專題一高考回顧再研真題-沖刺2021年高考化學(xué)反應(yīng)原理題方法探究與類型專練（原卷版）

專題一高考回顧再研真題題型解讀化學(xué)反應(yīng)原理題主要把熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率及四大平衡知識(shí)融合在一起命題，有時(shí)有圖像或圖表形式，重點(diǎn)考查熱化學(xué)(或離子、電極)方程式的書(shū)寫、離子濃度大小比較、反應(yīng)速率大小、平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、電化學(xué)裝置、平衡曲線的識(shí)別與繪制等。設(shè)問(wèn)較多，考查的內(nèi)容也就較多，導(dǎo)致思維轉(zhuǎn)換角度較大。試題的難度較大，對(duì)思維能力的要求較高。題型預(yù)測(cè)預(yù)計(jì)在2021年的高考中，化學(xué)反應(yīng)原理的綜合仍會(huì)以與生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系緊密的創(chuàng)新題材為載體，考查學(xué)生蓋斯定律的運(yùn)用，化學(xué)平衡常數(shù)的多種表達(dá)形式，通過(guò)圖像等信息獲取解題數(shù)據(jù)，完成平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率和Ksp的計(jì)算等重要知識(shí)點(diǎn)，另外速率常數(shù)的理解與應(yīng)用，壓強(qiáng)平衡常數(shù)的計(jì)算也是近幾年高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一，應(yīng)給予關(guān)注！真題回顧1.（2020全國(guó)Ⅰ卷）．（15分）為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）由FeSO4?7H2O固體配制0.10mol?L﹣1FeSO4溶液，需要的儀器有藥匙、玻璃棒、（從下列圖中選擇，寫出名稱）。（2）電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽(yáng)離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且電遷移率（u∞）應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇作為電解質(zhì)。陽(yáng)離子u∞×108/（m2?s﹣1?V﹣1）陰離子u∞×108/（m2?s﹣1?V﹣1）Li+4.07HCO3﹣4.61Na+5.19NO3﹣7.40Ca2+6.59Cl﹣7.91K+7.62SO42﹣8.27（3）電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極?？芍}橋中的陽(yáng)離子進(jìn)入電極溶液中。（4）電池反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得鐵電極溶液中c（Fe2+）增加了0.02mol?L﹣1．石墨電極上未見(jiàn)Fe析出?？芍?，石墨電極溶液中c（Fe2+）＝。（5）根據(jù)（3）、（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為，鐵電極反應(yīng)式為。因此，驗(yàn)證了Fe2+氧化性小于，還原性小于。（6）實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2（SO4）3溶液，將鐵電極浸泡一段時(shí)間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的方法是。2．（2020全國(guó)Ⅱ卷）（14分）化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）氯氣是制備系列含氯化合物的主要原料，可采用如圖（a）所示的裝置來(lái)制取。裝置中的離子膜只允許離子通過(guò)，氯氣的逸出口是（填標(biāo)號(hào)）。（2）次氯酸為一元弱酸，具有漂白和殺菌作用，其電離平衡體系中各成分的組成分?jǐn)?shù)δ[δ（X）＝，X為HClO或ClO﹣]與pH的關(guān)系如圖（b）所示。HClO的電離常數(shù)Ka值為。（3）Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來(lái)制備，該反應(yīng)為歧化反應(yīng)（氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng)）。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為。（4）ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過(guò)程中，生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成1molClO2消耗NaClO2的量為mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為。（5）“84消毒液”的有效成分為NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是（用離子方程式表示）。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來(lái)制備NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為kg（保留整數(shù)）。3．（2020全國(guó)Ⅲ卷）（14分）二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）CO2催化加氫生成乙烯和水的反應(yīng)中，產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比n（C2H4）：n（H2O）＝。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若增大壓強(qiáng)，則n（C2H4）（填“變大”“變小”或“不變”）。（2）理論計(jì)算表明。原料初始組成n（CO2）：n（H2）＝1：3，在體系壓強(qiáng)為0.1MPa，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是。CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的△H0（填“大于”或“小于”）。（3）根據(jù)圖中點(diǎn)A（440K，0.39），計(jì)算該溫度時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝（MPa）﹣3（列出計(jì)算式。以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。（4）二氧化碳催化加氫合成乙烯反應(yīng)往往伴隨副反應(yīng)，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強(qiáng)條件下，為了提高反應(yīng)速率和乙烯選擇性，應(yīng)當(dāng)。