2018届二轮复习高考第Ⅱ卷得分方略——化学反应原理综合应用教案（全国通用）

2018届二轮复习高考第Ⅱ卷得分方略——化学反应原理综合应用教案（全国通用）

第二篇　高考第Ⅱ卷得分方略 题型一　化学反应原理综合应用 ‎［题型分析］ 化学反应原理综合应用题是高考Ⅱ卷必考题型之一，问题设计上往往以组合题的形式出现，题目往往围绕一个主题，由多个小题组成，各小题具有一定的独立性，以考查不同的化学反应原理知识为主，有时还兼顾基本概念、元素化合物和简单计算等知识，题目往往还借助于图像、图表、数据等表达化学信息，试题综合性强，难度较大。‎ ‎[题型示例]‎ ‎【例】　(14分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。‎ ‎(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：‎ 反应Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1‎ 反应Ⅱ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2‎ ‎①上述反应符合“原子经济”原则的是反应________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。‎ ‎②表中的数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。‎ 温度 ‎250 ℃‎ ‎300 ℃‎ ‎350 ℃‎ K ‎2.041‎ ‎0.270‎ ‎0.012‎ 由表中数据判断ΔH1________(填“＞”“＝”或“＜”)0。‎ ‎③某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入‎2 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0.2 mol·L－1，则CO的转化率为________，此时的温度为________(从表中选择)。‎ ‎(2)已知在常温常压下：‎ ‎①2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g)‎ ΔH＝－1 275.6 kJ·mol－1‎ ‎②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1‎ ‎③H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－44.0 kJ·mol－1‎ 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________________________________________________。‎ ‎(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计了如图所示的电池装置。‎ ‎①该电池正极的电极反应式为_______________________________。‎ ‎②一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的离子方程式为___________________________________________。‎ ‎【审题指导】　①理解“原子经济”的含义。‎ ‎②温度对化学平衡常数的影响，温度越高，K越小。‎ ‎③“三段式”求CO的转化率，求该温度下的平衡常数，此处应特别注意体积“‎2 L”。‎ ‎④运用“盖斯定律”书写，调方向，变系数，相加减，“耐心”决定成败。‎ ‎⑤审“介质”，审电极反应物质，正确书写电极反应式，同时注意题目要求。‎ ‎【标准答案】　(1)①Ⅰ(1分)　②＜(1分)　③80%(2分)　‎250 ℃‎(3分)‎ ‎(2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)‎ ΔH＝－442.8 kJ·mol－1(3分)‎ ‎(3)①O2＋2H2O＋4e－===4OH－(2分)‎ ‎②2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O(2分)‎ ‎【评分细则】　(1)①写成“1”，不得分，②写成“小于”不得 分，③写成“0.80”不扣分，写成“250°”不得分。‎ ‎(2)状态错(或漏写)、数值错、符号错均不得分。‎ ‎(3)①不配平不得分，②写成化学方程式不得分。‎ ‎1．读题要求：坚持三读：①泛读，明确有几个条件及求解的问题。‎ ‎②细读，圈出关键字、关键词，把握数量关系。‎ ‎③精读，深入思考，挖掘隐含信息，尤其是图像、图表中的信息。‎ ‎2．做题要求：①看准题目要求，不要答非所问。‎ ‎②把握答题要点，不可似是而非。‎ ‎③卷面整洁规范，不要潦草从事。 ‎ ‎④各个问题，逐个突破，切不可因一个问题没解决而放弃其他问题。‎ ‎⑤遇难而过，不要强攻拦路虎。‎ ‎3．心理要求：“我易人易不大意，人难我难不畏难”——向细心要分数。‎ ‎[跟踪练习]‎ ‎1．氢气是一种常用的化工原料，如合成氨和尿素[CO(NH2)2]等。