化学反应与能量知识点

1化学能与热能1、当物质发生化学反应时，断开化学键要吸收能量，而形成化学键要放出能量。（化学反应的实质为旧化学键的断裂和新化学键的形成）2、能量越低越稳定，对于甲：生成物稳定对于乙：反应物稳定3、键能角度4、常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化②酸碱中和反应③金属与酸或水的反应④大多数化合反应（CaO和H2O的反应）5、对于正逆反应的能量变化，数值相等，吸收与放出相反（若氢气与氧气化合是放热反应，则电解生成氢气和氧气是吸热反应）6、八水合氢氧化钡和氯化铵反应的现象闻到刺激性气味，烧杯壁发凉；玻璃片和烧杯黏结在一起。混合物呈糊状放热反应吸热反应少数化合反应为吸热反应27、化石能源包括煤、石油、天然气，是非再生能源。8、一些概念辨析：①反应吸热与放热与反应条件无关。有些放热反应必须加热才能发生（如：燃烧）。有些吸热反应在常温下就能发生（如铵盐和碱的反应）。②放热反应属于放热过程，但放热过程不一定是放热反应。如浓硫酸溶于水属于放热过程，但不是放热反应③化学反应中能量变化主要以热量的形式表现，有时有电能、光能例：燃料燃烧，化学能转化为热能、光能9、键能：断开或形成1mol化学键吸收或放出的能量叫键能例如：若H-H键的键能为436KJ/mol，则表示断裂1molH-H键需要吸收436kJ能量，形成1molH-H键需要放出436KJ能量化学能与电能1、原电池概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。2、原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。3、构成原电池的条件：（1）有活泼性不同的两个电极（金属+金属，金属+导电非金属）；（2）电解质溶液（3）形成闭合回路或电极直接接触（代替导线连接）（4）自发的氧化还原反应（前提条件）（简记：两极一液成回路，自发氧化构电池）注：1、要求两个电极活泼性不同针对的是电极材料参与反应的电池。对于电极材料不参与反应的电池。只要两个电极导电即可，对活泼性无要求（如燃料电池电极可用两个Pt电极或两个石墨电极）2、惰性电极：不易失电子，一般不与电解液反应的电极（如：金、铂、石墨）4、原电池正负极的判断：负极：1、活泼性较强的金属2、电子流出的一极3、发生氧化反应的一极4、阴离子移向的一极5、溶解的一极6、和电解质溶液反应的一极正极：1、活泼性较弱的金属或导电非金属2、电子流入的一极3、发生还原反应的一极4、阳离子移向的一极5、增重或有气泡产生的一极注：判断正负极时电极活不活泼是相对电解液而言的。（如Mg-Al和稀硫酸电解液，Mg为负极。Mg-Al和氢氧化钠电解液，Al为负极。即和电解液优先反应的为负极）5、电子流向（从负极经导线流向正极）注：电子不能通过电解液（电子不走水路）电流流向（从正极到负极）离子流向（阴离子向负极移动，阳离子向正极移动）（简记“阴负阳正”）6、电极反应方程式的书写：注：1、气体要打上升符号，析出物质不用沉淀符号正极反应+负极反应=总反应（离子反应方程式）2、注意介质（即注意电解质对产物的影响。如酸性介质不可能有氢氧根产生。碱性燃料3电池不可能有CO2产生）3、负极反应一般是材料参与反应（燃料电池不是），即有的电池电极本身参与了反应，有的电池电极本身没有参与反应。4、负极：失去电子，化合价升高，发生氧化反应正极：得到电子，化合价降低，发生还原反应方法一：1、判断两极，负极与电解液的反应为总反应。2、写出总反应的离子方程式3、化合价升高的为负极反应，化合价降低的为正极反应例1：铜和石墨电极（电解液：FeCl3）总：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+方法二：很多反应负极反应较简单，正极反应较复杂或不好判断。可先写出负极反应，再由总反应减去负极反应得到正极反应例1：普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)已知总反应：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2OZn+2NH4++2MnO2=Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O负极：Zn–2e-==Zn2+(氧化反应)正极：2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3+H2O+2NH3↑(还原反应)例2：碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH、MnO2的糊状物）已知总反应：Zn+2MnO2+2H2O==Zn(OH)2+2MnOOH负极：Zn+2OH–2e-==Zn(OH)2(氧化反应)正极：2MnO2+2H2O+2e-==2MnOOH+2OH－（还原反应)例3：铅蓄电池：（负极—Pb正极—PbO2电解液—浓硫酸）已知总反应：Pb＋PbO2+2H2SO4充电放电2PbSO4+2H2OPb＋PbO2+4H++2SO42+充电放电2PbSO4+2H2O负极：Pb－2e－＋SO42－=PbSO4(氧化反应)正极：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O(还原反应)例4：镁、铝与氢氧化钠组成原电池总：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑负极：2Al-6e－+8OH-=2AlO2-+4H2O正极：6H2O+6e－=6OH-+3H2↑方法三：燃料电池的写法，1、可以先写总反应，再写正极（正极都是氧气得电子，记酸性和碱性两种情况）,负极反应=总反应-正极反应2、直接写负极（注意介质）和正极3、平衡电荷和平衡原子的方法一、氢氧燃料电池（1、2两种方法）41、电解质是KOH溶液（碱性电解质）总反应方程式2H2+O2===2H2O负极：2H2–4e-+4OH—===4H2O(氧化反应)正极：O2+2H2O+4e-===4OH—(还原反应)2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）总反应方程式2H2+O2===2H2O负极：H2–2e-===2H+(氧化反应)正极：O2+4H++4e-===2H2O(还原反应)二、甲烷燃料电池（1、3两种方法。推荐用平衡电荷、平衡原子方法记忆）碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）总反应方程式CH4+2KOH+2O2===K2CO3+3H2OCH4+2OH-+2O2===CO32-+3H2O正极：2O2+4H2O+8e-==8OH—(还原反应)负极：CH4+10OH—--8e-==CO32-+7H2O(氧化反应)酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）总反应方程式CH4+2O2===CO2+2H2O正极：2O2+8e-+8H+==4H2O(还原反应)负极：CH4--8e-+2H2O==8H++CO2(氧化反应)练习：丙烷燃料电池酸性电解质（电解液H2SO4溶液）正极：5O2+20e-+26H+==10H2O(还原反应)负极：C3H8--20e-+6H2O==3CO2+20H+(氧化反应)总反应方程式C3H8+5O2===3CO2+4H2O碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：5O2+20e-+10H2O==20OH—(还原反应)负极：C3H8--20e-+26OH—==3CO32-+17H2O(氧化反应)总反应方程式C3H8+5O2+6KOH===3K2CO3+7H2O方法四：正确判断产物，结合电解质依次配电子、电荷和原子守恒原电池应用：1、加快化学反应速率（粗锌与稀硫酸反应比纯锌快，因为粗锌中杂质、锌和硫酸形成了原电池）2、比较金属活动性，原电池中，一般活动性强的金属为负极，活动性弱的金属为正极