版高考化学二轮复习五个解答题之2反应原理综合题Word版含答案Word下载.docx

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考查外界条件对速率和平衡的影响

③

考查反应速率大小比较、根据信息进行相关计算

解析：

（1）SiHCl3遇潮气时发烟生成（HSiO）2O等，结合原子守恒推知SiHCl3与水蒸气反应除生成（HSiO）2O外，还生成HCl，化学方程式为2SiHCl3＋3H2O===（HSiO）2O＋6HCl。

（2）将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×

3＋②可得：

4SiHCl3（g）===SiH4（g）＋3SiCl4（g），则有ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝3×

48kJ·

mol－1＋（－30kJ·

mol－1）＝114kJ·

（3）温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，曲线a达到平衡的时间短，则曲线a代表343K时SiHCl3的转化率变化，曲线b代表323K时SiHCl3的转化率变化。

①由题图可知，343K时反应的平衡转化率α＝22%。

设起始时SiHCl3（g）的浓度为1mol·

L－1，则有

起始浓度/mol·

L－1100

转化浓度/mol·

L－10.220.110.11

平衡浓度/mol·

L－10.780.110.11

则343K时该反应的平衡常数

K343K＝＝≈0.02。

②在343K时，要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移动；

要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。

答案：

（1）2SiHCl3＋3H2O===（HSiO）2O＋6HCl

（2）114　（3）①22　0.02　②及时移去产物　改进催化剂　提高反应物压强（浓度）　③大于　1.3

2．（2017·

全国卷Ⅰ）近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。

（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是________（填标号）。

A．氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以

B．氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸

C．0.10mol·

L－1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1

D．氢硫酸的还原性强于亚硫酸

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为______________________________________、_________________________，制得等量H2所需能量较少的是____________。

（3）H2S与CO2在高温下发生反应：

H2S（g）＋CO2（g）COS（g）＋H2O（g）。

在610K时，将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

①H2S的平衡转化率α1＝__________%，反应平衡常数K＝________。

②在620K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2______α1，该反应的ΔH______0。

（填“>

”“<

”或“＝”）

③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号）。

A．H2S　　　　　　　　　B．CO2

C．COSD．N2

考查酸性强弱的比较、弱电解质的电离平衡

考查应用盖斯定律书写热化学方程式、反应热大小的比较

考查平衡转化率、平衡常数的计算

考查温度对化学平衡的影响

考查浓度对化学平衡、转化率的影响

（1）根据较强酸制备较弱酸原理，氢硫酸不和NaHCO3反应，亚硫酸与NaHCO3反应，说明亚硫酸、碳酸、氢硫酸的酸性依次减弱，A项正确；

溶液的导电能力与离子总浓度有关，相同浓度下，氢硫酸溶液导电能力弱，说明氢硫酸的电离能力较弱，即电离出的氢离子浓度较小，B项正确；

相同浓度下，亚硫酸的pH较小，故它的酸性较强，C项正确；

酸性强弱与还原性无关，酸性强调酸电离出氢离子的难易，而还原性强调还原剂失电子的难易，D项错误。

（2）系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）都是吸热反应，从热化学方程式可以看出，系统（Ⅱ）制备1molH2需要消耗20kJ能量，而系统（Ⅰ）制备1molH2需要消耗286kJ能量，故系统（Ⅱ）消耗的能量较少。

