高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件綜合提能2化學(xué)反應(yīng)原理

綜合提能(二)化學(xué)反應(yīng)原理高考怎么考

高考考什么

提能點(diǎn)1化學(xué)平衡圖像分析、條件控制及原因解釋

提能點(diǎn)2化學(xué)平衡相關(guān)計算模型構(gòu)建與素養(yǎng)提升題型特色分析高考怎么考1.[2023?遼寧卷]硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。(1)我國古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4·5H2O)取精華法”。借助現(xiàn)代儀器分析,該制備過程中CuSO4·5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況,數(shù)值已省略)如圖所示。700℃左右有兩個吸熱峰,則此時分解生成的氧化物有SO2、

和

(填化學(xué)式)。

CuO

SO3高考怎么考

高考怎么考(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下),副產(chǎn)物為亞硝基硫酸,主要反應(yīng)如下:NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述過程中NO2的作用為

。

(ⅱ)為了適應(yīng)化工生產(chǎn)的需求,鉛室法最終被接觸法所代替,其主要原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。

[解析]

(2)(ⅰ)根據(jù)所給的反應(yīng)方程式,NO2在反應(yīng)過程中先消耗再生成,說明NO2在反應(yīng)中起催化劑的作用。(ⅱ)鉛室法最終被接觸法代替的原因是在鉛室法反應(yīng)中有NO和NO2放出,污染空氣;同時副產(chǎn)物亞硝基硫酸影響產(chǎn)品質(zhì)量;鉛室法制硫酸的產(chǎn)率不高;制得硫酸濃度相對較低。作催化劑鉛室法反應(yīng)中有NO和NO2放出,污染空氣;副產(chǎn)物亞硝基硫酸影響產(chǎn)品質(zhì)量;鉛室法制硫酸的產(chǎn)率不高;制得硫酸濃度相對較低(答案合理即可)高考怎么考

[解析]

(3)(ⅰ)根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率下的反應(yīng)速率曲線可以看出,隨著溫度的升高反應(yīng)速率先加快后減慢,a錯誤;不同溫度下平衡轉(zhuǎn)化率不同,α=0.88可能是某一溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率,且T=490℃時,α能達(dá)到0.92,則該溫度下平衡轉(zhuǎn)化率一定不是0.88,b錯誤;cd

高考怎么考

從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大,最大反應(yīng)速率不斷減小,最大反應(yīng)速率對應(yīng)的溫度也逐漸降低,c正確;從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大,最大反應(yīng)速率對應(yīng)的溫度也逐漸降低,這時可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率選擇合適的反應(yīng)溫度以減少能源的消耗,d正確。cd

高考怎么考(ⅱ)為提高釩催化劑的綜合性能,我國科學(xué)家對其進(jìn)行了改良。不同催化劑下,溫度和轉(zhuǎn)化率關(guān)系如下圖所示,催化性能最佳的是

(填標(biāo)號)。

[解析]

(ⅱ)為了提高催化劑的綜合性能,科學(xué)家對催化劑進(jìn)行了改良,從圖中可以看出標(biāo)號為d的催化劑V-K-Cs-Ce對SO2的轉(zhuǎn)化率最好,產(chǎn)率最佳,故答案選d。d

高考怎么考(ⅲ)設(shè)O2的平衡分壓為p,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為αe,用含p和αe的代數(shù)式表示上述催化氧化反應(yīng)的Kp=

(用平衡分壓

代替平衡濃度計算)。

高考怎么考

271[解析](1)由C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)

ΔH1=+125kJ·mol-1,可知反應(yīng)中需要斷裂2molC—H、形成1mol碳碳π鍵和1molH—H,則416kJ·mol-1×2-E(碳碳π鍵)-436kJ·mol-1=+125kJ·mol-1,解得:E(碳碳π鍵)=271kJ·mol-1,所以形成1mol碳碳π鍵放出的能量為271kJ。高考怎么考(2)對于反應(yīng)Ⅰ,總壓恒定為100kPa,在密閉容器中通入C3H8和N2的混合氣體(N2不參與反應(yīng)),從平衡移動的角度判斷,達(dá)到平衡后“通入N2”的作用是

