第三篇综合大题题型研究——主观题组件完美整合专题二化学反应原理综合题的研究热点题型一反应热与化学平衡的综合热点题型二溶液、电化学与化学平衡的综合栏目索引热点题型一反应热与化学平衡的综合高考必备1.题型特点这类试题往往以化学反应速率,化学平衡知识为主题,借助图像、图表的手段,综合考查关联知识,关联知识主要有:(1)ΔH符号的判断、热化学方程式的书写、应用盖斯定律计算ΔH。(2)化学反应速率的计算与比较,外因对化学反应速率的影响(浓度、压强、温度、催化剂)。(3)平衡常数、转化率的计算,温度对平衡常数的影响;化学平衡状态的判断,用化学平衡的影响因素进行分析和解释。(4)在多层次曲线图中反映化学反应速率、化学平衡与温度、压强、浓度的关系。2.热化学方程式的书写及反应热计算技巧首先根据要求书写目标热化学方程式的反应物、产物并配平,其次在反应物和生成物的后面括号内注明其状态,再次将目标热化学方程式与已有的热化学方程式比对(主要是反应物和生成物的位置、化学计量数),最后根据盖斯定律进行适当运算得出目标热化学方程式的反应热ΔH,空一格写在热化学方程式右边即可。3.解答化学平衡移动问题的步骤(1)正确分析反应特点:包括反应物、生成物的状态,气体体积变化、反应的热效应。(2)明确外界反应条件:恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物配料比是否变化。(3)结合图像或K与Q的关系,平衡移动原理等,判断平衡移动的方向或结果。(4)结合题意,运用“三段式”,分析计算、确定各物理量的变化。4.分析图表与作图时应注意的问题(1)仔细分析并准确画出曲线的最高点、最低点、拐点和平衡点。(2)找准纵坐标与横坐标的对应数据。(3)描绘曲线时注意点与点之间的连接关系。(4)分析表格数据时,找出数据大小的变化规律。对点集训题组一真题演练1.(2018·全国卷Ⅰ,28)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为_____。O2解析Cl2与AgNO3反应生成N2O5,还应该有AgCl,氧化产物是一种气体,则该气体为O2。答案解析(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知:2N2O5(g)===2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)===N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1则反应N2O5(g)===2NO2(g)+O2(g)的ΔH=______kJ·mol-1。12答案解析53.1②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×kPa·min-1。t=62min时,测得体系中=2.9kPa,则此时=______kPa,v=__________kPa·min-1。答案解析解析由方程式2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)可知,62min时,=2.9kPa,则减小的N2O5为5.8kPa,此时=35.8kPa-5.8kPa=30.0kPa,则v(N2O5)=2×10-3×30.0kPa·min-1=6.0×10-2kPa·min-1。6.0×10-230.025NOp2Op2Op25NOp25NOp③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)_____63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是______________________________________________________________________________________________________。答案温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高大于④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。答案解析13.4(3)对于反应2N2O5(g)―→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3―→NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3―→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是____(填标号)。A.v(第一步的逆反应)v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高答案解析AC题组二最新模拟2.1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料,工业上可用丙烯加成法生产,主要副产物为3-氯丙烯(CH2==CHCH2Cl),反应原理为ⅰ.CH2==CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g)ΔH=-134kJ·mol-1ⅱ.CH2==CHCH3(g)+Cl2(g)CH2==CHCH2Cl(g)+HCl(g)ΔH2=-102kJ·mol-1已知:相关化学键的键能数据如下表所示:化学键C==CC—CC—ClCl—ClE/kJ·mol-1611x328243解析请回答下列问题:(1)由反应ⅰ计算出表中x=______。解析根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和计算。答案332解析依据压强对化学平衡的影响解答。(2)一定温度下,密闭容器中发生反应ⅰ和反应ⅱ,达到平衡后增大压强,CH2ClCHClCH3的产率_____(填“增大”“减小”或“不变”),理由是___________________________________________________________________________。增大压强,反应ⅱ的平衡不移动,反应ⅰ的平衡正向移动,所以CH2ClCHClCH3的产率增大增大解析(3)T1K时,向10L恒容的密闭容器中充入1molCH2==CHCH2Cl和2molHCl,只发生反应CH2==CHCH2Cl(g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g)ΔH3。