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第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制一、可逆反应1．定义 在同一条件下，正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
2．特点3．表示方法书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。
深度思考1．有两个化学反应：2H 2＋O 2=====点燃2H 2O 和2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑。
它们属于可逆反应吗？提示 不属于。
可逆反应是在同一条件下，正向反应和逆向反应同时进行的化学反应。
以上两个反应是在不同条件下进行的反应，不属于可逆反应。
2．把3 mol H 2和1 mol N 2充入密闭容器中反应，最终可以生成2 mol NH 3吗？为什么？提示 不能。
合成氨反应是可逆反应，不能完全转化，故生成NH 3的物质的量小于2 mol 。
3．对于可逆反应2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)，在混合气体中充入一定量的18O 2，足够长的时间后，18O 原子( ) A ．只存在于O 2中 B ．只存在于SO 2和O 2中 C ．只存在于SO 3和O 2中 D ．存在于SO 2、O 2和SO 3中 答案 D 解析 加入18O 2会与SO 2反应生成含18O 原子的SO 3，SO 3又会分解成含18O 原子的SO 2及O 2，故SO 2、O 2和SO 3中均含18O 原子。
二、化学平衡状态1．化学平衡状态的建立过程图示：2．化学平衡状态的概念如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
3．化学反应的限度化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在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。
任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。
深度思考 1．可逆反应中，是否反应物的反应速率与生成物的反应速率相等即达到化学平衡状态？提示 不一定。
第2章第3节化学反应的利用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（）
A．制取SO2B．验证漂白性
C．收集SO2D．尾气处理
2．某普通锌锰干电池的结构如图所示。
下列说法正确的是（）
A．锌筒是原电池的正极
B．石墨电极上发生氧化反应
C．铵根离子向石墨电极移动
D．电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒
3．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的的装置并连接。
合理的是
A．a-a′→d-d′→e B．b-b′→d-d′→g
C．c-c′→d-d′→g D．d-d′→c-c′→f
4．如图所示，将镁片、铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线连成闭合回路，该装置在工作时，下列叙述中正确的是
A．镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2+
B．铝是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成
C．该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成
D．该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理
二、填空题
5．以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境中电极反应的书写方法：
(1)酸性条件下燃料电池的负极反应：________________________。
(2)碱性条件下燃料电池的负极反应：________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)环境中电池的负极反应：_____________________。
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境中电池的负极反应：______________。
三、实验题
6．Ⅰ.某学校化学兴趣小组欲用下列装置制取纯净的氯气及氯化物，并探究其性质。
回答下列问题：
(1)链接好实验装置后的第一步实验操作是__________________；仪器x的名称是
_____________；装置B中的试剂是_____________________。
(2)查阅数据知：浓盐酸可与K2Cr2O7固体发生反应生成氯气(Cr2O72-变为Cr3+)，写出上述反应的化学方程式：_________________________________；该反应中还原剂是
_________________。
Ⅱ.甲醇(CH 3OH )是一种无色有刺激性气味的液体，在生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。
(3)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气、
KOH 溶液(电解质溶液)构成，则下列说法正确的是_________________。
(已知甲醇在空气中燃烧生成CO 2和H 2O )
A .电池放电时通入空气的电极为负极
B .电池放电时负极的电极反应式为322CH OH 6e =CO +2H O --↑
C .电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
D .电池放电时每消耗6.4gCH 3OH 转移1.2 mol 电子
