第二章 第一节 化学能与热能
【学习目标】
1．知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
2．通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化
3．理解中和热的概念，学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法
2．拓宽学生的科学视野，使学生建立正确的能量观，提高节能意识。
【学习重点】化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化
[基础知识]
一、化学键与化学反应中能量变化的关系
[复习] 化学键：_____________________________________________
*键能：拆开1 mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。
化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，反应前反应物能量与反应后生成物能量不相等。
[分析]2H→H2中能量变化？
1mol H2中含有1molH－H，在250C 101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要_______436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要_______436kJ的能量。
[类比分析]CH4→4C+4H（吸收4mol×415kJ/mol=1660kJ）
[小结]：化学键的_____________是化学反应中能量变化的主要原因。
[小结]：化学反应的特点：
1．有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。
2．反应中要遵循能量守恒。
3．反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比
较接近，则放热和吸热不明显。
[讨论]为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？
[结论] 一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物
的_________与生成物的_________的相对大小
∑E（反应物）_______∑E（生成物）——放出能量
∑E（反应物）________∑E（生成物）——吸收能量
二、化学能与热能的相互转化
放热反应：______热的化学反应
化学反应
吸热反应：______热的化学反应
[实验2-1]
[实验记录]
实验步骤* 眼睛看到的现象 用手触摸的感觉 用温度计测量的数据
在一支试管中加入2～3mL 6mol/L的盐酸溶液
向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条
结 论
[思考讨论]
1.铝与盐酸反应的化学方程式： ___________________ 。
2.在反应过程中你将能看到什么现象？
3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化。采取哪些简单易行的办法？
4.要明显的感知或测量反应中的热量变化，在实验中应注意哪些问题？
[实验2-2]
[实验2-2]
[实验记录]
实验步骤 实验现象 得出结论
将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物 有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝 有_______气生成
用手触摸烧杯下部 感觉烧杯变凉 反应_____热
用手拿起烧杯 烧杯下面的带有几滴水的玻璃片（或小木板）粘到了烧杯底部 反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰
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 玻璃片脱离上面烧杯底部 冰融化
反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物 混合物成糊状 有水生成
用化学方程式表示上述反应：
Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O
[实验2-3]
步骤一：三个学生各取一个大小相同的试管，分别做一个实验并记录实验现象和数
据。
步骤二：汇总实验现象和数据并列表比较。
步骤三：对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？
[填写实验记录]
反应物
及用量 酸 HNO3 20 mL 2 mol/L HCl 20 mL 2 mol/L HCl 20 mL 2mol/L
碱 NaOH 20 mL 2 mol/L NaOH 20 mL 2 mol/L KOH 20 mL 2mol/L
混合前温度 室温 室温 室温
混合后温度 t1 t2 t3
结 论 HNO3与NaOH发生中和反应时___热 HCl与NaOH发生中和反应时___热 HCl与KOH发生中和反应时___热
对实验进行
归纳和概括 强酸与强碱发生______反应时______热量
[讨论分析]三个反应的化学方程式和离子方程式为：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。
【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
【基础达标】
1．下列过程一定释放能量的是( )
A．化合反应 B．分解反应
C．分子拆成原子 D．原子组成分子
2．已知2SO2＋O22SO3为放热反应，对该反应的下列说法正确的是( )
A．O2的能量一定高于SO2的能量
B．SO2和O2的总能量一定高于SO3的总能量
C．SO2的能量一定高于SO3的能量
D．因该反应为放热反应，故不必加热就可发生
3．下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是( )
A．铝片与稀H2SO4的反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与CO2的反应
D．甲烷在O2中的燃烧反应
4．下列有关能量转换的说法不正确的是( )
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成化学能的过程
5．化学反应A2＋B2===2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是( )
A．该反应是吸热反应
B．断裂1 mol A—A键和1 mol B—B键能放出x kJ的能量
C．断裂2 mol A—B键需要吸收y kJ的能量
D．2 mol AB的总能量高于1 mol A2和1 mol B2的总能量
练方法技巧——化学能与热能转化的有关计算方法
6．已知25 ℃、101 kPa下，含1 mol碳原子的石墨完全燃烧生成CO2放出热量393.51 kJ；
含1 mol碳原子的金刚石完全燃烧生成CO2放出395.41 kJ的热量。据此判断，下列说法正确的是( )
