电化学基础重难点专题突破
[学习目标定位] 1.会判断原电池的正、负极。2.会正确书写原电池的电极反应式。3.会正确区分判断原电池和电解池。4.熟知电解的规律及其应用。
一图解原电池正、负极的判断方法
原电池中电极的判断角度如下所示：
特别提示判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高、发生氧化反应的一极为负极，化合价降低、发生还原反应的一极为正极。
【例1】甲、乙两位学生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－1H2SO4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)如果甲、乙同学均认为若构成原电池的电极材料都是金属，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________的活动性更强，而乙会判断出________的活动性更强。(填元素符号)
(2)由此实验，可得到哪些正确的结论？________(填字母)。
A.利用原电池反应判断金属活动性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性顺序表已过时，已没有实用价值
D.该实验说明化学研究的对象复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
(3)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法
________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正、负极的可行的实验方案：______________________________________(如可靠，此空可不填)。
解析本题采用相同金属材料和不同电解质溶液进行原电池反应，并得出有关结论。解题时，应首先分析并写出两个原电池的电极反应式，可以发现，在NaOH溶液作电解质溶液的装置中，镁片不与碱反应，无法失去电子作负极，负极应该是铝片，从而进一步确定原电池反应都是自发进行的氧化还原反应。在确定“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法不可靠之后，要设计可行方案，就必须根据氧化还原反应的实质(有电子得失)，结合实验装置，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子的流动方向，再确定原电池的正、负极。
答案(1)Mg Al(2)AD
(3)不可靠将两种金属连上电流表后插入电解质溶液中，构成原电池，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子的流动方向，由此确定原电池的正、负极
二原电池电极反应式的书写规律和方法
1.根据装置书写电极反应式
(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池正、负极上的反应物，并标出相同数目电子的得失。
(2)负极反应式的书写
①首先判断在正极发生反应的物质：当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。
②然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。
③燃料电池的正极反应式
电解质是碱性或中性溶液：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，
电解质是酸性溶液：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
(4)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2.根据总反应式书写电极反应式
如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式即得结果。
以2H2＋O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下：
(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2 mol H2失掉4 mol电子，初步确定负极反应式为2H2－4e－===4H＋。
(2)根据电解质溶液为碱性，与H＋不能大量共存，反应生成水，推出OH－应写入负极反应式中，故负极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O。
(3)用总反应式2H2＋O2===2H2O减去负极反应式得正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
3.可充电电池电极反应式的书写
在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池。
(1)原电池的负极发生氧化反应，对应元素化合价升高。
(2)原电池的正极发生还原反应，对应元素化合价降低。
【例2】氢氧燃料电池的工作原理如下图所示。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。试回答下列问题：
(1)酸式电池的电极反应：
负极：_____________________________________________________________________，
正极：_____________________________________________________________________；
电池总反应：_______________________________________________________________；
电解质溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)碱式电池的电极反应：
负极：_____________________________________________________________________，
正极：_____________________________________________________________________；
电池总反应：_______________________________________________________________；
电解质溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
解析燃料电池所用的介质(电解质溶液或相当于电解质溶液)不同，相应的电极反应就不同；但无论如何书写，两电极反应相叠加始终等于燃料的燃烧反应。这也是验证电极反应是否正确的一种方法。
(1)正极上，O2得电子变为O2－，溶液中O2－不能单独存在，酸性条件下与H＋结合生成H2O；负极上，H2失电子变为H＋，H＋进入电解质溶液。电池总反应为H2在O2中燃烧的反应，由于有水生成，溶液将逐渐变稀，故pH变大。
(2)正极上，O2得电子变为O2－，溶液中O2－不能单独存在，碱性条件下与H2O分子结合生成OH －；负极上，H
失电子变为H＋，碱性条件下H＋不能大量存在，与OH－结合生成水。电池总反应
2
也是H2在O2中的燃烧反应。同样，由于有水生成，c(OH－)变小，pH变小。
答案(1)2H2－4e－===4H＋O2＋4e－＋4H＋===2H2O2H2＋O2===2H2O变大
(2)2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋4e－＋2H2O===4OH－2H2＋O2===2H2O变小
理解感悟书写电极反应式时，一是要注意电解质溶液是否参与反应；二是根据得失电子守恒将正、负极反应式相加得出总反应方程式；三是结合总反应方程式分析pH变化。
三原电池和电解池的比较与判断
1.原电池和电解池的比较
负极正极阴极阳极
