化学反应原理综合试题解题策略

精心整理题型1化学反应原理综合试题解题策略角度1化学能与热能、电能的相互转化综合判断与计算题型解读化学能与热能、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根据能量图像判断焓变H；结合盖斯定律进行H计算或书写热化学方程式；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；书写一定背景下的电极反应式；一定条件的电化学计算等。预测2016年高考命题不会超出上述命题角度，特别是盖斯定律的应用和一定背景的电极反应式的书写仍会是命题的热点。(1)(2015·菏泽一模)(3分)甲醇是重要的可再生燃料。已知在常温常压下：2CH3OH(l)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)H1275.6kJ/mol2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566.0kJ/molH2O(g)=H2O(l)H44.0kJ/mol则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_。(2)(2015·泰安二模)(19分)氧化还原反应与生产、生活、科技密切相关。请回答下列问题：银制器皿日久表面变黑是因为表面生成了Ag2S的缘故，该现象属于_腐蚀。如果加入一定浓度硝酸将发生反应3Ag2S8HNO3=6AgNO33S2NO4H2O，同时Ag与硝酸反应生成AgNO3、NO、H2O，当生成22.4mL的气体时，参加反应硝酸的物质的量为_。图1在如图1所示的原电池装置中，负极的电极反应为_，H的移动方向为_；电池总反应方程式为_，当电路中转移0.1mole时，交换膜左侧溶液中离子减少的物质的量为_。图2电解NO制备NH4NO3原理如图2所示，接电源正极的电极为_(填X或Y)，X电极反应式为_，为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充的物质A的化学式为_。【信息提取】(2)n(HNO3)n(NO)82n(HNO3)0.004mol；右侧通Cl2右端为正极；左端电极反应为AgeCl=AgCl；右侧溶液增加Cl，H向右侧溶液移动；NONHX为阴极，NONOY为阳极。【标准答案】(1)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H442.8kJ/mol(3分)(2)化学(2分)0.004mol或4×103mol(3分)AgeCl=AgCl(2分)向右(2分)2AgCl2=2AgCl(2分)0.2mol(2分)Y(2分)NO6H5e=NHH2O(2分)NH3或NH3·H2O(2分)【评分细则】(1)化学计量数与H不一致不给分，不注明状态不给分，H的符号，单位错的不给分。(2)只填“化学”才得分，其他不给分；无单位的不给分。写成Age=Ag不给分，写成2Ag2e2Cl=2AgCl的给分，0.2mol漏掉单位的不给分。写成3NO18H15e=3NH3H2O也给分，但不配平不给分。1审题忠告(1)利用盖斯定律确定热化学方程式或焓变H时要做到：明确待求热化学方程中的反应物和生成物；处理已知热化学方程式中的化学计量数和焓变；叠加处理热化学方程式确定答案。(2)对电化学中的电极反应式的书写要做到：根据题意或装置图示明确“原电池”“电解池”或“电镀池”；明确电极；根据电极反应物和介质确定产物进而写出电极反应式。(3)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答题忠告(1)对书写热化学方程式要注意注明状态；H的符号与单位；H与化学计量数的一致性。(2)对电极反应式的书写要注意配平(原子守恒、电荷守恒、电子守恒)；产物粒子在介质中能存在；得、失电子要填准，得电子写(ne)，失电子写(ne)。(3)对物理量的填写要填准单位，千万不要漏掉单位。1(2015·济宁二模)(1)消除汽车尾气中的NO、CO，有利于减少对环境的污染。已知如下信息：.N2(g)O2(g)=2NO(g)H1；2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2565kJ·mol1H1_。在催化剂作用下NO和CO转化为无毒气体，写出反应的热化学方程式_。(2)用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：已知电解池的阴极室中溶液的pH在47之间，写出阴极的电极反应式：_。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：_。(3)某同学为探究Ag和Fe2反应，按如图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)，发现电压表指针偏移。电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后，向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液，发现电压表指针的变化依次为：偏移减小回到零点逆向偏移。则电压表指针逆向偏移后，银为_极(填“正”或“负”)。由实验得出Ag和Fe2反应的离子方程式是_。【解析】(1)H1(945kJ·mol1498kJ·mol1)(630×2)kJ·mol1183kJ·mol1；由N2(g)O2(g)=2NO(g)H1183kJ·mol1和2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H2565kJ·mol1，根据盖斯定律可知2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)的HH1H2748kJ·mol1。(2)由图所示，阴极反应为HSO变成S2O，其反应式为2HSO2e2H=S2O2H2O。