廣東省2023高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)-專題20-原理題及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的畫圖導(dǎo)學(xué)案

原理題及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的畫圖【考綱要求】化學(xué)科要考查的能力：能夠?qū)⒎治鼋鉀Q問(wèn)題的過(guò)程和成果，用正確的化學(xué)術(shù)語(yǔ)及文字、圖表、模型、圖形等表達(dá)并做出解析的能力。一、題型分析【與高考零距離接觸】1.【2023廣東31】（2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),該反應(yīng)的△H=+206kJ?mol-1①在答題卡的坐標(biāo)圖中，畫出反應(yīng)過(guò)程中體系的能量變化圖（進(jìn)行必要的標(biāo)注）解析：本小題考查畫圖的基本能力,關(guān)鍵要明確反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小。由反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(ΔH>0),則生成物總能量大于反應(yīng)物總能量。2.【2023廣東31】碘在科研與生活中有重要作用，某興趣小組用0.50mol·L—1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L—1K2S2O8、0.10mol·L—1Na2S2O3等試劑，探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知：S2O82—+2I—=2SO42—+I2（慢）I2+2S2O32—=2I—+S4O62—（快）（3）已知某條件下，濃度c(S2O82—)~反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖13，若保持其它條件不變，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中，分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c(S2O82—)~反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線示意圖（進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注）。方法歸納：化學(xué)反應(yīng)原理作圖解答思路及方法1、坐標(biāo)軸的含義與標(biāo)注2、標(biāo)出各關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)位置：如起點(diǎn)，終點(diǎn)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)等3、用平滑的曲線將各關(guān)鍵點(diǎn)連接4、用文字或符號(hào)給各曲線作標(biāo)注說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)原理→物質(zhì)間定量關(guān)系→分析圖像→得出結(jié)論【電化學(xué)考綱要求】（1）了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理。（2）理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害及其防止措施。3.【2023廣東33】（2）能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。完成原電池的甲裝置示意圖（見(jiàn)圖15），并作相應(yīng)標(biāo)注。要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極。甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是，其原因是。（3）根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在（2）的材料中應(yīng)選作陽(yáng)極。3.（2）由題給試劑，結(jié)合原電池的形成條件可知可以組合的原電池可以是：鋅銅、鋅鐵、鐵銅原電池。由圖示所給電子移動(dòng)方向可知左邊為負(fù)極（活潑金屬）、右邊為正極（不活潑金屬），則組裝的原電池可以如下：由所給的電極材料可知，當(dāng)銅片做電極時(shí)，銅片一定是正極，則負(fù)極是活潑的金屬（失電子發(fā)生氧化反應(yīng)），反應(yīng)的現(xiàn)象是電極逐漸溶解。以Zn和Cu做電極為例，如果不用鹽橋則Zn與CuSO4反應(yīng)，置換出的Cu附著在Zn表面，阻礙了Zn與CuSO4的接觸，不能提供穩(wěn)定電流。（3）根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，可知被保護(hù)的金屬作陰極，即Zn作為陽(yáng)極。答案：（2）(裝置圖如下)；電極逐漸溶解；甲；可以避免活潑金屬如Zn和CuSO4的接觸，從而提供穩(wěn)定電流（3）Zn命題意圖：化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素化合物與化學(xué)反應(yīng)原理4.【2023廣東32】4.（5）石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成圖19防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。解析：利用外加電源陰極保護(hù)法防止金屬腐蝕，設(shè)計(jì)電解池用惰性電極與電源正極相接做陽(yáng)極，需保護(hù)的活波金屬與電源負(fù)極相接做陰極。二、課堂反饋練習(xí)5.【2023廣州一模31】（2）已知上述反應(yīng)需要催化劑，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的坐標(biāo)圖中，畫出有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應(yīng)過(guò)程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標(biāo)注。6.【2023廣州二模31】自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下，N2與O2反應(yīng)生成NO。