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第二章 化学反应与能量
章末复习课
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常见化学电源的原理分析
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一、化学反应中的能量变化
1.化学能与热能
2.化学能转化为电能——原电池
二、化学反应的速率和限度
1.化学反应速率
2.化学平衡——反应限度
[答案] 一、1.①不同 ②断裂和形成 ③放热反应
④高于 2.⑤氧化 ⑥还原 ⑦负 ⑧正 ⑨正 ⑩负 ⑪负 ⑫正 二、1.⑬v=eq \f(Δc,Δt) ⑭增大 ⑮增大 ⑯增大 ⑰增大 2.⑱v正=v逆 ⑲组成或浓度不再变化
本专题是原电池原理的实际应用,命题时以新型电源为载体,考查原电池的工作原理,命题角度常有:
(1)两极判断eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(正极:还原反应,电子流入,阳离子移向,负极:氧化反应,电子流出,阴离子移向))
(2)两极电极反应式书写eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(原子守恒,电荷守恒))
(3)外电路电子(e-),电流(I)的方向:
(4)内电路离子移向:阴离子向负极移动;阳离子向正极移动。
1.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,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.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
D [由电极反应式可知,通入氢气的一极为负极,通入氧气的一极为正极,故a为负极、b为正极,电子应该是通过外电路由a极流向b极,A项错误;b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O,B项错误;没有注明此时是否处于标准状况下,故无法计算消耗气体的体积,C项错误。]
2.锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.金属锂作负极,发生氧化反应
B.Li+通过有机电解质向水溶液处移动
C.正极的电极反应:O2+4e-===2O2-
D.电池总反应:4Li+O2+2H2O===4LiOH
C [正极反应应为O2+4e-+2H2O===4OH-。]
“三段式”突破v,α的有关计算
(1)实例分析
2A(g)+B(g)2C(g)
起始浓度(mol·L-1)2
1 0
转化浓度(mol·L-1)2x
x 2x
n s后浓度(mol·L-1)2-2x 1-x 2x
有v(A)=eq \f(2x,n) mol·L-1·s-1,v(B)=eq \f(x,n) mol·L-1·s-1,v(C)=eq \f(2x,n) mol·L-1·s-1,B的转化率α(B)为eq \f(x,1)×100%。
(2)运用“三段式”法解题时的注意事项
①起始量、变化量、一段时间后的量三者物理量及单位要统一,都是物质的量或物质的量浓度,否则无法计算。
②起始量、变化量、一段时间后的量中,只有不同物质的变化量之比等于对应物质的化学计量数之比,不同物质的起始量或一段时间后的量之间没有必然的关系,不能列比例计算。
3.1 mol X气体与a mol