高考化学一轮复习 题型研究 专题三 化学反应原理题型研究 新人教版.pdf

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1、专题三专题三 化学反应原理题型研究化学反应原理题型研究题型研究近几年高考中化学反应原理占有很重要的地位。其题型特点如下：1. 主要考点体现综合性。试题主要考点有“化学反应与能量变化、化学反应速率与化学平衡及其应用”；通常是将化学反应原理与元素化合物的知识相联系，有机地整合在一起。(1) 将反应热、电化学与氧化还原反应等相关知识点进行串联，形成综合。(2) 将化学平衡、电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡进行整合，形成综合。2. 命题情景体现科学素养。命题情景主要有两种：一是利用现行教材中学生熟悉的知识命题，二是利用与生产、生活、科学实验相关联的情景材料命题，考查学生对化学反应原理各主干知识的掌握情

2、况。这样更能体现化学学科的价值，能更好地考查学生的科学素养。3. 信息处理体现思维能力。考查考生的信息处理能力、分析解决问题能力和读图、作图等能力，特别是计算能力的考查。知识覆盖面广、综合性较强、设问较多，考查的内容也就较多，导致思维转换角度较大，对思维能力的要求较高。【集中突破】【集中突破】集中突破集中突破1. (2016河北唐山期末)节能减排是当下环境保护的重点。(1) 将CO和气态水通入一个体积固定的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H”、“”或“”、“”、“0。在压强为p1时，产物水的物质的量与时间的关系如图2所示，若t0时刻，测

3、得甲醇的体积分数为10%，此时甲醇乙烯化的转化率为(保留三位有效数字)，若在t1时刻将容器容积快速扩大到原来的2倍，请在图中绘制出此变化发生后至反应达到新平衡时水的物质的量与时间的关系图。44. (2016山东日照)能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。(1) 一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g)+3H2(g)容器反应物投入量平衡时c(CH3OH)平衡时能量变化c1(填“”、“”或“”、“”、“” 或“=”)p2。. 用MnO2制K2MnO4的工艺流程如图2所示。电解池中两极材料均为碳棒，在中性或酸性溶液中K2MnO4发生歧化反应而变成MnO2和KMnO4

4、。8(1) 写出240 熔融时发生反应的化学方程式：；投料时必须满足n(KOH)n(MnO2)。(2) 阳极的电极反应式为。(3) B物质是(填化学式)，可以循环使用的物质是(填化学式)。8. (2016广东惠州模拟)一定条件下，在一容积为4 L的密闭容器中通入0.4 mol N2和1.2mol H2，发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)Hp1b. 图可能是不同温度对反应的影响，且T1T2c. 图可能是同温同压下催化剂对反应的影响，且催化剂性能12(5) 常压下，把H2和用氦气(He)稀释的N2分别通入一个加热到570 的电解池装置(如右图)，H2和N2便可在电极上合成氨，装置中所

5、用的电解质能传导 H ，则阴极的电极反应式为。+99. (2016陕西渭南)(1) 已知下列反应的热化学方程式：C(s)+O2(g)CO2(g) H1=-393.5 kJmol2CO2(g)+2H2O(l) H2=-870.3 kJmol-1-1-1CH3COOH(l)+2O2(g)2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H3=-571.6 kJmolCH3COOH(l) H4=。请计算：2C(s)+2H2(g)+O2(g)(2) 某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如右图所示。据图判断该反应是(填“吸”或“放”)热反应，当反应达到平衡后，其他条件不变，降低温度，反应物的转化率(填“

6、增大”、“减小”或“不变”)。其中B历程表明此反应采用的条件为(填字母)。A. 升高温度B. 增大反应物的浓度C. 降低温度D. 使用催化剂(3) 一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下，将0.2 molL乙酸与0.1molL NaOH溶液等体积混合后溶液显酸性，则混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为10. (2016山东济宁)“C 1化学”是指以碳单质或分子中含 1个碳原子的物质 (如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。-1-110(1) 甲烷的一个重要用途是制取H2，其原理为CO2 (g)+CH4

7、(g)2CO(g)+2H2(g)，在密闭容器中通入等物质的量浓度的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如右图所示，则压强p1(填“大于”或“小于”)p2；压强为p2时，在y点：v(正)(填“大于”、“小于”或“等于”)v(逆)。(2) 一定条件下，治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H”、 “=”或 “”、“=”或“”)0。(4) 某科研组设计如右图装置，模拟“人工树叶”电化学实验装置，该装置能将 H2O 和CO2转化 为 O2和 燃 料(C3H8O) 。 该 装 置 工 作 时 ，a电 极 的 反 应 式为。121

