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•高三二轮复习课件：考点1:反应热的计算与大小比较【典例透析1】(1)(2017年全国卷Ⅱ,27节选)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知:②C4H10(g)+12O2(g)C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1反应①的ΔH1为kJ·mol-1。(2)(2017年全国卷Ⅲ,28节选)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g)H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH22As(s)+52O2(g)As2O5(s)ΔH3则反应As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s)的ΔH=。(1)根据盖斯定律可知,②-③可得①式,因此ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119kJ·mol-1+242kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。(2)依次设题中的热化学方程式为①、②、③,由盖斯定律可知,①×2-②×3-③可得反应As2O5(s)+3H2O(l)2H3AsO4(s),则该反应的ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3。(1)+123(2)2ΔH1-3ΔH2-ΔH31.反应热ΔH的基本计算公式(1)ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量。(2)ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和。(3)ΔH=正反应活化能-逆反应活化能。两点说明:①不要把反应热与键能的关系和反应热与物质的总能量的关系混淆。②要准确把握反应前后分子中的化学键的数目。2.应用盖斯定律计算反应热时应注意的五个问题(1)首先要明确所求反应的始态和终态、各物质的化学计量数;判断该反应是吸热反应还是放热反应。(2)同一反应不同途径对应的最终反应热应一样。(3)叠加各反应式时,有的反应要逆向写,ΔH的符号也要相应改变;有的热化学方程式要乘某个数,ΔH也要相应乘某个数号。(4)注意各分步反应的ΔH的正、负号。(5)弱电解质的电离、水解反应吸热,浓硫酸的稀释、氢氧化钠固体的溶解放热,都对反应热有影响。3.反应热的大小比较(1)比较反应热大小时,应把ΔH的“+”“-”和数值作为一个整体进行比较。(2)同一反应的生成物状态不同时,如A(g)+B(g)C(g)ΔH1,A(g)+B(g)C(l)ΔH2,则ΔH1ΔH2。(3)同一反应的反应物状态不同时,如A(l)+B(g)C(g)ΔH1,A(g)+B(g)C(g)ΔH2,则ΔH1ΔH2。(4)两个有联系的反应比较时,如反应①C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH1,反应②C(s)+12O2(g)CO(g)ΔH2,可利用盖斯定律比较,即反应①(包括ΔH1)乘以某计量数减去反应②(包括ΔH2)乘以某计量数,得出ΔH3=ΔH1×某计量数-ΔH2×某计量数,根据ΔH3大于0或小于0进行比较。考点2:热化学方程式的书写【典例透析2】(2017年全国卷Ⅰ,28节选)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为、,制得等量H2所需能量较少的是。系统(Ⅰ)中最终是水分解制取氢气,系统(Ⅱ)中最终是H2S分解为硫和氢气。利用盖斯定律,依据反应①H2SO4(aq)SO2(g)+H2O(l)+12O2(g)ΔH1=+327kJ·mol-1、②SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH2=-151kJ·mol-1、③2HI(aq)H2(g)+I2(s)ΔH3=+110kJ·mol-1和④H2S(g)+H2SO4(aq)S(s)+SO2(g)+2H2O(l)ΔH4=+61kJ·mol-1,将上述反应进行如下变形:①+②+③,整理可得系统(Ⅰ)的热化学方程式H2O(l)H2(g)+12O2(g)ΔH=+286kJ·mol-1;②+③+④,整理可得系统(Ⅱ)的热化学方程式:H2S(g)H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ·mol-1。由此可知,每反应产生1molH2,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量的H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。H2O(l)H2(g)+12O2(g)ΔH=+286kJ·mol-1H2S(g)H2(g)+S(s)ΔH=+20kJ·mol-1系统(Ⅱ)利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤考点3:原电池的工作原理及电极反应式的书写【典例透析3】(2017年全国卷Ⅲ,11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+xS88Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误．．的是()。A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多根据图示可知,电池工作时,正极逐步发生Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的转化,A项正确;负极反应式为2Li-2e-2Li+,当外电路通过0.02mol电子时,负极参加反应的Li的物质的量为0.02mol,质量为0.14g,B项正确;石墨烯可提高电极a的导电性,C项正确;充电时,逐步发生Li2S2→Li2S4→Li2S6→Li2S8的转化,则充电时间越长,生成的Li和S8越多,电池中的Li2S2的量越少,D项错误。D1.