;在溫度為T1時,C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率與通入氣體中C3H8的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖a所示,計算T1時反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=

kPa(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留一位小數(shù))。

減小氣體濃度,使平衡右移,提高C3H8(g)轉(zhuǎn)化率16.7高考怎么考

高考怎么考(3)在溫度為T2時,通入氣體分壓比為p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=10∶5∶85的混合氣體,各組分氣體的分壓隨時間的變化關(guān)系如圖b所示。0~1.2s生成C3H6的平均速率為

kPa·s-1;在反應(yīng)一段時間后,C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因為

。

2

H2和C3H6都消耗O2高考怎么考(4)恒溫剛性密閉容器中通入氣體分壓比為p(C3H8)∶p(O2)∶p(N2)=2∶13∶85的混合氣體,已知某反應(yīng)條件下只發(fā)生如下反應(yīng)(k,k'為速率常數(shù)):反應(yīng)Ⅱ:2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)

k反應(yīng)Ⅲ:2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g)

k'實驗測得丙烯的凈生成速率方程為v(C3H6)=kp(C3H8)-k'p(C3H6),可推測丙烯的濃度隨時間的變化趨勢為

,其理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。先增大后減小[解析]

(4)反應(yīng)開始時,反應(yīng)Ⅱ向右進(jìn)行,c(C3H6)逐漸增大,且體系中以反應(yīng)Ⅱ為主,隨著反應(yīng)進(jìn)行,p(C3H8)減小,p(C3H6)增大,使得v(C3H6)減小,體系中以反應(yīng)Ⅲ為主,因此丙烯的濃度隨時間的變化趨勢為先增大后減小。

反應(yīng)開始時,體系中主要發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,c(C3H6)逐漸增大,隨著反應(yīng)進(jìn)行,p(C3H8)減小,p(C3H6)增大,v(C3H6)減小,體系中主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ,c(C3H6)逐漸減小必備知識提能點(diǎn)1

化學(xué)平衡圖像分析、條件控制及原因解釋高考考什么一、化學(xué)平衡圖像分析1.化學(xué)平衡圖像信息的獲取依據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理中反應(yīng)速率和平衡移動知識解讀圖像,關(guān)鍵在于對“數(shù)”“形”“義”“性”的綜合思考,包括:必備知識高考考什么(1)明標(biāo)明晰橫、縱坐標(biāo)所表示的化學(xué)含義,這是理解題意和進(jìn)行正確思考的前提。明晰坐標(biāo)含義,也就是用變量的觀點(diǎn)分析坐標(biāo),找出橫、縱坐標(biāo)的關(guān)系,再結(jié)合教材,聯(lián)系相應(yīng)的知識點(diǎn)。(2)找點(diǎn)找出曲線中的特殊點(diǎn)(起點(diǎn)、頂點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)、交叉點(diǎn)、平衡點(diǎn)等),分析這些點(diǎn)所表示的化學(xué)意義以及影響這些點(diǎn)的主要因素及限制因素等,大多考題就落在這些點(diǎn)的含義分析上,因為這些點(diǎn)往往隱含著某些限制條件或某些特殊的化學(xué)含義。(3)析線正確分析曲線的變化趨勢(上升、下降、平緩、轉(zhuǎn)折等),同時對走勢有轉(zhuǎn)折變化的曲線,要分區(qū)段進(jìn)行分析,研究各段曲線的變化趨勢及其含義。必備知識高考考什么2.化學(xué)平衡圖像信息的加工在準(zhǔn)確解讀圖像信息的基礎(chǔ)上,對試題信息進(jìn)行加工處理,分析角度如圖所示。必備知識高考考什么二、化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1.分析思路必備知識高考考什么2.最佳條件的選擇分析角度化工生產(chǎn)適宜條件的選擇原則從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快,又不能太慢從化學(xué)平衡移動分析既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性,又要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價原料,提高難得高價原料的利用率,從而降低生產(chǎn)成本從實際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對溫度的限制必備知識高考考什么三、條件控制及原因解釋思維模型1.[2022?遼寧卷節(jié)選]工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破,目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎,其反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1

