高考化学总复习7化学反应原理综合题专题.docx

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高考化学总复习7化学反应原理综合题专题

第十讲化学反应原理综合题专题

一、2011年广东高考考试说明

5．化学反应与能量

（1）了解氧化还应反应的本质是电子转移。

了解常见的氧化还应反应。

掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。

（新增）

（2）了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。

（3）了解化学能与热能的相互转化。

了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。

（4）了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。

（5）了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。

了解化学在解决能源危机中的重要作用。

（6）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

了解常见化学电源的种类及其工作原理。

（7）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

6．化学反应速率和化学平衡

（1）了解化学反应速率的概念，反应速率的定量表示方法，

（2）了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

（3）了解化学反应的可逆性。

（4）了解化学平衡建立的过程。

理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常熟进行简单的计算。

（5）理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。

（6）了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

7．电解质溶液

（1）了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。

（2）了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性。

（3）了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。

（4）了解水的电离、离子积常数。

（5）了解溶液pH的定义。

了解测定溶液pH的方法，能进行简单pH的简单计算。

（6）了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素以及盐类水解的应用。

（7）了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。

了解常见离子的检验方法。

（8）了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。

8．以上各部分知识的综合应用。

二、高考回顾

（2010广东理综卷）31．（16分）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。

（1）请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：

B2H6+6H2O=2H3BO3+________。

（2）在其他条件相同时，反应H3BO3+3CH3OH

B（OCH3）3+3H2O中，H3BO3的转化率（

）在不同温度下随反应时间（t）的变化见图12，由此图可得出：

①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______

②该反应的

_____0（填“<”、“=”或“>”）.

（3）H3BO3溶液中存在如下反应：

H3BO3（aq）+H2O（l）

[B（O

H）4]-（aq）+H+（aq）已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡（H+）=2.0×10-5mol·L-1，c平衡（H3BO3）≈c起始（H3BO3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K（H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字）

（2009广东卷）

20.（10分）甲酸甲酯水解反应方程式为：

某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。

反应体系中各组分的起始量如下表：

甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：

（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：

请计算15~20min范围内甲酸甲酯的减少量为mol，甲酸甲酯的平均反应速率

为mol·min-1（不要求写出计算过程）。

（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：

。

（3）上述反应的平衡常数表达式为：

，则该反应在温度T1下的K值为。

（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

（2008广东卷）24.科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。

曾有实验报道：

在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。

进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h）:

T/K

303

313

323

353

NH3生成量/（10-6mol）

4.8

5.9

6.0

2.0

相应的热化学方程式如下：

N2（g）+3H2O（l）2NH3（g）+

O2（g）ΔH=+765.2kJ·mol-1

回答下列问题：

（1）请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。

请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：

。

（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g）2NH3（g）。

设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2（g）和1.60molH2（g）,反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为

。

计算：

①该条件下N2的平衡转化率；

②该条件下反应2NH3（g）N2（g）+3H2（g）的平衡常数。

（2007年高考广东化学卷．25）（10分）黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。

（1）将0.050molSO2（g）和0.030molO2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO3）＝0.040mol/L。

计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。

（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有（填字母）

（A）升高温度（B）降低温度（C）增大压强

（D）减小压强（E）加入催化剂（G）移出氧气

（3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为__________________________________。

（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。

酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是__________________________________________________。

（2007年高考广东化学卷．26）（12分）羟基磷灰石[Ca5（PO4）3OH]是一种重要的生物无机材料，其常用的制备方法有两种：

方法A：

用浓氨水分别调Ca（NO3）2和（NH4）2HPO4溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将（NH4）2HPO4溶液缓慢滴入Ca（NO3）2溶液中。

方法B：

剧烈搅拌下，将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca（OH）2悬浊液中。

3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示（图中纵坐标是钙离子浓度的对数），回答下列问题：

（1）完成方法A和方法B中制备Ca5（PO4）3OH的化学反应方程式：

①5Ca（NO3）2＋3（NH4）2HPO4＋4NH3·H2O＝Ca5（PO4）3OH↓＋__________＋_________

②5Ca（OH）2＋3H3PO4＝_________________________________________

（2）与方法A相比，方法B的优点是__________________________________________。

（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是________________________________________。

（4）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是______________________（填化学式）。

