第2章第3节化学反应的利用

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第二章第三节氧化还原反应

△
Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O。答案：D
随堂练习：下列关于氧化还原反应的叙述，正确的是（） A. 有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原 B. 在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化 C. 某元素由化合态变为游离态，则该元素一定被还原 D. 氧化还原反应中一定有电子的得与失思路导航：对选项A、C可用反应过氧化氢分解来否定。氧化还原反应的本质是有电子的转移，包括电子的得失和共用电子对的偏移，故D错。答案：B
答案：
失 6 2e （1） 2KClO3

MnO2

2KCl 3O2

得 2 6e
得e

（2） Cl 2 2 NaOH NaClO NaCl H 2 O 失e

例题（福建）下列反应类型中，一定发生电子转移的是（） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应思路导航：置换反应一定属于氧化还原反应，所以在置换反应中一定存在电子的转移。例如：CO2 与H2O化合，NH4NO3的分解，HCl与NaOH发生中和反应，这三个都是非氧化还原反应，置换反应中一定有单质参加，有单质生成，故一定属于氧化还原反应。答案：C
例题2 下列反应中，既属于氧化还原反应，又是离子反应的是（） A. 铝片与稀盐酸的反应 B. 甲烷与氧气的反应 C. 灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳 D. 氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
思路导航：A项：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑是氧化还原反应也是离子反应；B项：CH4＋2O2 点燃 CO2＋2H2O是氧化还原反应但不是离子反应；C项： C＋CO2 高温 2CO是氧化还原反应但不是离子反应； D项：H＋＋OH－＝H2O是离子反应但不是氧化还原反应。答案：A

人教版高中化学选择性必修第一册第二章第三节化学反应的方向(课件PPT)

二、化学反应进行的方向与焓变的关系
反应进行的方向与ΔH之间的关系大多数放热反应可以自发进行，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发进行的唯一因素。
三、化学反应进行的方向与熵变的关系
1．熵的概念自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大。
1、N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) 2、2C(s)+O2(g)=2CO(g) 3、CaCO3=CaO+CO2(g)
△S＜0 △S ＞ 0 △S＞0
2．影响熵大小的因素 (1)同一条件下，不同的物质熵值不同。 (2)同一物质的熵与其聚集状态及外界条件有关，如对同一种物质不同状态时熵值大小为S(g) > S(l) > S(s)。 (3)物质的量越大，分子数越多，熵值越大。
（1）描述体系混乱度的物理量（2）符号：S 单位：J•mol-1•K-1
反应熵变:生成物的总熵与反应物总熵之差 (1)符号：△S (2)表达式:△S =S(生成物) –S (反应物) (3)正负判断： ①气体体积增大的反应，△S>0,熵增加反应 ②气体体积减小的反应，△S<0,熵减小反应
练习：判断下列反应熵变大小：
谢谢！
归纳总结
1．焓判据：放热过程中体系能量降低，ΔH<0，反应具有自发进行的倾向。 2．熵判据：在密闭条件下，体系有自发地向混乱度增加(ΔS>0)的方向转变的倾向。 3．复合判据温度对反应方向的影响来自3适用判据应注意的问题：
（1）判断反应的自发性要结合△H和△S，利用△H-T△S

