2020年高考化学--第26讲---化学反应原理(1)

1、文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑欢迎下载支持. 2017年高考化学 第26讲化学反应原理 【髙频考点聚焦】 化学反应原理考査中的热点内容： 化学反应与能量：根据化学键的断裂与形成讣算反应热、盖斯泄律应用： 化学反应速率和化学平衡：图像分析；化学平衡常数：化学平衡務动影响因素； 电解质溶液；弱电解质电离；盐类水解应用：溶度积常数；难榕电解质的榕解平衡：离子浓度大小比较： 电化学：新型电源；电解原理应用等。 一、化学反应与能量 1、反应热的有关计算 （1）根据热化学方程式计算：反应热与反应物的物质的量成正比。 （2）根据盖斯左律求算 （3）根据物质燃烧放热的数值汁算：0（放）=“

2、（可燃物）心刊 （4）根据键能讣算：熔变=反应物键能总和与生成物键能总和的差值。 2、热化学反应方程式的书写 （1）注明反应条件：反应热与测左条件（温度、压强等）有关。绝大多数反应是在25 C、101 kPa下进行的， 可不注明。 （2）注明物质状态：常用、L g、迪分別表示固体、液体、气体、溶液。 H阳极：OH SO42 第三步：写电极反应式和总的电解方程式。阴极：2Cu24 +4e =2Cu:阳极：2H2O-4e =O2t +4HO 根据得失电子数相等，两极反应式相加得总的电解方程式：2CuSO4+2H2O J=2Cu+O2 t +2H2S04o 【典例探究】 【例1】氨是生产硝酸、尿素等

3、物质的重要原料，工业合成氨是最重要的化工生产之一。 (1) 氨催化氧化法是工业制硝酸的主要方法。 已知:2NO(g)+3H2 (g)2NH3(g)+O2(g)AHi=-272.9 kJ mor1, 2H2(g)+O2(g)2HA)(g)AH2= 4836kJmol, 则 4NH3(g)+5O?(g)=4NO(g)+ 6H2O(g)AH3=。 (2) 恒容密闭容器中进行合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH4=-92. 4kJmol，其化学平衡常数(K)与温 度的关系如下表： 温度/K 298 398 498 平衡常数(K) 4X105 K K2 Ki(填或其判断理由是一 (3)

4、向氨合成塔中充入lOmolN，和40mol出进行氨的合成，一立温度(T)下平衡混合物中氨气的体积分数与压强 4word版本可编辑欢迎下载支持. 文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑欢迎下载支持. 文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑欢迎下载支持. (p)的关系如图1所示。下列说法正确的是(填字母人 A. 由图可知增大体系压强(p),有利于增大氨气在混合气体中的体积分 B. 若图中T=5OO5C,则温度为450C时对应的曲线是b C. 工业上采用500C温度可有效提髙氮气的转化率 D. 当3va(HA2v逆(NH3)时，反应达到平衡状态当温度为T、氨气的体 积分数为2

5、5%时，2的转化率为a (4) 工业上用NHs生产硝酸时，将NHs和02按体枳比1:2混合通入某特左条件的密闭容器中进行反应，所有 物质不与外界交换，最后所得溶液中溶质的质量分数为。 “(CO0 見 0畔 03 i 020 (5) 氨碳比n(NH3)/n(CaO2)对合成尿素的反应：2NH?(g) +C02(g) CO(NH2)2(g) +H2O(g)有影响。TC 时，在一立体积为2L的恒容密闭容器中.将物质的量之和为3 mol的NHs和CO?以不同的氨碳比进行反应，结 果如图所示, 时, a. b分别表示CO?或NHs的转化率，c表示平衡体系中尿素的体积分数。n(NH3)/n(CO2)J 尿

6、素产量最大：该条件下反应的平衡常数K二 【例2】目前人们对环境保护、新能源开发很重视。 (1) 汽车尾气中含有CO. NO：等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体 4C0(g) + 2NO2(g) =4CO2(g) +N2(g) AH=-1200 kJ moP 对于该反应，温度不同(T2T|)、其他条件相同时，下列图像正确的是 (填代号)。 V no2 转化率 (2) 用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一龙量的活性炭和NO,发生反应C(s) + 2NO(g) = Nz(g) + CO2(g) AH在TYC时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度

