專題二十二怎樣突破化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

1、怎樣突破化學(xué)反應(yīng)原理綜合題考試說明中：能將與化學(xué)相關(guān)的實(shí)際問題分解，綜合運(yùn)用相關(guān)知識和科學(xué)方法，解決生產(chǎn)、生活實(shí)際和科學(xué)研究中的簡單化學(xué)問題的能力高考試卷中：每年都有一道高考試題，將有關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理融合到化工生產(chǎn)流程中。試題設(shè)問較多，考查的內(nèi)容也就較多，導(dǎo)致思維轉(zhuǎn)換角度較大；試題的難度較大，對思維能力的要求較高。這類試題具有較大的綜合性，能很好地考查同學(xué)們應(yīng)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。答題過程中：雖然題目將許多化學(xué)基礎(chǔ)知識整合在一起，思維空間大，但只要我們采用各個(gè)擊破的方法，搞清楚各步知識點(diǎn)所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)原理，采取先分后合的方法，再根據(jù)題目要求，用簡潔、準(zhǔn)確的化學(xué)用語答題即可。一能力展示1

2、.下表列出了3種燃煤煙氣脫硫方法的原理。（1） 方法中氨水吸收燃煤煙氣中的化學(xué)反應(yīng)為：， 能提高燃煤煙氣中去除率的措施有 （填字母）。A增大氨水濃度 B.升高反應(yīng)溫度C.使燃煤煙氣與氨水充分接觸 D. 通入空氣使轉(zhuǎn)化為采用方法脫硫，并不需要預(yù)先除去燃煤煙氣中大量的，原因是 （用離子方程式表示）。（2） 方法重要發(fā)生了下列反應(yīng)： 與反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為 。（3） 方法中用惰性電極電解溶液的裝置如右圖所示。陽極區(qū)放出氣體的成分為 。（填化學(xué)式）過程分析：1.本題考察的知識比較散，涉及到環(huán)境保護(hù)，一道題考查了多個(gè)知識點(diǎn)，覆蓋面比較多。但蓋斯定律、熱化學(xué)方程式、離子方程式、電極方程式都是重點(diǎn)內(nèi)容。

3、（1）提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可以增大氨水的濃度、與氨水充分接觸；不需要通入CO2的原因是因?yàn)镠CO3+SO2=CO2+HSO3而產(chǎn)生CO2 (2)主要考察蓋斯定律的靈活運(yùn)用。適當(dāng)變形，注意反應(yīng)熱的計(jì)算。不要忽視熱化學(xué)方程式的書寫的注意事項(xiàng)。（3）陰極的電極產(chǎn)生的氣體為O2和SO2.。答案：（1）AC (2)S（g）+O2（g）= S O2（g） H=-574.0kJmol-1 (3) O2 SO2精要點(diǎn)評：1. 雖然題目在背景材料上呈現(xiàn)新(或陌生)內(nèi)容，內(nèi)在要求或者核心知識考查不變。如運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)平衡和水解理論、物質(zhì)制備和分離的知識等觀點(diǎn)分析實(shí)際生產(chǎn)中的各種問題，我們千萬不能被新包裝所

4、迷惑、所嚇倒，注意聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際中的各類反應(yīng)原理，融會(huì)貫通，就能解決所有問題。2. 要熟練掌握相關(guān)的思想、知識細(xì)節(jié)、生產(chǎn)原理、工藝設(shè)計(jì)原理，還有新時(shí)期對化學(xué)工業(yè)原理的新要求，如循環(huán)經(jīng)濟(jì)、原子經(jīng)濟(jì)、節(jié)能環(huán)保等方面的要求在工業(yè)中的運(yùn)用。二能力培養(yǎng)1.工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如下：某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石（主要成分BaSO4）對工業(yè)過程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。查表得BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) H1 = 571.2 kJ·mol-1 BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) H2= 226.2 kJ·mol-1 氣體用過量N

5、aOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為 。向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，= 。 Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10反應(yīng)C(s) + CO2(g)2CO(g)的H2= kJ·mol-1。實(shí)際生產(chǎn)中必須加入過量的炭，同時(shí)還要通入空氣，其目的是 ， 。分析：本題主要考查鹽類水解、沉淀溶解平衡、熱化學(xué)方程式等方面知識。答案：S2- + H2OHS- +OH- HS- + H2OH2S +OH-（可不寫） 2.7×10-3 +172. 使BaSO4得到充分的還原（或提高BaS