4．（2020山東卷）（12分）探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ．CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1＝﹣49.5kJ?mol﹣1Ⅱ．CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2＝﹣90.4kJ?mol﹣1Ⅲ．CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H3回答下列問(wèn)題：（1）△H3＝kJ?mol﹣1。（2）一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，容器中CH3OH（g）為amol，CO為bmol，此時(shí)H2O（g）的濃度為mol?L﹣1（用含a、b、V的代數(shù)式表示，下同），反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)為。（3）不同壓強(qiáng)下，按照n（CO2）：n（H2）＝1：3投料，實(shí)驗(yàn)測(cè)定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。已知：CO2的平衡轉(zhuǎn)化率＝×100%CH3OH的平衡產(chǎn)率＝×100%其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖（填“甲”或“乙”）；壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?；圖乙中T1溫度時(shí)，三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是。（4）為同時(shí)提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率，應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為（填標(biāo)號(hào)）。A．低溫、高壓B．高溫、低壓C．低溫、低壓D．高溫、高壓5．（2020江蘇卷）（12分）吸收工廠煙氣中的SO2，能有效減少SO2對(duì)空氣的污染。氨水、ZnO水懸濁液吸收煙氣中SO2后經(jīng)O2催化氧化，可得到硫酸鹽。已知：室溫下，ZnSO3微溶于水，Zn（HSO3）2易溶于水；溶液中H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨pH的分布如圖1所示。（1）氨水吸收SO2．向氨水中通入少量SO2，主要反應(yīng)的離子方程式為；當(dāng)通入SO2至溶液pH＝6時(shí)，溶液中濃度最大的陰離子是（填化學(xué)式）。（2）ZnO水懸濁液吸收SO2．向ZnO水懸濁液中勻速緩慢通入SO2，在開(kāi)始吸收的40min內(nèi)，SO2吸收率、溶液pH均經(jīng)歷了從幾乎不變到迅速降低的變化（如圖2）。溶液pH幾乎不變階段，主要產(chǎn)物是（填化學(xué)式）；SO2吸收率迅速降低階段，主要反應(yīng)的離子方程式為。（3）O2催化氧化。其他條件相同時(shí)，調(diào)節(jié)吸收SO2得到溶液的pH在4.5～6.5范圍內(nèi)，pH越低SO42﹣生成速率越大，其主要原因是；隨著氧化的進(jìn)行，溶液的pH將（填“增大”、“減小”或“不變“）。6．（2020北京卷）（10分）H2O2是一種重要的化學(xué)品，其合成方法不斷發(fā)展。（1）早期制備方法Ba（NO3）2BaOBaO2濾液H2O2①Ⅰ為分解反應(yīng)，產(chǎn)物除BaO、O2外，還有一種紅棕色氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。②Ⅱ?yàn)榭赡娣磻?yīng)，促進(jìn)該反應(yīng)正向進(jìn)行的措施是。③Ⅲ中生成H2O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。④減壓能夠降低蒸餾溫度，從H2O2的化學(xué)性質(zhì)角度說(shuō)明Ⅴ中采用減壓蒸餾的原因：。（2）電化學(xué)制備方法已知反應(yīng)2H2O2═2H2O+O2↑能自發(fā)進(jìn)行，反向不能自發(fā)進(jìn)行，通過(guò)電解可以實(shí)現(xiàn)由H2O和O2為原料制備H2O2，如圖為制備裝置示意圖。①a極的電極反應(yīng)式是。②下列說(shuō)法正確的是。A．該裝置可以實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電極b連接電源負(fù)極C．該方法相較于早期制備方法具有原料廉價(jià)，對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)7．（2020海南卷）（12分）作為一種綠色消毒劑，H2O2在公共衛(wèi)生事業(yè)中發(fā)揮了重要的作用。已知反應(yīng)：H2O2（l）═H2O（1）+O2（g）△H＝﹣98kJ?mol﹣1K＝2.88×1020回答問(wèn)題：（1）H2O2的強(qiáng)氧化性使其對(duì)大多數(shù)致病菌和病毒具有消殺功能。用3%醫(yī)用H2O2對(duì)傳染病房噴灑消毒時(shí)，地板上有氣泡冒出，該氣體是。（2）純H2O2可作為民用驅(qū)雹火箭推進(jìn)劑。在火箭噴口鉑網(wǎng)催化下，H2O2劇烈分解：H2O2（l）═H2O（g）+O2（g），放出大量氣體，驅(qū)動(dòng)火箭升空。每消耗34gH2O2，理論上（填“放出”或“吸收”）熱量98kJ（填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）純H2O2相對(duì)穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)表明在54℃下恒溫貯存2周，濃度仍能保持99%，原因是H2O2分解反應(yīng)的（填編號(hào)）。a．△H比較小b．K不夠大c．速率比較小d．活化能比較大（4）向H2O2稀溶液中滴加數(shù)滴含Mn2+的溶液，即有氣泡快速逸出，反應(yīng)中Mn2+起作用。某組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：t/min01020304050c（H2O2）/mol?L﹣10.700.490.350.250.170.120～30minH2O2反應(yīng)的平均速率v＝mol?L?min﹣1（5）H2O2的一種衍生物K2S2O8，陰離子結(jié)構(gòu)式為（）。其中性溶液加熱至沸后，溶液pH降低，用離子方程式表明原因：。8．（2020天津卷）（14分）利用太陽(yáng)能光解水，制備的H2用于還原CO2合成有機(jī)物，可實(shí)現(xiàn)資源的再利用?；卮鹣铝袉?wèn)題：Ⅰ．半導(dǎo)體光催化劑浸入水或電解質(zhì)溶液中，光照時(shí)可在其表面得到產(chǎn)物（1）圖1為該催化劑在水中發(fā)生光催化反應(yīng)的原理示意圖。光解水能量轉(zhuǎn)化形式為。（2）若將該催化劑置于Na2SO3溶液中，產(chǎn)物之一為SO42﹣，另一產(chǎn)物為。若將該催化劑置于AgNO3溶液中，產(chǎn)物之一為O2，寫出生成另一產(chǎn)物的離子反應(yīng)式。