(1)先分析有无外接电源，无外接电源的可能为原电池，然后用原电池的构成条件判断确定。 (2)有外接电源的为电解池。其中，当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同时，则为电镀池；其余情况为电解池。
【例3】 根据下列四种电化学装置图，回答下列问题：
(1)装置名称：
A________，B________，C________，D________。 (2)装置A 中Fe 是______极，Zn 是______极； 装置D 中Fe 是______极，C 是______极。 (3)写出各电极反应式：
(4)装置B 、C 。
答案 (1)电镀池 电解池 原电池 原电池 (2)阴 阳 负 正
(3)A ：Zn －2e －
===Zn 2＋
Zn 2
＋
＋2e －
===Zn B ：Fe －2e －
===Fe 2＋
2H ＋
＋2e －
===H 2↑ C ：Fe －2e －
===Fe 2＋
2H ＋
＋2e
－
===H 2↑ D ：Fe －2e －
===Fe 2＋
O 2＋2H 2O ＋4e －
===4OH －
(4)B>C
四 电解规律及其应用
1.电解池中电极反应式的书写规律
电解池中电极反应式的书写关键是掌握离子的放电顺序。
(1)阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag ＋
>Fe 3＋
>Cu 2＋
>H ＋
>Pb 2＋
>Sn 2＋
>Fe 2＋
>Zn 2＋
，要注
意金属活动性顺序表中Al 及Al 前面的金属离子在溶液中不放电。
(2)阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除Pt 、Au 之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt 、Au 或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S 2－
>I －
>Br －
>Cl －
>OH －
>含氧酸根。
(3)特别注意：书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解NaOH 溶液，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH －
－4e －
===2H 2O ＋O 2↑，阴极发生还原反应，电极反应式为2H ＋
＋2e －
===H 2↑，总反应式表示为2H 2O=====电解
2H 2↑＋O 2↑。 2.用惰性电极电解酸、碱、盐溶液的规律
3.电解原理的应用
(1)氯碱工业：电解饱和食盐水制取NaOH 、Cl 2和H 2，并以它们为原料生产一系列化工产品。
(2)电镀如图所示(铁片上镀银)：
待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。 (3)电解精炼铜如图所示：
用纯铜板作阴极，粗铜板(含Zn 、Fe 、Ni 、Ag 、Au 等杂质)作阳极，CuSO 4溶液或CuCl 2溶液作电解液。 (4)电冶金
2NaCl(熔融)=====电解
2Na ＋Cl 2↑ 2Al 2O 3(熔融)=====电解
Na 3
AlF
6
4Al ＋3O 2↑ 【例4】 下图是一个用铂丝作电极电解稀MgSO 4溶液的装置，电解液中加有中性红色指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH 变色范围：6.8～8.0，酸性—红色，碱性—黄色)
回答下列问题：
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是______________(填编号)。 ①A 极附近溶液由红变黄 ②B 极附近溶液由红变黄 ③A 极附近溶液不变色 ④B 极附近溶液
不变色
(2)写出A 极发生反应的反应式：________________________________。 (3)写出B 极发生反应的反应式：_________________________________。
(4)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是____________。
解析 电解MgSO 4溶液，阴极(A 极)上H ＋
放电生成H 2，同时c (OH －
)增大，生成Mg(OH)2，溶液变黄色；阳极(B 极)上OH －
放电生成O 2，同时c (H ＋
)增大，生成H 2SO 4，溶液仍保持红色；将电解液倒入烧杯内，则Mg(OH)2与H 2SO 4混合而导致沉淀溶解，且溶液恢复红色。 答案 (1)①④
(2)2H ＋
＋2e －
===H 2↑(或2H 2O ＋2e －
===2OH －
＋H 2↑)、Mg 2＋
＋2OH －
===Mg(OH)2↓
(3)4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑(或2H 2O －4e －===4H ＋
＋O 2↑) (4)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)
理解感悟 MgSO 4与Na 2SO 4溶液的电解既相似又相异——电极反应相同而实验现象和电解总反应不同；同理，MgCl 2与NaCl 溶液的电解既相似又相异——MgCl 2溶液电解反应的离子方程式为Mg 2＋
＋2Cl －
＋2H 2O=====电解
Mg(OH)2↓＋H 2↑＋Cl 2↑，而NaBr 、KI 的电解反应与NaCl 是类
似的。
【例5】 金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe 2＋
)( ) A.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni 2＋ ＋2e － ===Ni B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.当转移0.5N A 个电子时阳极溶解0.25 mol 镍 D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt 解析 Zn 、Fe 比Ni 更活泼，Zn 、Fe 、Ni 在阳极发生氧化反应，溶解成Zn 2＋ 、Fe 2＋ 、Ni 2＋ ，阴 极上只析出Ni 。当转移0.5N A 个电子时，阳极溶解的Zn 、Fe 、Ni 共0.25 mol ，阴极生成的Ni 为0.25 mol ，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，A 、B 、C 项均错；Cu 、Pt 不如Ni 活泼，在阳极沉积而形成阳极泥，D 项正确。 答案 D 本章复习课 1．下列叙述不正确的是( ) A ．铁表面镀锌，铁作阳极 B ．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C ．钢铁吸氧腐蚀的正极反应式：O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH － D ．工业上电解饱和食盐水的阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑ 答案 A 解析 铁表面镀锌，铁应作阴极而锌作阳极，A 错误；锌比铁活泼，在船底镶嵌锌块，可有效防护船体被腐蚀；钢铁的吸氧腐蚀中正极上O 2得到e －被还原；工业电解饱和食盐水的反应中阳极上Cl －失去e －被氧化，故B 、C 、D 均正确。 2．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是( ) A ．a 中铁钉附近呈现红色 B ．b 中铁钉上发生还原反应 C ．a 中铜丝上发生氧化反应 D ．b 中铝条附近有气泡产生 答案 B 解析 依据原电池原理分析可知：a 中铁钉作负极，发生氧化反应，铜丝作正极，发生O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －的还原反应，可知A 、C 错误；b 中铁钉作正极，发生O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －的还原反应，而铝条发生氧化反应，不会冒气泡，B 正确、D 错误。 3．摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应式为2CH 3OH ＋3O 2＋4OH －2CO 2－ 3＋6H 2O ，则下列有关 说法错误的是( ) A ．放电时CH 3OH 参与反应的电极为正极 B ．充电时电解质溶液的pH 逐渐增大 C ．放电时负极的电极反应式为CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O 放电 充电 人教版选修4第一章《化学反应与能量变化》测试题（A卷） （45分钟，100分） 一、单项选择题（每小题4分，共60分） 1．下列措施不能达到节能减排目的的是（） A．利用太阳能制氢燃料B．用家用汽车代替公交车 C．利用潮汐能发电D．用节能灯代替白炽灯 2. 未来氢气将作为新能源的优点的是（） ①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境 ③氢气是一种再生能源④燃烧时放出大量热量 A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④ 3．下列变化过程，属于放热反应的是（） ①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③浓H2SO4稀释 ④固体NaOH溶于水⑤ H2在Cl2中燃烧⑥弱酸电离 A、②③④⑤ B、②③④ C、②⑤ D、①③⑤ 4．下列对化学反应的认识错误的是（） A．一定有化学键的变化B．一定会产生新的物质 C．一定有物质状态的变化D．一定伴随着能量的变化 5．25℃、101 kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是（） A．2H2(g)+O2(g) == 2H2O(1) △H＝―285.8kJ／mol B．2H2(g)+ O2(g) == 2H2O(1) △H＝+571.6 kJ／mol C．2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) △H＝―571.6 kJ／mol D．H2(g)+1/2O2(g) == H2O(1) △H＝―285.8kJ／mol 6．热化学方程式C(s)＋H2O(g) ==CO(g)＋H2(g)；△H ＝+131.3kJ/mol表示（）A．碳和水反应吸收131.3kJ能量 B．1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气，并吸收131.3kJ热量 C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ 7．已知25℃、101kPa条件下： 4Al (s) + 3O2 (g) == 2Al2O3 (s) △H = -2834.9 kJ·mol-1 4Al (s) +2O3 (g) ==2Al2O3 (s) △H = -3119.91 kJ·mol-1 由此得出的结论正确的是（） A．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为吸热反应 B．等质量的O2比O3能量低，由O2变O3为放热反应 高二化学期末考试第二章复习检测题 一、选择题 1．下列说法中正确的是（） A．NH4NO3溶于水吸热，说明其溶于水不是自发过程 B．常温下，反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)为熵增加的反应，可以自发进行 C．熵增加且放热的反应一定是自发反应 D．非自发反应在任何条件下都不能实现 2．下列反应符合右图p-υ变化曲线的是（） A．H 2(g)+I2(g)2HI(g) B．3NO 2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g) C．4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) D．CO 2(g)+C(s)2CO(g) 3．对于反应A(g)+3B(g)2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是（） A．v(A)=0.01mol/(L s) B．v(B)=0.02 mol/(L s) C．v(B)=0.6mol/(L min) D．v(C)=1.0mol/(L min) 4．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是（） A．100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率 C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢5．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（） A．黄绿色的氯水光照后颜色变浅 B．在SO2氧化为SO3的过程中使用催化剂 C．由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅 D．在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去 6．某温度时,N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K=a，则此温度下NH 3(g)3/2H2(g)+1/2N2(g)的平衡常数为（）A．a1/2B．a-1/2 C. a/2 D．a-2 7. 恒温恒压下，在容积可变的器血中，反应2NO 2（气）N2O4（气）达到平衡后，再向 容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数 A 不变 B 增大 C 减小 D 无法判断 高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 人教版化学高二选修4第二章 第二节影响化学反应速率的因素同步练习 一、选择题 1．下列关于催化剂的说法，正确的是（） A．催化剂能使不起反应的物质发生反应 B．在化学反应前后催化剂性质和质量都不改变 C．催化剂能改变化学反应速率 D．在化学反应过程中，催化剂能提高转化率 答案：C 解析：解答：A、催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，但不能使不起反应的物质发生反应，故A错误； B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质（而不是性质）不变，故B错误； C、催化剂能加快或减慢化学反应速率，即催化剂能改变化学反应速率，故C正确． D、催化剂能加快或减慢化学反应速率，但是催化剂对化学平衡状态无影响，不能提高转化率，故D错误．所以选C． 分析：本题考查对催化剂概念的理解，掌握催化剂的特征（“一变二不变”）是正确解答本题的关键． 2．2007年诺贝尔化学奖得主﹣﹣德国科学家格哈德?埃特尔通过对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究，发明了汽车尾气净化装置．净化装置中的催化转化器，可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化为无害的物质，有效降低尾气对环境的危害．下列有关说法不正确的是（） A．催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化 B．铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果 C．在铂催化下，NO、NO2可被CO还原成N2 D．碳氢化合物在铂催化下，被CO直接氧化成CO2和H2O 答案：D 解析：解答：A．根据题意知，催化转化器中的铂催化剂是正催化剂，可加快CO氧化，从而降低尾气的危害，故A正确； B．反应物的接触面积越大，反应速率越大，把铂表面做成蜂窝状是为了增大反应物的接触面积，更有利于提高催化效果，故B正确； C．