6、的產(chǎn)量） 為吸熱反應(yīng)，炭和氧氣反應(yīng)放熱維持反應(yīng)所需高溫方法指導(dǎo)：平時(shí)復(fù)習(xí)要重視蓋斯定律的應(yīng)用與熱化學(xué)方程式的書寫技巧及注意事項(xiàng)；有關(guān)各類平衡移動(dòng)的判斷、常數(shù)的表達(dá)式、影響因素及相關(guān)計(jì)算；影響速率的因素及有關(guān)計(jì)算的關(guān)系式；電化學(xué)中兩極的判斷、離子移動(dòng)方向、離子放電先后順序、電極反應(yīng)式的書寫及有關(guān)利用電子守恒的計(jì)算；電離程度、水解程度的強(qiáng)弱判斷及離子濃度大小比較技巧等基礎(chǔ)知識。三能力測評1.開發(fā)氫能是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦（FeS2）燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。請回答下列問題：（1）已知1g FeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱

7、化學(xué)方程式為_。（2）該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為_。（3）用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析，在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是_。（4）用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料（用MH）表示），NiO（OH）作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為：NiO(OH)MHNi(OH)2M電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為_。充電完成時(shí)，Ni（OH）2全部轉(zhuǎn)化為NiO（OH）。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2，O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為_解題分析：1.本題主要考查熱化學(xué)

8、方程式的書寫、勒夏特列原理的應(yīng)用和電極反應(yīng)方程式的書寫。答案：（1）4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)8SO2(g) H3408kJ/mol （2）2H2OSO2=H2SO4H2（3）減小氫氣的濃度，使HI分解平衡正向移動(dòng)，提供HI的分解率（4）MHOHe=MH2O 2H2OO24e=4OH防錯(cuò)機(jī)制：盡管化學(xué)反應(yīng)原理綜合題設(shè)問較多，考查內(nèi)容較多，但都是考試說明要求的內(nèi)容，不會(huì)出現(xiàn)偏、怪、難的問題，因此要充滿信心，分析時(shí)要冷靜，不能急于求成。要總結(jié)思維的技巧和方法，答題時(shí)注意規(guī)范細(xì)致。再者是該類題的問題設(shè)計(jì)一般沒有遞進(jìn)性，故答題時(shí)可跳躍式解答，千萬不能放棄。四能力提升1. 鐵和鋁是

9、兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。(1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng)：Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K= 該溫度下，在2L盛有粉末的密閉容器中通入CO氣體，10min后，生成了單質(zhì)鐵112g。則10min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為 (2)請用上述反應(yīng)中某種氣體的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)： (3)某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)。下列反應(yīng)速率(v)和溫度(T)的關(guān)系示意圖中與鋁熱反應(yīng)最接近的是 。(4)寫出氫氧化鋁在水中發(fā)生酸式電離的電離方程式： 欲使上述體系中濃度增加，可

10、加入的物質(zhì)是 。2.三效催化轉(zhuǎn)化器可減少汽車尾氣中的主要污染物(CO、NOx等)，部分反應(yīng)如下： 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) (1)已知：N2(g)+O2(g) =2NO(g) H=180.5 kJ·mol12C (s)十O2(g) =2CO(g) H=221.0 kJ·mol1C (s)十O2(g) =CO2(g) H393.5 kJ·mol1則反應(yīng)的H= 。(2)已知某溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.0。在該溫度下向某密閉容器中充入1.0 mol CO和2.0 molH2O，經(jīng)充分反應(yīng)

11、達(dá)平衡后，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為 ，H2的體積分?jǐn)?shù)為 。(3)NaBH4/H2O2燃料電池是一種有廣泛前景的汽車能源，結(jié)構(gòu)如右圖所示。電池工作時(shí)，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)可表示為 。3. 粗銅中常含有金、銀、鐵、鋅等雜質(zhì)，需經(jīng)過電解精煉。在工業(yè)精煉銅的過程中，電解液中C（Cu2+）逐漸下降，C（Fe2+）、C（Zn2+）會(huì)逐漸增加。、寫出精煉粗銅過程中陽極上發(fā)生的電極反應(yīng) 、精煉過程中需定時(shí)除去其中的Fe2+、Zn2+下表為部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀2.37.55.66.2完全沉淀3.9.9.76.48.0甲同學(xué)

