内容正文:
备战2023年高考化学【二轮·精准提升】重难点精讲精练
专题17 化学反应原理
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。
【考点一】反应热、焓变
1、化学反应放热和吸热的原因
判断依据
放热反应
吸热反应
反应物总能量与生成物总能量的相对大小
反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量
反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量
与化学键的关系
生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量
生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量
ΔH的符号
ΔH<0(“-”号)
ΔH>0(“+”号)
反应过程图示
【注意】
①过程(包括物理过程、化学过程)与化学反应的区别,有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应。如水结成冰放热,但不属于放热反应。
②化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O在常温常压下即可进行。
2、记忆常见的放热反应和吸热反应
放热反应
吸热反应
常见反应
①可燃物的燃烧
②酸碱中和反应
③金属与酸的置换反应
④物质的缓慢氧化
⑤铝热反应
⑥大多数化合反应
①弱电解质的电离
②盐类的水解反应
③Ba(OH)2·8H2O与
NH4Cl的反应
④C和H2O(g)、C和CO2的反应
⑤大多数分解反应
3.书写热化学方程式注意事项
(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。
(2)注明物质状态:常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号、单位:ΔH应包括“+”或“-”、数值和单位(kJ·mol-1)。
(4)区别于普通方程式:一般不注“↑”“↓”以及“点燃”“加热”等。
(5)注意热化学方程式的化学计量数:热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,可以是整数,也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
(6)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外,还要注明名称。
4、反应焓变的计算
(1)计算方法
ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量
ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能
ΔH=正反应活化能-逆反应活化能
(2)注意事项
①利用键能计算反应热的关键,是弄清物质中化学键的数目,清楚中学阶段常见单质、化合物中所含共价键的种类和数目。
物质
(化学键)
CO2
(C===O)
CH4
(C—H)
P4
(P—P)
SiO2
(Si—O)
1 mol微粒所含键的物质的量
2
4
6
4
物质
(化学键)
石墨
(C—C)
金刚石
(C—C)
S8
(S—S)
Si
(Si—Si)
1 mol微粒所含键数的物质的量
1.5
2
8
2
②活化能与焓变的关系
a.催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变的大小及平衡转化率。
b.在无催化剂的情况,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能,ΔH=E1-E2,活化能大小影响反应速率。
c.起点、终点能量高低判断反应的ΔH,并且物质的能量越低,物质越稳定。
【考点二】化学反应速率及其影响因素
1.常用表示方法及计算
2.化学反应中各物质浓度、反应速率的计算模式——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列式计算。
例如:反应 mA + nBpC
t0 s/(mol·L-1) a b 0
转化/(mol·L-1) x
t1 s/(mol·L-1) a-x b-