ΔS=-200J·K-1·mol-1?；卮鹣铝袉栴}:(1)合成氨反應(yīng)在常溫下

(填“能”或“不能”)自發(fā)。(2)

溫(填“高”或“低”,下同)有利于提高反應(yīng)速率,

溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率,綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素,工業(yè)常采用400~500℃。

對點(diǎn)突破高考考什么能[解析](1)對于合成氨反應(yīng),常溫下,ΔG=ΔH-TΔS=-92.4kJ·mol-1-298K×(-0.2kJ·K-1·mol-1)=-32.8kJ·mol-1<0,故合成氨反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行。高

低

[解析](2)其他條件一定時,升高溫度,可以提供更多的能量,使活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)速率加快;合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng),要提高平衡轉(zhuǎn)化率,即使平衡正向移動,應(yīng)降低溫度。針對反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾,我國科學(xué)家提出了兩種解決方案。(3)方案一:雙溫-雙控-雙催化劑。使用Fe-TiO2-xHy雙催化劑,通過光輻射產(chǎn)生溫差(如體系溫度為495℃時,Fe的溫度為547℃,而TiO2-xHy的溫度為415℃)。下列說法正確的是

。

a.氨氣在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡產(chǎn)率b.N≡N在“熱Fe”表面斷裂,有利于提高合成氨反應(yīng)速率c.“熱Fe”高于體系溫度,有利于提高氨的平衡產(chǎn)率d.“冷Ti”低于體系溫度,有利于提高合成氨反應(yīng)速率對點(diǎn)突破高考考什么ab

對點(diǎn)突破高考考什么[解析](3)因為正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以低溫有利于平衡正向移動,氨氣在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡產(chǎn)率,a正確;溫度升高,反應(yīng)速率加快,所以N≡N在“熱Fe”表面斷裂,有利于提高合成氨反應(yīng)速率,b正確;合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),“熱Fe”高于體系溫度,不利于提高氨的平衡產(chǎn)率,c不正確;溫度升高,可提高合成氨反應(yīng)的速率,所以“冷Ti”低于體系溫度,不利于提高合成氨反應(yīng)速率,d不正確。(4)方案二:M-LiH復(fù)合催化劑。下列說法正確的是

。

a.300℃時,復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高b.同溫同壓下,復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c.溫度越高,復(fù)合催化劑活性一定越高對點(diǎn)突破高考考什么a

[解析](4)由題圖可知,300℃時,復(fù)合催化劑催化時合成氨反應(yīng)的反應(yīng)速率比單一催化劑催化時大很多,說明300℃時復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高,a正確;同溫同壓下,復(fù)合催化劑能提高反應(yīng)速率,但不能使平衡發(fā)生移動,故不能提高氨的平衡產(chǎn)率,b錯誤;溫度過高,復(fù)合催化劑可能會失去活性,催化效率反而降低,c錯誤。(5)某合成氨速率方程為v=kcα(N2)cβ(H2)·cγ(NH3),根據(jù)表中數(shù)據(jù),γ=

;

在合成氨過程中,需要不斷分離出氨的原因為_______。

a.有利于平衡正向移動b.防止催化劑中毒c.提高正反應(yīng)速率實驗c(N2)/(mol·L-1)c(H2)/(mol·L-1)c(NH3)/(mol·L-1)v/(mol·L-1·s-1)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q對點(diǎn)突破高考考什么-1

[解析](5)將實驗1、3中數(shù)據(jù)分別代入合成氨的速率方程可得:q=k·mα·nβ·pγ,10q=k·mα·nβ·(0.1p)γ,可得γ=-1。合成氨過程中,不斷分離出氨,即降低體系中c(NH3),生成物濃度降低,有利于平衡正向移動,但不會提高正反應(yīng)速率,a正確,c錯誤;反應(yīng)的生成物氨不能使催化劑中毒,b錯誤。a

