2022年2022年广州市高考化学复习_化学平衡等反应原理 .pdf
《2022年2022年广州市高考化学复习_化学平衡等反应原理 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年2022年广州市高考化学复习_化学平衡等反应原理 .pdf(15页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2011 年广州市高考化学复习专题二:化学平衡等反应原理【例题 1】2009 年广东卷 20甲酸甲酯水解反应方程式为:HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l) H0 某小组通过试验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表:组分HCOOCH3H2O HCOOH CH3OH 物质的量 /mol 1.00 1.99 0.01 0.52 甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间(t)的变化如下图:(1)根据上述条件,计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率,结果见下表:反应时间范围 /min05 1015 2025 3035 4045 5055
2、7580 平均反应速率/(103mol min1) 1.9 7.4 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0 请计算 15-20min 范围内甲酸甲酯的减少量为mol,甲酸甲酯的平均反应速率为mol min-1(不要求写出计算过程) 。(2)依据以上数据,写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因:。(3)上述反应的平衡常数表达式为:332()()()()c HCOOHc CH OHKc HCOOCHc HO?,则该反应在温度T1下的 K 值为。(4)其他条件不变,仅改变温度为T2(T2大于 T1) ,在上图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。【分析】本题作为广东
3、高考化学平衡原理的考查方式具有鲜明的代表性:重点考查学生对化学反应速率概念、 化学平衡的了解,及其外在影响因素(如浓度、 温度等) 的规律认识和理解;考查学生对化学平衡常数简单计算的能力;考查学生获取图表信息的能力(包括对图表的观察、分析能力以及对图表中实验数据的处理能力)、知识迁移运用能力、绘制结果示意图的能力及文字表达能力。第( 1)小题考查重点是化学反应速率及其计算;图表分析运用与数据处理能力。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 15 页 - - - -
4、 - - - - - 先看懂图像横纵坐标的含义,再根据两个坐标点的数据(15,6.7)和( 20,11.2)知道在 15-20min 这 5 分钟内甲酸甲酯的转化率从6.7%升高到11.2%,结合甲酸甲酯的起始量(1.00mol)即可计算出甲酸甲酯的减少量:1.00mol (11.2%6.7%) = 0.045 mol 计算 15-20min 范围内甲酸甲酯的平均反应速率,一般的常规思维:根据第1 问在图像中求算的15-20min 内甲酸甲酯的减少量,再结合速率公式v=tc=tVn/求算出甲酸甲酯的平均反应速率, 但是题目中没有体积V 的数据。 (那应该怎么办?)再次仔细审题 “ 甲酸甲酯的平
5、均反应速率为mol min-1” ,题目要求的速率单位中没有体积因素,因此速率公式v=tn=min5mol0.045= 0.009 molmin-1。思考:另外有同学根据题目中“ 表” 的数据:反应时间范围/min05 1015 1520 2025 3035 4045 5055 7580 平均反应速率/(103mol min1) 1.9 7.4 ?7.8 4.4 1.6 0.8 0.0 认为表格中的速率变化存在等差数列关系:从1015 min 为 7.4 103mol min1,2025 mi n为 7.8 103mol min1,推测 1520 min 为 7.6 103mol min1。请
6、问该同学的推断是否合理?如果不正确,请指出他的问题出在哪里。第( 2)小题考查重点是化学反应速率影响因素及其影响下的变化规律。将问题分解: “反应速率在不同阶段的变化规律” , “ 产生该变化规律的原因” 。 (作为文字表达的题目,分析清晰题目作答的角度,遵循“ 踩点得分 ” 的意识很重要。) 思考问题答案的方向在哪? 图像还是表格数据?反应时间范围/min05 1015 1520 2025 3035 4045 5055 7580 平均反应速率/(103mol min1) 1.9 7.4 9.0 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0 如果从 “ 表格 ” 入手应该存在 “ 小大小” 的变化规
