2019-2020年高三化学一轮复习 原理综合探究专题复习学案.doc

2019-2020年高三化学一轮复习 原理综合探究专题复习学案【知识建构】1影响化学反应速率的“四大因素”(外因)2化学反应速率的计算方法(1)公式法：v(B)用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)来说。则有。3化学平衡常数的影响因素(1)平衡常数K只受温度影响，既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关，也与压强的改变无关；由于催化剂同等程度地改变正逆反应速率，故平衡常数不受催化剂影响。(2)任何可逆反应，当温度保持不变，改变影响化学平衡的其他条件时，无论平衡是否发生移动，K值不变。4利用K判断化学反应的热效应5利用K判断反应进行的方向若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则Q cK，反应向逆反应方向进行；QcK，反应处于平衡状态；Q cK，反应向正反应方向进行。6有关电离平衡方面(1)误认为电离平衡正向移动，弱电解质的电离程度一定增大。如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方向移动，但醋酸的电离程度减小。(2)误认为当对酸、碱溶液稀释时，所有离子的浓度都减小。如对于电离平衡CH3COOHCH3COOH，当加水稀释时，由于KW是定值，故c(H)减小，c(OH)增大；而碱溶液稀释时，c(OH)减小，c(H)增大。(3)误认为由水电离出的c(H)1013 mol/L的溶液一定呈碱性。如25 ，0.1 mol/L的盐酸或氢氧化钠溶液中由水电离出的c(H)都为1013 mol/L。7有关溶液的酸碱性方面(1)误认为溶液的酸碱性取决于pH。如pH7的溶液在温度不同时，可能是酸性或碱性，也可能是中性。(2)误认为酸碱恰好中和时溶液一定显中性。如强酸和弱碱恰好中和溶液显酸性，强碱和弱酸恰好中和溶液显碱性，强酸和强碱恰好中和溶液显中性。8溶液中“三个守恒”及“质子守恒”的判断方法(1)三个守恒电荷守恒：即电解质溶液中阴离子所带电荷总数等于阳离子所带电荷总数，根据电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度问题。物料守恒：是指物质发生变化前后，有关元素的存在形式不同，但元素的种类和原子数目在变化前后保持不变，根据物料守恒可准确快速地解决电解质溶液中复杂离子、分子、物质的量浓度或物质的量的关系。质子守恒：是指在电离或水解过程中，会发生质子(H)转移，但在质子转移过程中其数量保持不变。(2)正确理解质子守恒以Na2CO3和NaHCO3溶液为例，可用以下图示帮助理解质子守恒：Na2CO3溶液所以c(OH)c(HCO)2c(H2CO3)c(H3O)，即c(OH)c(HCO)2c(H2CO3)c(H)。NaHCO3溶液所以c(OH)c(CO)c(H2CO3)c(H)。另外，将混合溶液中的电荷守恒式和物料守恒式相联立，通过代数运算消去其中某离子，即可推出该溶液中的质子守恒。2同一溶液中，不同粒子浓度大小比较的方法(1)正盐溶液基本遵循c(不水解离子)c(水解离子)c(显性离子)，当水解离子外有角标时，顺序提前。例如在浓度为c molL1的醋酸钠溶液中，有c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)；在浓度为c molL1的硫酸铵溶液中，有c(NH)c(SO)c(H)c(OH)。规律在排列式中：首尾离子，电荷一致；有角标时，顺序提前。(2)酸式盐溶液对于电离为主的，如NaHSO3，遵循c(自身)c(电离产物)c(水解产物)，即c(Na)c(HSO)c(H)c(SO)c(OH)c(H2SO3)；对于水解为主的，如NaHCO3，遵循c(自身)c(水解产物)c(电离产物)，即c(Na)c(HCO)c(OH)c(H2CO3)c(H)c(CO)。规律常见的酸式盐，只有NaHSO3和NaH2PO4溶液是以电离为主显酸性的。(3)缓冲溶液例如0.2 molL1氨水与0.2 molL1氯化铵溶液等体积混合后，溶液以电离为主，显碱性(常见物质中除了氢氰酸和氰化物，都以电离为主)，所以氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，再根据首尾一致，铵根离子浓度大于氯离子浓度，即c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)。再如0.2 molL1醋酸与0.2 molL1醋酸钠溶液等体积混合后，溶液以电离为主，显酸性，所以，c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)。规律首先当成只电离，然后以100个分子电离一个为准计数，再比大小。例如，醋酸和醋酸钠以21的比例混合，那么就有200个醋酸，100个醋酸根离子，100个钠离子，再电离1%，最后有醋酸198，醋酸根离子102，钠离子100，氢离子2，因此，可以写出粒子浓度大小比较顺序：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)。类似地，还可以写出相近的混合溶液。“三招”破解溶度积常数(Ksp)的应用9利用溶度积常数的大小判断沉淀的先后顺序和沉淀的转化依据Ksp的表达式计算开始产生沉淀时溶液中某种离子浓度的大小判断沉淀的先后顺序，一般开始产生沉淀所需要离子的浓度越小，越先产生沉淀。而沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是Ksp表达式相似的沉淀中，Ksp较小的沉淀可以转化为Ksp更小的沉淀。