根据题意知，在铂催化下，NO、NO2可被CO 还原成无害物质N2，故C正确；D．使用铂催化下，可以提高反应速率，但是不会提高碳氢化合物的转化率，故D错误；所以选D． 分析：本题以汽车尾气净化装置为载体考查了氮的氧化物及其对环境的影响，明确反应原理是解本题关键，注意催化剂只能改变反应速率但不影响平衡影响． 3．对于可逆反应mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g），若其它条件都不变，探究催化剂对反应的影响，可得到如下两种v﹣t图象．下列判断正确的是（） A．b1＞b2，t1＞t2 B．两图中阴影部分面积一定相等 C．A的平衡转化率（Ⅱ）大于（Ⅰ）中A的转化率 D．若m+n＜p+q，则压强变化对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度大 答案：B 解析：解答：A．加入催化剂可以加快反应速率，缩短反应时间，故b1＜b2，t1＞t2，故A 错误； B．阴影面积为反应物浓度的变化，催化剂不影响平衡移动，所以两图中阴影部分面积相等，故B正确； C．催化剂不影响平衡移动，其他条件不变的情况下，的平衡转化率（Ⅱ）等于（Ⅰ）中A 的转化率，故C错误； 电化学基础知识归纳（含部分扩展内容）（珍藏版） 特点：电池总反应一般为自发的氧化还原反应，且为放热反应（△H<0）；原电池可将化学能转化为电能 电极负极：一般相对活泼的金属溶解（还原剂失电子，发生氧化反应） 正极：电极本身不参加反应，一般是电解质中的离子得电子（也可能是氧气等氧化剂），发生还原反应 原电池原理电子流向：负极经导线到正极 电流方向：外电路中，正极到负极;内电路中，负极到正极 电解质中离子走向：阴离子移向负极，阳离子移向正极 原电池原理的应用：制成化学电源（实用原电池）;金属防腐（被保护金属作正极）;提高化学反应速率；判断金属活性强弱 一次电池负极：还原剂失电子生成氧化产物（失电子的氧化反应） 正极：氧化剂得电子生成还原产物（得电子的还原反应） 放电：与一次电池相同 二次电池规则：正极接外接电源正极，作阳极;负极接外接电源负极，作阴极（正接正，负接负） 充电阳极：原来的正极反应式反向书写（失电子的氧化反应） 原电池阴极：原来的负极反应式反向书写（得电子的还原反应） 化学电源电极本身不参与反应（一般用多孔电极吸附反应物），总反应相当于燃烧反应 负极：可燃物（如氢气、甲烷、甲醇等）失电子被氧化（注意电解质的酸碱性） 电极反应正极：O得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质：O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质：O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物（传导氧离子）：O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜（传导氢离子）：O+4e-+4H+==2H O 22 特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠，铝作负极;铜、铝、浓硝酸，铜作负极;铜、铁、浓硝酸，铜作负极，等 特点：电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应；可将电能转化为化学能 活性电极：阳极溶解（优先），金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电，失电子被氧化，发生氧化反应 （接电源正极）（石墨、铂等）常用放电顺序是：Cl->OH->高价态含氧酸根（还原性顺序）， 发生氧化反应，相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应，阳离子放电，得电子被还原，发生还原反应 （接电源负极）常用放电顺序是：Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子（氧化性顺序）， 相应产生银、铜、氢气 电流方向：正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向：负极到阴极，阳极到正极(电解质溶液中无电子流动，是阴阳离子在定向移动） 离子流向：阴离子移向阳极（阴离子放电），阳离子移向阴极（阳离子放电） 常见电极反应式阳极：2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+（OH-来自水时适用） 22222 电解池阴极：Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-（H+来自水时适用） 222 电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水（放氢生碱型）：活泼金属的无氧酸盐，如：NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础：电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页 化学选修4化学反应与原理知识点详解 一、本模块内容的特点 1.理论性、规律性强 2.定量 3.知识的综合性强 4.知识的内容较深 二、本模块内容详细分析 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。反应热可以分为（燃烧热、中和热、溶解热）2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号：△H.单位：kJ/mol ，即：恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH表示，单位都是kJ/mol。 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 也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量—反应物所具有的总能量=反应物的总键能—生成物的总键能=反应物的活化能—生成物的活化能 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰（氧化钙）和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③条件一般是加热或高温的反应 ☆区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。 4.能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定，能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态 6.常温是指25，101.标况是指0,101. 7.比较△H时必须连同符号一起比较。 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，即反应热△H，△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（s,l, g分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） 第二章化学反应速率和化学平衡测评卷(B卷) (时间：90分钟满分：100分) 第Ⅰ卷(选择题，共45分) 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．对于A 2＋3B22AB3反应来说，以下反应速率表示反应最快的是() A．v(AB3)＝0.5 mol/(L·min) B．v(B2)＝0.6 mol/(L·min) C．v(A2)＝0.4 mol/(L·min) D．无法判断 解析：A项由v(AB3)＝0.5mol/(L·min)可推出v(A2)＝0.25 mol/(L·min)；B项由v(B2)＝0.6mol/(L·min)，可得v(A2)＝0.2 mol/(L·min)，由此可知表示反应最快的是C项。 