鲁科版高中化学选修四课件：第2章第3节第2课时影响化学反应速率的因素

(2)解释：压强的改变导致气体浓度的改变，从而对反应速率产
生影响。
压强增大
气体体积□7
（压缩体积）→反应物↓浓度□8
化学反应速率
→□9
反之，压强减小(扩大体积)，化学反应速率□10 ______。
自我校对： □1 增大 □2 减小 □3 化学计量数 □4 单位浓度 □5 增大 □6 越快 □7 减小 □8 增大 □9 增大 □10 减小
解析：选 D。在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中，k 是反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。通常，反应速率常数越大，反应进行得越快。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系。由此可得 D 项正确。
60
D
0.1 mol Mg 3 mol·L－1 硫酸 10 mL
60
解析：选 D。依据金属的化学性质，金属镁的活动性比铁的强，首先排除 C 项；硝酸具有强氧化性，与金属反应很难放出氢气，排除 A 项；影响放出氢气的速率与固体镁的多少及酸的体积无关，只与溶液中 H＋浓度的大小有关，D 项符合题意。
(1)例题反应达到平衡后，若将容器体积缩小一半，平衡如何移动？ (2)例题反应达到平衡后，若保持容器体积不变，充入 H2O(g)，平衡如何移动？答案：(1)不移动。 (2)正向移动。
浓度对反应速率的影响 1．10 mL 1 mol·L－1 盐酸与一小块大理石的化学反应：CaCO3 ＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列措施能使化学反应速率增大的是( ) A．加入一定量的 CaCl2 B．加入 5 mL 1.5 mol·L－1 盐酸 C．加入 15 mL 0.5 mol·L－1 盐酸 D．加入 5 mL H2O

人教版必修二第二章第三节第四课时：温度、催化剂对反应速率的影响(共21张PPT)

反应速率可用单位时间内产生的气体体积表示，也可用产生相同体积的气体所用的时间来表示。
检查装置的气密性一般是利用气压的原理，在图2装置中，关闭A处分液漏斗活塞，将注射器的活塞拉出一定距离，过一段时间后再松开活塞，如活塞回到原位，说明气密性良好，否则漏气，所以正确。（涉及到注射器的装置气密性检查方法）
热水
3支大小相同的试管，各装入3mL5%H2O2，滴加2滴做催化剂的1mol/LFeCl3溶液，然后一支放入冷水，一支放入热水，一支不变，如上图，观察现象：
高中化学选修4 第一章化学反应与能量
反应方程式： 2H2O2 = 2H2O +O2
现象
结论
热水中
常温冷水中
产生气泡速率增大，带火星火柴复燃
碰撞理论解释催化剂对反应速率的影响
催化剂是能够改变其他物质的化学反应速率而自身的组成、化学性质和质量在反应前后保持不变的物质。催化剂有正、负之分，正催化剂能加快化学反应的速率，负催化剂能降低化学反应的速率。我们通常所说的催化剂是正催化剂。
其它条件不变时，使用正催化剂，改变了反应，机降理低了反，应使的很活多化普能通分子变成活化分子，活化分子百分数，使活化分增子大间的有效碰撞频率变大，反应速率增大。
2FeCl2+2HCl+H202==2FeCl3+2H20
由此可见，催化剂参与了化学反应，催化剂先与反应物反应生成了中间产物
(FeCl2)，然后中间产物再与反应物反应，催化剂又重新生成，催化剂的量和性质都不变，改变了反应的历程，但没有改变反应的实质(整个过程还是过氧化氢的分解)。
高中化学选修4 第一章化学反应与能量
解的速率
例5.为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是( )

人教版高一化学第二章第三节可逆反应课件

2、14CO2 + C ⇌ 2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。
14CO 14C、14CO 、 2
3、将1moLN2和3moLH2充入一密闭容器,使其在一定条件下发生反应:N2+3H2 ⇌ 2NH3下列哪一种状态说明反应达到平衡： 1、1molNH 分解, 同时0.5molN 消耗. √ 2、H 的浓度不再变化. √
v逆
0
开始
t1
时间(t)
一定时间
二、化学平衡与反应的限度
在给定的条件下,当一个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，反应物与生成物浓度不再改变，达到一种表面“静止”的状态，称为 “化学平衡状态”，简称化学平衡。此时,是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。转化的量转化率 = ×100％起始的量
2、反应达到化学平衡的标志 1）正逆反应速率相等 (同一物质的生成速率或消耗速率相等) 注意:①体现出正、逆两个反向. ②速率符合系数之比. 2）反应物与生成物浓度不再改变或各组分的含量不再发生变化
注意:①浓度相等不一定平衡. ②浓度符合系数之比不一定平衡.
原来不断变化的量现在不变了
【背记】化学平衡
请仔细阅读教材P52，然后指出如何“提高燃料的燃烧效率”？ 1.尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率
燃料与空气要有足够大的接触面积。空气要适当过量。
2.尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热效率。
【随堂练习】
1、下列哪种说法可以证明反应 ( AC ) N2 + 3H2 ⇌ 2NH3达到平衡状态 A.1个N N键断裂的同时，有3个 H H键形成 B.1个N N键断裂的同时，有3个 H H键断裂 C.1个N N键断裂的同时，有6个 N H键断裂 D.1个N N键断裂的同时，有6个 N H键形成

