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1、题型三化学反应原理-2-化学反应原理类试题是近几年高考的必考题型。该题型通常以元素化合物知识为载体,以工业生产为背景,综合考查化学反应速率、化学平衡及其影响因素,化学反应中的能量转化,盖斯定律及其应用,热化学方程式的书写,原电池和电解池的原理及其电极反应式的书写,水溶液中的离子平衡等知识,甚至还融合考查氧化还原反应、离子反应等,涉及的知识点较多,各个小题之间相互独立。-3-解答此类题目的分析思路:(1)浏览全题,明确已知和所求,挖掘解题切入点。(2)对于化学反应速率和化学平衡图像类试题,应明确图像中纵、横坐标的含义,理解起点、终点、拐点的意义,分析曲线的变化趋势。对于图表数据类试题,分析数据,
2、研究数据间的内在联系,找出数据的变化规律,挖掘数据的隐含意义。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。对于电解质溶液类试题,首先要明确溶液中的物质类型及其可能存在的平衡类型,然后再进行解答。(3)针对题目中所设计的问题,联系相关理论逐个作答。-4-解答化学反应原理类题目可按照以下步骤进行:1.将题目按知识模块分类,如电化学、热化学、化学反应速率与化学平衡等。2.运用本模块内相关原理,如化学反应速率和化学平衡常数计算公式等,分模块解决本专题问题。3.复查,整体检查全题,调整答案。-5-一二 一、归纳型化学反应原理题 例1氮氧化物是
3、造成酸雨、光化学烟雾、雾霾等环境污染的罪魁祸首,采用合适的措施消除其污染是保护环境的重要举措。(1)研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH3与NO的物质的量之比分别为1 3、3 1、4 1时,NO脱除率随温度变化的曲线如图1所示:图1 -6-一二用化学反应方程式表示利用NH3消除NO污染的反应原理:(不用注明反应条件)。曲线b对应NH3与NO的物质的量之比是。 曲线a中,NO的起始浓度为6.010-4 mg/m3,从A点到B点经过0.8 s,该时间段内NO的脱除速率为mg/(m3s)。 -7-一二(2)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池而消除NO2污染,其原理如图2所示
4、。该电池在使用过程中石墨电极上生成氧化物Y,Y可用于生产硝酸。该电池工作时,电子从石墨电极流向石墨电极。(填写“”或“”)石墨电极的电极反应式为。 用Y生产硝酸的化学反应方程式为。 图2 -8-一二(3)含氮化合物在工业上具有重要用途,如三氯化氮(该分子中氮元素显负价)常用作漂白剂,工业上用过量氨与氯气反应制备三氯化氮。写出三氯化氮的电子式:。 工业上制备三氯化氮的化学反应方程式为 ,该反应另一产物的溶液中离子浓度大小关系为。 加热条件下,三氯化氮与NaClO2溶液反应可制备二氧化氯气体,同时生成NH3和只含有一种钠盐和强碱的溶液,该反应的离子方程式为, 若制备6.75 kg二氧化氯,则消耗还
5、原剂的物质的量为mol。 -9-一二 解答本题的关键:一是根据图1分析出NH3与NO反应时,在NO不变的情况下,增加NH3的量必定提高NO的脱除率,从而得出a、b、c曲线相应的 ;二是根据NO的脱除速率的单位来理解数据关系;三是根据题目信息,从元素化合价变化结合氧化还原反应概念和规律准确写出制备ClO2的化学反应方程式。-10-一二-11-一二-12-一二-13-一二-14-一二规范答题要求解答化学反应原理类题目特别要重视化学用语,规范答题。化学用语是化学科目中最重要的考查项目之一,如果不会则无法书写化学方程式、离子反应方程式、电离方程式、热化学方程式等。但如何在化学用语方面减少失误,尽可能得
6、高分,还需要关注细节,关注题目中给出的各种信息。1.教材中化学方程式,关注反应条件。高考是分层选拔人才的考试,也决定了在考试中一定会考查教材中的化学方程式。在中学阶段,化学思想方法渗透在化学知识的学习中,而“物质变化是有条件的”这一思想普遍存在于化学方程式中。-15-一二2.热化学方程式,关注细节问题。(1)先根据守恒原则配平化学方程式,再根据盖斯定律计算H。(2)必须标注反应物和生成物的状态,气体、液体、固体及溶液分别用g、l、s和aq表示。(3)若题目明确指出反应条件不是25 、1.01105 Pa,需标明题目所给的反应条件。(4)计算的H数值必须和化学方程式的化学计量数对应。(5)注意H
