1、2020二轮复习大题原理综合题突破命题调研(20152019五年大数据)20152019五年考点分布图五年考点分布图核心素养与考情预测核心素养与考情预测核心素养：核心素养：变化观念与平衡思想变化观念与平衡思想考情解码：考情解码：预计在预计在2020年的高考中，化学反应原理的综年的高考中，化学反应原理的综合仍会以与生产生活实际联系紧密的创新题材为载体，合仍会以与生产生活实际联系紧密的创新题材为载体，考查学生盖斯定律的运用，化学平衡常数的多种表达形考查学生盖斯定律的运用，化学平衡常数的多种表达形式，通过图像等信息获取解题数据，完成平衡常数与转式，通过图像等信息获取解题数据，完成平衡常数与转化率和化
2、率和Ksp的计算等重要知识点，另外速率常数的理解与的计算等重要知识点，另外速率常数的理解与应用也是近几年高考考查的重点内容之一，应给予关注！应用也是近几年高考考查的重点内容之一，应给予关注！1.(2019课标全国课标全国，28)水煤气变换水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)是重要的化是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：(1)Shibata曾做过下列实验：曾做过下列实验：使纯使纯H2缓慢地通过处于缓慢地通过处于721 下的过量氧化钴下的过量氧化钴CoO(s)，氧化
3、钴部分被还原为金属钴，氧化钴部分被还原为金属钴Co(s)，平衡后气体中，平衡后气体中H2的物质的量分数为的物质的量分数为0.025 0。在同一温度下用在同一温度下用CO还原还原CoO(s)，平衡后气体中，平衡后气体中CO的物质的量分数为的物质的量分数为0.019 2。根据上述实验结果判断，还原根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为为Co(s)的倾向是的倾向是CO_H2(填填“大于大于”或或“小于小于”)。(2)721 时，在密闭容器中将等物质的量的时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和和H2O(g)混合，采用适当的催化混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中剂进行反应，则平衡时体系
4、中H2的物质的量分数为的物质的量分数为_(填标号填标号)。A.0.25B.0.25C.0.250.50D.0.50E.0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。标注。可知水煤气变换的可知水煤气变换的H_0(填填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”)。该历程中最大。该历程中最大能垒能垒(活化能活化能)E正正_eV，写出该步骤的化学方程式，写出该步骤的化学方程式_。(4)S
5、hoichi研究了研究了467、489 时水煤气变换中时水煤气变换中CO和和H2分压随时间变化关系分压随时间变化关系(如图如图所示所示)，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的pH2O和和pCO相等、相等、pCO2和和pH2相等。相等。答案答案(1)大于大于(2)C(3)小于小于2.02COOH*H*H2O*=COOH*2H*OH*(或或H2O*=H*OH*)(4)0.004 7bcad(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所
6、示，下列说法正确的是戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_(填标号填标号)。该电解池的阳极为该电解池的阳极为_，总反应为，总反应为_。电解制备需要在无水条件下进行，原因为电解制备需要在无水条件下进行，原因为_。反应反应为吸热反应，提高温度，平衡正向移动，可提高环戊烯的平衡转化率，为吸热反应，提高温度，平衡正向移动，可提高环戊烯的平衡转化率，B项项符合题意；增加环戊烯浓度，能提高符合题意；增加环戊烯浓度，能提高I2(g)的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率降的平衡转化率，但环戊烯的平衡转化率降低，低，C项不符合题意；增加项不符合题意；增加I2(g)的浓度，能提高环戊烯的平衡转化率，
7、的浓度，能提高环戊烯的平衡转化率，D项符合题意。项符合题意。(3)由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，由相同时间内，环戊二烯浓度减小量越大，反应速率越快可知，T1vbvc，结合沉积碳的生成速率方程，结合沉积碳的生成速率方程vkp(CH4)p(CO2)0.5，在在p(CH4)相同时，随着相同时，随着p(CO2)增大，反应速率逐渐减慢，即可判断：增大，反应速率逐渐减慢，即可判断：pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。【思维模型】【思维模型】智能点一盖斯定律的两大应用智能点一盖斯定律的两大应用回答下列问题：回答下列问题：已知反应已知反应中相关的化学键键能数据如下：中相关的化
8、学键键能数据如下：化学键化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol1)4363431 076465413由此计算由此计算H1_ kJmol1；已知已知H258 kJmol1，则，则H3_ kJmol1。模型应用模型应用答案答案99412.书写热化学方程式书写热化学方程式示例示例2(全国卷全国卷)由合成气由合成气(组成为组成为H2、CO和少量和少量CO2)直接制备二甲醚，其中的主要直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：甲醇合成反应：()CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H190.1 kJmol1()CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2
