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新教材适用2024版高考化学二轮总复习第2部分新高考五大题型突破题型突破1化学反应原理综合题突破点1化学能与热能电能的相互转化课件
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这是一份新教材适用2024版高考化学二轮总复习第2部分新高考五大题型突破题型突破1化学反应原理综合题突破点1化学能与热能电能的相互转化课件，共58页。PPT课件主要包含了真题分点·研析，知能分点·突破，能力分点·提升，高考真题整体赏析，＋128，02MPa，＋H2O，ΔH2－ΔH1，H2g＋，－200x＋y等内容，欢迎下载使用。
题型突破一 化学反应原理综合题
1.考查能力：对题干信息进行理解与辨析，结合所学基本原理和基础知识进行分析与推测、归纳与论证、探究与创新等，解决生产生活、科技创新、环境保护等方面的实际问题。2.试题考查：热化学方程式的正误判断及盖斯定律的应用，对陌生的图像、图表的辨识、分析与应用，应用影响化学平衡移动的因素，分析最佳反应条件，并进行有关化学反应速率、化学平衡常数、反应物转化率或产物产率等方面的计算、比较、分析与解释，电化学中电极反应式的书写及相关计算与分析。
多以化工生产中的实际工业反应为素材，以生产生活、环境保护、学术探索及化学史料等情境为载体。
题型1 以有机反应为载体考查化学反应原理
回答下列问题：(2)图示历程包含_____个基元反应，其中速率最慢的是第_____个。(3)C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为___、_____。
在反应过程中，断裂和形成的化学键
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是_____(填标号)。a．升高温度b．增大压强c．加入催化剂
(6)由反应历程可知，该反应为吸热反应，升温，反应正向进行，提高了平衡转化率，反应速率也加快，a符合题意；由化学方程式可知，该反应为正向体积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率，b不符合题意；加入催化剂，平衡不移动，不能提高平衡转化率，c不符合题意．
题型2 以无机反应为载体考查化学反应原理 2. (2022·湖南选考)2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 ml H2O(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气：
①下列说法正确的是________；A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡D．将炭块粉碎，可加快反应速率②反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 ml。此时，整个体系________(填“吸收”或“放出”)热量______kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝_________________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
(2)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：
②再生塔中产生CO2的离子方程式为__________________________ _____________；③利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极反应式为____________________________________________________________。
2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O、AgCl＋e－===Ag＋Cl－
确;将炭块粉碎可以增大其与H2O(g)的接触面积,因此可加快反应速率,D说法正确;综上所述,相关说法正确的是BD。②反应平衡时, H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5 ml，水的平衡量也是0.5 ml，由于CO的物质的量为0.1 ml，则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为 0.2 ml，生成0.2 ml CO2时消耗了0.2 ml CO，故在反应Ⅰ实际生成了0.3 ml CO。根据相关反应的热化学方程式可知，生成0.3 ml CO要吸收热量39.42 kJ，生成0.2 ml CO2要放出热量8.22 kJ，因此整个体系吸收热39.42 kJ－8.22 kJ＝31.2 kJ；由H原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5 ml，CO的物质的量为0.1 ml，CO2的物质的量为0.2 ml，
突破点1 化学能与热能、电能的相互转化
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H＋仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：(命题角度：焓变与盖斯定律)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝______________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。【解析】 根据盖斯定律，反应Ⅱ－反应Ⅰ＝水气变换反应，故水气变换反应的焓变ΔH＝ΔH2－ΔH1。
2. (2022·河北选考)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 ml H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________ ______________________________________________。
3.(命题角度：等效平衡与焓变的计算) (2022·山东选考)利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：
已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行，故H2压强近似等于总压。
回答下列问题：以5.0×10－3ml BL或BD为初始原料，在493 K、3.0×103 kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热x kJ；以BD为原料，体系从环境吸热y kJ。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493 K,3.0×103 kPa)＝__________________ kJ· ml－1。
【解析】 依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10－3ml的BL为原料，达到平衡时放出x kJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收y kJ热量的能量，二者能量差值为(x＋y)kJ，则1 ml时二者能量差值为200(x＋y)kJ，反应Ⅰ为放热反应，因此焓变ΔH＝－200(x＋y) kJ· ml－1。