A．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
B．由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
C．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低
D．由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高
7．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；
②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；
③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。
下列叙述中正确的是( )
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体是放热反应，所以不需要条件就能自发进行
B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应吸收183 kJ的热量
C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应放出183 kJ的热量
D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应放出183 kJ的热量
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
【拓展提升】
8．在一个小烧杯里，加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧
杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g NH4Cl晶体，并立
即用玻璃棒迅速搅拌，如图所示。
试回答下列问题：
(1)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_______________________
______________________________________________________________________。
(2)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是___________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
________________(答出3个或3个以上原因)。
(3)如果没有看到“结冰”现象，为说明该反应吸热，我们还可以采取的方式是
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
(答出两种方案)。
(4)实验中即使不“结冰”，提起烧杯的时候，发现烧杯与玻璃片也“黏在一起了”，原因是
________________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(5)试用简单的方法说明烧杯与玻璃片之间是因为“结冰”而黏在一起的：
______________________________________________________________________。
【参考答案】
1．D [分子拆成原子是断开化学键的过程，吸收能量；原子组成分子是形成化学键的过程，释放能量。]
2．B [判断一个反应是放热反应还是吸热反应，关键看反应物的总能量与生成物的总能量的差值。如果反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，B项正确；A项和C项错误，都没有考查总能量差；放热反应只表明反应物总能量比生成物总能量高，而加热是反应的条件，两者无必然联系，许多放热反应也必须加热才能开始进行，D项错误。]
3．C [以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应均是吸热反应。]
4．C [煤燃烧是将化学能转化为热能的过程；化石燃料和植物燃料中的能量均来自太阳能；动物体内葡萄糖被氧化生成CO2，是化学能转化为热能的过程；植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖，是太阳能转化为化学能的过程。]
5．C [由图示可知：1 mol A2和1 mol B2的总能量高于2 mol AB的总能量，故该反应为放热反应；从化学键的角度分析：断裂2 mol A—B键，需要吸收 y kJ的能量。]
6．A [等量的石墨和金刚石完全燃烧的产物均为CO2，说明产物的总能量相等，而等质量的金刚石燃烧放出能量多，说明等量的金刚石的能量高于石墨的能量，因此由石墨转化为金刚石为吸热反应。]
7．C [生成2 mol HCl气体时释放2×431 kJ＝862 kJ能量，同时断裂1 mol H2和1 mol Cl2中化学键需吸收能量436 kJ＋243 kJ＝679 kJ，所以反应放出能量862 kJ－679 kJ＝183 kJ。故C正确。]
8．(1)使反应物迅速混合而充分反应，使温度迅速下降
(2)①药品用量太少；②Ba(OH)2·8H2O晶体未研成粉末，反应太慢；③没有迅速搅拌；④环境温度太高；⑤玻璃片上加水太多；⑥氢氧化钡晶体失水
(3)①用皮肤感受，感觉很凉；②用温度计来检验，发现温度降低
(4)水排开了烧杯底部与玻璃片之间的空气，在大气压的作用下，烧杯与玻璃片黏在一起了
(5)看能否从侧面相对滑动，若不能，则是由于“结冰”而黏在一起的
解析 本题是教材中实验的拓展探究，对实验成败的关键以及实验过程中可能出现的现象进行了综合分析，对跨学科知识也进行了综合考查。要想证明该反应吸热，不一定要通过“结冰”现象，还可以是“人的感觉”、“温度计”等，但是无论通过什么方式，实验成功的关键是让反应快速进行，从而在较短的时间内使体系温度得到明显的下降。
催化剂第二章 第三节 化学反应速率与限度（2）
【学习目标】
1．理解化学平衡的概念；
2．掌握化学反应限度的外部特征；
【学习重点】化学平衡的概念及特征。
【预备知识】
外界条件对可逆反应速率的影响（以 N2 +3H2 2NH3 △H＜0 ）
（1）、减压：υ(正) ，υ(逆) 。
（2）、增加(N2的浓度)：υ(正) ，υ(逆) 。
（3）、T、P一定，充入稀有气体：υ(正) ，υ(逆) 。
（4）、T、V一定，充入稀有气体：υ(正) ，υ(逆) 。
（5）、使用催化剂：υ(正) ，υ(逆) 。
【基础知识】
二、化学反应的限度
1、可逆反应
进行的化学反应叫做可逆反应。
2、化学平衡状态
（1）、当一个可逆反应的 相等时， 不再改变，达到一种表面静止的状态，即“化学平衡状态”。
化学平衡状态是给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度，此时反应物的转化率 。
①反应刚开始时：反应物浓度 ，正反应速率 。生成物浓度 ，逆反应速率 。（填“最大”或“最小”）
②反应进行中时：反应物浓度 ，正反应速率 。生成物浓度 ，逆反应速率 。（填“增大”、“减少”或“不变”）
