高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 熱門考點(diǎn)分解透析 考點(diǎn)3 化學(xué)反應(yīng)原理(含解析)
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化學(xué)反應(yīng)原理 化學(xué)反應(yīng)原理包括化學(xué)反應(yīng)與能量(主要有氧化還原反 應(yīng)、熱化學(xué))、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、水溶液中的離子平衡、電化學(xué)等知 識(shí)。近幾年新課標(biāo)高考試題中該考點(diǎn)所占分值的比重一直較高,該考點(diǎn)同 時(shí)也是高考中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。對(duì)氧化還原反應(yīng),高考中??疾橄嚓P(guān)概念的辨析,涉及氧化性、還原性強(qiáng)弱比較;以具體物質(zhì)的性質(zhì)為載體,考查氧化還原反應(yīng)方程 式中得失電子數(shù)目的簡(jiǎn)單計(jì)算,以及氧化性、還原性強(qiáng)弱規(guī)律的應(yīng)用等。從近幾年新課標(biāo)地區(qū)高考試題分析來看,熱化學(xué)部分所考查內(nèi)容仍以 傳統(tǒng)考點(diǎn)為主,在選擇題和填空題中均有涉及。具體形式如下:①考查熱化學(xué)方程式的書寫及正誤判斷;②考查蓋斯定律的應(yīng)用;③考查有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算?;瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高考的必考內(nèi)容,其常規(guī)命題方向有:①化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素及計(jì)算;②化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及影響因素;③應(yīng)用平衡移動(dòng)原理判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向;④化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖象分析;⑤轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的含義及簡(jiǎn)單計(jì)算。綜合分析,預(yù)計(jì)將化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的原理與化工生產(chǎn)、生活實(shí)際相結(jié)合的題目將是2017年高考命題的熱點(diǎn)。水溶液中的離子平衡是高考考點(diǎn)分布較多的內(nèi)容,在選擇題和非選擇 題中均有涉及。水溶液中的離子平衡的考查內(nèi)容主要有:①離子反應(yīng);②弱 電解質(zhì)的電離平衡;③酸、堿混合溶液酸堿性的判斷及pH的簡(jiǎn)單計(jì)算;④鹽 類水解及其應(yīng)用;⑤電解質(zhì)溶液中離子濃度的大小比較;⑥難溶電解質(zhì)的溶解平衡?;瘜W(xué)能與電能是歷年高考的熱點(diǎn)內(nèi)容,考查的主要知識(shí)點(diǎn)有:原電池和 電解池的工作原理、電極反應(yīng)式的書寫和判斷、電解產(chǎn)物的判斷、金屬的腐 蝕和防護(hù)。對(duì)本部分知識(shí)的考查仍以選擇題為主,在非選擇題中電化學(xué)知 識(shí)常與工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、新科技、新能源知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行命題。 由以上分析可知,復(fù)習(xí)氧化還原反應(yīng)要抓住以下三點(diǎn)。 ①理清兩條主線:升(化合價(jià)升高)一^失(失去電子)一^氧(發(fā)生氧化反 應(yīng))一^還(作還原劑);降(化合價(jià)降低)一^得(得到電子)一^還(發(fā)生還 原反應(yīng))一^氧(作氧化劑)。②抓住兩個(gè)相等:氧化劑得>電子總數(shù)與還原劑 失電子總數(shù)相等,氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)與還原劑化合價(jià)升高總數(shù)相等。 ③理解三個(gè)同時(shí):氧化劑與還原劑同時(shí)存在,氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物同時(shí)生成。 例5 (2016年高考北京卷)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+。用K2Cr2O7溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn): 結(jié)合實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是 A.①中溶液橙色加深,③中溶液變黃 B.②中Cr2O72-被C2H5OH還原 C.對(duì)比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強(qiáng) D.若向④中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬? 例6 (2016年高考上海卷)O2F2可以發(fā)生反應(yīng):H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列說法正確的是( ) A.氧氣是氧化產(chǎn)物 B.O2F2既是氧化劑又是還原劑 C.若生成4.48 L HF,則轉(zhuǎn)移0.8 mol電子 D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4 解析:A.O元素的化合價(jià)由反應(yīng)前的+1價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后的0價(jià),化合價(jià)降低,獲得電子,所以氧氣是還原產(chǎn)物,錯(cuò)誤;B.在反應(yīng)中O2F2中的O元素的化合價(jià)降低,獲得電子,所以該物質(zhì)是氧化劑,而H2S中的S元素的化合價(jià)是-2價(jià),反應(yīng)后變?yōu)镾F6中的+6價(jià),所以H2S是還原劑,錯(cuò)誤;C.外界條件不明確,不能確定HF的物質(zhì)的量,所以不能確定轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目,錯(cuò)誤;D.根據(jù)方程式可知還原劑H2S與氧化劑O2F2的物質(zhì)的量的比是1:4,正確。答案:D 復(fù)習(xí)熱化學(xué)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①準(zhǔn)確掌握熱化學(xué)中的有關(guān)概念。如 反應(yīng)熱、中和熱、燃燒熱等,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解和記憶;②明確熱化學(xué)方程式的意義及書寫規(guī)則;③能靈活運(yùn)用蓋斯定律解答關(guān)于反應(yīng)熱的計(jì)算。 例7 (1)(2016年高考天津卷)氫氣可用于制備H2O2。已知:H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)ΔH2,其中A、B為有機(jī)物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。 (2)(2016年高考新課標(biāo)Ⅱ卷)聯(lián)氨(又稱聯(lián)肼,N2H4,無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料。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。