届高三化学二轮专题复习突破专题四化学反应原理题解题策略经典题汇.docx

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届高三化学二轮专题复习突破专题四化学反应原理题解题策略经典题汇

2020届高三化学二轮专题复习突破

——化学反应原理题解题策略、经典题汇

1、第一部分题型解读………………………………………………………………P2

2、第二部分解题方法………………………………………………………………P3

3、第三部分分项策略………………………………………………………………P4

4、第四部分经典题型……………………………………………………………P11

第一部分题型解读

化学反应原理综合题通常以元素化合物知识为载体，以工业生产为背景，综合考查学生对中学阶段所学习的基本化学反应原理的认识与理解。

该题考点涵盖氧化还原反应、离子反应、化学反应中的能量转化、热化学方程式的书写、盖斯定律及其应用、电化学原理及电极反应式的书写、化学反应速率的表示及其影响因素、化学平衡及其影响因素、关于化学平衡中的相关计算、水溶液中的离子平衡等知识，涉及知识点较多，覆盖面较广，对于学生的综合水平要求较高。

此类题目的综合性强，化学信息较多，常伴随着各类表格数据、图形辨析等，设问角度灵活多变，侧重考查考生接受、整合信息的能力、应用化学知识解决实际问题的能力。

因此此类题目在高考的得分率都不太高，如果学生能够熟练掌握此类题型的解题思路与方法技巧，那么就有可能在高考中“高人一等”。

此外，在应注意的是虽然此类题型涵盖的知识面较广，但是各小题的设问往往比较独立，与实验综合题和化工流程题不同，我们在复习时可以采取“分专题复习，逐个击破”的解题策略。

第二部分解题方法

1．审题——快速浏览，找出材料内容或新情景

（1）阅读题目背景材料、找出可能考查的化学反应原理。

（2）解读情景或材料，挖掘相应的知识内涵。

（3）明确知识考查背景，以及考查哪方面的化学反应原理。

2．析题——仔细审读，关注有效信息

（1）对于反应热类的试题：

找出已知反应方程式和目标反应方程式间的关系；运用盖斯定律计算目标反应的焓变。

（2）对于化学反应速率和化学平衡图像类试题：

明确纵横坐标的含义→理解起点、终点、拐点的意义→分析曲线的变化趋势。

（3）对于图表数据类试题：

分析数据→研究数据间的内在联系→找出数据的变化规律→挖掘数据的隐含意义。

（4）对于电化学类试题：

（5）对于电解质溶液类试题：

明确溶液中的物质类型及其可能存在的平衡类型，然后进行解答。

3．答题——认真细致，规范正确答题

（1）规范化学反应原理的语言描述。

（2）注意问题表达（因果、对比）、注意书写规范。

（3）明确答题要求，避免答非所问。

第三部分分项策略

一、化学能与热能相互转化、盖斯定律的应用

化学能与热能、电能的相互转化是高考的必考热点内容。

试题形式常与能量图像，电化学装置图为背景进行综合考查，一般难度中档。

近几年高考的命题角度主要有①根据能量图像判断焓变ΔH；②结合盖斯定律进行ΔH计算或书写热化学方程式；③通过能量图像进行辨析等。

题目设问往往涉及到热化学方程式的书写或者关于过程反应热的计算。

1、审题策略：

（1）利用盖斯定律确定热化学方程式或焓变ΔH时要做到：

①明确待求热化学方程中的反应物和生成物；②处理已知热化学方程式中的化学计量数和焓变；③叠加处理热化学方程式确定答案。

2、答题策略：

（1）对书写热化学方程式要注意

①注明状态；

②ΔH的符号与单位；

③ΔH与化学计量数的一致性。

（2）对物理量的填写要填准单位，千万不要漏掉单位。

3、题型示例：

例1：

【2019届全国卷III】Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：

CuCl2（s）=CuCl（s）+

Cl2（g）ΔH1=83kJ·mol-1

CuCl（s）+

O2（g）=CuO（s）+

Cl2（g）ΔH2=-20kJ·mol-1

CuO（s）+2HCl（g）=CuCl2（s）+H2O（g）ΔH3=-121kJ·mol-1

则4HCl（g）+O2（g）=2Cl2（g）+2H2O（g）的ΔH=_________kJ·mol-1。

【答案】﹣116

【解析】根据盖斯定律知，（反应I+反应II+反应III）×2得ΔH=（ΔH1+ΔH2+ΔH3）×2=-116kJ·mol-1；

例2：

【2019届全国卷I】水煤气变换[CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）]，我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用❉标注。

