1、专题归纳整合知识网络构建专题归纳整合知识网络构建专题归纳整合知识网络构建 电化学 原电池 形成条件 活动性不同的两个电极有电解质溶液形成闭合回路工作原理:活泼金属作负极,失去电子发生氧化反应,电子由负极流向正极,溶液中某离子在正 极得电子电解池 形成条件 两个电极电解质溶液(或熔融状态的电解质)有外加直流电源工作原理:电解质中的阴、阳离子在两极放电,当活泼金属作阳极时,阳极本身放电新能源的开发与利用 太阳能的利用方式:光热转换、光电转换、光化学能转换、光生物质能转换等生物质能的利用方式:直接燃烧、生物化学转换、热化学转换等氢能的开发利用存在的问题 专题归纳整合知识网络构建一二三专题一 化学平衡
2、状态的判断 化学平衡状态的基本判据是正逆反应速率相等、各物质的浓度保持不变、物质的量保持不变、质量分数保持不变。具体的判断方法又可分为利用体系的某个总量、某种物质的某个量、体系中某两种物质的某个相同量进行判断。当利用体系的某个总量进行判断时,此总量可能为总质量或其中所含气体的质量、密度、压强、总物质的量、平均相对分子质量、体积等,若此量为变量,可用来判断平衡状态;若此量为恒量,则不能用来判断平衡状态。当利用某种物质进行平衡状态分析时,不管此物质的状态如何,只要此量保持不变,通常都是平衡状态。当利用两种物质进行平衡状态分析时,必须能提炼出“方向相反、数值之比等于化学计量数之比”时,才能确定反应达
3、平衡状态。专题归纳整合知识网络构建一二三例 1 在恒温、恒压下,a mol A 和 b mol B 在一个容积可变的容器中发生反应:A(g)+2B(g)2C(g),一段时间后达到平衡,生成 nmol C。则下列说法中正确的是()A.物质 A、B 的转化率之比为 12B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b)(a+b-2)C.当 2v 正(A)=v 逆(B)时,反应一定达到平衡状态D.充入惰性气体(如 Ar),平衡向正反应方向移动专题归纳整合知识网络构建一二三解析:根据化学方程式,A、B 转化的物质的量分别为 0.5n mol、n mol,故 A、B 的转化率之比为0.5=b2a,A
4、项错;由于该反应在恒温、恒压下进行,因此起始时和平衡时容器中的压强之比为 11,B 项错;当 2v 正(A)=v 逆(B)时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C 项正确;充入惰性气体(如 Ar),由于保持恒压,则容器体积增大,平衡向气体分子数增多的方向(逆反应方向)移动,D 项错。答案:C专题归纳整合知识网络构建一二三专题二 热化学反应中的热量分析与计算 1.能量分析 在放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量;在吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量。若反应物、生成物不是一种,不能利用反应热来比较某反应物与某生成物的能量大小。2.键能分析 在放热反应中,反应物的总键能小于生成
5、物的总键能;在吸热反应中,反应物的总键能大于生成物的总键能。若反应物、生成物不是一种,不能利用反应热来比较某反应物与某生成物的键能大小。专题归纳整合知识网络构建一二三3.待求热化学反应的能量计算盖斯定律 不管化学过程是一步完成还是分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。或者说,化学反应的反应热只与反应体系有关,而与反应的途径无关。(1)虚拟法,如图所示:则有关系式:H=H1+H2+H3(2)加合法 运用所给热化学方程式通过调整化学计量数、然后相加减的方法得到所求的热化学方程式。专题归纳整合知识网络构建一二三4.物质的状态 物质的聚集状态影响反应的热效应。当两反应的化学方程式相同,某反应物呈固态
6、、液态、气态时,气态放出的热量大于液态、液态放出的热量大于固态;当两反应的化学方程式相同,某生成物呈固态、液态、气态时,气态放出的热量小于液态、液态放出的热量小于固态。5.化学计量数 当反应物、生成物以及它们的聚集状态都相同时,化学计量数大的反应,放出的热量多。6.比较H的大小时,放热反应的H小于吸热反应的H,放热越多的化学反应,H越小。7.当反应物相同而生成物不同时,燃烧越充分的反应物,放出的热量越多。专题归纳整合知识网络构建一二三例 2N2H4 是一种高效清洁的火箭燃料。0.25 mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出 133.5 kJ 热量。则下列热化学方程式中正确的是(
7、)A.12N2H4(g)+12O2(g)12N2(g)+H2O(g)H=+267 kJmol-1B.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)H=-133.5 kJmol-1C.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=+534 kJmol-1D.N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)H=-534 kJmol-1解析:在热化学方程式中,H0 表示吸热反应,H0 表示放热反应,A、C 两项均错误;热化学方程式中的化学计量数仅表示物质的量,0.25 mol N2H4(g)燃烧放热 133.5 kJ,故 1 mol N2H4(g)燃烧放热(4133.5)kJ,即
8、 534 kJ,D 项正确,B 项错误。答案:D专题归纳整合知识网络构建一二三专题三 原电池与电解池的比较 原电池 电解池 本质 化学能转化为电能 电能转化为化学能 装置判断 无外加电源 有外加电源 电极判断 负极:还原性较强的一极或电子流出的一极正极:还原性较弱的一极或电子流入的一极 阳极:与直流电源正极相连的一极阴极:与直流电源负极相连的一极 电极上的反应(1)负极本身或还原剂失去电子,发生氧化反应(2)正极:溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子,发生还原反应(1)阳极发生氧化反应,即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应(2)阴极本身不反应,溶液中的阳离子得到电子发生还原反应 专题归纳整合知识
9、网络构建续表 原电池 电解池 电子流向 负极外电路正极 电源负极导线阴极,阳极电源正极 电流方向 正极外电路负极 电源正极阳极,阴极电源负极 应用 铅蓄电池 电镀、精炼、冶金(1)同一原电池的正、负极的电极反应得失电子数相等。(2)同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。(3)串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下,在写电极反应式时应注意得失电子数相等;在计算电解产物的量时,应按得失电子数相等计算。一二三专题归纳整合知识网络构建一二三例3某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是()A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2+2e-Cu C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色 D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动 专题归纳整合知识网络构建一二三解析:A项中没有构成原电池,Fe与CuSO4直接反应,在Fe片上有Cu析出,A项正确;B项中构成原电池,Cu片作正极,有Cu析出,B项正确;无论a、b是否连接,铁都失去电子,Cu2+被还原,溶液中阳离子最终变成Fe2+,C项正确;a接电源正极,b接电源负极,构成电解池,Cu失电子变成Cu2+,Cu2+移向Fe电极,得电子析出Cu,D项错误。答案:D