全国通用版2019版高考化学大一轮复习第35讲化学反应原理题的解题策略优选学案.doc

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资源描述

1、【 精品教育资源文库 】 第 35讲 化学反应原理题的解题策略 题型特点 考情分析 命题趋势 化学反应原理题通常以元素化合物知识为载体,以工业生产为背景,综合考查化学反应速率、化学平衡及其影响因素、化学反应中的能量变化、原电池及电解池,电解质溶液等知识,有时还融合考查氧化还原反应、化学实验等,题目综合性强,化学信息多,设问角度灵活多变,侧重考查考生接受、整合信息的能力,应用化学知识解决实际问题的能力。 2016,全国卷甲, 27T 2016,全国卷乙, 27T 2016,全国卷丙, 27T 2016,浙江卷, 28T 2016,江 苏卷, 16T 化学反应原理是高考“ 主考 ” 和 “ 必考

2、 ” 的内容,预测 2019 年高考会继续加大考查力度,特别是结合图像分析、平衡常数的计算以及平衡移动原理在溶液中的应用。 分值: 15 20分 根据考查知识点的覆盖情况,可将反应原理主观题型分为两种类型:一类是单一的反应原理考查,此类试题考查内容单一,注重试题深度;另一类是综合的反应原理考查,此类试题往往综合考查不同原理的知识点,注重试题的广度。综合原理考查是新课标高考试题的特点,理综试题的主观题型较少,要顾全知识的覆盖面,必然要走综合原理考查的路线,这 应引起我们的重视。 该类试题因综合程度大,考查点常是原理知识的重难点,因而试题难度不言而喻。解答该类试题应采用各个击破法,即认真审读题干,

3、找出已知信息要点;细读问题,弄清考查点,联想所学相关知识,找到该类问题的通法通解 (如热化学方程式的叠加法,平衡计算的三段法、等效法、极限法、守恒法、图示分析法等 ),有时也可另辟蹊径,巧思妙解。若问题是并列式提问时,可以先依据你的强项,做自己认为简单的问题,这样可以使解答更高效一些。 1化学反应与能量:判断 H 的正、负与吸热反应、放热反应的关系,运用盖斯定律进行反 应热的计算,热化学方程式的书写等。 2化学反应速率:根据已知条件进行反应速率的计算,判断浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积对反应速率的影响等。 3化学平衡:根据化学方程式写出化学平衡常数的表达式,计算平衡常数,判断影响【 精

4、品教育资源文库 】 平衡常数的因素,化学平衡状态的判断,判断浓度、压强、温度对化学平衡的影响等。 4电化学基础:原电池和电解池的电极名称的判断,电极反应式的书写,电子转移方向的判断等。 5水溶液中的离子平衡:盐类水解后溶液酸碱性的判断,盐类水解离子方程式的书写,粒子浓度大小的比较,沉淀溶解平衡的判断及应 用等。 例 1(2016 上海卷 )随着科学技术的发展和环保要求的不断提高, CO2 的捕集利用技术成为研究的重点。完成下列填空: (1)目前国际空间站处理 CO2的一个重要方法是将 CO2还原,所涉及的反应方程式为: CO2(g) 4H2(g) Ru CH4(g) 2H2O(g) 已知 H2

5、的体积分数随温度的升高而增加。 若温度从 300 升至 400 ,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化。 (填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ”) v 正 v 逆 平衡常数 K 转化率 _增大 _ _增大 _ _减小 _ _减小 _ (2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表: 平衡 平衡 CO2/(molL 1) a m H2/(molL 1) b n CH4/(molL 1) c x H2O/(molL 1) d y a、 b、 c、 d与 m、 n、 x、 y之间的关系式为 cd2ab4xy2mn4 。 (3)已知: H2CO3, Ki

6、1 4.310 7, Ki2 5.610 11; H2C2O4, Ki1 5.910 2, Ki2 6.410 5。 0 1 mol/L Na2CO3溶液的 pH_大于 _0.1 mol/L Na2C2O4 溶液的 pH(选填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ”) 。 等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是 _草酸 _。 若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是 _AC_(填字母 )。 A H HC2O4 HCO3 CO23 【 精品教育资源文库 】 B HCO3 HC2O4 C2O24 CO23 C H HC2O4 C2O24 CO2

7、3 D H2CO3HCO3 HC2O4 CO23 (4)人体血液中的碳酸和碳 酸氢盐存在平衡: H HCO3 H2CO3。当有少量酸性或碱性物质进入血液中时,血液的 pH变化不大,用平衡移动原理解释上述现象。 _当少量酸性物质进入血液中,平衡向右移动,使 H 浓度变化较小,血液中的 pH基本不变;当少量碱性物质进入血液中,平衡向左移动使 H 浓度变化较小,血液的 pH基本不变_。 解析 (1)H2的体积分数随温度的升高而增加,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,即正反应是放热反应。升高温度正逆反应速率均增大,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,反应物的转化率减 小。 (2)相同温度时平衡常数不