（3）①用三段式法计算：

该反应是等气体分子数反应，平衡时n（H2O）＝0.02×

0.50mol＝0.01mol。

　　　　H2S（g）＋CO2（g）COS（g）＋H2O（g）

起始/mol0.40　　0.10　　　0　　　　0

转化/mol0.010.010.010.01

平衡/mol0.390.090.010.01

α（H2S）＝×

100%＝2.5%。

对于等气体分子数反应，可直接用物质的量替代浓度计算平衡常数：

K＝＝≈2.8×

10－3。

②总物质的量不变，H2O的物质的量分数增大，说明平衡向右移动，H2S的转化率增大。

即升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应。

③平衡之后，再充入H2S，则CO2的转化率增大，H2S的转化率减小，A项错误；

充入CO2，平衡向右移动，H2S的转化率增大，B项正确；

充入COS，平衡向左移动，H2S的转化率减小，C项错误；

充入N2，无论体积是否变化，对于气体分子数相等的反应，平衡不移动，H2S的转化率不变，D项错误。

（1）D　

（2）H2O（l）===H2（g）＋O2（g）ΔH＝＋286kJ·

H2S（g）===H2（g）＋S（s）　ΔH＝＋20kJ·

系统（Ⅱ）

（3）①2.5　2.8×

10－3　②>

　>

　③B

3.（2016·

全国卷Ⅲ）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。

（1）NaClO2的化学名称为________。

（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323K，NaClO2溶液浓度为5×

10－3mol·

L－1。

反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

离子

SO

NO

Cl－

c/（mol·

L－1）

8.35×

10－4

6.87×

10－6

1.5×

1.2×

10－5

3.4×

10－3

①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式________________________。

增加压强，NO的转化率________（填“提高”“不变”或“降低”）。

②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________（填“增大”“不变”或“减小”）。

③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率（填“大于”或“小于”）。

原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pe如图所示。

①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________（填“增大”“不变”或“减小”）。

②反应ClO＋2SO2SO＋Cl－的平衡常数K表达式为__________________。

（4）如果采用NaClO、Ca（ClO）2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。

①从化学平衡原理分析，Ca（ClO）2相比NaClO具有的优点是________________________________________________________________________。

②已知下列反应：

SO2（g）＋2OH－（aq）===SO（aq）＋H2O（l）　ΔH1

ClO－（aq）＋SO（aq）===SO（aq）＋Cl－（aq）　ΔH2

CaSO4（s）===Ca2＋（aq）＋SO（aq）　ΔH3

则反应SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq）的ΔH＝________。

考查化学用语规范

考查压强对转化率的影响

考查反应过程中离子浓度的变化

考查外界条件对反应速率的影响

考查根据图像分析气体的平衡分压对平衡常数的影响

考查平衡常数表达式的书写

第（4）问

考查外界条件对化学平衡的影响

（1）NaClO2中Cl元素的化合价为＋3，其化学名称为亚氯酸钠。

（2）①分析表中数据可知，NaClO2溶液脱硝过程中主要生成Cl－和NO，结合电子守恒和元素守恒写出离子方程式：

4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O。

该反应中只有NO是气体，增加压强，有利于NO的吸收，NO的转化率提高。

②由于吸收SO2和NO过程中生成H＋，溶液中c（H＋）不断增大，溶液的pH逐渐减小。

③由表中数据可知，相同时间内，c（SO）比c（NO）增加得多，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率，其原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同外，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。

（3）①由图可知，温度升高，SO2和NO的平衡分压pe对应的－lgpe逐渐减小，说明SO2和NO的平衡分压pe逐渐增大，则脱硫、脱硝反应逆向进行，平衡常数均减小。

②反应ClO＋2SO2SO＋Cl－的平衡常数K的表达式为K＝。

（4）①利用Ca（ClO）2替代NaClO2，形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率高。

②将题给三个热化学方程式分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅱ－Ⅲ可得：

SO2（g）＋Ca2＋（aq）＋ClO－（aq）＋2OH－（aq）===CaSO4（s）＋H2O（l）＋Cl－（aq），则有ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。

（1）亚氯酸钠　

（2）①4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O　提高　②减小　③大于

NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高　（3）①减小

②K＝　（4）①形成CaSO4沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高

②ΔH1＋ΔH2－ΔH3

化学反应原理综合题是高考必考题型，常与生产、生活、科技等紧密联系的物质为背景材料，把热化学、电化学及四大平衡知识融合在一起命制，题目设问较多，涉及内容也较多，多数题目含有图像或图表，导致思维转换角度较大，对考生思维能力的要求较高。

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。

　高考题点逐一研究——清盲点

化学反应原理综合题是高考的重点和难点，是考生主要失分点，要想顺利突破此点，需从两方面着手：

一要抓住两条知识主线：

一条是能量线，由此可串联化学反应的反应热和电化学知识；

另一条是平衡线，由此可串联化学平衡、电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。

特别注意平衡移动原理适用于所有的动态平衡，可以用平衡移动原理对四大平衡进行分析比较，以加深对平衡的特点、本质及平衡移动方向等的理解，还可以借助图表来直观理解平衡移动原理，达到一提一条线，一串串一片。

