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化學(xué)反應(yīng)原理在高考綜合題中的應(yīng)用

■高啟鋒

高考理綜的化學(xué)部分，反應(yīng)原理綜合題屬于其中一道必考題型，該試題涉及的內(nèi)容主要包括氧化還原反應(yīng)原理的綜合應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律的應(yīng)用、電化學(xué)原理的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡移動(dòng)的判斷與應(yīng)用、化學(xué)平衡圖像的分析與計(jì)算、強(qiáng)弱電解質(zhì)的判斷、電解質(zhì)溶液的pH值與離子濃度的大小比較、沉淀溶解平衡的判斷及計(jì)算等。

化學(xué)反應(yīng)原理的綜合試題一般以與生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密的物質(zhì)為背景材料出組合題，知識(shí)覆蓋面廣、綜合性較強(qiáng)，分值一般為15分左右，各小題之間有一定的獨(dú)立性?？v觀近三年的高考試題，化學(xué)反應(yīng)原理試題常以選擇、填空、讀圖、作圖、計(jì)算等形式出現(xiàn)。

題型一：以圖表形式考查蓋斯定律、化學(xué)反應(yīng)速率與限度

這類題型的格式比較固定化，考點(diǎn)也比較固定，一般會(huì)考查熱化學(xué)方程式的書寫及蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡圖像的分析與判斷，有時(shí)電化學(xué)題也會(huì)在最后呈現(xiàn)。2015年的新課標(biāo)將氧化還原反應(yīng)、電解質(zhì)溶液的計(jì)算也設(shè)計(jì)在該類題型中，增大了試題的容量與考查范圍。

例1(2015新課標(biāo)Ⅰ，28)(15分)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛圖。回答下列問題：

(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為____。

t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784

①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為____。

②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為____(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1，在t=40 min時(shí)，v正=____ min-1。

③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系可用圖1表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為____(填字母)。

圖1

試題分析:本題考查化學(xué)反應(yīng)原理，屬于知識(shí)的遷移及能力的綜合應(yīng)用方面的考查。(1)反應(yīng)中碘元素被氧化，則Mn元素被還原，酸性環(huán)境中Mn的還原產(chǎn)物應(yīng)為Mn2+(MnSO4)。

(3)設(shè)1 mol HI(g)分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為akJ，則ΔH=(2a-436-151)kJ·mol-1=11 kJ·mol-1，解得a=299。

題型二：以工藝流程、實(shí)驗(yàn)形式等考查電解質(zhì)溶液

工藝流程題是近幾年出現(xiàn)的一種題型，以制備某種物質(zhì)為主線，考查電解質(zhì)溶液的酸堿性、離子反應(yīng)方程式、實(shí)驗(yàn)的基本操作、酸堿中和滴定的計(jì)算等。

例2(2014江蘇，16)(12分)煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放，如圖2。實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液，并用于煙氣脫硫研究。

圖2

(1)酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____，濾渣Ⅰ的主要成分為____(填化學(xué)式)。

(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH值至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分為____(填化學(xué)式)；若溶液的pH值偏高，將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是____(用離子方程式表示)。

(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量，其主要原因是____；與吸收SO2前的溶液相比，熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH值將____(填“增大”“減小”或“不變”)。

從歷年的高考化學(xué)卷得出，化學(xué)反應(yīng)原理將繼續(xù)統(tǒng)領(lǐng)整個(gè)化學(xué)試題。高考化學(xué)試卷中以化學(xué)反應(yīng)能量變化的理解為主題，涉及反應(yīng)中能量變化的實(shí)質(zhì)、反應(yīng)熱的概念及其與反應(yīng)速率的關(guān)系、蓋斯定律的應(yīng)用、焓變的影響因素，還會(huì)考查酸堿中和滴定、沉淀溶解平衡的有關(guān)概念和原理，以及化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)反應(yīng)平衡、弱電解質(zhì)電離、原電池原理、原電池和金屬的腐蝕與防護(hù)等核心知識(shí)。因此把握好化學(xué)反應(yīng)原理的復(fù)習(xí)是高考備考的一個(gè)中心環(huán)節(jié)。

作者單位：陜西省韓城市西莊中學(xué)