优化方案（全国通用）高考化学二轮复习 下篇 应试高分策略 专题2 非选择题提分策略 第一讲 化学反应原理综合应用题学案.doc

第一讲化学反应原理综合应用题基本概念、基本理论综合类试题通常以组合题的形式呈现，题目往往围绕一个主题，由多个小题组成，各小题有一定的独立性，分别考查不同的知识点，其内容涉及基本概念、基本理论、元素及其化合物等知识，具有一定的综合性。这类试题一般篇幅较长，文字较多，且题目中穿插图形、图表等。有一定的难度，要求考生有一定的阅读能力和分析归纳能力。解答基本概念、基本理论类综合题的“三读”明确有几个条件及求解的问题把握关键字、词和数量关系等要深入思考，注意挖掘隐含信息等。注意“向细心要分、向整洁规范要分”范例审题指导(13分)co2是目前大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理co2是解决温室效应的有效途径。(1)其中一种途径是将co2转化成有机物实现碳循环。如2co2(g)2h2o(l)=c2h4(g)3o2(g)h1 411.0 kjmol12co2(g)3h2o(l)=c2h5oh(l)3o2(g)h1 366.8 kjmol1则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式1为_。(2)在一定条件下，6h2(g)2co2(g) ch3ch2oh(g)3h2o(g)。温度(k)n(h2)/n(co2)5006007008001.545332012260432815383623722根据上表中数据分析：1运用“盖斯定律”书写，调方向，变系数，相加减，“耐心”决定成败2明确“转化率”的含义，定温度，升氢碳比，观上表中数据3明确三者的定义，理解其内涵4审“介质”，审电极反应物质，正确书写电极反应式，同时注意题目要求5清晰“ksp”的含义，认真观察数据，仔细计算温度一定时，提高氢碳比，co2的转化率2_(填“增大”、“减小”或“不变”)。该反应的正反应为_(填“吸”或“放”)热反应。(3)一定条件下，将3 mol h2和1 mol co2混合于固定容积为2 l的密闭容器中，发生如下反应：3h2(g)co2(g) ch3oh(g)h2o(g)。2 min 末该反应达到平衡，测得ch3oh的浓度为0.2 moll1。下列判断不正确的是_。a.该条件下此反应的化学平衡常数表达式为k3b.h2的平均反应速率3为0.3 moll1s1c.co2的转化率为60%d.若混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态3(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为koh溶液)的结构示意图，则a处4通入的是_(填“乙醇”或“氧气”)，b处电极上发生的电极反应4是_。(5)co2在自然界循环时可与caco3反应，caco3是一种难溶物质，其ksp2.8109。cacl2溶液与na2co3溶液混合可形成caco3沉淀，现将等体积的cacl2溶液与na2co3溶液混合，若na2co3溶液的浓度为2104 moll1，则生成沉淀所需cacl2溶液的最小浓度5为_。标准答案(1)c2h4(g)h2o(l)=c2h5oh(l)h44.2 kjmol1(3分)(2)增大(1分)放(1分)(3)bcd(3分)(4)乙醇(1分)o22h2o4e=4oh(2分)(5)5.6105 moll1(2分)评分细则 (1)漏写状态符号、用错反应热符号、漏写反应热的单位，上述情况有一处出现均不得分。(3)每选对一个选项得1分，错选a要从得分中扣1分。(4)填“c2h5oh”不得分，电极反应式不配平不得分，写为“o22h2o4e4oh”也可得2分。(5)漏写单位扣1分。失分点评通过批改学生的答题卡可知学生的解题思路是正确的。但由于平时训练不规范，对自己要求不严格，造成不必要的失分，如漏写状态符号、单位，不按要求作答等。对于多项选择，要注意宁可漏选，不可错选。化学平衡与能量变化的综合考查恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示。已知：2so2(g)o2(g) 2so3(g)h196.6 kjmol1图1请回答下列问题：(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：_。(2)h2_。(3)恒温恒容时，1 mol so2和2 mol o2充分反应，放出热量的数值比|h2|_(填“大”、“小”或“相等”)。(4)将中的混合气体通入足量的naoh溶液中消耗naoh的物质的量为_，若溶液中发生了氧化还原反应，则该过程的离子方程式为_。(5)恒容条件下，下列措施中能使2so2(g)o2(g) 2so3(g)中n(so3)/n(so2)增大的有_(填编号)。