10溶度积(Ksp)与溶解能力关系的突破方法溶度积(Ksp)反映了电解质在水中的溶解能力，对于阴阳离子个数比相同的电解质，Ksp的数值越大，难溶电解质在水中的溶解能力越强；但对于阴阳离子个数比不同的电解质，不能直接根据比较Ksp数值的大小来判定难溶电解质在水中溶解能力的强弱。11沉淀能否生成或溶解的判断方法通过比较溶度积与非平衡状态下溶液中有关离子浓度幂的乘积离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀生成或溶解的情况：QcKsp，溶液过饱和，有沉淀析出；QcKsp，溶液饱和，沉淀的生成与溶解处于平衡状态；QcKsp，溶液未饱和，无沉淀析出。【典型例析】例1能源危机促使世界各国寻找新的替代能源和对已有能源进行“高效利用”的技术研发。设计的燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。以丁烷(已知丁烷的燃烧热为2 877.6 kJmol1)为代表回答下列问题：(1)正丁烷的燃烧热为2 878 kJmol1，异丁烷的燃烧热为2 869 kJmol1，正丁烷转化为异丁烷的过程中_ (填“放出”或“吸收”)能量。(2)最近有人制造了一种燃料电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。如图是燃料电池和氯碱工业联合示意图。A燃料电池的乙极是_(填“正极”或“负极”)，该极的电极反应为：_；O2从离子交换膜的_移向_(填“甲”或“乙”)；电解池B向燃料电池A释放电子的电极是：_(填“丙”或“丁”)。人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是：_；汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全，从而产生_堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年，这正是新一代化学家的历史使命。若A燃料电池中的能量转换率为80%(设丁烷完全氧化，化学能转化为电能的部分为有效转换率，其余能量以热能形式释放出去)，B电解池中的能量利用率为100%，则当B电解池中产生44.8 L H2(标准状况下)，A燃料电池转移的电子数为_mol。解析2C4H10(正丁烷，g)13O2(g)=8CO2(g)10H2O(l)H5 756 kJmol1a2C4H10(异丁烷，g)13O2(g)=8CO2(g)10H2O(l)H5 738 kJmol1b利用盖斯定律将(ab)2得：C4H10(正丁烷，g) =C4H10(异丁烷，g)H9 kJmol1，该反应为放热反应。(2)丁烷发生氧化反应作负极，向外电路释放电子；正极通入的是氧气，因该电池的电解质为非水电解质，故正极反应方程式为：O24e=2O2，O2向负极移动。燃料电池的能量转换率超过80%，而普通的燃料利用率才30%，故燃料电池具有较高的能量转化率；当汽油燃料氧化不充分时，会产生碳粒，从而堵塞通气管道。由阴极反应可知生成44.8 L H2，电解池中转移电子4 mol，利用电子守恒推知A燃料电池转移电子数为5 mol。答案(1)放出(2)负极C4H1013O226e=4CO25H2O甲乙丙燃料电池具有较高的能量利用率碳粒5 例2(xx广东高考节选)用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术。反应为主反应，反应和为副反应。CaSO4(s)CO(g) =CaS(s)CO2(g)H147.3 kJmol1CaSO4(s)CO(g) =CaO(s)CO2(g)SO2(g)H2210.5 kJmol1CO(g)=C(s)CO2(g)H386.2 kJmol1(1)反应2CaSO4(s)7CO(g) =CaS(s)CaO(s)6CO2(g)C(s)SO2(g)的H_(用H1、H2和H3表示)。(2)反应的平衡常数的对数lg K随反应温度T的变化曲线如图。结合各反应的H，归纳lg KT曲线变化规律：a)_；b)_。(3)向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO，反应于900 达到平衡，c平衡(CO)8.0105 molL1，计算CO的转化率(忽略副反应，结果保留两位有效数字)。(4)为减少副产物，获得更纯净的CO2，可在初始燃料中适量加入_。 答案(1)4H1H22H3(2)放热反应的lg K随温度升高而减小，吸热反应的lg K随温度升高而增大反应的lg K受温度影响变化较小，反应的lg K受温度影响变化较显著(3)99%(4)生石灰或石灰石【仿真练习】1国家拟于“十二五”期间将SO2的排放量减少8%，研究SO2综合利用意义重大。(1)已知25 时：SO2(g)2CO(g)=2CO2(g)Sx(s)Ha kJmol1；2COS(g)SO2(g)=2CO2(g)Sx(s)Hb kJmol1。则CO与Sx反应生成COS的热化学方程式是_。(2)有人设想按如图所示装置用废气中的SO2生产硫酸。写出SO2电极的电极反应式_。(3)提高反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H”、“”或“”、“”或“2、 (1)Kc2(3)1012无影响Cu(OH)2Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH第11讲 原理综合探究专题复习答案仿真练习答案：1、 (1)CO(g)Sx(s)=COS(g)H kJmol1(2)SO22e2H2O=SO4H(3)0.2 molL1min1bdc2、 (1)Kc2(3)1012无影响Cu(OH)2Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH