2022年广东省高考化学二轮复习技巧总结化学反应原理试题的解法指导.docx

第 3 讲 化学反应原理试题的解法指导一、命题特点化学反应原理类试题主要把热化学、电化学、化学反应 速率及三大平稳学问融合在一起命题,有时有图像或图表形式,重点考查热化学 〔 或离子、电极 〕 方程式的书写、反应速率和平稳常数及转化率的运算、化学反应能量或速率或平稳曲线的识别与绘制等；设问较多,考查的内容也就较多,导致思维转换角度较大；试题的难度较大,对思维才能的要求较高；二、考点解读1. 热化学方程式的书写【例 1】金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在燃烧过程中氧气不足时生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如下列图；(1) 等量金刚石和石墨完全燃烧, 〔 填“金刚石”或“石墨” 〕 放出热量更多,写出表示石墨燃烧热的热化学方程式： ；(2) 在通常状况下,金刚石和石墨, 〔 填“金刚石”或“石墨” 〕 更稳固,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式： ；解析： 〔1〕 从图上可以看出金刚石的能量比石墨的高,所以等量的金刚石和石墨完全燃烧,金刚石放出的热量更多； 依据燃烧热的定义, 石墨完全燃烧生成二氧化碳, 依据图示可知反应放出的总热量为 110.5kJ ＋ 283.0 kJ ＝ 393.5 kJ,所以表示石墨燃烧热的热化学方程式为 C〔石墨, s〕 ＋O2〔g〕===CO2〔g〕 ΔH＝－393.5 kJ ·mol1－；〔2〕 由于金刚石能量比石墨高,依据能量越低越稳固的原理,所以在通常状况下石 墨更稳固；石墨转化为金刚石要吸取热量, 1 mol 石墨转化为金刚石吸取的热量为 395.4 kJ －393.5 kJ ＝ 1.9 kJ , 热化学方程式为 C〔石墨, s〕===C〔金刚石, s〕 Δ H＝＋ 1.9 kJ ·mol －1；答案： 〔1〕 金刚石 C〔石墨, s〕 ＋ O2〔g〕===CO2〔g〕 Δ H＝－ 393.5 kJ ·mol － 1〔2〕 石墨 C〔石墨, s〕===C〔 金刚石, s〕 Δ H＝＋ 1.9 kJ ·mol －1思路点拨：书写热化学方程式的一般步骤： 〔1〕 依据有关信息写出注明集合状态的化学方程式,并配平； 〔2〕 依据化学方程式中各物质的化学计量数运算相应的反应热的数值； 〔3〕 假如为放热反应, Δ H为负值,假如为吸热反应,就 ΔH为正值,并写在第一步所得方程式的后面,中间用空格隔开； 〔4〕 假如题目另有要求,如燃料燃烧热的热化学方程式和有关中和热的热化学方程式,可将热化学方程式的化学计量数变换成分数；变式练习 1 在肯定条件下, S8 〔s〕 和 O2〔g〕 发生反应依次转化为 SO2〔g〕 和 SO3〔g〕 ；反应过程和能量关系可用下图简洁表示 〔 图中的 Δ H表示生成 1 mol 产物的数据 〕 ：(1) 写出表示 S8 燃烧热的热化学方程式： ；(2) 写出 SO3 分解生成 SO2 和 O2 的热化学方程式： ；－1(3) 如已知硫氧键的键能为 d kJ·mol ；2. 盖斯定律,氧氧键的键能为 e kJ·mol1－,就 S8 分子中硫硫键的键能为－1【例 2】〔1〕1 L 1 mol ·L NaOH溶液中加入稀醋酸、浓硫酸、稀硝酸,恰好完全反应时的热效应分别为 Δ H1、Δ H2、 Δ H3,就三者的大小关系为 ；1〔2〕 已知： ①Mg〔s〕 ＋ 2H2O〔g〕===Mg〔OH〕2〔s〕 ＋ H2〔g〕 Δ H1＝－ 441 kJ·mol －②H2O〔g〕===H2〔g〕 ＋1O2〔g〕 2Δ H＝＋ 242 kJ · mol－ 1 ③Mg〔s〕 ＋ 1Δ H＝－ 602 kJ ·mol － 1；就氢氧化镁分解的热化学2 O2〔g〕===MgO〔s〕 32方程式是 ,氢氧化镁可以作为阻燃剂的缘由有可〕 ； 〔 写一条即解析： 〔1〕 由于浓硫酸溶解时放热,故浓硫酸与 NaOH溶液放热最多, Δ H2 最小；醋酸是弱酸,电离时仍要吸热,放热最少,所以 Δ H1 最大； 〔2〕 将三个热化学方程式进行加减：②－①＋③,就得：22Mg〔OH〕 〔s〕===MgO〔s〕 ＋ H O〔g〕 Δ H＝＋ 81 kJ ·mol － 1；因 Δ H＞ 0,氢氧化镁分解属于吸热反应,分解时22吸取热量可以降低着火体系的温度,起到阻燃的作用；答案： 〔1〕 Δ H1＞ Δ H3＞Δ H2〔2〕Mg〔OH〕〔s〕===MgO〔s〕 ＋ H O〔g〕 Δ H＝＋ 81 kJ ·mol － 1 氢氧化镁分解要吸取大量的热思路点拨： 化学反应中反应热的大小与反应物、 生成物的种类、 量及集合状态有关, 与反应途径无关；依据能量守恒定律,无论反应是一步完成仍是几步完成,只要反应的起始状态和最终状态确定,反应热就是个定值,这就是盖斯定律；应用盖斯定律进行简洁运算时留意： 〔1〕 当反应式乘以或除以某数时 , Δ H 也应乘以或除以某数； 〔2〕 反应式进行加减运算时, Δ H也同样要进行加减运算,且要带“＋”、“－”符号,即把 Δ H看做一个整体进行运算； 〔3〕 通过盖斯定律运算比较反应热的大小时,同样要把 Δ H看做一个整体； 〔4〕 在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化,状态由固→液→气变化时,会吸热,反之会放热； 〔5〕 当设计的反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反；3. 