1、2020高考化学热门专题：原理综合透题型析(43张ppt)知知 识识 整整 合合目录考考 能能 探探 究究对对点点集集训训一、原理综合题型的命题特点一、原理综合题型的命题特点化学反应原理综合题,通常以速率、平衡知识为中心,还常涉及化学反应与能量变化、电解质溶液等内容。主要的设空方向有根据已知热化学方程式书写待求热化学方程式或直接计算其反应热,电极反应式的书写,化学反应速率的定量计算,外界条件对化学反应速率与平衡的影响,新情境下平衡状态的判定,平衡常数的表达式及平衡常数与转化率的计算,速率平衡图像与数据表格分析,电离平衡、水解平衡、溶解平衡的理解,Ka(Kb)及Ksp的理解与计算等。主要考查考生
2、的信息处理能力、学科内综合分析能力、解决生产实际中的具体问题能力。体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。原理综合题特别注重对考生图表分析能力的考查,见下表。二、原理综合题型的解题方法及思路二、原理综合题型的解题方法及思路该类试题考查的是高中化学主干知识,试题难度一般较大,特别是原理综合题型,将多个知识点组合在一起,客观上增加了思维容量。解题时要采用逐个分析、各个击破的方法,认真分析每个小题考查的知识点,迅速转变思路,防止在一个知识点、一个思路上“走到底”。平常训练应注重计算能力(重点训练平衡常数以及转化率的计算)、语言表述能力(利用平衡原理解释实际问题)的培养,提高解读图像的能力,掌握解题技
3、巧。电化学应重点掌握电极反应式的书写技巧以及有关电池参数方面的计算,应用盖斯定律解题时要先确定热化学方程式的组合关系,再确定H 间的计算关系。1.利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模式2.化学平衡相关计算中的两种思维路径(1)平衡常数的应用:反应的化学方程式确定后,该反应的平衡常数只与温度有关;温度不变,该反应的平衡常数就不变,所以利用平衡常数常可以处理多次投料问题。(2)常用的计算思路:涉及平衡的计算常利用“三段式”法,要注意几个关系的应用,反应物的c(平)=c(初)-c(转),生成物的c(平)=c(初)+c(转),反应物的c(初)=反应物的c(转),不同物质的c(转)之比等于它们对应的化学
4、计量数之比。3.电极反应式的书写思路电极反应式的本质是一个氧化还原反应的某个半反应,即氧化反应(在原电池的负极上或电解池的阳极上发生)或还原反应(在原电池的正极上或电解池的阴极上发生)。因此在书写电极反应式时,首先找到两对物质,氧化剂+ne还原产物、还原剂-ne氧化产物,然后结合电解质溶液中存在的微粒、电极反应式两边电荷守恒以及原子守恒,确定应该添加的其他物质,最后再配平。4.图像题的分析步骤化学理论综合题中的陌生图像打破了传统的速率平衡图像模式,纵坐标和横坐标不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率等物理量,而是引入了更多的变量,如两种物质的物质的量之比、气体分压的负对数等,使得图像更新颖、
5、信息容量更大、题目难度更大。考考点点1运用盖斯定律计算化学反应热或书写热化学方程式的关键运用盖斯定律计算化学反应热或书写热化学方程式的关键典型例题典型例题1.Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行:.CuCl2(s)CuCl(s)+12Cl2(g)H1=+83 kJmol-1.CuCl(s)+12O2(g)CuO(s)+12Cl2(g)H2=-20 kJmol-1.CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)H3=-121 kJmol-1 则 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的 H=kJmol-1。解析解析-116解析解析 根据盖斯定律,(+)2得4
6、HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H=(H1+H2+H3)2=-116 kJmol-1。2.(1)用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气时,涉及如图1所示转化:由图中关系可得H4=。(用含H1、H2、H3的式子表示)解析解析H 1+H 2-H 3(2)用太阳能分解水制备H2是一项新技术,其过程如图2所示:已知:2H2O(g)2H2(g)+O2(g)H=+483.6 kJmol-12Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g)H=+313.8 kJmol-1过程的热化学方程式是 ;整个过程中Fe3O4 的作用是。解析解析3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)H=
7、+84.9 kJmol-1作催化剂作催化剂解析解析?(1)根据盖斯定律,反应的能量变化取决于反应物和生成物,与过程无关,所以根据图分析,有H 1+H 2=H 3+H 4,可得H 4=H 1+H 2-H 3。(2)过程是 FeO 与 H2O(g)反应生成 Fe3O4和 H2,化学方程式为 3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g),该反应可由-2得到,所以该反应的H=483.6 kJmol-1-313.8 kJmol-12=+84.9 kJmol-1;整个过程中,Fe3O4作催化剂。突破训练突破训练1.(2019 年广东茂名测试)甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是
