专题05 反应原理专题-【大题精做】冲刺2023年高考化学大题突破+限时集训（新高考专用）

专题05 反应原理专题 化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主要命题点有盖斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析，化学平衡常数的表达式书写与计算，反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等，试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。 高考一般以与生产、生活紧密联系的物质为背景材料命制组合题，各小题之间又有一定的独立性。主要考查学生的信息处理能力、学科内综合分析能力，应用反应原理解决生产实际中的具体问题，体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。 例1 （四川成都市2022届高三下学期二诊）减少CO2的排放、捕集并利用CO2是我国能源领域的一个重要战略方向。在CO2加氢合成甲醇的体系中，同时存在以下反应： 反应i：CO2（g）+3H2（g）＝CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1＝－48.7kJ·mol－1 反应ii：CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH2 （1）在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表中为几种物质在298K的标准生成焓，则反应ii的ΔH2（298K）＝_______kJ·mol－1。 物质 H2（g） CO2（g） CO（g） H2O（g） 标准摩尔生成焓（kJ·mol－1） 0 －394 －111 －242 （2）在CO2加氢合成甲醇的体系中，下列说法不正确的是_______（填序号）。 A．增大H2浓度有利于提高CO2的转化率 B．若气体的平均相对分子质量不变，说明反应i、ii都已达平衡 C．体系达平衡后，若压缩体积，反应i平衡正向移动，反应ii平衡不移动 D．选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量 （3）某温度下，向容积恒为1L的密闭容器中通入1molCO2（g）和5molH2（g），10min后体系达到平衡，此时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性为50%。已知：CH3OH的选择性：x＝×100％。 ①0~10min内CO2的平均消耗速率v（CO2）＝_______。 ②反应i的平衡常数K＝_______（写出计算式即可）。 ③反应ii的净速率v＝v正－v逆＝k正p（CO2）p（H2）－k逆p（CO）p（H2O），其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，p为气体的分压。降低温度时，k正－k逆_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （4）维持压强、投料比和反应时间不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，CO2的转化率α（CO2）和甲醇的选择性x（CH3OH）随温度变化的关系如图所示。已知催化剂活性随温度影响变化不大，结合反应i和反应ii，分析下列问题： ①甲醇的选择性随温度升高而下降的原因_______________________________。 ②CO2的转化率随温度升高也下降的可能原因_______________________________。 ③不考虑催化剂活性温度，为同时提高CO2的平衡转化率和甲醇的选择性，应选择的反应条件是_______（填序号）。 A．高温高压 B．高温低压 C．低温低压 D．低温高压 （5）科研人员通过电解酸化的CO2制备甲醚（CH3OCH3），装置如图所示。该电解过程中，阴极的电极反应式_________________________。 一、热化学方程式及反应热的计算 1．反应热的简单计算 （1）△H＝生成物的（相对）能量和－反应物的（相对）能量和 （2）△H＝反应物的键能和－生成物的键能和 2．根据盖斯定律计算反应热 （1）计算方法 （2）方程式的书写方式与反应热及平衡常数的关系 ①正逆反应的△H、K的关系：△H正+△H逆＝0，K正·K逆＝0 ②化学计量数变成n倍，△H变为n倍，K变为n次方倍 ③反应③＝反应①+反应②，则：△H3＝△H1+△H2，K3＝K1·K2 ④反应③＝反应①－反应②，则：△H3＝△H1－△H2，K3＝ ⑤反应③＝a×反应①－×反应②，则：△H3＝a△H1－△H2，K3＝ 3．反应自发性的判据：△H－T△S＜0 二、电化学 1．有关可逆电池的解题思路 2．活泼电极电解的两个应用 （1）电解精炼铜 （2）电镀铜 3．金属的腐蚀和防护 （1）金属腐蚀快慢程度的判断方法 （2）金属电化学保护的两种方法 4．电化学中的离子交换膜 5．电极反应式的书写 6．电化学计算的基本方法 常见微粒间的计算量关系式为4e－~4H+~4Cl－~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu，该关系式具有总揽电化学计算的作用。熟记电极反应式，灵活运用关系式