化学平稳常数【例 3】肯定温度下,向 1 L 密闭容器中加入 1 mol HI〔g〕 ,发生反应 H2〔g〕 ＋ I 2 〔g〕 2HI〔g〕 ,H2 物质的量随时间的变化如下列图；0～ 2 min 内的平均反应速率 v〔HI〕 ＝ ；该温度下的平稳常数 K＝ ；相同温度下,如开头加入 HI〔g〕 的物质的量是原先的 2 倍,就 是原先的 2 倍；a. 平稳常数b. HI 的平稳浓度c. 达到平稳的时间 d．平稳时 H2 的体积分数0.1 mol解析： 〔1〕 v〔H2〕 ＝ 1 L ×2 min ＝0.05 mol ·〔L ·min〕〔2〕 2〔g〕 ＋ I 2〔g〕2 1 1－ 1起始浓度 /〔mol ·L 〕 1 0 0－ 1变化浓度 /〔mol ·L 〕 0.2 0.1 0.1－ 1平稳浓度 /〔mol ·L 〕 0.8 0.1 0.1,就 v〔HI〕 ＝ 2v〔H2〕 ＝0.1 mol ·〔L ·min〕 －－ 1；1〔 0.8 mol ·L－ 1〕 2就 H2〔g〕 ＋ I 2〔g〕 2HI〔g〕 的平稳常数 K＝ 0.1 mol ·L－ 1×0.1 mol ·L－ 1＝ 64；〔3〕 如开头时加入 HI 的量是原先的 2 倍,就建立的平稳状态和原平稳是等比平稳, HI 、 H2、 I 2 的物质的量、平稳浓度都是原先的 2 倍；各组分的百分含量、体积分数相等,平稳常数相等 〔 由于温度不变 〕 ；因开头时的浓度增大了,反应速率加快,达到平稳的时间不行能是原先的 2 倍,应选 b；答案： 0.1 mol ·〔L ·min〕 － 1 64 b思路点拨：化学平稳常数的特点： 〔1〕 化学平稳常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关；(2) 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看做“ 1”而不代入公式； 〔3〕 化学平稳常数是指某一详细反应的平稳常数,如反应方向转变,就平稳常数转变；如方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平稳常数也会转变；变式练习 2 已 知 CO2〔g〕 ＋ H2 ＋ H2 O〔g〕 的平稳常数随温度变化如下表：t / ℃7008008501 0001 200K2.61.710.90.6请回答以下问题：(1) 上述正向反应是 反应 〔 选填“放热”或“吸热” 〕 ；(2) 如达平稳后降温, 就平稳向 移动,CO2 转化率 ,正反应速率 〔 填“增大”“减小”或“不变” 〕 ；(3) 在 850 ℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器中,其中向正反应方向移动的有 〔 选填 A、B、C、D、E〕 ；ABCDEn〔CO2〕31011n〔H2〕21012n〔CO〕1230.53n〔H2O〕52321(4) 在 850 ℃时,可逆反应： CO2〔g〕 ＋ H2〔g〕 CO〔g〕＋ H2O〔g〕 ,在该容器内各物质的浓度变化如下：时间2CO －1CO/〔mol·L－－1H O/〔mol ·L－2/〔mol ·L 〕 H2/〔mol ·L 〕/min1〕1〕00.20.30020.138]0.2380.0620.0623c1c2c3c34c1c2c3c3就 3～4 min 平稳后, c3＝ , CO2 的转化率为 ； 4．图像题【例 4】pC 类似于 pH,是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值；如某溶液中某溶质的浓度为－3 － 1 －3333231×10mol·L ,就该溶液中该溶质的 pC＝－ lg〔1 ×10〕 ＝ 3；已知 H2CO3 溶液中存在的化学平稳为： CO2223＋ H O H COH＋ ＋ HCO－ , HCO－H＋ ＋CO2－ ；如图为 H CO溶液的 pC-pH 图；请回答以下问题：(1) 在 pH＝ 0～ 4 时, H2CO3 溶液中主要存在的离子为 ；在 pH＝12 时, H2CO3 溶液中主要存在的含碳阴离子为 ；(2) pH ＜ 5 时,溶液中 H2CO3 的 pC 总是约等于 3 的缘由是 ；(3) 肯定浓度的 NaHCO3 和 Na2CO3 的混合溶液是一种“缓冲溶液”,在这种溶液中加入少量的强酸或强碱,溶液的 pH 变化不大,其缘由是 ；＋(4) 血液里存在的 H2CO3NaHCO3,就是一种“缓冲溶液”,是血液 pH保持稳固的重要因素；当 c〔H 〕 增＋ －大时,血液中消耗 H 的离子方程式为 ；当 c〔OH〕 增大时,血液的 pH也能保持基本稳固,试结合电离方程式简要说明： ；＋－解析： 〔1〕 由 H2CO3 溶液的 pC-pH 图, pH＝ 0～ 4 时,溶液中存在 H2CO3、H 、HCO3 ；在 pH＝ 12 时,溶液中存－ 2－ －在 OH 、CO3 、HCO3 ；〔2〕pH ＜ 5 时,溶液呈酸性, H2CO3 溶液中存在的平稳向左移动,由于 CO2 本身在水中的溶解度小,溶液放 出 。