（全市高三示范课）高考化学总复习：化学反应原理在高考理综试题中的呈现方式.pptx

1、高考化学反应原理试题综合,高考化学反应原理试题综合,一、化学反应热的计算,二、化学平衡状态的判断,三、化学平衡常数,四、化学平衡移动,五、反应物转化率,七、工业生产条件的选择,八、电化学综合,六、化学反应速率,一、化学反应热的计算,二、化学反应速率的计算,三、平衡常数的的计算,四、转化率的的计算,1.盖斯定律,2.通过反应过程能量变化计算反应热,3.计算单一反应的反应热,1.公式法,2.新情境下（利用图像、信息）计算化学反应速率,1.利用浓度计算平衡常数,2.Kp的计算,3.新情境下的化学平衡常数计算,高考化学反应原理试题综合,化学反应热的计算,（2017全国）下图是通过热化学循环在较低温度下

2、由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算,可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为：,1.盖斯定律,H2O(l)=H2(g)+ 1 2 O2(g) H=+286 kJmol-1,化学反应热的计算,(2018北京)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:,3SO2(g)+2H2O(g) = 2H2SO4(l)+S(s) H=-254 kJmol-1,1.盖斯定律,H = 生成物总能量-反应物的总能量,H = E生 - E反,H = E1 E2,H = E正反应的活化能 E逆反应的活化能,化学反应热的计算,2.通过反应过程能量变化计算反应热,2.

3、通过反应过程能量变化计算反应热,化学反应热的计算,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*标注。 可知水煤气变换的H 0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正= eV。,小于,2.02,(2019全国）水煤气变换CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)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。,化学反应热的计算,3.计算单一反应的反应热,(2019天津)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。 回答下列问题: 硅粉与HCl在30

4、0 时反应生成1 mol SiHCl3气体和H2,放出225 kJ热量,该反应的热化学方程式为 。,化学反应速率的计算,2.新情境下（利用图像、信息）计算化学反应速率,（2018全国 ）对于反应2SiHCl3(g) = SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。,大于,a点,起 y 0 0,mol,转 0.2y 0.1y 0.1y,终 0.8y 0.1y 0.1y,平衡点,起 x 0 0,mol,转 0.22x 0.11x 0.11x,平 0.78x 0.11x 0.11x,=,=1.3,

5、n% 0.8 0.1 0.1,n% 0.78 0.11 0.11,化学反应速率的计算,2.新情境下（利用图像、信息）计算化学反应速率,（2018全国 ）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: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:,研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v =210-3 (kPamin-1),t=62 min 时,测得体系中 =2.9 kPa,则此时的

6、= kPa, v = kPamin-1。,2N2O5 4NO2+ O2,4NO2 2N2O4,30.0,0.06,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:,起 35.8 0,kPa,化学平衡常数（转化率）的计算,1.利用浓度计算平衡常数,(2018全国)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:,某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为 mol2L-2。,CH4 + CO2 = 2CO +

7、 2H2,该催化重整反应的H= kJmol-1,+247,起 2 1 0 0,mol,C平 3/4 1/4 1/2 1/2,1/3,化学平衡常数（转化率）的计算,2.Kp的计算,某温度下,等物质的量的碘和环戊烯( )在刚性容器内发生反应,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为 ,该反应的平衡常数Kp= Pa。,起 1 1 0 0,x=0.4,40%,3.56104,分压=总压X物质的量分数,（2018全国）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:F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 时N2O

8、5(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:,25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)。,化学平衡常数（转化率）的计算,3.新情境下的化学平衡常数计算,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:,25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)。,起 35.8 0 0,kPa,起 71.6 0,kPa,转 2x x

9、,平 71.6-2x x,17.9 +（71.6-2x）+ x=63.1,x=26.4,13.4,化学平衡常数（转化率）的计算,3.新情境下的化学平衡常数计算,(2019全国)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题: Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g) = 2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系:,设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)c(O2)=11的数据计

10、算K(400 ) = (列出计算式),桂林名师云课堂,高三年级化学,4. 2月13日电化学复习专题,5. 2月15日化学平衡移动专题复习,6. 2月16日化学平衡常数的综合应用,7. 2月21日化学实验专题复习,8. 2月24日无机工艺流程专题复习,9. 2月27日化学综合实验专题,10. 3月1日水溶液中的离子平衡专题,11. 3月6日溶解平衡的综合应用,12. 3月15日化学反应原理试题综合 ,2月5日高考选择题考查特点和 答题技巧,2月5日化学反应原理试题主要考 点与答题策略,2月7日高考化学实验题主要考 点和答题策略,13. 3月19日高考化学计算的考 察视角与答题策略,3月22日高考

11、有机选择题的解题策略,石油化工生产中，利用裂解反应可以获得重要化工原料乙烯、丙烯。一定条件下，正丁烷裂解的主反应如下：,反应 C4H10(g) CH4(g)CH3CH=CH2(g) H1；,反应 C4H10(g) C2H6(g)CH2=CH2(g) H2；,回答下列问题： （1）正丁烷、乙烷和乙烯的燃烧热分别为Q1 kJmol1、Q2 kJmol1、 Q3 kJmol1，反应的H2_。,高考化学反应原理试题综合,C4H10(g)6.5O2(g)=4CO2(g)5H2O(l) HQ1 kJmol1 C2H6(g)3.5O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) HQ2 kJmol1 CH2=CH2