③反应达到平衡后：反应物浓度 ，生成物浓度 。（填“改变”或“不变”）。此时正反应速率与逆反应速率 。（填“相等”或“不相等”）
例：可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ ）
A、v正（N2）＝v正（H2） B、v正（N2）＝v逆（NH3）
C、2v正（H2）＝3v逆（NH3） D、v正（N2）＝3v逆（H2）
（2）、化学平衡的特点：“ ”
①反应物与生成物处于 平衡，在化学平衡状态，可逆反应的正反应和逆反应都还在不断的进行着，只是此时 （且都大于0）,而不是停止了化学反应。
②在化学平衡状态，任何反应物与生成物 保持一定， 保持一定；（或说反应物与生成物的含量保持一定）
③影响平衡的外界条件 ，平衡状态即被破坏，发生 。
例：mA(g)＋nM(g) pC(g) ＋qD(g)
①各物质的物质的量或物质的量分数一定
②各物质的质量或质量分数一定
③各气体的体积或体积分数相等
④若m＋n≠p＋q，总体积或总压强一定
⑤若m＋n＝p＋q，混合气体的平均相对分子质量（）一定
⑥温度一定，体积固定的容器，上述体系的密度一定
⑦在单位时间内消耗m molA，同时生成n molB
⑧在单位时间内消耗p molC，同时生成n molB
上述能判断该反应达到平衡状态的是
3、平衡的计算（三段式）（求起始量或平衡量或反应物转化率或平衡时各组分的含量等）
例：在2L的密闭容器中，加入2molSO2、1.2molO2，一定条件下使其充分反应后，测得SO3为1.8mol，则SO2、O2的转化率分别为多少？若上述反应在恒容的密闭容器中进行，充分反应后，容器内压强为反应前的3/4，则SO2、O2的转化率又分别为多少？
三、化学反应的条件控制
在生产生活中，促进有利的化学反应发生，抑制有害的化学反应发生，这就要讨论化学反应条件的控制。
【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
【基础达标】
1．能充分说明可逆反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)已达到平衡状态的是( )
A．O2的消耗速率等于NO的消耗速率
B．容器内始终有N2、O2和NO共存
C．容器内反应混合物的总物质的量不随时间改变
D．单位时间内每生成n mol N2，同时生成2n mol NO
2．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是( )
①固体燃料粉碎 ②液体燃料雾化 ③煤经气化处理 ④通入足量的空气
A．①③ B．①②③
C．①③④ D．全部
3．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时
刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1。当反应达到平衡
时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4 mol·L－1，O2为0.2 mol·L－1
B．SO2为0.25 mol·L－1
C．SO2、SO3均为0.15 mol·L－1
D．SO3为0.4 mol·L－1
4．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所
示，下列表述正确的是( )
A．此反应的化学方程式为2MN
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
5.
恒温下，a mol A和b mol B在如图所示活塞可自由滑动的容器中发生如下反应：A(g)＋
2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol C。则下列说法中正确的是( )
A．物质A、B的转化率之比为a∶b
B．起始时刻和达平衡后容器中的压强比为(a＋b)∶(a＋b－)
C．若起始时放入2a mol A和2b mol B，则达平衡时生成n mol C
D．当v正(A)＝2v逆(B)时，可判定反应达到平衡
练方法技巧——控制反应限度的技巧
6．已知2SO2＋O22SO3是工业制H2SO4的一个重要的反应，控制此反应条件，使之
向有利于生成SO3的反应方向进行，下列有关叙述错误的是( )
A．使用催化剂(V2O5)可提高该反应的反应速率
B．定期抽走SO3，有利于提高SO3的产率
C．增大O2的浓度，有利于提高SO2的转化率
D．增大SO2的浓度，有利于提高SO2的转化率
7．欲提高合成氨：N2＋3H22NH3反应的反应速率，下列措施可行的是( )
①采用高温 ②采用高压 ③使用催化剂 ④增大N2的浓度 ⑤增大H2的浓度
A．①②③ B．②③④ C．①③⑥ D．全部
8．对于化学反应A(g)＋3B(g)3C(g)，下列措施既可加快反应速率，又可提高A的转
化率的是( )
A．使用催化剂
B．增大A物质的浓度
C．增大B物质的浓度
D．减小C物质的浓度
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
【拓展提升】
9．向2 L密闭容器中通入a mol气体 A和b mol气体B，在一定条件下发生反应；xA(g)
＋yB(g)pC(g)＋qD(g)
已知：平均反应速率vC＝vA；反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了
mol，有a mol D生成。
回答下列问题：
(1)反应2 min内，vA＝________，vB＝__________；
(2)化学方程式中，x＝________、y＝________、p＝______、q＝________；
(3)反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为__________；
(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为 1.5a mol，则该反应的
ΔH________0(填“＞”、“＜”或“＝”)；
(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率____________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是______
________________________________________________________________________；
②平衡时反应物的转化率__________(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________；
【参考答案】
1．D [A项以消耗O2表示的正反应速率与以消耗NO表示的逆反应速率不相等；B项对任意一个可逆反应，体系中的各物质同时存在，不能作为化学平衡状态判断的依据；C项从反应方程式看反应体系中总的物质的量始终不变，不能作为判断依据；D项中以N2表示的逆反应速率与以NO表示的正反应速率相等，即达到平衡状态。]
2．D [由于大块固体燃料与空气的接触面积有限，燃烧往往不够充分，固此工业上常将固体燃料粉碎，或将液体燃料雾化以增大燃料与空气的接触面积，提高燃烧效率。]
