化学 必修 第二册(苏教)
热点一 化学反应速率和限度图像分析
1.看图像
(1)看面,弄清楚横、纵坐标所表示的含义。
(2)看线,弄清楚线的走向和变化趋势。
(3)看点,弄清楚曲线上点的含义,特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等。
(4)看辅助线,作横轴或纵轴的垂线(如等温线、等压线、平衡线等)。
(5)看量的变化,弄清楚是物质的量的变化还是浓度的变化。
2.想规律
如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系,各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系,外界条件的改变对化学反应速率的影响规律。
3.做判断
利用有关规律,结合图像,通过对比分析,做出正确判断。
一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断正确的是( )
A.该反应的化学方程式为2B +C??6A+2D
B.0~1 s内,v(A)=v(C)
C.0~6 s内,B的平均反应速率为0.05 mol·(L·s)-1
D.0~6 s内,各物质的平均反应速率相等
1.在溶液中可进行反应A+B??C+D,其中A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的图像(0~t1、t1~t2、t2~t3各段时间相同)。下列说法不正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.反应速率最大的时间段是t1~t2
C.四个时间段内生成C的量最多的是t1~t2
D.反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响
2.在某容积为2 L的密闭容器中,A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应,其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.前2 min内,v(A)=0.2 mol·L-1·min-1
B.在2 min时,图像发生改变的原因只可能是增加压强
C.其他条件不变,4 min时体系的压强不再发生变化
D.增加气体D的浓度,A的反应速率随之降低
热点二 新情境下原电池原理的多角度考查
1.原电池电极反应式的书写方法
(1)负极反应式的书写
若负极材料本身被氧化,要考虑金属失去电子生成的阳离子是否与电解质溶液发生反应。
①金属电极失去电子生成的金属阳离子不与电解质溶液反应:M-ne-===Mn+。
②金属电极失去电子生成的金属阳离子与电解质溶液反应:将金属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起。如铅蓄电池的负极反应式为Pb-2e-+SO===PbSO4。
若负极材料本身不参与反应,如燃料电池,在书写电极反应式时,要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液的反应叠加在一起写。如氢氧燃料电池(KOH溶液为电解质溶液)的负极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O。
(2)正极反应式的书写
首先要判断在正极发生还原反应的物质。
若负极金属与电解质溶液能发生反应,则在正极上电解质溶液中氧化性强的离子被还原。如锌、铜、稀硫酸组成的原电池,锌能与稀硫酸反应,正极反应式为2H++2e-===H2↑。若电解质溶液为CuSO4溶液,则正极反应式为Cu2++2e-===Cu。
若负极金属与电解质溶液不发生反应,则在正极上被还原的物质是溶解在电解质溶液中的O2。例如铁、铜、氢氧化钠溶液组成的原电池,Fe与NaOH溶液不反应,正极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-。
若反应产物与电解质溶液反应,要写相应的叠加式。
2.电化学反应中的计算
无论是原电池还是电解池,从本质上讲都是氧化还原反应,而氧化还原反应的本质是电子的转移,所以对于电化学反应的计算,关键是抓住得失电子守恒。
3.原电池常见考查角度
(1)根据原电池原理判断电池的正、负极及电子(或电流)流动方向。
(2)分别书写正、负极电极反应式并分析两极可能产生的现象。
(3)根据电极反应式判断电解质溶液的pH变化和离子迁移方向。
某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是( )
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
C.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
D.H+由a极通过固体酸膜传递到b极
3.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A.b极发生氧化反应
B.a极为该电池的正极
C.放电时,电流从a极经过负载流向b极
D.a极的电极反应式:N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O
4.一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.电池的正极反应为H2O2+2e-===2OH-
B.电池放电时Na+从a极区移向b极区
C.电子从电极b经外电路流向电极a
D.b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用
1化学 必修 第二册(苏教)
热点一 化学反应速率和限度图像分析
1.看图像
(1)看面,弄清楚横、纵坐标所表示的含义。
(2)看线,弄清楚线的走向和变化趋势。
(3)看点,弄清楚曲线上点的含义,特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等。
(4)看辅助线,作横轴或纵轴的垂线(如等温线、等压线、平衡线等)。
(5)看量的变化,弄清楚是物质的量的变化还是浓度的变化。
2.想规律
如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系,各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系,外界条件的改变对化学反应速率的影响规律。
3.做判断
利用有关规律,结合图像,通过对比分析,做出正确判断。
一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断正确的是( )
