2024届高考化学二轮复习题型四化学反应原理题解题突破课件

这是一份2024届高考化学二轮复习题型四化学反应原理题解题突破课件，共39页。

题型解读四　化学反应原理题解题突破
化学反应原理一直是高考命题的重点和热点，大多以生产、生活、环境或科技素材为载体进行设置。主要考查点：(1)结合图像(或速率方程式)计算化学反应速率或分析反应速率变化的原因。(2)结合化学平衡图像，考查化学平衡常数(或压强平衡常数)和平衡转化率的计算、化学平衡移动的原因分析等。随着新高考命题改革的推进，各自主命题试题中可能会出现选择题和综合性大题，还可能将电化学、电解质溶液知识等融于其中，侧重考查考生的理解与辨析能力、分析与推测能力、归纳与论证能力等化学学科的关键能力，应引起高度关注。
B．[FeR3]2＋平衡转化率：αⅢ>αⅡ>αⅠC．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间：tⅢ>tⅡ>tⅠ(3)R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：M＋LML　K1；ML＋LML2　K2。
2．(2023·全国甲卷)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：(1)已知下列反应的热化学方程式：①3O2(g)===2O3(g)　K1　ΔH1＝＋285 kJ·ml－1；②2CH4(g)＋O2(g)===2CH3OH(l)　K2　ΔH2＝－329 kJ·ml－1。反应③CH4(g)＋O3(g)===CH3OH(l)＋O2(g)的ΔH3＝________ kJ·ml－1，平衡常数K3＝________(用K1、K2表示)。(2)电喷雾电离等方法得到的M＋(Fe＋、C＋、Ni＋等)与O3反应可得MO＋。MO＋与CH4反应能高选择性地生成甲醇。分别在300 K和310 K下(其他反应条件相同)进行反应MO＋＋CH4===M＋＋CH3OH，结果如图1所示。图中300 K的曲线是________(填“a”或“b”)。300 K、60 s时MO＋的转化率为______________(列出算式即可)。
(3)MO＋分别与CH4、CD4反应，体系的能量随反应进程的变化如图2所示(两者历程相似，图中以CH4示例)。
①步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则MO＋与CD4反应的能量变化应为图中曲线________(填“c”或“d”)。③MO＋与CH2D2反应，氘代甲醇的产量CH2DOD______(填“＞”“＜”或“＝”)CHD2OH。若MO＋与CHD3反应，生成的氘代甲醇有________种。
(3)①步骤Ⅰ涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以符合题意的是步骤Ⅰ。②直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则此时正反应活化能会增大，根据图示可知，MO＋与CD4反应的能量变化应为题图2中曲线c。③MO＋与CH2D2反应时，因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则单位时间内产量会下降，则氘代甲醇的产量CH2DOD＜CHD2OH；根据反应机理可知，若MO＋与CHD3反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH共2种。
化学反应原理题解题“三原则”原则(一)　跳跃思维——不放弃。化学反应原理综合题是拼盘式考查，热化学和电化学的题目设计一般没有递进性，答题时可跳跃解决，不能因为化学平衡的题目难度大而放弃。原则(二)　分析图像——审仔细。分析图像要明确三步：(1)“一看”——看图像。①看面：弄清纵、横坐标的含义。②看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡及平。
③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。④看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。⑤看是否需要作辅助线，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”——得结论。通过对比分析，作出正确判断。原则(三)　分层解题——难化易。即要把大题化为小题，把综合性问题分解为相对独立的小问题，降低难度，逐个击破。如：
(1)利用盖斯定律计算反应热，这样分层思考：①明确待求热化学方程式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)化学反应速率的计算、转化率及平衡常数的计算都要用到“三段式”法，可以这样分层找相关“量”：用什么时刻量，用什么物理量计算。如计算平衡常数K时，不能使用平衡时的物质的量，要用平衡时的物质的量浓度。(3)电化学的考查可以这样分层思考：首先要分析电化学装置，判断是原电池还是电解池，然后再根据电极所处的环境书写电极反应式。
1．(2023·深圳第二次调研考试改编)Ⅰ.人类对物质结构的探索永无止境，碳硼烷酸[化学式为H(CHB11Cl11)是目前世界上已知的最强酸，但腐蚀性很小，可以作为无污染的酸催化剂。(1)现代化学中常利用的____________特征谱线来鉴定元素。组成碳硼烷酸的4种元素中，基态原子中未成对电子数最多的是______________(填电子排布式)。Ⅱ.“O3氧化法”和“光催化氧化法”常用于烟气脱硫、脱硝，对环境保护意义重大。回答下列问题：(2)用O3氧化烟气中的SO2时，体系中存在以下反应：(a)SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)　ΔH1
(b)2O3(g)3O2(g)　ΔH2＝－286.6 kJ·ml－1(c)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH3＝－196.6 kJ·ml－1根据盖斯定律，ΔH1＝__________。
(3)在密闭容器中充入1 ml N2O4和1 ml O3，发生以下反应：(d)N2O4(g)2NO2(g)　ΔH4＝＋57 kJ·ml－1(e)N2O4(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)　ΔH5不同压强(p)下，N2O4的平衡转化率α(N2O4)随反应温度(T)的变化关系如图1所示：