9、O(g)H249.0 kJmol1水煤气变换反应：水煤气变换反应：()CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341.1 kJmol1二甲醚合成反应：二甲醚合成反应：()2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJmol1则由则由H2和和CO直接制备二甲醚直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气另一产物为水蒸气)的热化学方程式为的热化学方程式为_。模型应用模型应用答案答案2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1【思维模型】【思维模型】智能点二化学平衡图像分析智能点二化学平衡图像分析丙烯腈和丙烯醛的产率与丙烯腈和丙烯醛的产率与
10、n(氨氨)/n(丙烯丙烯)的关系如图所示。由图可知，最佳的关系如图所示。由图可知，最佳n(氨氨)/n(丙丙烯烯)约为约为_，理由是，理由是_。答案答案1.0该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低2.根据图像解释产生某种现象或结论的原因根据图像解释产生某种现象或结论的原因示例示例2(全国卷全国卷)有研究者在催化剂有研究者在催化剂(含含CuZnAlO和和Al2O3)，压强为，压强为5.0 MPa的条的条件下，由件下，由H2和和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示，其中直接制备二甲醚，结果如下图所示，其中CO转化率随温度升高转化率随温度升高而降低的
11、原因是而降低的原因是_。答案答案反应放热，温度升高，平衡左移反应放热，温度升高，平衡左移3.根据图像总结相关规律根据图像总结相关规律示例示例3(全国卷全国卷)不同温度下，不同温度下，K的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。由图可得，的浸出浓度与溶浸时间的关系如图所示。由图可得，随着温度升高，随着温度升高，_，_。答案答案在同一时间在同一时间K的浸出浓度增大的浸出浓度增大反应的速率加快，平衡时溶浸时间变短反应的速率加快，平衡时溶浸时间变短反应反应的的H1为为_ kJmol1。图。图(a)是反应是反应平衡转化率与反应温度及压强平衡转化率与反应温度及压强的关系图，的关系图，x_0.1(填填“大于大于”
12、或或“小于小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是采取的措施是_(填标号填标号)。A.升高温度升高温度B.降低温度降低温度C.增大压强增大压强D.降低压强降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活氢气的作用是活化催化剂化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中为丁烯产率与进料气中n(氢氢气气)/n(丁烷丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是的关系。图中曲线呈现先升高后降低的
13、变化趋势，其降低的原因是_。(3)图图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。答案答案(1)123小于小于AD(2)氢气是产物之一，随着氢气是产物之一，随着n(氢气氢气)/n(丁烷丁烷)增大，逆反应速率增大，原料中过量增大，逆反应速率增大，原料中过量H2会使反应会使反应平衡逆向移动，所以丁烯产
14、率下降平衡逆向移动，所以丁烯产率下降(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类生成短链烃类 1.化学平衡常数表达式化学平衡常数表达式(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式，但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写式，但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。进平衡常数表达式中。(2)有气体参与的反应，用平衡分压有气体参
15、与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。表示平衡常数。智能点三有关平衡常数的四个考向智能点三有关平衡常数的四个考向答案答案1.01014根据上述实验结果，该反应的平衡常数根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：的计算式为：_。答案答案K0.1082/0.7842t/min020406080120X(HI)10.910.850.8150.7950.784X(HI)00.600.730.7730.7800.784列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数点的平衡常数Kp_(用平衡分压代用平衡分压代替平衡浓