（5）糖黏附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿。

结合化学平衡移动原理，分析其原因________________________________。

广东高考考点归纳

近四年广东高考常考点所涉及的知识点归纳对比表

常考点

2007

2008

2009

2010

化学平衡

平衡常数与转化率计算；平衡移动的影响因素

平衡常数与转化率计算；平衡移动的影响因素；催化剂在生产中的重大作用

平衡常数与转化率计算；平衡移动的影响因素；反应体系中反应速率和反应限度的内在联系

平衡常数计算；平衡移动的影响因素；反应体系中反应速率和反应限度的内在联系

盐的水解

防止Fe3＋水解的方法

硅酸钠与氯化铵互相促进水解

Fe3＋易水解

Al3＋与CO32－互相促进水解

补充：

氧化还原方程式的配平

（1）配平依据：

在氧化还原反应中，得失电子总数相等或化合价升降总数相等。

（2）配平步骤：

“一标、二找、三定、四配、五查”，即标好价，找变化，定总数，配系数、再检查。

”

①确定氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物的化合价

②用观察法找出元素化合价的变化值

③用化合价升降总数相等的原则确定化学计量数。

④调整计量数，用观察法确定化合价无变化的物质的计量数，同时将单线改成等号。

⑤检查核实各元素原子个数在反应前后是否相等。

对于用离子方程式表示的氧化还原方程式还必须核对反应前后离子的总电荷数是否相等。

（3）配平技法

①奇数配偶法：

如S＋C＋KNO3——CO2＋N2＋K2S，反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数，而生成物中三种元素的原子数均为偶数，故可将KNO3乘以2，然后观察法配平得1，3，2，3，1，1。

此法适于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。

②逆向配平法：

即先确定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的化学计量数。

例如：

H2O

由于S的化合价既升又降，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的计量数为1，然后再确定S的化学计量数为3。

此类方法适宜于一种元素的化合价既升高又降低的氧化还原反应，即歧化反应。

③零价法：

配平依据是还原剂中各元素化合价升高总数等于氧化剂中各元素化合价降低总数，此法适宜于还原剂中两种元素价态难以确定但均属于升高的氧化还原反应。

例如：

Fe3P＋HNO3——Fe（NO3）3＋NO＋H3PO4＋H2O，因Fe3P中价数不好确定，而把Fe、P皆看成零价。

在相应的生成物中Fe为＋3价，P为＋5价，所以价态升高总数为3×3＋5＝14，而降低的价态为3，最小公倍数为42，故Fe3P的计量数为3，HNO3作氧化剂部分计量数为14，然后用观察法配平得到：

3，41，9，14，3，16。

④1-n法（不用标价态的配平法）

本法往往用于多元素且有氧元素时氧化还原反应方程式的配平，但不能普遍适用。

其法是先把有氧元素的较复杂反应物的计量数设为1，较简单的设为n。

然后，a.丢掉氧，用观察法来调整其它项的计量数。

b.再由a得的系数根据氧原子数相等列出方程求出n值，c.将n值代入有n的各计量数，再调整配平。

例如：

KI＋KIO3＋H2S——I2＋K2SO4＋H2O设KIO3的化学计量数为1，KI的化学计量数为n。

a.nKI＋1KIO3＋

H2S——

I2＋

K2SO4＋

H2O

b.列方程（根据氧原子数相等）

3＝

×4＋

解之n＝

c.代入n值：

KI＋KIO3＋

H2S——

I2＋

K2SO4＋

H2O

将分数调整为整数得1，5，3，3，3，3。

有时也可以把没氧的复杂项定为1，如配平

1Na2Sx＋nNaClO＋（2x－2）NaOH——xNa2SO4＋nNaCl＋

H2O

据氧原子相等列方程：

n＋2x－2＝4x＋x－1解之n＝3x＋1

将n值代入得：

1，（3x＋1），2（x－1），x，（3x＋1），（x－1）

＋2

＋4

＋3

＋7

⑤有机配平法：

配平时先假定H、O的化合价分别为＋1，－2，C的化合价要根据有机物的分子式定出其平均化合价（分子中各元素化合价的代数和为零），其它配平步骤同化合价升降法。

如KMnO4＋H2SO4＋H2C2O4——CO2＋MnSO4＋K2SO4＋H2O的计量数为2，3，5，10，2，1，8。

【注意】氧化还原反应的配平重点注意以下几点：

1．“集合原子”应做到优先配平。

2．先拆后合的拆项配平法中，需要拆的项是那些在反应中化合价既升高又降低（既作氧化剂又作还原剂）的物质。

3．整体配平法中，选择把哪几个化合价升降过程“捆绑”作为一个过程是关键，选择时一定要把在反应中存在固定物质的量之比的升降过程进行“捆绑”，不存在固定物质的量之比的升降过程就不能进行“捆绑”。

如S+KNO3+C——K2S+CO2+N2

4．.离子反应配平：

关键在于能否充分利用“电荷守恒”