a升高温度b充入he气c再充入1 mol so2(g)和1 mol o2(g)d使用催化剂(6)某so2(g)和o2(g)体系，时间t1达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率v与时间t的关系如图2所示，若不改变so2(g)和o2(g)的量，则图中t4时引起平衡移动的条件可能是_；图中表示平衡混合物中so3的含量最高的一段时间是_。图2(7)各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：t1t2t3t4t5t6t6t7k1k2k3k4k1、k2、k3、k4之间的关系为_。解析(1)由图1可知1 mol s(s)完全燃烧放出的热量为297 kj。所以表示硫的燃烧热的热化学方程式为s(s)o2(g)=so2(g)h297 kjmol1。(2)由 so2的物质的量减少了0.8 mol，所以|h2|0.878.64 (kjmol1)，故h278.64 kjmol1。(3)恒温恒容时，开始为1 mol so2和2 mol o2与开始为1 mol so2和1 mol o2相比，增大o2的浓度，平衡正向移动，所以开始为1 mol so2和2 mol o2时so2的转化率高，放出热量的数值比|h2|大。(4)1 mol so2或1 mol so3均能与2 mol naoh反应，所以so2、so3共1 mol可消耗2 mol naoh；若发生氧化还原反应，则so2被o2氧化，离子方程式为2so2o24oh=2so2h2o。(5)a项，升高温度平衡逆向移动，比值减小；b项，充入he气平衡不移动，比值不变；c项，再充入1 mol so2(g)和1 mol o2(g)，压强增大，平衡右移，比值增大；d项，使用催化剂平衡不移动，比值不变。(6)t2t3正逆反应速率都加快，且v正v逆，平衡正向移动；t4t5正逆反应速率都加快，且v正v逆，平衡逆向移动；该反应为体积减小的放热反应，若升高温度，平衡逆向移动，若增大压强，平衡正向移动，所以t2t3为增大压强，t4t5为升高温度；t2t3为增大压强后，平衡正向移动，so3的含量升高，至t3t4平衡时含量达最高。(7)由(6)的分析可知：t2t3为增大压强，则k2k1；t4t5为升高温度，则k3k2；t6t7为加入催化剂，则k4k3；所以k4k3k2k1。答案(1)s(s)o2(g)=so2(g)h297 kjmol1(2)78.64 kjmol1(3)大(4)2 mol2so2o24oh=2so2h2o(5)c(6)升高温度t3t4(7)k4k3k2k11.(2015陕西咸阳一模)为了解决能源和环境问题，化学工作者致力于开发氢能、研制燃料电池、发展低碳经济的研究。.氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)h0。在850 时，平衡常数k1。(1)若降低温度到750 时，达到平衡时k_(填“大于”、“小于”或“等于”)1。(2)850 时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol co、3.0 mol h2o、1.0 mol co2和x mol h2，则：当x5.0时，上述反应向_(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是_。在850 时，若设x5.0和x6.0，其他物质的投料量不变，当上述反应达到平衡后，测得h2的体积分数分别为a%、b%，则a_(填“大于”、“小于”或“等于”)b。.已知4.6 g液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出136 kj热量，1 mol液态水转化为气态水吸收44 kj的热量。(3)请写出乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式：_。解析：.(1)降低温度，平衡向放热反应方向移动，该反应为放热反应，即向正反应方向移动，平衡常数k增大。(2)此时的浓度商q1.67，大于平衡常数1，故反应向逆反应方向进行；若平衡向正反应方向移动，则浓度商应小于平衡常数，即1，解得x3.0；增大一种生成物(氢气)的体积分数，平衡向逆反应方向移动，平衡移动的结果是降低这种改变的幅度，但不能消除，故平衡后氢气的体积分数还是大于原来的。.(3)4.6 g乙醇的物质的量为0.1 mol，所以1 mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为1 360 kj,1 mol液态乙醇完全燃烧生成3 mol液态水，3 mol液态水转化为气态水吸收热量44 kj3132 kj，所以1 mol液态乙醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水放出热量为1 360 kj132 kj1 228 kj，所以乙醇燃烧生成气态水的热化学方程式为c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g)h1 228 kj/mol。答案：(1)大于(2)逆反应x”或“”)297.0 kjmol1。