3．B [解答可逆反应的问题时，要特别注意反应物不可能完全转化为产物，产物也不可能完全转化为反应物；另外从量上来讲，元素的原子不可能凭空增加或减少。总之要理解好“可逆”和“守恒”这两个词的含义。A项数据表明，0.2 mol·L－1的SO3完全转化生成了SO2和O2，即平衡时SO3的浓度为0，这是不可能的；B项说明在题给浓度的基础上又有0.05 mol·L－1的SO3分解生成0.025 mol·L－1的O2和0.05 mol·L－1的SO2，这是可能的；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原有的基础上减少了0.05 mol·L－1，这也是不可能的；D项数据说明SO2完全转化生成了SO3，即平衡时SO2和O2的浓度都是0，这也是不可能的。]
4．D [由图像可知N为反应物，M为生成物，然后找出在相同时间段内变化的M、N的物质的量之比(与是否达到平衡无关)以确定M、N在化学方程式中的化学计量数之比，即该反应的化学方程式是2N??M。t2时刻M、N的物质的量相等，但此时M、N的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因此正反应速率不等于逆反应速率。t3时刻及t3时刻之后，M、N的物质的量不再改变，证明已达到平衡状态，此时正、逆反应速率相等。]
5．B [由题意计算可知：
A(g)＋2B(g)2C(g)
a b 0
a－ b－n n
n n
则A、B的转化率之比：∶＝b∶2a，A项不正确；起始时与平衡时压强之比：，B项正确；此容器为恒压容器，当投入量加倍时，达平衡时，生成C的物质的量加倍，C项不正确；D项中v正(A)∶v逆(B)＝1∶2时，可判定反应达到平衡，D项不正确。]
6．D [要使一个达平衡的可逆反应向生成物方向进行，可以增大反应物浓度或减小生成物浓度，因此B、C正确；D中增大SO2的浓度，只能使SO2转化的物质的量增大，而增大的转化量远小于加入的物质的量，故转化率是降低的，故D错误；使用正确的催化剂只能提高反应速率，而不能增大转化率，A正确。]
7．D [增大化学反应速率采用的方法和采取措施促进反应的完成程度以提高原料的利用率(或转化率)所采用的方法不一定相同。如催化剂的使用可增大反应速率，但不能提高原料的利用率。]
8．C [增大B的浓度，可加快反应速率，同时可增大A的转化率。]
9．(1) mol·L－1·min－1 mol·L－1·min－1 (2)2 3 1 6 (3)×100% (4)<
(5)①增大 体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大 ②减小 体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数减少的方向(即逆反应方向)移动，因而使反应物转化率减小
解析 (1)vA＝＝＝ mol·L－1·min－1
vB＝＝＝ mol·L－1·min－1
同样可得vD＝ mol·L－1·min－1
vC＝vA＝ mol·L－1·min－1
(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得x∶y∶p∶q＝vA∶vB∶vC∶vD＝∶∶∶＝2∶3∶1∶6。
(3)当D为2a mol时，B减少了a mol，因此B的转化率为×100%＝×100%。
(4)其他条件不变只升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，由题意知原平衡时D为2a mol，升高温度达到新平衡时，D为1.5a mol，可见反应向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，即ΔH<0。
(5)原密闭容器的体积为2 L，现变为1 L，其他条件不变，反应物和生成物的浓度都增大，因此反应速率增大。减小体积即为加压，增大压强，平衡应向气体计量数之和小的方向移动，由于反应方程式为2A(g)＋3B(g)??C(g)＋6D(g)，左边气体计量数之和小，因此平衡向左移动，反应物的转化率减小。
催化剂
加热第二章 第三节 化学反应速率与限度（1）
【学习目标】
1.通过实验认识化学反应的速率。
2.理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。
【学习重点】化学反应速率的概念，影响化学反应速率的因素。
【预备知识】
1、列举一些在初中化学学习中或日常生活中有关化学反应快慢的例子。
2、物理课本上是怎样衡量宏观物体的运动快慢的呢？化学反应快慢又应该怎样衡量呢？
【基本知识】
一．化学反应速率
1．定义：通常用单位时间内 ( )来表示。
2．物理意义：表示化学反应进行的 程度的物理量。
3．数学表达式：v= 。
4．常用单位： 或 。
注意：
（1）在同一化学反应里，用不同物质表示的化学反应速率不一定 ，但表示的意义 ，故在反应时应指明用哪种物质来表示。
（2）无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，其化学反应速率都取 值，化学反应速率可表示某一时间段内的 速率，而非 速率（填平均或瞬时）。
（3）在同一化学反应中，不同的物质表示同一化学反应的速率，各物质的速率之比等于化学方程式中的 之比。
(4)固体或气体反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是 变的，
因此一般 用固体、纯液体表示化学反应速率；
【课堂练习1】已知反应A+3B=2C+D在某段时间内以A的浓度表示的化学反应速率为1mol/(L·min)，则此段时间内以C的浓度表示的化学反应速率为（ ）
A．0.5mol/(L·min) B．1mol/(L·min) C．2mol/(L·min) D．3mol/(L·min)
【课堂练习2】将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2A（g）+B（g）== 2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法：用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol/(L·s) 用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L·s) 2s时物质A的转化率为70％ 2s时物质B的浓度为0.7 mol/L
其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
转化率=反应中消耗的量/反应开始时投入的该物质的总量
二、化学反应速率大小的比较
1．对于反应：mA+nB=pC+qD，υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)＝ 。
2．比较相同条件或不同条件下同一化学反应的反应速率的大小，应把用不同物质或不同单位表示的反应速率转化为用 来表示的反应速率后，才能比较。
【课堂练习3】在四个不同的容器中，采用不同条件进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ ）
A．υ（H2）=0.1 mol/(L·min) B．υ（NH3）=0.3 mol/(L·min)
C．υ（N 2）=0.2mol/(L·min) D．υ（H2）=0.3 mol/(L·min)
三、影响化学反应速率的因素