吸收池中的反应为NO和S2O反应生成N2和HSO其反应为2NO2S2O2H2O=N24HSO。(3)根据装置，正向偏移时，Age=Ag，Fe2e=Fe3，银为正极；加入浓Fe2(SO4)3溶液，逆向偏移时，银为负极。【答案】(1)183kJ·mol12NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)H748kJ·mol1(2)2HSO2e2H=S2O2H2O2NO2S2O2H2O=N24HSO(3)负AgFe2AgFe3(不写“”不给分)角度2化学反应速率与化学平衡试题的综合判断与计算题型解读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，一般难度为中档。近几年高考的命题角度主要有(1)外界条件对反应速率、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、平衡常数、转化率的相关计算；(5)平衡常数的应用；(6)反应速率和平衡图像的综合分析。预测2016年对反应速率的计算、平衡常数的有关计算和应用仍是命题的重中之重。.(2015·青岛二模)(13分)(1)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H198kJ·mol1是制备硫酸的重要反应。在容积为VL的密闭容器中起始充入2molSO2和1molO2，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。与实验a相比，实验b改变的条件是_，判断的依据_。(2)二氧化硫在一定条件下还可以发生如下反应：SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)H42kJ·mol1。在1L恒容密闭容器中充入SO2(g)和NO2(g)，所得实验数据如下：实验编号温度起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(SO2)n(NO2)n(NO)甲T10.800.200.18乙T20.200.800.16丙T20.200.30a实验甲中，若2min时测得放出的热量是4.2kJ，则02min时间内，用SO2(g)表示的平均反应速率v(SO2)_。实验丙中，达到平衡时，NO2的转化率为_。由表中数据可推知，T1_T2(填“”“”或“”)，判断的理由是_。.(2015·泰安二模)(9分)CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H90.8kJ·mol1。(1)在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230、250和270三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系，则曲线z对应的温度是_；该温度下上述反应的化学平衡常数为_。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为_；(2)在密闭容器里按体积比为12充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变某一反应条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_(填序号)。A正反应速率瞬间增大，后逐渐减小B混合气体的密度增大C化学平衡常数K值增大D反应物的体积百分含量增大【信息提取】.(1)由图中到达平衡的时间不同，平衡时b条件下压强减小的倍数小?温度改变且TbTa。(2)Q4.2kJ?n(SO2)0.1mol?v(SO2)；乙中的平衡浓度?K(T2)?(NO2)；H42kJ·mol1?升高温度K减小?T1、T2的大小。.H90.8kJ·mol1?升温平衡左移?减小?T(z)T(y)T(x)?KaKbKc图像a点?(CO)50%，n(H2)n(CO)1.5?n(CO)1mol，n(H2)1.5mol。【标准答案】.(1)升高温度(2分)实验b与a相比，反应速率快，平衡向逆反应方向移动(2分)(2)0.05mol·L1·min1(2分)40%(2分)(2分)T1时，该反应的平衡常数K12.613，T2时，该反应的平衡常数K21，该反应正反应为放热反应，所以T1T2(3分).(1)270(2分)4(2分)K1K2K3(2分)(2)AC(3分)【评分细则】.(1)“b与a相比，反应到达平衡的时间短，温度高”也可得分；条件只答“温度”不给分。(2)漏掉速率单位或单位错不给分；转化率写成“0.4”扣1分；“”写“小于”不给分；未算出K1、K2的值扣2分。.(1)平衡常数不注单位不扣分，写错扣1分，“K3K1K2”也给分；(2)少A或少C扣2分，多选B或D不给分。1审题忠告(1)对于图像分析要明确三步“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。“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。“三判断”得结论。通过对比分析，作出正确判断。(2)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。(3)对化学平衡状态的比较分析时要审清两个条件：恒温恒容；恒温恒压。2答题忠告(1)利用“三段式”计算v、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。(2)在填写某些物理量时要注意单位。(3)在填空时要注意题中要求。(4)在判断K变化时只考虑温度是否变化。(5)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。2(2015·试题调研)N2O5是一种无色新型硝化剂，其制备和在含能材料合成中的应用成为研究热点。一定温度下，向恒容密闭容器中充入N2O5发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H，加热时混合气体的颜色加深，下表为反应在T1温度下的部分实验数据：t/s050100150200c(N2O5)/mol·L15.03.52.42.02.0请回答下列问题：(1)上述反应中H_0(填“”“”或“”)。(2)根据表中实验数据得出N2O5分解速率的规律是_。(3)100s内NO2的平均生成速率为_，在T1温度下达到平衡时，N2O5的转化率(N2O5)_。(4)在T1温度下，该反应的平衡常数K为_；其他条件不变，在T2温度下，反应100s时测得NO2的浓度为4.5mol·L1，则T2_T1(填“大于”“小于”或“等于”)。(5)T1温度下反应达到平衡时，再向容器中充入5.0molN2O5，平衡向_移动，N2O5的转化率将_(填“增大”“减小”或“不变”)。(6)已知亚硝酸是弱酸，用NaOH溶液吸收平衡体系中的N2O5、NO2，得到含NaNO3和NaNO2的溶液。下列说法正确的是_(填字母)。A溶液中c(Na)=c(NO)c(NO)B溶液中c(Na)c(NO)c(NO)c(OH)c(H)C加水稀释该溶液，可使溶液pH小于7D溶液中存在c(OH)=c(H)c(HNO2)【解析】(1)N2O5无色，NO2为红棕色，加热时混合气体的颜色加深，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应。(2)从表中实验数据分析，T1温度下，N2O5分解速率先快后慢，最后保持不变。(3)v(NO2)2v(N2O5)×20.052mol·L1·s1，(N2O5)×100%60%。(4)反应在T1温度达到平衡时，c(O2)1.5mol·L1，c(NO2)6.0mol·L1，c(N2O5)2.0mol·L1，K486；正反应是吸热反应，升高温度，平衡常数和反应速率均增大，NO2的浓度应增大，但在温度为T1、反应100s时，NO2的浓度是5.2mol·L1，大于T2时的4.5mol·L1，这说明T2小于T1。(5)在恒温恒容密闭容器中充入N2O5，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，利用中间容器法可得N2O5的转化率将减小。(6)NaOH与N2O5、NO2的反应分别为N2O52NaOH=2NaNO3H2O,2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O，NaNO2在溶液中存在水解平衡NOH2OHNO2OH，根据物料守恒：c(Na)c(NO)c(NO)c(HNO2)，A项错误；溶液显碱性：c(Na)c(NO)c(NO)c(OH)c(H)，B项正确；NO水解使溶液显碱性，加水稀释可使其pH接近7，不可能小于7，C项错误；根据质子守恒知，c(OH)c(H)c(HNO2)，D项正确。【答案】(1)(2)T1温度下，N2O5分解速率先快后慢，最后保持不变(3)0.052mol·L1·s160%(4)486小于(5)正反应方向减小角度3水溶液中离子平衡试题的综合判断题型解读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。近几年高考的命题角度主要有水溶液中水的电离程度判断；水溶液的酸碱性；酸碱反应过程中离子浓度的大小比较；电离常数、水的离子积、水解常数、Ksp的关系及其计算；某些溶液中离子浓度的大小比较；pH曲线的理解与应用等。预测2016年高考仍会以溶液中水的电离程度、离子浓度大小比较、c(H)H2O和pH的计算为重点进行命题。(1)(2015·潍坊二模)(6分)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·L1NH4NO2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·L1(保留两位有效数字)。(已知HNO2的电离常数Ka7.1×104mol·L1，NH3·H2O的电离常数Kb1.7×105mol·L1)。(2)(7分)美国化学家发明一种新型催化剂可以在常温下合成氨，将其附着在电池的正负极上实现氮的电化学固定，其装置示意图如下：则开始阶段正极反应式为_；忽略电解过程中溶液体积变化，当电池中正极区溶液pH7时，溶液中NH3·H2O的浓度为_(Kb2×105mol·L1)；当电池中正极区呈红色时，溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。(3)(2015·济宁二模)(5分)工业上可以用NaOH溶液或氨水吸收过量的SO2，分别生成NaHSO3、NH4HSO3，其水溶液均呈酸性。相同条件下，同浓度的两种酸式盐的水溶液中c(SO)较小的是_，用文字和化学用语解释原因_。(4)(9分)现有0.1mol/LNaOH溶液和0.1mol/LHX溶液。已知：中由水电离出的c(OH)小于中由水电离出的c(H)。请回答下列问题：将两溶液等体积混合，溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。某温度下，向一定体积溶液中逐滴加入溶液，溶液中pOHpOHlgc(OH)与pH的变化关系如图所示，则Q点加入溶液_(填“大于”“小于”或“等于”)起始溶液的体积；对应溶液中水的电离程度M点_N点(填“大于”“小于”或“等于”)。在25下，将amol·L1的NaX溶液与0.01mol·L1的盐酸等体积混合，反应后测得溶液pH7，则a_0.01(填“”“”或“”)；用含a的代数式表示HX的电离常数Ka_。【信息提取】(1)Ka7.1×104Kb1.7×105?NH的水解程度大于NO的水解程度?c(H)c(OH)。(2)左通N2右通H2?左电极为正极，右电极为负极?H移向左侧溶液；正极区呈红色?c(OH)c(H)。(3)HSOHSO?NH水解生成H?HSO电离平衡左移。(4)c(OH)H2O()小于c(OH)H2O()?HX为弱酸；pOHlgc(OH)?pOH越大，c(OH)越小；HXHX?Ka。