专题03 化学反应原理综合-【大题精做】冲刺2023年高考化学大题突破+限时集训（江苏专用）

专题03 化学反应原理综合 该类题主要把热化学、电化学、化学反应速率及四大平衡知识融合在一起命题，结合图像或图表形式，重点考查热化学(或离子、电极)方程式的书写、离子浓度大小比较、反应速率大小、平衡常数及转化率的计算、电化学装置、平衡曲线的识别与绘制等。设问较多，考查的内容也就较多，导致思维转换角度较大。试题的难度较大，对思维能力的要求较高。 1．“化学反应原理”大题的常考点 (1)热化学方程式的书写或反应热的计算。 (2)转化率的影响因素及计算。 (3)平衡常数的表达式或计算。 (4)借助图像分析化学反应速率和化学平衡的影响因素。 (5)电极反应式的书写。 2．解题思维和备考策略 (1)运用盖斯定律进行反应热ΔH的计算及大小比较。 (2)对于涉及到的图表数据类问题要分析数据间的内在联系，找出变化规律，挖掘数据的隐含意义。 (3)对速率、平衡的图像要明确纵横坐标的含义，注意起点、拐点及终点的位置并分析曲线的变化趋势。 (4)通过信息获取解题数据，根据三段式进行化学平衡常数K、Kp、Kx以及转化率的计算。 1．（2023·江苏·统考二模）苯乙烯是合成橡胶和塑料的重要原料，可由乙苯为原料制得。 (1)利用“乙苯脱氢反应”可制备苯乙烯。 C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g) ΔH=akJ•mol-1 保持气体总压不变，原料气按以下A、B、C三种投料方式进行： A．乙苯 B．n(乙苯)：n(N2)=1：10 C．n(乙苯)：n(CO2)=1：10 三种投料分别达到平衡时，乙苯转化为苯乙烯的转化率[×100%]与温度的关系如图1所示。 ①α_____0(填“＞”、“＜”或“不能确定”)。 ②相同温度下，投料方式B乙苯的平衡转化率比投料方式A的高，其原因是_____________________。 ③相同温度下，投料方式C乙苯的平衡转化率比投料方式B的高，其可能原因是_________________________。 ④工业上利用“乙苯脱氢反应”生产苯乙烯时，会产生少量积碳。使用相同条件下的水蒸气代替N2，可较长时间内保持催化剂的催化活性，其原因是_________________。 (2)CO2用于制备苯乙烯有助于实现“碳中和”。 ①在催化剂X作用下，CO2参与反应的机理如图2所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，B1、B2位点带部分负电荷)。根据元素电负性的变化规律，图2所示的反应机理中步骤I和步骤II可描述为_____________________。 ②保持混合气体总压(p)等其他条件不变，CO2的分压[p(CO2)=×p]与乙苯转化率的关系如图3所示。p(CO2)＞14kPa时，乙苯转化率下降的原因是_________________________。 【考点一】化学平衡常数（K、Kp）、速率常数及相关计算 1．掌握一个方法——“三段式”法 “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 2．明确三个量的关系 (1)三个量：即起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 ①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 ②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 ③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 3．掌握以下公式 ①平衡常数：K＝。 ②A的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③A的转化率：α(A)＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。 ④A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡混合物中某组分的百分含量＝×100%。 ⑥平衡压强与起始压强之比：＝。 ⑦混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。 ⑧混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。 ⑨生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。 4．压强平衡常数(Kp) Kp的含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。 计算技巧： (1)根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度。 (2)计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。 (3)根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的分压＝气体总压