3 则下列表述正确的是( ) A.△H2>0 B.△H3>△H1 C.Mn+SO2═MnO2+S△H=△H2-△H1 D.MnO2(s)+SO2(g)═MnSO4(s)△H═△H3-△H2-△H1 【答案】D

高二化学选修4知识点总结

高二化学知识点总结 化学反应原理复习(一) 第1章、化学反应与能量转化 化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收。 一、化学反应的热效应 1、化学反应的反应热 (1)反应热的概念: 当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。 (2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。 Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。 (3)反应热的测定 测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下: Q=-C(T2-T1) 式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。 2、化学反应的焓变 (1)反应焓变 物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。 反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。 (2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。 对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系: ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应。 ΔH<0,反应释放能量,为放热反应。 (4)反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1,且ΔH后注明反应温度。 ③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍。 3、反应焓变的计算 (1)盖斯定律 对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。 (2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算。 常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为

新人教版高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 (1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 (2)原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两极相连形成闭合电路。 (3)原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。 2、原电池原理的应用 (1)依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。 (2)原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动; ②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。 注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极; 内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法: (1)由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。 (5)根据电极质量增重或减少来判断。 工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。 (6)根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。 本节知识树

高中化学选修4知识点总结(详细版)

化学选修 4 化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1 .反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任 何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热) 2 .焓变( ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应. 符号:△H.单位: kJ/mol ,即:恒压下:焓变=反应热,都可用ΔH表示,单位都是kJ/mol 。 3. 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 也可以利用计算△H 来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量- 反应物所具有的总能量=反应物的总键能-生成物的总键能 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O 与NH4Cl②大多数的分解反应③条件一般是加 热或高温的反应 ☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。 4.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态 6. 常温是指25,101. 标况是指0,101.

7. 比较△H时必须连同符号一起比较。 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△H,△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l, g 分别表示固态,液态, 气态,水溶液中溶质用aq 表示) ③热化学反应方程式不标条件,除非题中特别指出反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,不表示个数和体积,可以是整数,也可 以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍,即:△H和计量数成比例;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变。 6. 表示意义:物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。 三、燃烧热 1.概念:101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(二氧化碳、二氧化硫、 液态水H2O)时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量: 1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol )

高中化学选修四第四章原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案

高中常见的原电池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池:(负极—Zn ,正极—Cu ,电解液—H 2SO 4) 负极: 正极: 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe ,正极—C ,电解液——酸性) 负极: 正极: 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe ,正极—C ,电解液——中性或碱性) 负极: 正极: 总反应化学方程式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 ; (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池:(负极—Al ,正极—Ni ,电解液——NaCl 溶液) 负极: 正极: 总反应化学方程式: 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液——NH 4Cl 糊状物) 负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液KOH 糊状物) 负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池:(负极——Zn ,正极--Ag 2O ,电解液NaOH ) 负极: 正极 : 总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH ) 负极(Al): 正极(Mg ): 总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 2H 2O = 2AlO 2- + 3H 2↑ 9、高铁电池 (负极--Zn ,正极--碳,电解液KOH 和K 2FeO 4) 正极: 负极: 总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极: 负极: 总反应化学方程式:Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸) 负极: 正极: 总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、镍镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液)放电时 负极: 正极: 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H 2 + O 2 === 2H 2O (1)电解质是KOH 溶液(碱性电解质) 负极: 正极: (2)电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质) 负极: 正极: 放电 充电

高二化学选修4知识点总结归纳五篇赏析

高二化学选修4知识点总结归纳五篇赏析 在高中选修四的化学的课本中,涉及了很多重要的知识点,内容也比较多,我们的学生要认真熟悉好选修四的化学内容,尤其是理科的学生。 高二化学选修4知识点总结1 电解的原理 (1)电解的概念: 在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化为化学能的装置叫做电解池. (2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例: 阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-→Cl2↑+2e-. 阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-→Na. 总方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑ 2、电解原理的应用 (1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气. 阳极:2Cl-→Cl2+2e- 阴极:2H++e-→H2↑ 总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ (2)铜的电解精炼.

粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极,精铜为阴极,CuSO4溶液为电解质溶液. 阳极反应:Cu→Cu2++2e-,还发生几个副反应 Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e- Fe→Fe2++2e- Au、Ag、Pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥. 阴极反应:Cu2++2e-→Cu (3)电镀:以铁表面镀铜为例 待镀金属Fe为阴极,镀层金属Cu为阳极,CuSO4溶液为电解质溶液. 阳极反应:Cu→Cu2++2e- 阴极反应:Cu2++2e-→Cu 高二化学选修4知识点总结2 一、同系物结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质物质。同系物的判断要点:1、通式相同,但通式相同不一定是同系物。2、组成元素种类必须相同3、结构相似指具有相似的原子连接方式,相同的官能团类别和数目。结构相似不一定完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链仍为同系物。4、在分子组成上必须相差一个或几个CH2原子团,但通式相同组成上相差一个或几个CH2原子团不一定是同系物,如CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl都是卤代烃,且组成相差一个CH2原子团,但不是同系物。5、同分异构体之间不是同系物。

