内容正文:
大题04 化学反应原理综合题
本题型往往取材于能源、环境问题、化工生产等情景。题目围绕一个主题,以“拼盘”的形式呈现,每个小题有一定的相对独立性,将热化学、化学反应速率、电化学及三大平衡知识融合在一起进行考查;且题目中结合图象、表格、数据、装置等信息,考查学生的阅读、读图、分析归纳能力,增加试题的难度。考点主要涉及盖斯定律与热化学方程式、化学反应速率的计算及其影响因素、平衡常数计算及其影响因素、化学平衡移动及其影响因素、电极反应方程式书写等。预测2024年高考将以填空、读图、作图、计算等形式呈现,以实际情景(场景)为背景,体现核心素养的要求,预计对单一因素影响的考查已经越来越少了,主要以“多因素影响”出现,考查考生的综合分析判断能力。
常设考向一 热化学方程式书写及有关ΔH的计算
1.(2023·全国·统考高考真题)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
则的 。
2.(2023·全国·统考高考真题)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:
①
②
反应③的 ,平衡常数 (用表示)。
1.热化学方程式的书写方法
2.根据盖斯定律进行计算
(1)计算步骤
(2)ΔH与书写方式的关系
①正逆反应的△H、K的关系:△H正+△H逆=0,K正·K逆=1
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.常用关系式
热化学方程式
焓变之间的关系
aA===B ΔH1
A===B ΔH2
ΔH2=ΔH1或ΔH1=aΔH2
aA===B ΔH1
B===aA ΔH2
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
4.ΔH的三种计算式
(1)ΔH=生成物总能量-反应物总能量=H(生成物)-H(反应物)
(2)ΔH=反应物总键能之和-生成物总键能之和
①常见分子:根据成键原则画出结构式即可判断
分子式
Cl2
O2
N2
H2O
H2O2
CO2
结构式
Cl-Cl
O=O
N≡N
H-O-H
H-O-O-H
O=C=O
分子式
HCN
NH3
CH4
C2H4
C2H6
N2H4
结构式
H-C≡N
②信息分子:根据分子结构示意图数共价键个数
物质
硫化磷
雄黄(As4S4)
P4O10
S8单质
N4分子
P4O6
结构
键数
12个P-S键
2个P=S键
2个As-As键
8个S-As键
4个P=O键
12个P-O键
8个S-S键
6个N-N键
12个P-O键
③特殊物质:选修物质结构内容
物质/mol
白磷
金刚石
晶体硅
SiO2
石墨
结构
键数/mol
6
2
2
4
1.5
(3)ΔH=E1-E2,E1为正反应的活化能,E2为逆反应的活化能
1.(2024·陕西·模拟预测)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或来生产甲醇燃料。
已知:反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ: ;
反应Ⅲ: 。
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的 。
(2)若已知反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数分别为、,则反应Ⅲ的平衡常数 (用、表示)。
2.(2024·四川巴中·一模)研究的综合利用、实现资源化,生产高能燃料和高附加值化学品,有利于实现碳资源的有效循环。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
反应Ⅱ中, (用含和的式子表示),该反应在 下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
3.(2024·安徽滁州·一模)晶体硅主要用于微电子技术。工业上将粗硅经以下两步反应制备高纯硅:
i.
ii.
回答下列问题:
(1)已知:。
写出还原生成的热化学方程式为 。
4.(2024·江苏南通·一模)二氧化碳的综合利用具有重要意义。
(1)工业上以和为原料可以制取合成气(和)。
①已知的燃烧热分别为,则反应的 。
5.(2024·河北·一模)CO2-CH4干气重整反应制合成气(H2、CO)是CO2资源化利用的重要研究方向。其反应主要包括:
反应I
反应Ⅱ
(1)已知 H2(g)、CO(g