内容正文:
整体感知—“化学反应原理”大题的
考法研究(学生自主研习)
[品考题考法]
1.(2023·全国甲卷)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①3O2 (g)===2O3(g) K1 ΔH1=285 kJ·mol-1
②2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(l) K2 ΔH2=-329 kJ·mol-1
反应③CH4(g)+O3(g)===CH3OH(l)+O2(g)的ΔH3=_____kJ·mol-1,平衡常数K3=_____(用K1、K2表示)。
(2)电喷雾电离等方法得到的M+(Fe+、Co+、Ni+等)与O3反应可得MO+。MO+与CH4反应能高选择性地生成甲醇。分别在300 K和310 K下(其他反应条件相同)进行反应MO++CH4===M++CH3OH,结果如下图所示。图中300 K的曲线是________(填“a”或“b”)。300 K、60 s时MO+的转化率为________________(列出算式)。
(3)MO+分别与CH4、CD4反应,体系的能量随反应进程的变化如图所示(两者历程相似,图中以CH4示例)。
(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则MO+与CD4反应的能量变化应为图中曲线______(填“c”或“d”)。
(ⅲ)MO+与CH2D2反应,氘代甲醇的产量CH2DOD______CHD2OH(填“>”“=”或“<”)。若MO+与CHD3反应,生成的氘代甲醇有______种。
[析考点盲点]
第1题考情分析
考查点及命题意图 失分点及错因分析
第(1)题:反应热、化学平衡常数计算 本小题得分率较高
错因:个别考生因理解不清盖斯定律的原理而出错
第(2)题:通过曲线判断、转化率的计算,考查学生的计算推理能力,以及对信息的获取与加工能力 本小题得分率较低
错因:①学生不能获取有用的解题信息。
②学生计算能力差,无法计算正确结果,说明平时对计算的训练不到位
第(3)题:通过识图回答反应历程中的相关问题 本小题得分率较低
错因:考生因不能正确识图而不能提取有用信息答题
第2题考情分析
考查点及命题意图 失分点及错因分析
第(1)题第①问:化学方程式的书写 本空得分率较高
错因:一些考生不能利用守恒思想进行配平
第(1)题第②问:通过反应历程能量图示分析,考查考生识图能力及运用知识的能力 本空得分率为70%
错因:有的同学不能正确分析反应机理,进行焓变计算
第(1)题第③问:通过路线设计及方程式的书写,考查考生的系统思维 本小题得分率为45%
错因:不能理解转化过程的价类关系,动手能力差
第(2)题第①问:借助选项判断,考查学生运用知识在陌生情境中解决实际问题的能力 本小题得分率较高
错因:迁移运用能力差,不能把勒夏特列原理应用到液相平衡
第(2)题第②③问:通过计算,考查考生归纳与论证能力 本小题得分率为10%
错因:识图能力差,不能灵活运用三段式解题
续表
[明规律学法]
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.备考策略和解题思维
(1)备考策略
先根据符号表征的意义(反应物、反应条件和生成物)调控反应方向(焓变、熵变)和限度(平衡常数K),再从反应机理理解影响速率的微观因素(浓度、温度、催化剂等),最后从能量转化角度实现对反应的控制(化学能、热能与电能的互相转化)。
(2)解题思维
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。
本课结束
答案:(1)-307 (2)b ×100%
(3)(ⅰ)Ⅰ (ⅱ)c (ⅲ)< 2
2.(2022·广东等级考)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
(1)催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应同时生成无污染气体。
①完成化学方程式:(NH4)2Cr2O7Cr2O3+________+________。
②Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图1,X(g)→Y(g)过程的焓变为______________(列式表示)。
③Cr2O3可用于NH3的催化氧化。设计从NH