可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。

【答案】小于2.02COOH*+H*+H2O*

COOH*+2H*+OH*（或H2O*

H*+OH*）

【解析】根据水煤气变换[CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）]并结合水煤气变换的反应历程相对能量可知，CO（g）+H2O（g）的能量（-0.32eV）高于CO2（g）+H2（g）的能量（-0.83eV），故水煤气变换的ΔH小于0；活化能即反应物状态达到活化状态所需能量，根据变换历程的相对能量可知，最大差值为：

其最大能垒（活化能）E正=1.86-（-0.16）eV=2.02eV；该步骤的反应物为COOH*+H*+H2O*＝COOH*+2H*+OH*；因反应前后COOH*和1个H*未发生改变，也可以

表述成H2O*＝H*+OH*；

二、基于表格与图像的化学反应速率与化学平衡试题的综合判断

化学反应速率与化学平衡是高考必考的热点内容，试题的呈现形式常结合图表、图像考查考生的综合分析能力和解题能力，综合性较强，一般难度为高档。

近几年高考的命题角度主要有①外界条件对反应速率的影响、平衡移动的判断；②平衡状态的判定；③化学平衡常数的定义式、影响因素和含义的理解；④反应速率和平衡图像的综合分析等。

题目设问往往涉及到选择题、判断题，说理题等，尤其是说理题这几年都比较常见，但是也是学生丢分比较多的，主要原因是学生书写不够精准。

1．审题策略　

（1）对于图像分析要明确三步

①“一看”——看图像。

a.看面：

弄清纵、横坐标的含义。

b.看线：

弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。

c.看点：

弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。

d.看量的变化：

弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。

e.看要不要作辅助线：

如等温线、等压线等。

②“二想”——想规律。

看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。

③“三判断”——得结论。

通过对比分析，作出正确判断。

（2）对化学平衡状态的比较分析时要审清两个条件：

①恒温恒容；②恒温恒压。

2．答题策略

（1）在填写某些物理量时要注意单位。

（2）在解答说理题时注意题中要求，要“言而有据”、不要“答非所问”。

（3）在判断K变化时只考虑温度是否变化

（4）利用改变容器容积（p改变）判断平衡移动时，要注意体积变化的倍数与浓度变化的倍数的大小。

3、题型示例：

例：

【2017届全国I卷】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

=_______%，反应平衡常数K=________。

②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率

_____

，该反应的

H_____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．H2SB．CO2C．COSD．N2

【答案】②>>③B

【解析】②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02变为0.03，所以H2S的转化率增大。

α2>α1；根据题意可知：

升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：

升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H>0；③A．增大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S转化率降低，A错误；B．增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，B正确；C．COS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，C错误；D．N2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，D错误。

答案选B。

例：

在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p（CH4）·

（k为速率常数）。

在p（CH4）一定时，不同p（CO2）下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）从大到小的顺序为________________。

【答案】pc（CO2）、pb（CO2）、pa（CO2）

【解析】根据反应速率方程式可知在p（CH4）一定时，生成速率随p（CO2）的升高而降低，所以根据

图像可知pa（CO2）、pb（CO2）、pc（CO2）从大到小的顺序为pc（CO2）、pb（CO2）、pa（CO2）。

三、化学平衡常数及平衡转化率的计算

化学平衡常数及平衡转化率的计算是高考必考的热点内容，这几年考查时都超过2个空，尤其是2018年全国I卷题。

试题的呈现形式常结合图表、图像考查考生的综合分析能力和解题能力，综合性较强，一般难度为高档。

近几年高考的命题角度主要有①反应速率、平衡常数、转化率的相关计算；②平衡常数的应用；③反应速率和平衡图像的综合分析。

1．审题策略　

对于反应速率、平衡常数、转化率计算要明确三种量：

一是起始量（物质的量或浓度）二是变化量，三是平衡量；用变化量求反应速率和转化率，用平衡浓度求平衡常数。

2．答题策略

利用“三段式”计算v、α、K时，要特别注意用什么时量，用什么物理量计算，心中要清楚，如计算平衡常数K时，不能用平衡时的物质的量，而用平衡时的物质的量浓度代入。

3、题型示例：

例：

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

=_______%，反应平衡常数K=________。

【答案】①2.52.8×10–3

【解析】①H2S（g）+CO2（g）

COS（g）+H2O（g）

开始0.40mol0.10mol00

反应xxxx

平衡（0.40–x）mol（0.10–x）molxx

解得x=0.01mol，所以H2S的转化率是

由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数

；

例：

【2019届福建省质检】工业上用Cl2生产某些含氯有机物时产生HCl副产物，可用O2将其转化为Cl2，实现循环利用[O2（g）+4HCl（g）

2Cl2（g）+2H2O（g）]。

将1molO2和4molHCl充入某恒容密闭容器中，分别在T1和T2的温度下进行实验，测得容器内总压强（p）与反应时间（t）的变化关系如图所示。

求：

T2时，HCl的平衡转化率＝，反应的Kx＝（Kx为以物质的量分数表示的平衡常数）。

【答案】50%

【解析】O2（g）+4HCl（g）

2Cl2（g）+2H2O（g）

起始量/mol1400

变化量/molx4x2x2x

平衡量/mol1-x4-4x2x2x

由已知可以计算x值：

，因此转化率50%

物质的量分数

代入计算Kx：

四、化学能与热能相互转化

化学能与电能的相互转化是高考的必考热点内容。

试题形式常以电化学装置图为背景进行综合考查，一般难度中档。

近几年高考的命题角度主要有①结合背景材料或装置图示进行原电池原理、电解原理的问题分析；②书写一定背景下的电极反应式；③一定条件的电化学计算等。

1．审题策略　

（1）对电化学中的电极反应式的书写要做到：

①根据题意或装置图示明确“原电池”“电解池”或“电镀池”；

②明确电极；

③根据电极反应物和介质确定产物进而写出电极反应式。

（2）对电化学计算要利用各电极转移的电子数相等求未知量。

2．答题策略

（1）对电极反应式的书写要注意

①配平（原子守恒、电荷守恒、电子守恒）；

②产物粒子在介质中能存在；

③得、失电子要填准，得电子写（＋ne－），失电子写（－ne－）。

（2）对物理量的填写要填准单位，千万不要漏掉单位。

3、题型示例：

例：

【2019年全国卷III】在传统的电解氯化氢回

收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：

负极区发生的反应有____________________（写反应方程式）。

电路中转移1mol电子，需消耗氧气__________L（标准状况）。

【答案】Fe3++e−=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O5.6

【解析】电解过程中，负极区即阴极上发生的是得电子反应，元素化合价降低，属于还原反应，则图中左侧为负极反应，根据图示信息知电极反应为：

Fe3++e－＝Fe2+和4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O；电路中转移1mol电子，根据电子得失守恒可知需消耗氧气的物质的量是1mol÷4＝0.25mol，在标准状况下的体积为0.25m

ol×22.4L/mol＝5.6L。

五、水溶液中离子平衡试题的综合判断

水溶液中的离子平衡是高考的热点内容，试题呈现的形式多种多样，如表格形式、图像形式和实验形式。

题目难度往往较大，综合性较强，思维性较强。

往年高考（注2016年之前）的命题角度主要有①水溶液中水的电离程度判断；②水溶液的酸碱性；③酸碱反应过程中离子浓度的大小比较；④电离常数、水的离子积、水解常数、Ksp的关系及其计算；⑤某些溶液中离子浓度的大小比较；⑥pH曲线的理解与应用等。

1．审题策略

（1）对于溶液中水电离程度的判断时要做到：

①明确酸、碱溶液（抑制水电离）还是水解呈酸性或碱性的盐溶液（促进水电离）；

②酸、碱电离出的c（H＋）或c（OH－）越大，对水电离抑制越大；水解生成的c（H＋）或c（OH－）越大，对水电离促进越大。

（2）对同一溶液中不同粒子浓度比较时，要做到：

①明确单一溶液还是混合液；

②分析溶液中溶质粒子的电离和水解问题包括程度大小；

③分析溶液中粒子的来源途径；

④理解溶液中的两守恒（电离守恒和物料守恒）及应用。

（3）对于溶液中某些常数的应用要知道下列关系：

①KW＝c（H＋）·c（OH－），

②HAH＋＋A－的Ka＝

，

③A－＋H2OHA＋OH－的Kh＝

，

④Kh＝

，

⑤XY（s）＋Z－（aq）XZ（s）＋Y－（aq）的K＝

＝

。

2．答题策略

（1）在守恒式中要注意系数不能遗漏。

①在列电荷守恒式时，注意离子所带电荷的多少，不要简单地认为只是各离子浓度的相加，如2c（CO

）的系数“2”不可漏掉；

②在列物料守恒式时，离子浓度系数不能漏写或颠倒。

如Na2S溶液中的物料守恒式中，“2”表示c（Na＋）是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。

