知识讲解 原理综合题解题方法指导(提高）

1 原理综合题的应试策略（提高） 【高考展望】 考纲要求考生能将与化学相关的实际问题分解，综合运用相关知识和科学方法，解决生 产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。在高考试题中，每年都有一道考查化学 反应原理综合应用的高考试题。 该类题主要把热化学、电化学、化学反应速率及三大平衡知识融合在一起命题，有时有 图像或图表形式，重点考查热化学（或离子、电极）方程式的书写、离子浓度大小比较、反 应速率大小、平衡常数及转化率的计算、电化学装置、平衡曲线的识别与绘制等。试题设问 较多，考查的内容也就较多，导致思维转换角度较大；试题的难度较大，对思维能力的要求 较高。这类试题具有较大的综合性，能很好地考查同学们应用化学知识解决实际问题的能力。 【方法点拨】 一、化学反应原理综合题常考知识点 1、热化学方程式的书写或运用盖斯定律计算反应热 2、电解池或原电池方程式的书写或电极反应式书写、新情景下陌生氧化还原型的离子方程 式书写 3、化学反应速率的影响因素的实验探究 4、化学平衡状态的标志以及化学平衡的影响因素 5、化学平衡常数及平衡转化率的计算 6、酸碱中和滴定的扩展应用（仪器使用、平行实验、空白试验、误差讨论） 7、Ksp 的计算和应用 8、综合计算（混合物计算、化学式的确定、关系式法、守恒法在计算中的应用） 二、化学反应原理综合题的答题策略 这类试题考查的内容很基础，陌生度也不大，所以复习时一定要重视盖斯定律的应用与 热化学方程式的书写技巧及注意事项；有关各类平衡移动的判断、常数的表达式、影响因素 及相关计算；影响速率的因素及有关计算的关系式；电化学中两极的判断、离子移动方向、 离子放电先后顺序、电极反应式的书写及有关利用电子守恒的计算；电离程度、水解程度的 强弱判断及离子浓度大小比较技巧等基础知识，都是平时复习时应特别注意的重点。在理解 这些原理或实质时，也可以借用图表来直观理解，同时也有利于提高自己分析图表的能力与 技巧。 该类题将许多化学基础知识整合在一起，思维空间大，设问较多，考查内容较多，但题 目都是《考试大纲》要求的内容，不会出现偏、怪、难的问题，因此要充满信心，分析时要 冷静，不能急于求成。可采用各个击破的方法，搞清楚各步知识点所对应的化学反应原理， 采取先分后合的方法，再根据题目要求，用简洁、准确、规范的化学用语答题即可。再者该 类题的各个小问题一般是相对独立设置、没有递进性，故答题时可扬长避短、跳跃式解答， 千万不能放弃。2 三、化学反应原理综合题中应注意的问题 1、化学反应速率题中应注意的问题 (1)对于可逆反应，温度变化对正、逆反应速率均产生影响，且影响趋势相同，但影响值不 同。升温对吸热反应影响较大，对放热反应影响较小；反之，降温对吸热反应影响较小，对 放热反应影响较大。 (2)计算反应速率时，要特别注意时间、体积、浓度单位的换算。 2、化学反应焓变题中应注意的问题 (1)正确理解 ΔH 正负号的意义及焓变与能量变化的关系。 ΔH 为负值，反应物总能量高于生成物总能量，反应放热；ΔH 为正值，反应物总能量低于 生成物总能量。 (2)在原电池与电解池反应中，ΔH 值不等于电能值，化学能与电能的转化过程中还有热能转 化。 (3)运用盖斯定律计算多步反应的 ΔH 时，要注意反应分子式前面的系数与 ΔH 的对应关系， 运用数学加减法和移项原理进行加减，在总反应式中没有的物质要用消元法除去，出现的物 质要按照总反应式中的分子数保留。 3、化学平衡常数题中应注意的问题 (1)固体物质、纯液体、水溶液中进行的反应，H2O 不列入平衡常数的计算表达式中；气体 反应、有机反应，H2O 的浓度要列入平衡常数的计算表达式中。 (2)平衡常数(K)式中的浓度是平衡状态时的物质的量浓度，而浓度商(Q)式中的浓度是任意时 刻的物质的量浓度。 4、原电池与电解池题中应注意的问题 (1)原电池中负极发生氧化反应，常出现电极材料溶解、质量减轻等现象；正极发生还原反 应，常出现质量不变或增重、有气体产生等现象。电解池中与电源负极连接的阴极材料不反 应，与电源正极连接的阳极(除惰性电极外)材料发生氧化反应，可能出现电极溶解、质量减 轻等现象。 (2)Fe 在原电池与电解池反应中发生氧化反应时失去 2 个电子生成 Fe2＋。 (3)可充电电池的放电反应是原电池反应，充电反应是电解池反应。放电过程中原池的负极 发生氧化反应，充电过程中电池的阴极发生还原反应。 5、电离平衡、水解平衡和溶解平衡题中应注意的问题 (1)书写电离平衡、水解平衡、溶解平衡方程式时要用可逆号连接。 (2)分析离子的存在形式时要考虑弱酸弱碱的电离和离子 (3)分析离子浓度大小时要考虑酸碱盐对水电离的影响。 (4)利用溶度积常数分析沉淀是否能完成转化时，要考虑溶解平衡式中阴阳离子系数与 溶度积常数关系，溶度积大的其溶解度不一定大。 6、分析图表与作图时应注意的问题3 (1)仔细分析和准确画出曲线的最高点、最低点、拐点和平衡点。 (2)找准纵坐标与横坐标的对应数据。 (3)描绘曲线时注意点与点之间的连接关系。 (4)分析表格数据时，找出数据大小的变化规律。 