7、如下： 时间/min 浓度 /(mol/L) 0 10 20 30 40 50 NO 1.0 0. 58 0. 40 0. 40 0. 48 0. 48 N2 0 0.21 0. 30 0. 30 0. 36 0. 36 co2 0 0.21 0. 30 0. 30 0. 36 0. 36 根据图表数据分析1TC时，该反应在0-20min的平均反应速率v (CO?) =:计算该反应的平 衡常数K二o 3On】in后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是 (填字母代号)。 A.加入一定量的活性炭B.通入一定呈:的NO C.适当缩小容器的体积D.加入合适的催化剂 若30min后升髙温

8、度至T2C,达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则达到新平衡时 NO的转化率 (填升髙”或“降低”)，AH0 (填“”或“” ) (3)以CO?与NHs为原料可合成化肥尿素化学式为CO(NH2)21o已知： 2NHs (g) +C02 (g) =NH2CO2NH4 (s) AH= -159. 5kJ/mol NH2CO2NH4(s) =C0(NH2)2(s) +H2O (g)AH= +116. 5kJ/mol H20 (1) =H20 (g)AH=+44. OkJ/mol 写出CO2与NH?合成尿素和液态水的热化学反应方程式o (4) 一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是

9、2mol/L的KOH溶液。 电池反应为：4NH3+3O2=2N2+6H2O： Pt , KOH潘港 一= c*cL 14 一 P型半#体 欽魅糾电池 r-N 型半导体 Sword版本可编辑欢迎下载支持. 请写出通入a气体一极的电极反应式为:每消耗34g NH3转移电子的物质的量 【高考模拟题】 1. 2016届韶关市一模】二氧化碳的捕捉和利用是我国能源领域的一个重要战略方向。 （1）CO2的电子式是，所含化学键的类型是. （2）工业上用CO2和讯反应合成二甲碰。已知： CO2（g）+3H2（g）5=CH3OH（g）+H2O（g）AHi = -49kJ mol 】 2CHjOH（g）CH3OCH

10、3（g）+H2O（g）AH2=24.5 kJ mol1 写出CO2（g）和H2（g）转化为CH3OCH3（g）和H2O（g）的热化学方程式。 一泄条件下，上述合成二甲醛的的反应达到平衡状态后，若改变反应的某个条件，下列变化能说明平衡一 左向正反应方向移动的是（只有一个选项符合题意） （填字母代号）。 a.逆反应速率先增大后减小b.出的转化率增大 c. CO2的体枳百分含咼减小 d.容器中c（H2）/c（CO2）tlJ值减小 在某压强下，合成二甲毬的反应在不同温度.不同投料比时，CO?的平衡转化率如右图所示。温度下， 将6 molCO2和12 molH?充入2 L的密闭容器中，5 min后反应达

11、到平衡状态则05 min内的平均反应速率 v(CH3OCH3)= :Ka、Kb、Kc三者之间的大小关系为 C - 234 40% 20% 投料比n(H2)/n(CO2) COj 转化率 60% :（填“酸性二 c/mol- E1) 0.15 甲 乙 回答下列问题: (1) 若h二5 min,则心匕阶段以X浓度变化表示的反应速率为v(X)二。 (2) 在(2t3阶段Y的物质的呈:减小，则此阶段开始时以Vis (填“”、“二”或)。 (3) LD阶段改变的条件为.此阶段的平衡常数K二 (4) t5-t6阶段容器内Z的物质的量共增加0. 10 mol,在反应中热量变化总量为a kJ,写岀该反应的热化

12、 学方程式- 在乙图IV处平衡中，平衡常数最大的是。 (5) 若起始实验条件不变，重新向该容器中加入0.60 mol X、0. 20 mol Y和0. 080 mol乙 反应至平衡 状态后X的转化率二o 3. 2016届嘉峪关市二模】汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为C、Hy、NO、CO、 SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。请回答 下列问题： (1) 治理尾气中NO和CO的一种方法是：在汽车排气管上装一个催化转化装置，使二者发生反应转化成无毒 无污染气体，该反应的化学方程式是. (2) 活性炭也可用于处理汽车尾

