归纳与整理评课稿

第二章 化学反应与能量

一、知识框架

二、重点难点

重点：吸热反应、放热反应、中和热等基本概念；化学能与热能的内在联系及相互转变；从本质上理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观；初步了解原电池的概念、原理、组成及应用；电解和电镀的原理；化学反应的概念和影响因素。

难点：氧化还原反应的基本规律和离子反应方程式的书写；用化合价的变化和电子转移的观点理解氧化、还原、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等概念；氧化还原反应的“双线桥”表示法；电解的电极反应式及总反应式；影响化学反应速率的因素。

三、知识点解析

（一）化学能与热能

一、化学能与热能的相互转化

1、化学反应中的能量变化

通常表现为热量的变化－吸热或放热。

【实验2-1】

现象

铝与盐酸反应，放出大量气泡，温度升高

【实验2-2】

现象：1、玻璃片（小木板）会与小烧杯粘结在一起

2、有少许刺激性气味气体产生

3、有水生成

Ba(OH)2· 8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3+10H2O 玻璃棒的作用：搅拌，使混合物充分接触；

反应物成糊状的原因：结冰粘结

结论：该反应是吸热反应

【实验2-3】

盐酸温度/℃

室温

NaOH溶液温度/ ℃

室温

中和反应后温度/ ℃

反应后温度升高

结论

该反应时放热反应

结论：中和反应是放热反应

－实质：H+ + OH=== H2O 2、中和热

是指酸碱中和反应生成

1mol H2O（液态）所释放的热量，即放出热量为57.3kJ （化学能和热能可以相互转化）

思考与交流：

在设计实验装置和操作时应该注意哪些问题？

（1）用隔热装置，尽量减少热量散失

（2）酸碱的量要准确：n＝C×V a、浓度要越精确越好

b、量体积的容器越精确越好，最好用移液管

（3）温度计越精确越好

（4）注意控制反应时间

（5）多做几次，取平均值

放热反应：燃烧、金属和酸反应、氧化还原反应、酸碱中和反应、生石灰和水反应等。浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等；

吸热反应：煅烧石灰石，焦炭和CO2生成CO、铵盐溶解等。

形成化学键放出的能量>断开化学键吸收的能量

放出能量

形成化学键放出的能量<断开化学键吸收的能量

吸收能量

反应物总能量＞生成物总能量——放热反应（能量释放）

反应物总能量＜生成物总能量——吸热反应（能量贮存）

①我国已探明的石油、煤炭蕴藏量分别是：2.4×1010t

99.0×1010t ②我国年消耗石油和煤炭的数据。（图1）

1990年我国化石燃料和水电能源的消耗构成示意图

水电5.1% 天然气2.1% 石油16.6% 煤76.2%

图2 ③我国的能源消耗构成图。（图2）：

二、酸与碱的中和反应

反应物及其用量

混合前温度

混合后温度

结论

归纳与概括

酸

碱

HCl

20mL

1mol/L NaOH 20mL

1mol/L 室温

HCl与NaOH发生中和反应时放热

HNO3 20mL

1mol/L KOH

20mL

1mol/L 室温

HNO3与KOH发生中和反应时放热

强酸和强碱发生反应时放出热量

【实验2-4】

实验要点：这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，将玻璃片上的水凝固。

实验中要注意以下几点：

（1）将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；

（2）由于该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应；

（3）反应放出有刺激性气味的氨气，会造成学习环境的污染，所以要注意对氨气的吸收。

建议实验探究过程如下：

1）提出研究的题目

在常温下氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量的变化。

2）收集实验证据

①

阅读教材并根据已有知识设计实验方案和实验步骤如下：

图

2-1 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应

②

根据上述实验方案和步骤讨论实验过程中应注意的问题。

③

分组实验，观察实验现象，收集实验事实。

④

汇报实验现象和结果。

3）整理并得出结论

①

列表整理实验事实和结论：

实验步骤

实验现象

得出结论

有NH3气生成

反应吸热

将晶体混合后立即用玻璃棒快有刺激性气味的气体产生，该气体速搅拌混合物

能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝

用手触摸烧杯下部

用手拿起烧杯

将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起

反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物

感觉烧杯变凉

烧杯下面的带有几滴水的玻璃片反应吸收热量使体系温（或小木板）粘到了烧杯底部

度降低，使水结成冰

玻璃片脱离上面烧杯底部

混合物成糊状

冰融化

有水生成

②

用化学方程式表示上述反应：

Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O 这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能之间的辩证关系以及它们之间的相互转化：