（2）在比较溶液中某些离子大小时①不要忽略水的微弱电离，②不能违背电荷守恒和物料守恒，如氨水溶液与盐酸混合液中不能出现c（NH

）＞c（Cl－）＞

c（H＋）＞c（OH－）。

（3）对酸式盐、酸及其盐、碱及其盐的溶液分析时要注意分析电离程度和水解程度的大小。

（4）对水溶液的平衡常数计算时要做到①写准表达式；②根据题意寻找表达式中各粒子浓度。

3、题型示例：

近三年来，此类题型基本上出现在选择题上，没有再出现在化学反应原理的综合题，即使有采用水溶液中的离子平衡作为背景的，也是考察化学平衡，基本不涉及离子浓度。

例：

相同温度下等浓度的NH4NO3和NH4NO2两份溶液，测得NH4NO2溶液中c（NH

）较小，试分析原因：

________________________。

0.1mol·L－1NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________，常温下NO

水解反应的平衡常数Kh＝________mol·L－1（保留两位有效数字）。

（已知HNO2的电离常数Ka＝7.1×10－4mol·L－1，NH3·H2O的电离常数Kb＝1.7×10－5mol·L－1）。

【答案】NO

水解呈碱性，使NH

的水解平衡向水解方向移动，促进水解　c（NO

）＞c（NH

）＞c（H＋）＞c（OH－）　1.4×10－11（2分）

【解析】Ka＝7.1×10－4＞Kb＝1.7×10－5⇒NH

的水解程度大于NO

的水解程度⇒c（H＋）＞c（OH－）。

第四部分经典题汇

1、【2019届全国I卷】

水煤气变换[CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。

回答下列问题：

（1）Shibata曾做过下列实验：

①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO（s），氧化钴部分被还原为金属钴Co（s），平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。

②在同一温度下用CO还原CoO（s），平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。

根据上述实验结果判断，还原CoO（s）为Co（s）的倾向是CO_________H2（填“大于”或“小于”）。

（2）721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO（g）和H2O（g）混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________（填标号）。

A．＜0.25B．0.25C．0.25~0.50D．0.50E．＞0.50

（3）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用❉标注。

可知水煤气变换的ΔH________0（填“大于”“等于”或“小于”），该历程中最大能垒（活化能）E正=_________eV，写出该步骤的化学方程式_______________________。

（4）Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系（如下图所示），催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的

和

相等、

和

相等。

计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率

（a）=___________kPa·min−1。

467℃时

和

随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。

489℃时

和

随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。

2、【2019届全国Ⅱ卷】

环戊二烯（

）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。

回答下列问题：

（1）已知：

（g）

（g）+H2（g）ΔH1=100.3kJ·mol−1①

H2（g）+I2（g）

2HI（g）ΔH2=−11.0kJ·mol−1②

对于反应：

（g）+I2（g）

（g）+2HI（g）③ΔH3=___________kJ·mol−1。

（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（

）在刚性容器内发生反应③，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_________，该反应的平衡常数Kp=_________Pa。

达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有__________（填标号）。

A．通入惰性气体B．提高温度

C．增加环戊烯浓度D．增加碘浓度

（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。

不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________（填标号）。

A．T1＞T2

B．a点的反应速率小于c点的反应速率

C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

D．b点时二聚体的浓度为0.45mol·L−1

（4）环戊二烯可用于制备二茂铁（Fe（C5H5）2，结构简式为

），后者广泛应用于航天、化工等领域中。

二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液（DMF为惰性有机溶剂）。

该电解池的阳极为____________，总反应为__________________。

电解制备需要在无水条件下进行，原因为_________________________。

3、【2018新课标Ⅰ卷】

采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。

回答下列问题：

（1）1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为___________。

（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5（g）分解反应：

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。

体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O5（g）完全分解）：

t/min

0

40

80

160

260

1300

1700

∞

p/kPa

35.8

40.3

42.5

45.9

49.2

61.2

62.3

63.1

①已知：

2N2O5（g）

2N2O4（g）+O2（g）ΔH1=−4.4kJ·mol−1

2NO2（g）

N2O4（g）ΔH2=−55.3kJ·mol−1

则反应N2O5（g）=2NO2（g）+

O2（g）的ΔH=_______kJ·mol−1。

②研究表明，N2O5（g）分解的反应速率v=2×10−3×

（kPa·min−1）。

t=62min时，测得体系中

=2.9kPa，则此时的

=________kPa，v=_______kPa·min−1。

③若提高反应温度至35℃，则N2O5（g）完全分解后体系压强p∞（35℃）____63.1kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。

④25℃时N2O4（g）

2NO2（g）反应的平衡常数Kp=_______kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

（3）对于反应2N2O5（g）→4NO2（g）+O2（g），R.A.Ogg提出如下反应历程：

第一步N2O5

NO3+NO2快速平衡

第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反应

第三步NO+NO3→2NO2快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。

下列表述正确的是__________（填标号）。

A．v（第一步的逆反应）>v（第二步反应）

B．反应的中间产物只有NO3

C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效

D．第三步反应活化能较高

4、【2017届全国Ⅲ卷】

砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2