13、气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000 molNO和2.030 mol固体活性炭, 生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中冬物质的物质的量以及容器内压强如下表： 活性炭/mol NO/ mol A/mol B/mol P/MPr 2009 2. 000 0. 0400 0. 0300 0. 0300 3. 93 335C 2. 005 0. 0500 0. 0250 0. 0250 p . 根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式并判断p3.93MP在反应开始时c(NH3)=lmol/L, c(CO2)=0.5mol/L,由于二者的转化率是0.8,所以二者反应产生的CO(

14、NH2)2.H2O的物质的量浓度是0.4mol/L, 此时 c(NH3)=0.2mol/L. c(CO2)=0 lmol/L,所以化学平衡常数 K=(0.4x0.4R(0.22x0.1 )=40o 考点：考査热化学方程式的书写、化学平衡常数的计算及比较、物质转化率的计算等知识。 例 2：【答案】(1)乙：(2)0.015mol L 1 - min ； 0. 56 (或 9/16)be：降低：； 16 : (3)4.2x10% (NO)= (0. 36mol,/L X0. 36mol/L )三(0. 48mol,/L)2=9/16=0. 56： 30min后,只改变某一条件，反应重新达到平衡，依

15、据图表数据分析，平衡状态各物质浓度增大，而平衡 常数只随温度变化，平衡常数不变说明改变的条件一立不是温度；依据数据分析，氮气浓度增大，二氧化碳 和一氧化氮浓度增大，反应前后气体体积不变，所以可能是减小溶液体积或加入一泄量一氧化氮：故答案为 be； 在原来平衡时,c(NO):c(N2) :c(CO2)= 0. 48:0. 36:0. 36二4:3:3,若30min后升高温度至T2C,达到平衡 时，容器中NO、N?、CO2的浓度之比为5： 3： 3,氮气和二氧化碳浓度之比始终为1： 1,所以5： 34： 3, 说明平衡向逆反应方向移动，升髙温度平衡逆向移动，根拯平衡移动原理：升髙温度，化学平衡向吸

16、热的反 应方向移动，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，故HKB：(3)碱性；UxlO11 word版本可编辑欢迎下载支持. ； 2. 【答案】(1) 0.018 mol L 1 min (2) 3. 93MPa：平衡时c(NO)= 2L =o.02mol/L, 0.03曲0-013x0-015 9 c(N2)=c(CO2)= 2L =o.015mol/L，故200C时该反应的平衡常数为K=0.022=16,故答案为： 2 C+2NO=N2+CO2： ； 10一“ (3) 由 Ka2(H2SO3)=6.0 xl0-9可知 SO32+H2OHSO3+OH 的水解 K1匸 dxlOlxlO-

17、4,常温下，测得某纯 (1只10 一沪 CaSOj 与水形成的浊液 pH 为 9, c(HSO3)=c(OH )=1x10-5 ,可知 c(SOj2 1.67xl04 =6xl05,又 c(Ca2+)=c(SO32-)+c(HSO3)=7x 105, Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)xc(SO32-)=7x 105x6x 105=4.2xIO9： (4) (DCH4(g)+H20 (1) =CO(g)+3H2 (g) AH=+250kJ/moL H2 的燃烧热 H=285.8kJmol,有 H2(g)+ 2 o2(g)=H2O(l) H=-285.8KJ/mol : CO 的燃烧热 H=2

18、82.8kJmol 】，有CO(g)+ 2 O2(g)=CO2(g)AH=-282.8KJ/mol；根据盖斯左律。将+3袍，得： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=(+250.1 kJ/mol)+(285$KJ/mol)x3+G2828KJ/mol)=8903kJmol；在甲 烷燃料电池中，负极b极上是燃料甲烷发生失电子的氧化反应，在酸性环境下的电极反应为：CH4-8e +2H2O -CO2+8H+；假设甲烷的质量为16g,物质的量为lmol,根据电极方程式，转移的电子的物质的量为8mol, 则该电池的比能量=13.4,故答案为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2