一方面，用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明化学能向热能的转化，人们利用这些化学反应获取能量；另一方面，用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来阐述热能对化学反应的支持作用，人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。

总之，通过列举实例和提出问题，引导学生不仅思考化学反应与能量的关系和相互转化问题，还要探讨背后的本质问题。

【思考与交流】

通过实验认识和感受中和反应中的热量变化，教材又提出了“如何通过实验来测定盐酸与氢氧化钠反应的中和热”的问题，将定性实验探究引向定量实验探究上。这对我们的实验技能要求更高，因为我们在设计定量实验时要考虑的因素更多。

在设计实验装置和操作时应从两个方面考虑，

一是注重“量”的问题，如：

①

反应物的浓度和体积取定值；

② 测量反应前后的温度值；

③ 做平行实验取平均值。

二是尽量减小实验误差，如：

① 用经过标定的盐酸和氢氧化钠溶液；

② 量液器最好使用移液管；

③ 搅拌使反应充分进行；

④ 及时散热，使混合液温度均衡；

⑤ 温度计的精确度高，最好使用精度为0.1 ℃或更高的温度计；

⑥ 盐酸跟氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小；

⑦ 使用绝缘装置，避免热量散发到反应体系之外；

⑧ 温度计要读准确。

（二）化学能与电能

电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电

池是怎样把化学能转变为电能的呢？这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。

一、化学能与电能的相互转化

1、化学能转化为电能的不同方式

（1）火力发电

火力发电是通过化石燃料燃烧（发生氧化还原反应），经过一些的能量转化，使化学能最终

转化为电能。转化的过程为：化学能热能机械能电能。

（2）原电池

一种将氧化反应和还原反应分开在不同区域进行的装置，可以将化学能直接转化为电能，还可以将氧化还原反应的能量储存起来。

燃烧蒸汽发电机二、原电池

原电池实验探究

【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H从铜片获得电

子被还原成氢原子，氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化过程可以表示如下：

锌片：Zn - 2e = Zn (氧化反应）

铜片：2H + 2e = H2↑

（还原反应）

总反应：Zn＋2H = Zn + H2↑ （1）原电池的定义──将化学能转变为电能的装置叫做原电池。

（2）原电池的电极

负极：发生氧化反应，电子流出（流向正极）的一极。

正极：发生还原反应，电子流入（来自负极）的一极。

+2++--2+2++

（3）组成原电池的条件

构成原电池条件：“两极─液成回路”

三、构成原电池条件

正极：较不活泼的金属或导体1、活泼性不同的两个电极 （如石墨等）负极：较活泼的金属

构成原电池条件（“两极-液成回路”）2、电极需插进电解质溶液中3、必须形成闭合回路①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。

②电极材料均插入电解质溶液中（能自发进行氧化还原反应）。

③两极相连形成闭合电路。

（4）原电池的原理：

较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。

原电池是将化学能转化为电能的装置。

1）原电池一般由三部分组成

①活泼性不同的金属（或其中有一种非金属导体，如石墨）做电极，

其中比较活泼的金属是原电池的负极，另一种金属（或非金属导体）做

原电池的正极；②两个电极都与电解质溶液接触；③两个电极相互接触或

用导线相连。（右图是一个由锌片、铜片和稀硫酸组成的原电池）

2）原电池的反应

电极

正极（+）

负极（-）

反应类型

还原反应

氧化反应

实例

铜片：2H++2e-=H2↑

锌片：Zn-2e-=Zn2+

负极（如锌片）失去的电子通过导线流向正极（如铜片），在电解质溶液中，电解质电离产生的阳离子（如H+）向正极移动，在正极上得到电子。从而在整个电路中形成了电流，实现化学能向电能的转换。

3）电池的总反应式

原电池中发生反应的实质是氧化还原反应，正极和负极上得失电子的总数相等。因此将正极和负极的电极反应式等号两边分别相加，使得、失的电子相互抵消，则得到电池反应的总反应式。如将：上面实例中正极和负极上的电极反应式2H++2e-=H2↑和Zn-2e-=Zn2+两式相加，得到该原电池的总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

如果原电池中的负极材料本身能与电解质溶液直接反应（如锌片可以直接和稀硫酸反应），则构成原电池后反应的速度加快了。

四、如何写出正极和负极上的电极反应式

通常由活泼性不同的金属（或其中有一种非金属导体，如石墨）做电极构成的原电池中，作为负极材料的活泼金属（如上述例子中的锌片）失去电子被氧化，而作为正极材料的不活泼金属（如上述例子中的铜片）或非金属导体本身不参加反应，得到电子的是正极周围或电解质溶液中氧

化性最强的物质或离子（如上述例子中稀硫酸里的H+）。

例如，将上图中的电解质溶液由稀硫酸改为硫酸铜，则负极仍然是锌片失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；而电解质溶液中氧化性最强的离子为Cu2+，正极的电极反应式变为：Cu2++2e-=Cu。原电池的总反应式变为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu。

五、常见的电池

1、干电池

最早使用的是锌锰电池。锌锰电池的电极分别是锌（负极）和碳棒（正极），内部填充的是糊状的MnO2和NH4Cl。电池的两极发生的反应是：

负极（锌外壳）：Zn-2e-=Zn2+

正极（碳棒）：2MnO2+2NH4++2e-=2MnO（OH）+2NH3+H2O 2、充电电池（又称二次电池）

充电电池在放电时进行的氧化还原反应在充电时又逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电放电可在一定时期内循环进行。

充电电池中能量的转化关系是：

化学能

电能

例如，铅蓄电池中发生的化学反应是：

Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O

（三）化学反应的速率和限度

一、化学反应速率

（1）定义及公式

化学反应速率是用来衡量化学反应快慢程度的。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率。

公式：＝c

t

单位：mol / L·s、mol / L·min等。

说明：①

反应速率只取正值，为平均值。②

表示反应速率时要注明是用某物质来表示的，用不同物质来表示同一反应的反应速率，其数值不一定相同，但其数值之比值应等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。

（2）有关化学反应速率的规律

在同一条件下，不同化学反应具有不同的反应速率，这是因为反应速率的大小决定于反应物的性质和结构。参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素。而这种性质主要表现在该反应的能量上。对于同一化学反应而言，则外界条件对反应速率也有影响。具体影响规律如下：

①

浓度：增大气体或溶液反应物的浓度可以加快反应速率。

对于可逆反应，增加反应物浓度可加快正反应速率，增加生成物浓度可加快逆反应速率。

固体或纯液体的密度一定，即浓度一定，因此，改变固体或纯液体的量不影响化学反应速率。

②

压强：增大气体反应物的压强实质上是增加了气体反应物的浓度，也可以加快反应速率。

对于可逆反应，增加压强对气体体积减少的反应的影响比对气体体积增大的反应的影响大得多。

③

温度：升高温度，可以成倍地加快反应速率。

每升高10℃，化学反应速率一般增大2～4倍。

对于可逆反应，升高温度对吸热反应的影响比对放热反应的影响大得多。

例外：(1) 2NO＋O2

2NO2，温度升高，反应速率减慢；(2) 酶的催化，在温度过高时，活性减小，速率减慢。

④

催化剂：使用正催化剂可以成千上万倍地加快反应速率。例如，2SO2＋O22SO3(g)，在470℃时，有催化剂时该反应的反应速率是无催化剂时反应速率的一亿六千万倍；合成氨反应中，使用催化剂的速率是不使用催化剂的速率的1016