12、設(shè)計(jì)了如下除雜方案：(1)試劑a是_，其目的是_；根據(jù)上表數(shù)據(jù)該方案能夠除去的雜質(zhì)金屬陽離子是_寫出檢驗(yàn)該雜質(zhì)金屬陽離子的操作方法：_(2)乙同學(xué)在查閱資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，“工業(yè)原料氯化銨中含雜質(zhì)氯化鐵，使其溶入水，再加入氨水調(diào)節(jié)pH至78，可使生成沉淀而除去”乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的方案中也應(yīng)該將溶液pH調(diào)至78，你認(rèn)為乙同學(xué)的建議是否正確?_(填“是”或“否”)，理由是_ _4. 工業(yè)碳酸鈉（純度約為98）中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO42等雜質(zhì)，提純工藝線路如下：、碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如下圖所示： 、25時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶度積如下：物質(zhì)CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(O

13、H)2Fe (OH)3Ksp4.96×10-96.82×10-64.68×10-65.61×10-122.64×10-39回答下列問題：（1）加入NaOH溶液時(shí)發(fā)生的離子方程式為 。25時(shí)，向含有Mg2、Fe3的溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)兩種沉淀共存且溶液的pH8時(shí)，c(Mg2)：c(Fe3) 。（2）“趁熱過濾”時(shí)的溫度應(yīng)控制在 。（3）有人從“綠色化學(xué)”角度設(shè)想將“母液”沿流程中虛線所示進(jìn)行循環(huán)使用。請你分析實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中是否可行 ，并說明理由 。（4）已知：Na2CO3·10 H2O(s)Na2CO3(s)10 H2O(g) H

14、+ 532.36kJ·mol-1 Na2CO3·10 H2O(s)Na2CO3·H2O(s)9 H2O(g) H+ 473.63kJ·mol-1寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。5.納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，下表為制取Cu2O的四種方法：方法a用炭粉在高溫條件下還原CuO方法b用葡萄糖還原新制的Cu(OH)2制備Cu2O；方法c電解法，反應(yīng)為2Cu + H2O Cu2O + H2。方法d用肼（N2H4）還原新制Cu(OH)2（1）已知：2Cu（s）1/2O2(g)=Cu2O（s）；H = -169kJ

15、83;mol-1 C（s）1/2O2(g)=CO(g)；H = -110.5kJ·mol-1 Cu（s）1/2O2(g)=CuO（s）；H = -157kJ·mol-1則方法a發(fā)生的熱化學(xué)方程式是： （2）方法c采用離子交換膜控制電解液中OH的濃度而制備納米Cu2O，裝置如右圖所示：該電池的陽極反應(yīng)式為 鈦極附近的pH值 （增大、減小、不變）（3）方法d為加熱條件下用液態(tài)肼（N2H4）還原新制Cu(OH)2來制備納米級Cu2O，同時(shí)放出N2。該制法的化學(xué)方程式為 （4）在相同的密閉容器中，用以上方法制得的三種Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn)：H>0水蒸氣的濃度隨時(shí)間t

16、變化如下表所示。序號01020304050T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480T20.100.0940.0900.0900.0900.090下列敘述正確的是 （填字母）。A實(shí)驗(yàn)的溫度:T2<T1B實(shí)驗(yàn)前20 min的平均反應(yīng)速率 v(H2)=7×10-5 mol·L-1 min1 C實(shí)驗(yàn)比實(shí)驗(yàn)所用的催化劑催化效率高0 20 40 60 80 100 t/minV(H2)dcbaa(5) 2）用以上四種方法制得的Cu2O在某相同條件下分別對水催化分解，產(chǎn)生氫氣

17、的體積V(H2)隨時(shí)間t變化如右圖所示。下列敘述正確的是 （填字母代號）。Ac、d方法制得的Cu2O催化效率相對較高Bd方法制得的Cu2O作催化劑時(shí)，水的平衡轉(zhuǎn)化率最高C催化效果與Cu2O顆粒的粗細(xì)、表面活性等有關(guān)DCu2O催化水分解時(shí)，需要適宜的溫度習(xí)題答案 1.（1） （2）CO或（CO2）的生成速率與消耗速率相等；CO（或CO2）的質(zhì)量不再改變 （3）b（4）AL(OH)3 H+ALO2+H2O 鹽酸2. (1)-746.5 kJ·mol-: (2)66 7% 22 2% (3)BH48OH8e=BO26H2O3.、Fe2eFe 2+ Zn2eZn 2+ Cu2eCu2+、（1） 將氧化成 先加入KSCN溶液，若溶液不變紅，再滴入幾滴氯水，若溶液變成紅色，說明含有該離子。（2）否 根據(jù)沉淀時(shí)的PH，當(dāng)溶液pH為78時(shí)，溶液A中同時(shí)生成沉