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必修二化学反应中的能量变化知识汇总

锐意(高中)化学

专业 、有“ 铍 ”气的

1 、在任何的化学反应中总伴有能量的变化 。

原因 :当物质发生化学反应时 ,断开反应物中的化学键要吸收能量 ,而形成生成物中的化学键要放出能量 。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因 。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量 ,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小 。E反应物总能量>E生成物总能量 ,为放热反应 。E反应物总能量<E生成物总能量 ,为吸热反应 。

2 、常见的放热反应和吸热反应

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 金属与酸反应制取氢气 。 ④大多数化合反应(特殊 :C+CO 2 2CO是吸热反应) 。

常见的吸热反应 :①以C 、H 2  、CO为还原剂的氧化还原反应如 :C(s)+H 2 O(g) CO(g)+H 2 (g) 。 ②铵盐和碱的反应如Ba(OH) 2 ·8H 2 O+NH 4 Cl=BaCl 2 +2NH 3 ↑+10H 2 O ③大多数分解反应如KClO 3  、KMnO 4  、CaCO 3 的分解等 。

3 、能源的分类 :

形成条件

利用历史

性质

一次能源

常规能源

可再生资源

水能 、风能 、生物质能

不可再生资源

煤 、石油 、天然气等化石能源

新能源

可再生资源

太阳能 、风能 、地热能 、潮汐能 、氢能 、沼气

不可再生资源

核能

二次能源

(一次能源经过加工 、转化得到的能源称为二次能源)

电能(水电 、火电 、核电) 、蒸汽 、工业余热 、酒精 、汽油 、焦炭等

[思考]一般说来,大多数化合反应是放热反应 ,大多数分解反应是吸热反应 ,放热反应都不需要加热 ,吸热反应都需要加热 ,这种说法对吗 ?试举例说明 。

点拔 :这种说法不对 。如C+O2=CO2的反应是放热反应 ,但需要加热 ,只是反应开始后不再需要加热 ,反应放出的热量可以使反应继续下去 。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应 ,但反应并不需要加热 。

化学能与电能

1 、化学能转化为电能的方式 :

电能

(电力)

火电(火力发电)

化学能→热能→机械能→电能

缺点 :环境污染 、低效

原电池

将化学能直接转化为电能

优点 :清洁 、高效

2 、原电池原理

(1)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)电极为导体且活泼性不同 ;(2)两个电极接触(导线连接或直接接触) ;(3)两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路 。

(4)电极名称及发生的反应 :

负极 :较活泼的金属作负极 ,负极发生氧化反应 ,

电极反应式 :较活泼金属-ne-=金属阳离子

负极现象 :负极溶解 ,负极质量减少 。

正极 :较不活泼的金属或石墨作正极 ,正极发生还原反应 ,

电极反应式 :溶液中阳离子+ne-=单质

正极的现象 :一般有气体放出或正极质量增加 。

(5)原电池正负极的判断方法 :

①依据原电池两极的材料 :

较活泼的金属作负极(K 、Ca 、Na太活泼 ,不能作电极) ;

较不活泼金属或可导电非金属(石墨) 、氧化物(MnO2)等作正极 。

②根据电流方向或电子流向 :(外电路)的电流由正极流向负极 ;电子则由负极经外电路流向原电池的正极 。

③根据内电路离子的迁移方向 :阳离子流向原电池 正 极 ,阴离子流向原电池 负 极 。

④根据原电池中的反应类型 :

负极 :失电子 ,发生氧化反应 ,现象通常是电极本身消耗 ,质量减小 。

正极 :得电子 ,发生还原反应 ,现象是常伴随金属的析出或H2的放出 。

(6)原电池电极反应的书写方法 :

(i)原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应 ,负极反应是氧化反应 ,正极反应是还原反应 。因此书写电极反应的方法归纳如下 :

①写出总反应方程式 。 ②把总反应根据电子得失情况,分成氧化反应 、还原反应 。

③氧化反应在负极发生,还原反应在正极发生 ,反应物和生成物对号入座 ,注意酸碱介质和水等参与反应 。

(ii)原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得 。

(7)原电池的应用 :①加快化学反应速率 ,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快 。②比较金属活动性强弱 。③设计原电池 。④金属的腐蚀 。

2 、化学电源基本类型 :

① 干电池  :活泼金属作负极 ,被腐蚀或消耗 。如 :Cu-Zn原电池、锌锰电池 。

② 充电电池 :两极都参加反应的原电池,可充电循环使用 。如铅蓄电池 、锂电池和银锌电池等 。

③ 燃料电池  :两电极材料均为惰性电极 ,电极本身不发生反应 ,而是由引入到两极上的物质发生反应 ,如H 2  、CH 4 燃料电池 ,其电解质溶液常为碱性试剂(KOH等) 。

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点击次数 :  更新时间 :2020-07-03 11:30:16  【打印此页】  【关闭