化学反应原理专题.docx

1、1化学反应原理专题宋玉林一、化学平衡考查方式：1.结合数表、图形计算化学反应速率及化学方程式的计量系数；2.利用“三列式”计算平衡常数、平衡转化率；3.求取值范围；4.判断改变化学平衡移动的条件；5.计算可逆反应热效应；6.“等效平衡”的应用；7.化工生产条件的选择；8.利用平衡原理分析自然、化工生产中的实际问题。【例 1】 （2011 高考浙江卷）14 分某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH 2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。（1 ）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中( 假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡： NH2COO

2、NH4(s) 2NH3(g)CO 2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度( ) 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0平衡气体总浓度(10 3 mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_。A B密闭容器中总压强不变322(NH)(CO)C密闭容器中混合气体的密度不变 D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算 25.0时的分解平衡常数：_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在 25下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基

3、甲酸铵固体的质量_（填“ 增加”、 “减小”或“不变” ） 。氨基甲酸铵分解反应的焓变 H_0，熵变 S_0（填、或） 。（2 ） 已知：NH 2COONH42H 2O NH4HCO3NH 3H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到 c(NH2COO )随时间变化趋势如图所示。t(min) c(NH2CO-)(mol/L) 25155 计算 25时，0 6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率2_。根据图中信息，如何说明水解反应速率随温度升高而增大：_。【例 2】 （2011 高考上海卷）自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深 1km

4、，压强增大约 2500030000 kPa。在地壳内 SiO2 和 HF 存在以下平衡：SiO2(s) +4HF(g) SiF4(g)+ 2H2O(g)+148.9 kJ根据题意完成下列填空：（1 ）在地壳深处容易有 气体逸出，在地壳浅处容易有 沉积。（2 ）如果上述反应的平衡常数 K 值变大，该反应 （选填编号） 。a一定向正反应方向移动 b在平衡移动时正反应速率先增大后减小c一定向逆反应方向移动 d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大（3 ）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， （选填编号） 。a2 v 正 (HF)=v 逆 (H2O) bv(H 2O)=2v(SiF4

5、)c SiO2 的质量保持不变 d反应物不再转化为生成物（4 ）若反应的容器容积为 2.0L，反应时间 8.0 min，容器内气体的密度增大了 0.12 g/L，在这段时间内 HF 的平均反应速率为 。【例 3】.（2011 高考四川卷）可逆反应 X(g)+2Y(g) 2Z(g) 、 2M（g） 1 2N（g）+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：下列判断正确的是（ C ）A. 反应 的正反应是吸热反应 1B. 达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为 14:15C. 达平衡（I）时，X

6、的转化率为 15D. 在平衡（I）和平衡（II）中 M 的体积分数相等二、电化学原理考查方式：1.原电池、电解池的识别与比较；2.电极反应及书写电极方程式（特别是非水溶剂以及固体电解质） ；3.有关计算（守恒法） ，如：溶液 pH 计算、阿伏加德罗常数计算；4.电解混合电解质溶液；5.电化学在化工生产中的应用【例 4】 （2012 高考浙江卷）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置 |阳 离 子 交 换 膜KOH稀 溶 液 不 锈 钢 惰 性 电 极24KCrO溶 液3示意图如下，下列说法不正确的是（D）A在阴极式，发生的电极反应为：2H2O2e 2OH H 2B在阳极室，通电后溶液逐

7、渐由黄色变为橙色，是因为阳极区 H 浓度增大，使平衡 22H H 2O 向右移动24Cr7CrC该制备过程总反应的化学方程式为：4K 2CrO44H 2O 2K2Cr2O74KOH2H 2O 2D测定阳极液中 K 和 Cr 的含量，若 K 与 Cr 的物质的量之比为 d，则此时铬酸钾的转化率为 1 2d【例 5】.（2011 高考广东卷）某小组为研究电化学原理，设计如图 2 装置。下列叙述不正确的是（D）A、a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出B、a 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu 2 +2e-= CuC、无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色

8、D、a 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu 2 向铜电极移动【例 6】.(14 分） （2013 武汉四月调考）甲醇是一种重要的化工原料和新型燃料。I .工业上一般以 CO 和 H2为原料在密闭容器中合成甲醇 ：(1)在容积为 1L 的恒容容器中，分别研究在2300C、250 0C 和 2700C 三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的 H2和C0 的起始组成比（起始时 CO 的物质 的量均为 1 mol)与 CO 平衡转化率的关系，则曲线X 对应的 温度是_图中 a 点对应的平衡常数 K=_。(2)某温度下，将 1 mol CO 和 3 mol H2 充入 1

9、 L 的密闭容器中,充分反应后，达到平衡时 c(C0) =0.1 mol/L.若保持温度和体积不变,将起始物质的物质的量改为 A mol CO、b mol H2 ,c mol CH3OH,欲使开始时该反应向逆反应方向进行， c 的取值范围是_。II.下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中 A、B 、D 均为石墨电极，C 为铜电极。工作一段时间后，断开 K，此时 A，B 两极上产生的气体体积相同。4(3)甲中负极的电极反应式为_,(4)乙中 A 极析出的气体在标准状况下的体积为_。.(5) 丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如右图，则图中线表示的是_离子的变化；反应结束后

