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高考化学热门考点剖析透析:考点3 化学反映原理

更新时间  2022-06-21 11:43 阅读
本文摘要:化学反映原理包罗化学反映与能量(主要有氧化还原反 应、热化学)、化学反映速率和化学平衡、水溶液中的离子平衡、电化学等知 识。近几年新课标高考试题中该考点所占分值的比重一直较高,该考点同 时也是高考中的重点和难点。 对氧化还原反映,高考中常考察相关观点的辨析,涉及氧化性、还原性强弱比力;以详细物质的性质为载体,考察氧化还原反映方程 式中得失电子数目的简朴盘算,以及氧化性、还原性强弱纪律的应用等。

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化学反映原理包罗化学反映与能量(主要有氧化还原反 应、热化学)、化学反映速率和化学平衡、水溶液中的离子平衡、电化学等知 识。近几年新课标高考试题中该考点所占分值的比重一直较高,该考点同 时也是高考中的重点和难点。

对氧化还原反映,高考中常考察相关观点的辨析,涉及氧化性、还原性强弱比力;以详细物质的性质为载体,考察氧化还原反映方程 式中得失电子数目的简朴盘算,以及氧化性、还原性强弱纪律的应用等。从近几年新课标地域高考试题分析来看,热化学部门所考察内容仍以 传统考点为主,在选择题和填空题中均有涉及。详细形式如下:①考察热化学方程式的书写及正误判断;②考察盖斯定律的应用;③考察有关反映热的简朴盘算。化学反映速率和化学平衡是高考的必考内容,其通例命题偏向有:①化学反映速率的影响因素及盘算;②化学平衡状态的判断及影响因素;③应用平衡移动原理判断反映举行的偏向;④化学反映速率和化学平衡的图象分析;⑤转化率、平衡常数的寄义及简朴盘算。

综合分析,预计将化学反映速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相联合的题目将是2017年高考命题的热点。水溶液中的离子平衡是高考考点漫衍较多的内容,在选择题和非选择 题中均有涉及。水溶液中的离子平衡的考察内容主要有:①离子反映;②弱 电解质的电离平衡;③酸、碱混淆溶液酸碱性的判断及pH的简朴盘算;④盐 类水解及其应用;⑤电解质溶液中离子浓度的巨细比力;⑥难溶电解质的溶解平衡。

化学能与电能是历年高考的热点内容,考察的主要知识点有:原电池和 电解池的事情原理、电极反映式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐 蚀和防护。对本部门知识的考察仍以选择题为主,在非选择题中电化学知 识常与工业生产、情况掩护、新科技、新能源知识相联合举行命题。由以上分析可知,温习氧化还原反映要抓住以下三点。

①理清两条主线:升(化合价升高)一^失(失去电子)一^氧(发生氧化反 应)一^还(作还原剂);降(化合价降低)一^得(获得电子)一^还(发生还 原反映)一^氧(作氧化剂)。②抓住两个相等:氧化剂得>电子总数与还原剂 失电子总数相等,氧化剂化合价降低总数与还原剂化合价升高总数相等。③明白三个同时:氧化剂与还原剂同时存在,氧化反映与还原反映同时发生,氧化产物与还原产物同时生成。

例5 (2016年高考北京卷)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O-2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液举行下列实验:联合实验,下列说法不正确的是 A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄 B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色例6 (2016年高考上海卷)O2F2可以发生反映:H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )A.氧气是氧化产物 B.O2F2既是氧化剂又是还原剂C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4剖析:A.O元素的化合价由反映前的+1价变为反映后的0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,错误;B.在反映中O2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反映后变为SF6中的+6价,所以H2S是还原剂,错误;C.外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误;D.凭据方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1:4,正确。谜底:D温习热化学时应注意以下几点:①准确掌握热化学中的有关观点。如 反映热、中和热、燃烧热等,增强对知识的明白和影象;②明确热化学方程式的意义及书写规则;③能灵活运用盖斯定律解答关于反映热的盘算。

例7 (1)(2016年高考天津卷)氢气可用于制备H2O2。已知:H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)ΔH2,其中A、B为有机物,两反映均为自发反映,则H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。(2)(2016年高考新课标Ⅱ卷)联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。

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①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) △H1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H2③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) △H3④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) △H4=-1048.9kJ/mol。上述反映热效应之间的关系式为△H4=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_____________。谜底:(1)<(2)△H4=2△H3-2△H2-△H1 ;反映放热量大、发生大量气体例8 (1)(2016年高考新课标Ⅲ卷)已知下列反映:SO2(g)+2OH− (aq) =SO32− (aq)+H2O(l) ΔH1 ClO− (aq)+SO32− (aq) =SO42− (aq)+Cl− (aq) ΔH2 CaSO4(s) =Ca2+(aq)+SO42−(aq) ΔH3,则反映SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO− (aq) +2OH− (aq) =CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=______。(2)(2016年高考浙江卷)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。

研究讲明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反映,划分生成CH3OH和CO。反映的热化学方程式如下:CO2(g)+3 H2(g)-- CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7 kJ·mol-1 I CO2(g)+ H2(g)---- CO(g)+H2O(g)ΔH2 II 某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经由相同反映时间测得如下实验数据:【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比已知:①CO和H2的尺度燃烧热划分为-283.0 kJ·mol-1和-285.8 kJ·mol-1②H2O(l)= H2O(g) ΔH3=44.0 kJ·mol-1。请回覆(不思量温度对ΔH的影响):反映II的ΔH2= kJ·mol-1。

剖析:(1)凭据盖斯定律可知a+b-c即获得反映SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO− (aq) +2OH− (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=△H1+△H2-△H3。(2)已知热化学方程式:a:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H= -283.0kJ·mol-1 b:H2(g)+O2(g)=H2O (l)△H=-285.8kJ·mol-1 c: H2O(l)=H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1凭据盖斯定律分析,b-a+c即可得热化学方程式为:CO2(g)+ H2(g)---CO(g)+H2O(g)ΔH2=-285.8+283.0+44=+41.2 kJ·mol-1。

谜底:(1)△H1+△H2-△H(2)+41.2 kJ·mol-1温习化学反映速率和化学平衡时应注意以下三点:①弄懂化学反映速率和化学平衡的相关观点和原理;②能够准确分析图表、图象,从中获得有 效信息,从而快速准确解题;③弄懂化学平衡的建设历程并能灵活运用“三段式”解题。预计将化学反映速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相联合的题目将是2017年高考命题的热点,温习时应增强这方面题目的训练。

例9 (2016年高考新课标Ⅰ卷)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。

室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。①离子方程式表现Na2CrO4溶液中的转化反映____________。

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②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“稳定”)。凭据A点数据,盘算出该转化反映的平衡常数为__________。

③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反映的ΔH_________(填“大于”“小于”或“即是”)。c(Cr2O72-)=0.25mol/L,由于开始时c(CrO42−)=1.0mol/L,凭据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c(CrO42−)=0.5mol/L;H+浓度为1×10-7mol/L;此时该转化反映的平衡常数为;③由于升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,导致溶液中CrO42−的平衡转化率减小,凭据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反映偏向移动,逆反映偏向是吸热反映,所以该反映的正反映是放热反映,故该反映的ΔH<0。

谜底:①2CrO42-+2H+---Cr2O72-+H2O; ② 增大;1.0×1014 ;③小于例10 (2016年高考新课标Ⅱ卷)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回覆下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:①C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH =-515kJ/mol②C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH =-353kJ/mol,两个反映在热力学上趋势均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡产率的反映条件是________;提高丙烯腈反映选择性的关键因素是________。(2)图(a)为丙烯腈产率与反映温度的关系曲线,最高产率对应温度为460℃。低于460℃时,丙烯腈的产率________(填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是________;高于460℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选,填标号)A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大 C.副反映增多 D.反映活化能增大 (3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为,理由是_______________。