倍。

对于可逆反应，催化剂是同等程度地改变反应速率。

⑤

接触面积：增大固体表面积，可以加快反应速率。增加固体的量，或将固体粉碎，以及混合、搅拌等都可以增大参加反应物质的接触面积。

⑥

光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等对化学反应速率都有影响。

二、影响反应速率的外界因素

实验探究：分成四个组，利用桌面上的仪器、药品进行实验探究先来探究浓度对反应速率

的影响。做实验前，必须有实验方案。

1、浓度

（1）提出假设：同一反应中，其他外界条件相同，增大反应物浓度，

反应速率

（2）实验原理

①Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S +H2O

②NaOH + HCl = NaCl + H2O

请选择一个反应进行实验，根据什么现象判断反应进行的快慢。

（3）试剂的选择

①

0.１mol·L-1 Na2S2O3

②

0.５mol·L-1 Na2S2O3

③

0.５mol·L-1 H2SO4

④

0.１mol·L-1 H2SO4

（4）结论：

通过对浓度的探究，知道实验探究分为三个阶段：提出假设、实验验证、得出结论。根据刚才实验探究的过程与方法，请同学们自主完成温度对反应速率的影响的实验方案。

2、温度

（1）提出假设：同一反应中，其他外界条件相同，升高温度，反应速率

（2）实验原理

①Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S + H2O

②NaOH + HCl = NaCl + H2O

请选择一个反应进行实验，根据什么现象判断反应进行的快慢。

（3）试剂的选择

①

0.１mol·L-1 Na2S2O3

②

0.５mol·L-1 Na2S2O3

③

0.５mol·L-1 H2SO4

④

0.１mol·L-1 H2SO4

（4）结论：

通过对浓度、温度的探究，同学们已经很好地掌握了实验探究的过程与方法，我们继续探究催化剂对化学反应速率的影响

3、催化剂

（1）提出假设：同一反应中，其他外界条件相同，加入催化剂，反应速率一般加快反应速率

（2）实验原理

①2H2O2===2H2O + O2

②2KClO3===2KCl + 3 O2

请选择一个反应进行实验，根据什么现象判断反应进行的快慢。

（3）试剂的选择

①

5﹪H2O2

②

KClO3

③

MnO2

（4）结论：

小结：浓度大，反应速率快；温度高，反应速率快；加入催化剂，反应速率一般加快。

过渡语：影响化学反应速率的外界相同除了浓度、温度、催化剂外，还有其他的因素。请看下面例子：

①

烧柴煮饭，先将木柴劈小。

②

工业合成氨，通常在2×107 ~ 5×107 Pa的压强下进行。 三、化学反应速率

1、可逆反应

在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。

说明：可逆反应是用来研究化学平衡的，而化学平衡状态则是可逆反应中一种特殊状态。在可逆反应中，存在着两种反应正反应和逆反应、三种反应速率正反应速率、逆反应速率和总反应速率。若有气体参加，则要封闭起来才能形成可逆反应。可逆反应在密闭容器中进行，正反应和逆反应都不可能进行到底。严格地讲，几乎所有化学反应都是可逆反应，但程度有很大差别。当正反应占绝对优势，逆反应几乎观察不出时，常把这种反应叫做不可逆反应。