12、(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l) HQ3 kJmol1 得：C4H10(g) C2H6(g)CH2=CH2(g) H2(Q2Q3Q1) kJmol1；,(Q2Q3Q1) kJmol1,（2）一定温度下，向容积为5 L的密闭容器中通入正丁烷，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)数据如下：,该温度下，正丁烷的平衡转化率_；反应速率可以用单位时间内分压的变化表示，即vp/t，前2a min内正丁烷的平均反应速率v(正丁烷)_MPamin1。,若平衡时甲烷、乙烯的体积分数分别为2/11、1/4，则该温度下反应的压强平衡常数Kp_MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数

13、，保留三位有效数字)。,本课练习1,高考化学反应原理试题综合,76%,1.7/a,2.13,若反应在恒温、恒压条件进行，平衡后反应容器的体积_8.8 L (填“”“”或“”)。 实际生产中发现高于640 K后，乙烯和丙烯的产率随温度升高增加幅度减小，可能的原因是_(任写1条)。,本课练习1,高考化学反应原理试题综合,催化剂活性降低/反应物浓度降低,（3）一种丁烷燃料电池工作原理如图所示。,A电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。 写出B电极的电极反应式：_。,本课练习1,高考化学反应原理试题综合,还原,C4H1013O226e=4CO25H2O,数十年来，化学工作者对氮的氧化物、碳的氧

14、化物做了广泛深入的研究并取得一些重要成果。 I已知2NO ( g ) +O2 ( g ) 2NO2 ( g ) 的反应历程分两步： 第一步：2NO ( g ) N2O2 ( g ) （快） H10； v1正=k1正c2 ( NO ) ；v1逆=k1逆c ( N2O2 ) 第二步：N2O2 ( g ) +O2 ( g ) 2NO2 ( g ) （慢） H2 0； v2正=k2正c ( N2O2 ) c ( O2 ) ；v2逆=k2逆c2 ( NO2 ) 2NO ( g ) +O2 ( g ) 2NO2 ( g )的反应速率主要是由_（填“第一步”或“第二步”）反应决定。 一定温度下，反应2NO

15、( g ) +O2 ( g ) 2NO2 ( g )达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=,本课练习2,高考化学反应原理试题综合,第二步,本课练习2,II（1）利用CO2和CH4重整不仅可以获得合成气（主要成分为CO、H2），还可减少温室气体的排放（1）已知重整过程中部分反应的热化方程式为： CH4 ( g ) =C ( g ) +2H2 ( g ) H0 CO2 ( g ) +H2 ( g ) =CO ( g ) +H2O ( g ) H0 CO ( g ) +H2 ( g ) =C ( g ) +H2O ( g ) H0 固定n ( CO2 ) = n

16、 ( CH4 ) ，改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见图甲。,同温度下CO2的平衡转化率_（填“大于”“小于”或“等于”）CH4的平衡转化率。,高考化学反应原理试题综合,大于,（2）在密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CO2 ( g ) + CH4 ( g ) 2CO ( g ) + 2H2 ( g ) ，CH4的平衡转化率与温度及压强（单位Pa）的关系如图乙所示。y点：v (正) _v (逆) （填“大于”“小于”或“等于”）。已知气体分压（p分）=气体总压（p总）气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp，求x点对应温度

17、下反应的平衡常数Kp =,本课练习2,高考化学反应原理试题综合,大于,4Na2CrO4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2,III根据2CrO42+2H+ = Cr2O72+H2O设计如图丙装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，图丙中右侧电极连接电源的_极，电解制备过程的总反应方程式为_。若选择用熔融K2CO3作介质的甲醇（CH3OH）燃料电池充当电源，则负极反应式为_。,本课练习2,高考化学反应原理试题综合,正,CH3OH6e+3CO32=4CO2+2H2O,本课练习3,汽车内燃机燃烧时，在高温引发氮气和氧气反应会产生 NOx 气体，NOx 的消

18、除是科研人员研究的重要课题。 （1）通过资料查得 N2(g)+O2(g)2NO(g)H反应温度与平衡常数的关系如下表：,则H_0,（2）在 800时，测得 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率与反应物浓度的关系如下表所示：,已知反应速率公式为 V 正K 正c m(NO)cn(O2)， 则 m_， K 正=_L2mol-2s-1,高考化学反应原理试题综合,2,2.510 3,（3）在某温度下(恒温)，向体积可变的容器中充人 NO2 气体，发生反应,该反应的压力平衡常数 KP_。 4s 时压缩活塞(活塞质量忽略不计)使容器体积变为原体积的 1/2，6s 时重新达到平衡，则P(N2O4)=_kPa。,本课练习3,2NO2(g) N2O4(g)，气体分压随时间的变化关系如图 1 如示。,高考化学反应原理试题综合,1/16,136.6,（4）某学习小组利用图 2 装置探究向汽车尾气中喷入尿素溶液处理氮的氧化物。则该装置工作时，NO2 在 b 电极上的电极反应式为_。,本课练习3,高考化学反应原理试题综合,2NO2+8e- = 4O2-+N2,