7、律,即该反应过程分为三个阶段:反应初期、反应中期、反应后期。如果从 “ 图像 ” 入手,体现速率的因素是“ 曲线的斜率 ” , 斜率的变化规律是:“ 斜率小 斜率大 斜率小 ” 。原因怎么解释?情景是陌生的,甚至有些异常。 越是这样越要冷静下来,回归最基本的工具 反应速率理论,一定是浓度、温度、压强、催化剂、接触面积等造成的。然后我们开始思考:问题1:外界条件时刻都在影响着反应速率,什么情况下才会出现反应速率中途加快呢?反应物浓度从一开始就是减小的趋势,若反应器大小不发生变化,又没有中途增加反应物的话, 浓度不可能造成反应速率中途增大;温度是有可能的,如果反应本身放热会导致体名师资料总结 -
8、- -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - 系温度升高, 使反应速率增大;压强的影响本质上是浓度的影响,而且对非气态体系可以不考虑; 催化剂的作用也是有可能的,我们接触过反应产物本身有催化作用的情形(如酸性高锰酸钾溶液与草酸的反应)。对于接触面积,反应开始后一般不会显著变化,个别情况也有(如未打磨的金属片表面的覆盖物)。结合本题,只可能是催化剂的作用。问题 2:起催化作用的物质是生成物,而生成物有两种,起催化作用的是谁?组分HCOOCH3H
9、2O HCOOH CH3OH 物质的量 /mol 1.00 1.99 0.01 0.52 催化剂需要与反应物充分接触才可能起作用,所以催化剂的量当然会影响催化作用。反应体系中 HCOOH 和 CH3OH 的起始量存在显著差异,基本可以推断HCOOH 才是催化剂,因为催化作用是在反应进行了一段时间后才体现的。当然我们学过有机化学反应中酯一般是在酸性或碱性条件下水解,这样或许较容易联想到HCOOH 起催化作用。知识卡片:自催化反应反应产物对反应速率有加快作用的反应称为自催化反应。在自催化反应中,反应速率既受反应物浓度的影响,又受反应产物浓度的影响。自催化作用的特点是:1.反应开始进行得很慢(称诱导
10、期 ),随着起催化作用的产物的积累反应速度迅速加快,而后因反应物的消耗反应速度下降;2.自催化反应必须加入微量产物才能启动; 3.自催化反应必然会有一个最大反应速率出现。组织答案时, 一般应将前提条件、前因后果表述清楚,其中的化学原理分析做到用词准确、书写规范。本小题参考答案:该反应中甲酸具有催化作用。反应初期:虽然甲酸甲酯量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢;反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大;反应后期: 甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成为主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率减小,直至为零。第( 3)小题考查重点是化学平衡常数的计算
11、。求算化学平衡常数的一般步骤是:写出化学平衡常数的表达式,根据 “ 三段式 ” 求出平衡状态下各物质的物质的量浓度,代入表达式计算。切记要选取已达平衡状态的数据。HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l) 起始( mol)1.00 1.99 0.01 0.52 变化( mol)0.24 0.24 0.24 0.24 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 15 页 - - - - - - - - - 平衡( mol)0.76 1.75 0
12、.25 0.76 332()()()()c HCOOHc CH OHKc HCOOCHc H O?0.14 第( 4)小题考查重点是温度对化学平衡建立的过程和最终平衡状态的影响;运用图形的表达能力。用图像表达时, 要慎重考虑: 何处起点?趋势走向?何处拐点?何处终点?文字标注是否清晰?(这些要素都包含重要的化学信息)起点的含义是反应刚开始,不论反应条件有何差异反应物的转化率都是从0 开始;反应一旦开始立刻就有了快慢问题,且反应初段不同温度的体系中各物质的浓度仍然是很接近的,催化剂的影响也不会有显著区别,所以温度是影响反应初段曲线走势的最主要因素;反应进程的中后期, 影响因素就比较多了, 此时应
13、该准确定位曲线的终点(平衡转化率的关系) ,以便使整个曲线的趋势不会有太大偏差。【反思】在上述例题的解答过程中,哪些思路和技能是在其他试题中应继续坚持的?【拓展】(2007 年广东卷改)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和 Fe3O4。(1)将0.050molSO2(g)和 0.030molO2(g)放入容积为1L 的密闭容器中,反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)0.040mol/L 。计算该条件下反应的平衡常数K 和 SO2的平衡转化率(写出计算过程)。(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时
14、,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有(填字母)A 升高温度B 降低温度C 增大压强D 减小压强E 加入催化剂F 移出氧气(3)反应: 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H0 SO2的转化率在起始温度T1=673K 下随反应时间( t)的变化如下图,其他条件不变,仅改变起始温度为T2=723K ,在图中画出温度 T2下 SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。转化率SO2/ % 80 60 40 T1(0.25/V ) ? (0.76/V)(0.76/V ) ? (1.75/V)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