用来表示可逆过程的式子叫做可逆方程式。可逆方程式用“”表示，它表示在相同条件下，同时发生的正、反两个过程。如表示弱电解质电离过程的电离方程式：H2OH+＋OH

；表示可逆反应的可逆反应方程式：N2＋3H22NH3。

2、催化剂

能改变化学反应速率，而本身的性质和质量都不改变的物质叫做催化剂。(即一变两不变)能够加快反应速率的称为正催化剂，能够减缓反应速率的称为负催化剂。

催化剂有以下特点：①

催化剂有选择性；②

有一定的活性温度；③

催化剂不一定不参加反应，有的催化剂可与反应物生成中间生成物，有的则通过吸附起作用；④

对于可逆反应，催化剂同等程度地改变反应速率，因而不能改变反应物的转化率，但可缩短反应达到化学平衡的时间；⑤

有些物质可使催化剂出现暂时中毒或永久中毒。

85%以上的化工生产都要使用催化剂。有些反应没有用催化剂，不是因为不需要催化剂，而是目前找不到合适的催化剂。

四、化学反应的限度

化学反应的限度是用化学平衡状态来描述的。

1、定义：

在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变时的状态，叫做化学平衡状态。简称化学平衡。

2、化学平衡有以下特点：

动：动态平衡：总＝0，正＝逆0

定：当一个可逆反应达到平衡时，所有参与物的浓度和可观测的性质都保持恒定。具体表现为“一等六定”：

一等：正逆反应速率相等；

六定：①

物质的量一定，②

平衡浓度一定，③

百分含量保持一定，④

反应的转化率一定，⑤

产物的产率一定，⑥

正反应和逆反应速率一定。

平衡时，反应物的转化率最大，产物的产率最大。

同：平衡的到达与途径无关。在相同的条件下，一个可逆反应，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或是正、逆反应同时开始，都可以建立相同的平衡状态。

变：平衡可以发生移动。即一个化学平衡可以被打破，并在新的条件下建立起新的平衡。

3、化学平衡状态的判断：

除了上述的“一等六定”外，还可考虑以下几点：

①

同一物质单位时间内的消耗量与生成量相等。

②

不同物质间消耗物质的量与生成物质的量之比符合化学方程式中各物质的化学计量数之比。

③

一定条件下，反应物的转化率最大，或产物的产率最大。

④

对于有颜色变化的可逆反应，颜色不再改变时。

对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，还可考虑以下几点：

①

反应混合物的平均相对分子量不再改变。

②

反应混合物的密度不再改变。

③

反应混合物的压强不再改变。

还可以从化学键的生成和断裂的关系去判断是否处于化学平衡状态。

4、条件对化学平衡的影响

一定条件下的可逆反应总可以建立化学平衡状态，条件不变，平衡状态将会保持下去；但当外界条件改变，化学平衡状态就会打破，而在新的条件下又建立起新的平衡状态。这种由于外部条件的改变而使旧平衡过渡到新平衡的过程，叫做化学平衡的移动。改变反应物的浓度、反应体系的压强和温度，可以使化学平衡状态发生移动。但使用催化剂不能使化学平衡状态发生移动。例如，增加反应物的浓度，生成物的浓度会增加。对于正反应为气体体积减小的可逆反应，如：N2＋3H22NH3，增加压强，生成物的量要增加。对于正反应为放热反应的可逆反应，如：N2＋3H22NH3，降低温度，生成物的量要增加。

五、化学反应条件的控制

在化工生产中，往往需要考虑反应的快慢和反应后所得产物的产率。前者就是化学反应速率，后者则指化学平衡。对于一个特定的化学反应来说，外部条件对化学反应速率和化学平衡存在一定的影响。因此，对化学反应条件的控制，就是要考虑选择适宜的条件，既可以加快化学反应速率，缩短生产周期；又可达到化学平衡状态，从而达到最大的产率。

四、典型例题

1、化学能与热能

例1 下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是（

）

．．．

A. 用油脂制肥皂

B. 用铝土矿制金属铝

C. 用氯气和消石灰制漂白粉

D. 用氢气和氮气合成氨

解析

判断氧化还原反应的最简单的方法是看反应前后元素的化合价是否发生了变化。B中：Al2O3→Al，C中Cl2→CaCl2＋Ca(ClO)2，D中N2＋H2→NH3，均有化合价变化，故都属于．．

氧化还原反应。选A。

例2

已知在某温度时发生如下三个反应：（1）

C+CO2=2CO

（2）

C+H2O=CO+H2

（3）

CO+H2O=CO2+H2

由此可以判断，在该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是（

）

A. C>CO>H2

B. CO>C>H2

C. C>H2>CO

D. CO>H2>C 解析

对于反应：氧化剂+还原剂＝氧化产物+还原产物，有以下规律：还原剂的还原性>还原产物的还原性，氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性。由反应式（1）可知C>CO，由反应式（2）可知C>H2, 由反应式（3）可知CO>H2。本题正确答案为A。

例3

G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的分子式（或化学式），但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平）：（1）GQ+NaCl

