2013化学反应原理题.doc

坡头一中2013届高考二轮备考无机原理题的突破（陈美姣）一、无机原理的问题主要有以下几个方面：1、化学能与热能： 热化学方程式的书写盖斯定律的应用反应过程能量图的理解2、化学平衡理论： 化学平衡、水解（双水解）平衡，沉淀溶解平衡、电离平衡 勒夏特列原理的应用 平衡常数的相关计算 平衡图像问题（转化率等t 图像、转化率等T/P图像）3、化学能与电能： 原电池、电解池的基本原理电极反应方程式的书写电化学应用：电化学防腐、精炼铜、电镀、二、学情分析历年的高考年报数据分析结合对学生练习和考试试卷分析，发现在学生学习无机原理这部分知识过程中存在以下主要问题：1、 化学基础知识不扎实，运用知识解决实际问题能力差。高考试题既注重考查基础知识，又注重能力测试，如果学生没有扎实的基础知识，又没有掌握学科的思维方法，能力就难以提升。学生对原理的认识基本上停留在记忆层面，缺乏自己的认知体会。2、 信息获取能力较弱，缺乏提取有效信息并进行加工的能力。高考试题中通常会有表格，图像等承载了大量信息的载体，目的在于考查学生提取信息中实质性内容，并将其与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。而学生图表信息及数据信息获取能力还是比较薄弱，缺乏提取有效信息并进行加工的能力，从而无法提取信息中的实质性内容，更难通过与已有知识的整合来解决新情景下的问题。3、 化学术语等表述不科学、不规范。热化学方程式书写中没有状态、焓变的“+”、“-”、单位等；溶解平衡方程式缺少了状态，变成了电离方程式；4、整体思路清晰，具体作答出错很多的知识点对于学生来说不是难点，但却是易错点，学生不是不会做，但就是做不对，例如盖斯定律的应用，学生都知道怎么做，但最后的热化学方程式的书写，经常是焓变计算错误。究其原因主要是学生没有形成严谨的思维顺序，解题步骤和良好的答题习惯。 三、核心知识点突破 针对学生一轮复习后，对于相对知识结构完整系统的无机原理的基础知识的掌握已经相对较好，突出的问题是在做题是的“会而不对”。具体分析后发现通常是在解题过程中没有形成严谨的思维习惯、解题步骤，所以导致答题过程中出现疏漏，导致最后的错误；或是形成良好的答题习惯，导致在最后的作答上出现错漏，导致最后答案不完整或完全错误。所以二轮复习中针对常考的知识点（这时候不完全是难点，而是学生易错点）做重点地突破，通过训练，讲解，希望学生能养成严谨的思维习惯、解题步骤模板和良好答题习惯，做到会就要做对。课堂上一定要做好落实！、热化学方程式书写和盖斯定律的应用例、利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；H 90.8 kJmol1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；H 23.5 kJmol1 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；H 41.3 kJmol1 总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的H _；解题步骤：根据盖斯定律能量与过程无关，只与初始态和末状态有关写出目标方程式的由已知方程式的叠加方式检查（很重要！很多学生忽略这一步，导致第一步出错，后面连锁反应全部是无用功）焓变相应的表达式计算数据（注意正负号）结果的表达（方程式的物质状态，焓变：正负号，数值，单位）、图标数据信息获取和画图图表信息题通常分为两类：读取图表中信息，根据信息画出相应的图。要完成这个任务，需要学生有以下一些要求：基本素质：读图的能力，关注图表中的基本物理量，清楚的知道自变量和因变量以及二者的相关性基础知识：外因对速率、平衡的影响；基本概念的理解（转化率，百分含量）迁移能力：将无机原理的基本规律迁移到题中具体的平衡体系解题步骤： 明确自变量和因变量 明确题中是研究速率问题，还是转化率问题，还是平衡问题 确定自变量和因变量的相关性（递增，递减等） 确定图像的点（起点，折点，终点） 完成必要的标注在平衡体系中自变量时间图像中折点的标注原则：折点的横坐标速率大小 折点的纵坐标平衡移动方向、平衡常数的相关计算1、 平衡常数的表达式2、 有关平衡常数的计算解题步骤： 利用题中的图表或文字信息列出有关平衡的三段式 正确书写平衡的表达式 从三段式中找到对应的原始数据带入表达式中 计算结果带单位 或者是利用已知K值计算出相关浓度这种题型通常要求计算过程，所以学生在书写上要求一定的格式：三段式书写 例如： CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)初始各物质浓度（mol/L） a a 0 0参加反应的各物质浓度 （mol/L） 0.10 0.10 0.10 0.30平衡时各物质浓度（mol/L） a0.10 a0.10 0.10 0.30计算模版 例如 ： 作答、电化学中的电极方程式书写解题步骤： 判断是原电池还是电解池 判断电极反应物和生成物（a）反应物的判断：电解池中离子放电顺序（b）产物的存在形态的判断： 难点1：产物以离子态还是难溶物形式存在难点2：不同环境生成物形态的区别例如：O2在不同环境下的还原产物有：H2O（酸性溶液）、OH（碱性溶液）、O2-（熔融氧化物）等 C元素在不同环境的氧化产物CO2（酸性溶液）、CO32-（碱性溶液或熔融碳酸盐）等 顺序配平：得失电子守恒；电荷守恒（难点）；元素守恒 电荷平衡的难点主要在平衡电荷的离子选择（来自电解质环境） 检查（必不可少）【资料】2009年2012年高考的无机原理原题1、（2009 广东高考 20）（10分）甲酸甲酯水解反应方程式为： 某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表：甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图： （1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：请计算1520min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol，甲酸甲酯的平均反应速率为 molmin-1(不要求写出计算过程)。（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因： 。（3）上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度T1下的K值为 。（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。2、（2010 广东高考31）（16分）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +_。(2)在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OHB(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率（）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出： 温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_ 该反应的_0(填“”).