命题角度2 电化学4. (2022·河北选考)(1)氢氧燃料电池中氢气在_____(填“正”或“负”)极发生反应。(2)在允许O2－自由迁移的固体电解质燃料电池中,CnH2n＋2放电的电极反应式为___________________________________________________。
CnH2n＋2－(6n＋2)e－＋(3n＋1)O2－===nCO2＋(n＋1)H2O
【解析】 (1)燃料电池中的燃料在负极发生氧化反应，因此，氢氧燃料电池中氢气在负极发生反应。(2)在允许O2－自由迁移的固体电解质燃料电池中，CnH2n＋2在负极发生氧化反应生成CO2和H2O，电极反应式为CnH2n＋2－(6n＋2)e－＋(3n＋1)O2－===nCO2＋(n＋1)H2O。
5. (2023·湖南选考)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：
已知：金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8 ℃；
“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40～45 ℃的原因是__________________________________________，阴极的电极反应式为______________________。
保证Ga为液体，便于纯Ga流出
Ga3＋＋3e－===Ga
【解析】 电解池温度控制在40～45 ℃可以保证Ga为液体，便于纯Ga流出；粗Ga在阳极失去电子，阴极得到Ga，电极反应式为Ga3＋＋3e－===Ga。
〔思维建模〕1．化学反应热计算模型
2．电极反应式书写的思维模型
知能分点1 书写热化学方程式的“五环节”
知能分点2 有机化合物的电化学合成1.电化学合成技术是用电子代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，在温和条件下制备高附加值的有机化合物产品，分为直接有机电合成和间接有机电合成两种类型。(1)直接有机电合成：有机合成反应直接在电解池的两电极通过氧化反应、还原反应完成。(2)间接有机电合成：有机化合物的氧化反应(或还原反应)，仍采用氧化剂(或还原剂)，用传统的化学方法进行，但氧化剂(或还原剂)在反应后以电化学方法(电解氧化或电解还原)再生后反复使用。
2.电化学合成有机化合物应用示例
命题角度1 热化学方程式与焓变计算1. (2023·河北唐山三模)金属有机骨架化合物(MOFs)能高效选择性吸附NO2和N2O4，遇水后将氮氧化合物转化为HNO3，此过程在相同条件下存在如下平衡：
ΔH1×2－ΔH2×2＋ΔH3
2. (2023·河北邯郸二模)(1)已知CH4与H2的燃烧热分别为890 kJ·ml－1,286 kJ· ml－1，H2O(l)===H2O(g) ΔH＝44 kJ· ml－1，写出H2(g)与CO2(g)反应生成CH4(g)和H2O(g)的热化学方程式__________________________________ ________________________。
ΔH＝－166 kJ· ml－1
①该反应的ΔH_____(填“>”或“<”)0。②图中压强(p)由大到小的顺序是_____________。
(1)1 ml N2分子中π键数目为_____NA，合成氨反应的热化学方程式为____________________________________________________。(2)对总反应速率影响较大的步骤的化学方程式为________________ __________。
命题角度2 电化学4. (2023·河北邯郸二模)科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。
(1)系统工作时，a极为_____极，b极区的电极反应式为__________ ________________________________。(2)系统工作时b极区有少量固体析出，可能的原因是_________________________________________________________________________________________。
5. (2023·河北唐山三模)电化学方法脱硝是将尾气脱硝反应设计成燃料电池，其原理如图。
该电池在使用过程中石墨b电极上生成氧化物M，则石墨a电极上的电极反应方程式为_______________________________。
题型突破一 化学反应原理综合题
1.考查能力：对题干信息进行理解与辨析，结合所学基本原理和基础知识进行分析与推测、归纳与论证、探究与创新等，解决生产生活、科技创新、环境保护等方面的实际问题。2.试题考查：热化学方程式的正误判断及盖斯定律的应用，对陌生的图像、图表的辨识、分析与应用，应用影响化学平衡移动的因素，分析最佳反应条件，并进行有关化学反应速率、化学平衡常数、反应物转化率或产物产率等方面的计算、比较、分析与解释，电化学中电极反应式的书写及相关计算与分析。
多以化工生产中的实际工业反应为素材，以生产生活、环境保护、学术探索及化学史料等情境为载体。
题型1 以有机反应为载体考查化学反应原理
回答下列问题：(2)图示历程包含_____个基元反应，其中速率最慢的是第_____个。(3)C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为___、_____。
在反应过程中，断裂和形成的化学键
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是_____(填标号)。a．升高温度b．增大压强c．加入催化剂
(6)由反应历程可知，该反应为吸热反应，升温，反应正向进行，提高了平衡转化率，反应速率也加快，a符合题意；由化学方程式可知，该反应为正向体积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率，b不符合题意；加入催化剂，平衡不移动，不能提高平衡转化率，c不符合题意．
题型2 以无机反应为载体考查化学反应原理 2. (2022·湖南选考)2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1 ml H2O(g)，起始压强为0.2 MPa时，发生下列反应生成水煤气：
①下列说法正确的是________；A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡D．将炭块粉碎，可加快反应速率②反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 ml。此时，整个体系________(填“吸收”或“放出”)热量______kJ，反应Ⅰ的平衡常数Kp＝_________________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
(2)一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下：
②再生塔中产生CO2的离子方程式为__________________________ _____________；③利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极反应式为____________________________________________________________。
