高考化學三輪專題復(fù)習 體系通關(guān)23題型17 化學反應(yīng)原理綜合應(yīng)用題課件

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1、題型十七化學反應(yīng)原理綜合應(yīng)用題化學反應(yīng)原理是中學化學的重要內(nèi)容，具有多重價值與功能，它能夠使考生從本質(zhì)上認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、現(xiàn)象和變化規(guī)律，掌握物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，并能夠促進考生化學知識的系統(tǒng)化與結(jié)構(gòu)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(yīng)速率、化學平衡及其影響因素、化學反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化、蓋斯定律及其應(yīng)用、原電池、電解池原理及其電極反應(yīng)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(yīng)、離子反應(yīng)，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(cè)重考查考生接受、整合信息的

2、能力、綜合應(yīng)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(yīng)：甲醇合成反應(yīng)：(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(yīng)：(iii)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H341.1 kJmol1二甲醚合成反應(yīng)：(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g) H424.5 kJmo

3、l1回答下列問題：(1)Al2O3是合成氣直接制備二甲醚反應(yīng)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(yīng) ( i v ) 對 于 C O 轉(zhuǎn) 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(yīng)原理，分析增加壓強對直接制備二甲醚反應(yīng)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(jié)果如圖所示。其中CO轉(zhuǎn)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

4、、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(zhì)為酸性，二甲醚直接燃料電池的負極反應(yīng)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(zhì)量，1 kWh3.6106J)。解析(2)要解答轉(zhuǎn)化率影響問題，最終要歸結(jié)為平衡移動的方向上。與CO轉(zhuǎn)化率直接相關(guān)的反應(yīng)是()和()，如何建立反應(yīng)()與()、()的聯(lián)系，是解答該題的關(guān)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(zhuǎn)化率增大；()中的產(chǎn)物H2O恰是()中的反應(yīng)物，增大水蒸氣濃度，平衡

5、右移，CO的轉(zhuǎn)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(zhì)要同時考慮原料的利用率、反應(yīng)速率等多種因素。本題要從化學反應(yīng)原理的角度分析壓強對合成反應(yīng)的影響，分析該反應(yīng)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(zhuǎn)化率增大；同時增大壓強還會加快化學反應(yīng)速率。(4)直接合成CH3OCH3的反應(yīng)的另一個特點是正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡左移。(5)寫電極反應(yīng)時應(yīng)注意寫電極反應(yīng)時應(yīng)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

6、化產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物為 CO2；用用 H調(diào)平電荷。調(diào)平電荷。從能量密度的單位上看，可以假設(shè)燃料的質(zhì)量為從能量密度的單位上看，可以假設(shè)燃料的質(zhì)量為 1 kg，計算提供，計算提供電子的物質(zhì)的量電子的物質(zhì)的量，再轉(zhuǎn)化為電量再轉(zhuǎn)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(yīng)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(nèi)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(yīng)式，按電極反應(yīng)式進行相關(guān)計算。對于電解質(zhì)溶液類試題，要明確溶液中的物質(zhì)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(shè)計的問題，聯(lián)系相關(guān)理論進行逐個作答。