高考化学反应原理综合题解题方法指导

高考化学反应原理综合题解题方法指导

南师附中江宁分校李琛

二、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）

三、不同知识点的解题技巧

1、热化学方程式的书写或反应热计算

【典型例题1】

20１1-２０．氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。

已知：CH4(ｇ)+ H2O(ｇ)=＝=CO（g）＋3H2（ｇ) △H＝2０6.2kJ·mｏl-1①

CH4(ｇ)+ＣＯ2(g）＝==2ＣＯ(ｇ)＋2H２(g)?△H＝247．4kJ·moｌ－1②

2Ｈ2S(g)＝==2H2（g)+S２(ｇ)△H= 1６9.8kJ·moｌ-1③

(1）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(ｇ)与H2O（g)反应生成CＯ2(g)和H2(g)的热化学方程式为。

解题思路：写出目标热化学方程式的反应物和产物并标明状态CH4(g）+2Ｈ２O(ｇ) ＝= CO2(ｇ)＋４H2(ｇ)，然后与已有的热化学方程式比对，CH4(ｇ)、H２Ｏ(g)在左边，ＣO2(ｇ)、H2(g）在右边，但目标热化学方程式中无硫元素与③无关,无CO(g),所以①×2－②后再整理即可得到CH4(g)+2H2Ｏ（g) === CＯ2(g)＋４H2（g） H =1６５.0 kJ·ｍoｌ-1。

【方法指导】首先根据要求书写目标热化学方程式的反应物、产物并配平,其次在反应物和

产物的后面括号内注明其状态,再次将目标热化学方程式与已有的热化学方程式比对(主要

是反应物和产物的位置、系数）,最后根据盖斯定律进行适当运算得出目标热化学方程式的

反应热△Ｈ,空一格写在热化学方程式右边即可。

注意：并非所给的热化学方程式一定都用到。

【及时巩固1】

2０10-１７.（2）方法Ⅱ主要发生了下列反应:

2ＣO （g ）＋SO 2 (g) ＝S(g) + 2CO ２ (g) △H= 8kJ·mol -1

2H 2（g)+SO 2 (ｇ) =S(g) + 2H 2O （g) △H ＝ 90.4ｋＪ·mol －1

２ＣＯ(g ）＋O ２ (g) = 2C Ｏ２ (ｇ） △H ＝-5６6.0kJ·mol -1

２H 2(g ）+O 2 （g)＝2Ｈ2Ｏ（g) △H=－483．6kJ·m ｏl -1

S(g)与Ｏ2 (g)反应生成ＳO 2 (g)的热化学方程式为 。

2、电解池或原电池反应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

【典型例题2】

２011-1８．银锌碱性电池的电解质溶液为K ＯH 溶液,电池放电时正极的A ｇ２O 2 转化为Ａ

g ，负极的Zn 转化为K 2Z ｎ（OH)4，写出该电池反应方程

式： 。

解题思路：第一步:一个氧化还原反应可以拆分为两个半反应即氧化反应和还原反应，根据

原电池原理正极反生还原反应、负极发生氧化反应，把Ag 2O 2和Z ｎ写在左边、Ag 和K 2Z

ｎ(OH)４写在右边得到Ag 2Ｏ２+Zn--Ag ＋K 2Zn （ＯH ）4

第二步：根据电子守恒即化合价升降总数相等原理,首先配平Ａｇ2O ２、Zn 、Ａg 、 K 2Zn(OH)4

等变价物质的系数。在该反应中Ａg 2Ｏ2的Ag 、O 两种元素的化合价均降低，作为一个整体

共下降4价，所以Z ｎ的化合价应升高４价，其系数为2，在根据元素守恒配平产物系数。

Ag 2O ２+2Zn--2Ａg+2K 2Zn(OH)4

第三步：根据质量守恒在方程式的两边添加其它未变价物质并配平,左边配4KO Ｈ和4Ｈ2Ｏ

即可。

【方法指导】首先根据题意写出化学方程式的反应物、产物,其次根据氧化还原反应原理—

—电子守恒配平氧化剂和还原剂的系数，再次配平还原产物和氧化产物的系数,最后根据质

量守恒添加并配平其他未变价物质的系数。

注意:一般未变价物质是酸、碱或水。

【及时巩固2】

２0０9－１7（4）在提纯后的4CuSO 溶液中加入一定量的23Na SO 和NaCl 溶液，加热,生

成CuCl 沉淀。制备CuCl

的离子方程式

是 。

【典型例题３】

2０1１-2０(4）电解尿素[CO （N Ｈ2)2]的碱性溶液制

氢的装置示意图见图１2(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 。

解题思路：根据题意知道，阴极室含有的阳离子有Ｈ＋、K +,阳极室含有O Ｈ-、H 2Ｏ以及尿

素[C Ｏ（NH ２)２]分子，阳极电解产物为N 2,所以放电的应为CO （NH ２)2,写出CO(N Ｈ2）2－

-- Ｎ2，经分析知道N 元素化合价共升高6价，即一个CO(NH 2)２失去６个电子，可写出CO(N

Ｈ2)2-6ｅ--－- N 2，碳元素化合价不变(+4),在碱性溶液中转化为CO 32—,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6H ２Ｏ，得出完整的电极反应式:CO(Ｎ

