1-04模块四 化学反应原理

高考

化学模块四化学反应原理新高考、新教材适用风向预测·规律分析命题点考题示例新型电化学装置分析(2024江西,11,3分)(2024安徽,11,3分)(2024湖南,10,

3分)(2024黑、吉、辽,12,3分)(2024贵州,11,3分)(2

024山东,13,4分)(2023广东,6,2分)(2023福建,9,4分)

(2023重庆,12,3分)(2023辽宁,11,3分)(2023河北,13,

3分)(2023辽宁,7,3分)(2023湖北,10,3分)(2023北京,

5,3分)反应历程分析(2024广东,15,4分)(2024贵州,14,3分)(2024安徽,10,

3分)(2023北京,13,3分)(2023广东,15,4分)(2023浙

江6月,14,3分)(2023山东,14,4分)溶液中离子平衡图像分析(2024黑、吉、辽,15,3分)(2024江西,13,3分)(2023

湖南,12,3分)(2023福建,10,4分)(2023河北,14,3分)

(2023北京,14,3分)(2023山东,15,4分)多重平衡体系分析(2024浙江6月,11,2分)(2024江西,16,14分)(2024湖

南,14,3分)(2024山东,20,12分)(2024全国甲,28,15

分)(2023福建,13)(2023湖南,16,14分)命题点1新型电化学装置分析预测说明通常以选择题形式考查,有时也会在非选择题的某一小题中进行考查,难

度中等备考指南连考,必拿风向前知以化工制备、废料回收利用等为情境,以陌生电化学装置图为载体,考查

电极反应式的书写、溶液pH变化、电子或者离子移动方向、隔膜类型、电极或者溶

液质量变化等风向预测·精华题组1.(2024湖南雅礼中学4月自主测试,12)下图是一种能将有机物通过电化学装置转化为

电能的微生物燃料电池,可大大提高能量转化效率,以下说法不正确的是

(

)

DA.理论上,每消耗1molO2,就有4molH+通过质子交换膜B.两种微生物的存在保证了S元素循环C.负极电极反应式为HS-+4H2O-8e-

9H++S

D.升高温度,可以有效提高该电池的放电效率2.(2024海南中学一模,11,改编)用如图所示的新型电池可以处理含CN-的碱性废水,同

时还可以淡化海水。下列说法错误的是

(

)

A.a极电极反应式:2CN--10e-+12OH-

2C

+N2↑+6H2OBB.电池工作一段时间后,右室溶液的pH减小C.交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,交换膜Ⅱ为阳离子交换膜D.若将含有26gCN-的废水完全处理,理论上可除去NaCl的质量为292.5g3.(2024江苏南通二模,11)以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等

物质,反应原理如下图所示。下列说法正确的是

(

)

A.电解时的阳极反应式为2Cr3++6e-+7H2O

Cr2

+14H+CB.电解结束后,阴极区溶液pH升高C.1mol甲苯氧化为0.5mol苯甲醛和0.5mol苯甲酸时,共消耗

molCr2

D.甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物可以通过分液的方法分离命题点2反应历程分析预测说明以选择题或者非选择题中的一问的形式考查,难度中等备考指南基础,必拿风向前知给出反应历程的进程图、循环图、能量变化图等图像,并据此考查反应的

热效应、反应速率的大小与变化、决速步、催化剂活性大小判断、总反应方程式等风向预测·精华题组4.(2024贵州,14,3分)AgCN与CH3CH2Br可发生取代反应,反应过程中CN-的C原子和N

原子均可进攻CH3CH2Br,分别生成腈(CH3CH2CN)和异腈(CH3CH2NC)两种产物。通过

量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图(TS为过渡态,Ⅰ、Ⅱ为后续物)。

由图示信息,下列说法错误的是

(

)A.从CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反应都是放热反应B.过渡态TS1是由CN-的C原子进攻CH3CH2Br的α-C而形成的C.Ⅰ中“N--Ag”之间的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之间的作用力弱D.生成CH3CH2CN放热更多,低温时CH3CH2CN是主要产物D命题点3溶液中离子平衡图像分析预测说明通常以选择题形式考查备考指南连考,挑战风向前知以溶液中离子平衡图像为载体,考查溶液中粒子浓度大小关系及比较、变