（2）Q+H2OG+Q+H2O

（4）Z+NaOHQ+X+H2O这五种化合物电解X+H2

（3）Y+NaOH中氯的化合价由低到高的顺序为（

）

A.QGZYX

B.GYQZX

C.GYZQX

D.ZXGYQ 解析

根据氧化还原反应的特征可知，氧化还原反应中元素化合价有升必有降。由（1）得Q>G，因为该反应为歧化反应，G中氯元素的化合价必介于Q和-1价氯之间。同理由（3）结合（1）得Q>Y>G，由（2）得X>Q，由（4）结合（2）得X>Z>Q。本题正确答案为B。

例4

下列离子方程式正确的是（ ）

A. 氯化铝溶液与氨水反应：Al3++3OH-＝Al(OH)3↓

B. 磷酸二氢钙溶液跟足量NaOH溶液反应：

3Ca2++2H2PO4-+4OH-＝Ca3(PO4)2↓+4H2O

C. 硝酸亚铁溶液中滴入稀硫酸：3Fe2++NO3-+4H+＝3Fe3++NO↑+2H2O

D. 硫氢化钠水解：HS-+H2O＝H2S↑+OH-

解析

本题涉及溶液中电解质强弱、离子反应规律、氧化还原反应、盐的水解等知识，需要对各选项仔细全面地分析，才能正确解答。

A中氨水是弱电解质，应写化学式；B中NaOH足量，Ca(H2PO4)2全部参加反应，式中Ca2+与H2PO4-不符合Ca(H2PO4)2化学式中的比例，故不正确；C中NO3在酸性条件下具有氧化性，正确。D中HS-水解程度很小。不能用“＝”、“↑”，故不正确。答案为C。

例5（1）向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式__

____________________________________。

（2）在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式

_____________________________________。

解析

-本题是一个“反应进程”的试题。解题的关键是“中性”。即加入的Ba(OH)2溶液中OH+恰好与H完全反应。再继续滴加Ba(OH)2溶液时，要分析此溶液中还有什么离子能继续反应。

答案

（1）2H++SO42-+Ba2++2OH-＝BaSO4↓+2H2O 2+2- （2）Ba+SO4＝BaSO4↓

例6 下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是（ ）

A.K+、Ag+、NO3、Cl

－B.Ba2+、Na、CO32-、OH

－－C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3

－－E.Al3+、Fe3+、SO42、Cl

解析

－D.H+、K+、CO32、SO42

＋－F.K+、H+、NH4、OH

－－2A组中：Ag++Cl=AgCl↓

B组中，Ba2+CO3=BaCO3↓

C组中，Mg2+2OH=Mg(OH2) ↓ D组中，2H++CO32=CO2↑+H2O E组中，各种离子能在溶液中大量共存。

F组中，NH4+与OH-能生难电离的弱电解质NH3·H2O，甚至有气体逸出。

NH4++OH-NH3·H2O或NH4++OH-=NH3↑+H2O 答案 E

－－－2、化学能与电能

例1

电子表所用的纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：

Zn+2OH-－2e-=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

电池的总反应式为：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO，下列判断正确的是（

）

A、锌为正极，Ag2O为负极

B、锌为负极，Ag2O为正极

C、原电池工作时，负极附近溶液的p H值减小

D、原电池工作时，负极附近溶液的p H值增大

解析

原电池的负极上发生氧化反应，所以锌为负极，根据题目给出的电极反应式，负极的氧化反应要消耗OH-，

溶液的碱性减小，因此负极附近溶液的p H值变小。

答案：BC

例2

把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，分别用导线两两相连可以组成原电池。A、B相连时A为负极；C、D相连时，电流由D →

C；A、C相连时，C极上产生大量气泡；B、D相连时，D极发生氧化反应。这四种金属的活动顺序是（

）

A、A＞B＞C＞D

B、A＞C＞D＞B C、C＞A＞B＞D

D、B＞D＞C＞A 解析

这道题主要考查对原电池正、负两极的判断，在原电池中，比较活泼的金属为负极。A、B相连时A为负极说明A比B活泼；C、D相连时，电流由D →

C，由于电子流动的方向与电流方向相反，所以C为失去电子的一极，C比D活泼；A、C相连时，C上产生气泡，即C上发生的反应是2H++2e-=H2↑，是还原反应，所以A比C活泼；B、D相连时，D极发生氧化反应，则D为正极。综合以上结论可知，B是正确答案。

