内容正文:
压轴题13 化学反应原理综合题
命题预测
本专题考查类型主要涉及化学反应原理综合题是高考必考题型,题目通常结合图像、表格、数据等信息,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,主要考查盖斯定律的应用、化学反应速率和化学平衡分析、化学平衡常数的表达与计算、反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用、电化学等命题点,在近几年考题中,主要以“多因素影响”考查出现,要求考生具有较强的综合分析判断能力,信息量大,难度较高。
预计2024年后命题的情境通常为化工生产中的实际反应,然后对此反应从不同角度进行设问来达到覆盖化学反应原理考查点的目的,各小题之间有一定的独立性。
高频考法
(1)热化学方程式与盖斯定律
(2)反应速率和化学平衡
(3)电化学等
一、利用盖斯定律计算反应热
将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式,反应热也作相应的加减运算。 流程如下:
二、转化率、产率等计算与变化判断
1.三段式突破平衡的有关计算
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
a b 0 0
mx nx px qx
a-mx b-nx px qx
(1)vA=。
(2)转化率αA=×100%。
(3)K=。
(4)生成物的产率:实际产量占理论产量的百分数。一般来说,转化率越高,原料利用率越高,产率越高。
产率=×100%。
(5)混合物中某组分的百分含量=×100%。
2.平衡移动与转化率的关系
在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)+bB(g)cC(g),达到平衡后,改变下列条件,分析转化率的变化情况:
(1)再通入b mol B,α(A)增大,α(B)减小。
(2)再通入a mol A、b mol B,若a+b>c,α(A)增大、α(B)增大;若a+b=c,α(A)不变、α(B)不变;若a+b<c,α(A)减小、α(B)减小。
三、化学平衡常数(K)及Kp的计算
1.化学平衡常数表达式的书写
(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如:
CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)。
Cr2O(aq)+H2O(l)2CrO(aq)+2H+(aq) K=。
但在非水溶液中,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数表达式中。如:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) K=。
(2)有气体参与的反应,用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。
如:2A(g)+B(s)C(g)。若达到平衡时,n(A)=n1、n(C)=n2,密闭体系的压强为p,则Kp==。
(3)化学平衡常数的计算规则
①同一可逆反应中,K正·K逆=1。
②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍,则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′=Kn或K′=。
③几个可逆反应方程式相加,得总方程式,则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积;两方程式相减所得反应的平衡常数为两个平衡常数之比。
④水溶液中进行的反应,必须拆成离子方程式再计算平衡常数。
2.化学平衡常数与温度的关系
热效应
温度变化
K的变化
热效应
温度变化
K的变化
放热
反应
升温
减小
吸热
反应
升温
增大
降温
增大
降温
减小
四、综合图像分析方法
(1)审题:审明各物质的状态(有无固体、液体),明确气体分子数的变化(变大、变小、不变),正反应吸热还是放热。
(2)析题——找准解题的突破口
看图像
(3)解题——掌握分析的方法
①三步分析法:一看反应速率增大还是减小;二看v(正)、v(逆)的相对大小;三看化学平衡移动的方向。
②先拐先平数值大:在含量(转化率)时间曲线中,先出现拐点的反应则先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
③定一议二:当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。
④想规律做判断:联想化学反应速率、化学平衡移动规律,将图表与原理结合,对照得出结论。
01 考查盖斯定律、反应速率和化学平衡
1.(2024·湖南长沙·一模)丙烷的价格低廉且产量大,而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值,因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
直接脱氢
反应①:
反应②:
计算氧化丙烷脱氢反应③:的 。
(2)已知下列键能数据,结合反应①数据,计算的键能是 。
化学键