（1）反應(yīng)需要在閃電或極高溫條件下發(fā)生，說(shuō)明該反應(yīng)____A___。（填字母）A．所需的活化能很高B．吸收的能量很多（2）在不同溫度下，反應(yīng)N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常數(shù)K如下表：溫度/℃153817602404平衡常數(shù)K0.86×10－42.6×10－4N2的轉(zhuǎn)化率/％時(shí)間/min1538N2的轉(zhuǎn)化率/％時(shí)間/min153817602404①該反應(yīng)的△H>0。（填“>”、“=”或“<”）②其他條件相同時(shí)，在上述三個(gè)溫度下分別發(fā)生該反應(yīng)。1538℃時(shí)，N2充完成1760℃、2404℃時(shí)N7.【2023廣州二模31】一定條件下，通過(guò)下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：2CO(g)+SO2(g)催化劑2CO2(g)+S(l)△H催化劑（1）已知2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)△H1＝—566kJ?mol-1S(l)+O2(g)＝SO2(g)△H2＝—296kJ?mol-1則反應(yīng)熱△H＝_-270_kJ?mol-1。(2)科研小組在380℃、Fe2O3作催化劑時(shí)，研究了不同的投料比[n(CO)︰n(SO2)]的比值對(duì)SO2轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果如圖b。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中畫出n(CO)︰n(SO2)＝2︰1時(shí)，SO28.【2023深一模31.】CH4（g）＋2NO2（g）N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）；ΔH＝-867kJ·mol-1。該反應(yīng)可用于消除氮氧化物的污染。（4）一定條件下，反應(yīng)時(shí)間t與轉(zhuǎn)化率μ（NO2）的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D像中畫出180℃時(shí)，壓強(qiáng)為P2（設(shè)壓強(qiáng)P2＞P1）的變化曲線，并做必要的標(biāo)注。三、鞏固訓(xùn)練與能力提升9.【2023深一模31.】利用I2O5可消除CO污染或定量測(cè)定CO，反應(yīng)為：5CO（g）＋I(xiàn)2O5（s）5CO2（g）＋I(xiàn)2（s）；ΔH1（1）已知：2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）；ΔH22I2（s）＋5O2（g）2I2O5（s）；ΔH3則ΔH1＝（用含ΔH2和ΔH3的代數(shù)式表示）。φ(CO2)0.800.300.5t/minbacd0（2）不同溫度下，向裝有足量I2O5φ(CO2)0.800.300.5t/minbacd0①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始至a點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率為v(CO)＝，b點(diǎn)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)Kb＝。②d點(diǎn)時(shí)，溫度不變，若將容器體積壓縮至原來(lái)的一半，請(qǐng)?jiān)趫D中補(bǔ)充畫出CO2體積分?jǐn)?shù)的變化曲線。③下列說(shuō)法正確的是。（填字母序號(hào)）A．容器內(nèi)氣體密度不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．兩種溫度下，c點(diǎn)時(shí)體系中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量相等C．增加I2O5的投料量有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率D．b點(diǎn)和d點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)：Kb＜Kd9.【2023深一模31.】（本題劃線加黑的數(shù)字要求取舍有效數(shù)字，有錯(cuò)誤的，總體扣1分）（1）2.5ΔH2－0.5ΔH3（3分）（2）①0.60mol·L－1·min－1（2分，不帶單位扣1分），1024或者45或者1.0×103（3分）②（2分）③AB（2分，選對(duì)一個(gè)得1分，有錯(cuò)選得0分）(1)某科研小組發(fā)現(xiàn)某不銹鋼材料在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請(qǐng)從稀硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu中選擇兩種試劑，設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證該鋼材易在鹽溶液中被腐蝕。有關(guān)化學(xué)方程式是，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________________________。(2)在(1)答案中選擇一個(gè)反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池。畫出該原電池裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極材料名稱并寫出正極的電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)式為：__________________________________________________。(3)為確認(rèn)上述原電池反應(yīng)的氧化產(chǎn)物，取少量反應(yīng)后的溶液于一支試管中，若出現(xiàn)下列情況通過(guò)分析加以說(shuō)明。A．若先滴入幾滴KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴入幾滴氯水，溶液立即顯紅色，說(shuō)明______________________________________________。B．若滴入幾滴KSCN溶液，溶液立即變成紅色，說(shuō)明___________________________。C．若先滴入幾滴KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴入幾滴氯