1、内因：由反应物的 决定
2、外因(外界条件对化学反应速率的影响)
⑴温度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时,升高温度,可以 反应速率；降底温度,可 反应速率。
⑵催化剂对化学反应速率的影响
催化剂能 化学反应速率。
总结：影响化学反应速率的外界条件,除了 、 ，还有：①固体的表面积。一般说固体反应物的表面积 ，反应速率 ；固体反应物的表面积 ，反应速率 。②反应物的状态。③溶液的浓度： 反应物浓度，化学反应速率 ；减小反应物浓度，化学反应速率 。
【课堂练习4】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10ml，2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ）
A．10℃ 20mL 3mol/L的X溶液 B．20℃ 30mL 2molL的X溶液
C．10℃ 10mL 4mol/L的X溶液 D．10℃ 10mL 2mol/L的X溶液
【课堂练习5】铁片和稀硫酸制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（ ）
A．加热 B．不用稀硫酸，改用98％浓硫酸
C．滴加少量CuSO4溶液 D．不用铁片，改用铁粉
【基础达标】
1．下列关于化学反应速率的叙述不正确的是( )
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应速率就快
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示
D．化学反应速率的单位有mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1
2．下列措施一定能使化学反应速率增大的是( )
A．增大反应物的量 B．增大压强
C．升高温度 D．使用催化剂
3．甲、乙两容器内都在进行A→B的反应，甲中每分钟减少4 mol A，乙中每分钟减少
2 mol A，则两容器中的反应速率( )
A．甲快 B．乙快 C．相等 D．无法确定
4．把下列四种X溶液，分别加入盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50
mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应。其中反应速率最大的是( )
A．20 mL 3 mol·L－1的X溶液
B．20 mL 2 mol·L－1的X溶液
C．10 mL 4 mol·L－1的X溶液
D．10 mL 2 mol·L－1的X溶液
5．100 mL 6 mol·L－1的H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，要想减缓反应进行的速
率，但又不影响生成的氢气的总量，可向反应物中加入适量的( )
A．硫酸钠固体 B．稀盐酸
C．硫酸钾溶液 D．硝酸钾溶液
6．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、
乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果
好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一
段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
练方法技巧——化学反应速率的计算技巧
7．向4.0 L容器中充入0.70 mol SO2和0.40 mol O2,4 s末测得剩余SO2 0.30 mol，则v(O2)
为( )
A．0.10 mol·L－1·s－1
B．0.025 mol·L－1·s－1
C．0.50 mol·L－1·s－1
D．0.012 5 mol·L－1·s－1
8．将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 mol·L－1 稀硫酸的烧杯中，2 min 时铁粉刚好溶解完
全。如果反应前后溶液的体积不变，则该反应的平均速率可表示为( )
A．v(Fe)＝0.5 mol·L－1·min－1
B．v(H2SO4)＝1 mol·L－1·min－1
C．v(H2)＝1 mol·L－1·min－1
D．v(FeSO4)＝0.5 mol·L－1·min－1
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
【拓展提升】
9．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是( )
A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1
B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1
C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
10．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的
生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有____________________________
________________________________________________________________________；
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________
________________________________________________________________________；
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4
溶液起相似作用的是________；
(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________________(答两种)；
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实
验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气
体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验混合溶液 A B C D E F
4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①请完成此实验设计，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，
但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速
率下降的主要原因_______________________。
【参考答案】
1．C