5min反应达到平衡,测得0~5min内,用CH2ClCHClCH3表示的反应速率v(CH2ClCHClCH3)=0.016mol·L-1·min-1。①平衡时,HCl的体积分数为_______(保留三位有效数字)。答案54.5%解析生成n(CH2ClCHClCH3)=0.016mol·L-1×5min×10L=0.8mol,则HCl的体积分数为=2mol-0.8mol1mol+2mol-0.8mol×100%≈54.5%;解析②保持其他条件不变,6min时再向该容器中充入0.6molCH2==CHCH2Cl、0.2molHCl和0.1molCH2ClCHClCH3,则起始反应速率v正(HCl)=___(填“”“”或“=”)v逆(HCl)。答案解析依据上述数据计算T1K下的平衡常数,再根据新加入各组分的量计算此时Q,通过比较Q-K的相对大小,判断反应进行的方向。解析(4)一定压强下,向密闭容器中充入一定量的CH2==CHCH3和Cl2发生反应ⅱ。设起始的=w,平衡时Cl2的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系如图甲所示。w=1时,正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图乙所示。①图甲中,w2_____(填“”“”或“=”)1答案nCH2==CHCH3nCl2解析相同温度下,ω2时φ(Cl2)小,相当于其他条件不变,增大CH2==CHCH3的浓度,即w21。②图乙中,表示正反应平衡常数的曲线为____(填“A”或“B”),理由为__________________________________________________________。答案反应ⅱ的正反应为放热反应,温度升高,正反应的平衡常数减小B③T1K,w1条件下,平衡时φ(Cl2)=_______。答案25%解析该反应正向放热,随反应进行,温度升高,压强增大。(5)起始时向某恒容绝热容器中充入1molCH2==CHCH3和1molCl2发生反应ⅱ,达到平衡时,容器内气体压强_____(填“增大”“减小”或“不变”)。增大解析解析由乙可知,T1K条件下K(正)=K(逆)=1,再应用三段式和平衡常数表达式解答。3.(2018·海南,16)过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品,广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列问题:(1)已知:H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH1=-286kJ·mol-1H2(g)+O2(g)===H2O2(l)ΔH2=-188kJ·mol-1过氧化氢分解反应2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g)的ΔH=______kJ·mol-1。不同温度下过氧化氢分解反应的平衡常数K313K______K298K(填“大于”“小于”或“等于”)。12-196小于答案(2)100℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24h的分解率见下表:答案离子加入量/(mg·L-1)分解率/%离子加入量/(mg·L-1)分解率/%无-2Fe3+1.015Al3+102Cu2+0.186Zn2+1010Cr3+0.196由上表数据可知,能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是______。储运过氧化氢时,可选用的容器材质为_____(填标号)。A.不锈钢B.纯铝C.黄铜D.铸铁Cr3+B(3)过氧化氢的Ka1=2.24×10-12,H2O2的酸性______H2O(填“大于”“小于”或“等于”)。研究表明,过氧化氢溶液中的浓度越大,过氧化氢的分解速率越快。常温下,不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如下图所示。一定浓度的过氧化氢,pH增大分解率增大的原因是______________________________________;相同pH下,过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是_______________________________________________。答案HO-2大于pH升高,HO-2的浓度增加,分解速率加快过氧化氢浓度越高,其电离程度越低,分解率越小热点题型二溶液、电化学与化学平衡的综合高考必备1.题型特点此类试题以元素及化合物、化学平衡知识为主题,借助图像、图表的手段考查相关联的知识。主要考查点:(1)反应现象的描述。(2)氧化还原反应、原电池与电解池、陌生离子方程式的书写。(3)化学键与反应的热效应计算、信息条件下速率计算、平衡常数的计算、Ksp的计算。(4)平衡的影响因素、平衡移动与图像及相关原因的分析。2.解题技巧(1)浏览全题,根据题目提供的信息,结合相关基础知识,先对简单问题进行解答(2)化学反应速率的影响因素的实验探究影响化学反应速率的探究实验中,控制变量是关键。(3)化学平衡常数及平衡转化率的计算平衡常数的计算可用三段法即找出浓度可变的反应物、产物在起始时、转化的、平衡时的浓度,然后代入平衡常数表达式(平衡时生成物浓度化学计量数次幂的乘积与反应物浓度化学计量数次幂乘积的比值)进行计算。(4)对于电化学类试题,首先判断是原电池还是电解池,然后分析电极类别,书写电极反应式,按电极反应式进行相关计算。(5)对于电解质溶液类试题,要明确溶液中的物质类型及其可能存在的平衡类型,然后进行解答。有关Ksp的计算往往与pH的计算结合起来,要注意pH与c(OH-)浓度关系的转换,难溶电解质的悬浊液即为其沉淀溶解平衡状态,满足相应的Ksp。对点集训题组一真题演练1.(2018·天津,10)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题:(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为______(写离子符号);若所得溶液=2∶