专题06 化学反应与能量变化（期末复习课件）高一化学下学期苏教版

化学反应与能量变化 专题06 考点串讲 举一反三 要点精讲 典例分析 思维导图 目 录 CONTENTS 1 化学反应速率及其影响因素 2 化学反应的限度 化学平衡状态 3 化学反应中的热 4 化学能与电能的转化 思 维 导 图 01 化学反应速率及其影响因素 模板来自于：第一PPT https:/// 4 (1)化学反应的快慢通常用化学反应速率来定量表示。可用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。 (2)表达式：v＝ 或v＝ 。 其中：Δc为浓度的变化量，一般以mol·L-1为单位，Δn为物质的量的变化量，单位是mol；Δt为时间，单位常用min、s、hr表示。 (3)常用单位：mol·L-1·min-1、mol·L-1·s-1。 1．化学反应速率的表示方法 Δc Δt Δn V·Δt 要点精讲 5 (4)化学反应速率的意义 ①在同一时间内的同一个化学反应里，用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同。 ②对于一个具体的化学反应，化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。 对于反应aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶ Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。 要点精讲 6 【易错提醒】 (1)Δt表示某一时间段，故化学反应速率是平均速率，而非瞬时速率。 (2)表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。例如，化学反应N2＋3H2 2NH3，用H2表示该反应的反应速率时写成v(H2)。 (3)对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0(无意义)，所以不用固体或纯液体表示反应速率。 要点精讲 7 (1)计算依据：v＝ 或v＝ (2)用“三段式”进行化学反应速率的计算 设a mol·L－1、b mol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol·L－1为反应物A的转化浓度，nx mol·L－1为B的转化浓度，则： 　　　　　　 mA(g)＋nB(g) = pC(g)＋qD(g) 起始浓度/mol·L－1　 a　　　　b 　　 0　　　0 转化浓度/mol·L－1 mx nx px qx 某时刻浓度/mol·L－1 a－mx b－nx px qx 2．有关化学反应速率的简单计算 Δc Δt Δn V·Δt 要点精讲 8 【易错提醒】 (1)“三段式”中所有数据统一单位。 (2)变化量之比等于化学计量数之比。 (3)变化量可设为化学计量数的倍数，便于计算。 要点精讲 9 3．影响化学反应速率的因素 (1)自身性质——内因 决定化学反应速率的主要原因是反应物自身的性质。例如：形状和大小相同的Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时，Mg反应更剧烈，因为镁的活泼性强于锌。 要点精讲 10 (2)影响化学反应速率的外界因素 (其他条件不变，只改变一个条件) ①反应物的浓度越大，反应速率越大。 ②对于有气体参加的反应，反应体系的压强越大，反应速率越大。 ③反应的温度越高，反应速率越大。 ④使用适当的催化剂能显著地增大化学反应速率。 ⑤增大固体反应物的接触面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。 要点精讲 11 ⑥反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。 ⑦光照等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。 要点精讲 12 【易错提醒】 (1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。 (2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。 (3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。 要点精讲 13 (4)压强改变的常见方式 ①恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大→各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。 ②恒温恒压：充入稀有气体→容器体积增大→各反应物的浓度减小→化学反应速率减小。 ③恒温：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→化学反应速率增大。 ④恒温恒容：充入一种反应物→增大反应物浓度→化学反应速率增大。 要点精讲 14 4．调控化学反应速率的方法——控制变量法 (1)变量控制法 将多个因素问题拆解为多个单因素问题分别开展研究，再进行综合分析，得出最后结论，这种方法称为变量控制法。 (2)调控化学反应速率的方法 在分析影响H2O2分解反应速率的因素的实验中，影响反应速率（因变量）的因素有催化剂、温度、浓度等。 探究催化剂对H2O2分解反应速率的影响，自变量是催化剂；探究温度对H2O2分解反应速率的影响，自变量是温度；探究浓度对H2O2分解反应速率的影响，自变量是浓度。 