第二章第三节化学反应的方向高二化学人教版选择性必修一

有关，一般低温时焓变影响为主，高温时，熵变为主，而温
度影响的大小要视△H、△S的具体数值而定。
△S
∆H<0
∆H>0
∆S>0
所有温度下
∆S>0
高温下
反应自发进行反应自发进行
△H
∆H<0
∆H>0
∆S<0
低温下反应自发进行
∆S<0
所有温度下反应不能自发进行
解决问题
科学家设计的第一步反应： TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)
(2) 与物质的量有关：物质的量越大，分子数越多，熵值越大。 (3) 不同物质熵值间的关系：物质的组成越复杂，其熵值越大，一般组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度越大，熵值也越大。
思考交流
-10℃时，液态水就会自动结冰成为固态，10℃ 的冰也能自动变成水。你能从焓变和熵变两个角度分析一下它们能够自发进行的主要因素是什么吗？
在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。即混乱度趋于增加△S>0，有自发进行倾向。
知识呈现
有序
由有序变为无序无序
知识呈现
熵的大小规律
(1) 与物质的存在状态有关：对于同一种物质，等物质的量的该物质其熵值（混乱度）大小与物质的存在状态有关。由于气态分子比液态的分子中的间隔要大，而液态分子比固态分子的间隔要大，所以， S(g)>S(l)>S(s)，即气态>液态>固态。
△H=+161.9KJ/mol，△S=-38.4J/(mol·K) 不能自发反应。
另一个方案：科学家们为了解决这一难题，想出来另外一个方案：向二氧化钛与氯气的反应体系中加入石墨， TiO2(s)+2Cl2(g)+2C（石墨）=TiCl4(l)+2CO(g) ΔH=-59.1kJ·mol-1，△S=141.0J·mol-1·K-1。

第2章---第3节

)
B．纯碱除去油污． D．食醋清洗水垢．
随堂 · 分类 · 练习
考点 · 突破 · 方法
【解析】本题考查物质的氧化性的含义。A、B、D均不是氧解析】本题考查物质的氧化性的含义。、、均不是氧化还原反应。化还原反应。【答案】 C 答案】
课时 · 知能 · 训练
菜
单
基础 · 回扣 · 检验
随堂 · 分类 · 练习
考点 · 突破 · 方法
【答案】 D 答案】
课时 · 知能 · 训练
菜
单
高考新课标大一轮总复习 · 配人教版 · 化学 5．对于反应MnO2＋4HCl(浓) ．对于反应浓 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ＋
随堂 · 分类 · 练习
基础分类 · 练习
考点 · 突破 · 方法
课时 · 知能 · 训练
菜
单
高考新课标大一轮总复习 · 配人教版 · 化学
基础 · 回扣 · 检验
考点 · 突破 · 方法
1．(原创题)下列反应中属于非氧化还原反应的是( MnO2 A．2KClO3=====2KCl＋3O2↑ B．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2 C．NH3＋HCl===NH4Cl D．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2．基本概念及其联系：．基本概念及其联系：
随堂 · 分类 · 练习
考点 · 突破 · 方法
课时 · 知能 · 训练
菜
单
高考新课标大一轮总复习 · 配人教版 · 化学
3．表示方法．
基础 · 回扣 · 检验
(1)单线桥法单线桥法用单线箭头从被氧化(失电子，化合价升高的元素指向被还原得电子，的元素指向被还原(得电子用单线箭头从被氧化失电子，化合价升高)的元素指向被还原得电子，失电子化合价降低)的元素，标明电子数目，不需注明得失。化合价降低的元素，标明电子数目，不需注明得失。如MnO2与浓盐酸反的元素应中电子转移的方向和数目可表示为：应中电子转移的方向和数目可表示为：

