二、化学反应速率和限度
1．化学反应速率的概念——化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度。 化学反应速率的表示方法__________________________________________。 2．对化学反应限度的认识____________________________________________。 3．控制化学反应条件的意义__________________________________________。
活动与探究
2005年10月12日，我国成功发射“神舟”六号载人飞船。这标志着我国在航天领域的科研水平有重大突破。
(1)肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料。一般将液态N2O4作为火箭的推进剂。已知1 mol液态肼与足量液态N2O4完全反应放出Q kJ的热量，产物是对环境无害的氮气和水蒸气，但实际发射过程中会看到有大量红色的烟雾，除了该反应可能产生少量NO外，产生此现象的原因可能是__________________________________________。
(2)实际上，最理想的燃料是燃烧热值大、体积小、本身毒性小、安全的固态氢，目前人们还不能制得固态氢，因为
____________________________________________。
(3)新型无机材料在航天工业中也有广泛应用，如飞船表面覆盖有一种耐高温的氮化硅陶瓷，该物质中各原子均满足最外层8电子结构，则氮化硅的化学式为____________________。
(4)飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池。常用的燃料电池是氢氧燃料电池，已知负极的反应式为：2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正极的反应式为__________________， 工作时________极pH相对较大。
答案：(1)2N2H4(l)＋N2O4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)；部分N2O4转化为NO2 (2)制备时需要极高的压强(其他合理答案均可) (3)Si3N4
(4)O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 正
参考练习
1．为迎“绿色奥运”某同学提出了下列环保建议，其中你认为可以采纳的是( )
①用气态燃料代替液态和固态燃料作为发动机动力来源 ②开发生产无汞电池
③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋 ④分类回收垃圾 ⑤开发无磷洗涤剂
⑥提倡使用手帕，减少餐巾纸的使用 A．①②③④ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
2．把锌片和铁片放在有稀食盐水的酚酞溶液的表面皿中，如下图所示经过一段时间后，最先观察到变红的区域是( )
A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅰ和Ⅳ C．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和Ⅳ
3．下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )
A．b电极是正极
B．总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
4．航天器的燃料之一是铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4 )的固体混合物，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其反应式为：
2NH4ClO4===N2↑＋4H2O↑＋Cl2↑＋2O2↑反应放出大量热，下列对该反应的叙述中，错误的是( )
A．NH4ClO4 既是氧化剂，又是还原剂
B．1 mol NH4ClO4 完全反应时，转移14 mol电子 C．反应中只有Cl 元素被还原
D．从能量角度看，化学能主要转变为热能和动能
5．蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：
Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2
下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是( ) A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极
B．充电时，阴极上的电极反应式为：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－ C．放电时电解质溶液中的阴离子是向正极方向移动 D．蓄电池的电极必须浸入碱性电解质溶液中 6．下列说法正确的是( )
A．1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热 B．中和反应都是放热反应，盐类水解反应都是吸热反应 C．在101 kPa 1 mol碳燃烧所放出的热量一定是碳的燃烧热 D．碳与二氧化碳的反应既是吸热反应，又是化合反应 7．下列说法正确的是( )
A．化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化 B．反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应 C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是放热反应 D．工业法制硫酸的三步主要反应都是放热反应
8．汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4↓＋2H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A．PbO2是电池的负极
－－
B．负极的电极反应式为：Pb＋SO24－2e===PbSO4↓ C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
9．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现有Li2CO3和
Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O2和CO2的混合气体，制作650 ℃时工作的燃料电池，其电池总反应是2CO＋O2===2CO2。则下列说法中正确的是( )
A．通CO的一极是电池的正极
－
B．负极电极反应是O2＋2CO2＋4e－===2CO23
－
C．熔融盐中CO23的物质的量在工作时保持不变 D．正极发生氧化反应 10．100 mL浓度为2 mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为减缓反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是( )
A．加入适量的6 mol·L－1的盐酸 B．加入适量Na2CO3固体 C．加入适量Na2SO4溶液 D．加入适量CH3COOK固体 参考答案
1．C 2．B 3．C 4．B 5．C 6．BD 7．B 8．B 9．C 10．CD
备课资料
原电池正负极的确定
原电池正负极的确定：将铜锌两种金属放在电解质溶液中，用导线连接，便构成原电池的两极，如图。由于Cu、Zn两种金属电势高低不同，所以存在着电势差。电子总是从低电势的极流向高电势的极。电势的高低一般可根据金属的活泼性确定：金属越活泼其电极电势就越低，金属越不活泼其电极电势就越高。由于锌比铜活泼，所以电子总是从锌极流向铜极。电化学上把电子流出的极定为负极，流入的极定为正极。如图所示，锌为负极，铜为正极。
原电池
原电池中主要的反应类型
(1)电极与电解质溶液中的电解质发生氧化还原反应。例如锌、铜和稀硫酸，锌、铜和硫酸铜溶液都可以构成原电池，这些原电池的原理是锌、铜和稀硫酸及硫酸铜溶液能分别发生氧化还原反应。铁、碳棒和三氯化铁溶液也能构成原电池，这是由于铁与三氯化铁能发生氧化还原反应：
Fe＋2FeCl3===3FeCl2
(2)电极与电解质溶液中溶解的氧气等物质的反应。如将铁和碳棒插入NaCl溶液，铜和碳棒插入NaCl溶液，都有电流产生，这是因为发生了原电池反应：
负极：2Fe－4e－===2Fe2＋ 2Cu－4e－===2Cu2＋
正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ NaCl起着增强溶液导电性的作用，未形成原电池时，在常温下铁与水及铜与水都是不反应的。
但是，将锌和铜插入ZnCl2浓溶液中则不能构成原电池，因为Zn2＋的大量存在抑制锌的离子化，使氧化还原反应不易发生。当然，要构成有实际意义的原电池，必须对电极材料、电解质溶液都有所选择。
