第6课时 等效平衡的综合应用
题组1 速率、平衡图像
1．(2018·太原五中期中)
如图曲线表示其他条件一定时，反应2NO＋O22NO2(正反应为放热反应)达到平衡时NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)＞v(逆)的点是
( )
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
答案 C
解析 c、a点均未达到化学平衡状态，其中若c点达到平衡状态时，NO的转化率应增大，所以v(正)＞v(逆)。
2．在A＋BC(正反应是放热反应)中，如下图，能正确表示反应速率(纵坐标)与温度(横坐标)关系的是
(
)
答案 B
解析 升温，平衡左移，v(逆)＞v(正)，B项正确。
3.容积固定的2 L密闭容器中进行的某一可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)，以B的物质的量浓度改变表示的反应速率v(正)，v(逆)与时间的关系如图所示。已知反应速率v的单位为mol·L－1·s－1，则图中阴影部分的面积可表示
( )
A．A的物质的量浓度的减少
B．B的物质的量浓度的减少
C．C的物质的量增加 D．B的物质的量减少
答案 B
解析 速率乘以时间等于浓度的变化。
4．向一个绝热恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g)，一定条件下使反应CO(g)十H2O(g)CO2(g)＋H2(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示，由图可得出的正确结论是 ( )
A．反应物浓度：a点小于c点
B．c点反应进行的程度最大
C．该反应的正反应为吸热反应
D．Δt1＝Δt2时，H2的产率：a～b段小于b～c段
答案 D
解析 起始时反应物浓度最大，故A错；c点的反应速率最大，但不代表反应达到平衡，B错；a～c段，该反应在绝热恒容密闭容器中进行，v正逐渐增大，只能是温度升高造成的，即该反应的正反应为放热反应，C错；由于Δt2时间段内的v正大于Δt1时间段内的v正，又由于Δt1＝Δt2，所以H2的产率a～b段小于b～c段，D正确。
4-3-2电解池（第二课时）
教学目标
1、了解氯碱工业，电镀，冶金的原理
2、培养学生的实验操作能力，团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力
教学重点：
电解池原理
教学难点：
电解原理的应用
教学过程：
【引言】上节课我们学习了电解的原理，电解是通过电流引起化学反应的过程，即将电能转变成了化学能。电解的原理在工业上有哪些应用呢？这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例.
【板书】二、电解原理的应用
【讲】电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气，电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。
【板书】1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气
【投影】
实验装置及原理
按上图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。
【讲】在这个反应中，由于H＋在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。 【板书】（1）实验原理：
阳极(放电顺序：Cl―>OH―)：2Cl―-2e == Cl2↑ (氧化反应)
阴极(放电顺序：H＋>Na＋)：2H＋+2e==H2↑(还原反应)
总反应：2NaCl+2H2O2NaOH +H2↑+ Cl2↑
阴极阳极
【注意】在学习电解食盐水的化学原理时，学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H＋在阴极上大量被还原，从而引起水的电离平衡被破坏，来分析在阴极区积累大量OH―的理由。
【板书】（2）工业制备方法---离子交换膜法
【讲】由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
将电解槽隔成阴极室和阳极室和阴极室，它只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl―、OH―)和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO 而影响烧碱的质量。
课后作业 电解原理的应用
一、选择题
1．在化学能与电能的转化过程中，下列叙述正确的是( )
A．电解法精炼铜时，电解质溶液中的铜离子浓度不变
B．用惰性材料作电极的电解池装置中，阳离子在阳极放电，阴离子在阴极放电
C．电镀时，电镀槽里的阳极材料发生氧化反应
D．原电池的负极与电解池的阴极都发生氧化反应
解析：电解法精炼铜时，由于粗铜中含有比铜活泼的金属，先放电形成离子进入溶液，而电解质溶液中的铜离子在阴极放电，导致电解质溶液中的铜离子浓度减小，A错误；用惰性材料作电极的电解池装置中，阳离子在阴极放电，阴离子在阳极放电，B错误；电镀时，电镀槽里的阳极材料直接放电，发生氧化反应，C正确；原电池的负极与电解池的阳极都发生氧化反应，D错误。
答案：C
2．铅蓄电池是典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2－4放电充电2PbSO4＋2H2O。下列说法正确的是( )
A．放电时，负极的电极反应式是PbO2＋4H＋＋SO2－4＋2e－===PbSO4＋2H2O
B．充电时，蓄电池的正极和外接电源的正极相连
C．放电时，PbO2发生氧化反应
D．充电时，电解液中H2SO4的浓度将变小
答案：B
3．某小组为研究电化学原理，设计甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨)。下列叙述正确的是( )
A．甲、丙中是化学能转变为电能，乙中是电能转变为化学能
B．C1、C2分别是阳极、阴极，锌片、铁片上都发生氧化反应
C．C1上和C3上放出的气体相同，铜片上和铁片上放出的气体也相同
D．甲中溶液的pH逐渐升高，丙中溶液的pH逐渐减小
解析：本题考查原电池和电解池，考查考生结合实验装置判断电池类型和根据电极反应式分析问题的思维能力。难度中等。
A项，甲图为原电池，将化学能转化为电能，乙、丙为电解池，将电能转化为化学能；B项，C1、C2分别做电解池的阳极和阴极，原电池中Zn和Cu分别为负极和正极，分别发生氧化反应和还原反应；C项，C1和C3上均为Cl－失电子被氧化生成Cl2，甲中Cu片和丙中Fe片上均生成H2；D项，甲中不断消耗H＋，溶液的pH升高，丙中生成NaOH溶液，pH也逐渐升高。
第3节 电解池
（第一课时）
江苏省海门中学 张盛
核心素养
通过电解原理的学习，培养学生科学探究的核心素养，能够根据问题设计实验方案，并能完成实验操作，观察实验现象，并对现象做出解释。
教学内容分析
本节课教学是人教版高中化学选修4《化学反应原理》中第四章第三节电解池的第1课时内容。本章着重研究化学反应与电能的关系，教材中本节内容的设置分为两个部分，一是借助“电解氯化铜溶液”的实验帮助学生建立电解的基本概念和原理，二是通过电解饱和食盐水、电解镀铜、电解熔融氯化钠等介绍电解在工业生产中的重要应用。本节课重在带领学生通过实验分析、理解电解的原理。
因此这节课的重心是通过实验探究及对实验现象的观察、描述，利用氧化还原理论进行分析、推理，体验科学探究的过程，了解电解池的工作原理，形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力，加深对氧化还原反应的认识，提高辩证思维能力。
学生情况分析
1．知识基础
学生已经掌握了电解质溶液导电、氧化还原理论、能量的转化等相关知识，为学习电解原理在分析问题时有一定的知识储备。但是对于电解池工作原理的微观想象可能存在着一定的困难。学生求知欲较强，合作意识与探究精神逐渐形成。
电解原理的分析：首先引导学生分析通电前后溶液中存在的离子及运动情况，依据反应现象分析得失电子、氧化还原过程，用自己的语言归纳。
2．实验技能基础
学生经过高一化学的学习，学生的动手能力、观察能力和分析能力有一定提高。
教学目标设计
1．教学目标
（1）知识与技能目标：了解电解池的工作原理，初步形成电解池工作原理的理论模型；能用氧化还原的知识正确书写简单电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式；培养学生观察能力、分析能力、归纳总结交流能力及运用知识解决问题的能力；
（2）过程与方法目标：通过实验探究及对实验现象的观察、描述，利用氧化还原理论进行分析、推理，形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。体验科学探究的过程，在实验探究与交流活动中，训练学生的思维能力，以及分析处理信息的能力。
