高中化学必修二复习专题-化学反应中的能量变化

第二章化学反应中的能量变化

第一偏时化学犍马热惚

分析下列过程，哪些为化学变化，伴有哪些能量变化。

1.①NaOH、浓H2SO1溶于水②NHQ1溶于水③Na、NazOz溶于水④CaCO,高温煨烧⑤上在Ck中

燃烧⑥工业制水煤气⑦手机电池充电⑧手机电池放电⑨镁条燃烧。

上述过程中伴有的能量变化有，是化学变化的是。

小结：1.化学变化的本质，从宏观角度看必有____生成；从化学键角度看，必有

和:断开反应物中的化学键要能量；形成生成

物中的化学键要—能量；化学键的是物质在化学反应"'发生能量变

化的主要原因。

2.化学反应中的能量变化有多种表现形式，如,通常主要表现

为，即。

二、思考下列问题，从化学键认识能量变化

1.CH”的电子式是,结构式是—,1molCH,分子中含有H键；在CHi中，断

开1molC—H键要吸收415kJ的能量。若要形成ImolCHi中的C—H键其能量变化

能量是。

2.已知拆开ImolH-H键需要吸收能量是436kJ,断开ImolNTI键放出的能量为391kJ。ImolNz

和3m。1压完全反应生成2moiNH：；时，放出的能量为92KJ,则断开ImolN三N键，需吸收的

能量为

3.能用键能大小解释的是()

A.氮气的化学性质比氧气稳定B.通常条件下，水为液体，硫化氢为气体

C.稀有气体一般很难发生化学反应D.硝酸易挥发而硫酸、磷酸难挥发

小结：

1.键能：在25°C、101kPa,将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所

需要的能量。

2.在一定条件下，由原子形成Imol化学键时所与断开1mol相同化学键所是

______的。

3.键能主要影响物质的,键能越大，物质越。

三、反应中的能量变化

1.从化学键的角度理解

反应物、生成物中化学键的变化关系反应类型

反应物的总键能〈生成物的总键能______能量

反应物的总键能>生成物的总键能______能量

思考：已知断开ImolH一H键吸收能量436kJ,断开1mol0=0键吸收能量498kJ,断

开ImolH—0键吸收能量465kJ),则ImolH2完全燃烧放出的能量为。

2.从物质储存化学能的角度理解

反应物、生成物储存的化学能的大小关系反应类型

反应物的总能量〉生成物的总能量能量

反应物的总能量〈生成物的总能量_能量

思考：氢气在氯气中燃烧时产生苍白色火焰。在反应过程中，断裂ImolH?中的化学键

消耗的能量为QiKJ,断裂ImolCL中的化学键消耗的能量为Q,kJ,形成ImolHCl中的

化学键释放的能量为Q,kJ。下列关系式中，正确的是()

A.Qi+Q2>Q；!B.Qi+Q2>2Q：iC.Q1+Q2<QaD.Qi+Q2<2Q；)

小结：1.化学反应放出能量或吸收能量取决于反应物和生成物大小，用E总表示总

键能大小，则化学反应能量变化AE=E<>-E<“AE为正值则能量，AE

为负值则能量。

2.各种物质都储存有化学能，不同的物质所储存的化学能不同，故任何化学反应都必须伴

随着变化。形象表示如下：

能量

反应物

成物的

能量放出

能量

生成物的

总能量

反应过桎

四、判断反应是放热还是吸热的实验方法

实验操作实验现象实验结论

厢桃做铝条—，有—冒出，手触反应的离子方程式为_

f摸试管外壁—，温度计示______________,该反应为—

数—反应。

闻到________气味，手摸烧杯

I1On(<>H),-KH,O

3a化学方程式为_________

1-umr'J+N»<4<：I底部_____,玻璃片和烧杯的

__________________,该反应

底部_________,反应混合物

为_____反应。

m-必呈糊状。

中和反应是___反应，反应的

电注/泉保盅混合溶液的温度比原两种溶

离子方程式为________

液的的温度―

IlH'rMnOMWHit

JA<20nd.2•)

