第一章  化学反应与能量转化
一、焓变  反应热 
1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量
2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应
3.产生原因：化学键断裂——吸热      化学键形成——放热
放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0
吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0
☆ 常见的放热反应：① 所有的燃烧反应         ② 酸碱中和反应
③ 大多数的化合反应       ④ 金属与酸的反应
⑤ 生石灰和水反应         ⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等
☆ 常见的吸热反应：① 晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl       ② 大多数的分解反应
③ 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应       ④ 铵盐溶解等
二、热化学方程式
书写化学方程式注意要点:    ①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（固态s，液态l，气态g，水溶液中溶质用aq表示）
 ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数
 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变
三、燃烧热
1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点：
① 燃烧的条件是在101kPa；
② 标准燃烧热:燃料是以1mol作为标准，因此书写热化学方程式时，其它物质的化学计量数可用分数表示；
③ 物质燃烧都是放热反应，所以表达物质燃烧时的△H均为负值；
④ 燃烧要完全:C元素转化为CO2，而不是CO；H元素转化为H2O(l)，而不是H2O(g), N元素转化为N2。
四、中和热
1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O(液态)，这时的反应热叫中和热。
2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为：
H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l)    ΔH=－57.3kJ/mol
3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
4．中和热的测定实验
五、盖斯定律
1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。

电化学基础
个人小奥义（升价失电子发生氧化反应的是阳极负极，反之…）即升失氧阳负
(一)、电解(电能→化学能)1、电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池：将电能转化为化学能的装置。
2、构成电解池的条件(1)与电源相连的两个电极。(2)电解质溶液(或熔化的电解质)。(3)形成闭合电路。
3、电解池反应原理
　　

　　电解结果：在两极上有新物质生成。

☆规律总结：电解反应离子方程式书写：
放电顺序：
阳离子放电顺序
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阴离子的放电顺序
是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
是活性电极时：电极本身溶解放电
注意:先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

4.电解质水溶液电解类型总结
(简易)四种类型电解质分类：
（1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐
（2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）
（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐
（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐

5、电解原理的应用(1)电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业)　　电解前应除去食盐溶液中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－等杂质离子　　电极反应：阳极(石墨)：2Cl－―2e－＝Cl2↑　　          阴极(铁钢)：2H＋＋2e－＝H2↑　　总反应：2NaCl＋2H2O
2NaOH＋Cl2↑＋H2↑(2)电解法冶炼活泼金属　　Na、Mg、Al等活泼金属都可用电解它们的熔融盐或氧化物制得。　　如制Al：阳极：6O2－―12e－＝3O2↑　　阴极：4Al3＋＋12e－＝4Al　　总反应：2Al2O3
4Al＋3O2↑(3)电镀　　①概念：电镀是一种特殊的电解，是应用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。　　②电镀池形成的条件：镀片作阴极、镀层金属作阳极、含镀层金属离子的电解质溶液作电镀液。用直流电源电镀时，电解质溶液的浓度和酸碱性理论上保持不变。　　③实例——电解精炼铜。　　电解精炼粗铜时，阳极材料是粗铜，阴极材料是纯铜，电解质溶液是CuSO4(或CuCl2)溶液。　　④电解产物的计算　　准确写出两电极反应式，以阴阳两极得失电子数相等为纽带，对两极产物进行计算。
 (二)原电池(化学能→电能)
1、原电池的定义及化学原理　　原电池的本质是将化学能转化为电能。一般说来，能自发进行的氧化还原反应，在理论上都可组成原电池。在反应中，电子从发生氧化反应(失电子)的电极流出，经过外线路流向另一极(多为不活泼极，离子或物质在该电极上得电子，发生还原反应)，同时溶液中的阴、阳离子分别不断移向负极、正极，构成闭合电路。    铜锌原电池反应原理：

　　
2、构成原电池的条件　　(1)具有活泼性不同的两极，较活泼的金属作负极，发生氧化反应。较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极，正极上发生还原反应，正极本身不变。　　(2)具有电解质溶液。　　(3)具有导线相连，可以组成闭合回路，或具备将化学能转变成电能的条件。
3、原电池正负极的判断　　以Zn|H2SO4|Cu原电池为例，如下图所示　　　　负极(Zn)Zn－2e－＝Zn2＋(氧化反应)　　正极(Cu)2H＋＋2e－＝H2↑(还原反应)　　总反应：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑或Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑
（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向:负极流入正极
（3）从电流方向:正极流入负极  
（4）根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极，阴离子流向负极
（5）根据实验现象 ①溶解的一极为负极 ②增重的一极为正极
4、化学电源　　实用电池应具有的特点：能产生稳定而具较高电压的电流，安全、耐用且便于携带；能够适用于特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生的影响较小。常见化学电源：(1)干电池　　电极反应：　负极：Zn－2e－＝Zn2＋　　                           正极：2NH4＋＋2e－＝2NH3＋H2　　                           正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2＋＋4NH3＝［Zn(NH3)4］2＋　　 淀粉糊的作用：提高阴、阳离子在两个电极的迁移速度。(2)铅蓄电池：　　电极反应：　　负极：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4　　                              正极：PbO2＋SO42－＋4H＋＋2e－＝PbSO4＋2H2O　　          总反应式：Pb＋PbO2＋2H2SO4
2PbSO4＋2H2O(3)钮扣电池　　电极反应：   负极：Zn＋2OH－－2e－＝ZnO＋H2O　　             正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Aｇ＋2OH－　　                    总反应式为：Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO(4)氢氧燃烧电池　　是一种高效低污染的新型电池。它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭等，电解质溶液为40%的KOH溶液。　　　　
当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H2－4e(   =4H+    
正极：Ｏ2＋4 e( 4H+ =2H2O
当电解质溶液呈碱性时： 负极：2H2＋4OH(－4e(＝4H2O   
正极：Ｏ2＋2H2O＋4 e(＝4OH(
电池总反应式为：2H2＋O2＝2H2O
燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低

规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律
（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。
①有活泼性不同的两个电极；
②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；
③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用）
只要同时具备这三个条件即为原电池。 （2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。 （3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。
 (三)金属的电化学腐蚀和防护
一、金属的电化学腐蚀
（1）金属腐蚀内容：
（2）金属腐蚀的本质：都是金属原子失去电子而被氧化的过程
（3）金属腐蚀的分类：
化学腐蚀——金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀    
电化学腐蚀——不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。    
                



（4）、电化学腐蚀的分类：
析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出
①条件：潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体）
②电极反应：负极: Fe – 2e- = Fe2+
        正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑
        总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气
①条件：中性或弱酸性溶液
②电极反应：负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+
                正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-
            总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2
            离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
 生成的 Fe(OH)2被空气中的O2氧化，生成 Fe(OH)3 ， Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3
Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·x H2O（铁锈主要成分）
规律总结：
金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀
二、金属的电化学防护
1、利用原电池原理进行金属的电化学防护
（1）、牺牲阳极的阴极保护法
原理：原电池反应中，负极被腐蚀，正极不变化
应用：在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备
负极：锌块被腐蚀；正极：钢铁设备被保护
（2）、外加电流的阴极保护法
原理：通电，使钢铁设备上积累大量电子，使金属原电池反应产生的电流不能输送，从而防止金属被腐蚀
应用：1、把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累，抑制了钢铁失去电子的反应。
2、改变金属结构：把金属制成防腐的合金
3、把金属与腐蚀性试剂隔开：电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等
规律总结：
防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