2．C [外界条件(反应物用量、压强)对化学反应速率的影响与物质的聚集状态有关，分析化学反应速率的变化时，既要考虑条件的变化，还要考虑物质的聚集状态。反应物为固态或纯液态时，增加反应物的量，不影响反应速率的改变；若反应物为固态或纯液态，增大压强也不能增大反应速率。温度和催化剂影响化学反应速率，与反应物状态无关，其中升高温度反应速率一定增大，但有少数催化剂能减慢化学反应速率。]
3．D [由化学反应速率的表达式可知，甲、乙两容器的体积未知，则无法知道其浓度的变化量，不能确定两容器中A的化学反应速率。]
4．A [化学反应速率随浓度的增大而加快，随浓度的降低而减慢。分析本题，要比较反应速率的大小，在其他条件不变的情况下，实际上是比较反应物浓度的大小，此时的浓度必须是溶液混合后的浓度。由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，所以只要求出X的浓度最大的即可。因为混合后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量最大者即为浓度最大者。通过计算可知A选项中X的浓度最大。]
5．C [锌与6 mol·L－1的H2SO4反应，其实质为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，若减小生成H2的速率而不改变其产量，即需只降低溶液中H＋的浓度，而不改变H＋的物质的量。A项中Na2SO4溶于水电离出的Na＋和SO对H＋浓度无影响，不影响反应速率，A项不正确；B项引入H＋会影响H2的生成量；C项相当于加入水，可使H＋浓度减小，化学反应速率减小，但H＋的物质的量未改变，生成H2的量不变，C正确；D项KNO3溶液中的NO在酸性条件下可与Zn反应生成NO，消耗H＋，减少了H2的生成量。]
6．B [图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同，而且没有实验Cl－和SO对应的影响，故该实验不能确定Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果。]
7．D [Δn (SO2)＝0.7 mol－0.3 mol
＝0.4 mol
则v(SO2)＝＝
＝0.025 mol·L－1·s－1
故v(O2)＝v(SO2)＝0.012 5 mol·L－1·s－1。 ]
8．D
9．B [据图可知，4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 μmol·L－1,8 min时其浓度为10 μmol·L－1，因此4～8 min间的平均反应速率为＝2.5 μmol·L－1·min－1。进一步分析图像可知0～4 min间的平均分解速率为＝5.0 μmol·L－1·min－1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算8～12 min间平均分解速率为1.25 μmol·L－1·min－1,12～16 min间平均分解速率为0.625 μmol·L－1·min－1，因此16 min时反应物的浓度大致应为10 μmol·L－1－1.25 μmol·L－1·min－1×4 min－0.625 μmol·L－1·min－1×4 min＝2.5 μmol·L－1，故B项正确。]
10．(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率 (3)Ag2SO4
(4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) (5)①30 10 17.5 ②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积
解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu－Zn微电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10 mL，V8＝19.5 mL，V9＝17.5 mL，V10＝15 mL。由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。第二章 第二节 化学能与电能（2）
发展中的化学电源
【学习目标】
1.了解生活中常用的化学电源和新型化学电池；
2.引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值
3.感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观.正确的能源观。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m【学习重点】通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进一步巩固原电池原理。
【学习难点】通过对常用化学电源和新型化学电池原理的了解，进一步巩固原电池原理。
【自主学习】
1.锌锰干电池(一次性电池)
(1)普通锌锰电池
负极材料是： 正极材料是： 电解质是
(2)碱性锌锰干电池
负极材料是： 正极材料是： 电解质是
改进后碱性锌锰电池的优点：
2.充电电池(二次性电池) (1)铅蓄电池
负极材料是： 正极材料是： 电解质是
优点： 缺点：
(2)镉镍电池
负极材料是： 正极材料是： 电解质是
优点： 缺点：
(３)锂电池
锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
负极： ；正极： 。
3.氢-氧燃料电池
负极通入 正极通入
【基础达标】
1．下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
2．日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮，以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应式可简化为：Zn－2e－===Zn2＋，2NH＋2e－
===2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋能生成一种稳定的物质)。根据上述判断，下列结论正确的是( )
①锌为正极，石墨为负极 ②锌为负极，石墨为正极
③工作时，电子由石墨极经过外电路流向锌极
④长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器
A．①③ B．②③ C．③④ D．②④
3．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A．a极是负极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是O2＋4OH－－4e－===2H2O
C．总反应方程式为2H2＋O2===2H2O
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
4．铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为硫酸，工作时反应为：
Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O
下列结论正确的是( )
A．Pb为正极被氧化
B．SO只向PbO2极移动
C．电解质溶液密度不断减小
D．溶液的pH值不断减小
5.