思考:判断正误（）

1.物质发生化学变化时都伴有能量变化，伴有能量变化的物质变化一定是化学变化。

2.需要加热才能发生的化学反应一定是吸热反应。

3.吸热反应发生的过程中要不断从外界或得能量，放热反应自始至终不需要外界提供

能量。

【归纳总结】

1.化学反应中的能量变化有多种形式，但通常主要表现为热量的变化。因此化学反应

分为两类：放热反应和吸热反应。

2.常见而放热反应；,燃烧反应，中和反应，金属与水或酸的反应，由不稳定物质生成

稳定物质的反应，铝热反应，大多数化合反应。

3.常见的吸热反应：八水合氢氧化钢和氯化核，制水煤气，碳和二氧化碳，稳定物质

生成不稳定物质的反应，大部分分解反应。

五、人类利用能源的三个阶段

1.柴草时期：从火的发现至18世纪产业革命，以树枝杂草为主要能源。

2.化石能源时期：从18世纪中期到现代，以为主要能源。

3.多能源结构时期：以可再生能源和清洁能源（能痴为主要能源，主要包括

、、、生物质能等

课堂练习

1.下列对化学反应的认识错误的是（

A.会引起化学键的变化B.会产生新的物质

C.必然引起物质状态的变化D.必然伴随着能量的变化

2.下列说法不正确的是（）

A.化学反应的特征是有新物质生成，每一个化学反应都会伴随着能量变化

B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化

C.只要有化学键的断裂，一定发生化学反应

D.反应物的总能量低于生成物的总能量时，反应吸收热量

3.下列说法不正确的是（）

A.任何分子或化合物都是通过原子间形成化学键相结合的

B.物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学

键要放出能量

C.化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因

D.分子的稳定性与化学键强弱有关

4.下列说法正确的是（）

A.只要有一种反应物的键能大于一种生成物的键能，这个反应就是放热反应

B.只要有一种反应物的键能大于一种生成物的键能，这个反应就是吸热反应

C.反应物的键能之和比生成物的键能之和大得越多，反应放出的能量就越多

D.反应物的键能之和比生成物的键能之和大得越多，反应吸收的能量就越多

5.已知2so为放热反应，对该反应的下列说法正确的是（）

A.的能量一定高于S02的能量B.S02和02的总能量一定高于S（X的总能量

C.S02的能量一定高于SOa的能量

D.因该反应为放热反应，故不必加热就可发生

6.化学反应Az+B?=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

能2molA+2molB

B.断裂1molA—A键和1molB—B键能放出xkJ的能量fit

AEA£=xU

C.断裂2molA—B键需要吸收ykJ的能量增AE-ykJ

加1molA2+ImolB

D.2molAB的总能量高于1molA?和1molB2的总能量2

7.若两物质恰好完全反应，下列各项中反应前后保持不变的是（）2molAB

①电子总数②原子总数③分子总数④物质的总能量⑤物质的总质量

A.①②⑤B.①③⑤C.②③④D.②④⑤

8.下列有关能量转换的说法正确的是（）

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二氧化碳是热能转变成化学能的过程

D.植物通过光合作用将二氧化碳转化为葡萄糖是太阳能转化为热能的过程。

9.已知父+OH=出0生成1molHQ放出热量57.3kJ,下列反应中能放出57.3kJ热量

的是（）

A.1mol稀H2sol与足量NaOH溶液反应B.稀盐酸与氨水反应生成1mol比0

C.稀盐酸与稀Ba（0H）2溶液反应生成1mol水D.稀NaOH与95%浓硫酸反应生成1mol水

10.已知21b+02占三燃婆21IQ。下列关于该反应的说法中错误的是（）

①该反应是一个放热反应②参加反应的氢气和氧气的总能量高于反应生成的水的总能

量③该反应是一个吸热反应④参加反应的氢气和氧气的总能量低于反应生成的水的总

能量A.①②B.①④C.②③D.③④

11.下列说法正确的是（）

A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应

B.放热反应在常温下一定很容易发生

C.是放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定

D.吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应发生时不需从外界获得能量

12.“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食前将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇

动就会制冷。该化学物质是（)

A.氯化钠B,固体硝酸镀C.生石灰D.蔗糖

13.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

14.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H2soi的反应B.Ba（OH）2•8H2O与NH.C1的反应

C.灼热的炭与CO?的反应D.甲烷在中的燃烧反应

15.已知25℃、101kPa下，含1mol碳原子的石墨完全燃烧生成CO,放出热量393.51kJ；

含1mol碳原子的金刚石完全燃烧生成C0,放出395.41kJ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

16.己知：①1mol压分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量；②1molCL分子中化

学键断裂时需要吸收243kJ的能量；③由H原子和C1原子形成1molHC1分子时释放

431kJ的能量。下列叙述中正确的是（）

A.氢气和氯气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2mol氯化氢气体,反应吸收183kJ的热量

C.氢气和氯气反应生成2mol氯化氢气体,反应放出183kJ的热量

D.氢气和氯气反应生成1mol氯化氢气体,反应放出183kJ的热量

17.下列反应中，属于放热反应的是属于吸热反应的是（填序号）。

①煨烧石灰石（主要成分是CaCOO制生石灰（CaO）②燃烧蜂窝煤取暖③炸药爆炸

④硫酸与氢氧化钾溶液反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物腐败⑦碳与水蒸

气反应制得水煤气

18.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或

拆开）Imol化学键时释放（或吸收）的能量。已知白磷和PQ,；的分子结构如

下图所示；现提供以下化学键的键能（KJ/mol）：P-P：198KJ/mol,P

-0：360KJ/mol,0-0498KJ/mol,贝旭（白磷）（s）+3OMg）=PQG（S）

的反应是（填“放热”或“吸热”），生成1molP0—的热量为.

19.在一个小烧杯里，加入约20g已研磨成粉末的氢氧化根晶体[Ba（0H）2・8HQ],将小烧

杯放在事先己滴有3〜4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10gNH..C1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o