要点精讲 15 【典例01】(化学反应速率的表示及简单计算） B 典例精析 16 分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．实验②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 实验序号 初始浓度c/(mol·L－1) 溴颜色消失所需时间t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290 ② 1.60 0.20 0.001 0 145 ③ 0.80 0.40 0.001 0 145 ④ 0.80 0.20 0.002 0 580 【典例02】(影响化学反应速率的因素及实验探究)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2——→CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： D 典例精析 17 【变式01】(化学反应速率的表示方法及简单计算)一定条件下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体发生可逆反应。反应过程中测得各气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应达到平衡状态的时间是4 min B．用Y表示0～2 min内该反应的平均反应速率为0.15 mol·L－1·s－1 C．第2 min末，X的转化率为90% D．该反应的化学方程式为X＋3Y 2Z D 举一反三 18 【变式02】(影响化学反应速率的因素及实验探究) 举一反三 19 答案　(1)①8、3、2　②其他条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率 (2)由于n(H2O2)∶n(Na2S2O3)<1/2，v(A)<v(B)，所以未出现溶液变蓝的现象 举一反三 02 化学反应的限度 化学平衡状态 模板来自于：第一PPT https:/// 21 1．可逆反应和化学反应的限度 (1)可逆反应 ①概念：在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的化学反应。 ②特征： a．正反应和逆反应同时进行。 b．反应物和生成物同时存在。 c．反应没有完全进行到底。 ③表示：在可逆反应的化学方程式中，用“ ”号代替“===”号。 (2)化学反应的限度 可逆反应中，反应物不能完全转化为生成物，有一定的限度。 要点精讲 22 【易错提醒】 (1)化学反应的限度是在给定的条件下，可逆反应所能达到或完成的最大程度。化学反应的限度的意义在于决定了反应物在该条件下的最大转化率。 (2)不同的可逆反应在给定条件下的化学反应的限度不同；同一可逆反应在不同条件(如温度、浓度、压强等)下，其反应的限度不同。 要点精讲 23 2．化学平衡状态 (1)概念：在一定条件下，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，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态。 (2)特征： ①逆：只有可逆反应才能在一定条件下建立化学平衡状态。 ②等：反应达到平衡时，v正=v逆。 ③动：化学平衡状态是一种动态平衡。 ④定：达到平衡状态时，反应混合物的组成保持不变。 ⑤变：当反应条件发生改变时，原有的平衡状态打破，一段时间后反应会达到新的平衡状态。 要点精讲 24 【典例01】(可逆反应和化学反应的限度) 在密闭容器中发生反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到一定限度时，各物质的浓度可能是(　　) A．X为0.2 mol·L－1 B．Y为0.1 mol·L－1 C．Z为0.4 mol·L－1 D．Z为0.1 mol·L－1时，Y为0.4 mol·L－1 B 典例精析 25 【典例02】 (可逆反应和化学反应的限度)一定条件下，在体积为2 L的恒容密闭容器中，充入1 mol气体M和2 mol气体N，生成气体P和固体Q，产物的物质的量随反应时间的变化图像如图，测得第7 min时容器内剩余0.2 mol气体M和0.4 mol气体N，下列说法正确的是(　　) A．前2 min内，P的平均反应速率为0.075 mol·L－1·min－1 B．该反应的化学方程式为M(g)＋2N(g) 2P(g)＋Q(s) C．升高反应温度，逆反应速率一定会减小 D．5 min后，反应停止，正、逆反应速率均为0 B 典例精析 26 【典例03】 (化学平衡状态的判断)工业合成氨是重要的人工固氮的方式，在一个恒容容器中充入N2(g)和H2(g)，一定条件下发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，若温度保持不变，下列说法正确的是(　　) A．当充入足量N2(g)后，H2(g)会全部转化 B．容器中的压强始终保持不变 C．正、逆反应速率相等时，各物质的质量不再变化 D．反应达到限度后，N2(g)和H2(g)的物质的量之比一定为1∶3 C 典例精析 27 【典例04】 (化学反应速率和平衡图像分析)如图所示是425 ℃ 时，在1 L密闭容器中发生化学反应各物质的浓度随时间的变化示意图。 下列叙述错误的是(　　) A．图①中t0时，三种物质的物质的量相同 B．图①中t0时，反应达到平衡状态 C．图②中的可逆反应为2HI(g) H2(g)＋I2(g) D．图①②中当c(HI)＝3.16 mol·L－1时，反应达到平衡状态 B 典例精析 28 【典例05】 (化学反应速率和化学平衡的综合计算)在一定密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持温度一定，在t1～t4时刻测得各物质的浓度如下表。