H 2)2+8ＯH —－6ｅ—＝C Ｏ32—+N 2↑+６Ｈ2O 。

【方法指导】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。

【及时巩固3】

２00９-16(4）反应Ⅳ(电解硫酸铵溶液）常被用于电解生产4228()NH S O （过二硫酸铵)并

得到Ｈ2。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示

为 。

3、化学反应速率的影响因素的实验探究

【典型例题4】

2009-17.(3）控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用１０℅H ２O 2和3.0 mol ／L H 2ＳＯ

４的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。

温度(℃） 2０ ３0 40 50 60 ７0 80

铜平均溶解速率 （113min 10---???L mol ）

７．34 8.01 9.25 7.9８ 7.24 ６．73 ５．7６ 当温度高于4０℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因

是 。

解题思路:影响化学反应速率的因素有浓度、压强、温度、催化剂以及固体反应物的表面积

等。本题控制反应Cu(ｓ)＋Ｈ2Ｏ２ （l)+2H ＋(a ｑ）＝Cu 2＋(a ｑ)＋2Ｈ２O(l ）其他条件相同，

其影响因素只研究反应的温度,考虑温度高于40℃时， Ｈ2O ２受热易分解，其浓度降低，化

学反应速率自然变慢即铜平均溶解速率减小。

【方法指导】影响化学反应速率的探究实验中，控制变量是关键。

【及时巩固4】

2０1１重庆1６.（2)Ｏ3在水中易分解，一定条件下,O ３的浓度减少一半所需的时间（t)如

题下表所示。已知:O ３的起始浓度为０.0216 mol/L 。

①pH增大能加速O３分解，表明对O3分解起催化作用的是________＿__.

③据表中的递变规律,推测Ｏ3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为______.（填字

母代号)

ａ. 40°C、ｐH=3.0 b. １0°Ｃ、pH=4.０ c. 3０°Ｃ、pH=７.0

4、化学平衡状态的标志以及化学平衡的影响因素

【典型例题5】

200９－20（1)已知：2NO2(g）N2O4(g) △H=－57.２0kJ·mol－1。一定温度下，在

密闭容器中反应2NＯ2(g）Ｎ2O４(g)达到平衡。其他条件不变时，下列措施能提高N Ｏ2转化率的是（填字母)。

A．减小NO２的浓度 B.降低温度C．增加NO2的浓度 D.升高温度

解题思路:该问题考查反应物的转化率与化学平衡移动的关系，但要注意这个反应的特殊性（反应物与产物都只有一种）。影响化学平衡的因素有浓度、压强（有气体参加且反应前后气体分子数不等的可逆反应)、温度。选项B，降低温度平衡向放热反应（正反应）方向移动，ＮＯ２的浓度降低、转化率升高，反之转化率降低。对于A、C选项不能简单地理解为浓度问题，在容积不变的情况下，增大ＮO2的浓度可以理解为增大压强,平衡向右移动,ＮＯ２转化率增大。

【方法指导】①判断一个可逆反应是否达到平衡状态的两个直接标准是正逆反应的速率相等、反应物与生成物浓度保持不变，另外间接标准是“变量不变”即观察一个可逆反应的相关物理量，采用极端假设的方法（若全部为反应物如何、全部转化为产物该物理量又如何,如果该物理量是可变的而题目说一定条件下保持不变即可认为该条件下达到化学平衡）。另外也可以用Q与K比较（Q=Ｋ则处于平衡状态;Q<Ｋ未达平衡状态、v正>v逆；Q>K、未达平衡状态、v正<ｖ逆）。

②平衡移动的方向、反应物的转化率和产物的产率变化均可通过条件(浓度、压强、温度)的改变,平衡移动的方向加以判断,也可以通过平衡常数的计算得到。但要关注特殊反应的特殊性。