【典型例题】 类型一、电极反应式书写、新情景下陌生氧化还原型的离子方程式书写 例 1、电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装 置示意图见图（电解池中隔膜仅阻止气体通过， 阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反 应式为： 。 【思路点拨】阳极电解产物为 N2，所以放电的应为 CO(NH2)2。 【答案】CO(NH2)2+8OH—－6e—=CO32—+N2↑+6H2O。 【解析】根据题意知道，阴极室含有的阳离子有 H+、K+，阳极室含有 OH-、H2O 以及尿素 [CO(NH2)2]分子，阳极电解产物为 N2，所以放电的应为 CO(NH2)2，写出 CO(NH2)2--- N2， 经 分 析 知 道 N 元 素 化 合 价 共 升 高 6 价 ， 即 一 个 CO(NH2)2 失 去 6 个 电 子 ， 可 写 出 CO(NH2)2-6e---- N2，碳元素化合价不变（+4），在碱性溶液中转化为 CO32—，然后根据电荷 守恒在左边添加 8OH-，最后根据质量守恒在右边添加 6H2O，得出完整的电极反应式： CO(NH2)2+8OH—－6e—=CO32—+N2↑+6H2O。 【总结升华】读懂题意尤其是相关示意图，分析电解池的阴极室和阳极室存在的阳离子、阴 离子及其放电顺序，必要时根据题目要求还要考虑分子是否会放电。首先写出阴（阳）极室 发生还原（氧化）反应的反应物和产物离子（分子），分析其化合价变化，标出其得失电子 的情况，然后根据电荷守恒在左边或右边配上其他离子，左后根据质量守恒配上其它物质。 注意：①并非放电的一定是离子，应根据题目要求及时调整。 ②用来配平电极反应式的离子（物质）应是电解池中含有的，而且前后不能矛盾。 举一反三： 【 变 式 1 】 氨 气 在 纯 氧 中 燃 烧 ， 生 成 一 种 单 质 和 水 ， 试 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ____________________，科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电 极是__________（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为 _______________________。 【答案】4NH3+3O2 2N2+6H2O；负极； 2NH3 — 6e- + 6OH- = N2 +6H2O 【变式 2】反应Ⅳ（电解硫酸铵溶液）常被用于电解生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)并得到 H2。4 电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为 。 【答案】2SO42- -2e-=S2O82- 【解析】因为在硫酸铵溶液中铵根离子发生水解，溶液显酸性，氢氧根离子浓度很低， 而硫酸根离子浓度大，造成阳极发生反应为：2SO42- -2e-=S2O82-，即生成过硫酸根离子，这 也是工业生成过硫酸盐的方法；阴极生成氢气：2H+ +2e-=H2↑。 【变式 3】在提纯后的 CuSO4 溶液中加入一定量的 和 NaCl 溶液，加热，生成 CuCl 沉淀。制备 CuCl 的离子方程式是： 。 【答案】2Cu2+ +SO3 2- +2Cl-+H2O 2CuCl↓+2H+ +SO4 2- 【解析】还原剂是 SO32-，氧化剂是 Cu2+，按照得失电子守恒配平：1 个 SO3 2-失去两个电子， 2 个 Cu2+变成 Cu+得到两个电子，有：2Cu2+ +SO3 2- →2CuCl↓+SO4 2-，按电荷守恒及原子 守恒进一步配平得到：2Cu2+ +SO3 2- +2Cl-+H2O 2CuCl↓+2H+ +SO4 2-。 类型二、反应速率与化学平衡有关综合题 例 2、已知 CO2 可以生产绿色燃料甲醇： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－187.4 kJ/mol。 300 ℃时，在一定容积的密闭容器中，c(CO2)＝1.00 mol/L，c(H2)＝1.60 mol/L 开始反 应，结果如下图所示，回答下列问题： (1)使用催化剂 I 时，反应在 10 小时内的平均反应速率： v(H2)＝______mol/(L·h)。 (2)下列叙述正确的是________。 A．当容器内气体的密度不再改变时，反应不一定达到平衡 状态 B．充入氩气增大压强有利于提高 CO2 的转化率 C．CO2 平衡转化率，在上述反应条件下，催化剂Ⅱ比催化 剂Ⅰ高 D．催化效率：在上述反应条件下，催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ高 (3)根据图中数据，计算此反应在 300 ℃时的平衡常数(写出计算过程)。 (4) 将 上 述 平 衡 体 系升温至 400 ℃ ，平衡常数 ： K(400℃)______K(300 ℃)(填 “”)。 (5) 已 知 ： 2H2(g) ＋ O2(g)===2H2O(g) ΔH ＝ － 242.8 kJ/mol ， 则 反 应 2CH3OH(g) ＋ 3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝________ kJ/mol。 【思路点拨】(1)从先由速率公式 v(CO2)＝Δc(CO2)/t 求出 v(CO2)，再根据速率比等于系数比 得 v(H2)＝3v (CO2)，求出 v(H2)。 2 3Na SO △ △5 【答案】(1)0.054 (2)AD (3) CO2＋3H2 === CH3OH＋H2O 起始浓度/mol·L－1　1.00　1.60　　　0　　　0 变化浓度/mol·L－1　0.20　0.60　 　0.20　 0.20 平衡浓度/mol·L－1　0.80　1.0　　　0.20　 0.20 ＝0.050 (mol·L－1)－2 (4)< (5)－353.6 【解析】 (1)从图读数知 10 小时内 CO2 消耗量为 1.00 mol/L×18%＝0.18 mol/L ，反 应 速 率 计 算 式 v(CO2)＝Δc(CO2)/t＝0.18mol/L÷10h＝0.018 mol/(L·h)，v(H2)＝3v (CO2)＝ 3 × 0.018mol/(L·h)＝0.054 mol/(L·h)。 (2)A 项正确，该密闭容器的容积一定，无固体和液体参加反应，无论反应达到平衡与否， 其气体密度均不变化；B 项错误，氩气不参加反应，容器的容积一定，充入氩气不改变反 应物、生成物的浓度，对平衡不产生影响；C 项错误，催化剂的使用同等程度改变正、逆 反应速率，不影响平衡移动；D 项正确，据图知，使用催化剂Ⅱ使反应达到平衡时间比使 用催化剂Ⅰ短，故催化效率更高。 【总结升华】本题考查化学反应速率、化学平衡状态的建立、图像分析、化学平衡常数应用 与计算等。 举一反三： 【变式 1】（2016 海淀期末）已知反应 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)某温度下的平 衡常数为 400。此温度下， 在 2L 的密闭容器中加入 a mol CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 CH3OH CH3OCH3 H2O 浓度/(mol·L－1) 0.44 0.6 0.6 下列说法正确的是 A．a = 1.64 B．此时刻正反应速率大于逆反应速率 C．若起始时加入 2a mol CH3OH，则达到平衡时 CH3OH 的转化率增大 D．若混合气体的平均摩尔质量不再变化，则说明反应已达到平衡状态 【答案】B 【变式 2】工业上利用 CO 和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气： CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ/mol 某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为 V L 的两个恒6 温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下： 起始时各物质物质的量/mol容器 编号 CO H2O CO2 H2 达到平衡的 时间/min 达平衡时体系能量 的变化/kJ ① 1 4 0 0 t1 放出热量：32.8 kJ ② 2 8 0 0 t2 放出热量：Q （1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量 （填“大于”、 “小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。 （2）容器①中反应达平衡时，CO 的转化率为 %。 （3）计算容器②中反应的平衡常数 K= 。 （4）下列叙述正确的是 （填字母序号）。 a．平衡时，两容器中 H2 的体积分数相等 b．容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等 d．容器①中，反应的化学反应速率为： （5）已知：2H2 (g) + O2 (g) == 2H2O (g) ΔH＝－484 kJ/mol，写出 CO 完全燃烧生成 CO2 的热化学方程式： 。 （6）容器①中反应进行到 t min 时，测得混合气体中 CO2 的物质的量为 0.6 mol。若用 200 mL 5 mol/L 的 NaOH 溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方 程式表示） 。 【答案】（1）小于（答“H2O b．H2Se 比 H2S 稳定性强 c．Se 的原子半径比 S 原子大 d．SeO2 和 SO2 含有的化学键类型相同 （3）SO2 可用于制 H2SO4。已知 25℃、101kPa 时： 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)＝2H2SO4(l) △H1＝－545kJ/mol H2O(g)＝H2O(l) △H2＝－44kJ/mol SO3(g)＋H2O(l)＝H2SO4(l) △H3＝－130kJ/mol 则 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＝ kJ/mol。 （4）为研究H2SO4生产中SO2催化氧化时温度对SO2平衡转化率的影响，进行如下试验。取 100 L原料气（体积分数为SO2 7%、O2 11%、N2 82%）使之发生反应，在101kPa下达 到平衡，得到如下数据： 温度/℃ 500 525 550 575 600 平衡转化率/% 93.5 90.5 85.6 80.0 73.7 根据上述数据，达平衡态时N2的体积分数随着温度升高而 （填“增大”、“减 N N2 NO HSO3 - S2O4 2- µç ½â ³Ø Îü ÊÕ ³Ø PbPb ¸ô Ĥ Ñô ¼« Òõ ¼«16 小”或“不变”）；575℃达平衡时，SO3的体积分数为 %（保留一位小数）。 （5）废气中的 SO2 可用 NaOH 溶液吸收，吸收 SO2 后的碱性溶液还可用于 Cl2 的尾气处理， 吸收 Cl2 后的溶液仍呈强碱性。 ① 吸收 Cl2 后的溶液中一定存在的阴离子有 OH－、 。 ② 吸收 Cl2 后的溶液中可能存在 SO32－，取该溶液于试管中，滴加黄色的溴水，得到 无色溶液。此实验不能证明溶液中含有 SO32－，理由是 。 　　　　　 　 6．科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发 出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知 H2(g)、CO(g)和 CH 3OH(l)的燃烧热 ΔH 分别为－ 285.8 kJ·mol－1、－283.0 kJ·mol－1 和－726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题： (1)用太阳能分解 10 mol 水消耗的能量是__________________________________kJ。 (2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为： ________________________________________________________________________。 (3)在容积为 2 L 的密闭容器中，由 CO2 和 H2 合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考 查温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2 均大于 300 ℃)。下列说法正确的是 __________(填序号)。 ①温度为 T1 时，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为 v(CH3OH)＝nA/tA mol·L－1·min－1 ②该反应在 T1 时的平衡常数比 T2 时的小 ③该反应为放热反应 ④处于 A 点的反应体系的温度从 T1 变到 T2，达到平衡时，n(H2)/n(CH3OH)增大 (4)在 T1 温度时，将 1 mol CO2 和 3 mol H2 充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡 后，若 CO2 的转化率为 α，则容器内的压强与起始压强之比为__________。 (5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液呈酸性，负极的电极反应式为： ________________________________________________________________________； 正极的电极反应式为： _________________________________________________。 理想状态下，该燃料电池消耗 1 mol 甲醇所产生的最大电能为 702.1 kJ，则该燃料电池 的理论效率为__________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应 所能释放的全部能量之比)。 7.（2016 开滦一中质检）丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分， 作为能源应用于人们的日常生产和生活。 已知：①2C3H8(g)＋7O2(g)＝6CO(g)＋8H2O(l)；△H＝－2741.8kJ/mol ②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol17 （1）反应 C3H8(g)＋5O2(g)＝3CO2(g)＋4H2O(l)的△H＝ 。 （2）依据（1）中的反应可以设计一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丙烷气体； 燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在其内部可以 传导 O2-。在电池内部 O2- 移动方向和在电池负极反应的物质分别是 A．正极；O2 B．负极；C3H8 C．正极；C3H8 D．