化学反应原理综合试题解题策略Word文件下载.docx
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②Ag-e-+Cl-===AgCl(2分) 向右(2分)
2Ag+Cl2===2AgCl(2分) 0.2mol(2分)
③Y(2分) NO+6H++5e-===NH+H2O(2分) NH3或NH3·
H2O(2分)
【评分细则】
(1)化学计量数与ΔH不一致不给分,不注明状态不给分,ΔH的符号,单位错的不给分。
(2)①只填“化学”才得分,其他不给分;
无单位的不给分。
②写成Ag-e-===Ag+不给分,写成2Ag-2e-+2Cl-===2AgCl的给分,0.2mol漏掉单位的不给分。
③写成3NO+18H++15e-===3NH+3H2O也给分,但不配平不给分。
1.审题忠告
(1)利用盖斯定律确定热化学方程式或焓变ΔH时要做到:
①明确待求热化学方程中的反应物和生成物;
②处理已知热化学方程式中的化学计量数和焓变;
③叠加处理热化学方程式确定答案。
(2)对电化学中的电极反应式的书写要做到:
①根据题意或装置图示明确“原电池”“电解池”或“电镀池”;
②明确电极;
③根据电极反应物和介质确定产物进而写出电极反应式。
(3)对电化学计算要利用各电极转移的电子数相等求未知量。
2.答题忠告
(1)对书写热化学方程式要注意
①注明状态;
②ΔH的符号与单位;
③ΔH与化学计量数的一致性。
(2)对电极反应式的书写要注意
①配平(原子守恒、电荷守恒、电子守恒);
②产物粒子在介质中能存在;
③得、失电子要填准,得电子写(+ne-),失电子写(-ne-)。
(3)对物理量的填写要填准单位,千万不要漏掉单位。
1.(2015·
济宁二模)
(1)消除汽车尾气中的NO、CO,有利于减少对环境的污染。
已知如下信息:
Ⅰ.
Ⅱ.N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1;
2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-565kJ·
mol-1
①ΔH1=__________。
②在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体,写出反应的热化学方程式__________________________________________________________。
(2)用间接电化学法除去NO的过程,如下图所示:
已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7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:
______________________________________________________________。
(3)某同学为探究Ag+和Fe2+反应,按如图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。
电子由石墨经导线流向银。
放置一段时间后,向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,发现电压表指针的变化依次为:
偏移减小―→回到零点―→逆向偏移。
则电压表指针逆向偏移后,银为________极(填“正”或“负”)。
由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是______________________________________。
【解析】
(1)①ΔH1=(+945kJ·
mol-1+498kJ·
mol-1)+(-630×
2)kJ·
mol-1=+183kJ·
mol-1;
②由N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH1=+183kJ·
mol-1和2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH2=-565kJ·
mol-1,根据盖斯定律可知2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=-ΔH1+ΔH2=-748kJ·
mol-1。
(2)由图所示,阴极反应为HSO变成S2O,其反应式为2HSO+2e-+2H+===S2O+2H2O。
吸收池中的反应为NO和S2O反应生成N2和HSO其反应为2NO+2S2O+2H2O===N2+4HSO。
(3)根据装置,正向偏移时,Ag++e-===Ag,Fe2+-e-===Fe3+,银为正极;
加入浓Fe2(SO4)3溶液,逆向偏移时,银为负极。
【答案】
(1)①+183kJ·
mol-1 ②2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-748kJ·
(2)2HSO+2e-+2H+===S2O+2H2O
2NO+2S2O+2H2O===N2+4HSO
(3)负 Ag++Fe2+Ag+Fe3+(不写“”不给分)
角度2 化学反应速率与化学平衡试题的综合判断与计算
[题型解读] 化学反应速率与化学平衡是高考必考的热点内容,试题的呈现形式常结合图表、图像考查考生的综合分析能力和解题能力,综合性较强,一般难度为中档。
近几年高考的命题角度主要有
(1)外界条件对反应速率、平衡移动的判断;
(2)平衡状态的判定;
(3)化学平衡常数的定义式、影响因素和含义的理解;
(4)反应速率、平衡常数、转化率的相关计算;
(5)平衡常数的应用;
(6)反应速率和平衡图像的综合分析。
预测2016年对反应速率的计算、平衡常数的有关计算和应用仍是命题的重中之重。
Ⅰ.(2015·
青岛二模)(13分)
(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198kJ·
mol-1是制备硫酸的重要反应。
在容积为VL的密闭容器中起始充入2molSO2和1molO2,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
与实验a相比,实验b改变的条件是________,判断的依据________。
(2)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应:
SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-42kJ·
在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得实验数据如下:
实验
编号
温度
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(SO2)
n(NO2)
n(NO)
甲
T1
0.80
0.20
0.18
乙
T2
0.16
丙
0.30
a
①实验甲中,若2min时测得放出的热量是4.2kJ,则0~2min时间内,用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)=_______________________________。
②实验丙中,达到平衡时,NO2的转化率为________。
③由表中数据可推知,T1________T2(填“>”“<”或“=”),判断的理由是________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
Ⅱ.(2015·
泰安二模)(9分)CO可用于合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-90.8kJ·
(1)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。
如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是________℃;
该温度下上述反应的化学平衡常数为________。
曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为________;
(2)在密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。
当改变某一反应条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________(填序号)。
A.正反应速率瞬间增大,后逐渐减小
B.混合气体的密度增大
C.化学平衡常数K值增大
D.反应物的体积百分含量增大
【信息提取】 Ⅰ.