二要从反应热的计算、化学平衡状态的标志及平衡移动方向的判断、平衡转化率及平衡常数的相关计算、信息图像题的综合分析四个命题角度掌握解题技法，做到举一通百，万变不离其中。

命题点一　反应热的计算

（一）求反应热的几种方法　

1．从宏观角度分析计算

ΔH＝H1（生成物的总能量）－H2（反应物的总能量）

2．从微观角度分析计算

ΔH＝E1（反应物的键能总和）－E2（生成物的键能总和）

3．从活化能角度分析计算

ΔH＝E1（正反应的活化能）－E2（逆反应的活化能）

4．根据盖斯定律计算

（1）计算步骤

（2）计算方法

（二）化学反应中反应热的大小比较　

1．同一反应的比较

（1）反应物状态不同

例如：

S（g）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH1＜0

S（s）＋O2（g）===SO2（g）　ΔH2＜0

因为等量反应物S（g）比S（s）所具有的能量多，反应放出热量就多，所以ΔH1＜ΔH2。

（2）生成物状态不同

H2（g）＋O2（g）===H2O（g）　ΔH1＜0

H2（g）＋O2（g）===H2O（l）　ΔH2＜0

因为等量产物H2O（g）比H2O（l）所具有的能量多，反应放出热量少，所以ΔH1＞ΔH2。

（注意：

ΔH为负，放热越多，ΔH越小）

（3）化学计量数不同

H2（g）＋O2（g）===H2O（l）　ΔH1＜0

2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）　ΔH2＜0

有2ΔH1＝ΔH2且ΔH1＞ΔH2。

2．不同反应的比较

（1）根据反应物的本性比较

等物质的量的不同物质与同一种物质反应时，越活泼的物质反应放热越多。

H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）　ΔH1

H2（g）＋Br2（g）===2HBr（g）　ΔH2

因Cl2比Br2活泼，故ΔH1＜ΔH2。

（2）根据反应程度不同比较

C（s）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH1＜0

C（s）＋O2（g）===CO（g）　ΔH2＜0

反应间存在关系

，各步转化都是放热反应，第一个反应程度大，放热多，故ΔH1＜ΔH2。

[注意]　比较ΔH的大小时，要将其数值和前面的符号“＋”“－”看作一个整体进行比较，不能只比较数值的大小。

[对点训练]