(3) H3BO 3溶液中存在如下反应：H3BO 3（aq）+H2O（l） B(OH)4-( aq)+H+（aq）已知0.70 molL-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2. 0 10-5molL-1，c平衡（H3BO 3）c起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字）3、（2011 广东高考 31）（15分）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图13所示。（1）在0-30小时内，CH4的平均生成速率vI、vII和vIII从大到小的顺序为_；反应开始后的12小时内，在第_种催化剂的作用下，收集的CH4最多。（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，该反应的H=206 kJmol1在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）（3）已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1写出由CO2生成CO的热化学方程式_4、（2012 广东高考31）碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.50 molL1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1K2S2O8、0.10 molL1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O82+ 2I = 2 SO42 + I2（慢） I2 + 2 S2O32 = 2I + S4O62 （快）（1）向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的 耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色，为确保能观察到蓝色，S2O32与S2O82初始的物质的量需满足的关系为：n（S2O32）：n（S2O82） 。（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：实验序号体积V/mlK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液10000404020901040402080Vx404020表中Vx = ml，理由是 。C (S2O82)0 t（3）已知某条件下，浓度c(S2O82)反应时间t的变化曲线如图13，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82)反应时间t的变化曲线示意图（进行相应的标注）。（4）碘也可用作心脏起捕器电源锂碘电池的材料，该电池反应为：2 Li(s) + I2 (s) = 2 LiI(s) H已知：4 Li(s) + O2 (g) = 2 Li2O(s) H1 4 LiI(s) + O2 (g) = 2 I2 (s) + 2 Li2O(s) H2则电池反应的H = ；碘电极作为该电池的 极。2013年广东各地一模化学反应原理试题汇总1、潮州（16分）I.甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇：CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) H1 CO2(g) 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) H2 已知：2H2(g)+ O2(g) 2H2O(g) H3 。则2CO(g)O2(g) 2CO2(g) 的反应热H_ _（用H1、H2、H3表示）。II.工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。已知温度、压强和水碳比n(H2O)/ n(CH4)对甲烷平衡含量的影响如下图：02甲烷平衡含量(%)345624681012水碳比1MPa0600甲烷平衡含量(%)700800900100051520253035温度()1MPa2MPa图1（水碳比为3） 图2（800）（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 。（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。 （只要求画出大致的变化曲线）（3）已知：在700，1MPa时，1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少？（写出计算过程，结果保留小数点后一位数字。）III.某实验小组设计如图a所示的电池装置，正极的电极反应式为_ _。2、（东莞市）I高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) H （1）已知：Fe2O3(s)+ 3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g)H1 C(石墨)+CO2(g)2CO(g) H2 则H （用含H1、H2代数式表示）（2）高炉炼铁反应的平衡常数表达式K 。Fe2O3COFeCO2甲/mol1.01.01.01.0乙/mol1.01.51.01.0（3）在T时，该反应的平衡常数K64，在 2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。甲容器中CO的平衡转化率为 。下列说法正确的是 （填编号）。 A若容器压强恒定，反应达到平衡状态 B若容器内气体密度恒定，反应达到平衡状态 C甲容器中CO的平衡转化率大于乙的 D增加Fe2O3就能提高CO的转化率II纳米MgO可用尿素与氯化镁合成。某小组研究该反应在温度为378398K时的反应 时间、反应物配比等因素对其产率的影响。请完成以下实验设计表：编号温度/K反应时间/h反应物物质的量配比实验目的37833:1实验和探究 实验和探究反应时间对产率的影响37844:13783 39844:1右图为温度对纳米MgO产率（曲线a）和粒径（曲线b）的影响，请归纳出温度对纳米 MgO制备的影响（写出一条）： 3、（佛山市）(1)常温下,将 2种一元酸分别和NaOH溶液等体积混合,实验数据如下:组别一元酸NaOH混合溶液的pH甲C(HX)=0.1mol/LcCNaOH)=0.1mol/LpH=9乙C(HY)=c1 mol/LcCNaOH)=0.1mol/LpH=7甲组实验中混合溶液中离子浓度由大到小顺序为 ，由水电离出的 c(OH-)= mol/L。乙组实验中HY为强酸,则 HY溶液的c1 (填 “”,“=”或 “”)0.1mol/L。(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况和n (NO)/n(CO)比例变化情况如下图。用 CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物生成无污染的物质。CH4与 NO发生反应的化学方程式为 。(3)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数 ()。温 度2503003502.0410.2700.012由表中数据判断H 0 (填“ ”、“=”或“”)。