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A H ;②结合盖斯定律进行A H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。
-------- ◊典题例证◊-------------例(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(I) + 302(g)===2C6(g)+ 4H2O(g) H = —1 275.6 kJ/mol2CO(g)+ O2(g)===2CO2(g) A H = —566.0 kJ/molH2O(g)===H2O(l) A H = —44.0 kJ/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:图1①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3Ag 2S+ 8HNO3===6AgNO3 + 3S J+ 2NO T+ 4H2O,同时Ag与硝酸反应生成AgNO3、NO、H2O,当生成22.4 mL的气体时,参加反应硝酸的物质的量为②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0.1 mol 时,交换膜左侧溶液中离 子减少的物质的量为 _________ 。
物质A M 二NH 山①浓曙液图2③电解NO 制备NH 4NO 3原理如图2所示,接电源正极的电极为 ________ 填 X 或 丫), X 电极反应式为 ________________________________ ,为使电解产物 完全转化为NH 4NO 3,需要补充的物质A 的化学式为 ___________ 。
n (NO 尸 0.001 mol 【信息提取】⑵①n (HNO 3): n (NO ) = 8 : 2 ----------------- > n(HNO 3)=0.004 mol ;得电子 ② 右侧通Cl 2 ----------- 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;得电子 —失电子 ③ NO -NH :——> X 为阴极,NO - NO ———> Y 为阳极。
【标准 答案】 (1)CH 3OH (l ) + O 2(g )===CO (g ) + 2H 2O (l ) A H = — 442.8 kJ/mol (3 分)(2)①化学(2 分)0.004 mol 或 4 x 10—3mol (3 分)② Ag — e —+ Cl —===AgCl (2 分)向右(2 分)阳离于交换膜(只允许阳点子通过)2AgCVAgPl I mcl - L"盐議2Ag + Cl2===2AgCl(2 分)0.2 mol(2 分)③丫(2 分)NO + 6H+ + 5e—===NH+ + 出0(2 分)NH3或NH3 出0(2 分)【评分细则】(1)化学计量数与A H不一致不给分,不注明状态不给分,A H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===2AgCI的给分,0.2 mol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A H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;②A H的符号与单位;③出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;O③ 得、失电子要填准,得电子写(+ ne-),失电子写(一ne -)。
(3)对物理量的填写要填准单位,千万不要漏掉单位。
O 对点强化◊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:N (g )— g 卵(或「T k 小 # 、498 kJ * moE 1、 o ;(g ) ------------ 20(g )—1II .N 2(g )+ O 2(g )===2NO (g ) A H i ; 2CO (g ) + O 2(g )===2CO 2(g ) △H 2=— 565 kJ mol — 1① A H 1 =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FeT 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 F62(SO 4)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 ___________945 kJ t mol 2x "空 N0极(填“正”或“负”)。
由实验得出Ag +和Fe2 +反应的离子方程式是O甲乙【解析】⑴① A H i= (+ 945 kJmol —1+ 498 kJ mol-1) + (-630x2)kJ mol-1 11= + 183 kJ mol-1;1②由N2(g) + O2(g)===2NO(g) 出1 = + 183 kJ mol -和2C0(g) +1O2(g)===2CO2(g) A H2 = —565 kJ mol -,根据盖斯定律可知2N0(g) +2CO(g)===N2(g)+ 2CO2(g)的A H=— A H1+ 出2= —748 kJ mol-1。
(2) 由图所示,阴极反应为HSO-变成S2O4-,其反应式为2HSO-+ 2e~ + 2H +===8204 + 2H2O。
吸收池中的反应为NO和S2O4反应生成N2和HSO3其反应2 —一为2NO+ 2S2O4 + 2H2O===N2+ 4HSO3。
(3) 根据装置,正向偏移时,Ag + + e-===Ag, Fe2+ —e-===Fe + ,银为正极;加入浓Fe2(SO4)3溶液,逆向偏移时,银为负极。
【答案】⑴①+ 183 kJ mol-1②2NO(g) + 2CO(g)===N2(g) + 2CO2(g)A H = —748 kJ mol-1(2) 2HSO a + 2e + 2H ===S2O4 + 2出02NO+ 2S2O4 + 2H2O===N2 + 4HSO a(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。
---------- o典题例证o -------------例1.(2015 青岛二模)(13 分)(1)2SO2(g) + 02(g) 2SO3(g) A H =—198 kJ mol—1是制备硫酸的重要反应。
在容积为V L的密闭容器中起始充入2 molSO2和1 mol O2,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) A H = —42 kJ mol—10在1 L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得实验数据如下:①实验甲中,若2 min时测得放出的热量是4.2 kJ,则0〜2 min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 ____________ 2(填“〉” “v”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) Ad = —90.8 kJ mol 1o(1)在容积为1 L的恒容容器中,分别研究在230 C、250 C和270 C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1 mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是_______ C;该温度下上述反应的化学平衡常数为_________ C曲线上a b、c点对应的化学平衡常数分别为K i、K2、K3,则K i、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。