‎ ‎(1)以H2合成CO(NH2)2的有关热化学方程式有：‎ ‎①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)‎ ΔH1＝－92.40 kJ·mol－1；‎ ‎②2NH3(g)＋CO2(g)NH2CO2NH4(s)‎ ΔH2＝－159.47 kJ·mol－1；‎ ‎③NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(l)‎ ΔH3＝＋72.49 kJ·mol－1。‎ 则N2(g)、H2(g)与CO2(g)反应生成CO(NH2)2(s)和H2O(l)的热化学方程式为________________________________________。‎ ‎(2)尿素在土壤里会缓慢转化成碳酸铵、碳酸氢铵：CO(NH2)2＋2H2O(NH4)2CO3、(NH4)2CO3＋H2ONH4HCO3＋NH3·H2O。已知，常温下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等。‎ ‎①在同温度、同浓度的下列溶液中，pH由大到小的顺序为______________________(用字母表示)。‎ a．NH4Cl(aq)　b．氨水　c．CH3COONH4(aq) d．NH4HCO3(aq) e．(NH4)2CO3(aq)‎ ‎②碳酸铵溶液中c(H＋)－c(OH－)＝______________。‎ ‎(3)电解制H2的原理为C(s)＋2H2O(l)CO2(g)＋2H2(g)。某学习小组拟以二甲醚—空气碱性燃料电池为电源，电解煤浆液(由煤粉与稀硫酸组成)探究上述原理，装置如图所示。‎ ‎①离子交换膜可能是________(填字母)。‎ a．阳离子交换膜　b．阴离子交换膜　c．质子交换膜 ‎②已知‎4.6 g二甲醚(CH3OCH3)参与反应，装置Ⅰ的能量转化率为80%，C4极收集到8 064 mL(标准状况)气体，装置Ⅱ的电流效率η＝________。‎ ‎(电流效率η＝×100%)‎ ‎(4)在电催化作用下，丙烷与水反应生成氢气和一种含有三元环的环氧化合物X。写出该反应的化学方程式：______________________；环氧化合物Y是X的同分异构体，Y的结构简式为__________________________。‎ 解析：(1)根据盖斯定律，①＋②＋③得：N2(g)＋3H2(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝(－92.40－159.47＋72.49) kJ·mol－1＝－179.38 kJ·mol－1。(2)①根据越弱越水解知，水解能力排序为CO＞HCO＞NH＝CH3COO－，所以同温度、同浓度的碳酸铵溶液的碱性比碳酸氢铵溶液的强。即同温度、同浓度条件下，氨水、碳酸铵溶液、碳酸氢铵溶液、醋酸铵溶液、氯化铵溶液的pH依次减小。‎ ‎②碳酸铵溶液中，由电荷守恒知c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCO)＋‎2c(CO)，变形得c(H＋)－c(OH－)＝c(HCO)＋‎2c(CO)－c(NH)。(3)①二甲醚发生氧化反应，C1极为负极，C4极为阴极，C3极为阳极。C3极的电极反应式为C－4e－＋2H2O===CO2↑＋ 4H＋，C4极的电极反应式为4H＋＋4e－===2H2↑。阴极区氢离子的浓度减小，阳极区中氢离子从左透过交换膜向右迁移，故离子交换膜可能为质子交换膜或阳离子交换膜(煤浆中没有其他阳离子)。②装置Ⅰ中负极反应式为CH3OCH3－12e－＋16OH－===2CO＋11H2O，n(CH3OCH3)＝0.1 mol，装置Ⅰ向装置Ⅱ提供电子的物质的量为0.1 mol×12×80%＝0.96 mol。‎ n(H2)＝＝0.36 mol，生成0.36 mol氢气需要电子的物质的量为0.72 mol。根据电流效率定义，装置Ⅱ的电流效率η＝×100%＝75%。(4)CH3CH2CH3与H2O反应生成氢气和X，X是三元环氧化合物，1个三元环上含1个氧原子、2个碳原子，即X为甲基环氧乙烷，它的环氧化合物类同分异构体为环氧丙烷。‎ 答案：(1)N2(g)＋3H2(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－179.38 kJ·mol－1‎ ‎(2)①b＞e＞d＞c＞a　②c(HCO)＋‎2c(CO)－c(NH)‎ ‎(3)①ac　②75%‎ ‎(4)CH3CH2CH3＋H2O ‎(或)‎ ‎2．CO2是一种温室气体，如何处理、利用CO2是当前重点研究的课题。‎ ‎(1)利用FeO吸收CO2的化学方程式为6FeO＋CO2===2Fe3O4＋C，则反应中每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为________ mol。‎ ‎(2)Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。原理：在‎500 ℃‎，低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐；加热至‎700 ℃‎，反应向相反方向进行，放出高浓度CO2，Li4SiO4再生。