专题1本专题重难点突破.docx

1、本专题重难点突破一放热反应和吸热反应的比较与判断化学反应根据能量的变化(反应过程中是放出热量，还是吸收热量)分为放热反应和吸热反应。类型比较放热反应吸热反应定义放出热量的化学反应吸收热量的化学反应宏观原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量(E反E生)反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量(E反E2，吸收热量E1生成物的键能总和，吸收热量反应物的键能总和生成物的键能总和，放出热量焓变H0图示能量变化体系的能量降低体系的能量升高实例H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.5 kJmol1常见反应类型所有的燃烧反应；

2、酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸(或H2O)的置换反应；其他反应如铝热反应、氨的催化氧化、乙醇催化氧化、H2O2分解反应、CO2与H2O的反应等大多数分解反应；盐的水解和弱电解质的电离；Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应；碳和水、C和CO2的反应等特别提示(1)任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量变化。(2)化学反应是吸热反应还是放热反应，与反应条件和反应类型没有直接的因果关系。常温下能进行的反应可能是吸热反应，高温条件下进行的反应也可能是放热反应。(3)熟悉一些常见的放热反应、吸热反应，是快速准确判断反应类型的基础。典例1根据下图，下列判断中正确的是()A.石墨与O2生成

3、CO2的反应是吸热反应B.等量金刚石和石墨完全燃烧，金刚石放出热量更多C.从能量角度看，金刚石比石墨更稳定D.金刚石转化为石墨需要吸收的能量为E3E2解析A项，石墨与O2的总能量高于CO2的能量，故石墨与O2生成CO2的反应为放热反应，故A错误；B项，根据图示可知，金刚石的能量高于石墨的能量，故等量的金刚石和石墨燃烧时，金刚石放出的热量更多，故B正确；C项，物质的能量越高则物质越不稳定，故金刚石的稳定性比石墨差，故C错误；D项，根据图示可知，金刚石的能量高于石墨的能量，故金刚石转化为石墨是放出能量，故D错误。答案B二热化学方程式的书写方法与正误判断热化学方程式是能够表示反应热的化学方程式。它不

4、仅能表明化学反应中的物质变化，而且也表明了化学反应中的能量变化。1.书写方法要求(1)必须在化学方程式的右边标明反应热H的符号、数值和单位(H与最后一种生成物之间留一空格，H为正值时“”常省略)：(2)H与测定条件(温度、压强等)有关、因此应注明H的测定条件。绝大多数H是在25 、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。(3)反应热与物质的聚集状态有关，因此必须注明物质的聚集状态(s，l，g)，溶液中的溶质标明“aq”，化学式相同的同素异形体除标明状态外还需标明其名称如C(金刚石，s)。热化学方程式中不标“”和“”，不在生成号或箭头上写“点燃、高温、催化剂”等条件。(4)热化学方程式中

5、的化学计量数只表示物质的量而不表示分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。特别提示(1)H是一个宏观量，它与反应物的物质的量成正比，所以方程式中的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也随之加倍，当反应方向变化时，H的值也随之变号。(2)根据标准燃烧热、中和热书写的热化学方程式，要符合标准燃烧热、中和热的定义。典例2已知下列热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol

6、1回答下列各问题：(1)上述反应中属于放热反应的是_(填序号)。(2)H2的标准燃烧热H_；C的标准燃烧热H_。(3)燃烧10 g H2生成液态水，放出的热量为_。(4)CO的标准燃烧热H_，其热化学方程式为_。解析(1)已知四个热化学方程式的H皆小于0，故都是放热反应。(2)H2的标准燃烧热是指1 mol H2完全燃烧生成液态水时放出的热量，故H2的标准燃烧热H285.0 kJmol1；C的标准燃烧热是指1 mol碳完全燃烧生成CO2时放出的热量，故C的标准燃烧热H393.5 kJmol1。(3)燃烧10 g H2生成液态水时放出的热量为285.0 kJmol11 425.0 kJ。(4)将

7、已知热化学方程式得：CO(g)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1(110.5 kJmol1)283.0 kJmol1，故CO的标准燃烧热H283.0 kJmol1，CO燃烧的热化学方程式为CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1。答案(1)(2)285.0 kJmol1393.5 kJmol1(3)1 425.0 kJ(4)283.0 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol12.常见错误要回避(1)漏写物质的聚集状态(漏一种就全错)；(2)H的符号标示错误；(3)H的值与各物质化学计量数不对应；(4)H后不带单位或单位写错(写

8、成kJ、kJmol1等)。3.正误判断方法判断热化学方程式的正误时要从以下几个方面进行检查：(1)热化学方程式是否已配平，是否符合客观事实；(2)各物质的聚集状态是否标明；(3)反应热H的数值与该热化学方程式的化学计量数是否对应；(4)反应热H的符号是否正确，放热反应时H为“”，吸热反应时H为“”(“”常省略)。典例3(2019温州四模)肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，生成N2和H2O(g)，已知：N2(g)2O2(g)=N2O4(g)H8.7 kJmol1；N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJmol1；下列表示肼跟N2O4反应的热