1．（2017·

全国卷Ⅲ节选）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。

已知：

As（s）＋H2（g）＋2O2（g）===H3AsO4（s）　ΔH1

H2（g）＋O2（g）===H2O（l）　ΔH2

2As（s）＋O2（g）===As2O5（s）　ΔH3

则反应As2O5（s）＋3H2O（l）===2H3AsO4（s）的ΔH＝________。

将已知热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由①×

2－②×

3－③可得：

As2O5（s）＋3H2O（l）===2H3AsO4（s）　ΔH＝2ΔH1－3ΔH2－ΔH3。

2ΔH1－3ΔH2－ΔH3

2．化学反应的焓变既可以通过实验测定，也可以根据理论计算。

（1）一氧化碳还原氧化铁是工业炼铁的原理。

①Fe2O3（s）＋3CO（g）===2Fe（s）＋3CO2（g）

ΔH1＝－26.7kJ·

②3Fe2O3（s）＋CO（g）===2Fe3O4（s）＋CO2（g）

ΔH2＝－50.8kJ·

③Fe3O4（s）＋CO（g）===3FeO（s）＋CO2（g）

ΔH3＝－36.5kJ·

试写出CO气体还原固态FeO生成固态Fe和CO2气体的热化学方程式：

（2）请根据表中的数据计算ΔH1和ΔH2。

物质

石墨

H2

CO

CH4

燃烧热/（kJ·

mol－1）

393.5

285.8

283.0

890.3

化学键

H—H

C===O

H—O

C—H

E/（kJ·

436

799

1076

465

413

CO2（g）＋4H2（g）===CH4（g）＋2H2O（g）的ΔH1＝________kJ·

mol－1；

CH4（g）＋H2O（l）===3H2（g）＋CO（g）的ΔH2＝________kJ·

（1）根据盖斯定律，由（①×

3－②－③×

2）×

得FeO（s）＋CO（g）===Fe（s）＋CO2（g）　ΔH＝（ΔH1×

3－ΔH2－ΔH3×

≈＋7.3kJ·

（2）ΔH1＝2E（C===O）＋4E（H—H）－4E（C—H）－4E（H—O）＝（2×

799＋4×

436－4×

413－4×

465）kJ·

mol－1＝－170kJ·

根据燃烧热写出如下热化学方程式：

CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH3＝－890.3kJ·

H2（g）＋O2（g）===H2O（l）　ΔH4＝－285.8kJ·

CO（g）＋O2（g）===CO2（g）　ΔH5＝－283.0kJ·

根据盖斯定律可得ΔH2＝ΔH3－3ΔH4－ΔH5＝（－890.3＋3×

285.8＋283.0）kJ·

mol－1＝＋250.1kJ·

（1）FeO（s）＋CO（g）===Fe（s）＋CO2（g）

ΔH＝＋7.3kJ·

（2）－170　＋250.1

3．（2018·

贵阳摸底）氮及其化合物在生活及工业生产中有着重要应用。

请回答以下问题：

（1）如图是N2（g）、H2（g）与NH3（g）之间转化的能量关系图，则：

①N2（g）与H2（g）反应生成NH3（g）的热化学方程式为

②过程Ⅰ和过程Ⅱ的反应热________（填“相同”或“不同”），原因是_________

_______________________________________________________________。

③一定温度下，在容积为1L的密闭容器中充入1molN2（g）、3molH2（g），达到平衡时，混合气体的总量为2.8mol，则该条件下反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的平衡常数为________，H2的平衡转化率为_____________________________________________。

（2）用NH3可以消除氮氧化物的污染，已知：

反应Ⅰ：

4NH3（g）＋3O2（g）2N2（g）＋6H2O（g）

ΔH1＝akJ·

反应Ⅱ：

N2（g）＋O2（g）2NO（g）ΔH2＝bkJ·

反应Ⅲ：

4NH3（g）＋6NO（g）5N2（g）＋6H2O（g）

ΔH3＝ckJ·

则反应Ⅱ中的b＝________（用含a、c的代数式表示），反应Ⅲ中的ΔS________（填“＞”“＜”或“＝”）0。

（1）①由题图可确定N2（g）与H2（g）反应生成NH3（g）的热化学方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·

②反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，所以过程Ⅰ和过程Ⅱ的反应热相同。

③设该条件下反应达到平衡时，有xmolN2发生反应，根据三段式法得

　　　　　N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）

起始/mol130

转化/molx3x2x

平衡/mol1－x3－3x2x

由达到平衡时，混合气体的总量为2.8mol，可得（1－x）＋（3－3x）＋2x＝2.8，解得x＝0.6。

则平衡时c（N2）＝0.4mol·

L－1，c（H2）＝1.2mol·

L－1，c（NH3）＝1.2mol·

L－1，平衡常数K＝＝。

H2的平衡转化率为3×

0.6÷

3×

100%＝60%。

（2）根据盖斯定律，由（反应Ⅰ－反应Ⅲ）÷

3，得N2（g）＋O2（g）2NO（g）　ΔH2＝kJ·

反应Ⅲ中生成物气体的物质的量大于反应物气体的物质的量，所以反应Ⅲ是熵增反应，ΔS＞0。

（1）①N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－92kJ·

mol－1　②相同　反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关　③　60%

（2）　＞

4．（2018·

黄冈调研）中科院大连化学物理研究所的一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯，甲烷在催化作用下脱氢，在气相中经自由基偶联反应生成乙烯，如图所示。

氢气

甲烷

乙烯

1411.0

已知相关物质的燃烧热如上表，写出甲烷制备乙烯的热化学方程式________________________________________________________________________。

根据H2、CH4和C2H4的燃烧热数据可写出热化学方程式：

①H2（g）＋O2（g）

===H2O（l）　ΔH＝－285.8kJ·

mol－1，②CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－890.3kJ·

mol－1，③C2H4（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝－1411.0kJ·

mol－1，根据盖斯定律，由②×

2－③－①×

2得2CH4（g）C2H4（g）＋2H2（g）　ΔH＝＋202.0kJ·

2CH4（g）C2H4（g）＋2H2（g）　Δ