①由图可知，ΔH5________0，p1________p2。(均填“大于”或“小于”)②下列有关该反应体系的说法正确的是________(填字母)。A．恒压下，混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡B．任意时刻，存在n(NO2)＋n(N2O4)＋n(N2O5)<1 mlC．恒容下，升高温度，该体系中气体颜色变浅D．恒容下，增大N2O4的浓度，反应d、e的正反应速率均增大
(3)①由题图①可知，同一压强下，温度升高，N2O4的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，则ΔH5小于0，同一温度下，增大压强反应d的平衡逆向移动，α(N2O4)减小，则p1小于p2。②恒压下混合气体的总质量不变，但反应前、后气体分子数不相等，即物质的量会发生变化，根据pV＝nRT，容器的体积会发生变化，则密度是变量，当密度保持不变时，说明反应
体系已达到平衡，故A项正确；任意时刻，由氮元素质量守恒，存在n(NO2)＋n(N2O4)＋n(N2O5)＝1 ml，故B项错误；恒容下，升高温度，反应d正向移动，c(NO2)增大，则该体系中气体颜色变深，故C项错误；恒容下，增大N2O4的浓度，则压强变大，反应d、e的正反应速率均增大，故D项正确；故选AD。
③起始充入1 ml N2O4和1 ml O3，列出“三段式”：　　　　　　 N2O4(g)2NO2(g)起始量/ml 1 0变化量/ml x 2x平衡量/ml 1－x－y 2x
N2O4(g)＋O3N2O5(g)＋O2(g)　　起始量/ml 1 1　 0 0变化量/ml y　 y y y平衡量/ml 1－x－y 1－y y y
(4)随着烟气湿度的增大，更多的OH－在催化剂表面转化为·OH，提高了NO的氧化速率(5)HNO2＋·OH===NO2＋H2O(6)3∶4
2．(2023·大湾区第二次联合模拟)高纯硅用途广泛，SiHCl3是制备高纯硅的主要原料，制备SiHCl3主要有以下工艺。Ⅰ.热氢化法：在1 200～1 400 ℃、0.2～0.4 MPa条件下，H2和SiCl4在热氢化炉内反应。(1)写出该反应的化学方程式：________________________________________。(2)已知热氢化法制SiHCl3有两种反应路径，反应进程如图所示，该过程更优的路径是________(填“a”或“b”)。
Ⅱ.氯氢化法：反应原理为Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)　ΔH<0。(3)在恒温恒容条件下，该反应达到化学平衡状态，下列说法正确的是________(填字母)。A．HCl、SiHCl3和H2的物质的量浓度之比为3∶1∶1B．向体系中充入HCl，反应速率增大，平衡常数增大C．向反应体系充入惰性气体，平衡不发生移动D．移除部分SiHCl3，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动Ⅲ.冷氢化法：在一定条件下发生如下反应：ⅰ.3SiCl4(g)＋Si(s)＋2H2(g)4SiHCl3(g)　ΔH1；ⅱ.2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)　ΔH2；ⅲ.SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)　ΔH3。
(4)在催化剂作用下，反应ⅱ中温度和SiHCl3转化率关系如图1所示，200 min时，353 K条件下SiHCl3转化率较高，其原因可能是_________________(写出一种)。
(5)反应ⅰ进行的同时还会发生反应ⅳ。ⅳ.SiCl4(g)＋Si(s)＋2H2(g)2SiH2Cl2(g)　ΔH4ΔH4＝____________(写出代数式)
(6)已知反应ⅰ和反应ⅳ的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图2所示。
①反应ⅰ、ⅳ中，属于放热反应的是________(填序号)。②某温度下，保持压强为12 MPa的某恒压密闭容器中，起始时加入足量Si，通入8 ml SiCl4和6 ml H2假设只发生反应ⅰ和反应ⅳ，反应达到平衡后，测得SiCl4转化率为50%，n(SiHCl3)∶n(SiH2Cl2)＝2∶1，该温度下的反应ⅰ压强平衡常数Kp＝________(已知压强平衡常数的表达式为各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。
(7)高纯硅的用途广泛，请写出基于其物理性质的一种用途：______________。
充入惰性气体，不影响反应中各物质的浓度，平衡不发生移动，C项正确；移除部分SiHCl3，生成物SiHCl3的浓度减小，逆反应速率减小，且平衡向正反应方向移动，D项正确；故选CD。
(4)相同时间内353 K条件下SiHCl3转化率较高，其原因可能是：温度高，反应速率大则转化率高，也可能为反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，导致SiHCl3转化率较高。(5)已知：ⅰ.3SiCl4(g)＋Si(s)＋2H2(g)4SiHCl3(g)　ΔH1ⅱ.2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)　ΔH2由盖斯定律可知，ⅰ＋2×ⅱ得：ⅳ.SiCl4(g)＋Si(s)＋2H2(g)2SiH2Cl2(g)　ΔH4＝ΔH1＋2ΔH2。
(6)①由题图2可知，随着温度升高，ⅰ的平衡常数减小，则平衡逆向移动，反应为放热反应；随着温度升高，ⅳ的平衡常数增大，则平衡正向移动，反应为吸热反应。②某温度下，保持压强为12 MPa的某恒压密闭容器中，起始时加入足量Si，通入8 ml SiCl4和6 ml H2，假设只发生反应ⅰ和反应ⅳ，反应达到平衡后，测得SiCl4转化率为50%，n(SiHCl3)∶n(SiH2Cl2)＝2∶1，则列出“三段式”：3SiCl4(g)＋Si(s)＋2H2(g)4SiHCl3(g)起始量/ml 8 6 0转化量/ml 1.5a a 2a平衡量/ml
SiCl4(g)＋Si(s)＋2H2(g)2SiH2Cl2(g)起始量/ml 0转化量/ml 0.5a a a平衡量/ml