负极；O2 （3）C3H8 在不足量的氧气里燃烧，生成 CO 和 CO2 以及气态水，将所有的产物通入一个固 定体积的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应： CO (g)＋H2O(g) CO2(g) ＋H2 (g) ①下列事实能说明该反应达到平衡的是 。 a．体系中的压强不发生变化 b．υ 正（H2）=υ 逆（CO ） c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化 d．CO2 的浓度不再发生变化 ② T℃时，在 1L 的容器中，通入一定量的 CO(g)和 H2O(g)，发生反应并保持温度不变， 各物质浓度随时间变化如下表： 时间 / min c(CO) c(H2O)(g) c(CO2) c(H2) 0 0.200 0.300 0 0 2 0.138 0.238 0.062 0.062 3 0.100 0.200 0.100 0.100 4 0.100 0.200 0.100 0.100 计算 2min 内用 CO 表示的该反应速率 v= ；4min 时保持其它条件不 变，向上述平衡体系中加入 0.1molCO、0.1molCO2、0.1molH2，此时反应将向 向 进行（填“正”或“逆”）。 ③已知 420℃时，该化学反应的平衡常数为 9。如果反应开始时 CO 和 H2O(g)的浓度都是 0.01 mol/L，则 CO 在此条件下的转化率为 。又知 397℃时该反应的平衡常数为 12，请判断该反应的△H 0 (填“>”、“＝”、“t1，HX 的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 （2）HX 的电子式是 。 （3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX 共价键的极性由强到弱的顺 序是 。 （4）X2 都能与 H2 反应生成 HX，用原子结构解释原因： 。 (5)K 的变化体现出 X2 化学性质的递变性，用原子结构解释原因：__________，原子半径 逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 （6）仅依据 K 的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_______（选填字母） a. 在相同条件下，平衡时 X2 的转化率逐渐降低 b. X2 与 H2 反应的剧烈程度逐渐减弱 c. HX 的还原性逐渐 d. HX 的稳定性逐渐减弱 10. 最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程 简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应， 2 2F H+ HF 3610× 321.9 10× 2 2Cl H+ 2HCl 129.7 10× 114.2 10× 2 2Br H+ 2HBr 75.6 10× 69.3 10× 2 2I H+ HI219 转化为乙醇和乙酸，总反应为：2CH3CHO + H2O CH3CH2OH + CH3COOH 实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4 溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其 装置示意图如右图所示。 （1）若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中 b 极应通入 （填化学 式） 气体。 （2）电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。电极反应如下： 阳极：① 4OH- - 4e- == O2↑+ 2H2O ② 阴极：① ② CH3CHO + 2e- + 2H2O == CH3CH2OH + 2OH- （3）电解过程中，阴极区 Na2SO4 的物质的量 （填“增大”、“减小”或“不 变”）。 （4）电解过程中，某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量，其中 Na2SO4 与 CH3COOH 的物质的量相同。下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法 正确的是 （填字母序号）。 a. c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍 b. c(Na+) = 2c(CH3COOH) + 2c(CH3COO-) c. c(Na+) + c(H+) =c(SO42-) + c(CH3COO-) + c(OH-) d. c(Na+) > c(CH3COOH) > c(CH3COO-) > c(OH-) （5）已知：乙醛、乙醇的沸点分别为 20.8℃、78.4℃。从电解后阴极区的溶液中分离 出乙醇粗品的方法是 。 （6）在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达 60%。