答案：C 2．(2009·杭州高二检测)在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态() A．混合气体的压强 B．混合气体的密度 C．各气体物质的物质的量浓度 D．气体的总物质的量 解析：解题时明确平衡状态的判断标志是变量不再发生变化。特别注意A的状态为固体。由于A为固体，反应前后气体的物质的量 相等，在刚性容器中整个反应过程中压强不变，故A 、D 错；由于A 为固体，气体的质量在反应中会发生变化，直到达平衡状态，ρ＝m V ，由于V 不变，故混合气体的密度平衡前后会发生变化，不变时即达到平衡，B 对；任何物质的物质的量浓度不变均可表明达到平衡状态，C 对。 答案：BC 3．下列是4位同学在学习“化学反应速率与化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是( ) A ．化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B ．化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C ．化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D ．化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 解析：化学反应速率是研究化学反应快慢的问题，化学平衡是研究化学反应进行的程度问题。 答案：C 4．常温常压下，注射器甲中装有NO 2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U 形管连通，如图所示，打开两个止水夹，同时向外拉两注射器的活塞，且拉动的距离相等，将会看到U 形管中液面(不考虑此条件下NO 2与水的反应)( ) 第四章电化学基础 第一节原电池 原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线——正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断： （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增重或有气泡一极为正极 第二节化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池 一、一次电池 1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）：Pb＋SO 4 2-－2e-＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋SO 4 2-＋2e-＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极：PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H+＋SO 4 2- 阳极：PbSO4＋2e-＝Pb＋SO 4 2- 两式可以写成一个可逆反应：PbO2 2H2SO42PbSO4 ↓＋2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池 选修4 第一章习题 1、 据报道，某国一集团拟在太空建造巨大的激光装置，把太阳光变成激光用于分解海水制氢：↑+↑222O 2H O 2H 激光，下列说法正确 的是() ①水的分解反应是放热反应 ②氢气是一级能源 ③使用氢气作燃料有助于控制温室效应④若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可以改善生存环境 A.①② B.②③ C.①③ D.③④ 答案D 解析氢气是二级能源，其燃烧产物是H 2O,有助于控制温室效应。 2、 与我国的“神舟六号”采用液态燃料作推进剂不同，美国的航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH 4ClO 4）的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：↑+↑+↑+↑?2222442O Cl O 4H N ClO 2NH ;ΔH <0，下列对此反应的叙述 错误 的是() A.上述反应属于分解反应 B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行 C.反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能 D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用 答案D 解析该反应中高氯酸铵既作氧化剂，又作还原剂。 3 、下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热 的是() A.NH 3(g)+45O 2(g)NO(g)+4 6H 2O(g)；ΔH =-a kJ ·mol -1 B.C 6H 12O 6(s)+6O 2(g)6CO 2(g)+6H 2O(l)；ΔH =-b kJ ·mol -1 C.2CO(g)+O 2(g)2CO 2(g)； ΔH =-c kJ·mol -1 D.CH 3CH 2OH(l)+2 1O 2(g)CH 3CHO(l)+H 2O(l)；ΔH =-d kJ ·mol -1 答案B 解析根据燃烧热的定义：在101 kPa 时，1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，叫该物质的燃烧热。 A 、NO 不是稳定的化合物 B 、正确 C 、应是1mol 物质完全燃烧 D 、在101Kpa 室温下（25摄氏度）乙醛是气体 并且乙醛不是稳定的氧化物 产物应是二氧化碳和水 4、 已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ ，则乙炔燃烧的热化学方程式 正确 的是() A.2C 2H 2(g)+5O 2(g)4CO 2(g)+2H 2O(l);ΔH =-4b kJ·mol -1 B.C 2H 2(g)+2 5O 2(g)2CO 2(g)+H 2O(l); ΔH =2b kJ · mol -1 高中化学选修4第二章知识点 一、外界条件对化学反应速率的影响规律 影响化学反应速率的因素包括内因和外因。内因是指反应物本身的性质；外因包括浓度、温度、压强、催化剂、反应物颗粒大小等。这些外界条件对化学反应速率影响的规律和原理如下： 1.浓度 (1)浓度增大，单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变)，有效碰撞的几率增加，化学反应速率增大。 (2)浓度改变，可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。固体或纯液体的浓度可视为常数，它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化，但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化，故影响化学反应速率。 2.压强 改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系，有以下几种情况： 3.温度 (1)温度升高，活化分子百分数提高，分子间的碰撞频率提高，化学反应速率增大。 (2)温度升高，吸热反应和放热反应的速率都增大。实验测得，温度每升高10 ℃，化学 反应速率通常增大为原来的2～4倍。 4.催化剂 (1)催化剂对反应过程的影响通常可用下图表示(加入催化剂，B点降低)。催化剂能改变 反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率，但不影响反应的ΔH。 (2)催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到最大。 (3)对于可逆反应，催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，对化学平衡状态无影响，生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。 特别提示在分析多个因素(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时，逐一改变一个因素而保证其他因素相同，通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论，这种方法叫变量控制法。 二、化学平衡状态的特征及其判断方法 1.化学平衡状态具有的“五大特征” (1)逆：指化学平衡状态只适用于可逆反应，同一可逆反应，在同一条件下，无论反应从正反应方向开始还是从逆反应方向开始，或同时从正、逆反应方向开始，以一定的配比投入反应物或生成物，则可以达到相同的平衡状态。 (2)动：指动态平衡，即化学反应处于平衡状态时，正、逆反应并未停止，仍在进行，只是正、逆反应速率相等。 (3)等：指“v正＝v逆≠0”。即某一物质在单位时间内消耗的物质的量浓度和生成的物质的量浓度相等，也可以用不同物质的化学反应速率表示该反应的正、逆反应速率相等。 (4)定：指参加反应的各组分的含量保持不变，即各组分的浓度、质量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等均保持不变。 (5)变：指平衡移动。可逆反应的平衡状态是相对的、暂时的，当外界某一条件改变时，原平衡被破坏，化学平衡向着减弱这种改变的方向移动，在新的条件下达到新的平衡状态。 理解感悟“一定条件”、“可逆反应”是前提，“相等”是实质，“保持不变”是标志。 2.化学平衡状态判断的“四大依据” (1)对于普通可逆反应，以若各组分的物质的量、浓度不 发生变化，则反应已达到平衡状态。若用反应速率关系表示化学平衡状态，式中既要有正反应速率，又要有逆反应速率，且两者之比等于化学计量数之比，就达到化学平衡状态。 (2)对于有有色气体存在的反应体系，如2NO 2(g)N 2 O 4 (g)等，若体系的颜色不再发生 改变，则反应已达平衡状态。 (3)对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生改变的反应，如 下列各项均可说明该反应达到了平衡状态。 ①断裂1 mol N≡N键的同时生成1 mol N≡N键。 ②断裂1 mol N≡N键的同时生成3 mol H—H键。 ③断裂1 mol N≡N键的同时断裂6 mol N—H键。 ④生成1 mol N≡N键的同时生成6 mol N—H键。 特别提示(1)从反应速率的角度来判断反应是否达到平衡时，速率必须是一正一逆(不能同是v正或v逆)，且反应速率之比等于化学计量数之比。 (2)在可逆反应过程中，能发生变化的物理量(如各组分的浓度、反应物的转化率、混合气体密度、颜色、平均摩尔质量等)，若保持不变，说明可逆反应达到了平衡状态。 高二化学选修4第一章测试题 一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个正确答案） 1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A 生成物能量一定低于反应物总能量 B 放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C 依据盖斯定律，可计算某些难以直接测定的反应焓变 D 同温同压下，H2（g）＋Cl2（g）= 2HCl（g）在光照和点燃条件的△H不同 2.下列关于热化学反应的描述中正确的是 A．HCl和NaOH反应中和热△H＝－mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H＝2×(－kJ/mol B．CO(g)的燃烧热是—mol，则2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)反应的△H＝＋2×mol C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 : 3．下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是 A. CH4 ( g ) + (3/2)O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO ( g ) △H1 B. S ( s ) + (3/2)O2 ( g ) = SO3 ( s ) △H2 C. C6H12O6 ( s ) + 6O2 ( g ) = 6CO2 (g) + 6H2O ( l ) △H3 D. 2CO ( g ) + O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) △H4 4．已知：H2(g)＋F2(g) ＝2HF(g) △H＝－270 kJ／mol，下列说法正确的是 A．2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量 B．1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ C．1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ D．在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量 5．下列热化学方程式数学正确的是（△H的绝对值均正确） A．C2H5OH（l）+3O2（g）==2CO2（g）+3H2O（g）△H=－kJ/mol（燃烧热） @ B．NaOH（aq）+HCl（aq）==NaCl（aq）+H2O（l）△H= +mol（中和热） C．S（s）+O2（g）===SO2（g）△H=－mol（反应热） D．2NO2==O2+2NO △H= +mol（反应热） 6．已知常温时红磷比白磷稳定，在下列反应中： P4（白磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s) △H＝－a kJ/mol 4P（红磷，s）+5O2(g)====2P2O5(s) △H＝－b kJ/mol 若a、b均大于零，则a和b的关系为 A．a＜b B．ａ＞ｂＣ．ａ＝ｂD．无法确定 7．下图所示为实验室中完成不同的化学实验所选用的装置或进行的操作，其中没有明显错误的是 测定中和热用石灰石和稀盐酸制取 CO2 蒸馏石油 ^ 配制溶液中转移 溶液 A B C D 222 其它相关数据如下表： |H2（g）Br2（g）HBr（g） 1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ436a369 则表中a为 A．404 B．260 C．230 D．200 《 9．已知：2H2（g）+ O2(g)=2H2O(l) ΔH=－· mol-1 CH4（g）+ 2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=－890KJ· mol-1 现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l),若实验测得反应放热3695KJ， 则原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是 A．1∶1 B．1∶3 C．1∶4 D．2∶3 10 已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=－566 kJ/mol Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ 1/2O2(g) ΔH=－226 kJ/mol 根据以上热化学方程式判断，下列说法正确的是 的燃烧热为283 kJ B.右图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系 (s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g) ΔH＞－452 kJ/mol (g)与Na2O2(s)反应放出509 kJ热量时，电子转移数为×1023 ' 11. 