某温度下,将 2mol CO和 6mol H2 充入2L的密闭容器中,充分反应 10min后 ,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为 。请在下列坐标中的画出中求得温度下CO、 H2和 CH30H的浓度随时间变化的曲线,并进行适当的标注。4、（广州市）（16分）氨是最重要的化工产品之一。（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如下图所示。反应为_反应（填“吸热”或“放热”）。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为_。 （2）用氨气制取尿素CO(NH2)2的反应为：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g)。某温度下，向容积为10L的密闭容器中通入2mol NH3和1molCO2，反应达到平衡时CO2的转化率为50%。该反应的化学平衡常数表达式为K_。该温度下平衡常数K的计算结果为_。 为进一步提高CO2的平衡转化率，下列措施中能达到目的的是_ A提高NH3的浓度 B增大压强 C及时转移生成的尿素 D使用更高效的催化剂5、（茂名市）工业上采用乙苯与脱氢生产重要化工原料苯乙烯其中乙苯在气氛中的反应可分两步进行(1)上述乙苯与反应的反应热为_(2)乙苯与反应的平衡常数表达式为：K=_下列叙述不能说明乙苯与反应已达到平衡状态的是_a bc消耗同时生成 d的体积分数保持不变(3)在3L密闭容器内，乙苯与的反应在三种不同的条件下进行实验，乙苯、的起始浓度分别为和，其中实验I在，而实验II、III分别改变了实验其他条件；乙苯的浓度随时间的变化如图I所示。实验I乙苯在0-50min时的反应速率为_实验可能改变条件的是_图II是实验I中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线，请在图II中补画实验中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。(4)若实验I中将乙苯的起始浓度改为，其他条件不变，乙苯的转化率将（填“增大”、“减小”或“不变”），计算此时平衡常数为_。6、汕头市.(16分)在一密闭容器中发生反应：(1)写出该反应的平衡常数表达式_，已知升高温度时，v（正）v（逆），此时K值_（填“变大”“变小”或“不变”）；该反应的H_0(填“”、“=”、“”、“”或“=”，下同）；化学平衡常数K1_K2 。在某体积为2L的密闭容器中，利用图中的数据，求160 OC时该反应的平衡常数K。8、肇庆市甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应和，用CH4和H2O为原料来制备甲醇：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 。（1）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室，在一定条件下发生反应，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右图。已知100时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 。图中的P1 P2（填“”或“=”），100时平衡常数的值为 。（2）在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3amol H2的混合气体在催化剂作用下，自发反应，生成甲醇。该反应的H 0；若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是 。A升高温度 B将CH3OH(g)从体系中分离C充入He，使体系总压强增大 D再充入1mol CO和3mol H2为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T()N(CO)/n(H2)P（Mpa）i1501/30.1ii5iii3505a请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。b根据反应的特点，在给出的坐标图中，补画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明压强。9、（中山市）碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：_C+_K2Cr2O7 + =_CO2+ _K2SO4 + _Cr2（SO4）3+ _H2O 请完成并配平上述化学方程式。其中氧化剂是_，氧化产物是_（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为： CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）H1116 kJmol1已知：H2283 kJmol1H3242 kJmol1则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 ；在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230、250 270三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答:）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是 ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）的平衡常数K= 。 在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(molL-1)变化如下表所示：0min5min10minCO0.10.05H20.20.2CH3OH00.040.05 若5min10min只改变了某一条件，所改变的条件是 ； 且该条件所改变的量是 。10、（珠海市）（1）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积2L的恒容密闭容器中，进行反应，得到如下两组数据：实验1中以v(CO2)表示的反应速率为 （第二位小数）该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。求实验2的平常常数K，要求写出计算过程，结果取二位小数 （2）已知在常温常压下：写出甲醇不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式 （3）甲醇和氧气完全燃烧的反应可以设计为燃料电池，装置如图，该电池通过K2CO3溶液吸收反应生的CO2。则负极的电极反应为 。 （4）CaCO3的KSP=2.810-9。将等体积CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为210-4mol/L，则生成沉淀所需该CaCl2溶液的最小浓度为 。2009年2012年高考的无机原理原题答案1、（1）0.045 ； 0.009（2）该反应中甲酸具有催化作用。反应初期：虽然甲酸甲酯量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢；反应中期：甲酸