(4)写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反应式：________________________。
参考答案
1．B
【详解】
A.根据金属活动顺序表可知稀H2SO4与铜片不反应，故A错误；
B.SO2能使品红溶液褪色，体现其漂白性，故B正确；
C.SO2密度比空气大，应“长进短出”，故C错误；
D.SO2不与NaHSO3反应，所以无法用NaHSO3溶液吸收SO2，故D错误。
答案：B。
2．C
【详解】
A. 由普通锌锰干电池的结构图中电子的移动方向可知，Zn为负极，A项错误；
B. 石墨为正极，正极上发生还原反应，B项错误；
C. 原电池工作时，电解质溶液中，阳离子向正极移动，C项正确；
D. 电子只能在外电路中移动，不能在电解质溶液中移动，D项错误；
答案选C。
3．C
【详解】
由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl，除去的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液，应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥；CO2的相对分子量为44，比空气（29）的大，因此用向上排空气法收集CO2；答案选C。
4．D
【解析】
【详解】
A．在NaOH溶液中，铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，在该反应中，铝失电子作原电池的负极，而镁和氢氧化钠溶液不能发生氧化还原反应，故A错误；
B．在NaOH溶液中，铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，在该反应中，铝失电子作原电池的负极，由于电池开始工作时，生成的铝离子的量较少，NaOH过量，此时不会有Al(OH)3白色沉淀生成，故B错误；
C．该装置外电路，是由电子的定向移动形成电流，而内电路，则是由溶液中自由移动的离子的定向移动形成电流，故C错误；
D．由于铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应，故其不必处理，故D正确；
故答案为D。
5．CH 4+2H 2O-8e -=CO 2+8H ＋ CH 4+10OH --8e -=CO 32-+7H 2O CH 4+4O 2--8e -=CO 2+2H 2O CH 4+4CO 32--8e -=5CO 2+2H 2O
【解析】
【详解】
(1)酸性条件下，燃料电池的总反应：CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O ，燃料电池的正极反应：O 2+4H ＋+4e -=2H 2O ，总反应式-正极反应式×2可得负极反应式：CH 4+2H 2O-8e -=CO 2+8H ＋；
(2)碱性条件下，燃料电池的总反应：CH 4+2O 2+2NaOH=Na 2CO 3+3H 2O ，燃料电池的正极反
应：O 2+2H 2O+4e -= 4OH -，总反应式-正极反应式×
2可得负极反应式：CH 4+10OH --8e -=CO 32-+7H 2O ；
(3)固体电解质(高温下能传导O 2-)环境中，燃料电池的总反应：CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O ，燃料
电池的正极反应：O 2+4e -=2O 2-，总反应式-正极反应式×
2可得负极反应式：CH 4+4O 2--8e -=CO 2+2H 2O ；
(4)熔融碳酸盐(如熔融K 2CO 3)环境中，燃料电池的总反应：CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O ，燃料电池
的正极反应：O 2+2CO 2+4e -=2CO 32-，总反应式-正极反应式×
2可得负极反应式：CH 4+4CO 32--8e -=5CO 2+2H 2O 。
【点睛】
本题考查了甲烷燃料电池在不同电解质时负极电极反应式书写的知识，燃料相同，电解质不同，电极反应式不同，可利用在同一闭合回路中电子转移数目相等分析解答。
6．检验装置的气密性 分液漏斗 饱和 NaCl 溶液
()227322K Cr O +14HCl 2KCl+2CrCl +3Cl +7H O =↑浓 HCl CD
+322CH OH+H O 6e =CO +6H --↑
【分析】
Ⅰ.(1)根据氯气制备实验分析；
(2)根据生成物信息提示可知K 2Cr 2O 7作氧化剂，HCl 作还原剂，据此写出化学方程式； Ⅱ.(3)根据原电池的相关知识进行解答；
(4)甲醇燃料电池中，在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO 2，据此写出电极反应。
【详解】
Ⅰ.(1)制备气体的实验，第一步检测装置气密性；x 为分液漏斗；盐酸具有挥发性，检验氯气性质前，要用饱和 NaCl 溶液除去，故答案为：检验装置的气密性；分液漏斗；饱和 NaCl
溶液；
(2)根据生成物信息提示可知K 2Cr 2O 7作氧化剂，HCl 作还原剂，反应的化学方程式为()227322K Cr O +14HCl 2KCl+2CrCl +3Cl +7H O =↑浓，故答案为：
()227322K Cr O +14HCl 2KCl+2CrCl +3Cl +7H O =↑浓；HCl ；
Ⅱ.(3)A . 通甲醇的电极为负极，通空气的电极为正极，A 项错误；
B . 在碱性电解质溶液中负极的电极反应式为2332CH OH+8OH 6e =CO +6H O ---
-，B 项错误；
C . 在放电过程中，OH -参与电极反应，不断被消耗，导致电解质溶液碱性减弱，C 项正确；
D . 电池放电时每消耗6.4 g CH 3OH ，即 0.2 mol CH 3OH ，转移电子数为60.2mol=1.2mol ⨯，D 项正确；
故答案为：CD ；
(4)甲醇燃料电池中，在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO 2，电极反应式为+322CH OH+H O-6e =CO +6H -↑，故答案为：+322CH OH+H O-6e =CO +6H -↑。