Ba(OH),-8H,O（2）如果实验中没有看到“结冰”现象，可

+NH4CI

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o

（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：

第二课时化学能与电能

一、能源的分类和火力发电

1.通过讨论，总结归纳能源的分类方法

⑴太阳能⑵风力⑶电力⑷流水⑸蒸汽⑹石油⑺煤⑻天然气⑼生物质能⑩酒精（II）地热能

⑫核能⑬潮汐能（14）沼气；上述能源中，是一次能源的是,

是常规能源的是,是新能源的是，属于不可再生

能源的是，属于可再生能源的，是二次

能源的是。

2.煤的利用

（1）直接燃烧，热利用率低，且运输不便，产生SO?等有毒气体和烟尘。

煤清洁燃烧的方法（钙基固硫）：______________________________________

（2）清洁能源技术，液化和汽化，提高利用率，减小污染。

3.化学能通过燃烧转化为电能一一火电

（1）能量转化过程：化学能型_____-________些8

（2）能量转化的关键步骤：是化学能转化为电能的关键。

课堂练习

1.能源可分为一次能源和二次能源，自然界以现成形式提供的能源称为一次能源，需依靠

其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。据此判断下列叙述正确的是（）

A.天然气是二次能源B.石油是二次能源C.电能是一次能源D.水力是一次能源

2.下列叙述不正确的是（）

A.根据一次能源和二次能源的划分标准，氢气为二次能源

B.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

C.火力发电是将燃料中的化学能直接转化为电能的过程

D.在火力发电时，化学能转化为热能的过程实际上是氧化还原反应发生的过程，伴随

着能量的变化

3.下列说法不正确的是（）

A.根据一次能源和二次能源的划分，氢气为二次能源

B.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

C.火力发电是化学能间接转化为电能的过程

D.水力发电是将化学能转化为电能的过程

4.能源可划分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需

其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源，氢气是一种高效而没有污染的二级能源,

它可以由自然界中大量存在的水来制取，根据以上简述，回答下列问题：

（1）下列叙述中正确的是（）

A.电能是二级能源B.风力是二级能源C.天然气是一级能源I）.水煤气是一级能源

（2）关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（）

A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢称为

二级能源。

B.设法将太阳能聚焦，产生高温，使水分解产生氢气

C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气

（3）1g氢气燃烧时放热约142.9KJ,而1kg汽油燃烧时放热约46000KJ,氨气被公认为

21世纪替代化石燃料的理想能源。你认为氢气作为能源的两个主要优点是

二、原电池的构成原理

1.按要求完成下列实验，通过对比分析，探究构成原电池的条件及原理:

ZnCu

ftiliZnr®nzn

m

实验步骤

MH,SO,

佛HSOH?SO

34*64乙静

锌片逐渐—，表

锌片逐渐—，表两锌片逐渐—且

面_______;铜片

现象面有_____;铜片表面都有________

表面_;电流表

衣而_________«,电流表指针____。

指针_—。

解释

小结：

⑴构成原电池的条件

①具有的两个电极；②要有电解质溶液；③两电极浸入__________中且形成

;a自发进行的氧化还原反应。

【思考1】下列装置能构成原电池的是（）

⑶电极:

负极：电子，发生反应，电子，一般:

正极：电子，发生反应，电子,一般

课后练习

1.填空（1）当镁、铝用导线连接后插入稀硫酸中，—构成原电池（填“能”或“不能”）,

能构成则该原电池的负极材料是正极材料是—，电解质溶液是。

（2）当镁、铝用导线连接后插入氢氧化钠溶液中，—构成原电池（填“能”或“不能”）,

能构成，则该原电池的负极材料是正极材料是电解质溶液是。

（3）当铁、铜用导线连接后插入稀硝酸中，—构成原电池（填“能”或“不能”），能构

成则该原电池的负极材料是—，正极材料是—，电解质溶液是o

（4）当铁、铜用导线连接后插入浓硝酸中，一构成原电池（填“能”或“不能”），能构

成则该原电池的负极材料是—，正极材料是—，电解质溶液是。

（5）当铁、石墨用导线连接后插入氯化钠溶液中，—构成原电池（填“能”或“不能”）,

能构成则该原电池的负极材料是—，正极材料是—，电解质溶液是。

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+2AgB.Pb+PbO2+2H2SOi=2PbSO,+2H20

C.Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4D.C+CO2^^2CO

三、原电池电极方程式的书写(没有负极判断方法)

1.镁、铝为电极，稀硫酸为电解质溶液构成的原电池

正极：负极：总反应：

2.镁、铝为电极，氢氧化钠溶液为电解质溶液构成的原电池

正极：负极：总反应：

3.铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中构成的原电池

正极：负极：总反应：

4.铁片和铜片同时插入硫酸铜溶液中构成的原电池

正极：负极：总反应：

5.我国首创的以铝一空气一海水电池以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不

断氧化而源源产生电流。试推测此种新型电池可能的基本结构及电极反应式：

(1)_是负极，反应式为(2).是正极，反应式

(3)总方程式为___________________________________

「力6.如左图所示，组成一个原电池

士如(1)当电解质溶液为稀硫酸时：Fe是—极，电极反应为,

发生.(填“氧化”或“还原”)反应；pb是—极，其电极反应

用jjj-i为,发生_____反应。

(2)当电解质溶液为稀硝酸时：Fe是—极，其电极反应为,

发生—反应；Pb是—极，其电极反应为,发生反应。

7.飞船上使用的电池是氢氧燃料电池。如图，两电极均由多孔性碳(或伯)组成。通入气体

在电极表面放电，总反应式为2H2+。2==2比0。按要求写出电极方程式：

酸性介质中：正极：_______________负极：_______________ab

碱性介质中：正极：_______________负极：_______________X

中性介质中：正极：________________负极：______________¥也―

8.某原电池中，以活性粕为电极，电解质溶液为稀Hg,分别向电密质W｛意器

一极通入CO或CH”，向另一极通入试完成下列问题：

(1)当分别通入CO和02时：①正极反应：；正极区的PH—

②负极反应：;负极区的PH③电池总反应：④电解质

溶液pH的变化。

(2)当分别通入CH」和6时：

①正极反应：；②负极反应：

③电池总反应：;④电解质溶液pH的变化：

9.某原电池中，电解质溶液为KOH(aq),分别向一极通入CH,或(KOH,向另一极通入色.试

完成下列问题：

①正极反应：；正极区的PH—

②负极反应：；负极区的PH

③电池总反应：④电解质溶液pH的变化。

(2)当分别通入CH,和时:

①正极反应：；②负极反应：

③电池总反应：;④电解质溶液pH的变化：一。

总结：第一步准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。第二步根据溶液中离子参

加反应情况确定电极反应；第三步将电极反应相加得总反应式。

⑴负极

①若负极材料本身被氧化，电极反应式有两种情况：一种是负极金属失电子后生成的金

属阳离子不与电解质溶液反应，此时的电极反应式可表示为M-ne=M";另一种情况是生成的

阳离子与电解质溶液反应，此时的电极反应要将两个反应叠加在一起。

②若负极材料本身不参加反应，如燃料电池，在书负极反应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书写。

⑵正极：首先判断在正极发生反应的物质

①当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，正极上发生电极反应的物质是电

解质溶液中的某些微粒。

②当负极材料与电解质溶液不能自发地发生反应时，在正极上发生电极反应的物质是溶

解在电解质溶液中的氧气。然后根据具体情况写出正极反应，在书写时要考虑正极反应产物

是否与电解质溶液反应的问题

课后练习

1.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()

卢燃

A.2Al+2Na0H+2HQ=2NaA102+3112tB.2H2+O25竺^出。

C.Mg:tN2+6H20=3Mg(0H)2+2NH3tD.CH.,+202--C02+2H20

2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()

①两烧杯中铜片表面均无气泡产生②甲中铜片是正极，乙中铜片是负极③两烧杯中溶液

的c(H+)均减小④产生气泡的速率甲比乙慢⑤甲中SO厂向Zn片移

动，仁向Cu片移动⑥乙中电流从Cu片流向Zn片⑦甲乙两烧杯中

Cu片的质量均不变

A.①②③B.③⑤⑦C.④⑤⑥D.②③④⑤⑦

3.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

6.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

7.银镉(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(0H)2

_充电一

+2Ni(0H)2、放电Cd+2Ni0(0H)+21W由此可知,该电池放电时的负极材料是()

A.Cd(0H)2B.Ni(0H)2C.CdD.NiO(OH)

8.已知空气一锌电池的电极反应为：锌片：Zn+2OH^2e-=ZnO+H2O;碳棒：02+2H20+

4e-=40『据此判断，锌片是()

A.正极，并被还原B.正极，并被氧化C.负极，并被还原D.负极，并被氧化

9.锌电池广泛适用于各种电子仪器的电源，他的放电过程可以表示为：Ag2O+Zn+H2O

=2Ag+Zn(0H)2

⑴放电时，负极上发生反应的物质是—O⑵电解质溶液呈

⑶放电时.，负极区的PII,正极区的PH,电解质溶液的PH

⑷放电时，电子从经流向,正极反应是：

⑸放电时，电解质溶液中的阴离子向极移动.

10.银器皿日久表逐渐变成黑色，这是由于生成了AgS有人设计了用原电池原理加以除去，

其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中

与容器接触，放置一段时间，黑色就会褪去而不会损失。

试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为：,正极反应为：

,反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，则原电池总反应方程式为:

四、化学电源和原电池原理应用

1.化学电源

⑴化学电源的分类：电池和电池等。

⑵化学电源的优点：（1）能量转换效率高，供能稳定可靠。（2）可以制成各种形状和大

小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。（3）易维护，可在各种环境下工作。

2.一次电池

⑴普通锌锦干电池是最早使用的化学电源，电池组成：—作负极；位于中央的顶盖带

有一作正极；电解质是糊状。

⑵碱性锌镒干电池:用电解质溶液替代氯化钱溶液做电解质溶液，电池的能量和放

电电流都得到显著提高。

干电池中一般含有汞、铳、镉、铅、锌等重金属，会对环境造成严重污染，为了防止污

染和资源浪费，必修对废电池回收利用。

3.充电电池（又称）

在放电时所发生的氧化还原反应在充电时可以一进行，使电池恢复到放电前的状态，

实现了循环转化，至一定周期后终止。

⑴铅蓄电池是最早和使用最广泛的充电电池，—是Pb,—是PbOz,电解质是一o

⑵封闭式体积小的充电电池一一银镉电池，负极是—，正极是一，电解质是

；镉是致癌物质，废弃保镉电池如不回收，会严重污染环境。

⑶锂离子电池，常以作负极。锂是最—的金属，活动性极强，是制造电池的理想

物质。锂离子电池是新一代可充电的电池。

4.燃料电池

燃料电池是一种高效、低污染、环境友好的发电装置。能量转化率高，电极材料一般为

具有很强催化活性的活性电极，如伯电极、石墨电极,在负极上发生氧化反应的是，

在正极上发生还原反应的是______，产物是。

燃料电池与干电池的主要区别在于不是储存在电池内部，而是用外加的设备提

供和等，使反应连续进行。

五、原电池原理M应用

1.加快氧化还原反应速率

如实验室用Zn和稀H60,（或稀HC1）反应制玲，常用粗锌，它产生出的速率快。原因是

粗锌中的杂质和锌、稀HzSO,形成，加快了反应，使产生压的速率加快。

2.比较金属的活动性强弱

原电池中，一般活动性强的金属为一极，活动性弱的金属为一极。例如有两种金属

A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中，观察到A极溶解，B极上有气泡产生，由原电池

原理可知，金属活动性o

3.设计原电池

已知一个氧化还原反应，首先分析找出氧化剂、还原剂，一般为负极材料（或

在负极上被）,（电解质溶液中的阳离子）在正极上被还原。例如，利用

Cu+2AgN03=Cu（NOj）2+2Ag的氧化还原反应可设计成如图所示的原电池，该原电池的

电极反应式为：负极（Cu）：.（反应）正极（C）：（反应）

4.防止金属的腐蚀：金属的腐蚀指的是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生化学反

应，使金属失去电子变为阳离子而消耗的过程。在金属腐蚀中，我们把不纯的金属与

电解质溶液接触时形成的原电池反应而引起的腐蚀称为电化学腐蚀，电化学腐蚀又分为

吸氧腐蚀和析氢腐蚀：在潮湿的空气中，钢铁表面吸附一层薄薄的水膜，里面溶解了少

量的氧气、二氧化碳，含有少量的1广和01「形成电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的

碳形成了无数个微小的原电池，铁作负极，碳作正极，发生吸氧腐蚀。负极：

正极：;电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。因此可以用更—的

金属与被保护的金属相连接，或者让金属与电源的负极相连接均可防止金属的腐蚀。

课后练习

1.在铁的电化学腐蚀中，发生还原反应的那个电极上进行的电极反应是（）

-_+---2+

A.2H20+02+4e=40HB.2H+2e-=H2C.40H4e=2H20+02D.Fe-2e-=Fe

2.把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池.若a、

b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b

为正极.则这四种金属的活动性顺序由大到小为（）

A.A>b>c>dB.A>c>d>bC.C>a>b>dD.B>d>c>a

3.燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能.氢

---

氧燃料电池的基本反应是：X极:02+2H20+4e=40H,Y极：H2（g）+20H=2H20（l）

+2院下列判断正确的是（）

A.X是正极B.Y是正极C.Y极发生还原反应D.Y极发生氧化反应

4.某原电池总反应离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe"能实现该反应的原电池是（）

A.正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCL溶液B.正极为铜，负极为铁，电解质溶

液为Fe（N03溶液C.正极为铁，负极为锌，电解质溶液为Fez（S03D.正极为银，负

极为铁，电解质溶液为CuSO,

5.下列变化中属于原电池的是（）

A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B.白铁（镀锌）表面有划损时,也能阻止铁