Ⅱ．用H2還原CO2可以在一定條件下合成CH3OH（不考慮副反應(yīng)）CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0（3）某溫度下，恒容密閉容器中，CO2和H2的起始濃度分別為amol?L﹣1和3amol?L﹣1，反應(yīng)平衡時(shí)，CH3OH的產(chǎn)率為b，該溫度下反應(yīng)平衡常數(shù)的值為。（4）恒壓下，CO2和H2的起始物質(zhì)的量比為1：3時(shí)，該反應(yīng)在無(wú)分子篩膜時(shí)甲醇的平衡產(chǎn)率和有分子篩膜時(shí)甲醇的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖2所示，其中分子篩膜能選擇性分離出H2O。①甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的原因?yàn)?。②P點(diǎn)甲醇產(chǎn)率高于T點(diǎn)的原因?yàn)?。③根?jù)圖2，在此條件下采用該分子篩膜時(shí)的最佳反應(yīng)溫度為℃。Ⅲ．調(diào)節(jié)溶液pH可實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣CO2的捕獲和釋放（5）CO32﹣的空間構(gòu)型為。已知25℃碳酸電離常數(shù)為Ka1、Ka2，當(dāng)溶液pH＝12時(shí)，c（H2CO3）：c（HCO3﹣）：c（CO32﹣）＝1：：。9.(2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅰ，28)水煤氣變換[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工過(guò)程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Shibata曾做過(guò)下列實(shí)驗(yàn)：①使純H2緩慢地通過(guò)處于721℃下的過(guò)量氧化鈷CoO(s)，氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s)，平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s)，平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷，還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO________H2(填“大于”或“小于”)。(2)721℃時(shí)，在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng)，則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。A．＜0.25B．0.25C．0.25～0.50D．0.50E．＞0.50(3)我國(guó)學(xué)者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注?？芍簹庾儞Q的ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正＝________eV，寫出該步驟的化學(xué)方程式________________________________。(4)Shoichi研究了467℃、489℃時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系(如圖所示)，催化劑為氧化鐵，實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。計(jì)算曲線a的反應(yīng)在30～90min內(nèi)的平均速率eq\o(v,\s\up6(－))(a)＝________kPa·min－1。467℃時(shí)pH2和pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是________、________。489℃時(shí)pH2和pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是________、________。10．(2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，27)環(huán)戊二烯()是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)已知：(g)=(g)＋H2(g)ΔH1＝100.3kJ·mol－1①H2(g)＋I(xiàn)2(g)=2HI(g)ΔH2＝－11.0kJ·mol－1②對(duì)于反應(yīng)：(g)＋I(xiàn)2(g)=(g)＋2HI(g)③ΔH3＝________kJ·mol－1。(2)某溫度下，等物質(zhì)的量的碘和環(huán)戊烯()在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)③，起始總壓為105Pa，平衡時(shí)總壓增加了20%，環(huán)戊烯的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______，該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________Pa。達(dá)到平衡后，欲增加環(huán)戊烯的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有________(填標(biāo)號(hào))。A．通入惰性氣體 B．提高溫度C．增加環(huán)戊烯濃度 D．增加碘濃度(3)環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是________(填標(biāo)號(hào))。A．T1＞T2B．a(chǎn)點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C．a(chǎn)點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D．b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為0.45mol·L－1(4)環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe(C5H5)2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為]，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉(電解質(zhì))和環(huán)戊二烯的DMF溶液(DMF為惰性有機(jī)溶劑)。該電解池的陽(yáng)極為_(kāi)_______，總反應(yīng)為_(kāi)______________________。電解制備需要在無(wú)水條件下進(jìn)行，原因?yàn)開(kāi)_________________。11．(2019·課標(biāo)全國(guó)Ⅲ，28)近年來(lái)，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)＋O2(g)=2Cl2(g)＋2H2