2.金屬鈦(Ti)及其合金是高強(qiáng)度、低密度結(jié)構(gòu)材料,在航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有著重要用途。目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4,再進(jìn)一步還原得到鈦。(1)TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法(反應(yīng)a)和碳氯化法(反應(yīng)b)。a.TiO2(s)+2Cl2(g)?TiCl4(g)+O2(g)

ΔH1=+172kJ·mol-1b.TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)?TiCl4(g)+2CO(g)

ΔH2已知:C(s)+O2(g)?CO2(g)

ΔH3=-393.5kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)

ΔH4=-566.0kJ·mol-1。①直接氯化反應(yīng)在

(填“高溫”“低溫”)條件下有利于自發(fā)進(jìn)行。

對點(diǎn)突破高考考什么[解析]

(1)①直接氯化時ΔH1=+172kJ·mol-1,ΔS≈0,根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0反應(yīng)自發(fā),直接氯化反應(yīng)在高溫條件下有利于自發(fā)進(jìn)行。高溫a.TiO2(s)+2Cl2(g)?TiCl4(g)+O2(g)

ΔH1=+172kJ·mol-1b.TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)?TiCl4(g)+2CO(g)

ΔH2已知:C(s)+O2(g)?CO2(g)

ΔH3=-393.5kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)

ΔH4=-566.0kJ·mol-1。②ΔH2=

kJ·mol-1。

對點(diǎn)突破高考考什么[解析]

②已知:a.TiO2(s)+2Cl2(g)?TiCl4(g)+O2(g)

ΔH1=+172kJ·mol-1;c.C(s)+O2(g)?CO2(g)

ΔH3=-393.5kJ·mol-1;d.2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)

ΔH4=-566.0kJ·mol-1;b=a+2c-d得反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)?TiCl4(g)+2CO(g),所以ΔH2=ΔH1+2ΔH3-ΔH4=-49kJ·mol-1。-49

b.TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)?TiCl4(g)+2CO(g)

ΔH2已知:C(s)+O2(g)?CO2(g)

ΔH3=-393.5kJ·mol-1,2CO(g)+O2(g)?2CO2(g)

ΔH4=-566.0kJ·mol-1。③碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4,從熵變角度分析可能的原因是

。

④已知常壓下TiCl4的沸點(diǎn)為136℃,從碳氯化反應(yīng)的混合體系中分離出TiCl4的措施是

。

對點(diǎn)突破高考考什么[解析]

③生成CO反應(yīng)中的ΔS比生成CO2反應(yīng)中大,所以碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4,更有利于反應(yīng)正向進(jìn)行。生成CO反應(yīng)的ΔS更大,更有利于反應(yīng)正向進(jìn)行降溫冷凝[解析]

④常壓下TiCl4的沸點(diǎn)為136℃,可用降溫冷凝法將TiCl4從碳氯化反應(yīng)的混合體系中分離。(2)在1.0×105Pa,將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量之比為1∶2.2∶2進(jìn)行反應(yīng)。體系中TiCl4、CO、CO2平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計算結(jié)果如圖所示。①已知在200℃平衡時TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4,但實際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度,其原因是

。

對點(diǎn)突破高考考什么[解析]

(2)①雖然在200℃平衡時TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4,但溫度較高時,反應(yīng)速率加快,單位時間內(nèi)得到的產(chǎn)品更多,所以實際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度遠(yuǎn)高于此溫度。溫度較高時,反應(yīng)速率加快,單位時間內(nèi)得到的產(chǎn)品更多②圖中a曲線代表的物質(zhì)是

,原因是____________________________________________________________________________________________。對點(diǎn)突破高考考什么[解析]

②曲線a代表的物質(zhì)的比例隨著溫度升高而增大,CO2(g)+C(g)?2CO(g)

ΔH>0,溫度升高,平衡正向移動,CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸升高,所以曲線a代表的物質(zhì)為CO。CO

CO2

(g)+C(g)?2CO(g)

ΔH>0,溫度升高,平衡正向移動,CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸升高必備知識提能點(diǎn)2