若在两极区分别注入 1 m3 乙醛的含量为 3000 mg/L 的废水，可得到乙醇 kg（计算结果保留小 数点后 1 位）。 11．某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。 图 1 图 220 请回答： I．用图 1 所示装置进行第一组实验。 （1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代 Cu 做电极的是 （填字母序 号）。 A．铝 B．石墨 C．银 D．铂 （2）N 极发生反应的电极反应式为 。 （3）实验过程中，SO 42- （填“从左向右”、“从右向左”或 “不”） 移动；滤纸上能观察到的现象有 。 II．用图 2 所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y 极区溶液逐 渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁 酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。 （4）电解过程中，X 极区溶液的 pH （填“增大” 、“减小”或“不变”）。 （5）电解过程中，Y 极发生的电极反应为 Fe - 6e- + 8OH- == FeO42- + 4H2O 和 。 （6）若在 X 极收集到 672 mL 气体，在 Y 极收集到 168 mL 气体（均已折算为标准 状况时气体体积），则 Y 电极（铁电极）质量减少 g。 （7）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为： 2K2FeO4 + 3Zn == Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为 。21 【答案与解析】 1.（1）SO2 + H2O H2SO3； 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 (每个方程式 1 分，共 2 分) （2）H2S(g) + 2O2(g) = SO42-(aq) + 2H+(aq) ΔH = －806.39 kJ·mol－1 (方程式 1 分，包括物质化学式和状态；焓变 1 分，包括与系数对应的数值和单位) （3）①从 A 到 B (1 分) ② SO2 – 2e- + 2H2O == SO42- + 4H+ （4）① H2O + 2SO2 + CO32- == 2HSO3- + CO2↑ ② NaOH [多写 Ca(OH)2 不扣分] 2.（1）4FeS2(s)＋11O2(g) 2Fe2O3(s)＋8SO2(g) △H＝－3408kJ/mol （2）2H2O＋SO2=H2SO4＋H2 （3）减小氢气的浓度，使 HI 分解平衡正向移动，提供 HI 的分解率 （4）MH＋OH－－e－=M＋H2O 2H2O＋O2＋4e－=4OH－ 本题主要考查热化学方程式的书写、勒夏特列原理的应用和电极反应方程式的书写。 3. （1）946 kJ/mol 强 （2）BC （3）①逆向 ② 丙>甲=乙 （4）4NH3(g) + 5NO(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) ΔH= -904.4kJ/mol 4．（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O （2）bd （3）强 C 和 N 原子在同一周期（或电子层数相同），N 原子核电荷数更大，原子半径更 小，原子核对外层电子的吸引力更强。 （4）4NH3(g) + 6NO(g) === 5N2(g) + 6H2O(l) ΔH = (3c-3a-2b) kJ·mol-1 （5）2HSO3- + 2e- + 2H+ === S2O42- + 2H2O ；2NO + 2S2O42- +2H2O === N2 + 4HSO3- 5．（1）第 3 周期ⅥA 族 （2）c d（3）-197 （4）减小； 5.8 （5）① SO42－、Cl- ② NaOH 溶液能跟溴单质反应，使溶液呈无色 6．(1)2858 (2)CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－443.5 kJ/mol (3)③④ (4)1－α/2 (5)CH3OH＋H2O—6e－===CO2＋6H＋　3/2O2＋6H＋＋6e－===3H2O　96.6% 【解析】(2)写出燃烧热的化学方程式： CO(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1 CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.5 kJ·mol－1 用②－①得：CH3OH(l)＋O2(g)===CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－443.5 kJ·mol－1 (3)据题给图像分析可知，T2 的反应速率大于 T1，由温度越高反应速率越大可知 T2>T1。 