据此判断下列结论不正确的是(　　) C 测定时刻/s t1 t2 t3 t4 c(A)/(mol·L－1) 6 3 2 2 c(B)/(mol·L－1) 5 3.5 3 3 c(C)/(mol·L－1) 1 2.5 3 3 A．在t4时刻，该反应处于化学平衡状态 B．t3时，A的转化率比B的转化率高 C．t1至t2时刻，该反应的速率为3 mol·L－1·s－1 D．该反应的化学方程式是2A(g)＋B(g) C 典例精析 29 【变式01】(可逆反应和化学反应的限度)在2.0 L恒温恒容密闭容器中充入1.0 mol HCl和0.3 mol O2，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)，HCl、O2的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A．t2时，v正＝v逆 B．加入催化剂反应速率不变 C．t1时，容器内气体的总压强比t2时的大 D．t3时，容器中c(Cl2)＝c(H2O)＝0.4 mol·L－1 C 举一反三 30 【变式02】(化学平衡状态的判断)在绝热(不与外界发生热交换)的某刚性容器中置入1 mol F2和3 mol ClF3，发生反应：F2(g)＋ClF(g) ClF3(g)。下列说法中不能判断该反应一定处于平衡状态的是(　　) A．F2(g)和ClF(g)体积之比恒定不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．混合物中Cl元素质量分数恒定不变 D．容器中温度恒定不变 C 举一反三 31 【变式03】(化学反应速率和平衡图像分析) CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．从3 min到9 min，v(H2)为0.125 mol·L－1·min－1 B．若混合气体密度不变时，该反应达到平衡状态 C．平衡时向容器中充入Ne，反应速率不变 D．9 min时，反应处于平衡状态 B 举一反三 【变式04】(化学反应速率和平衡的综合计算)将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中，混合后发生反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L－1，下列说法正确的是(　　) A．用物质A表示2 s末的反应速率为0.6 mol·L－1·s－1 B．反应后的压强是开始时的1.2倍 C．2 s末物质A的转化率为70% D．此时C的产率为30% D 举一反三 03 化学反应中的热 模板来自于：第一PPT https:/// 34 1．放热反应和吸热反应 (1)概念： 把放出热的化学反应称为放热反应，把吸收热的化学反应称为吸热反应。 (2)常见的放热反应和吸热反应 ①常见的放热反应 a．所有的燃烧反应：剧烈的发光、发热的化学反应。 b．酸碱中和反应：H＋＋OH－===H2O。 要点精讲 35 c．大多数的化合反应，例外：C＋CO2====2CO(吸热反应)。 d．铝热反应。 e．活泼金属与酸或H2O放出氢气的反应。 f．物质的缓慢氧化。 ②常见的吸热反应 a．铵盐与碱的反应。 b．大多数的分解反应。 c．CO2+C====2CO、C+H2O====CO+H2（制取水煤气）； d．以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。 e．需要持续加热的反应。 高温 高温 高温 要点精讲 36 【易错提醒】 (1)放热反应不一定容易发生，如合成氨反应需要在高温、高压和催化剂作用下才能发生；吸热反应不一定难发生，如Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应在常温下就能发生。 (2)需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如硫与铁的反应；吸热反应不一定需要加热，如Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体的反应。 (3)放热过程不一定是放热反应，如NaOH固体的溶解和浓硫酸的稀释是放热过程，但不是放热反应；吸热过程不一定是吸热反应，如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应。 要点精讲 37 2．热化学方程式 (1)概念：定量表示一个特定的化学反应中吸收或放出热的化学方程式。 (2)意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 (3)热化学方程式的书写 ①热化学方程式中要标明所有物质的状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。 ②反应放出或吸收的热用ΔH表示，负值表示在该条件下反应放热，正值表示在该条件下反应吸热 (正号常省略)。 ③ΔH的单位是kJ·mol-1。 ④热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数，只表示物质的量。 要点精讲 38 【易错提醒】 (1)需注明ΔH的符号和单位 若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”(“＋”常省略)。ΔH的单位一般为kJ·mol－1。 (2)需注明物质的聚集状态 反应物和生成物的状态不同，反应热ΔH不同，因此，必须注明物质的聚集状态。气、液、固、溶液分别注“g”、“l”、“s”、“aq”。