7、使用的单位为kJmol-1。-16-一二3.氧化还原方程式,整合题给信息。综观近几年的高考题,卷中常常会出现书写陌生氧化还原反应的化学方程式的题目。因为氧化还原反应是化学的重要知识点之一,其中渗透重要的守恒思想:原子守恒、得失电子守恒以及电荷守恒,利用守恒原理可以配平化学方程式。考生在考试过程中极容易出现的错误是不会正确判断产物,这就需要学生充分发挥获取信息、整合信息的能力。有时氧化还原反应的氧化剂、还原剂给出的较隐蔽,需要考生反复读题,尽可能多地挖掘信息才能解决。-17-一二对点训练1煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如下图所示:(1)中NH3参与反应的化学方程式为 。 (2)中加入的物质
8、可能是(填字母序号)。 A.空气B.COC.KNO3D.NH3-18-一二-19-一二(5)用间接电化学法除去NO的过程,如右图所示:已知电解池的阴极室中溶液的pH在47之间,写出阴极的电极反应式:。 用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理:。 -20-一二-21-一二解析 (1)根据图中所示转化关系可知,中氨气和氧气反应生成一氧化氮,即氨气的催化氧化。(2)一氧化氮转化为氮气,氮元素化合价降低。即发生还原反应,需要加入还原剂,选项中可以做还原剂的是B和D。转化关系中已经给出提示,一氧化氮可以和氨气反应生成氮气。(3)C、N为第二周期相邻元素,由元素周期律可知,同周期元素从左到右,电子层数相同
9、,核电荷数增大,原子半径减小,原子核对最外层电子的吸引力增强。(4)氨气和一氧化氮反应生成氮气,根据原子守恒,同时还生成水;这是同一元素不同价态之间进行氧化还原反应,生成中间价态产物,由电子守恒可以进行配平;书写热化学方程式时,由盖斯定律计算焓变。-22-一二-23-一二(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为。 (2)在密闭容器中充入一定量H2S,发生反应。如图为H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系。-24-一二图中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为,理由是。 该反应平衡常数大小:K(T1)(填“”“c
10、(S2-)c(HS-)c(OH-)c(H+)B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)C.c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)D.2c(OH-)+c(S2-)=2c(H+)+c(HS-)+3c(H2S)硫酸铜溶液吸收。200 mL 0.05 molL-1 CuSO4溶液吸收H2S恰好使反应后溶液中Cu2+和S2-浓度相等。已知常温下,Ksp(CuS)1.010-36。上述吸收H2S后的溶液中c(Cu2+)约为。 -26-一二答案 (1)CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)H=+165.0 kJmol-1(2)p1p2p3该反应
11、的正反应是气体分子数增大的反应,其他条件不变时,减压使平衡正向移动,H2S的平衡转化率增大该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡常数增大及时分离出产物(3)1 2(4)BD1.010-18 molL-1-27-一二解析 (1)由2-得化学方程式:CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g),根据盖斯定律计算该反应的反应热:H=(+206.2 kJmol-1)2-(+247.4 kJmol-1)=+165.0 kJmol-1。(2)硫化氢分解反应是气体分子数增大的反应,相同温度下,增大压强,H2S的平衡转化率降低。从图像看,相同温度下,p1条件下H2S的平衡转化率最大,p3条件下H2S的平衡转化率最小。所以,压强大小关系有:p1p27.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH7.1时带正电荷,pH越低,表面所带正电荷越多。pH不同时吸附剂X对三价砷和五价砷的平衡吸附量(吸附达平衡时单位质量吸附剂X吸附砷的质量)如图3所示。-34-一二在pH 79之间,吸附剂X对五价砷的平衡吸附量随pH升高而迅速下降,其原因是 。 在pH 47之间,吸附剂X对水中三价砷的去除能力远比五价砷的弱,这是因为 。提高吸附剂X对三价砷去除效果可采取的措施是。 -35-一二答案 (1)碱性溶液吸收了空气中的CO2 -36-一二