上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為△H4=________________,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)開____________。 答案:(1)<(2)△H4=2△H3-2△H2-△H1 ;反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體 例8 (1)(2016年高考新課標(biāo)Ⅲ卷)已知下列反應(yīng):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,則反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO? (aq) +2OH? (aq) =CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=______。 (2)(2016年高考浙江卷)催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:CO2(g)+3 H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7 kJmol-1 I CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2 II 某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù): 【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比 已知:①CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.0 kJmol-1和-285.8 kJmol-1②H2O(l)= H2O(g) ΔH3=44.0 kJmol-1。請(qǐng)回答(不考慮溫度對(duì)ΔH的影響):反應(yīng)II的ΔH2= kJmol-1。 解析:(1)根據(jù)蓋斯定律可知a+b-c即得到反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO? (aq) +2OH? (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl? (aq)的ΔH=△H1+△H2-△H3。(2)已知熱化學(xué)方程式:a:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H= -283.0kJmol-1 b:H2(g)+O2(g)=H2O (l)△H=-285.8kJmol-1 c: H2O(l)=H2O(g) ΔH3=44.0kJmol-1根據(jù)蓋斯定律分析,b-a+c即可得熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2=-285.8+283.0+44=+41.2 kJmol-1。 答案:(1)△H1+△H2-△H(2)+41.2 kJmol-1 復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn):①弄懂化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的相關(guān)概念和原理;②能夠準(zhǔn)確分析圖表、圖象,從中得到有 效信息,從而快速準(zhǔn)確解題;③弄懂化學(xué)平衡的建立過程并能靈活運(yùn)用“三段式”解題。預(yù)計(jì)將化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的原理與化工生產(chǎn)、生活實(shí)際相結(jié)合的題目將是2017年高考命題的熱點(diǎn),復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)這方面題目的訓(xùn)練。 例9 (2016年高考新課標(biāo)Ⅰ卷)元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4?(綠色)、Cr2O72?(橙紅色)、CrO42?(黃色)等形式存在,Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體。CrO42?和Cr2O72?在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下,初始濃度為1.0 molL?1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72?)隨c(H+)的變化如圖所示。 ①離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________。 ②由圖可知,溶液酸性增大,CrO42?的平衡轉(zhuǎn)化率__________(填“增大“減小”或“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù),計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。 ③升高溫度,溶液中CrO42?的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則該反應(yīng)的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)。 c(Cr2O72-)=0.25mol/L,由于開始時(shí)c(CrO42?)=1.0mol/L,根據(jù)Cr元素守恒可知A點(diǎn)的溶液中CrO42-的濃度c(CrO42?)=0.5mol/L;H+濃度為110-7mol/L;此時(shí)該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為;③由于升高溫度,溶液中CrO42?的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說明升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致溶液中CrO42?的平衡轉(zhuǎn)化率減小,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故該反應(yīng)的ΔH<0。 答案:①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O; ② 增大;1.01014 ;③小于 例10 (2016年高考新課標(biāo)Ⅱ卷)丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列問題: (1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)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,兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是________;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是________。 (2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或者“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是________;高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選,填標(biāo)號(hào)) A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大 C.副反應(yīng)增多 D.反應(yīng)活化能增大 (3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為,理由是_______________。進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為________。 