【标准答案】(1)NO水解呈碱性，使NH的水解平衡向水解方向移动，促进水解(2分)c(NO)c(NH)c(H)c(OH)(2分)1.4×1011(2分)(2)N28H6e=2NH(2分)5×103mol/L(3分)c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)(2分)(3)NH4HSO3(2分)HSOHSO，NH水解使c(H)增大，电离平衡左移，c(SO)减小(3分)(4)c(Na)c(X)c(OH)c(H)(2分)小于(1分)等于(1分)(2分)(a0.01)×105(3分)【评分细则】(1)NO水解呈碱性和促进NH水解两要点各1分；离子浓度比较时，不用浓度符号c(X)表示的不给分。(2)不配平不给分；写成：N26H6e=2NH3不给分，写成N28H2O6e=2NH8OH的不给分；漏掉单位或错写单位不给分；(3)无“HSOHSO”化学用语，扣1分，要点不全酌情扣分。(4)填“”，“”不给分；填“大于”不给分；填(100a1)×107也给分，其他合理代数式也给分。1审题忠告(1)对于溶液中水电离程度的判断时要做到：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)；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：明确单一溶液还是混合液；分析溶液中溶质粒子的电离和水解问题包括程度大小；分析溶液中粒子的来源途径；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：KWc(H)·c(OH)，HAHA的Ka，AH2OHAOH的Kh，Kh，XY(s)Z(aq)XZ(s)Y(aq)的K。2答题忠告(1)在守恒式中要注意系数不能遗漏。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；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不要忽略水的微弱电离，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写准表达式；根据题意寻找表达式中各粒子浓度。3(2015·北京海淀区期末)电解质的水溶液中存在离子平衡。(1)醋酸是常见的弱酸。醋酸在水溶液中的电离方程式为_。下列方法中，可以使醋酸稀溶液中CH3COOH的电离程度增大的是_(填字母序号)。a滴加少量浓盐酸b微热溶液c加水稀释d加入少量醋酸钠晶体(2)用0.1mol·L1NaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol·L1的盐酸和醋酸溶液，得到滴定过程中溶液的pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。滴定醋酸溶液的曲线是_(填“”或“”)。滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H)最大的是_。V1和V2的关系：V1_V2(填“”“”或“”)。M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_。(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学查阅资料并设计如下实验。资料：AgSCN是白色沉淀，相同温度下，溶解度AgSCNAgI。操作步骤现象步骤1：向2mL0.005mol·L1AgNO3溶液中加入2mL0.005mol·L1KSCN溶液，静置出现白色沉淀步骤2：取1mL上层清液于试管中，滴加1滴2mol·L1Fe(NO3)3溶液溶液变为红色步骤3：向步骤2的溶液中继续加入5滴3mol·L1AgNO3溶液现象a，溶液红色变浅步骤4：向步骤1余下的浊液中加入5滴3mol·L1KI溶液出现黄色沉淀写出步骤2中溶液变为红色的离子方程式_。步骤3中现象a是_。用化学平衡原理解释步骤4中的实验现象_。【解析】(1)醋酸为弱酸，书写电离方程式时要注意用“”。a项，浓盐酸电离出的H抑制CH3COOH的电离；b项，CH3COOH的电离为吸热反应，加热可促进CH3COOH的电离；c项，加水稀释时，促进CH3COOH的电离；d项，加入少量醋酸钠晶体，CH3COONa电离出的CH3COO抑制CH3COOH的电离。(2)0.1mol·L1醋酸溶液的pH1，故曲线为滴定醋酸溶液的曲线。三种溶液均抑制水的电离，但由于CH3COOH电离出的H浓度最小，故其对水的电离的抑制作用最弱，由水电离出的c(H)最大。当二者均恰好中和时，消耗NaOH溶液的体积相等，但此时生成的醋酸钠溶液由于水解而显碱性，若要求二者均滴定至中性，对于醋酸溶液来说，加入的NaOH溶液较少，故V1V2。M点对应的溶液中溶质为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠，由图中看出溶液显酸性，即c(H)c(OH)，由电荷守恒得c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)，则c(CH3COO)c(Na)故c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)。(3)Fe3与SCN可结合成难电离的物质Fe(SCN)3。由红色变浅可知，平衡Fe33SCNFe(SCN)3逆向移动，加入的Ag与SCN结合生成AgSCN沉淀，故现象a为出现白色沉淀。【答案】(1)CH3COOHCH3COOHbc(2)0.1mol·L1醋酸溶液c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)(3)Fe33SCNFe(SCN)3出现白色沉淀AgSCN(s)Ag(aq)SCN(aq)，加入KI后，因为溶解度：AgIAgSCN，Ag与I反应生成AgI黄色沉淀：AgI=AgI，AgSCN的溶解平衡正向移动精心整理