1、热点题型突破二 化学反应原理综合题题型一、热化学、化学反应速率与三大平衡相结合的综合体核 心 考点突 破 必备知识 熟练解答该类题目的关键主要有以下几点：(1)灵活应用盖斯定律准确计算反应热，规范书写热化学方程式。(2)深切理解外界因素对化学反应速率、化学平衡的影响规律，并能和图象、图表有机地结合在一起。(3)熟练利用电离平衡，水解平衡以及物料守恒和电荷守恒比较溶液中离子浓度的大小。(4)准确处理数据，正确计算平衡常数、转化率以及百分含量等。核 心 考点 突 破 典例导引(2015江苏高考)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量
2、。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g)H200.9 kJmol1NO(g)12O2(g)=NO2(g)H58.2 kJmol1SO2(g)O3(g)=SO3(g)O2(g)H241.6 kJmol1核 心 考点 突 破(1)反应 3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的 H_kJmol1。(2)室温下，固定进入反应器的 NO、SO2 的物质的量，改变加入O3 的物质的量，反应一段时间后体系中 n(NO)、n(NO2)和 n(SO2)随反应前 n(O3)n(NO)的变化见下图。核 心 考点 突 破 当 n(O3)n(NO)1 时，反
3、应后 NO2 的物质的量减少，其原因是_。增加 n(O3)，O3 氧化 SO2 的反应几乎不受影响，其可能原因是_。(3)当用 CaSO3 水悬浮液吸收经 O3 预处理的烟气时，清液(pH 约为8)中SO 23 将NO2 转 化 为NO2，其 离 子 方 程 式 为_。核 心 考点 突 破(4)CaSO3 水悬浮液中加入 Na2SO4 溶液，达到平衡后溶液中c(SO23)_用 c(SO24)、Ksp(CaSO3)和 Ksp(CaSO4)表示；CaSO3 水悬浮液中加入 Na2SO4 溶液能提高 NO2 的吸收速率，其主要原因是_。核 心 考点 突 破 解析：(1)应用盖斯定律进行解答。(2)O
4、3 的氧化性很强，O3 能将 NO2 氧化为更高价的氮氧化物。O3 能氧化 SO2，而增加 n(O3)时 O3 氧化 SO2 的反应几乎不受影响，则“几乎不受影响”的原因是 SO2 与 O3 的反应速率慢。(3)NO2 转化为 NO2，是 NO2 发生了还原反应，则 SO23 发生氧化反应；pH8 的溶液呈碱性。在此基础上，应用书写氧化还原反应型离子方程式的规则，可写出 SO23 与 NO2 反应的离子方程式。核 心 考点 突 破(4)CaSO3 水悬浮液中加入 Na2SO4 溶液以后的体系中存在两个沉淀溶解平衡：CaSO3(s)Ca2(aq)SO23(aq)Ksp(CaSO3)c(Ca2)c
5、(SO23)；CaSO4(s)Ca2(aq)SO24(aq)Ksp(CaSO4)c(Ca2)c(SO24)；则 c(SO23)Ksp（CaSO3）Ksp（CaSO4）c(SO24)。核 心 考点 突 破 CaSO3水悬浮液吸收 NO2的实质是 SO23 与 NO2发生氧化还原反应。CaSO3 水悬浮液中加入 Na2SO4 溶液以后，发生反应：Ca2(aq)SO24(aq)CaSO4(s)，促使沉淀溶解平衡 CaSO3(s)Ca2(aq)SO23(aq)向右移动，SO23 的浓度增大，加快了 SO23 与 NO2的反应速率。核 心 考点 突 破 答案：(1)317.3(2)O3将NO2氧化为更高
6、价氮氧化物(或生成了N2O5)SO2与O3的反应速率慢(3)SO23 2NO22OH=SO24 2NO2 H2O(4)Ksp（CaSO3）Ksp（CaSO4）c(SO24)CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO 23的浓度增大，加快SO 23与NO2的反应速率核 心 考点 突 破 思维建模解答热化学、化学反应速率与三大平衡相结合的综合题务必要“三读”：核 心 考点 突 破 类题强化1(2015青岛一模)工业常用燃料与水蒸气反应制备 H2 和 CO，再用 H2 和 CO 合成甲醇。(1)制取 H2 和 CO 通常采用：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.4 kJmol1，下列判断正
7、确的是_。a该反应的反应物总能量小于生成物总能量核 心 考点 突 破 b标准状况下，上述反应生成 1 L H2 气体时吸收 131.4 kJ 的热量c若 CO(g)H2(g)C(s)H2O(1)HQ kJmol1，则 Q131.4d若 C(s)CO2(g)2CO(g)H1；CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)H2；则：H1 H2131.4kJmol1核 心 考点 突 破(2)甲烷与水蒸气反应也可以生成 H2 和 CO，该反应为 CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)已知在某温度下 2 L 的密闭绝热容器中充入 2.00 mol 甲烷和 1.00 mol 水蒸气，测得的数据如下表
8、：核 心 考点 突 破 根据表中数据计算：0 2 min 内H2的 平 均 反 应 速 率 为_达平衡时，CH4 的转化率为_。在上述平衡体系中再充入 2.00 mol 甲烷和 1.00 mol 水蒸气，达到新平衡时 H2 的体积分数与原平衡相比_(填“变大”“变小”或“不变”)，可判断该反应达到新平衡状态的标志有_(填字母)。aCO 的含量保持不变b容器中 c(CH4)与 c(CO)相等c容器中混合气体的密度保持不变d3v 正(CH4)v 逆(H2)核 心 考点 突 破 解析：(1)a.反应是吸热反应，依据能量守恒分析判断，生成物能量总和大于反应物能量总和，故 a 正确；b.标准状况下，上述
9、反应生成 1 mol H2 气体时吸收 131.4 kJ 的热量，故 b 错误；c、若 CO(g)H2(g)C(s)H2O(l)HQ kJmol1，则 Q131.4，故c 错误；d。根据盖斯定律，若 C(s)CO2(g)2CO(g)H1；CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)H2 则：H1H2131.4 kJmol1，故 d 正确。核 心 考点 突 破(2)02 min 内 H2 的平均反应速率为：0.72 mol2 L2 min0.18 molL1min1。4 min 时，参加反应的甲烷为 2 mol1.6 mol0.4 mol，生成氢气为 0.4 mol31.2 mol，达到平衡，此
10、时甲烷的转化率为0.4 mol2 mol 100%20%；在上述平衡体系中再充入 2.00 mol 甲烷和 1.00 mol 水蒸气，压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时 H2 的体积分数与原平衡相比变小。核 心 考点 突 破 aCO 的含量保持不变，反应达到平衡；b容器中 c(CH4)与 c(CO)相等，不一定平衡；c容器中混合气体的密度一直不变，不是平衡状态的标志；d3v 正(CH4)v 逆(H2)，反应达到平衡。答案：(1)ad(2)0.18 molL1min1 20%变小 ad题型二、氧化还原反应与电化学相结合综合题核 心 考点突 破 必备知识 原电池电极反应式的书写：(1)如
11、果题目给定的是图示装置，先分析正、负极和溶液中的电解质离子，再根据正、负极反应规律和离子放电规律书写电极反应式，由两电极反应式相加得总反应方程式。核 心 考点 突 破(2)如果题目给定的是总反应方程式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应方程式减去已写出的电极反应式，即得结果。(3)对于二次电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。核 心 考点 突 破 典例导引(2014江苏高考)硫化氢的转化是资源利用和
12、环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(1)将烧碱吸收 H2S 后的溶液加入如下图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S22e=S(n1)SS2=S2n核 心 考点 突 破 写出电解时阴极的电极反应式：_电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成：_。(2)将 H2S 和空气的混合气体通入 FeCl3、FeCl2、CuCl2 的混合溶液中反应回收 S，其物质转化如下图所示。核 心 考点 突 破 在图示的转化中，化合价不变的元素是_。反应当中有 1 mol H2S 转化为硫单质时，保持溶液中 Fe3的物质的量不变，需消耗 O2 的物质的量
13、为_。在温度一定和不加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅 拌。欲 使 生 成 的 硫 单 质 中 不 含 CuS，可 采 取 的 措 施 有_。核 心 考点 突 破(3)H2S 在高温下分解生成硫蒸气和 H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如下图所示，H2S 在高温下分解反应的化学方程式为_核 心 考点 突 破 解析：(1)在阴极电解质溶液中是 NaOH，同时图中显示产生了 H2，因此阴极发生的电极反应为：2H2O2e=H22OH；加入 H2SO4 后，H与 S2n 反应生成 S 和 H2S。(2)根据图示可知，整个过程中2 价的 S 与 0 价的 S 之间相互
14、转化，还存在 Fe2与 Fe3之间的相互转化；根据电子守恒和化学反应方程式知，1 mol H2S转化为单质 S 转移 2 mol 电子，而 1 mol O2 转移 4 mol 电子，因此需消耗 O2 0.5 mol；根据图示，可增大空气的量，使 S2完全转化为S，使其没有机会和 Cu2结合生成 CuS。(3)根据图示可知，反应达到平衡过程中，生成的一种产物的物质的量是另一种产物的 2 倍，再结合原子守恒，可知另一种产物为 S2。核 心 考点 突 破 答案：(1)2H2O2e=H22OHS2n 2H=(n1)SH2S(2)Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)0.5 mol 提高混合气体中空气的比例(3
