1、1第 2 章 化学反应与能量2一、原电池正负极的判断及电极反应式的书写1正负极的判断2电极反应式的书写(2)复杂电极反应式的书写 复 杂 电 极 反 应 式 总 反 应 式较 简 单 一 极 的 电 极 反 应 式如 CH4酸性燃料电池中，有关反应式为CH42O 2=CO22H 2O总反应式2O28H 8e =4H2O正极反应式CH42H 2O8e =CO28H 负极反应式3(1)书写电极反应式时，注意介质是否参加反应。碱性介质的电极反应中不能出现H ，酸性介质的电极反应中不能出现 OH 。(2)燃料电池的正极(O 2作氧化剂)反应一般式为：酸性条件：O 24e 4H =2H2O。碱性或中性条
2、件：O 24e 2H 2O=4OH 。高温无水固体电解质：O 24e =2O2 。(2018南昌市第二中学月考)AlAg 2O 电池是一种可用作水下动力的优良电源，其原理如图所示。该电池工作时总反应式为2Al3Ag 2O2NaOH= =2NaAlO26AgH 2O，则下列说法错误的是( )A工作时正极发生还原反应，且正极质量逐渐减小B当电极上生成 1.08 g Ag 时，电路中转移的电子为 0.1 molCAl 电极的反应式为 Al3e 4OH =AlO 2H 2O 2D工作时电解液中的 Na 移向 Ag2O/Ag 电极【解析】 原电池工作时，正极发生还原反应，该反应中氧化银被还原为银，正极的
3、质量减少了，A 正确；Ag 2O 中 Ag 的化合价为1 价，被还原的单质银为 0 价，当电极上析出 1.08 g Ag 即 0.01 mol 时，电路中转移的电子为 0.01 mol，B 错误；原电池工作时 Al被氧化，应为电池的负极，电极反应式为 Al3e 4OH =AlO 2H 2O，C 正确；铝为负 2极， Ag 2O/Ag 为电池的正极，原电池工作时阳离子向正极移动， 即 Na 向 Ag2O/Ag 极移动，D 正确。 【答案】 B4二、化学平衡状态的判断1直接判断依据2间接判断依据以 mA(g) nB(g)pC(g) qD(g)为例类型 判断依据 平衡状态各物质的物质的量或各物质的物
4、质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡混合物体系中各成分的含量各气体的体积或体积分数一定 平衡在单位时间内消耗了 m mol A 同时生成 m mol A，即 v(正) v(逆)平衡在单位时间内消耗了 n mol B 同时生成 p mol C，则 v(正)不一定等于 v(逆)不一定 v(A) v(B) v(C) v(D) m n p q， v(正)不一定等于 v(逆)不一定正、逆反应速率的关系在单位时间内生成 n mol B，同时消耗 q mol D，因二者变化均表示 v(逆)，所以 v(正)不一定等于 v(逆)不一定 m n p q 时，总压强一定(其他条件一定) 平衡压
5、强 m n p q 时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 m n p q 时， r一定M 平衡平均相对分子质量( r)M m n p q 时，r一定M 不一定5 m n p q 时，恒温恒压时，密度保持不变 平衡气体密度 m n p q 时，密度保持不变 不一定温度 体系温度一定(其他条件不变) 平衡颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡(1)明确 r、 的含义，即 r ， 。M Mm总n总 m总V容 器 (2)应用 v(正) v(逆)时，要注意反应描述的反应方向和不同物质的计量关系。(3)对可逆反应 N23H 22NH3，若某一时刻， v 正 (N2) v 逆 (NH3)和 3v 正 (
6、N2) v 正 (H2)均不能说明达到平衡。因为第一种情况 N2、NH 3的化学计量数不等。 v 正 (N2) v 逆 (NH3)时，正、逆反应速率并不相等，而是正反应速率大于逆反应速率。平衡时应为 2v 正 (N2) v 逆(NH3)。第二种情况也不是平衡状态。因为 N2和 H2都是反应物，在反应的任何时段都会有 3v 正 (N2) v 正 (H2)。若是 3v 正 (N2) v 逆 (H2)，才是平衡状态。可逆反应：2NO 2(g)2NO(g)O 2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是( )单位时间内生成 n mol O2的同时生成 2n mol NO2 单位时间内生成
7、 n mol O2的同时生成 2n mol NO用 NO2、NO、O 2表示的反应速率的比为 221 的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A BC D全部【解析】 单位时间内生成 n mol O2的同时生成 2n mol NO2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态；单位时间内生成 n mol O2的同时生成 2n mol NO，反应正向进行 NO、O 2的速率之比就是 21，不能说明正逆反应速率关系，不能判断反应是否达到平衡状态；NO 2、NO、O 2表示的反应速率的比为 221 的状态是
8、反应进行到任何时刻都成立的关系，不能说明反应达到了平衡状态；混合气体的颜色不变，说明 NO2的浓度不变，6反应达到平衡状态；该反应前后气体总质量不变，容器的体积不变，混合气体密度始终不变，不能由密度不变判断反应是否达到平衡状态；该反应是气体分子数增多的反应，混合气体的压强不变，说明各气体的浓度不变，反应达到平衡状态；混合气体平均相对分子质量与平均摩尔质量数值相等，混合气体的平均摩尔质量 M ，气体的总质量不变，m总n总气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态， 故平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态。综上所述，是达到平衡状态的标志，故选 A 项。【答案】 A三、化学平衡的计算“三段法”1解题步骤
9、(1)写出有关化学反应的方程式。(2)确定各物质的起始量、变化量和平衡量。(3)根据问题建立相应的式子进行解答。2具体方法如 mA(g) nB(g)pC(g) qD(g)，令 A、B 起始物质的量浓度分别为 a mol/L、 b mol/L，达到平衡后消耗 A 的物质的量浓度为 mx mol/L。mA(g) nB(g)pC(g) qD(g)起始(mol/L) ab0 0变化(mol/L) mxnxpxqx平衡(mol/L) a mxb nxpxqx3说明(1)反应物： c 平 c 始 c 变 ，生成物： c 平 c 始 c 变 。(2)各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。(3)
10、平衡时各物质的反应速率 v 。 c t(4)转化率 100%。反 应 物 转 化 的 物 质 的 量 浓 度反 应 物 起 始 的 物 质 的 量 浓 度7(5)列式时要注意单位的统一(一般都用浓度，有时也可用物质的量)。在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和 8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H 2的转化率为 25%，则平衡时氮气的体积分数接近于( )A5% B10%C15% D20%【解析】 由题给数据知：参加反应的 H2物质的量为：8 mol25%2 mol。N2 3H 2 2NH 3始态： 2 mol 8 mol 0变化量： mol 2 mol mol23 43平衡态： mol 6 mol mol43 43平衡时 N2的体积分数为 100%15%，故 C 正确。43 mol43 mol 6 mol 43 mol【答案】 C