进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。460 ℃以前是建设平衡的历程,所以低于460 ℃时,丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率;高于460 ℃时,丙烯腈产率降低,A.催化剂在一定温度规模内活性较高,若温渡过高,活性降低,正确;B.平衡常数变大,对产率的影响是提高产率才对,错误;C.凭据题意,副产物有丙烯醛,副反映增多导致产率下降,正确;D.反映活化能的巨细不影响平衡,错误;谜底选AC。(3)凭据图像可知,当n(氨)/n(丙烯)约为1时,该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低;凭据化学反映C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反映到达最佳状态,而空气中氧气约占20%,所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。谜底:(1)两个反映均为放热量大的反映 降低温度降低压强 催化剂 (2)不是 该反映为放热反映,平衡产率应随温度升高而降低 AC(3)1 该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低 1:7.5:1温习水溶液中的离子平衡时应强化对一系列观点的认识,掌握其中的 内在联系,能够凭据勒夏特列原理分析弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡 以及难溶电解质的溶解平衡的影响因素和移动偏向。

掌握相关知识点的命题纪律,掌握主要题型的解题思路。例11 (2016年高考新课标Ⅰ卷)298K时,在20.0mL 0.10mol氨水中滴入0.10 mol/L的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol/L氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( ) A.该滴定历程应该选择酚酞作为指示剂B.M点对应的盐酸体积为20.0 mLC.M点处的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH<12C. 凭据电荷守恒可得:c(NH4+)+ c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)。

由于M点处的溶液显中性,c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-)。盐是强电解质,电离远远大于弱电解质水的电离水平,所以溶液中离子浓度关系是:c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),错误;D.N点氨水溶液中已经电离的一水合氨浓度即是溶液中氢氧根离子的浓度,c(OH-)=0.1mol/L×1.32%=1.32×10-3mol/L,凭据水的离子积常数可知:N处的溶液中氢离子浓度==7.6×10-12mol/L,凭据pH=-lgc(H+)可知此时溶液中pH<12,正确。

谜底:D例12 (2016年高考新课标Ⅲ卷)下列有关电解质溶液的说法正确的是( )A.向0.1molCH3COOH溶液中加入少量水,溶液中减小B.将CH3COONa溶液从20℃升温至30℃,溶液中增大C.向盐酸中加入氨水至中性,溶液中D.向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3,溶液中稳定 温习电化学时应注意:①扎实掌握基础知识,如电极反映式的书写、电池原理的分析等;②电化学问题的探究设计、实物图分析及新型电池的分析是近年来高考中的热点,通过在训练中总结和反思,提高在新情境下运用电 化学原理分析解决实际问题的能力。例13 (2016年高考新课标Ⅰ卷)三室式电渗析法处置惩罚含Na2SO4废水的原理如图所示,接纳惰性电极,ab、cd均为离子交流膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交流膜,而两头隔室中离子被阻挡不能进入中距离室。

下列叙述正确的是( )A.通电后中距离室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大B.该法在处置惩罚含Na2SO4废水时可以获得NaOH和H2SO4产物C.负极反映为2 H2O–4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成例14 (2016年高考新课标Ⅲ卷)锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反映为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是( )A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动B.充电时,电解质溶液中逐渐减小C.放电时,负极反映为:Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(尺度状况)剖析:A、充电时阳离子向阴极移动,故错误;B、放电时总反映为:2Zn+O2+4KOH+2H2O=2K2Zn(OH)4,,则充电时生成氢氧化钾,溶液中的氢氧根离子浓度增大,故错误;C、放电时,锌在负极失去电子,故正确; D、尺度状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔,对应转移4摩尔电子,故错误。谜底:C。


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