根据反应：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag，设计如右图所示原电池，下列说法错误的是( )
A．X可以是银或石墨
B．Y是硫酸铜溶液
C．电子从铜电极经外电路流向X电极
D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag
6．下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是( )
A．该系统中只存在3种形式的能量转化
B．装置Y中负极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生
D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转
化
练方法技巧——化学电源中的计算技巧
7．以锌片和铜片为两极、稀硫酸为电解液组成原电池，当导线中通过2 mol电子时，下列说法正确的是( )
A．锌片溶解了1 mol，铜片上析出1 mol氢气
B．两极上溶解和析出的物质的质量相等
C．锌片溶解了1 g，铜片上析出1 g氢气
D．电解质溶液pH不变
8．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为Zn＋MnO2＋H2O===ZnO＋Mn(OH)2
下列说法中，错误的是( )
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为
MnO2＋2H2O＋2e－===Mn(OH)2＋2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
【拓展提升】
9．利用生活中或实验中常见的物品，根据氧化还原反应知识和电化学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：
(1)实验原理：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)实验原理：电极(______、______)、________、________、稀硫酸、耳机(或者电流计)。
(请在空格中填写所缺的实验用品)
(3)实验装置(如右图)。
(4)原电池设计及注意的问题：
①按如图所示连接好实验仪器，注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出，如果没有，可
将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意：接触的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一个电极上的)，这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原
因是：在原电池中，由化学能转化为________，在耳机中又由________转化为声音这种
能量。
②如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的________极，电极反应是
________________________________________________________________________，
发生了________反应。
10．人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学
技术发展中，电池发挥着越来越重要的作用，如在宇宙飞船、人造卫星、空间电视转播
站、飞机、轮船、电脑、收音机、照相机、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各
样的电池，同时废弃的电池随便丢弃也会对环境造成污染。请根据题中提供的信息，回
答下列问题：
(1)电子表和电子计算器中所用的是纽扣式微型银锌电池，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液，工作时电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。
①工作时电流从________极流向________极(填“Ag2O”或“Zn”)。
②电极反应式：正极______________________________________________，
负极：_______________________________________________________________。
③工作时电池正极区的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是H2＋NiO(OH) Ni(OH)2。
电池放电时，负极是____________，负极的电极反应式为_________，正极的电极反应式为___________，正极附近溶液的pH如何变化？______________。
【参考答案】
1．B [锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流由铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池的实质即化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确。]
2．D [由负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应或根据原电池的形成条件，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活泼的一极为正极可判断出①错②对。在外电路，电子从负极流向正极，故③不正确。长时间连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，且MnO2不断吸收H2而产生H2O，糊状物也越来越稀，故其容易流出而腐蚀用电器。]
3．B [A项，a极通H2为负极，电极反应应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，发生氧化反应；B项，b极通O2为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项不正确；C项，正负极电极反应式相加得总反应为2H2＋O2===2H2O；D项，氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。]
4．C [根据方程式：
＋O2＋2H2SO4===2SO4＋2H2O
原电池中失电子的物质为负极，所以Pb为负极，PbO2为正极。又因负极Pb－2e－===Pb2＋进入溶液，溶液中SO也向Pb极移动，生成难溶的PbSO4，所以电解质溶液密度不断减小。由于H＋的物质的量浓度不断减小，pH值不断增大。综上分析得出答案为C。]
5．B [从题给氧化还原反应方程式分析可知：铜被氧化，作原电池的负极，X为正极，电极材料是比铜不活泼的导体，A正确；Ag＋在X电极上被还原，则电解质溶液提供Ag＋，B项错误，D项正确；外电路中铜失去电子，流向X电极，C项正确。]
6．C
7．A [锌片、铜片和稀硫酸构成原电池时，锌为负极，铜为正极，负极锌片溶解，正极析出H2；根据电子守恒原理，溶解1 mol锌，就有2 mol电子转移，则析出的H2为1 mol，A项正确；溶解的锌和析出的H2物质的量相等，但质量不相等，B项不正确；溶解的锌和析出的H2质量比应为65∶2，C项不正确；H＋得电子变成H2，H2SO4被消耗，溶液pH变大，D项不正确。]
8．C
9．(2)铁钉或铁条 铜片(其他合理答案也可) 烧杯 导线
(4)①电能 电能 ②负 Fe－2e－===Fe2＋
氧化
解析 根据电池反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑可知，正极为不比铁活泼的金属或非金属导体。耳机发出声音是电能转化为声音。 由于铁为负极，应连接电流计的负极。
10．(1)①Ag2O Zn
②Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2
③增大
(2)H2 H2－e－＋OH－===H2O
NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－
增大
放电
充电第二章 第二节 化学能与电能（1）
化学能与电能的相互转化
【学习目标】
1.掌握原电池的工作原理、能写出电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及工作原理。
【学习重点】原电池的工作原理。
【学习难点】原电池的工作原理。
【预备知识】
1.在化学反应中，物质中化学能的变化通常表现为的 变化，即 转化为 。
2.金属活动性顺序表
3.在氧化还原反应中：氧化剂 电子，发生 反应，还原剂 电子，氧化还原反应本质 。
【自主学习】
1.直接从自然界取得的能源称为 ，如 、 、 、 、 等。经过加工、转换得到的能源称为 如 、 等。
2.化学能与电能的相互转化
⑴间接转化