10、，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要 _ mL5. 0 moL/L NaOH 溶液 三、电解质溶液考查方式：1.电解质溶液离子浓度大小的比较（特别是混合溶液） ；2.溶度积的应用：判断离子是否沉淀以及是否沉淀完全、控制溶液的 pH 分离离子、沉淀是否转化以及转化反应的平衡常数；3.等量关系（物料守恒、电荷守恒、质子条件）【例 7】.（2012 高考江苏卷） 25时，有 c(CH3COOH)+c(CH3COO )= 0. 1 molL-1 的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中 c(CH3COOH)、c(CH 3COO )与 pH 的关系如图 7 所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是

11、（ BC ）A pH=5. 5 的溶液中： c(CH3COOH)c(CH3COO )c(H )c(OH )B W 点所表示的溶液中： c(Na )+c(H )= c(CH3COOH)+c(OH )C pH = 3. 5 的溶液中： c(Na ) +c(H ) -c(OH ) +c(CH3COOH)= 0. 1molL-1D 向 W 点所表示的 1. 0 L 溶液中通入 0. 05 mol HCl 气体(溶液体积变化可忽略 )：c(H )= c(CH3COOH)+c(OH )【例 8】 （2012 高考上海卷）常温下 a mol/L CH3COOH 溶液和 b mol/L KOH 稀溶液等体积混

12、合，下列判断一定错误的是（ C ）A若 c(OH ) c(H+)，a bB若 c(K+) c(CH3COO )，a bC若 c(OH )c(H +)，abD若 c(K+) c(CH3COO )，ab【例 9】 （2012 高考浙江卷）水溶液 X 中只可能溶有 K 、Mg 2 、Al 3 、 、 、2AlO3Si、 、 中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：23SO24S5X 下列判断正确的是（C）A气体甲一定是纯净物 B沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C K 、 和 一定存在于溶液 X 中 D 和 一定不存在于溶液 X 中2lO3Si 23CO4S【例 10】.（2011 高考江苏卷）下列

13、有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（BD）A.在 0.1 molL1 NaHCO3溶液中：c(Na )c(HCO 3 )c(CO 32 )c(H 2CO3)B.在 0.1 molL1 Na2CO3溶液中：c(OH )c(H )c(HCO 3 )2c(H 2CO3 )C.向 0.2 molL1 NaHCO3溶液中加入等体积 0.1 molL1 NaOH 溶液：c(CO32 ) c(HCO 3 ) c(OH )c(H )D.常温下，CH 3COONa 和 CH3COOH 混合溶液pH7, c(Na )0.1 molL 1 ：c(Na )c(CH 3COO )c(CH 3COOH)c(H

14、 )c(OH )四、化学反应能量变化考查方式：1.计算反应热以及判断化学反应方向（G） ；2.书写热化学方程式（燃烧热） ；3.计算键能；4.中和热测定；5.结合化学平衡、电化学原理进行综合计算【例11】.（2012高考江苏卷） 某反应的反应过程中能量变化如图1 所示(图中E 1 表示正反应的活化能，E 2 表示逆反应的活化能) 。下列有关叙述正确的是 （ C ） A. 该反应为放热反应B. 催化剂能改变该反应的焓变C. 催化剂能降低该反应的活化能D. 逆反应的活化能大于正反应的活化能【例 12】 （2012 高考重庆卷）肼（ ）是一种高能燃2HN料，有关化学反应的能量变化如题 12 所示，已

15、知断裂1mol 化学键所需的能量（kJ）： 为 942、O为 500、 为 154，则断裂 1mol 键所需的能N量（KJ）是（ B ）A194B391 C516D658五、酸碱中和滴定及氧化还原滴定考查方式：1.酸碱中和滴定及氧化还原滴定指示剂的选择、终点的判断；2.中和滴定的计算；3.氧化还原滴定的计算；4.结合溶液的配制进行误差分析；5.绘制滴定曲线【例 13】.（16 分） （2011 高考四川卷）三草酸合铁酸钾晶体（K 3Fe(C2O4)3xH2O）是一种光敏材料，在 110可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，6某实验小组做了如下实验：（1） 铁含量的测定步骤一：

16、称量 5.00g 三草酸合铁酸钾晶体，配制成 250ml 溶液。步骤二：取所配溶液 25.00ml 于锥形瓶中，加稀 H2SO4 酸化，滴加 KMnO4 溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO 4-被还原成 Mn2+。向反应后的溶液中计入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。步骤三：用 0.010mol/L KMnO4 溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗 KMnO4 溶液20.02ml 滴定中 MnO4-，被还原成 Mn2+ 。重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗 0.010mol/L KMnO4 溶液 19.98ml请回答下列问题： 配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、_、转移、洗涤并转移、_摇匀。 加入锌粉的目的是_。 写出步骤三中发生反应的离子方程式_。 实验测得该晶体中铁的质量分数为_。在步骤二中，若加入的 KMnO4 的溶液的量不够，则测得的铁含量_。 （选填“偏低” “偏高” “不变” ）（2） 结晶水的测定将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至 110，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；_;_。