热化学方程式中，可以不标明反应条件。 (3)需注意ΔH的数值与化学计量数相对应 由于ΔH与反应已完成的各物质的物质的量有关，所以热化学方程式中的化学计量数与ΔH的值相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也加倍。 (4)热化学方程式中各物质的化学计量数可以是整数，也可以是分数，但必须是最简整数或最简分数。 (5)需注意可逆反应的ΔH含义 不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。 要点精讲 39 3．化学反应中的能量变化的原因 (1)化学反应的能量变化与物质内部能量的关系 图Ⅰ中反应物的总能量大于生成物的总能量，反应放出能量； 图Ⅱ中反应物的总能量小于生成物的总能量，反应吸收能量。 要点精讲 40 (2) 化学反应中能量变化的本质原因 物质发生化学反应时，断开化学键时需要吸收能量，形成化学键时需要放出能量。 ①若E1>E2，表示断开化学键所吸收的能量大于形成化学键所放出的能量，反应过程吸收能量。 ②若E1<E2，表示断开化学键所吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，反应过程放出能量 要点精讲 41 (3)利用键能估算化学反应的反应热 ①共价键的键能是指断开气态物质中1mol某种共价键生成气态原子需要吸收的能量，共价键的键能越大，共价键越牢固。 如：H-H的键能为436.4kJ·mol-1，则H2(g)==2H(g)，ΔH＝436.4kJ·mol－1。 ②利用键能估算化学反应的反应热 ΔH＝反应物断开化学键吸收的总能量—生成物形成化学键放出的总能量 要点精讲 42 【易错提醒】 (1)键能：在标准状况下，将1 mol气体分子AB(g)解离为气体原子A(g)、B(g)所需的能量，用符号E表示，单位为kJ·mol－1。 (2)物质所含能量越低，物质越稳定，键能越大，断裂其化学键所需能量越高，而形成其化学键所释放的能量也越多，反之亦然。 (3)ΔH＝E反应物的键能之和－E生成物的键能之和。 要点精讲 43 【典例01】 (放热反应和吸热反应)已知N2(g)和O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收180 kJ能量，反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 B．1 mol NO(g)分子中的化学键断裂时要吸收632 kJ能量 C．断裂1 mol O==O键吸收的能量x值为488 D．该反应断键所吸收的能量小于成键所放出的能量 B 典例精析 44 【变式01】 (放热反应和吸热反应)运载火箭常使用偏二甲肼(C2H8N2)和液态四氧化二氮作推进剂，发生反应：C2H8N2＋2N2O4===3N2↑＋2CO2↑＋4H2O。下列说法正确的是(　　) A．断裂C2H8N2和N2O4中的化学键时放出能量 B．C2H8N2具有的能量高于N2具有的能量 C．反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量 D．该反应中，C2H8N2作氧化剂 C 举一反三 04 化学能与电能的转化 模板来自于：第一PPT https:/// 46 1．原电池的工作原理 (1)原电池的概念 将化学能转化成电能的装置称为原电池，在原电池中发生的化学反应是氧化还原反应。 要点精讲 47 (2)工作原理：以Zn－H2SO4－Cu原电池为例 电极材料 锌 铜 电极名称 负极 正极 电极反应 Zn－2e－=Zn2＋ 2H＋＋2e－=H2↑ 反应类型 氧化反应 还原反应 外电路电子流向 由锌片（负极）沿导线流向铜片（正极） 内电路离子移向 溶液中H+向正极移动，在铜片上被还原为H2；溶液中SO42-向负极移动。 原电池总反应 Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑ 要点精讲 48 (3)能量转化过程： 原电池在工作时，负极失去电子，电子通过导线流向正极，溶液中氧化性物质得到此电子，发生还原反应，这样氧化反应和还原反应不断发生，负极不断地失电子，失去的电子不断地通过导线流向正极，被氧化性物质得到，闭合回路中不断有电子流产生，也就形成了电流，化学能转变为电能。 要点精讲 (4)原电池的形成条件 ①两个活动性不同的电极。 ②电解质溶液。 ③电极、导线和电解质溶液形成闭合回路。 ④自发进行的氧化还原反应。 【易错提醒】 原电池中“电子不下水，离子不上岸”，即电子只能沿导线移动，离子只能在溶液中移动。 要点精讲 2．原电池原理的应用 (1)加快氧化还原反应速率 如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2，常用粗锌，它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成原电池，加快了反应，使产生H2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负极，活动性弱的金属为正极。 要点精讲 51 (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，一般还原剂为负极材料(或在负极上被氧化)，氧化剂(电解质溶液中的阳离子)在正极上被还原。 要点精讲 (4)钢铁的电化学腐蚀原理 ①电解质溶液： 在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一薄层水膜，水膜里含 有少量H+、OH-和O2等。 ②电极： 钢铁里的铁和少量碳形成了无数微小的原电池，其中，负极为Fe，正极为碳。 ③电极反应式：①负极Fe-2e-===Fe2+，②正极O2+2H2O+4e-===4OH-。 (4)铁锈的形成： ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 ②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 ③Fe(OH)3脱水：铁锈主要成分Fe2O3·xH2O。 要点精讲 (1)化学电源 ①利用原电池原理，将化学能直接转化为电能。化学电源的能量转化率比燃料燃烧高得多。 ②化学电源有一次电池、二次电池和燃料电池等。一次电池用过之后不能复原，二次电池充电后能继续使用。 3．化学电源 要点精讲 54 (2)一次电池(干电池)——锌锰干电池 要点精讲 (3)二次电池(充电电池) 要点精讲 要点精讲 (4)燃料电池 ①燃料电池与火力发电相比，其燃料的利用率高、能量转化率高。 ②氢氧燃料电池： 在负极上发生氧化反应的是H2，在正极上发生还原反应的是O2，产物是H2O。 以KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下： 负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 4H2O (氧化反应)； 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应)； 电池反应：2H2＋O2===2H2O。 要点精讲 4．电能转化为化学能——电解 (1)电解池的概念：将电能转化为化学能的装置。通常条件下无法自发进行的化学反应可通过电解的方法实现。 (2)电解在物质制备中的应用 ①电解水制氢气和氧气 化学方程式为2H2O===2H2↑＋O2↑。 ②电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气 化学方程式为2NaCl＋2H2O====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 通电 通电 要点精讲 ③电解制取金属 a．电解熔融的氧化铝制备铝 阴极反应式：Al3＋＋3e－===Al； 阳极反应式：2O2－－4e－===O2↑； 总反应式：2Al2O3 === 4Al＋3O2↑。 通电 要点精讲 【典例01】(原电池的工作原理及应用)如图所示，电流计的指针发生偏转，同时A极的质量减小，B极上有气泡产生，C为电解质溶液，下列说法错误的是(　　) A．B极为原电池的正极 B．A、B、C分别可能为Zn、Cu和稀盐酸 C．C中阳离子向A极移动 D．A极发生氧化反应 C 典例精析 61 【典例02】(原电池的工作原理及应用)把a、b、c、d四种金属片浸泡在稀H2SO4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，则这四种金属活动性顺序由大到小为(　　) A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a B 典例精析 62 【典例03】(化学电源及电极反应式的书写)下面是几种常见的化学电源示意图，有关说法不正确的是(　　) A．上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池 B．干电池在长时间使用后，锌筒被破坏 C．铅蓄电池在工作中，负极每消耗1 mol铅，则H2SO4溶液中就转移2 mol电子 D．氢氧燃料电池中负极通入氢气发生氧化反应 C 典例精析 63 【典例04】(化学电源及电极反应式的书写) H2O2在强碱性溶液中主要以HO形式存在。Al-H2O2燃料电池工作原理如图所示。正极反应式为HO＋2e－＋H2O===3OH－。提示：电池效率等于电路上通过的电子数与负极失去电子数之比。下列说法错误的是(　　) A．Al极发生氧化反应 B．电流由Pt极经负载流向Al极 C．放电时，OH－向Al极迁移 D．若正极生成4.5 mol OH－，电路经过2.4 mol电子，电池效率为60% D 典例精析 64 【变式01】 (原电池的工作原理及应用)小颖同学用如图所示装置研究原电池原理，下列说法错误的是(　　) A．若将图1装置的Zn、Cu直接接触，Cu片上能看到有气泡产生 B．图2装置中SO42-向Cu片移动 C．若将图2中的Zn片改为Mg片，Cu片上产生气泡的速率加快 D．图2与图3中正极生成物的质量之比为1∶32时，Zn片减轻的质量相等 B 举一反三 【变式02】 (原电池的工作原理及应用) (1)如图为氢氧燃料电池的构造示 意图，根据电子运动方向可知，氧气从______(填“a”或“b”)口通入， X极为电池的________(填“正”或“负”)极。 (2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的 电极反应分别为 A极：2H2＋2O2－－4e－===2H2O B极：O2＋4e－===2O2－ 则A极是电池的________极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。 (3)若将(1)中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池，工作时，负极反应式为___________________，电池总反应式为_____________________________。 答案　(1)b　负　(2)负　流出 (3)CH4－8e－＋10OH－===CO32-＋7H2O　CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O 举一反三 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