16、度计算，分压总压替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数物质的量分数)。1.含义含义速率方程：一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘速率方程：一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。积成正比。速率常数速率常数(k)：是指在给定温度下，反应物浓度皆为：是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 molL1时的反应速率。在相时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。智能点四高考新宠：化学反应速率常数及其应用智能点四高考新宠：化学反应速率常数及其应用示例示例1 顺顺1，
17、2二甲基环丙烷和反二甲基环丙烷和反1，2二甲基环丙烷可发生如下转化：二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：该反应的速率方程可表示为：v(正正)k(正正)c(顺顺)和和v(逆逆)k(逆逆)c(反反)，k(正正)和和k(逆逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：已知：已知：t1温度下，温度下，k(正正)0.006 s1，k(逆逆)0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值，该温度下反应的平衡常数值K1_。答案答案3微题型微题型1与化学反应与能量变化相结合的速率、平衡题与化学反应与能量变化相结合的
18、速率、平衡题典例演示典例演示1 MoS2(辉钼矿的主要成分辉钼矿的主要成分)可用于制取钼的化合物润滑添加剂氢化反应和可用于制取钼的化合物润滑添加剂氢化反应和异构化反应的催化剂等。回答下列问题：异构化反应的催化剂等。回答下列问题：(1)反应反应3MoS218HNO312HCl=3H2MoO2Cl418NO6H2SO46H2O中，中，每溶解每溶解1 mol MoS2，转移电子的物质的量为，转移电子的物质的量为_。(2)已知：已知：MoS2(s)=Mo(s)S2(g)H1S2(g)2O2(g)=2SO2(g)H22MoS2(s)7O2(g)=2MoO3(s)4SO2(g)H3反应反应2Mo(s)3O
19、2(g)=2MoO3(s)的的H_(用含用含H1、H2、H3的代数的代数式表示式表示)。(3)利用电解法可浸取辉钼矿得到利用电解法可浸取辉钼矿得到Na2MoO4和和Na2SO4溶液溶液(装置如图所示装置如图所示)。在在2 L的恒温恒容密闭容器中加入的恒温恒容密闭容器中加入0.1 mol MoS2、0.2 mol Na2CO3、0.4 mol H2，在在1 100 K时发生反应，达到平衡时恰好处于下图中时发生反应，达到平衡时恰好处于下图中A点，则此温度下该反应的平衡点，则此温度下该反应的平衡常数为常数为_。解析解析(1)在反应中，在反应中，Mo元素的化合价由反应前元素的化合价由反应前MoS2中的
20、中的2价变为反应后价变为反应后H2MoO2Cl4中的中的6价，价，S元素的化合价由反应前元素的化合价由反应前MoS2中的中的1价变为反应后价变为反应后H2SO4中的中的6价，价，N元素的化合价由反应前硝酸中的元素的化合价由反应前硝酸中的5价变为反应后价变为反应后NO中的中的2价，每价，每1 mol MoS2发生反应，电子转移的物质的量为发生反应，电子转移的物质的量为(62)26(1)mol18 mol；(2)MoS2(s)=Mo(s)S2(g)H1 S2(g)2O2(g)=2SO2(g)H22MoS2(s)7O2(g)=2MoO3(s)4SO2(g)H3根据盖斯定律，将根据盖斯定律，将22，整
21、理可得反应，整理可得反应2Mo(s)3O2(g)=2MoO3(s)的的HH32H22H1；答案答案(1)18 mol(2)H32H22H1(3)2H2O2e=H22OH增大增大A阳极主要生成阳极主要生成Cl2，还会生成，还会生成O2，生成的，生成的O2会消耗石墨会消耗石墨(4)p1p2p2)的关系曲线。的关系曲线。(3)在制备在制备C2H4时，通常存在副反应：时，通常存在副反应：2CH4(g)=C2H6(g)H2(g)。在常温下，向。在常温下，向体积为体积为1 L的恒容反应器中充入的恒容反应器中充入1 mol CH4，然后不断升高温度，得到上图。，然后不断升高温度，得到上图。在在200 时，测
22、出乙烷的量比乙烯多的主要原因是时，测出乙烷的量比乙烯多的主要原因是_。在在600 后，乙烯的体积分数减少的主要原因是后，乙烯的体积分数减少的主要原因是_。(4)工业上常采用除杂效率高的吸收工业上常采用除杂效率高的吸收电解联合法，除去天然气中杂质气体电解联合法，除去天然气中杂质气体H2S，并，并将其转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。将其转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。通电前，先通入一段时间含通电前，先通入一段时间含H2S的甲烷气，使部分的甲烷气，使部分NaOH吸收吸收H2S转化为转化为Na2S，再，再接通电源，继续通入含接通电源，继续通入含H2S杂质的甲烷气，并控制好通气速
23、率。则装置中右端碳棒杂质的甲烷气，并控制好通气速率。则装置中右端碳棒为为 _ _ _ _ _ _ _ _ 极，左 端 碳 棒 上 的 电 极 反 应 为极，左 端 碳 棒 上 的 电 极 反 应 为 _ _ _ _ _ _ _ _，右 池 中 的，右 池 中 的c(NaOH)c(Na2S)_(填填“增大增大”、“基本不变基本不变”或或“减小减小”)。(2)设平衡时转化的设平衡时转化的CH4的物质的量为的物质的量为2x mol，根据三段式法进行计算：，根据三段式法进行计算：(3)题图中题图中200 时乙烷的量比乙烯多，这是因为该条件下乙烷的生成速率比乙时乙烷的量比乙烯多，这是因为该条件下乙烷的生