(1)由图中到达平衡的时间不同,平衡时b条件下压强减小的倍数小?
温度改变且Tb>Ta。
(2)①ΔQ=4.2kJ?
Δn(SO2)=0.1mol?
v(SO2);
②乙中的平衡浓度?
K(T2)?
α(NO2);
③ΔH=-42kJ·
mol-1?
升高温度K减小?
T1、T2的大小。
Ⅱ.ΔH=-90.8kJ·
升温平衡左移?
α减小?
T(z)>T(y)>T(x)?
Ka=Kb<Kc图像a点?
α(CO)=50%,n(H2)∶n(CO)=1.5?
n(CO)=1mol,n(H2)=1.5mol。
【标准答案】 Ⅰ.
(1)升高温度(2分) 实验b与a相比,反应速率快,平衡向逆反应方向移动(2分)
(2)①0.05mol·
L-1·
min-1(2分) ②40%(2分)
③<(2分) T1时,该反应的平衡常数K1=2.613,T2时,该反应的平衡常数K2=1,该反应正反应为放热反应,所以T1<T2(3分)
Ⅱ.
(1)270(2分) 4(2分) K1=K2<K3(2分)
(2)AC(3分)
【评分细则】 Ⅰ.
(1)“b与a相比,反应到达平衡的时间短,温度高”也可得分;
条件只答“温度”不给分。
(2)①漏掉速率单位或单位错不给分;
②转化率写成“0.4”扣1分;
③“<”写“小于”不给分;
未算出K1、K2的值扣2分。
Ⅱ.
(1)平衡常数不注单位不扣分,写错扣1分,“K3>K1=K2”也给分;
(2)少A或少C扣2分,多选B或D不给分。
(1)对于图像分析要明确三步①“一看”——看图像。
a.看面:
弄清纵、横坐标的含义。
b.看线:
弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。
c.看点:
弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。
d.看量的变化:
弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。
e.看要不要作辅助线:
如等温线、等压线等。
②“二想”——想规律。
看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
③“三判断”——得结论。
通过对比分析,作出正确判断。
(2)对于反应速率、平衡常数、转化率计算要明确三种量:
一是起始量(物质的量或浓度)二是变化量,三是平衡量;
用变化量求反应速率和转化率,用平衡浓度求平衡常数。
(3)对化学平衡状态的比较分析时要审清两个条件:
①恒温恒容;
②恒温恒压。
(1)利用“三段式”计算v、α、K时,要特别注意用什么时量,用什么物理量计算,心中要清楚,如计算平衡常数K时,不能用平衡时的物质的量,而用平衡时的物质的量浓度代入。
(2)在填写某些物理量时要注意单位。
(3)在填空时要注意题中要求。
(4)在判断K变化时只考虑温度是否变化。
(5)利用改变容器容积(p改变)判断平衡移动时,要注意体积变化的倍数与浓度变化的倍数的大小。
2.(2015·
试题调研)N2O5是一种无色新型硝化剂,其制备和在含能材料合成中的应用成为研究热点。
一定温度下,向恒容密闭容器中充入N2O5发生下列反应:
2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH,加热时混合气体的颜色加深,下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s
50
100
150
200
c(N2O5)/mol·
L-1
5.0
3.5
2.4
2.0
(1)上述反应中ΔH________0(填“>”“<”或“=”)。
(2)根据表中实验数据得出N2O5分解速率的规律是______________。
(3)100s内NO2的平均生成速率为________,在T1温度下达到平衡时,N2O5的转化率α(N2O5)=________。
(4)在T1温度下,该反应的平衡常数K为________;
其他条件不变,在T2温度下,反应100s时测得NO2的浓度为4.5mol·
L-1,则T2________T1(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)T1温度下反应达到平衡时,再向容器中充入5.0molN2O5,平衡向________移动,N2O5的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(6)已知亚硝酸是弱酸,用NaOH溶液吸收平衡体系中的N2O5、NO2,得到含NaNO3和NaNO2的溶液。
下列说法正确的是________(填字母)。
A.溶液中c(Na+)===c(NO)+c(NO)
B.溶液中c(Na+)>c(NO)>c(NO)>c(OH-)>c(H+)
C.加水稀释该溶液,可使溶液pH小于7
D.溶液中存在c(OH-)===c(H+)+c(HNO2)
【解析】
(1)N2O5无色,NO2为红棕色,加热时混合气体的颜色加深,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应是吸热反应。
(2)从表中实验数据分析,T1温度下,N2O5分解速率先快后慢,最后保持不变。