化曲线对应的离子、溶液的pH、水的电离程度大小比较等风向预测·精华题组5.(2024贵州学业水平选择性考试模拟,14)组氨酸(

)能溶于水,在医药上用于治疗胃溃疡、贫血、过敏症等。将组氨酸简写成HA,向组氨酸盐(H3ACl2)

溶液中逐滴加入等浓度NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液的滴入有如图所示变化,已

知pK=-lgK(K为H3A2+的电离平衡常数)。下列说法错误的是

(

)C

A.pH=3时,c(H2A+)>c(H3A2+)>c(HA)>c(A-)B.pH=6时,c(H2A+)=c(HA)C.c2(HA)<c(H2A+)·c(A-)D.组氨酸盐水溶液中:c(Cl-)=2c(H3A2+)+2c(H2A+)+2c(HA)+2c(A-)6.(2024广东湛江一模,16)已知:常温下,碳酸的电离平衡常数

=4.4×10-6.36,

=10-10.32。常温下,向20mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中缓慢滴加20mL0.2mol·L-1盐酸,溶液中各离

子的物质的量浓度(不含H+和OH-)随加入盐酸的体积的变化如图所示。下列说法不正

确的是

(

)

CA.曲线L1为C

的物质的量浓度变化曲线B.滴加至A点时,溶液pH约为10.32C.滴加至C点时,溶液中c(Cl-)>c(HC

)>c(C

)>c(H2CO3)D.滴加至D点时,溶液中存在c(HC

)+2c(C

)+c(OH-)=c(H+)7.(2024吉林白山二模,15)常温下,在HOOCCH2COOH(简记为H2A)和Mn(NO3)2的混合

溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中pX[pX=-lgX,X=

、

、c(Mn2+)]与pH的关系如图所示。下列叙述错误的是

(

)

DA.L2代表-lg

与pH的关系B.直线L1和L2的交叉点坐标为M(7,-1.3)C.0.1mol·L-1NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)D.常温下,Mn(OH)2(s)+H2A(aq)

MnA(aq)+2H2O(l)的K值为10-6.8

8.(2024安徽黄山二模,13)室温下向含KSCN、KIO3和K2CrO4的溶液中滴加AgNO3溶

液,混合液中pX[pX=-lgc(X),X=I

、SCN-、Cr

]和pAg[pAg=-lgc(Ag+)]的关系如图所示。已知:Ksp(AgSCN)<Ksp(AgIO3)。下列叙述错误的是

(

)

BA.直线Ⅱ代表pCr

和pAg的关系B.d点直线Ⅱ和直线Ⅲ对应的两种沉淀的Ksp相同C.向等浓度的K2CrO4和KSCN混合溶液中逐滴滴加AgNO3溶液,先生成AgSCN沉淀D.AgIO3+SCN-

AgSCN+I

的平衡常数K为104.49

9.(2024福建龙岩二模,10)室温下H2CO3溶液中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关

系如图1所示。向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液X中滴加BaCl2溶液,所得溶液中-lgc(Ba2+)与lg

的关系如图2所示。下列说法不正确的是

(

)

图1图2DA.b点对应溶液的pH为8.25B.混合溶液X中一定存在c(Na+)>c(C

)+c(HC

)+c(H2CO3)C.a对应的溶液中存在:c(Na+)+2c(Ba2+)>3c(HC

)+c(Cl-)D.a→b的过程中,溶液中

一直增大命题点4多重平衡体系分析预测说明通常以非选择题形式考查,少部分会以选择题形式出现备考指南常考,力争风向前知以化工生产中的化学平衡为背景,考查化学反应原理知识的综合应用能

力,主要考查利用盖斯定律计算反应热、影响速率平衡因素的调控、化学平衡图像的

分析、平衡计算等风向预测·精华题组10.(2024重庆八中强化训练一,17)乙醇是一种重要的化工产品,有关乙醇的研究是化工

生产中的重要课题。(1)乙醇部分氧化制氢涉及以下几个反应:①C2H5OH(g)

CH4(g)+CO(g)+H2(g)

ΔH1=akJ/mol②CH4(g)+

O2(g)

CO(g)+2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol③CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)

ΔH3=ckJ/mol反应C2H5OH(g)+

O2(g)