2018高二化学选修四期末复习题及答案

济源一中2016级周测化学试题(8) 注意:选择题涂在答题卡上,填空题写在答题卷上,最后交答题卡和答题卷。 一.选择题(共25小题) 1. 下列实验误差分析错误的是( ) A. 用湿润的pH试纸测稀碱液的pH,测定值偏小 B. 用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小 C. 滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小 D. 测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小 2. 已知下列热化学方程式: (1)CH3COOH(l)+2O2(g) =2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1 (2)C(s)+ O2(g) =CO2(g) △H2=-393.5 kJ·mol-1 (3)H2 (g) +1/2O2 (g) =H2O(l) △H3=-285.8 kJ·mol-1 则反应2C(s)+2H2 (g) +O2(g) =CH3COOH(l)的△H为() A. -488.3 kJ·mol-1 B. -244.15 kJ·mol-1 C. +488.3 kJ·mol-1 D. +244.15 kJ·mol-1 3.下列有关物质分类的说法中,正确的是() A.烧碱、冰醋酸、石墨均为电解质 B.液态HCl不导电,所以HCl不是电解质 C.BaSO4虽然难溶于水,但属于强电解质D.NH3溶于水形成的溶液能导电,所以NH3是电解质4.在密闭容器中,一定条件下进行如下反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),△H=-373.2kJ·mol-1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是() A.加催化剂同时升高温度B.加催化剂同时增大压强 C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强 5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是() A.FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深 B.工业合成氨中,将氨气液化分离 C.A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B中试管中产生气泡快 D.对于反应2NO2(g)N2O4(g) △H<0,升高温度可使体系颜色变深 6.设N A代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是() A.10 mL 20 mol?L﹣1浓硫酸与足量锌反应,转移电子数为0.2N A B.0.1 mol24Mg18O 晶体中所含中子总数为2.0 N A C.在标准状况下,2.8g N2和2.24L CO 所含电子数均为1.4N A D.1 L 1 mol?L﹣1的NaClO 溶液中含有ClO﹣的数目为N A

高二化学选修4知识点总结

高二化学知识点总结 化学反应原理复习(一) 第1章、化学反应与能量转化 化学反应得实质就是反应物化学键得断裂与生成物化学键得形成,化学反应过程中伴随着能量得释放或吸收。 一、化学反应得热效应 1、化学反应得反应热 (1)反应热得概念: 当化学反应在一定得温度下进行时,反应所释放或吸收得热量称为该反应在此温度下得热效应,简称反应热。用符号Q表示。 (2)反应热与吸热反应、放热反应得关系。 Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。 (3)反应热得测定 测定反应热得仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度得变化,根据体系得热容可计算出反应热,计算公式如下: Q=-C(T2-T1) 式中C表示体系得热容,T1、T2分别表示反应前与反应后体系得温度。实验室经常测定中与反应得反应热。 2、化学反应得焓变 (1)反应焓变 物质所具有得能量就是物质固有得性质,可以用称为“焓”得物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。 反应产物得总焓与反应物得总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。 (2)反应焓变ΔH与反应热Q得关系。 对于等压条件下进行得化学反应,若反应中物质得能量变化全部转化为热能,则该反应得反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)反应焓变与吸热反应,放热反应得关系: ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应。 ΔH<0,反应释放能量,为放热反应。 (4)反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质得变化与反应焓变同时表示出来得化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)= H2O(l);ΔH(298K)=-285、8kJ·mol-1 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质得聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH得单位就是J·mol-1或 kJ·mol-1,且ΔH后注明反应温度。 ③热化学方程式中物质得系数加倍,ΔH得数值也相应加倍。 3、反应焓变得计算 (1)盖斯定律 对于一个化学反应,无论就是一步完成,还就是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。 (2)利用盖斯定律进行反应焓变得计算。 常见题型就是给出几个热化学方程式,合并出题目所求得热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式得ΔH为 上述各热化学方程式得ΔH得代数与。 (3)根据标准摩尔生成焓,Δf H mθ计算反应焓变ΔH。对任意反应:aA+bB=cC+dD ΔH=[cΔf H mθ(C)+dΔf H mθ(D)]-[aΔf H mθ(A)+bΔf H mθ(B)] 二、电能转化为化学能——电解

高中化学选修4知识点总结(详细版)知识讲解

化学选修4 化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1 .反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热) 2 .焓变(△ H)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号:△ H.单位: kJ/mol ,即:恒压下:焓变二反应热,都可用△ H表示,单位都是kJ/mol。 3. 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“+”或厶H >0 也可以利用计算厶H来判断是吸热还是放热。△日=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能-生成物的总键能☆常见的放热反应:① 所有的燃烧反应② 所有的酸碱中和反应③ 大多数的化合反应④ 金属与水或酸的反应⑤ 生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应:① 晶体Ba(OH)? 8H2O与NH4C②大多数的分解反应③ 条件一般是加热或高温的反应 ☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。 4. 能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。 5. 同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态 6. 常温是指25,101. 标况是指0,101. 7. 比较△ H时必须连同符号一起比较。 二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:

①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△ H,A H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l, g 分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq 表示) ③热化学反应方程式不标条件,除非题中特别指出反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,不表示个数和体积,可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△ H加倍,即:△ H和计量数成比例;反应逆向进行,△ H改变符号数值不变。 6. 表示意义:物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。 三、燃烧热 1.概念:101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(二氧化碳、二氧化硫、液态水H2Q)时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol ④研究内容:放出的热量。(△ HvO,单位kJ/mol ) 2. 燃烧热和中和热的表示方法都是有△ H时才有负号。 3. 石墨和金刚石的燃烧热不同。不同的物质燃烧热不同。 四、中和热 1. 概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应

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