内容正文:
【第一部分】
专题十四 化学反应原理综合题型
【考情预测】该综合题主要考查热化学、化学反应速率和化学平衡等主干理论知识,主要命题点有盖斯定律的应用、反应速率和化学平衡的分析、化学平衡常数的表达式书写与计算、反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等,试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。试题一般以与生产、生活紧密联系的物质为背景材料命制组合题,各小题之间又有一定的独立性。主要考查学生的信息处理能力、学科内综合分析能力,应用反应原理解决生产实际中的具体问题,体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。在近几年的相关考题中,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,考查学生的综合分析判断能力。以实际情景(场景)为背景,更能体现核心素养的要求。而在实际生产过程中,影响因素是多元化、多方位和多层次的。
【复习目标】
1、了解焓变与反应热的含义,会利用键能计算焓变。
2、了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
3.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关焓变的计算。
4、掌握速率、平衡图像的分析方法及类型,了解速率常数、平衡常数的关系。
5.掌握实际工业生产中的陌生图像的分析方法。
6.掌握电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡的应用,掌握化学平衡常数的计算。
7.掌握电离常数、水解常数、溶度积常数的相关计算。
8、理解影响电离平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡的因素。
9、理解电离常数、水解常数、溶度积常数的概念及影响因素。
【专题知识体系构建】
【核心精讲】
一、热化学方程式的书写及反应热计算
1.焓变的计算
2.热化学方程式书写易出现的错误
(1)未标明反应物或生成物的状态而造成错误。
(2)反应热的符号使用不正确,即吸热反应未标出“+”号,放热反应未标出“-”号,从而导致错误。
(3)漏写ΔH的单位,或者将ΔH的单位写为kJ,从而造成错误。
(4)反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。
(5)对燃烧热的概念理解不到位,忽略其标准是1 mol 可燃物而造成错误。
(6)对中和反应反应热理解不准确。
①强酸与强碱中和反应的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,若用弱酸代替强酸(或用弱碱代替强碱),因电离吸热,放出的热量减少。
②若用浓硫酸(或NaOH固体)作反应物,放出热量增多。
③若是稀硫酸和Ba(OH)2反应,生成1 mol H2O(l)时所释放的热量会比57.3 kJ多,原因是H+与OH-结合成1 mol H2O(l)的同时,Ba2+和SO结合成BaSO4沉淀也会放热。
【提醒】 对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。
如:①S(单斜,s)+O2(g) = SO2(g) ΔH1=-297.16 kJ·mol-1
②S(正交,s)+O2(g) = SO2(g) ΔH2=-296.83 kJ·mol-1
③S(单斜,s) = S(正交,s) ΔH3=-0.33 kJ·mol-1
3.盖斯定律
【应用建模】
【应用口诀】 同加异减成比例,观察消去做标记
(1)ΔH与盖斯定律
利用盖斯定律求热化学方程式中的焓变ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。
(2)盖斯定律的答题模板——叠加法
步骤1 “倒”
为了将方程式相加得到目标方程式,可将部分方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但符号相反。这样就不用再做减法运算了,实践证明,方程式相减时往往容易出错。
步骤2 “乘”
为了将方程式相加得到目标方程式,可将方程式乘以某个倍数,反应热也要乘以相应倍数。
步骤3 “加”
上面的两个步骤做好了,只要将方程式相加即可得目标方程式,反应热也要相加。
【热化学反应方程式书写步骤】
4.注意事项
【知识点对点】
(1)【2022·全国甲卷节选】 金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4,再进一步还原得到钛。回答下列问题:
TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接氯化:
TiO2(s)+2Cl2(g) = TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=+172 kJ·mol-1,Kp1=1.0×10-2
(ⅱ)碳氯化:
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) = TiCl4(g)+2CO(g) ΔH2=-51 kJ·mol-1,Kp2=1.2×1012 Pa
①反应2C(s)+O2(g) = 2CO(g)的ΔH为 kJ·mol-1,Kp= Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化,其原因是 。
(2)(2022·福建卷) 异丙醇(C3H8O)可由生物质转化得到,催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