9、化学反应方程式，正确的是()A.2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H542.7 kJmol1B.2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 059.3 kJmol1C.N2H4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(g)H1 076.7 kJmol1D.2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 076.7 kJmol1解析已知N2(g)2O2(g)=N2O4(g)H8.7 kJmol1，N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.0 kJmol1，利用盖斯定律将2可得2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)

10、4H2O(g)H(534.0 kJmol1)28.7 kJmol11 076.7 kJmol1，或N2H4(g)N2O4(g)=N2(g)2H2O(g)H538.35 kJmol1。答案D三盖斯定律及其应用1.盖斯定律的实质不管化学反应是一步完成或是分几步完成，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。，则有HH1H2H3H4H5。2.盖斯定律的应用根据盖斯定律，通过计算反应热，可以书写新的热化学方程式；比较反应热的大小，判断物质的稳定性(同素异形体稳定性比较)。运用盖斯定律分析解题的关键：设计出合理的反应过程，利用热化学方程式进行适当的加减等“运算

11、”。典例4由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为TiO2TiCl4Ti，已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1 TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g)H141 kJmol1，则TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)的H_kJmol1。解析根据盖斯定律2得TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g)H(393.5 kJmol1)2(566 kJmol1)141 kJmol1，即TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(s

12、)2CO(g)H80 kJmol1。答案80四图解原电池正、负极的判断方法原电池中电极的判断角度如下所示：特别提示判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高发生氧化反应的一极为负极，化合价降低发生还原反应的一极为正极。典例5将镁条、铝条平行插入盛有一定浓度的NaOH溶液的烧杯中，用导线和电流计连接成原电池，装置如图所示。此电池工作时，下列叙述正确的是()A.Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2B.铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理C.该电池的

13、内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的D.Al是电池负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出解析本题是新情境下原电池的相关题目，解题的关键仍然是要明确原电池工作时所对应的自发氧化还原反应，在碱性条件下，金属镁不能发生反应，而单质Al则能与NaOH反应生成NaAlO2和H2，则Al为还原剂，作原电池负极。A项，电解质溶液为NaOH溶液，Al失电子，为负极，错；B项，铝条表面的氧化膜为Al2O3，Al2O3能与NaOH反应，故不必处理，对；C项，在内电路中电流是由阴、阳离子定向移动形成的，错；D项，电池工作时铝元素的反应为AlAlO，所以无沉淀产生，错。答案B误区警示在原电池中，活泼金属一般作

14、负极，但不要形成“活泼金属一定作负极”的思维定势。如：“MgAlNaOH溶液”原电池中，Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；AlCu浓硝酸、FeCu浓硝酸原电池中，Fe、Al在浓硝酸中钝化后，比Cu更难失电子，Cu作负极，Fe、Al作正极。五原电池电极反应式的书写规律和方法1.根据装置书写电极反应式(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池正、负极上的反应物，并标出相同数目电子的得失。(2)负极反应式的书写常见电池负极反应特点负极反应式书写方法锌锰干电池(ZnCNH4Cl)负极(Zn)本身失去电子生成阳离子(Zn2) 生成的阳离子不与电解质溶液成分反应直接写出负极反应式

15、：Zn2e=Zn2铅蓄电池(PbPbO2H2SO4)负极(Pb)本身失去电子生成阳离子(Pb2) 生成的阳离子(Pb2)与电解质溶液成分(SO)反应将和进行叠加：Pb2eSO=PbSO4氢氧燃料电池(PtPtKOH)负极本身不反应，燃料失去电子被氧化燃料反应产物与电解质溶液成分有些能反应直接写出负极反应式：H22OH2e=2H2O(3)正极反应式的书写首先判断在正极发生反应的物质：当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。然后再根据具体情况写

16、出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。燃料电池的正极反应式电解质是碱性或中性溶液：O22H2O4e=4OH，电解质是酸性溶液：O24H4e=2H2O。(4)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。2.根据总反应式书写电极反应式如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式即得结果。以2H2O2=2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤

17、如下：(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2 mol H2失掉4 mol电子，初步确定负极反应式为2H24e=4H。(2)根据电解质溶液为碱性，与H不能共存，反应生成水，推出OH应写入负极反应式中，故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。(3)用总反应式2H2O2=2H2O减去负极反应式得正极反应式：2H2OO24e=4OH。3.可充电电池电极反应式的书写在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池。(1)原电池的负极发生氧化反应，对应元素化合价升高。(2)原电池的正极发生还原反应，对应元素化合价降低。(3)注意电解质溶液的影响。典例6如下图

