高考化学二轮专题复习高考大题突破3化学反应原理综合题课件+学案

高考大题突破3　化学反应原理综合题 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，综合考查化学反应速率、化学平衡及其影响因素、化学反应中的能量转化、盖斯定律及其应用、热化学方程式的书写、原电池、电解池原理及其电极反应的书写、水溶液中的离子平衡等知识，甚至还融合考查氧化还原反应、离子反应，涉及知识点较多，但各个小题又相对比较独立。题目的综合性强，化学信息较多，设问角度灵活多变，侧重考查学生接受、整合信息的能力及应用化学知识解决实际问题的能力。 一、考什么·怎么考———全面解读高考题 1．(2023·山东卷)一定条件下，水气变换反应CO＋H2O??CO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.HCOOH??CO＋H2O(快) Ⅱ.HCOOH??CO2＋H2(慢) 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。忽略水的电离，其浓度视为常数。 回答下列问题： (1)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)。 (2)反应Ⅰ正反应速率方程为v＝kc(H＋)·c(HCOOH)，k为反应速率常数。T1温度下，HCOOH电离平衡常数为Ka，当HCOOH平衡浓度为x mol·L－1时，H＋浓度为_____ mol·L－1，此时反应Ⅰ正反应速率v＝_____ mol·L－1·h－1(用含Ka、x和k的代数式表示)。 (3)T2温度下，在密封石英管内完全充满1.0 mol·L－1 HCOOH水溶液，使HCOOH分解，分解产物均完全溶于水。含碳物质浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。t1时刻测得CO、CO2的浓度分别为0.70 mol·L－1、0.16 mol·L－1；反应 Ⅱ 达平衡时，测得H2的浓度为y mol·L－1。体系达平衡后＝_____(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为_____。 相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有0.10 mol·L－1盐酸，则图示点a、b、c、d中，CO新的浓度峰值点可能是_____(填标号)。与不含盐酸相比，CO达浓度峰值时，CO2浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)，的值_____(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析：(1)根据水气变换反应与已知反应Ⅰ、Ⅱ，由盖斯定律可知ΔH＝ΔH2－ΔH1。(2)HCOOH的电离方程式为HCOOH??HCOO－＋H＋，HCOOH溶液中，c(HCOO－)＝c(H＋)，则平衡常数Ka＝＝，则c(H＋)＝ mol·L－1，故反应Ⅰ的正反应速率v＝kx＝kxKa mol·L－1·h－1。(3)反应Ⅱ为慢反应，故反应Ⅱ达到平衡时，反应Ⅰ早已达到平衡状态。根据碳元素守恒得，c(HCOOH)＝1.0 mol·L－1－c(CO2)－c(CO)＝(1.0－0.16－0.70) mol·L－1＝0.14 mol·L－1。 HCOOH??CO＋H2O 平衡/(mol·L－1) 0.14 0.70 则反应Ⅰ的平衡常数KⅠ＝＝＝5。以t1时刻为总反应和反应Ⅱ的起始时间，设水气变换反应转化量为m mol·L－1，反应Ⅱ转化量为n mol·L－1，则根据“三段式”有： 　　　　　　　　　CO＋H2O??CO2　＋　H2　 起始/(mol·L－1) 0.70 0.16 0.16 转化/(mol·L－1) m m m 平衡/(mol·L－1) 0.70－m　 0.16＋m＋n　0.16＋m＋n 　　　　 　　　　HCOOH??CO2　＋　H2 起始/(mol·L－1) 0.14 0.16 0.16 转化/(mol·L－1) n n n 平衡/(mol·L－1) 0.14－n　0.16＋m＋n　0.16＋m＋n 则达到平衡时：c(CO)＝(0.70－m) mol·L－1，c(HCOOH)＝(0.14－n) mol·L－1，因为反应Ⅰ的平衡常数KⅠ＝＝＝5，化简得m＝5n，而c(CO2)＝c(H2)＝(0.16＋m＋n) mol·L－1＝y mol·L－1，解得m＝，n＝，则c(CO)＝(0.70－m) mol·L－1＝ mol·L－1，c(HCOOH)＝(0.14－n) mol·L－1＝ mol·L－1，故＝＝；反应Ⅱ的平衡常数KⅡ＝＝。因H＋对反应Ⅰ有催化加速作用，故起始时溶液 ... ...