第六章化学反应与能量
第一讲化学能与热能
考点1焓变与反应热
一、焓变与反应热
1．焓变：在恒压条件下化学反应的热效应，其符号为ΔH，单位是kJ/mol。
2．反应热：化学反应中放出或吸收的热量。
二、吸热反应和放热反应
1．反应特点
(1)从能量高低的角度分析
对于吸热反应：反应物的总能量＝生成物的总能量－吸收的热量；
对于放热反应：反应物的总能量＝生成物的总能量＋放出的热量。
(2)从化学键的角度分析
2．常见的吸热反应和放热反应
(1)吸热反应：大多数分解反应、盐的水解反应、Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应、C与H2O(g)反应、C 与CO2反应。
(2)放热反应：大多数化合反应、中和反应、金属与酸的反应、所有的燃烧反应。
考点2热化学方程式
1．热化学方程式的概念
表示参加化学反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．热化学方程式的意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化，如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1表示25 ℃、101 kPa时，2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。
3．热化学方程式的书写
写-写出配平的化学方程式|
标-标出各物质的聚集状态和反应时的温度、压强|
注-注明ΔH的正负号、数值和单位
4．书写热化学方程式“六注意”
考点3燃烧热、中和热及能源
1．燃烧热和中和热的比较
“完全燃烧”是指物质中元素完全转变成对应的稳定氧化物，如C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。
2．中和热的测定
(1)装置(请在横线上填写仪器名称)
(2)计算公式
ΔH ＝－(m 1＋m 2)·c ·(t 2－t 1)n
×10－3kJ ·mol －
1
t 1为起始温度，t 2为终止温度，m 1、m 2为酸、碱溶液的质量(单位为g)，c 为中和后生成的溶液的比热容(4.18 J·g －
1·℃－
1)，n 为参加反应的酸或碱的物质的量(单位为mol)。
3．能源
考点4 有关反应热的计算
一、利用热化学方程式计算
反应热与反应物的物质的量成正比。根据已知的热化学方程式和已知的反应物或生成物的物质的量，可以计算反应放出或吸收的热量；根据一定量的反应物或生成物的量计算出反应放出或吸收的热量，换算成1 mol 反应物或生成物的热效应，也可以书写热化学方程式。
二、利用旧键断裂和新键形成过程中的能量差计算 ΔH ＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和。
若反应物旧化学键断裂吸收能量E 1，生成物新化学键形成放出能量E 2，则反应的ΔH ＝E 1－E 2。 三、利用盖斯定律计算
1．盖斯定律是指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，即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
2．在具体的应用过程中，采用以下五个步骤就能快速、准确地解决问题。 (1)写：写出目标方程式(题目中要求书写的热化学方程式)，配平。
(2)比：将已知方程式和目标方程式比较，分析物质类别、位置(在反应物中还是在生成物中)的区别。
(3)倒：为了将已知方程式相加得到目标方程式，可将方程式颠倒过来，反应热的数值不变，但符号要相反。这样，可以避免减法运算中容易出现的错误。
(4)乘：为了将方程式相加得到目标方程式，可将方程式乘以某个数(可以是分数)，反应热也要进行相应地运算。
(5)加：倒、乘两个方面做好了，只要将方程式相加即可得目标方程式，反应热也相加即可。注意：ΔH 要带着“＋”“－”符号进行运算。
第二讲原电池新型化学电源
考点1原电池及其工作原理
一、原电池的概念和反应本质
原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。
二、原电池的构成条件
1．一看反应
看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。2．二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
3．三看是否形成闭合回路
形成闭合回路需三个条件：
(1)电解质溶液；
(2)两电极直接或间接接触；
(3)两电极插入电解质溶液中。
三、原电池的工作原理
如图是两种锌铜原电池示意图：
1．反应原理
2.
(1)电子流动方向：从负极流出沿导线流入正极；
(2)电流流动方向：从正极沿导线流向负极；
(3)离子迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
四、盐桥原电池的组成和作用
1．盐桥原电池中半电池的构成条件：电极金属和其对应的盐溶液。一般不要任意替换成其他阳离子盐溶液，否则可能影响效果。盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
2．盐桥的作用
(1)连接内电路，形成闭合回路；
(2)平衡电荷，使原电池不断产生电流。
考点2原电池原理的应用
1．设计制作化学电源
(1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。
(2)根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
2．比较金属活动性强弱
两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
3．加快氧化还原反应的速率
一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率加快。例如：在Zn与稀H2SO4反应时，加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
4．用于金属的防护
使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。
考点3化学电源及电极反应式的书写
一、一次电池——碱性锌锰干电池
负极材料：Zn，电极反应式：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；
正极材料：MnO2，电极反应式：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－；