5．缺项配平：

注意两点：

★如果是化学后应方程式其缺项一般为：

水、酸、碱。

如果是离子反应方程式其缺项般为：

水、H+、OH-。

★在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如（H2O、H+）或（H2O、OH-），还应考虑离子共存的问题如：

Cu2++FeS2+囗____——Cu2S+SO42-+Fe2++囗____

可有两种选择：

（14、5、12H2O、7、3、5、24H+）或（14、5、24OH-、7、3、5、12H2O）后一种配平由于OH-与Cu2+不能共存所以不正确。

三、2011年各地级市一、二模相关试题

1、（2011广州二模）31．（16分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。

（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应_________。

（填字母）

A．所需的活化能很高B．吸收的能量很多

（2）在不同温度下，反应N2（g）＋O2（g）

2NO（g）的平衡常数K如下表：

温度/℃

1538

1760

2404

平衡常数K

0.86×10－4

2.6×10－4

64×10－4

①该反应的△H0。

（填“>”、“=”或“<”）

②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。

1538℃时，N2的转化率随时间变化如右图所示，请补充完成1760℃、2404℃时N2的转化率随时间变化的示意图。

（3）2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6molN2和2.6molO2，计算反应

N2（g）＋O2（g）

2NO（g）达到平衡时NO的浓度。

（此温度下不考虑O2与NO的反应。

计算结果保留两位有效数字）

重温本题的评分细则，领会规范书写的重要性！

31．（16分）

（1）A（2分）

（2）①>（3分）

②（4分）

评分说明：

①画对一条给2分，画对两条给4分。

②没有标注温度或标注错误，得0分。

③曲线起始阶段的斜率、平衡时纵坐标的相对高低只要有一处错误，得0分。

④曲线不平滑或画成折线，不扣分。

（讲评时严格要求）

（3）设NO的平衡浓度为x

N2（g）＋O2（g）

2NO（g）

起始时各物质浓度/mol·L－1：

2.62.60

平衡时各物质浓度/mol·L－12.6－x/22.6－x/2x（2分）

评分说明：

①计算过程清楚即可，格式不严格限制。

②分数分布：

运用未知数正确表达出平衡时各物质的浓度（或物质的量）得2分；运用平衡常数正确列出具体计算式得2分；计算式求解正确得2分；最终结论正确得1分。

③其他扣分点：

从计算式或计算结果发现直接将物质的量代入平衡常数表达式的，5分全扣（由于本题容器体积为1L，只要不是明显的概念错误，物质的量向物质的量浓度的换算视作可以省略）；最终结论的单位、有效数字错误，合扣1分。

2、（2011湛江一模）31．（16分）水是组成生命体的重要化学物质，有关水的反应及应用有很多。

（1）在下列反应中，水仅做氧化剂的是（填字母）；D反应在某条件下是可逆反应，则其平衡常数K的表达式为K=

A．Cl2＋H2O＝HCl＋HClOB．2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑

C．CaH2＋2H2O＝Ca（OH）2＋2H2↑D．3Fe＋4H2O高温Fe3O4＋4H2

（2）水分子自身作用会发生自偶电离生成阴、阳两种离子（都是10e－），液氨也会发生自偶电离，则液氨发生自偶电离的方程式是　　　　　　　　　　　　。

（3）“神舟七号”飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池，H2、O2和KOH的水溶液可形成氢氧燃料电池，负极的电极反应为。

当氢氧燃料电池工作产生1.8L（水的密度按1g/cm3算）液态水时，共产生的能量约为2.85×104kJ，则表示氢氧燃料电池反应的热化学方程式为___________________________。

（4）在进行胃部透视时，病人服用“钡餐”的主成分是硫酸钡。

在25℃时，1L水中约能溶解2.4×10-3g硫酸钡，则25℃时硫酸钡的

______________；

3、（2011湛江二模）

31.（16分）一定温度下在体积为5L的密闭容器中发生可逆反应。

（Ⅰ）若某可逆反应的化学平衡常数表达式为：

（1）写出该反应的化学方程式：

；

（2）能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是（填选项编号）。

A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

B.υ正（H2O）＝υ逆（H2）

C.容器中气体的密度不随时间而变化

D.容器中总的物质的量不随时间而变化

E.消耗nmolH2的同时消耗nmolCO

（Ⅱ）若该密闭容器中加入的是2molFe（s）与1molH2O（g），t1秒时，H2的物质的量为0.20mol，到第t2秒时恰好达到平衡，此时H2的物质的量为0.35mol。

（1）t1~t2这段时间内的化学反应速率v（H2）=。

（2）若继续加入2molFe（s），则平衡移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），继续通入1molH2O（g）再次达到平衡后，H2的物质的量为mol。