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第2章第3节化学反应的利用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（）
A．制取SO2B．验证漂白性
C．收集SO2D．尾气处理
2．某普通锌锰干电池的结构如图所示。

下列说法正确的是（）
A．锌筒是原电池的正极
B．石墨电极上发生氧化反应
C．铵根离子向石墨电极移动
D．电子经石墨沿电解质溶液流向锌筒
3．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的的装置并连接。

合理的是
A．a-a′→d-d′→e B．b-b′→d-d′→g
C．c-c′→d-d′→g D．d-d′→c-c′→f
4．如图所示，将镁片、铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线连成闭合回路，该装置在工作时，下列叙述中正确的是
A．镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2+
B．铝是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成
C．该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成
D．该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理
二、填空题
5．以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境中电极反应的书写方法：
(1)酸性条件下燃料电池的负极反应：________________________。

(2)碱性条件下燃料电池的负极反应：________________________。

(3)固体电解质(高温下能传导O2－)环境中电池的负极反应：_____________________。

(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境中电池的负极反应：______________。

三、实验题
6．Ⅰ.某学校化学兴趣小组欲用下列装置制取纯净的氯气及氯化物，并探究其性质。

回答下列问题：
(1)链接好实验装置后的第一步实验操作是__________________；仪器x的名称是
_____________；装置B中的试剂是_____________________。

(2)查阅数据知：浓盐酸可与K2Cr2O7固体发生反应生成氯气(Cr2O72-变为Cr3+)，写出上述反应的化学方程式：_________________________________；该反应中还原剂是
_________________。

Ⅱ.甲醇(CH 3OH )是一种无色有刺激性气味的液体，在生活中有重要用途，同时也是一种重要的化工原料。

(3)甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一，这种燃料电池由甲醇、空气、
KOH 溶液(电解质溶液)构成，则下列说法正确的是_________________。

(已知甲醇在空气中燃烧生成CO 2和H 2O )
A .电池放电时通入空气的电极为负极
B .电池放电时负极的电极反应式为322CH OH 6e =CO +2H O --↑
C .电池放电时，电解质溶液的碱性逐渐减弱
D .电池放电时每消耗6.4gCH 3OH 转移1.2 mol 电子
(4)写出甲醇燃料电池在酸性条件下负极的电极反应式：________________________。

参考答案
1．B
【详解】
A.根据金属活动顺序表可知稀H2SO4与铜片不反应，故A错误；
B.SO2能使品红溶液褪色，体现其漂白性，故B正确；
C.SO2密度比空气大，应“长进短出”，故C错误；
D.SO2不与NaHSO3反应，所以无法用NaHSO3溶液吸收SO2，故D错误。

答案：B。

2．C
【详解】
A. 由普通锌锰干电池的结构图中电子的移动方向可知，Zn为负极，A项错误；
B. 石墨为正极，正极上发生还原反应，B项错误；
C. 原电池工作时，电解质溶液中，阳离子向正极移动，C项正确；
D. 电子只能在外电路中移动，不能在电解质溶液中移动，D项错误；
答案选C。

3．C
【详解】
由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl，除去的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液，应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥；CO2的相对分子量为44，比空气（29）的大，因此用向上排空气法收集CO2；答案选C。

4．D
【解析】
【详解】
A．在NaOH溶液中，铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，在该反应中，铝失电子作原电池的负极，而镁和氢氧化钠溶液不能发生氧化还原反应，故A错误；
B．在NaOH溶液中，铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应，在该反应中，铝失电子作原电池的负极，由于电池开始工作时，生成的铝离子的量较少，NaOH过量，此时不会有Al(OH)3白色沉淀生成，故B错误；
C．该装置外电路，是由电子的定向移动形成电流，而内电路，则是由溶液中自由移动的离子的定向移动形成电流，故C错误；
D．由于铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应，故其不必处理，故D正确；
故答案为D。