答案：B

例3

美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔碳制成，通入的气体由孔隙中逸出，并在电极表面放电．

1）a是__极，b是__极．电极反应式分别是_____________、______________．

2）飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供．已知这种电池发1度电能生成350g水，试计算能量的转化率．

）

3）这种电池的输出电压为1.2V，用它使标有“1.2V 1.5W”的小灯泡发光1h，需要消耗标准状态下的

本题涉及到新型电源——燃料电池，因此本题属于考查“获取知识的能力”的题目．本题也是以物理为中心的综合问题，解答本题所用的知识包括物理中的电流、能量转化以及化学中的原电池的原理、电极反应式等．其中第（1）问就是电化学的问题．电源是物理学上的概念，但本题电源是新型电源，是直接把氢、氧的化学能转化为电能的装置，同时它还把氢、氧化合的生成物——水直接用作生活用水，解决了宇宙飞船上宇航员的生存需要．第（2）问则需要计算转化过程中的能量转化率．第（3）问主要是物理中的电学问题，但要结合化学知识才能解决．

1）a中的

失去电子被氧化，是负极；b中的

电极的反应分别是：

得到电子被还原，是正极．两多少升？

2）由方程式：

出的热量为：

可知，发生350g液态水放kJ．

1度，即

kJ，因此能量转化率为：

．

3）1.5W灯泡连续发光1h，消耗的电能：

，

．

L．

3、化学反应的速率和限度NH

3例1

已知：4NH3+5O2===4NO+6H2O，若反应速率分别用VNH3、VO2 、VNO、VH2L-1·min-1]表示，则关系正确的是（

O[mol·

）

A、4VNH3=5VO2

B、5VO2=6VH2O

C、3VNH2=2VH2O

D、4VO2=5VN

解析：化学反应方程式的系数与分别用各物质表达的化学反应速率成正比。

答案：C、D

例2

某温度时，浓度都是1mol·L-1的两种气体，X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z，达到平衡时[X2]=0.4mol·L-1、[Y2]=0.8mol·L-1、[Z]=0.4mol·L-1，则该反应的反应式是（

）

A、X2+2Y2===2XY2

B、2X2+Y2===2X2Y

C、3X2+Y2===2X3Y

D、X2+3Y2===2XY3

解析：根据化学反应方程式的系数与分别用各物质表达的化学反应速率成正比的关系，只需分别计算同一时间内用各物质表达的化学反应速率，然后进行比较。

答案：C

例3

在一定条件下，反应N2+3H2===2NH3，在2L密闭容器中进行，5min内氨的质量增加了1.7g，则反应速率为（

）

A、VH2=0.03mol/(L·min)

B、VN2=0.02mol/(L·min)

C、VNH3=0.17g/(L·min)

D、VNH3=0.01mol/(L·min)

解析：根据题目可知VNH3=0.01mol/(L·min)，根据反应系数与化学反应速率的关系可求出VH2=0.015mol/(L·min)

答案：D

例4

下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是（

）

A、2SO2+O2===2SO3

B、CO+H2O(气)===CO2+H2

C、CO2+H2===H2CO3

D、OH-+H+===H2O

解析：压强对没有气体参加的反应无影响。 答案：D

例5

把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里，在下列因素中：①盐酸的浓度，②镁带的表面积，③溶液的温度，④氯离子的浓度。对反应速率有影响的是（ ）

A、①②

B、③④

C、①②③④

D、①②③

解析：根据影响反应速率的因素有：浓度、温度、压强和催化剂可知，①③肯定对反应速率有影响，而镁带的表面积越大则与盐酸的接触越充分，显然反应速率越快。此反应的实质是Mg+2H+＝Mg2++H2↑，与氯离子浓度无关，所以④对此反应速率无影响。

答案：D。

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m