18、所示，可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时两种。试回答下列问题：(1)酸式电池的电极反应：负极：_，正极：_；电池总反应：_；电解质溶液pH的变化_(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)碱式电池的电极反应：负极：_，正极：_；电池总反应：_；电解质溶液pH的变化_(填“变大”“变小”或“不变”)。解析燃料电池所用的介质(电解质溶液或相当于电解质溶液)不同，相应的电极反应就不同；但无论如何书写，两电极反应相叠加始终等于燃料的燃烧反应。这也是验证电极反应是否正确的一种方法。(1)正极上，O2得电子变为O2，溶液中

19、O2不能单独存在，酸性条件下与H结合生成H2O；负极上，H2失电子变为H，H进入电解质溶液。电池总反应为H2在O2中燃烧的反应，由于有水生成，溶液将逐渐变稀，故pH增大。(2)正极上，O2得电子变为O2，溶液中O2不能单独存在，碱性条件下与H2O分子结合生成OH；负极上，H2失电子变为H，碱性条件下H不能大量存在，与OH结合生成水。电池总反应也是H2在O2中的燃烧反应。同样，由于有水生成，c(OH)变小，pH变小。答案(1)2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O变大(2)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=2H2O变小理解感悟书写电极反应式时，一是

20、要注意电解质溶液是否参与反应；二是根据得失电子守恒将正、负极反应式相加得出总反应方程式；三是结合总反应方程式分析pH变化。典例7镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此镁电池逐渐成为人们研制绿色电池的焦点。其中一种镁电池的反应：xMgMo3S4MgxMo3S4；在镁电池放电时，下列说法错误的是()A.Mg2向正极迁移B.正极反应：Mo3S42xe=Mo3SC.Mo3S4发生氧化反应D.负极反应：xMg2xe=xMg2解析可充电电池放电时为原电池，从电池反应分析可知，Mg作电池的负极，放电时被氧化，负极反应：xMg2xe=xMg2；Mo3S4作电池的正极，放电时将被

21、还原，发生还原反应，正极反应：Mo3S42xe=Mo3S；外电路中电子由负极流向正极，在电池内部负极产生阳离子，并向正极迁移；所以A、B、D项正确，C项错误。答案C六原电池和电解池的比较与判断1.原电池和电解池的原理比较装置类别原电池电解池原理使氧化还原反应中电子的转移作定向移动，从而形成电流使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程装置特点将化学能转变成电能将电能转变成化学能实例电极名称负极正极阴极阳极反应类型氧化反应还原反应还原反应氧化反应反应特征自发的氧化还原反应(主动)借助电流(被动)电极判断由电极本身决定正极：流入电子负极：流出电子由外电源决定阳极：连电源正

22、极阴极：连电源负极电子流向负极外电路正极电解池阳极电源正极电源负极电解池阴极离子移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动2.原电池和电解池的判断(1)先分析有无外接电源，无外接电源的可能为原电池，然后用原电池的构成条件判断确定。(2)有外接电源的为电解池。其中，当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同时，则为电镀池；其余情况为电解池。特别提示原电池、电解池都有两个电极。原电池两个电极的名称是正极和负极，为活动性不同的金属或金属与能导电的非金属，此时负极与电解质溶液发生氧化还原反应，燃料电池为惰性电极，两极反应的物质为可燃性气体和氧气；电解池两个电极的名称是阴极和阳极

23、，可以是惰性电极也可以是活性电极，电极本身和电解质溶液没有反应关系。典例8(2019金华模拟)如图所示装置中，M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒。关于此装置的下列叙述中，不正确的是()A.N上有气体放出B.M为负极，N为正极C.导线中有电流通过，电流方向是由M到ND.该装置是化学能转变为电能的装置解析M为活动性顺序位于氢之前的金属，N为石墨棒，则M为原电池的负极，石墨为电源正极，负极M被氧化，正极生成氢气，电流由正极经外电路流向负极，即由N流向M。A项，N为正极，则N上有气体放出，故A正确；B项，根据分析可知，M为负极、N为正极，故B正确；C项，电流由正极经外电路流向负极，即由N流向M

24、，故C错误；D项，该装置为原电池装置，是化学能转变为电能的装置，故D正确。答案C典例9近几年开发的甲醇燃料电池采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下：请回答下列问题：(1)Pt(a)电极反应式为_。(2)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有_mol。(3)下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是_。解析(1)该原电池中质子交换膜只允许质子和水分子通过，说明电解质溶液为酸性溶液，燃料电池中，通入燃料的电极为负极，则Pt(a)为负极，负极上失电子发生氧化反应，电极方程式为CH3OHH2O6e=CO26H。(2)由电极方程式CH3OHH2O6e=CO26H可知，如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH为 mol。(3)A项，是电解装置，将电能转化成化学能，错误；B项，机械能转化为电能，错误；C项，太阳能转化成热能，错误；D项，干电池属于原电池，将化学能转化成电能，正确。答案(1)CH3OHH2O6e=CO26H(2)(3)D