化學(xué)平衡相關(guān)計算高考考什么

必備知識高考考什么

必備知識高考考什么

必備知識高考考什么

必備知識高考考什么

必備知識高考考什么3.多重平衡體系計算的步驟和方法(1)計算步驟必備知識高考考什么(2)計算方法①分設(shè)變量法——先設(shè)變量,求平衡量

必備知識高考考什么②守恒法——直接設(shè)平衡量

對點(diǎn)突破高考考什么S(L)S(ML)S(ML2)01.0000ax<0.010.64b<0.010.400.60

對點(diǎn)突破高考考什么

0.36

S(L)S(ML)S(ML2)01.0000ax<0.010.64b<0.010.400.60

對點(diǎn)突破高考考什么3∶4或0.75

S(L)S(ML)S(ML2)01.0000ax<0.010.64b<0.010.400.60

對點(diǎn)突破高考考什么

對點(diǎn)突破高考考什么2.25

3.0

增大對點(diǎn)突破高考考什么

對點(diǎn)突破高考考什么

46.26

對點(diǎn)突破高考考什么

46.26

(2)[2021?遼寧卷節(jié)選]苯催化加氫制備環(huán)己烷是化工生產(chǎn)中的重要工藝,一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):Ⅰ.主反應(yīng):(g)+3H2(g)?

(g)

ΔH1<0Ⅱ.副反應(yīng):(g)?(g)

ΔH2>0恒壓反應(yīng)器中,按照n(H2)∶n(C6H6)=4∶1投料,發(fā)生Ⅰ、Ⅱ反應(yīng)?？倝簽閜0,平衡時苯的轉(zhuǎn)化率為α,環(huán)己烷的分壓為p,則反應(yīng)Ⅰ的Kp=

(列出計算式即可,

用平衡分壓代替平衡濃度計算。分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。對點(diǎn)突破高考考什么

對點(diǎn)突破高考考什么

(3)[2022?湖南卷節(jié)選]2021年我國制氫量位居世界第一,煤的氣化是一種重要的制氫途徑。在一定溫度下,向體積固定的密閉容器中加入足量的C(s)和1molH2O(g),起始壓強(qiáng)為0.2MPa時,發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣:Ⅰ.C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)ΔH1=+131.4kJ·mol-1Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)

ΔH2=-41.1kJ·mol-1反應(yīng)平衡時,H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為50%,CO的物質(zhì)的量為0.1mol。此時,整個體系_______(填“吸收”或“放出”)熱量

kJ,反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp=

(以分壓表示,

分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。對點(diǎn)突破高考考什么吸收

31.2

0.02MPa對點(diǎn)突破高考考什么

思維模型構(gòu)建模型構(gòu)建與素養(yǎng)提升——化學(xué)反應(yīng)原理思維模型構(gòu)建模型構(gòu)建與素養(yǎng)提升——化學(xué)反應(yīng)原理+128

思維模型構(gòu)建模型構(gòu)建與素養(yǎng)提升——化學(xué)反應(yīng)原理[解析](1)由C40H20和C40H18的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)歷程可以看出,C40H20中斷裂了2個碳?xì)滏I,得到C40H18時形成了1個碳碳鍵,所以C40H20(g)?C40H18(g)+H2(g)的ΔH=431.0kJ·mol-1×2-298.0kJ·mol-1-436.0kJ·mol-1=+128kJ·mol-1。思維模型構(gòu)建模型構(gòu)建與素養(yǎng)提升——化學(xué)反應(yīng)原理3

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思維模型構(gòu)建模型構(gòu)建與素養(yǎng)提升——化學(xué)反應(yīng)原理

思維模型構(gòu)建模型構(gòu)建與素養(yǎng)提升——化學(xué)反應(yīng)原理6

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思維模型構(gòu)建模型構(gòu)建與素養(yǎng)提升——化學(xué)反應(yīng)原理[解析](3)由C40H20的結(jié)構(gòu)分析,可知其中含有1個五元環(huán)和10個六元環(huán),由C40H18的結(jié)構(gòu)分析,每脫兩個氫原子形成一個五元環(huán),六元環(huán)數(shù)目保持不變,依次類推,C40H10比C40H20少10個H,則比C40H20中的五元環(huán)多5個,即C40H10總共含有6個五元環(huán)和