(3)v(NO2)=2v(N2O5)=×
2=0.052mol·
s-1,α(N2O5)=×
100%=60%。
(4)反应在T1温度达到平衡时,c(O2)=1.5mol·
L-1,c(NO2)=6.0mol·
L-1,c(N2O5)=2.0mol·
L-1,K===486;
正反应是吸热反应,升高温度,平衡常数和反应速率均增大,NO2的浓度应增大,但在温度为T1、反应100s时,NO2的浓度是5.2mol·
L-1,大于T2时的4.5mol·
L-1,这说明T2小于T1。
(5)在恒温恒容密闭容器中充入N2O5,反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,利用中间容器法可得N2O5的转化率将减小。
(6)NaOH与N2O5、NO2的反应分别为N2O5+2NaOH===2NaNO3+H2O,2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,NaNO2在溶液中存在水解平衡NO+H2OHNO2+OH-,根据物料守恒:
c(Na+)=c(NO)+c(NO)+c(HNO2),A项错误;
溶液显碱性:
c(Na+)>c(NO)>c(NO)>c(OH-)>c(H+),B项正确;
NO水解使溶液显碱性,加水稀释可使其pH接近7,不可能小于7,C项错误;
根据质子守恒知,c(OH-)=c(H+)+c(HNO2),D项正确。
【答案】
(1)>
(2)T1温度下,N2O5分解速率先快后慢,最后保持不变 (3)0.052mol·
s-1 60% (4)486 小于 (5)正反应方向 减小
角度3 水溶液中离子平衡试题的综合判断
[题型解读] 水溶液中的离子平衡是高考的热点内容,试题呈现的形式多种多样,如表格形式、图像形式和实验形式。
题目难度往往较大,综合性较强,思维性较强。
近几年高考的命题角度主要有①水溶液中水的电离程度判断;
②水溶液的酸碱性;
③酸碱反应过程中离子浓度的大小比较;
④电离常数、水的离子积、水解常数、Ksp的关系及其计算;
⑤某些溶液中离子浓度的大小比较;
⑥pH曲线的理解与应用等。
预测2016年高考仍会以溶液中水的电离程度、离子浓度大小比较、c(H+)H2O和pH的计算为重点进行命题。
潍坊二模)(6分)相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液,测得NH4NO2溶液中c(NH)较小,试分析原因:
0.1mol·
L-1NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________,常温下NO水解反应的平衡常数Kh=________mol·
L-1(保留两位有效数字)。
(已知HNO2的电离常数Ka=7.1×
10-4mol·
L-1,NH3·
H2O的电离常数Kb=1.7×
10-5mol·
L-1)。
(2)(7分)美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨,将其附着在电池的正负极上实现氮的电化学固定,其装置示意图如下:
则开始阶段正极反应式为____________________;
忽略电解过程中溶液体积变化,当电池中正极区溶液pH=7时,溶液中NH3·
H2O的浓度为________(Kb=2×
L-1);
当电池中正极区呈红色时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________。
(3)(2015·
济宁二模)(5分)工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO2,分别生成NaHSO3、NH4HSO3,其水溶液均呈酸性。
相同条件下,同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO)较小的是________,用文字和化学用语解释原因______________________________________________________________。
(4)(9分)现有①0.1mol/LNaOH溶液和②0.1mol/LHX溶液。
已知:
①中由水电离出的c(OH-)小于②中由水电离出的c(H+)。
①将两溶液等体积混合,溶液中离子浓度由大到小的顺序为______________________________________________________。
②某温度下,向一定体积②溶液中逐滴加入①溶液,溶液中pOH[pOH=-lgc(OH-)]与pH的变化关系如图所示,则Q点加入①溶液________(填“大于”“小于”或“等于”)起始②溶液的体积;
对应溶液中水的电离程度M点________N点(填“大于”“小于”或“等于”)。
③在25℃下,将amol·
L-1的NaX溶液与0.01mol·
L-1的盐酸等体积混合,反应后测得溶液pH=7,则a________0.01(填“>”“<”或“=”);
用含a的代数式表示HX的电离常数Ka=________。
【信息提取】
(1)Ka=7.1×
10-4>Kb=1.7×
10-5?