15、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 15 页 - - - - - - - - - (4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于 H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是_ _ 。答案:(1)解:2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) 起始浓度 / mol L10.050 0.030 0 平衡浓度 / mol L1(0.0500.040) (0.0300.040/2) 0.040 = 0.010 = 0.010 所以, K =)(O)(SO)SO(22223ccc= 12121Lmol0.010)Lmo
16、l(0.010)Lmol040.0(= 1.6 103 mol L1。(SO2) =11Lmol050.0Lmol)010.0050. 0( 100% = 80% 。归纳:由 “ 三段式 ” 求出变化的物质的量和各物质在平衡状态下的物质的量浓度,求出平衡转化率,写出的表达式,代入数值求出K 值的结果。(2)B、C。(3) (4) Fe2、Fe3在溶液中存在水解,Fe2+ 2H2O Fe(OH) 2 + 2H,Fe3+ 3H2O Fe(OH)3 + 3H,保持溶液足够酸性可抑制Fe2、Fe3的水解,并能防止Fe2被氧化成Fe3。0 10 20 30 40 50 60 70 t / min 转化率
17、SO2/ % 20 80 60 40 T1T2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 15 页 - - - - - - - - - 【例题 2】化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中具有重要作用。硅酸钠水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火材剂等的原料。(1)取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象并给予解释。羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH 是一种重要的生物无机材料,3 种钙盐的溶解度随溶液pH 的变化如下图所示(图中纵坐标是钙离
18、子浓度的对数),回答下列问题:(2) 图中所示 3 种钙盐在人体中最稳定的存在形式是_( 填化学式 ),理由是:_ 。(3)糖黏附在牙齿上,在酶的作用下产生酸性物质,易造成龋齿。结合化学平衡移动原理,分析其原因。(4)硫酸锶 (SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是a 283 K 363 K b 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 15 页 - - - - - - - - - A两个不同温度中,363K 时 Ksp(SrSO4)较小B在 2
19、83 K 时,向 SrSO4的浊液中逐滴加入1.0 mol/L Na2SO4溶液, Ksp(SrSO4)随c (SO42)的增大而减小C向 b 点的溶液中加入1.0 mol/L Na2SO4溶液, c (Sr2+)减小, SrSO4的溶解度减小D283K 时,图中 a 点对应的溶液是不饱和溶液E283K 下的 SrSO4饱和溶液升温到363K 后变为不饱和溶液F升高温度可以实现a 点到 b 点的转化【分析】本题重点考查化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中具有重要作用,命题主要从以下几个角度出发:了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素;了解难溶电解质的沉淀溶解平衡和饱和溶液的概念;
20、从试题提供的图像信息中提取实质性内容的能力,利用读图解析方式考查学生对化学基本概念和基本理论的运用能力。第(1)小题,粗读题目这是将两种盐溶液(Na2SiO3和 NH4Cl)进行混合的反应,那么我们首先要考虑的是盐与盐之间是否发生复分解反应、氧化还原反应,其次考虑盐的水解。因此分析的对象就是Na2SiO3和 NH4Cl 的水解反应平衡体系:SiO32+ 2H2O H2SiO3 + 2OH,NH4+ + H2O NH3 H2O + H+,利用平衡移动的原理分析可得结果。另外作为简答题还必须考虑“ 踩点得分 ” 的原则,题目设问是“ 写出实验现象并给予解释” ,明显包含两层意思:实验现象,现象解释
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年2022年广州市高考化学复习_化学平衡等反应原理 2022 广州市 高考 化学 复习 化学平衡 反应 原理
限制150内