460 ℃以前是建立平衡的過程,所以低于460 ℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率不是對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率;高于460 ℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低,A.催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高,若溫度過高,活性降低,正確;B.平衡常數(shù)變大,對(duì)產(chǎn)率的影響是提高產(chǎn)率才對(duì),錯(cuò)誤;C.根據(jù)題意,副產(chǎn)物有丙烯醛,副反應(yīng)增多導(dǎo)致產(chǎn)率下降,正確;D.反應(yīng)活化能的大小不影響平衡,錯(cuò)誤;答案選AC。(3)根據(jù)圖像可知,當(dāng)n(氨)/n(丙烯)約為1時(shí),該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨氣、氧氣、丙烯按1:1.5:1的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài),而空氣中氧氣約占20%,所以進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為1:7.5:1。 答案:(1)兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng) 降低溫度降低壓強(qiáng) 催化劑 (2)不是 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低 AC(3)1 該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低 1:7.5:1 復(fù)習(xí)水溶液中的離子平衡時(shí)應(yīng)強(qiáng)化對(duì)一系列概念的認(rèn)識(shí),把握其中的 內(nèi)在聯(lián)系,能夠根據(jù)勒夏特列原理分析弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類水解平衡 以及難溶電解質(zhì)的溶解平衡的影響因素和移動(dòng)方向。把握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的命題規(guī)律,掌握主要題型的解題思路。 例11 (2016年高考新課標(biāo)Ⅰ卷)298K時(shí),在20.0mL 0.10mol氨水中滴入0.10 mol/L的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10 mol/L氨水的電離度為1.32%,下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑B.M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鹽酸體積為20.0 mL C.M點(diǎn)處的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N點(diǎn)處的溶液中pH<12 C. 根據(jù)電荷守恒可得:c(NH4+)+ c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)。由于M點(diǎn)處的溶液顯中性,c(H+)=c(OH-),所以c(NH4+)=c(Cl-)。鹽是強(qiáng)電解質(zhì),電離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于弱電解質(zhì)水的電離程度,所以溶液中離子濃度關(guān)系是:c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),錯(cuò)誤;D.N點(diǎn)氨水溶液中已經(jīng)電離的一水合氨濃度等于溶液中氫氧根離子的濃度,c(OH-)=0.1mol/L1.32%=1.3210-3mol/L,根據(jù)水的離子積常數(shù)可知:N處的溶液中氫離子濃度==7.610-12mol/L,根據(jù)pH=-lgc(H+)可知此時(shí)溶液中pH<12,正確。答案:D 例12 (2016年高考新課標(biāo)Ⅲ卷)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是( ) A.向0.1molCH3COOH溶液中加入少量水,溶液中減小 B.將CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃,溶液中增大 C.向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中 D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不變 復(fù)習(xí)電化學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①扎實(shí)掌握基礎(chǔ)知識(shí),如電極反應(yīng)式的書寫、電池原理的分析等;②電化學(xué)問題的探究設(shè)計(jì)、實(shí)物圖分析及新型電池的分析是近年來高考中的熱點(diǎn),通過在練習(xí)中總結(jié)和反思,提高在新情境下運(yùn)用電 化學(xué)原理分析解決實(shí)際問題的能力。 例13 (2016年高考新課標(biāo)Ⅰ卷)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場(chǎng)的作用下,兩膜中間的Na+和SO42-可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。 下列敘述正確的是( ) A.通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大 B.該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C.負(fù)極反應(yīng)為2 H2O–4e–=O2+4H+,負(fù)極區(qū)溶液pH降低 D.當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí),會(huì)有0.5mol的O2生成 例14 (2016年高考新課標(biāo)Ⅲ卷)鋅–空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源,電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反應(yīng)為2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列說法正確的是( ) A.充電時(shí),電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動(dòng) B.充電時(shí),電解質(zhì)溶液中逐漸減小 C.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為:Zn+4OH–-2e–===Zn(OH) D.放電時(shí),電路中通過2mol電子,消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 解析:A、充電時(shí)陽離子向陰極移動(dòng),故錯(cuò)誤;B、放電時(shí)總反應(yīng)為:2Zn+O2+4KOH+2H2O= 2K2Zn(OH)4,,則充電時(shí)生成氫氧化鉀,溶液中的氫氧根離子濃度增大,故錯(cuò)誤;C、放電時(shí),鋅在負(fù)極失去電子,故正確; D、標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氧氣的物質(zhì)的量為1摩爾,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)移4摩爾電子,故錯(cuò)誤。答案:C- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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