15、)2H2S2H2S2核 心 考点 突 破 思维建模解答氧化还原反应与电化学相结合综合题的思维流程如下：(1)阅读题目获取信息，抓住元素化合价的变化，分析氧化还原反应。(2)准确判断装置是原电池或电解池，结合发生的反应确定电极的名称。(3)根据电化学原理及装置所处的环境，书写电极反应式，分析电解液变化。(4)按题目的具体要求，准确计算，规范解答。核 心 考点 突 破 类题强化2(2015济宁一模)氮、硫、氯及其化合物是中学化学重要的组成部分。核 心 考点 突 破(1)氨气燃料电池使用的电解质溶液是 KOH 溶液，电池反应为4NH3 3O2=2N2 6H2O。该 电 池 负 极 的 电 极 反 应
16、 式 为_用该电池进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼，以 CuSO4 溶液为电解质溶液，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能bCu2的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)c溶液中 Cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au 等金属e若阳极质量减少 64 g，则转移电子数为 2NA 个核 心 考点 突 破 (2)将 SO2 通入到 BaCl2 溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：所得悬浊液 操作白色沉淀 加试剂A观察现象并判断试剂A的化学式为：_，实验表明，加入试剂 A 后，白色沉淀未见溶解，产
17、生该白色沉淀的离子方程式是_利用如图 1 所示电化学装置吸收工业尾气中 SO2，阴极上生成 Cu。写出装置中阳极的电极反应式：_核 心 考点 突 破 (3)自来水厂用 ClO2 处理后的水中，要求 ClO2 的浓度在 0.10.8 mgL1 之间。碘量法可以检测水中 ClO2 的浓度，步骤如下：.取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝；.加入一定量的 Na2S2O3 溶液，发生反应 2S2O23 I2=S4O26 2I；.加硫酸调节水样 pH 至 13。操作时，不同 pH 环境中粒子种类如图 2 所示，请回答：核 心 考点 突 破 确定操作完全
18、反应的现象是_。在操作过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是_。核 心 考点 突 破 解析：(1)电池反应为 4NH33O2=2N26H2O。该电池负极是氨气失电子生成氮气，负极的电极反应式为 2NH36OH6e=N26H2O，电解精炼铜时利用了电解原理，a.电能转化为化学能，也有少量转化为热能，错误；b.电解精炼时粗铜做阳极，发生氧化反应，精铜做阴极，阴极上发生还原反应，阳极是铝、锌失电子发生氧化反应，溶液中铜离子在阴极得到电子发生还原反应，溶液中铜离子浓度减小，错误；c.电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，在阴极上得电子，溶液中 Cu2向阴极移动，错误；d.粗铜中的不活泼金属不能失电子，以
19、阳极泥的形式沉积在阳极附近，利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au 等金属，正确；e.若阳极质量减少 64 g，铝、锌也失电子发生氧化反应，电子转移不是 0.2 mol，错误。核 心 考点 突 破(2)实现固体和液体的分离可以采用过滤的方法，将 SO2 通入到 BaCl2 溶液中，出现的白色浑浊可能是硫酸钡还可能是亚硫酸钡，硫酸钡和盐酸不反应，但是亚硫酸钡可以和盐酸反应，可以用盐酸来鉴别沉淀成分，实验表明，加入试剂 A 后，白色沉淀未见溶解，产生该白色沉淀的离子方程式是 2SO22Ba2O22H2O=2BaSO44H。电解池中吸收工业尾气中 SO2，阴极上生成 Cu，阳极是二氧化硫失电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应为 SO22H2O2e=4HSO24。核 心 考点 突 破(3)加入一定量 Na2S2O3 溶液，发生反应 2S2O23 I2=S4O262I，使 I2 还原为 I，故蓝色会消失。由图示表明，pH 至 13时，ClO2 将 I氧化成 I2，离子方程式为 ClO2 4I4H=Cl2I22H2O。答案：(1)2NH36e6OH=N26H2O d(2)HCl 2SO22Ba2O22H2O=2BaSO44H SO22H2O2e=4HSO24(3)蓝色消失，半分钟内不变色 ClO2 4I4H=Cl2I22H2O。