‎700 ℃‎时反应的化学方程式为_______________________________________。‎ ‎(3)CO2可与CH4反应制取H2，其原理为CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。‎ ‎①已知：CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1；‎ CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1；‎ ‎2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)　ΔH3＝c kJ·mol－1。‎ 反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。‎ ‎②反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)的平衡常数表达式为______________________________________________。‎ ‎③向密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CO2与CH4，在一定条件下发生反应，测得CO2的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示，则压强p1________(填“＞”或“＜”)p2；压强为p2时，在y点：v正________(填“＞”、“＜”或“＝”) v逆。‎ ‎(4)据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图2所示。电解时b极上生成乙烯的电极反应式为__________________________________。‎ ‎(5)CO2可与NaOH溶液反应制备纯碱等物质。向四只盛有等量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后得溶液M，向所得溶液M中逐滴加入同浓度的盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与加入盐酸体积的关系如图所示：‎ 则下列分析都正确的组合是________(填字母)。‎ 解析：(1)题中每生成2 mol Fe3O4时，转移4 mol电子，故每生成1 mol Fe3O4，转移电子的物质的量为2 mol。(2)由题意知，在‎500 ℃‎，低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐，应为Li2CO3和Li2SiO3；故‎700 ℃‎时，生成物为CO2与Li4SiO4，反应物为两种锂盐。(3)①由盖斯定律知，ΔH＝ΔH1＋2ΔH2－2ΔH3＝(a＋2b－‎2c) kJ·mol－1。②平衡常数K＝。‎ ‎③相同温度下，压强增大，平衡逆向移动，CO2的转化率减小，故p1＜p2。温度、压强不变，从y点到平衡的过程中，CO2的转化率增大，说明y点时反应向正反应方向进行，故v正＞v逆。(4)b极为阴极，通入CO2，生成C2H4，碳元素的化合价从＋4降低至－2，故有2CO2＋12e－―→C2H4，根据电荷守恒可知，反应物中还有H＋‎ ‎，根据元素守恒可知，生成物中有H2O。‎ ‎(5)根据通入CO2的量的不同，溶液M中溶质的可能组成有四种：Ⅰ.NaOH和Na2CO3；Ⅱ.Na2CO3；Ⅲ.Na2CO3和NaHCO3；Ⅳ.NaHCO3。当向溶液M中逐滴加入盐酸时，可能发生的反应有：NaOH＋HCl===NaCl，Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。由上述可知：当溶液M中的溶质为Na2CO3时，所需盐酸的体积OA＝AB，即为图③。当M中的溶质为NaOH和Na2CO3时，所需盐酸的体积OA＞AB，即为图④。‎ 当M中的溶质为NaHCO3和Na2CO3时，所需盐酸的体积OA＜AB，即为图②，从图中可以看出，NaHCO3的物质的量等于Na2CO3的物质的量，由于CO的水解程度大于HCO的，故c(CO)＜c(HCO)。当M中的溶质为NaHCO3时，应立即产生气体，即为图①，HCO要发生水解，溶液中存在电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝‎2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)，根据物料守恒得c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)，两式相减得c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(CO)＋c(OH－)。‎ 答案：(1)2　(2)Li2CO3＋Li2SiO‎3700 ℃‎,CO2↑＋Li4SiO4‎ ‎(3)①a＋2b－‎2c　②K＝　③＜　＞‎ ‎(4)2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O　(5)A