8、工业上合成甲醛的新方法,制备过程涉及的主要反应如下:反应:CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)H1=+85.2 kJmol-1 反应:CH3OH(g)+12O2(l)HCHO(g)+H2O(g)H2 反应:H2(g)+12O2(g)H2O(g)H3=-241.8 kJmol-1 计算反应的反应热 H2=。解析解析-156.6 kJmol-1解析解析 根据盖斯定律可知,反应可由反应+反应得到,所以H2=H1+H3=85.2 kJmol-1-241.8 kJmol-1=-156.6 kJmol-1。2.(2019 年福建南平第一次模拟)氨催化分解既可防治氨气污染,又能得到氢能源。已知:4NH
9、3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)H1=-1266.6 kJmol-1 H2(g)+12O2(g)H2O(l)H2=-285.8 kJmol-1 H2O(l)H2O(g)H3=+44.0 kJmol-1(1)NH3分解为 N2和 H2的热化学方程式为 。(2)反应在任何温度下都能自发进行的原因为 。解析解析2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=+92.1 kJmol-1反应反应的的H0,G=H-TS”“解析解析80%6.86解析解析?设平衡时n(N2)=x mol,列三段式可得:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)起始量(mol)1 0 0.2 变化量(mol)2x x
10、3x 平衡量(mol)1-2x x 0.2+3x 相同条件下气体的物质的量之比等于体积之比,平衡时 N2的体积分数为 20%,则?1-2?+?+0.2+3?=0.2,x=0.4,代入三段式,平衡时三种物质的浓度分别为 0.1 molL-1、0.2 molL-1、0.7 molL-1,K=0.730.20.12=6.86;NH3的转化率为0.81100%=80%;达到平衡后再加入 1.0 mol NH3和 0.2 mol H2,NH3、N2、H2的浓度分别为 0.6 molL-1,0.2 molL-1,0.8 molL-1,Qc=0.830.20.62=0.28v逆。突破训练突破训练3.(201
11、9年安徽安庆第二次模拟)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2转化为无污染气体,反应的热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g)Hc(CH4),请结合两种反应物的性质分析可能的原因:。解析解析小于小于大于大于163.8大于大于CH4在高温下分解使其浓度减小在高温下分解使其浓度减小,CO2较稳定较稳定解析解析 (1)该反应的正反应为气体体积增大的反应,压强越大,CH4的转化率越小,已知相同温度下p,1条件下的转化率大于p2条件下的转化率,则p1小于p2;在压强一定时,温度越高,CH4的转化率越大,所以正反应为吸热反应,H大于0。(2)压强为p2时,y点反应未达
12、到平衡,则反应正向移动,所以v正大于v逆;y点对应温度为1100,平衡时CH4的转化率为80%,利用三段式法可求出平衡时CO2、CH4、CO、H2的浓度分别为0.2 molL-1、0.2 molL-1、1.6 molL-1、1.6 molL-1,带入平衡常数表达式计算出K163.8。6.(2019年福建南平第一次模拟)在Co-Al催化剂体系中,压强p0下氨气以一定流速通过反应器,发生反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)。在相同时间下测转化率,得到不同催化剂下氨气转化率随温度变化曲线如图所示。使反应的活化能最小的催化剂为;同一催化剂下,温度高时NH3的转化率接近平衡转化率的原因为 ;如果增
13、大氨气浓度(其他条件不变),则b点对应的点可能为(填“a”“c”或“d”)点。突破训练突破训练解析解析90 Co-Al温度升高温度升高,反应速率加快反应速率加快,转化率接近平衡转化率转化率接近平衡转化率c解析解析 由图可知,90 Co-Al催化剂在较低的温度就达到平衡,反应的活化能最小;同一催化剂下,温度高时NH3的转化率接近平衡转化率,是因为温度升高,反应速率加快,达到平衡所需时间减小,转化率接近平衡转化率;该反应的正反应为气体体积增大的反应,如果增大氨气浓度(其他条件不变),平衡逆向移动,则b点对应的点可能为c。7.(2019年福建莆田第一次模拟)容积均为1 L的甲、乙两个容器,其中甲为绝
14、热容器,乙为恒温容器。相同温度下,分别充入0.2 mol的NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)H”“”或“=”,下同)K乙,p甲p乙。100解析解析该反应为放热反应该反应为放热反应,故故03 s内温度升高对反应速率的内温度升高对反应速率的影响大于浓度降低的影响影响大于浓度降低的影响,导致反应速率增大导致反应速率增大225解析解析?(2)到达平衡时,c(NO2)=0.02 molL-1,c(N2O4)=0.09 molL-1K,c=0.090.022=225。(3)甲为绝热容器,乙为恒温容器,该反应为放热反应,则到达平衡时甲的温度高于乙,故K甲p乙。点石成金点石成金化学图像等信息的提取
15、和加工常考题型有依据图像判断转化率和平衡常数的变化,解释产生某种现象的原因,选择最佳反应条件,判断化学反应的方向,计算物料投放比例、反应速率、化学平衡常数、转化率等。图像题的分析方法:1.明标:明晰横、纵坐标所表示的化学含义,这是理解题意和进行正确思维的前提。明晰坐标含义,也就是用变量的观点分析坐标,找出横、纵坐标的关系,再结合教材,联系相应的知识点。2.找点:找出曲线中的特殊点(起点、顶点、拐点、终点、交叉点、平衡点等),分析这些点所表示的化学意义以及影响这些点的主要因素及限制因素等,大多考题就落在这些点的含义分析上,因为这些点往往隐含着某些限制条件或某些特殊的化学含义。3.析线:正确分析曲线的走向、变化趋势(上升、下降、平缓、转折等),同时对走势有转折变化的曲线,要分区段进行分析,找出并研究各段曲线的变化趋势及其含义。