已知298K时，合成氨反应：N2 (g ) + 3H2 ( g )2NH3 ( g ) △H ＝－kJ/mol，将此温度下的1 mol N2 和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，达到平衡时，反应放出的热量为（忽略能量损 失） A. 一定大于kJ B. 一定小于kJ C 一定等于kJ D. 不能确定 12．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是： ①CH3OH(g)＋H2O(g) = CO2(g)＋3H2(g) H = + kJ·mol－1 ②CH3OH(g)＋1/2O2(g) = CO2(g)＋2H2(g) H =－kJ·mol－1 下列说法正确的是 A．CH3OH的燃烧热小于－kJ·mol－1 B．反应①中的能量变化如右图所示 C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 第四章 电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，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。 四、教学过程 【引入】 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？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H +)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H +=Zn 2++H 2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子 讲：整个放电过程是：锌上的电子通过导线流向用电器，从铜流回原电池，形成电流，同时氢离子在正极上得到电子放出氢气，这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲：我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反，所以电流的方向是从铜到锌，在电学上我们知道电流是从正极流向负极的，所以，锌铜原电池中，正负极分别是什么？ 学生：负极（Zn）正极（Cu） 实验：我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确！ 讲：我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理，又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极，所以可表示为： 负极（Zn）：Zn－2e＝Zn2＋（氧化） 正极（Cu）：2H＋＋2e＝H2↑（还原） 讲：其中负极上发生的是氧化反应，正极上发生的是还原反应，即负氧正还。 注意：电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡 总反应是：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折：可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液，及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢？ 学生：当然能，生活中有形形色色的电池。 过渡：也就是构成原电池要具备怎样的条件？ 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极 化学选修4化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。反应热可以分为（燃烧热、中和热、溶解热） 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号：△H.单位：kJ/mol ，即：恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH表示，单位都是kJ/mol。 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 也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能(E断)-生成物的总键能（E成） ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合△ 反应（特殊：C＋CO22CO是吸热反应）④金属与水或酸的反应⑤生石灰（氧化钙）和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③水解反应☆区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。 注意：放热反应不一定需要加热，吸热反应也不一定都需要加热。 4.能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定，能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态 6.常温是指25℃，101KPa.标况是指0℃,101℃. 7.比较△H时必须连同符号一起比较。 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，即反应热△H，△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（s,l, g分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） 人教版选修4第二章《化学反应速率》测试题 一、选择题 1.下列情况下，反应速率相同的是 A．等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应 B．等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应 C．等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应 D．等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应 2.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2，经测定反应开始后的2s内氢气的平均速率：ν(H2)=0.45mol／ (L·s），则2s末NH3的浓度为 A．0.50mol／L B．0.60mol／L C．0.45mol／L D．0.55mol／L 3.下列各组实验中溶液最先变浑浊的是（） A．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水5mL，反应温度10℃ B．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水10mL，反应温度10℃ C．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水5mL，反应温度30℃ D．0.2mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水10mL，反应温度30℃ 4.将氯酸钾加热分解,在0.5min内放出氧气5mL,加入二氧化锰后,在同样温度下0.2 min内放出氧气50 mL, 加入二氧化锰后反应速率是未加二氧化锰时反应速率的多少倍( ) A．10 B．25 C．50 D．250 5.C+CO 22CO；ΔH1＞0，反应速率v1，N2+3H22NH3；ΔH2＜0，反应速率v2。如升温，v1和v2的 变化是( ) A．同时增大B．同时减少C．v1增大，v2减少D．v1减少，v2增大 6. 