8、变,则 a、 b、 c、 d与 m、 n、 x、 y之间的关系式为 cd2ab4xy2mn4。 (3)根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸,则碳酸钠的水解程度大于草酸钠,所以 0.1 mol/L Na2CO3溶液的 pH 大于 0.1 mol/L Na2C2O4溶液的 pH。草酸的酸性强于碳酸,则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是草酸。草酸的二级电离常数大于碳酸,所以草酸的电离程度大,因此溶液中: H HC2O4 C2O24 HCO3 CO23 。 1 (2016 天津卷 )氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题: (1)与汽油相比,氢气作为燃料

9、的优点是 _污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高 (任写其中两个 )_(至少答出两点 )。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式: _H2 2OH 2e =2H2O_。 (2)氢气可用于制备 H2O2。已知: H2(g) A(l)=B(l) H1 O2(g) B(l)=A(l) H2O2(l) H2 其中 A、 B为有机物,两反应均为自发反应,则 H2(g) O2(g)=H2O2(l)的 H_”“v(吸氢 ) 【 精品教育资源文库 】 (4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为 _光能转化为化学能 _。 (5)化工生

10、产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的 Na2FeO4,同时获得氢气: Fe 2H2O 2OH =电解 FeO24 3H2 ,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色 FeO24 ,镍电极有气泡产生。已知: Na2FeO4只在强碱性条 件下稳定,易被 H2还原。 电解一段时间后, c(OH )降低的区域在 _阳极室 _(填 “ 阴极室 ” 或 “ 阳极室 ”) 。 电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为 _防止 Na2FeO4与 H2反应使产率降低 _。 解析 (1)氢气的来源广且可再生,燃烧生成水,无污染,且单位质量的氢气燃烧放出的热量比汽油多。碱性氢氧燃料电池

11、的负极发生氧化反应,在碱性条件下氢气放电生成 H2O。(2)题中的两个反应都是熵减的反应,由于两个反应均能自发进行,所以两个反应都是放热反应,即 H1v 逆 ,即 v(吸氢 )v(放氢 ), d项错 误。 (4)太阳能分解水制氢,是光能转化为化学能的过程。 课时达标 第 32讲 (见课时达标 P51) 1已知: 25 时弱电解质的电离平衡常数: Ka(CH3COOH) 1.810 5, Ka(HSCN)0.13; 25 时, 2.010 3 molL 1氢氟酸水溶液中,调节溶液的 pH(忽略体积变化 ),得到 c(HF)、 c(F )与溶液 pH 的变化关系如图所示 (两条线交点处的 pH 3

12、.45)。 请根据以上信息回答下列问题: (1)25 时,将 20 mL 0.10 molL 1 CH3COOH 溶液和 20 mL 0.10 molL 1 HSCN溶液【 精品教育资源文库 】 分别与 20 mL 0.10 molL 1 NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积 (V)随时间 (t)变化的示意图如图所示: 反应初始阶段,两种溶液产生 CO2 气体的速率存在明显差异的原因是 _HSCN 的酸性比CH3COOH强,其溶液中 c(H )较大,故 HSCN溶液较 NaHCO3溶液的反应速率快 _,反应结束后所得两溶液中, c(CH3COO )_”“c(Mn2 )c(H )c(O

13、H )_。 解析 (1)“ 浸出 ” 过程中 MnO2与 SO2发生氧化还原反应,离子方程式为 MnO2 SO2=SO24 Mn2 。 (2)第 1步除杂中加入 H2O2的目的是将溶液中的 Fe2 氧化为 Fe3 ,以便于形成 Fe(OH)3沉淀,过滤将沉淀除去。 (3)第 1 步除杂时调整溶液的 pH 在 5 6,可以使溶液中的 Al3 、Fe3 分别形成 Al(OH)3、 Fe(OH)3沉淀,所以形成滤渣 1 的主要成分为 Al(OH)3、 Fe(OH)3;在调 pH至 5 6时,为了不引入新的杂质离子,所加的试剂应该可以与酸发生反应,可选择含有 Ca2 、 Mg2 的化合物 CaO、 M

14、gO, a、 b项正确。 (4)第 2步除杂,主要是将 Ca2 、 Mg2 转化为相应的氟化物沉淀除去 , MnF2除去 Mg2 的离子反应方程式是 MnF2 Mg2 Mn2 MgF2;该反应的平衡常数 K c?Mn2 ?c?Mg2 ?c?Mn2 ? c2?F ?c?Mg2 ? c2?F ?Ksp?MnF2?Ksp?MgF2? 7.2107。 (5)由已知 温度高于27 时, MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低,故采用 “ 趁热过滤 ” 操作可以减少MnSO4H 2O 在水中的溶解,得到更多的产品。 (6)MnSO4是强酸弱碱盐, Mn2 发生水解反应 :Mn2 2H2O Mn(OH)2 2H ,消耗水电离产生的 OH ,破坏了水的电离平衡,最终达到平衡时, c(H )c(OH )。根据物料守恒可得 c(SO24 ) c(Mn2 ) cMn(OH)2,所以 c(SO24 )c(Mn2 ), Mn2 水解使溶液显酸性,所以 c(H )c(OH )。盐水解的程度是微弱的,溶液中主要以盐电离产生的离子形式存在,所以 c(Mn2 )c(H ),故该溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为 c(SO24 )c(Mn2 )c(H )c(OH )。 4水是最

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