8、2. (2016湖北七市联考)各种污染日趋严重，防止污染、改善水质的主要措施是对废气、废水进行处理。. 已知：汽车尾气处理的反应之一为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H 1.110(3) 5.610-6-1-1-5【解析】【解析】(1) 13CO(g)+H2O(g)起始/mol：转化/mol：CO2(g)+H2(g)，00.20.20 xxxxxx平衡/mol ：0.2-x0.2-xK=1，则(0.2-x)(0.2-x)=xx解得x=0.10.1mol2L0.1mol-1-15minv(CO2)=0.01 molL min ，CO的转化率=0.2mol100%=50%。t2

9、时刻c(CO)、c(CO2)均不变，随后c(CO2)增大，c(CO)减小，平衡正向移动，因而降低温度或减小H2的浓度或增大水蒸气的浓度均满足题意。544(2) 容器达到平衡状态，K=10 ，容器中，Qc=610 v(逆)。1CO(g)+2O2(g)起始/molL ：转化/molL ：平衡/molL ：-1-1-1CO2(g)-410 10-5x-5x-4-410-x1010 +x10-4 x(10-5-x)10-2=104，解得x=8.9110-6，则最终尾气中c(CO)=10 -8.9110 =1.110 molL 。-5-6-6-1x210-122.810-9，(3) 设CaCl2溶液的最

10、小浓度为xmolL ，要形成沉淀，则有2x5.610-5。2. (1) +489.0(2) 负极Fe-2e(3) 2Fe+Fe3-4 Fe牺牲阳极的阴极保护法2+2+3Fe(4) 升高温度(或提高氢气的浓度或及时除去生成的H2S)2lgK2=lgK1+lgK3【解析】(1) 把给出的反应分别标为、，根据盖斯定律，将3-2，得Fe2O3(s)+3C(石墨)12Fe(s)+3CO(g)，该反应的H=-110.5 kJmol 3+1 641.0 kJmol-1-1-2=+489.0 kJmol 。(2) 从题中可以看出是铁的吸氧腐蚀，液滴中心被腐蚀，所以是负14极，发生的电极反应为Fe-2e-Fe

11、；将铁与更活泼的金属连接起来保护铁，该方法是牺牲阳3+3+2+极的阴极保护法。(3) 溶液中有Fe 会与铁屑反应，离子方程式为2Fe +Fe3Fe 。(4) 由2+图示可知，lgK1随着温度的升高而增大，即K1随着温度的升高而增大，故升高温度时，反应正向移动，正反应为吸热反应，H0。提高硫的脱除效率，就是使平衡正向移动，升高温度、提高H2的浓度、及时分离出H2S等都可以。根据给定化学方程式可知，将第一个和第三个化学方程式相加后再将系数同除以2可得第二个反应，故3. (1) C+H2O(g)CO+H22K2=K1K3，即2lgK2=lgK1+lgK3。(2) (3) 530 、0.1 MPa85

12、.7%【解析】(2) 反应在700 时的平衡常数比在500 时的平衡常数小，说明温度升高，平衡逆向移动，故的正反应是放热反应，a0；用+即可得到式，故c=a+b；55253K3=K1K2=2.51=2.5，Qc=3 1=27c(OH )，不符合题意，假设生成的是NaHS，2-2-pH=12说明HS 水解大于电离，c(OH )c(S)，不符合题意，综上所述反应后的溶质为Na2S、-2-NaHS，根据电荷守恒：c(Na )+c(H )=c(OH )+c(HS )+2c(S)，数据代入得：c(HS )=a+10+-2-12-0.03。5. (1) 3NO2+H2O2HNO3+NO6.72(2) -4

13、1.8B2.67(3) 在250 、1.310 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强，CO转化率提高不大，而生产成本增加(4) 该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行870 (850900 之间都可以) (5) NO2+N-O34-e-N2O516【解析】【解析】(1) 根据化学方程式可知，6NO224e ，因此当转移 1.2 mol电子时，消耗的NO2为0.3 mol，V=0.3 mol22.4 Lmol =6.72 L。(2) 将第一个化学方程式减去第二个化学方-1-196.6113-1-12程式再除以2可得目标反应，H=kJmol =-41.8 kJmol 。该反应是气