四位同学同时进行反应：A(g)＋3B(g)＝2C(g)＋2D(g) 的速率测定实验，分别测得反应速率如下：① v(A)= 0.15mol/(L·s)②v(B)= 0.6mol/(L·s) ③v(C)= 0.4mol/(L·s)④v(D)= 0.45mol/(L·s)。其中，反应进行得最快的 是( ) A．①B．②C．③D．④ 7.仅改变下列一个条件，通过提高活化分子的百分率来提高反应速率的是（） A.加热 B.加压 C.加催化剂 D.加大反应物浓度 8.对于在一密闭容器中进行的下列反应：C（s）+ O 2 （g）CO2（g）下列说法中错误的是( ) A．将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率 B．升高温度可以加快化学反应速率 C．增加压强不能加快化学反应速率 D．增加木炭的量可以加快化学反应速率 9. 100 mL 6 mol·L－1 H 2SO 4 跟过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢 气的总量，可向反应物中加入适量( ) A．碳酸钠溶液B．水C．硫酸钾溶液D．硝酸钠溶液 第四章电化学基础练习题 1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: （） A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 2．下列叙述不正确的是（） A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH— D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑ 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ．．．的是（） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（） A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀（） 6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。 下列有关描述错误的是（） A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 8.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铝合金是阳极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（） 高中化学学习材料 （精心收集**整理制作） 人教版选修4第一章《化学反应与能量》测试题 广州市高二化学中心组提供2008.9 本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），满分100分，考试时间40分钟。 第一部分选择题（共50分） 一、选择题（每小题5分，每小题有1．～．2．个．选项符合题意，错选0分，漏选2分，共50分。）1．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是 ①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能 A．①②③④B．⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧ 2．下列说法中正确的是 A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化 B．生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时，反应为吸热反应 C．反应产物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，ΔH＞0 D．ΔH的大小与热化学方程式的计量系数无关 3.下列过程中△H小于零的是 A. 氯酸钾分解制氧气 B. 氯化铵分解得氨气 C.碳酸钙分解得二氧化碳 D. 实验室制备氢气 4．已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol O＝O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H－O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1mol H－H键断裂时吸收热量为 A．920 kJ B．557 kJ C．436 kJ D．188 kJ 5．同温同压下，已知下列各反应为放热反应，下列各热化学方程式中反应热最小的是A．2A ( l ) + B ( l ) = 2C (g ) △H1 B．2A ( g ) + B ( g ) = 2C (g ) △H2 C．2A ( g ) + B ( g ) = 2C ( l ) △H3 D．2A ( l ) + B ( l ) = 2C ( l ) △H4 6．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为：H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O（l）△H ＝－57.3KJ·mol－1。分别向1L 0.5mol·L－1的Ba（OH）2的溶液中加入①浓硫酸；②稀硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3，下列关系正确的是A．△H1＞△H2＞△H3B．△H1＜△H2＜△H3 C．△H1＞△H2＝△H3D．△H1＝△H2＜△H3 7.将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生 成新物质硫化亚铁。这现象说明了 A. 该反应是吸热反应 B. 该反应是放热反应 C. 铁粉和硫粉在常温下难以发生反应 D. 硫化亚铁的总能量高于铁粉和硫粉的总能量 8.以N A代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2 ( g ) +5/2O2 ( g ) →2CO2 ( g )+H2O ( l ) △H = —1300kJ / mol 的说法中，正确的是 A. 当10 N A个电子转移时，该反应放出1300kJ的能量 B. 当1 N A个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量 C. 当2 N A个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量 D. 当8 N A个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量 9．下列说法或表示法正确的是 A．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多 B．由C(石墨)→C(金刚石) ΔH = +119 kJ·mol—1可知，石墨比金刚石稳定 C．在稀溶液中：H++OH－===H2O ΔH = －57.3 kJ·mol—1，若将含1mol CH3COOH的醋酸溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量小于57.3 kJ D．在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2（g）+ O2（g）===2H2O（l）ΔH = +285.8 kJ·mol—1 10．一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，即熔溶于自身的洁净水中，又同时吸收热量。他们在塑料袋中经日晒就熔化，又在日落后缓慢凝结而释放热量。故可用于调节室内温度，或用作夏日防暑的枕垫或坐垫，这些物质可称之为热材料。现有几种盐的结晶水合物有关数据如下：高二化学人教版选修4课后作业：第四章 复习课
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