2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O、AgCl＋e－===Ag＋Cl－
确;将炭块粉碎可以增大其与H2O(g)的接触面积,因此可加快反应速率,D说法正确;综上所述,相关说法正确的是BD。②反应平衡时, H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5 ml，水的平衡量也是0.5 ml，由于CO的物质的量为0.1 ml，则根据O原子守恒可知CO2的物质的量为 0.2 ml，生成0.2 ml CO2时消耗了0.2 ml CO，故在反应Ⅰ实际生成了0.3 ml CO。根据相关反应的热化学方程式可知，生成0.3 ml CO要吸收热量39.42 kJ，生成0.2 ml CO2要放出热量8.22 kJ，因此整个体系吸收热39.42 kJ－8.22 kJ＝31.2 kJ；由H原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5 ml，CO的物质的量为0.1 ml，CO2的物质的量为0.2 ml，
突破点1 化学能与热能、电能的相互转化
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H＋仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：(命题角度：焓变与盖斯定律)一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为ΔH1、ΔH2，则该条件下水气变换反应的焓变ΔH＝______________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)。【解析】 根据盖斯定律，反应Ⅱ－反应Ⅰ＝水气变换反应，故水气变换反应的焓变ΔH＝ΔH2－ΔH1。
2. (2022·河北选考)298 K时，1 g H2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ,1 ml H2O(l)蒸发吸热44 kJ，表示H2燃烧热的热化学方程式为__________ ______________________________________________。
3.(命题角度：等效平衡与焓变的计算) (2022·山东选考)利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：
已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压H2氛围下进行，故H2压强近似等于总压。
回答下列问题：以5.0×10－3ml BL或BD为初始原料，在493 K、3.0×103 kPa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热x kJ；以BD为原料，体系从环境吸热y kJ。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493 K,3.0×103 kPa)＝__________________ kJ· ml－1。
【解析】 依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10－3ml的BL为原料，达到平衡时放出x kJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收y kJ热量的能量，二者能量差值为(x＋y)kJ，则1 ml时二者能量差值为200(x＋y)kJ，反应Ⅰ为放热反应，因此焓变ΔH＝－200(x＋y) kJ· ml－1。
命题角度2 电化学4. (2022·河北选考)(1)氢氧燃料电池中氢气在_____(填“正”或“负”)极发生反应。(2)在允许O2－自由迁移的固体电解质燃料电池中,CnH2n＋2放电的电极反应式为___________________________________________________。
CnH2n＋2－(6n＋2)e－＋(3n＋1)O2－===nCO2＋(n＋1)H2O
【解析】 (1)燃料电池中的燃料在负极发生氧化反应，因此，氢氧燃料电池中氢气在负极发生反应。(2)在允许O2－自由迁移的固体电解质燃料电池中，CnH2n＋2在负极发生氧化反应生成CO2和H2O，电极反应式为CnH2n＋2－(6n＋2)e－＋(3n＋1)O2－===nCO2＋(n＋1)H2O。
5. (2023·湖南选考)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：
已知：金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8 ℃；
“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40～45 ℃的原因是__________________________________________，阴极的电极反应式为______________________。
保证Ga为液体，便于纯Ga流出
Ga3＋＋3e－===Ga
【解析】 电解池温度控制在40～45 ℃可以保证Ga为液体，便于纯Ga流出；粗Ga在阳极失去电子，阴极得到Ga，电极反应式为Ga3＋＋3e－===Ga。
〔思维建模〕1．化学反应热计算模型
2．电极反应式书写的思维模型
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2.电化学合成有机化合物应用示例
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ΔH1×2－ΔH2×2＋ΔH3
2. (2023·河北邯郸二模)(1)已知CH4与H2的燃烧热分别为890 kJ·ml－1,286 kJ· ml－1，H2O(l)===H2O(g) ΔH＝44 kJ· ml－1，写出H2(g)与CO2(g)反应生成CH4(g)和H2O(g)的热化学方程式__________________________________ ________________________。
ΔH＝－166 kJ· ml－1
①该反应的ΔH_____(填“>”或“<”)0。②图中压强(p)由大到小的顺序是_____________。
(1)1 ml N2分子中π键数目为_____NA，合成氨反应的热化学方程式为____________________________________________________。(2)对总反应速率影响较大的步骤的化学方程式为________________ __________。
命题角度2 电化学4. (2023·河北邯郸二模)科学家研发出一种新系统，通过“溶解”水中的二氧化碳，以触发电化学反应，有效减少碳的排放，其工作原理如图所示。
(1)系统工作时，a极为_____极，b极区的电极反应式为__________ ________________________________。(2)系统工作时b极区有少量固体析出，可能的原因是_________________________________________________________________________________________。
5. (2023·河北唐山三模)电化学方法脱硝是将尾气脱硝反应设计成燃料电池，其原理如图。
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