【及时巩固5】

方法Ⅰ用氨水将SＯ2转化为ＮH4HSＯ3，再氧化成(NH4)２SO４

方法Ⅱ用生物质热解气（主要成分CO、ＣH4 、H２）将ＳO2在高温下还原成单质硫

方法Ⅲ用Na２SO3溶液吸收SO２，再经电解转化为H2SＯ4

⑴方法Ⅰ中氨水吸收燃煤烟气中SO２的化学反应为

2NH3 ＋SO2＋H2O＝(NH4)2SO3

(NH４）2SO3 + SO2+ H2O= 2 NＨ４HSO３

能提高燃煤烟气中ＳＯ２去除率的措施有 (填字母)。A．增大氨水浓度Ｂ.升高反应温度

C．使燃煤烟气与氨水充分接触 D.通入空气使HSO３-转化为ＳO42－

【及时巩固6】

(２011山东2８(2）已知:2SＯ2（ｇ)＋O2（g）2SO3(ｇ) ΔH=-1９6.6 kJ·mol－1２ＮO（g)+Ｏ2(ｇ）2NＯ2(g）ΔH=-１13.0 ｋＪ·mol －1

则反应N Ｏ2（g)+ＳO 2(ｇ)SO ３（ｇ）+ＮO(g)的ΔH ＝ kJ·ｍol -1。

一定条件下，将N Ｏ2与SO ２以体积比１：２置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应

达到平衡状态的是 。

ａ．体系压强保持不变 ｂ.混合气体颜色保持不变

c ．ＳＯ3和NO 的体积比保持不变

d ．每消耗1 mol SO ３的同时生成1 molNO ２

５、化学平衡常数及平衡转化率的计算

【典型例题6】(2011海南1８． 氯气在2９８K 、１00kPa 时，在1L 水中可溶解0.09mol,

实验测得溶于水的Cl 2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:

(１）该反应的离子方程式为_____ _＿＿;

（２）估算该反应的平衡常数＿_＿____＿＿_(列式计算)

解题思路:题干中用“溶于水的Ｃl 2约有三分之一与水反应”给出可逆反应

（该反应在教材中通常没提及可逆）；平衡常数的计算根据

题中要求列三行式求算。

（1）

; （2) （水视为纯液体)

Ｃ起 ０.09 ０ 0 ０

C 变 ０.０9×3

1 0.03 0.03 ０.03 C 平 0．06 0．０3 0.03 0.03

【方法指导】平衡常数的计算可用三段法即找出浓度可变的反应物、产物在起始时、转化的、

平衡时的浓度，然后带入平衡常数表达式（平衡时生成物浓度系数次幂的乘积与反应物系数

次幂乘积的比值）进行计算即可。

注意:带入式子的物质一定浓度可变、一定是平衡浓度。水为气态时，要带入平衡表达式；

在液态或溶液中时,水不要带入平衡表达式。

【及时巩固7】

2009-20（３)1７℃、1.01×105Pa,密闭容器中Ｎ2O ４和NO ２的混合气体达到平衡时，c(N Ｏ2)

＝0.0300 mol·L -１、c(N 2O ４)＝0.0１20 ｍｏl·L －１。计算反应２N Ｏ2（g)

N 2O 4（g ）的

平衡常数K 。

6、酸碱中和滴定的扩展应用(仪器使用、平行实验、空白实验、误差讨论)

【典型例题7】 2009-15.医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量

+++33Fe Al Na 、、等杂志）生产医药级二水合氯化钙(O H CaCl 222?的质量分数为

97.0％～1０3.０%)。

（3)测定样品中-

Cl 含量的方法是:a.称取0.7500g 样品,溶解，在2５０ｍL 容量瓶中定容；

ｂ.量取２5.０0mL 待测溶液于锥形瓶中;ｃ.用0.0５0001-?L

mol 3AgNO 溶液滴定至终点，

消耗3AgNO 溶液体积的平均值为20．39ｍL 。

①上述测定过程中需要溶液润洗的仪器有 。

②计算上述样品中O H CaCl 222?的质量分数

为 。

③若用上述办法测定的样品中O H CaCl 222?的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽

略

）,其可能原因有 ； 。

解题思路:(３）①标准液为硝酸银溶液，所以用酸式滴定管,在使用前应先用硝酸银溶液进行

润洗。② 根据到达滴定终点生成氯化银的物质的量等于消耗硝酸银溶液的物质的量这一关

系求出消耗硝酸银的物质的量,然后n (A ｇＣl ）=2n (CaC ｌ２.２H ２O ）据此可以算出实际上的

CaCl 2.２H 2O 的物质的量,进而求出质量。注意的是我们是从25０ｍL 中取2５mL,所以在计

算时要注意这一点，就不会错了。③样品中存在少量的ＮaCl 据 n (AgCl)=2ｎ(Ca Ｃl 2.2Ｈ2O) ,

ＣaCl 2.２H 2Ｏ的物质的量增大。同样若CaCl 2 .2H 2O 失水导致分母变小,值偏大。

【方法指导】①酸碱中和滴定(氧化还原滴定、沉淀滴定）的仪器使用包括溶液配制和滴定

两个阶段,所用玻璃仪器分别是：烧杯、玻璃棒、一定容量的容量瓶、胶头滴管；酸(碱)式滴

定管、锥形瓶、烧杯。其中只有酸（碱)式滴定管需要润洗。②定量实验为减小实验误差均

要进行平行实验(重复滴定1－2次),必要时为防止环境对滴定造成误差,还需进行空白实验

(不加待测物质进行滴定）。③误差讨论应围绕待测物质含量的计算公式进行,分成操作造成

的误差和样品本身的原因两方面。

７、Ksp 的计算和应用

【典型例题8】

20１0-20.（１0分)以水氯镁石(主要成为Ｍg Ｃｌ2·6Ｈ2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程