14、体体积不变的反应，因此压强不变不能说明反应达到平衡状态，A错误；达到平衡时，各组分的浓度不变，因而颜色不变可以说明反应达到平衡，B正确；反应生成的SO3和NO恒定为11，C错误；消耗SO3和生成NO2均为逆反应方向，D错误。NO2(g)+SO2(g)起始/mol：1转化/mol：x2SO3(g)+NO(g)00 xxxx平衡/mol：1-x2-xx1-x10.80.82-x=6，解得x=0.8，故K=0.21.2=2.67。(3) 由图像可知，相同压强下，温度升高，CO转化率减小，平衡逆向移动，正反应放热，Hb(2) CH4(g)+N2O4(g)H=-898.1 kJmol(3) CH4-8e

15、 +10OH-4-O3结合生成+5价N的氧化物N2O5，电极反应式为NO2+N-O3-e-N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)-1C2-O3+7H2Ob6.4-【解析】【解析】等pH的三种溶液中c(OH )相等，水解程度越大，溶质的物质的量浓度越小，Ka：H2CO3HCNHC-O3，水解程度：cba，溶质的物质的量浓度：abc。Ka：HSCNCH3COOH，因而同浓度时电离出的氢离子浓度：HSCNCH3COOH，与NaHCO3溶液反应速度：HSCNCH3COOH；两种酸与NaHCO3均恰好完全反应生成相应的盐，CH3COO 水解程度大，因而溶液中的CH3COO 浓度-17小。CH3COOH

16、-CH3COO +H ，通入的NH3结合H ，使溶液中c(H )减小，促使电离平衡正向移-+动，c(CH3COO )增大，a错误、b正确；Kw与电离平衡常数均只与温度有关，c、d均错误。(2)将三个热化学方程式依次编号为，-+2即可得到目标反应的热化学方程式：CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)， H=-867+56.9-442=-898.1 kJmol 。(3) 甲-1烷为碱性燃料电池，负极的电极反应式为CH4-8e +10OHC2-O32+7H2O。当消耗0.15 mol氧气-时，电路中转移的电子为0.6 mol，b是阴极，电极反应为Cu +2e2+Cu，5

17、0 mL 2 molL 氯-1化铜溶液中n(Cu )=0.1 mol，全部反应需要0.2 mol电子，因而b极析出Cu和H2，b极上析出的铜为0.1 mol，即b极增重6.4 g。7. . CH4(g)+2NO2(g)H=-955 kJmol-1N2(g)+CO2(g)+2H2O(l). (1) 54(2)KM=KNKQ21(2) MnO2-4-e-MnO-4(3) H2KOH【解析】. 依据盖斯定律，(+-4)2得到CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式：CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)H=-955 kJmo

18、l 。-1. (1)M点CO的转化率为0.5，则参加反应的CO为10 mol0.5=5 mol，则CO(g)+2H2(g)12CH3OH(g)n125 mol10 mol5 mol10 mol故M点平衡时，混合气体的总物质的量=10 mol+20 mol-10 mol=20 mol，N点CO的转化率为0.7，则参加反应的CO为10 mol0.7=7 mol，同理气体物质的量减少14 mol，故N点平衡时，混合气体的总物质的量=10 mol+20 mol-14 mol=16 mol，故M、N两点时容器内总气体的物质的量之比=20 mol16 mol=54。(2) 由图可知，一定压强下，温度越高，

19、CO的转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，升高温度K值减小，则KM=KNKQ。增大压强，平衡正向移动，CO的转化率增大，故p121。 (2) 电解锰酸钾溶液也可以制备高锰酸钾，锰的化合价升高，MnO2-418在阳极放电，则阳极的电极反应式为MnO2-4-e-MnO-4。(3) 其阴极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2，得到的B物质是H2，同时生成更多的KOH，又可以用来制锰酸钾，可以循环使用。8. (1) 0.025 molL min-1-1c2(NH3)3c (H2)c(N2)增大(2)(3) 向正反应方向(4) c(5) N2 +6e +6H-+2NH30.

20、4mol-1-1【解析】【解析】(1)v(NH3)=4L4min=0.025 molL min 。(2) 该反应是放热反应，温度降低平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。(3) 把容器体积缩小一半，相当于增大压强，平衡将向正反应方向移动。(4) 图如果是不同压强对反应的影响，增大压强平衡向正反应方向移动，NH3的质量分数增大，故p1p2，图中是p2p1，不一致，a错；图如果是不同温度对反应的影响，升高温度平衡逆向移动，NH3的质量分数减小，与图像不符，b错；催化剂不能使平衡发生移动，催化剂1反应较快，故催化性能较好，c正确。(5) 在阴极反应的物质得到电子化合价降低，H2和N2反应合成氨，故是N

21、2中的氮元素化合价降低，所以阴极反应的是N2，反应后生成了NH3，则电极反应式为N2 +6e +6H9. (1) -488.3 kJmol(2) 吸减小D(3)c(CH3COO )c(Na )c(H )c(OH )【解析】【解析】(1) 利用盖斯定律，得H4=H12-H2+H3=(-393.5)2-571.6+870.3=-488.3kJmol 。(2) 从图可以看出生成物的能量比反应物的高，故反应为吸热反应；降低温度平衡逆向移动，反应物的转化率减小。B反应历程降低了反应的活化能，故是加入了催化剂，选D。(3) 0.2 molL 乙酸与0.1 molL NaOH溶液等体积混合后溶液显酸性，乙酸

22、过量，离子浓度大小顺序为c(CH3COO )c(Na )c(H )c(OH )。10. (1) 小于大于(2) cd(3) 甲酸溶液c(Na )c(H )c(OH )【解析】【解析】(1) 在相同的温度下，p1时甲烷的转化率大，说明平衡正向移动，所以p1小于p2，在p2压强下的平衡点为x点，所以从y到x需要提高甲烷的转化率，说明反应正向进行。(2) a.反应在恒温的条件下进行平衡常数始终不变，错误；b. 在t1时刻，一氧化氮和二氧化碳的物-+-+-1-1-1-+-1-+2NH3。19质的量相等，但后面仍然在改变，所以反应没有达到平衡，错误；c. 由于最初加入的一氧化氮和一氧化碳的比例为21，反

23、应按11进行，故一氧化氮和一氧化碳的物质的量比例逐渐增大，t1时保持不变，说明反应到达了平衡，正确；d. 二者的转化率不再变化，说明反应到平衡，正确。(3) 等浓度的盐酸和甲酸，由于盐酸是强电解质，完全电离，甲酸是弱电解质，部分电离，所以第一个图为甲酸，第二个图为盐酸。甲酸电离出的氢离子浓度小，对水的抑制作用小，所以甲酸溶液中水电离出的氢离子浓度大；盐酸完全反应后溶液为中性，但甲酸完全反应后溶液显碱性，所以甲酸溶液中氢氧化钠的加入量要少些才能到中性，所以V1c(Na )c(H )c(OH )。+-11. (1) ABD(2) CH4(g)+H2O(g)(4) 3CO2 + 18H +18e+-

24、a-1CH3OH(g)+H2(g)H=+115 kJmol(3) 6VC3H8O+5H2O【解析】(1) 碳单质可以和氧气在点燃条件下反应，可以和浓硝酸在加热条件下反应，可以和氟气反应，故选ABD。(2) +即可得到目标反应CH4(g)+H2O(g)反应的H=(+206-91) kJmol =+115 kJmol 。(3) C6H5CH2CH3(g)起始/mol：变化/mol：平衡/mol：ax0C6H5CHCH2(g)+H2(g)0-1-1CH3OH(g)+H2(g)，所以该xxxa-x xaa3V 3Vxaa2aa-x x x=25%，x=3，K=3V=6V。由图可知温度升高氢气和苯乙烯的

25、物质的量分数在增加，平衡正向移动，正反应为吸热反应，故H0。(4) a与电源负极相连，所以a是阴极，发生还原反应，电极反应式为3CO2+18H +18e12. . 0.347升温放热反应平衡逆向移动逆向. 负+2e +H-+-C3H8O+5H2O。Cl +-20【解析】. 根据图可知：达到平衡时c(N2)=0.02 molL ，c(CO)=0.06 molL，-1-10.020.04222-1-1c(NO)=0.16 molL，c(CO2)=0.04 molL，平衡常数K=0.06 0.16=0.347。根据图知12 min后N2的浓度减少，而NO、CO的浓度增加，说明反应向逆反应方向进行，此反应的正反0.010.02222应是放热反应，故改变的条件是升温。24 min时的平衡常数K=0.08 0.18=0.019 2，再充0.070.02222入CO和N2各0.06 mol，此时Qc=0.14 0.18=0.044K，说明反应向逆反应方向进行。. B极CH3COO 转化为CO2，发生氧化反应，为负极。根据图知A极和，H 参加反应，则电极反应式：+-转变成Cl。-+2e +H-+Cl +-21