因温度升高，平衡时 CH3OH 的物质的量减少，说明可逆反应 CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(l) 高温 催化剂 △22 ＋H2O(l)向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，T1 时的平衡常数比 T2 时的大，③、④ 正确，②错误，反应速率应等于物质的量浓度除以时间，而不是物质的量除以时间，①错误。 (4)利用化学平衡的三段式计算： 　　 CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) 起始/mol 　1　　　 3　　　　　0　　　　0 变化/mol 　α　　　 3α　 　　　α　　　　α 平衡/mol (1－α)　(3－3α)　　　　α 　　　α 根据同温恒容下压强之比等于物质的量之比，则容器内的压强与起始压强之比为(4－ 2α)/4＝1－α/2 (5)燃料电池是原电池的一种，负极失去电子，发生氧化反应；正极得到电子，发生还 原反应，在酸性介质中，甲醇燃料电池的负极反应式为 CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋， 正极反应式为 3/2O2＋6H＋＋6e－===3H2O。该电池的理论效率为消耗 1 mol 甲醇所能产生的 最大电能与其燃烧热之比，效率为： 。 7．（1）-2219.9 kJ/mol （2）B （3）①b d ②0.031 mol/(L·min) 逆 ③ 75% ； ＜ 8.（1）Y第2周期VIA族 （2）最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，非金属性越弱，气态氢化物还原性越 强，气态氢化物还原性最强的是H2S。 （3）Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂 （4）根据燃烧热的含义，写H2S燃烧的热化学方程式生成物应该生成SO2， 2H2S(g)+3O2(g)=2 SO2(g)+2H2O(l), △H=-2aKJ·mol-1 （5） ，NaH+H2O= NaOH+H2↑ （6） ，放电时正极发生还原反应，应该是Fe2+得电子，电 极反应式为Fe2++2e-=Fe。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为 B-Al2O3 本题考查物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论知识。由已知条 件首先推断X、Y、Z、M、G元素分别为H、O、Na、S、Cl。 9.（1）放热（2） （3）HF、HCl、HBr、HI； （4）卤素原子的最外层电子数均为 7 个 （5）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多 （6）a、d 【解析】（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越小，这说明升高温度平衡向逆反应方向 移动，所以 HX 的生成反应是发热反应；23 （2）HX 属于共价化合物，H－X 之间形成的化学键是极性共价键，因此 HX 的电子式是 ； （3）F、Cl、Br、I 属于 ⅦA，同主族元素自上而下随着核电荷数的增大，原子核外电子层 数逐渐增多，导致原子半径逐渐增大，因此原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱，从而导 致非金属性逐渐减弱，即这四种元素得到电子的能力逐渐减弱，所以 H－F 键的极性最强， H－I 的极性最弱，因此 HX 共价键的极性由强到弱的顺序是 HF、HCl、HBr、HI； （4）卤素原子的最外层电子数均为 7 个，在反应中均易得到一个电子而达到 8 电子的稳定 结构。而 H 原子最外层只有一个电子，在反应中也想得到一个电子而得到 2 电子的稳定结 构，因此卤素单质与氢气化合时易通过一对共用电子对形成化合物 HX； （5）同（3） （6）K 值越大，说明反应的正向程度越大，即转化率越高，a 正确；反应的正向程度越小， 说明生成物越不稳定，越易分解，因此选项 d 正确；而选项 c、d 与 K 的大小无直接联系。 10．（1）CH4 （2）CH3CHO -2e- + H2O == CH3COOH + 2H+ 4H+ + 4e- == 2H2↑或 4H2O + 4e- == 2H2↑+ 4OH- （写成“2H+ + 2e- == H2↑”不扣 分） （3）不变 （3）abd （5）蒸馏 （6）1.9 11．（1）A （2）2H+ + 2e- == H2↑（或 2H2O + 2e- == H2↑+ 2OH-） （3）从右向左 滤纸上有红褐色斑点产生（答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即 可给分） （4）增大 （5）4OH- - 4e- == 2H2O + O2↑ （6）0.28 （7）2FeO42- + 6e- + 5H2O == Fe2O3 + 10OH-