高考化學三輪專題復習 體系通關23題型17 化學反應原理綜合應用題課件

題型十七化學反應原理綜合應用題化學反應原理是中學化學的重要內容，具有多重價值與功能，它能夠使考生從本質上認識物質的結構、性質、現(xiàn)象和變化規(guī)律，掌握物質之間的內在聯(lián)系，并能夠促進考生化學知識的系統(tǒng)化與結構化，培養(yǎng)考生的邏輯推理能力，因而是高考考查的重點。 1該題型通常以元素化合物知識為載體，以工業(yè)生產(chǎn)為背景，綜合考查化學反應速率、化學平衡及其影響因素、化學反應中的能量轉化、蓋斯定律及其應用、原電池、電解池原理及其電極反應式的書寫、水溶液中的離子平衡等知識，甚至還融合考查氧化還原反應、離子反應，涉及知識點較多，但各個小題又比較相互獨立。 2題目的綜合性強，化學信息較多，側重考查考生接受、整合信息的能力、綜合應用能力及簡單計算能力等。 【示例17】 (2013課標，28)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新型能源。由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應：甲醇合成反應：(i)CO(g)2H2(g)=CH3OH (g) H190.1 kJmol1(ii)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g) H249.0 kJmol1水煤氣變換反應：(iii)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H341.1 kJmol1二甲醚合成反應：(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H424.5 kJmol1回答下列問題：(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應催化劑的主要成分之一。工業(yè)上從鋁土礦制備較高純度Al2O3的主要工藝流程是_(以化學方程式表示)。( 2 ) 分 析 二 甲 醚 合 成 反 應 ( i v ) 對 于 C O 轉 化 率 的 影 響_。(3)由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學方程式為_。根據(jù)化學反應原理，分析增加壓強對直接制備二甲醚反應的影響_。(4)有研究者在催化劑(含CuZnAlO和A12O3)、壓強為5.0 MPa的條件下，由H2和CO直接制備二甲醚，結果如圖所示。其中CO轉化率隨溫度升高而降低的原因是_。(5)二甲醚直接燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點，其能量密度高于甲醇直接燃料電池(5.93 kWhkg1)。若電解質為酸性，二甲醚直接燃料電池的負極反應為_，一個二甲醚分子經(jīng)過電化學氧化，可以產(chǎn)生_個電子的電量；該電池的理論輸出電壓為1.20 V，能量密度E_(列式計算。能量密度電池輸出電能/燃料質量，1 kWh3.6106J)。解析(2)要解答轉化率影響問題，最終要歸結為平衡移動的方向上。與CO轉化率直接相關的反應是()和()，如何建立反應()與()、()的聯(lián)系，是解答該題的關鍵點。()中消耗的CH3OH恰是()的生成物，減少生成物的濃度，平衡右移，CO的轉化率增大；()中的產(chǎn)物H2O恰是()中的反應物，增大水蒸氣濃度，平衡右移，CO的轉化率增大。(3)根據(jù)蓋斯定律可知：用()2()即可得目標方程式：2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1合成一個物質要同時考慮原料的利用率、反應速率等多種因素。本題要從化學反應原理的角度分析壓強對合成反應的影響，分析該反應的特點是正向氣體分子數(shù)減小，因而增大壓強，平衡正向移動，CO和H2的轉化率增大；同時增大壓強還會加快化學反應速率。(4)直接合成CH3OCH3的反應的另一個特點是正反應為放熱反應，升高溫度平衡左移。(5)寫電極反應時應注意寫電極反應時應注意： 酸性條件酸性條件； CH3OCH3中碳的化中碳的化合價為合價為2 價；價；氧化產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物為 CO2；用用 H調平電荷。調平電荷。從能量密度的單位上看，可以假設燃料的質量為從能量密度的單位上看，可以假設燃料的質量為 1 kg，計算提供，計算提供電子的物質的量電子的物質的量，再轉化為電量再轉化為電量，利用利用 EqU 換算出燃料提供的換算出燃料提供的總能量，即可順利計算出能量密度總能量，即可順利計算出能量密度1.2 V1 000 g46 gmol112965 00 Cmol11 kg(3.6106JkW1h1) 8.39 kWhkg1。步驟1：瀏覽全題，明確已知和所求，挖掘解題切入點。步驟2：對于化學反應速率和化學平衡圖像類試題，讀懂圖像，明確縱橫坐標的含義，理解起點、終點、拐點的意義，分析曲線的變化趨勢。對于圖表數(shù)據(jù)類試題，分析數(shù)據(jù)，研究數(shù)據(jù)間的內在聯(lián)系，找出數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，挖掘數(shù)據(jù)的隱含意義。對于電化學類試題，首先判斷是原電池還是電解池，然后分析電極類別，書寫電極反應式，按電極反應式進行相關計算。對于電解質溶液類試題，要明確溶液中的物質類型及其可能存在的平衡類型，然后進行解答。步驟3：針對題目中所設計的問題，聯(lián)系相關理論進行逐個作答。