写出s(s)与o2(g)反应生成so3(g)的热化学方程式：_。(2)下图为电化学法生产硫酸的工艺示意图，电池以固体金属氧化物作电解质，该电解质能传导o2。正极反应式为_。s(g)在负极发生的反应为_、_。用化学方程式解释装置中稀硫酸转变为浓硫酸的原因：_。每生产1 l质量分数为98%，密度为1.84 gml1的浓硫酸，理论上可向用电器提供_mol电子，将消耗_mol氧气。已知s(g)在负极发生的反应为可逆反应，请分析为提高硫黄蒸气的转化率，该工艺采取的措施有_。解析(1)由图可知，1 mol s(s)与o2(g)完全反应生成so2(g)，h297.0 kjmol1，s(g)=s(s)为放热过程，则1 mol s(g)与o2(g)完全反应生成so2(g)，放出的热量更多，所以反应的h297.0 kjmol1。s(s)o2(g)=so2(g)h297.0 kjmol1，so2(g)o2(g)=so3(g)h98.7 kjmol1。由盖斯定律可知，两个反应相加可得：s(s)o2(g)=so3(g)h297.0 kjmol1(98.7 kjmol1)395.7 kjmol1。(2)电池反应中o元素的化合价降低，s元素的化合价升高，则加入s(s)的一端为负极，通o2的一端为正极，正极反应式为o24e=2o2。负极反应式为s4e2o2=so2，s6e3o2=so3。1 l质量分数为98%，1.84 gml1的浓h2so4，n(h2so4)18.4 mol。由s6e1.5o2h2so4可知，提供电子为18.4 mol6110.4 mol，消耗o2为18.4 mol1.527.6 mol。若提高硫黄蒸气的转化率，则平衡正向移动，所以可采取硫黄(或二氧化硫)循环使用或用稀h2so4吸收so3。答案(1)cnhcoch3coo，所以ph大小为cbda。根据放出热量可求参加反应的so2的物质的量为n(so2)2 mol1.8 mol。所以v(so2)0.03 moll1min1。根据溶液中s2、金属阳离子浓度变化情况，可知ksp(cus)ksp(zns)ksp(fes)，溶解度cusznsbda0.03 moll1min1fescus(3)vo2h2oe=vo2h13.制备锌印刷电路板是用稀硝酸腐蚀锌板，产生的废液称“烂板液”。“烂板液”中除含硝酸锌外，还含有自来水带入的cl和fe3。在实验室里，用“烂板液”制取znso47h2o的过程如下：(1)若稀硝酸腐蚀锌板时还原产物为n2o，氧化剂与还原剂的物质的量之比是_。(2)若步骤的ph12，则zn(oh)2溶解生成偏锌酸钠。写出zn(oh)2被溶解的离子方程式：_。(3)滤液d中除了含有oh外，还含有的阴离子有_(填离子符号)。(4)若滤液e的ph4，c(zn2)2 moll1，c(fe3)2.6109moll1，能求得的溶度积是_(填选项)。akspzn(oh)2bkspzn(oh)2和kspfe(oh)3ckspfe(oh)3(5)步骤要控制ph在一定范围。实验室用ph试纸测定溶液ph的方法是_。(6)已知：fe(oh)3(s) fe3(aq)3oh(aq)h a kjmol1h2o(l) h(aq)oh(aq)hb kjmol1请写出fe3发生水解反应的热化学方程式：_。若的溶度积常数为ksp，的离子积常数为kw，fe3发生水解反应的平衡常数k_(用含ksp、kw的代数式表示)。解析：(1)氧化剂hno31/2n2o，n的化合价由51，则1 mol hno3作氧化剂转移4 mol e，而还原剂znzn2，根据得失电子守恒可知，zn的物质的量为2 mol，即氧化剂与还原剂的物质的量之比是12。(3)原“烂板液”中的阴离子为no，自来水带入的阴离子为cl，故滤液d中除了含有oh外，还含有的阴离子有no和cl。(4)由于滤液e中fe3达到饱和，又知溶液中的c(fe3)2.6109moll1，c(oh)1010moll1，故可求得kspfe(oh)3；由于不知zn2是否达到饱和，故不能求得kspzn(oh)2。(6)3得：fe3(aq)3h2o(l) fe(oh)3(s)3h(aq)h(3ba) kjmol1。根据化学方程式的组合与平衡常数的关系可知，fe3发生水解反应的平衡常数kk/ksp。答案：(1)12(2)zn(oh)22oh=zno2h2o(3)cl、no(4)c(5)将ph试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸中间，待颜色变化稳定后与标准比色卡对比，读出ph的大小(6)fe3(aq)3h2o(l) fe(oh)3(s)3h(aq)h(3ba) kjmol1k/ksp题型一化学平衡与能量变化的综合考查1(2015浙江名校联盟联考)科学家们对co2的应用研究日新月异。(1)合成尿素的原料是co2和nh3，合成原理分两步：合成氨基甲酸铵：co2(g)2nh3(g)=nh2coonh4(s)h159.47 kj/mol氨基甲酸铵分解：nh2coonh4(s)=co(nh2)2(s)h2o(l)h28.49 kj/mol则2 mol co2完全反应合成尿素所_(填“吸收”或“释放”)的热量为_。(2)最近科学家们研制成功一种新型催化剂，能将co2转变为甲烷。在常压，300 ，co2与h2体积比为14时反应，co2转化率达90%。写出此反应的化学方程式：_。某兴趣小组，在一定条件下，在体积为v l的密闭容器中，模拟发生此反应达到化学平衡状态。该反应的平衡常数表达式为_；由下图可知升高温度，k将_(填“增大”、“减小”或“不变”)；300 时，从反应开始到达到平衡，以h2的浓度变化表示化学反应速率：_(用na、ta、v表示)。解析：(1)根据盖斯定律，得co2(g)2nh3(g)=co(nh2)2(s)h2o(l)h130.98 kj/mol，故2 mol co2完全反应合成尿素所释放的热量为261.96 kj。(2)根据反应物的体积比及产物中有ch4，可得出此反应的化学方程式为co24h2ch42h2o；该反应的平衡常数表达式为k；从图中看出该反应为放热反应，故升高温度，k将减小；依据化学反应速率的定义知，300 时，从反应开始到达到平衡，以h2的浓度变化表示的化学反应速率是 mol/(lmin)。答案：(1)释放261.96 kj(2)co24h2ch42h2ok减小 mol/(lmin)2(2015河北唐山一模节选)肼(n2h4)通常用作火箭的高能燃料，n2o4作氧化剂。请回答下列问题：(1)已知：n2(g)2o2(g)=2no2(g)ha kj/moln2h4(g)o2(g)=n2(g)2h2o(g)hb kj/mol2no2(g) n2o4(g)hc kj/mol写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：_。(2)工业上常用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，该反应的化学方程式为_。(3)n2、h2合成氨气为放热反应。800 k时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2 mol n2、3 mol h2，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙是绝热容器，三容器各自建立化学平衡。达到平衡时，平衡常数k甲_k乙_k丙。(填“”、“”、“”、“”或“”)。1 123.15 k时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol co、3.0 mol h2o、1.0 mol co2、x mol h2。当x5.0时，上述反应向_(填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若1 123.15 k时，向定容的密闭容器中，按物质的量之比为15的比例将co和h2o充入该容器，此温度下达到平衡后，co的转化率为_。解析：(1)根据盖斯定律，由反应反应可得：co2(g)h2(g) co(g)h2o(g)h41.17 kj/mol。(2)由图1和图2可以看出，应控制温度在520 530 k之间。合成甲醇的反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡右移，使co2的转化率和甲醇的产率增大。(3)由(1)可知该反应为吸热反应，升高温度，平衡右移，平衡常数增大。q0.6正反应83%(或)题型二化学反应中的能量变化与转化1(2015河南开封二模)开发新能源是解决环境污染的重要举措，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。(1)已知：2ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)4h2o(g)h11 274.0 kj/mol2co(g)o2(g)=2co2(g)h2566.0 kj/molh2o(g)=h2o(l)h344 kj/mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_。(2)生产甲醇的原料co和h2可由反应ch4(g)h2o(g)co(g)3h2(g)h0得到。一定条件下ch4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。则p1_p2(填“”或“”)。a、b、c三点处对应平衡常数(ka、kb、kc)的大小顺序为_。100 时，将1 mol ch4和2 mol h2o通入容积为1 l的定容密闭容器中发生反应，能说明该反应已经达到平衡状态的是_(填序号)。a容器的压强恒定b容器内气体密度恒定c3v正(ch4)v逆(h2)d单位时间内消耗0.1 mol ch4同时生成0.3 mol h2(3)甲醇燃料电池(简称dmfc)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。dmfc工作原理如图所示，通入a气体的电极是原电池的_极(填“正”或“负”)，其电极反应式为_。解析：(1)依据盖斯定律，由(4)2得：ch3