（3）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如右图。

t1时改变了某种条件，改变的条件可能是

、。

（填写2项）

4、（2011深圳一模）31．氟和氟盐是化工原料。

由于氟气性质活泼，很晚才制取出来。

（1）不能通过电解纯净的液态HF获得F2，其原因是_________；但电解液态KHF2时，两极分别得到F2和H2，写出阳极上HF2—放电产生气体的电极反应式______________。

（2）利用化学反应也能制取氟。

请配平下列化学方程式：

____K2MnF6+____SbF5—____KSbF6+____MnF3+____F2↑；其中还原产物是________。

（3）某温度下测得浓度均为0.10mol/L的KF和HF混合液的PH=4，近似计算HF的电离平衡常数Ka（写出计算过程）。

（4）一定浓度的HF和Al2（SO4）3混合液中，铝的各种微粒含量f随PH的分布曲线如图示。

用NaOH使混合液的PH从5调整到7，写出有关反应的离子方程式：

_____________________________。

5、（2011深圳二模）31．（16分）日本核泄漏中最危险的是131I，它能引发甲状腺癌。

但127I却是人体必需的。

（1）下列有关碘的描述中，正确的是。

A．I、I、I、I是四种相同的核素

B．已知131I的半衰期很短，所以浓度极低时不会对公众健康构成危害

C．127I可阻隔甲状腺吸收放射性131I。

碘盐含127I为30mg·kg-1，成人一次摄入碘盐约3kg才有预防效果。

所以，日用碘盐对预防碘辐射起不到有效作用

D．碘片含127I为100mg/片，一片能阻断90%放射性碘在甲状腺内沉积，按医嘱服用碘片可防止131I的辐射

（2）碘盐（含KIO3）含碘量可用下列方法来测定：

IO3-＋5I-＋6H+=3I2＋3H2O；I2＋2S2O32-=2I-＋S4O62-

取ag碘盐于锥形瓶中，用适量水溶解，再加入过量的KI溶液并用硫酸酸化，用bmol·L-1Na2S2O3溶液滴定I2，滴定终点时用去cmLNa2S2O3溶液，则该盐中碘的质量分数为（用a、b、c表示）。

（3）碘不易溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成含碘离子（aq表示水合状态）

I2（aq）+I-（aq）

I3-（aq）……①

I2（aq）+2I-（aq）

I42-（aq）……②

则反应②的平衡常数表达式，K=。

I2的起始浓度均为0.1mol·L-1，不同起始浓度KI溶液中，达到平衡时含碘离子的物质的量分数如下表：

KI起始浓度/mol·L-1

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

I3-%

88.98

88.04

85.28

82.26

79.23

I42-%

4.38

8.67

12.60

16.21

19.53

根据表中数据，可得出的两条结论是、。

6、（2011肇庆一模）31．（16分）请回答下列化学平衡的有关问题：

（1）现代工业将煤汽化，既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放，又可以扩大水煤气的用途。

①已知：

2C（s）+O2（g）＝2CO（g）；ΔH1,2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）；ΔH2。

则反应C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）；ΔH＝。

（用含ΔH1、ΔH2的代数式表示）

②CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）；ΔH3。

现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。

a.该反应的ΔH30（选填“＜”、“＞”或“=”，下同），K1K2。

b.将容器d中的平衡状态转变到容器c中的平衡状态，可采取的措施有。

（2）某燃料电池以熔融态K2CO3为电解质，一极通入CO，另一极通入空气和CO2的混合气体。

已知该燃料电池正极反应为2CO2+O2+4e-=2CO32—；则其负极的电极反应式为

。

（3）煤汽化后的煤渣可提炼重金属。

右图为某温度下，Fe（OH）3（s）、Mg（OH）2（s）分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液的pH，金属阳离子浓度变化情况。

据图分析：

该温度下，溶度积常数的关系为：

Ksp[Fe（OH）3]____Ksp[Mg（OH）2]

（填：

>、=、<）；如果在新生成的Mg（OH）2浊液中滴入足量的Fe3+，振荡后，白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀，原因是。

7、（2011肇庆二模）31．（16分）二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的清洁、高效能源。

（1）合成二甲醚反应一：

3H2（g）+3CO（g）

CH3OCH3（g）+CO2（g）ΔH＝-247kJ/mol

一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是。

A．低温高压B．加催化剂C．体积不变充入N2D．增加CO浓度E．分离出二甲醚

（2）合成二甲醚反应二：

2CH3OH（g）

CH3OCH3（g）+H2O（g）。

在某温度下，在1L密闭容器中加入CH3OH，反应