2023届高三化学二轮复习专题——化学反应原理课件

化学反应原理综合题探究 化学反应原理综合题型解决方案 一.化学反应原理综合题型命题特点： 试题常以“脱硫、脱硝、减少二氧化碳排放、水煤气制备和新材料制备、合成氨的新工艺研究”等为 命题材料,通过图像变化展示化学反应机理和化学平衡等,反映化学新技术和新方法的应用。 高考考向: 高考化学的所有命题素材都离不开以下情境 1.日常生活情境根据功能划分为食物营养、合成药物、常见材料和能量转化设备。 2.生产环保情境从物质来源的方式或工业目的可以分为自然资源利用、生产条件优化、废物回收利用 和毒害物质 处理。 3.学术探索情境为公开刊物上的最新化学学科前沿成果。学术探索情境包括最新合成方法、新颖功能 物质和新型催化技术。 4.最新合成方法是指对于已经可以制备的化合物采用新方法或新技术进行合成，对应的物质多数是有机物， 其基本特征是绿色、经济、高选择性，而且更加高效和环境友好。 5.新颖功能物质,主要是指新型复合材料或新型催化剂的结构，该情境主要考查物质结构与性质。 6.对于某些已经工业化的化学反应，采用新型的催化技术可提高转化效率、降低生产成本，主要考查 推理反应过程的能量变化、判断反应历程和机理以及反应的转化率等。 二.化学反应原理综合题型的研究方向和知识基础： 三.化学反应原理综合题型的能力要求： 四.化学反应原理综合题型的考点分解及解决方法 考点1.化学反应的能量变化——反应热（ΔH）方向 （1）盖斯定律的应用 +247.4 【例1】. （2021广东八省）温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。 I.CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应： 反应①CH4(g) + CO2(g)⇌2CO(g)+2H2 (g) ΔH1 反应②CO2 (g)+ H2 (g)⇌CO(g) + H2O(g) ΔH2= +41.2 kJ·mol-1 反应③CH4 (g)+ O2(g)⇌CO(g) + 2H2(g) ΔH3 = -35.6 kJ·mol-1 (1)已知： O 2(g)+H2(g)= H2O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1，则ΔH1 =______ kJ·mol-1。 （2）化学键键能和反应热 【例2】甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下： 已知反应①中的相关的化学键键能数据如下： 由此计算△H1=　　　kJ．mol﹣1 （1）键的类型、键的数目 （2）键能的大小 键能的方向（断吸或成放） （3）根据总能大小定方向，总能差值算热值 -99 特别注意： 一些晶体（1mol)中化学键的类型及数目： Si晶体：2molSi-Si SiO2: 4molSi-O 金刚石：2molC-C 石墨： 1.5molC-C CO2: 2mol C=O CO: 1mol C=O P4： 6molP-P 断键吸收能量 = 1076kJ．mol﹣1 + 2×436kJ．mol﹣1= 1948kJ．mol﹣1 成键放出能量 = 343kJ．mol﹣1 + 3×413kJ．mol﹣1+ 465kJ．mol﹣1 = 2047kJ．mol﹣1 总的热效应为放热，数值 = 2047- 1948 = 99 （3）反应能垒、活化能与反应热 【例3】[2019卷1]我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用 ●标注。 可知水煤气变换的ΔH 0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_____eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。 小于 2.02 COOH● + H● + H2O● = COOH● + 2H● + OH● 始 终 N N H2N NH2 Mo N N Mo HN NH Mo 2(H3N-Mo) 2NH3 b a c d e E/kJ.mol-1 历程 【变式】有研究发现Mo做催化剂合成氨的历程如图所示： 反应N2（g）+ 3H2(g) = 2NH3(g)的最大能垒为 kJ.mol-1；反应热ΔH= kJ.mol-1 b [(b-a)-(c-d-e)] 【变式】（2021深圳一模） ＋41 考点2：催化剂的催化作用 【例】某研究小组探究催化剂对CO、NO转