NH的水解程度大于NO的水解程度?
c(H+)>c(OH-)。
(2)①左通N2右通H2?
左电极为正极,右电极为负极?
H+移向左侧溶液;
②正极区呈红色?
c(OH-)>c(H+)。
(3)HSOH++SO?
NH水解生成H+?
HSO电离平衡左移。
(4)c(OH-)H2O(①)小于c(OH-)H2O(②)?
HX为弱酸;
pOH=-lgc(OH-)?
pOH越大,c(OH-)越小;
HXH++X-?
Ka=。
【标准答案】
(1)NO水解呈碱性,使NH的水解平衡向水解方向移动,促进水解(2分) c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)(2分) 1.4×
10-11(2分)
(2)N2+8H++6e-===2NH(2分)
5×
10-3mol/L(3分) c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
(3)NH4HSO3(2分) HSOH++SO,NH水解使c(H+)增大,电离平衡左移,c(SO)减小(3分)
(4)①c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)(2分)
②小于(1分) 等于(1分)
③>(2分) (a-0.01)×
10-5(3分)
【评分细则】
(1)NO水解呈碱性和促进NH水解两要点各1分;
离子浓度比较时,不用浓度符号c(X)表示的不给分。
(2)不配平不给分;
写成:
N2+6H++6e-===2NH3不给分,写成N2+8H2O+6e-===2NH+8OH-的不给分;
漏掉单位或错写单位不给分;
(3)无“HSOH++SO”化学用语,扣1分,要点不全酌情扣分。
(4)②填“<”,“=”不给分;
③填“大于”不给分;
填(100a-1)×
10-7也给分,其他合理代数式也给分。
(1)对于溶液中水电离程度的判断时要做到:
①明确酸、碱溶液(抑制水电离)还是水解呈酸性或碱性的盐溶液(促进水电离);
②酸、碱电离出的c(H+)或c(OH-)越大,对水电离抑制越大;
水解生成的c(H+)或c(OH-)越大,对水电离促进越大。
(2)对同一溶液中不同粒子浓度比较时,要做到:
①明确单一溶液还是混合液;
②分析溶液中溶质粒子的电离和水解问题包括程度大小;
③分析溶液中粒子的来源途径;
④理解溶液中的两守恒(电离守恒和物料守恒)及应用。
(3)对于溶液中某些常数的应用要知道下列关系:
①KW=c(H+)·
c(OH-),
②HAH++A-的Ka=,
③A-+H2OHA+OH-的Kh=,
④Kh=,
⑤XY(s)+Z-(aq)XZ(s)+Y-(aq)的K==。
(1)在守恒式中要注意系数不能遗漏。
①在列电荷守恒式时,注意离子所带电荷的多少,不要简单地认为只是各离子浓度的相加,如2c(CO)的系数“2”不可漏掉;
②在列物料守恒式时,离子浓度系数不能漏写或颠倒。
如Na2S溶液中的物料守恒式中,“2”表示c(Na+)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
(2)在比较溶液中某些离子大小时①不要忽略水的微弱电离,②不能违背电荷守恒和物料守恒,如氨水溶液与盐酸混合液中不能出现c(NH)>c(Cl-)>
(3)对酸式盐、酸及其盐、碱及其盐的溶液分析时要注意分析电离程度和水解程度的大小。
(4)对水溶液的平衡常数计算时要做到①写准表达式;
②根据题意寻
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