如下：

(ｌ)预氨化过程中有Mg(OH)２沉淀生成,已知常温下M ｇ(OH)2的Ｋｓp =1．8×1０-1１

，若溶液

中

c(ＯH -) =3．0×1０-6，则溶液中ｃ(Ｍｇ2+) = 。

解题思路：K sp [M ｇ(ＯH)２］＝ｃ(Mg ２+)·[c(OH -)]２相关计算，简单易得分。

【方法指导】有关Ｋsp 的计算往往与pH 的计算结合起来，要注意ｐＨ与c(OH －）浓度关系

的转换,难溶电解质的悬浊液即为其沉淀溶解平衡状态,满足相应的K ｓｐ。

注意:只有同类型的难溶电解质如均为AB 型或ＡB 2型,才能直接利用Ｋs ｐ的大小比较其溶解

度的大小,类型不同时必须计算。

【及时巩固８】

2008-１7(２)向B ａＣl 2溶液中加入AgNO 3和KBr,当两种沉淀共存时，

c(Br-) c(Cl-)= 。[Ｋｓp(ＡgＢｒ）=5.4×１0－13，Kｓｐ(AgCl)=２.0×10-10］

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）

【典型例题９】

２011-１8．（3）准确称取上述制备的样品（设Ａｇ2O2仅含和Ａg２O)2.558g，在一定的条件下完全分解为Ａg和O2，得到224.0mＬＯ２(标准状况下）。计算样品中Ａg2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位）。

解题思路:

设样品中Ag２O2的物质的量为x,Aｇ2O 的物质的量量为y

【方法指导】进行混合物计算时,一般可设混合物各成分的物质的量，然后根据质量守恒、电子守恒或电荷守恒列方程组求解，再转换成所求的物理量即可。

【及时巩固9】

２01２南京一模18（3)准确称取上述样品1．9２8g[假定只含Ｃu４O（PＯ4）２和CuO两种物质]，使其完全溶于一定量硝酸中，再加氢氧化钠溶液,使铜完全沉淀，将沉淀灼烧使其转变为黑色氧化铜,最终称得残留固体质量为1.360g。计算得样品中磷酸氧铜（摩尔质量为：4６2g/mol）的质量分数（写出简要计算过程和结果）

【典型例题１0】

2010-２０（3）高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁４．66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.０0g和标准状况下CO20．8９6Ｌ,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。

解法思路:弄清碱式碳酸镁高温煅烧的转化关系,利用质量守恒原理，不难计算出n（ＣO2）、n(MgO)、ｎ(H2O)及n(ＭgO):n(CO2)：n（H2O),再依据碱式碳酸镁含义即可写出化学式。(3）n(CO2)=０．896Ｌ/22.4L·mol－１＝4.0０×１0-2 mol

n(MgＯ)=2.0０g/40g·mｏl-1＝5.00×10-2 mol

n(Ｈ2O)=(４.６6ｇ-4.00×1０－2 mol×44g·mol-1-2.00g)／１8g·ｍoｌ-1=5．００×１0－2 mo ｌ

n（MgO）:n(CO2）:ｎ(Ｈ2O)=5.00×10-２: ４.0０×１0－2: 5.０0×10－2＝5:4：5

碱式碳酸镁的化学式为：Mg(ＯH）2·4 MgＣＯ3·４H2O

【方法指导】化学式的确定一般分成三步:确定微粒种类、计算各微粒的物质的量、求比值确定化学式。

注意：求出各微粒的最简整数比或1ｍｏｌ待确定物质的各微粒的物质的量即可。

【及时巩固10】２０12南京二模１８(3)聚合硫酸铁的化学式可表示为［Fe a(OH)b(SO４)c]m。

取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，将所得溶液平均分为两等份。一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1．７475g。另一份溶液，加热煮沸后,滴加稍过量ＳnCｌ２溶液,使Fｅ3＋还原为Fe２＋,用甲基橙除去过量SnCl2。然后用0.02００0 ｍｏｌ/L Ｋ2Cr2O7标准溶液滴定，到达滴定终点时共用去Ｋ２Ｃr２O7标准溶液50．００mL。计算聚合硫酸铁晶体中ａ、b、c的最简整数比。（已知：Cr2O７2—+６Fe2++14H+=2Cr3++6Fe３++７H2O）

注意:高三复习还得紧紧抓住电子守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。