A.该反应的化学方程式为2B +C??6A+2D
B.0~1 s内,v(A)=v(C)
C.0~6 s内,B的平均反应速率为0.05 mol·(L·s)-1
D.0~6 s内,各物质的平均反应速率相等
[解析] 由相同时间内的同一反应中,各物质的物质的量变化量之比等于相应的化学计量数之比知,Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(A)∶Δn(D)=3∶4∶6∶2,故该反应的化学方程式为3B+4C??6A+2D,A错误;由反应速率之比等于各物质的化学计量数之比可知,B、D错误。
[答案] C
1.在溶液中可进行反应A+B??C+D,其中A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的图像(0~t1、t1~t2、t2~t3各段时间相同)。下列说法不正确的是( )
A.该反应是吸热反应
B.反应速率最大的时间段是t1~t2
C.四个时间段内生成C的量最多的是t1~t2
D.反应速率后来减慢主要是受反应物浓度变化的影响
答案:A
解析:随着反应的进行,反应物浓度减小,正反应速率有减小趋势,根据图像可知,反应生成C的速率先增大后减小,则该反应是放热反应,放出热量使温度升高,开始时反应生成C的速率增大,A错误。
2.在某容积为2 L的密闭容器中,A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应,其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.前2 min内,v(A)=0.2 mol·L-1·min-1
B.在2 min时,图像发生改变的原因只可能是增加压强
C.其他条件不变,4 min时体系的压强不再发生变化
D.增加气体D的浓度,A的反应速率随之降低
答案:C
解析:从前2 min看,A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol,且A、B的物质的量减少,应为反应物;C、D的物质的量增加,应为生成物。故反应方程式为4A(g)+5B(g)??6C(g)+4D(g)。A项,前2 min内,v(A)==0.1 mol·L-1·min-1;B项,从图像看,2~3 min时的图像斜率变大,说明化学反应速率变快,增大压强、升高温度、加入催化剂等均可;D项,增加生成物D的浓度,A的浓度随之增大,故A的反应速率随之加快。
热点二 新情境下原电池原理的多角度考查
1.原电池电极反应式的书写方法
(1)负极反应式的书写
若负极材料本身被氧化,要考虑金属失去电子生成的阳离子是否与电解质溶液发生反应。
①金属电极失去电子生成的金属阳离子不与电解质溶液反应:M-ne-===Mn+。
②金属电极失去电子生成的金属阳离子与电解质溶液反应:将金属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起。如铅蓄电池的负极反应式为Pb-2e-+SO===PbSO4。
若负极材料本身不参与反应,如燃料电池,在书写电极反应式时,要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液的反应叠加在一起写。如氢氧燃料电池(KOH溶液为电解质溶液)的负极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O。
(2)正极反应式的书写
首先要判断在正极发生还原反应的物质。
若负极金属与电解质溶液能发生反应,则在正极上电解质溶液中氧化性强的离子被还原。如锌、铜、稀硫酸组成的原电池,锌能与稀硫酸反应,正极反应式为2H++2e-===H2↑。若电解质溶液为CuSO4溶液,则正极反应式为Cu2++2e-===Cu。
若负极金属与电解质溶液不发生反应,则在正极上被还原的物质是溶解在电解质溶液中的O2。例如铁、铜、氢氧化钠溶液组成的原电池,Fe与NaOH溶液不反应,正极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-。
若反应产物与电解质溶液反应,要写相应的叠加式。
2.电化学反应中的计算
无论是原电池还是电解池,从本质上讲都是氧化还原反应,而氧化还原反应的本质是电子的转移,所以对于电化学反应的计算,关键是抓住得失电子守恒。
3.原电池常见考查角度
(1)根据原电池原理判断电池的正、负极及电子(或电流)流动方向。
(2)分别书写正、负极电极反应式并分析两极可能产生的现象。
(3)根据电极反应式判断电解质溶液的pH变化和离子迁移方向。
某固体酸燃料电池以NaHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示,电池总反应可表示为2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是( )
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
C.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
D.H+由a极通过固体酸膜传递到b极
[解析] 根据电池总反应可知,通入氢气的一极为电池的负极,发生氧化反应:H2-2e-===2H+,通入氧气的一极为电池的正极,发生还原反应:O2+4e-+4H+===2H2O。电子由负极经外电路流向正极,即由a极经外电路流向b极,A错误;每转移0.1 mol电子,消耗0.05 mol的H2,标准状况下的体积为1.12 L,但选项中没有说明是否为标准状况,则气体的体积不一定为1.12 L,B错误;由上述分析可知,C错误;a极上氢气失电子生成H+,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸膜传递到b极,D正确。
[答案] D
3.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是( )
A.b极发生氧化反应
B.a极为该电池的正极
C.放电时,电流从a极经过负载流向b极
D.a极的电极反应式:N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O
答案:D
解析:该燃料电池中,通入空气的电极b为正极,正极上氧气得电子发生还原反应,A错误;a极为该电池的负极,B错误;放电时,电流从b极经过负载流向a极,C错误。
4.一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.电池的正极反应为H2O2+2e-===2OH-
B.电池放电时Na+从a极区移向b极区
C.电子从电极b经外电路流向电极a
D.b极室的输出液经处理后可输入a极室循环利用
答案:C
1