1、一 化学反应原理综合题,-2-,一、题型分析 该题型一般取材于能源、环境、化工生产等情景,题目围绕一个主题,以“拼盘”的形式呈现,将热化学、化学反应速率、电化学及三大平衡知识融合在一起进行考查,每个小题相对独立;题目中结合图像、表格、数据、装置等信息,考查考生的阅读、读图、分析归纳能力,试题的难度增加。考点主要涉及盖斯定律与热化学方程式、化学反应速率的计算及其影响因素的分析、平衡常数的计算及其影响因素的分析、化学平衡移动及其影响因素的分析、电极反应式的书写等。,-3-,二、重难考向剖析 考向1 化学图表、图像等信息的提取和加工 【例1】 (2018课标,28,15分)三氯氢硅(SiHCl3)是
2、制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题: (1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式 。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:,-4-,(3)对于反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率= %。平衡常数K343 K= (保留2位小数)。 在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是 ;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有 、 。,-5-,(2
3、)114 (3)22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.3,-6-,解析:(1)SiHCl3与H2O反应生成(HSiO)2O为非氧化还原反应,由原子守恒配平:,-7-,(3)由图根据“先拐先平速率大”可知a曲线温度较高(343 K),平衡转化率为22%; 设SiHCl3起始物质的量为1 mol,则有,起始物质的量/mol 1 0 0 转化物质的量/mol 0.22 0.11 0.11 平衡物质的量/mol 0.78 0.11 0.11,-8-,a处反应相当于在b处反应的基础上升高温度,反应速率va大于vb;,a处SiHCl3转化率为20%,设起始时SiHCl
4、3物质的量为1 mol,则有:,起始物质的量/mol 1 0 0 转化物质的量/mol 0.2 0.1 0.1 a点物质的量/mol 0.8 0.1 0.1 此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1,-9-,解题策略: 1.图表类分析 明义:明确图表所呈现的化学含义(图表的含义),如物质的量浓度变化质量分数变化与时间的关系等。 辨数:通过图表明确相应数学规律,即变化趋势等,如:正向或反向变化、极值点等。 析理:结合题意及图表规律分析确定其对应的化学原理,并提炼出相应的变化规律及原因。 2.图像类分析 明标:明白横、纵坐标所表示的化学含义,这是理解题
5、意和进行正确思维的前提。明白坐标含义,也就是用变量的观点分析坐标,找出横、纵坐标的关系,再结合教材,联系相应的知识点。,-10-,找点:找出曲线中的特殊点(起点、顶点、拐点、终点、交叉点、平衡点等),分析这些点所表示的化学意义以及影响这些点的主要因素及限制因素等,大多考题就落在这些点的含义分析上,因为这些点往往隐含着某些限制条件或某些特殊的化学含义。 析线:正确分析曲线的走向、变化趋势(上升、下降、平缓、转折等),同时对走势有转折变化的曲线,要分段进行分析,研究找出各段曲线变化的含义及原因。 在绘制图像时通常题目会有参考的曲线,在分析新的条件与原曲线对应条件关系的基础上进行绘制。,-11-,考
6、向2 化学反应原理的语言表达 【例2】 (2017课标,27节选,14分)丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题: (1)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是 。,-12-,(2)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是 、 ;590 之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是 。,答案:(1)原料中
7、过量H2会使反应平衡逆向移动,所以丁烯转化率下降 (2)590 前升高温度,反应平衡正向移动 升高温度时,反应速率加快,单位时间产生丁烯更多 更高温度导致C4H10裂解生成更多的短碳链烃,故丁烯产率快速降低 解析:(1)H2是反应的产物,增大 会促使平衡逆向移动,从而降低丁烯的产率。(2)590 之前,随温度升高,反应速率增大,反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,生成的丁烯会更多。温度超过590 ,更多的丁烷裂解生成短链烃类,导致丁烯产率快速降低。,-13-,解题策略: (1)通读全题:先明确题中有哪些考点,并弄清相关考点所涉及的理论知识及特殊情况。 (2)准确定位:即准确判断该题中文字表达的知识点。通过题中所给信息确定文字表达知识点所涉及的化学原理、化学规律,如盖斯定律、平衡移动原理、主副反应间的关系等。这是解决此类题目的重中之重,若能准确判断所考查的原理,则文字表述便是水到渠成。 (3)文字表述:先讲普遍原理,再结合本题论述。如某反应正向吸热,因此升温有利于该反应正向进行。,
