化学反应原理综合试题解题策略

题型1化学反应原理综合试题解题策略角度1化学能与热能、电能的相互转化综合判断与计算[题型解读]化学能与热能、电能的相互转化是高考的必考热点内容。试题形式常与能量图像，电化学装置图为背景进行综合考查，一般难度中档。近几年高考的命题角度主要有①根据能量图像判断焓变ΔH；②结合盖斯定律进行ΔH计算或书写热化学方程式；③结合背景材料或装置图示进行原电池原理、电解原理的问题分析；④书写一定背景下的电极反应式；⑤一定条件的电化学计算等。预测2016年高考命题不会超出上述命题角度，特别是盖斯定律的应用和一定背景的电极反应式的书写仍会是命题的热点。(1)(2015·菏泽一模)(3分)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下：2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1275.6kJ/mol2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566.0kJ/molH2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44.0kJ/mol则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________________________________________________________。(2)(2015·泰安二模)(19分)氧化还原反应与生产、生活、科技密切相关。请回答下列问题：①银制器皿日久表面变黑是因为表面生成了Ag2S的缘故，该现象属于________腐蚀。如果加入一定浓度硝酸将发生反应3Ag2S＋8HNO3===6AgNO3＋3S↓＋2NO↑＋4H2O，同时Ag与硝酸反应生成AgNO3、NO、H2O，当生成22.4mL的气体时，参加反应硝酸的物质的量为________。图1②在如图1所示的原电池装置中，负极的电极反应为_________________________，H＋的移动方向为________；电池总反应方程式为________________________，当电路中转移0.1mole－时，交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为________。图2③电解NO制备NH4NO3原理如图2所示，接电源正极的电极为________(填X或Y)，X电极反应式为________________________________，为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充的物质A的化学式为________。【信息提取】(2)①n(HNO3)∶n(NO)＝8∶2――――――――――→nNO＝0.001moln(HNO3)＝0.004mol；②右侧通Cl2――→得电子右端为正极；左端电极反应为Ag－e－＋Cl－===AgCl；右侧溶液增加Cl－，H＋向右侧溶液移动；③NO→NH＋4――→得电子X为阴极，NO→NO－3――→失电子Y为阳极。【标准答案】(1)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)ΔH＝－442.8kJ/mol(3分)(2)①化学(2分)0.004mol或4×10－3mol(3分)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＋4＋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＋4＋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－1①ΔH1＝__________。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－3变成S2O2－4，其反应式为2HSO－3＋2e－＋2H＋===S2O2－4＋2H2O。吸收池中的反应为NO和S2O2－4反应生成N2和HSO－3其反应为2NO＋2S2O2－4＋2H2O===N2＋4HSO－3。(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－1②2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－748kJ·mol－1(2)2HSO－3＋2e－＋2H＋===S2O2－4＋2H2O2NO＋2S2O2－4＋2H2O===N2＋4HSO－3(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·mol－1。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/moln(SO2)n(NO2)n(NO)甲T10.800.200.18乙T20.200.800.16丙T20.200.30a①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·mol－1。(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·mol－1⇒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．审题忠告(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.