24、成速率比乙烯的快。烯的快。在在600 后，乙烯的体积分数减少，主要是因为乙烯发生了分解反应。后，乙烯的体积分数减少，主要是因为乙烯发生了分解反应。(4)结合题图可知右侧通入含有结合题图可知右侧通入含有H2S杂质的甲烷气，得到除杂后的甲烷气，结合题杂质的甲烷气，得到除杂后的甲烷气，结合题意，则右端碳棒为电解池的阳极，左端碳棒为阴极。阴极上水电离出的意，则右端碳棒为电解池的阳极，左端碳棒为阴极。阴极上水电离出的H得电子得电子被还原为被还原为H2，电极反应式为，电极反应式为2H2O2e=2OHH2或或2H2e=H2。右池中相当于右池中相当于H2S发生氧化反应而被除去，则溶液中发生氧化反应而被除去，则
25、溶液中c(NaOH)c(Na2S)基本保持基本保持不变。不变。t/min04080120160n甲甲(CO)/mol2.001.501.100.800.80n乙乙(CO)/mol2.001.451.001.001.00该反应是该反应是_(填填“吸热吸热”或或“放热放热”)反应。反应。在在010 min时段反应速率时段反应速率v(H2)为为_。若改充入若改充入2 mol CO2和和3 mol H2，图中的曲线会，图中的曲线会_(填填“上移上移”或或“下移下移”)。(3)根据下表数据回答问题：根据下表数据回答问题：表表125 时浓度为时浓度为0.1 mol/L两种溶液的两种溶液的pH溶质溶质NaC
26、lONa2CO3pH9.711.6表表225 时两种酸的电离平衡常数时两种酸的电离平衡常数 Ka1Ka2H2SO31.31026.3108H2CO34.21075.61011微题型微题型3化学反应原理综合应用化学反应原理综合应用典例演示典例演示3(2019北京理综，北京理综，27)氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。反应器中初始反应的生成物为反应器中初始反应的生成物为H2和和CO2，其物质的量之比为，其物质的量之比为41，
27、甲烷和水蒸，甲烷和水蒸气反应的方程式是气反应的方程式是_。已知反应器中还存在如下反应：已知反应器中还存在如下反应：.CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H1.CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2.CH4(g)=C(s)2H2(g)H3为积炭反应，利用为积炭反应，利用H1和和H2计算计算H3时，还需要利用时，还需要利用_反应的反应的H。反应物投料比采用反应物投料比采用n(H2O)n(CH4)41，大于初始反应的化学计量数之比，大于初始反应的化学计量数之比，目的是目的是_(选填字母序号选填字母序号)。a.促进促进CH4转化转化b.促进促进CO转化为转化为CO2c.减少积炭
28、生成减少积炭生成用用CaO可以去除可以去除CO2。H2体积分数和体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如图所示。消耗率随时间变化关系如图所示。从从t1时开始，时开始，H2体积分数显著降低，单位时间体积分数显著降低，单位时间CaO消耗率消耗率_(填填“升升高高”“”“降低降低”或或“不变不变”)。此时。此时CaO消耗率约为消耗率约为35%，但已失效，结合化学方程，但已失效，结合化学方程式解释原因：式解释原因：_。(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或或K2，可交替得到，可交替得到H2和和O
29、2。制制H2时，连接时，连接_。产生。产生H2的电极反应式是的电极反应式是_。改变开关连接方式，可得改变开关连接方式，可得O2。结合结合和和中电极中电极3的电极反应式，说明电极的电极反应式，说明电极3的作用：的作用：_。题型训练题型训练3(2019天津理综，天津理综，10)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。硅制备多晶硅的简易过程。(1)氢化过程中所需的高纯度氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生溶液制备，写出产生H2的电的电极名称极名称_(填填“阳极阳极”或或“阴极阴极”)，该
30、电极反应方程式为，该电极反应方程式为_。(3)a项，同一点比较正、逆反应速率看反应进行方向，项，同一点比较正、逆反应速率看反应进行方向，B点反应正向进行，所以点反应正向进行，所以v正正v逆逆，正确，正确.b项，不同点比较正、逆反应速率看反应条件，项，不同点比较正、逆反应速率看反应条件，A点温度低于点温度低于E点温度，点温度，所以所以v正正：A点点E点，错误；点，错误；c项，根据图示，温度在项，根据图示，温度在480520 时，时，SiCl4转化率转化率高，高，480520 为反应适宜温度，正确。为反应适宜温度，正确。(4)根据盖斯定律，由反应根据盖斯定律，由反应反应反应，可得反应可得反应，则，
31、则H3H2H1。由。由H20知知H30，反应，反应为放热反应，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。(5)根据由粗硅制备多晶硅的过程可知，根据由粗硅制备多晶硅的过程可知，循环使用的物质还有循环使用的物质还有HCl和和H2。【题型解码【题型解码素养生成】素养生成】题型解码：题型解码：三步解题三步解题素养生成：素养生成：引导学生认识化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；引导学生认识化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化伴有能量的转化；认识化学变化有一定限度，是可以调控认识化学变化伴有能量的转化；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。