被氧化C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层D.铁与稀硫酸反应时，加入

少量硫酸铜溶液时,可使反应加速

6.铁制品上的钾钉应该选用下列哪些材料制成（）

A.铝饵钉B.铜钾钉C.锌钏钉D.锡钏钉

7.一学生做如下实验并得结论：当X、Y组成原电池时，Y为负极；当Z、W组成原电池时，

W为正极；W能从含Y离子的盐溶液中置换出单质Y,据此可知它们的活泼性顺序是（）

A.Z>W>X>YB.X>Y>Z>WC.X>Y>W>ZD.Z>W>Y>X

8.某种锂电池的总反应为Li+MnO2=LiMnO2,下列说法不正确的是（）

A.Li是负极，电极反应为Li—e'=Li+B.Li是正极，电极反应为Li+e-=Li'

C.MnO?是正极，电极反应为MnCh+e-=MnO£D.锂电池是一种环保型电池

9.废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危

害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是（）

A.把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气，碳棒取下洗净用作电极B.从黑色粉末中提

取氯化铉的步骤是溶解、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶C.把铜帽取下洗净回收利用

D.电池内部填有氯化镂等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥用

10.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0；+2乩0+4―=4011

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

16.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体;

电解质是掺杂氧化铝（YA）的氧化错（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导下列对

该燃料电池说法正确的是（）

A.在熔融电解质中，（T由负极移向正极B.电池的总反应是：2cHo+1302==8CO2+IOH2O

2

C.通入空气的一极是正极，电极反应为：02+4e--20-

-2

D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：Cdlio+26e+130~==4C02+5H20

11.熔融盐燃料电池具有高的发电效率用LizC。,和Na£0：,的熔融盐混和物作电解质,C0为负

极燃气，空气与CO2的混和气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。

⑴负极：正极：总反应式

⑵工作时熔融体中的向负极移动.

⑶为了使电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，为此，必须在通入的空

气中加入一种物质是，它从中来。

第三课时化学反应的速率和限度

一、化学反应速率的概念和影响的内因

1.思考影响化学反应速率的内因和常见表示方式

①炸药爆炸②金属锈蚀③食物腐败④离子反应⑤塑料老化⑥溶洞形成⑦石油的

形成⑧钠、镁、铝和水反应⑨氧气和二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐的化合⑩氢气和

卤素单质的化合

总结：⑴化学反应的快慢本质上由决定。反应物化学性质越—，反应

越快；越，反应越慢。如键的强度，物质氧化性、还原性的强弱等。

⑵化学反应速率可用常见的反应现象来定性描叙。如单位时间内产生气泡的快慢、沉淀

反应的浑浊程度、固体反应物的减少、体系的温度变化、溶液的颜色变化等。

2.通过下面的例子，加深对化学反应速率的理解

例1,在一个2L的密闭容器中，发生反应：2s0z(g)+02(g)U2s0：,(g),开始时容器中

SO?和Oz的物质的量都是2mo1,无SOs5s后SO3的物质的量为1.2mol,填写下表：

物质S0202S03

物质的量浓度变化

化学反应速率

化学反应速率之比

再过5s后，容器中S03的物质的量—(填”或“<”)0.4mol,为什么？

例2,对于碳酸钙与盐酸的反应，我们可以用哪些物质来表示化学反应速率?

总结：⑴化学反应速率表示的物理量，单位时间内的减少量或

的增加量，表达式为，单位为或。；对某一化学反应，不同时刻

的瞬时速率是不同的，高中的化学反应速率为反应速率，均取—值。

⑵同一化学反应选用不同的物质表示反应速率，其速率数值之比等于。选用不同

的物质表示反应速率，数值可能,但表示的反应快慢程度,即意义。

⑶对于固体和纯液体，单位体积内的物质的量______,即物质的量浓度为—，故不用固

体或液体来表示化学反应速率。

课后练习

1.某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、