2CO(g)+3H2(g)ΔH=

a+

(b+2c)

kJ/mol(用含a、b和c的式子表示)。(2)用乙醇制乙烯,其他条件相同,乙醇转化率和乙烯选择性S[S=n(生成乙烯)/n(消耗乙

醇)]随温度、乙醇进料量(mL/min)的关系如图甲所示。在410~440℃温度范围内,下

列说法正确的是

BD

。甲A.一定温度下,增大乙醇进料量,乙醇转化率增大B.当温度一定时,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大C.当乙醇进料量一定时,随乙醇转化率增大,乙烯选择性升高D.当乙醇进料量一定时,随温度的升高,乙烯选择性不一定增大(3)利用二甲醚催化羰化制备乙醇主要涉及以下两个反应:反应Ⅰ:CO(g)+CH3OCH3(g)

CH3COOCH3(g)ΔH1<0反应Ⅱ:CH3COOCH3(g)+2H2(g)

CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)

ΔH2<0在固定CO、CH3OCH3、H2的原料比及体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,

平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图乙所示。

乙①曲线X表示

H2

。②600~700K时,CH3COOCH3的物质的量分数随温度升高而降低的原因是

两者均为放热反应,温度升高平衡均逆移,而反应Ⅰ平衡逆移幅度超过反应Ⅱ平衡逆移的幅度

。③一定温度和压强下,向初始体积为1L的密闭容器中通入1molCO(g)、1molCH3

OCH3(g)和2molH2(g),发生以上两个反应,测得平衡时n[CH3COOCH3(g)]=0.4mol,体积

减小20%,则平衡时,c(H2)=

2mol/L

,反应Ⅱ的平衡常数K=

0.031

(结果保留2位有效数字)。(4)用KOH溶液吸收工业废气中的CO2,电解得到的K2CO3溶液可生产乙醇等有机物。

相同条件下,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随

电解电压的变化如图丙所示:丙FE%=

×100%选择性S(X)=

×100%写出当电解电压为U1时阴极主要发生的电极反应式:

C

+4e-+4H2O

HCHO+6OH-

。当电解电压为U2时,生成C2H5OH和HCOO-的选择性之比为

1∶3

。11.(2024安徽淮北一模,18)为了减缓温室效应,实现碳中和目标,可将CO2转化为甲醚、

甲醇等产品。请回答问题:CO2与H2制甲醚(CH3OCH3)的主要反应如下:Ⅰ.CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)

ΔH1=+41.2kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+2H2(g)

CH3OH(g)

ΔH2=-90.7kJ·mol-1Ⅲ.2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH3=-23.5kJ·mol-1(1)总反应2CO2(g)+6H2(g)

CH3OCH3(g)+3H2O(g)的ΔH=

-122.5kJ·mol-1

。(2)若在体积恒定的密闭容器内发生上述反应,下列措施可提高总反应速率的是

ad

。a.加入催化剂b.降低温度c.充入惰性气体d.同比例增大CO2和H2的投料(3)向密闭容器中充入1molCO2、3molH2,在0.1MPa条件下测得平衡时CO2转化率和

CH3OCH3选择性随温度的变化如图所示。

已知:CH3OCH3选择性=

×100%①表示CH3OCH3选择性的是曲线

M

填(“M”或“N”);②温度高于300℃时,曲线N随温度升高而升高的原因是

温度高于300

℃时,升高温度反应Ⅰ平衡正向移动

;③为同时提高平衡时CO2转化率和CH3OCH3选择性,应选择的反应条件为

d

(填字母);a.低温、低压b.高温、高压c.高温、低压d.低温、高压④Q点温度下CO的物质的量为0.08mol,则该温度下反应Ⅲ的Kp=

1.5

。12.(2024东北三校二模,18)丙烯是一种重要的化工原料,但丙烯的产量仅通过石油的催

化裂解反应无法满足工业生产需求。工业上以WO3/SiO2为催化剂,利用丁烯和乙烯的

催化歧化反应制丙烯:C4H8(g)+C2H4(g)

2C3H6(g)

ΔH。请回答下列问题:(1)相关物质的燃烧热数据如下表所示:物质C2H4(g)C3H6(g)C4H8(g)燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)-1411-2049-2539催化歧化反应的ΔH=

+148

kJ·mol-1。(