5．CH 4+2H 2O-8e -=CO 2+8H ＋ CH 4+10OH --8e -=CO 32-+7H 2O CH 4+4O 2--8e -=CO 2+2H 2O CH 4+4CO 32--8e -=5CO 2+2H 2O
【解析】
【详解】
(1)酸性条件下，燃料电池的总反应：CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O ，燃料电池的正极反应：O 2+4H ＋+4e -=2H 2O ，总反应式-正极反应式×2可得负极反应式：CH 4+2H 2O-8e -=CO 2+8H ＋；
(2)碱性条件下，燃料电池的总反应：CH 4+2O 2+2NaOH=Na 2CO 3+3H 2O ，燃料电池的正极反
应：O 2+2H 2O+4e -= 4OH -，总反应式-正极反应式×
2可得负极反应式：CH 4+10OH --8e -=CO 32-+7H 2O ；
(3)固体电解质(高温下能传导O 2-)环境中，燃料电池的总反应：CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O ，燃料
电池的正极反应：O 2+4e -=2O 2-，总反应式-正极反应式×
2可得负极反应式：CH 4+4O 2--8e -=CO 2+2H 2O ；
(4)熔融碳酸盐(如熔融K 2CO 3)环境中，燃料电池的总反应：CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O ，燃料电池
的正极反应：O 2+2CO 2+4e -=2CO 32-，总反应式-正极反应式×
2可得负极反应式：CH 4+4CO 32--8e -=5CO 2+2H 2O 。

【点睛】
本题考查了甲烷燃料电池在不同电解质时负极电极反应式书写的知识，燃料相同，电解质不同，电极反应式不同，可利用在同一闭合回路中电子转移数目相等分析解答。

6．检验装置的气密性分液漏斗饱和 NaCl 溶液
()227322K Cr O +14HCl 2KCl+2CrCl +3Cl +7H O =↑浓 HCl CD
+322CH OH+H O 6e =CO +6H --↑
【分析】
Ⅰ.(1)根据氯气制备实验分析；
(2)根据生成物信息提示可知K 2Cr 2O 7作氧化剂，HCl 作还原剂，据此写出化学方程式； Ⅱ.(3)根据原电池的相关知识进行解答；
(4)甲醇燃料电池中，在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO 2，据此写出电极反应。

【详解】
Ⅰ.(1)制备气体的实验，第一步检测装置气密性；x 为分液漏斗；盐酸具有挥发性，检验氯气性质前，要用饱和 NaCl 溶液除去，故答案为：检验装置的气密性；分液漏斗；饱和 NaCl
溶液；
(2)根据生成物信息提示可知K 2Cr 2O 7作氧化剂，HCl 作还原剂，反应的化学方程式为()227322K Cr O +14HCl 2KCl+2CrCl +3Cl +7H O =↑浓，故答案为：
()227322K Cr O +14HCl 2KCl+2CrCl +3Cl +7H O =↑浓；HCl ；
Ⅱ.(3)A . 通甲醇的电极为负极，通空气的电极为正极，A 项错误；
B . 在碱性电解质溶液中负极的电极反应式为2332CH OH+8OH 6e =CO +6H O ---
-，B 项错误；
C . 在放电过程中，OH -参与电极反应，不断被消耗，导致电解质溶液碱性减弱，C 项正确；
D . 电池放电时每消耗6.4 g CH 3OH ，即 0.2 mol CH 3OH ，转移电子数为60.2mol=1.2mol ⨯，D 项正确；
故答案为：CD ；
(4)甲醇燃料电池中，在酸性条件下甲醇在负极失电子生成CO 2，电极反应式为+322CH OH+H O-6e =CO +6H -↑，故答案为：+322CH OH+H O-6e =CO +6H -↑。

第2章第3节化学反应的利用

第二章 第三节 氧化还原反应

人教版高中化学选择性必修第一册第二章 第三节 化学反应的方向(课件PPT)

鲁科版高中化学选修四课件：第2章 第3节第2课时 影响化学反应速率的因素