我国发电总量构成上，火力发电居首位。燃煤发电过程中的能量转化过程为 化学能 燃烧 ________能 蒸汽 ________能 发电机 ________能。
⑵直接转化------原电池
原电池是将__________能转化为_______能的装置。在原电池中氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行，使其间电子发生转移，在闭合回路下形成电流，可见原电池反应的本质是氧化还原反应。
一、原电池及其工作原理 [Cu-Zn原电池实验探究] 实验2－4
现 象
铜片插入稀硫酸 铜片表面
锌片插入稀硫酸 锌片表面
铜片和锌片连接在一起插入稀硫酸 铜片表面 锌片表面
铜片和锌片之间连一电流表 铜片表面 锌片表面 电流表指针
以Cu-Zn原电池为例，分析原电池的工作原理：
电极 电极材料 电极反应 反应类型 电子流向 电流方向
负极
正极
1.原电池是把 转变为 的装置。
2.组成原电池的条件：
①
②
③
④
[思考]⑴以下装置不能形成原电池的是 。
⑵在铜、锌和稀硫酸构成的原电池中，溶液的PH值如何变化？硫酸根离子的浓度呢？
3.原电池的电极判断
(1)负极总是_______电子，化合价______，发生______反应；
正极总是_______电子，化合价______，发生______反应。
(2)电子流出的一极是__________，电子流入的一极是__________；
(3)一般活泼的金属为________，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为________。
4.化学电池的反应本质：
【概括·整合】
【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
【基础达标】
1．对于原电池的电极名称叙述有错误的是( )
A．发生氧化反应的为负极
B．正极为电子流入的一极
C．比较不活泼的金属为负极
D．电流的方向由正极到负极
2．下面是四个化学反应，你认为理论上不可用于设计原电池的化学反应是( )
A．Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag
B．Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O
C．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4
D．C＋CO22CO
3．茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中( )
①铝合金是正极 ②铝合金是负极 ③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A．②③ B．②④ C．①② D．①④
4．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是( )
5.
如图所示，两电极一为碳棒，一为铁片，若电流表的指针发生偏转，且a极上有大量气
泡生成，则以下叙述正确的是( )
A．a为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸
B．b为负极，是铁片，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C．a为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸
D．b为正极，是碳棒，烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
练方法技巧——原电池正、负极及电极反应的判断
6．镍镉(Ni Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
由此可知，该电池放电时的负极材料是( )
A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH)
7．据报道，美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的铅蓄电池，锌电池具有容量大、
污染少等优点，其电池反应为2Zn＋O2===2ZnO，其原料为锌粉、电解液和空气。则下
列叙述正确的是( )
A．锌为正极，空气进入负极
B．负极反应为Zn－2e－===Zn2＋
C．正极发生氧化反应
D．电解液是酸溶液
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
【拓展提升】
8．有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝
片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1 H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1
的NaOH溶液中，如下图所示。
(1)写出甲池中正极的电极反应式：
正极：____________________________________________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：
负极：________________________________________________________________。
总反应的离子方程式：______________________________________________。
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金
属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出
________活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验，可得到如下哪些正确结论？( )
A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动顺序表已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序表判断原电池中的正负极”这种
做法________(可靠或不可靠)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实
验方案_________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(如可靠，此空可不填)。
【参考答案】
1．C [原电池中相对活泼的金属为负极，不活泼的为正极，C项错误；负极发生氧化反应，正极发生还原反应，A项正确；原电池工作时，外电路中电子由负极流出，由正极流入，电流方向与电子流动方向相反，B、D项正确。]
2．D [D是吸热的氧化还原反应，反应过程中吸收能量，不能设计为原电池。]
3．A [分析航标灯的电源结构，活泼金属铝合金作负极，相对不活泼金属Pt Fe合金作正极，电解液是海水；铝合金作负极发生的是氧化反应，故①④错误，②③正确。]
4．A [由题给装置图知，A、B、C形成原电池，由于金属活动顺序表中Cu、Ag排在H的后面，而Zn排在H的前面，故A中有气体产生。]
5．C [Fe、C形成的原电池中，负极铁失去电子，变成＋2价的亚铁离子，由于a极上有大量气泡生成，所以正极(C)电极反应：2H＋＋2e－===H2↑，a为正极，是碳棒；b为负极，是铁片；电解质溶液为硫酸。]
6．C [根据镍镉可充电电池放电的反应原理Cd＋2NiO(OH)＋2H2O===Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，Cd被氧化生成Cd(OH)2，NiO(OH)被还原生成Ni(OH)2，即Cd发生氧化反应，是失去电子的物质，NiO(OH)发生还原反应，是得到电子的物质，所以，Cd为负极，NiO(OH)为正极，即电池的负极材料是Cd，C项正确。]
7．B [根据电池反应2Zn＋O2===2ZnO判断，锌为负极，负极反应为Zn－2e－===Zn2＋，所以A不正确，B正确；正极发生还原反应，所以C不正确；电解液若为强酸，将与锌发生化学反应，而不是O2与锌反应，所以D不正确。]
8．(1)2H＋＋2e－===H2↑
(2)2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)Mg Al (4)AD
(5)不可靠 将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池。利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极
解析 甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。但是由于Al与碱的反应是一特例，不可作为判断金属性强弱的依据。所以判断一个原电池的正负极应依据实验事实。
离子
离子
反应
正极
负极
电子，沿导线传递，有 产生，
电解质溶液
反应
充电
放电