构建原电池模型,类比分析原电池工作原理构建如图所示的Zn-Cu-H2SO4原电池模型,通过类比模型,结合氧化还原反应知识(如化合价的变化、得失电子情况等),能迅速判断原电池的正、负极,弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况,准确书写电极反应式和电池总反应式,掌握原电池的工作原理。2.关注电解质介质,掌握电极反应式的书写技巧电极反应式的书写是电化学中的重点和难点,相关题型主要有两类:一类是给出电池装置图,根据图示信息确定正、负极,然后找出两极的反应物和生成物,按负极发生氧化反应、正极发生还原反应的规律书写电极反应式。另一类是给出电池的总反应式,分析反应中有关元素化合价的变化情况,先写出一个比较简单的电极反应式,然后用总反应式减去已写出的电极反应式,即得到另一极的电极反应式。在书写电极反应式时还必须考虑电解质介质的酸碱性,在酸性介质中不能出现OH-,在碱性介质中不能出现H+。3.有关燃料电池需注意的问题(1)燃料电池的电极不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用。(2)燃料电池中,在负极上发生氧化反应的是燃料(如H2、CH4、CH3OH等),在正极上参与反应的是空气或氧气。(3)燃料电池是将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,一般将两个电极反应中得失电子换算为相同的数目,然后相加便得到总反应的化学方程式。(4)燃料电池反应中,负极材料不一定与电解质溶液发生反应。如燃料电池的负极为惰性电极时,就不与电解质溶液反应。(5)在书写电极反应式时,不要只关注得失电子,而忽略电解质溶液中的某些微粒也有可能参加反应。如酸性氢氧燃料电池中的正极反应式为O2+4e-+4H+2H2O,而不是O2+4e-2O2-或O2+4e-+2H2O4OH-。考点4:电解池工作原理及应用【典例透析4】(2017年全国卷Ⅱ,11)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误．．的是()。A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为Al3++3e-AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动铝质工件表面要形成氧化膜,铝被氧化,失电子,因此电解时铝为阳极,A项正确;根据电解原理可知,不锈钢网接触面积大,电解效率高,B项正确;阴极的电极反应式为2H++2e-H2↑,C项错误;电解时,电解质溶液中的阴离子向阳极移动,D项正确。C1.构建电解池模型,类比分析电解基本原理构建如图所示的电解CuCl2溶液模型,通过类比模型,结合氧化还原反应知识(如化合价的变化、得失电子情况等),能迅速判断电解池的阴、阳极,弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况,准确判断离子的放电顺序并书写电极反应式和电解总反应式,掌握电解基本原理。2.电解池中电极反应式的书写步骤如果电解过程包括几个阶段,应该弄清楚每个阶段溶液中离子的放电情况,分步书写各个阶段的电极反应式和总反应式。3.多池串联装置分析技巧(1)无外接电源的多池装置分析技巧①先判断原电池,简单方法是寻找最活泼金属,确定最活泼金属所在装置为原电池,其余为电解池;还可以根据题目信息确定,能发生自发的氧化还原反应的装置为原电池。②确定电极策略:与原电池负极相连的为阴极,串联装置中电极是交替出现的,即相邻电解装置的电极为阴、阳极相连。③简单计算策略:多池串联装置中,相同时间内各电极得失电子数相等。(2)有外接电源的多池装置分析技巧①有外接电源时,全部为电解池(包括电镀池和精炼池)。②确定电极策略:与电源负极相连的是阴极,根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”原则正推电极,也可以通过装置某极变化、现象反推电极。③计算时要灵活运用电子守恒。考点5:二次电池【典例透析5】充电宝已逐渐成为年轻人生活中的必需品,某充电宝以凝胶为电解质,工作时的总反应式为V2O3+4LiLi4V2O3,下列说法正确的是()。A.放电时,负极上的电极反应式为Li-e-Li+B.该充电宝的凝胶介质也可用KOH溶液代替C.充电时,电池的阳极得到电子后Li4V2O3会转化为V2O3D.放电时,每消耗7gLi就会有1mol电子通过凝胶根据总反应可知,锂为负极,放电时负极上的电极反应式为Li-e-Li+,故A项正确;锂能与水反应,充电宝的凝胶介质不可用KOH溶液代替,故B项错误;充电时,电池的阳极失电子后,Li4V2O3会转化为V2O3,故C项错误;电子不能通过电解质溶液,故D项错误。A可充电电池有充电和放电两个过程,放电过程是原电池反应,充电过程是电解池反应。要能根据题给信息,写出原电池总反应式和电解池总反应式。1.可充电电池电极极性和材料的判断判断电池放电时电极极性和材料,可先标出原电池总反应式的电子转移方向和数目,失去电子的一极为负极,该物质即为负极材料;得到电子的一极为正极,该物质即为正极材料。同样,若判断电池充电时电极极性和材料,可先标出电解池总反应式的电子转移方向和数目,失去电子的一极为阳极,该物质即为阳极材料;得到电子的一极为阴极,该物质即为阴极材料。2.可充电电池电极反应式的书写方法无论是原电池还是电解池,其电极反应都是氧化还原反应,书写电极反应式应遵循原子守恒、得失电子守恒及电荷守恒,同时还要看电极材料以及电极产物是否能与电解质溶液共存,若不能共存则要参与电极反应。书写可充电电池的电极反应式,一般都是先书写放电的电极反应式。书写放电的电极反应式时,一般要遵守三步:第一步,先标出原电池总反应式的电子转移方向和数目,指出参与负极和正极反应的物质;第二步,写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否能与电解质溶液共存);第三步,在得失电子守恒的基础上,总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。3.充电的电极反应与放电的电极反应过程相反,充电的阳极反应为放电的正极反应的逆过程,充电的阴极反应为放电的负极反应的逆过程。4.溶液中离子移动方向的判断放电时,阴离子移向负极,阳离子移向正极;充电时,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。5.可充电电池充电时,原电池的负极与外接电源的负极相连,原电池的正极与外接电源的正极相连。