2014高考化学强化复习 - 图文 联系客服

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问题2:起催化作用的物质是生成物,而生成物有两种,起催化作用的是谁? 组分 物质的量/mol HCOOCH3 1.00 H2O 1.99 HCOOH 0.01 CH3OH 0.52 催化剂需要与反应物充分接触才可能起作用,所以催化剂的量当然会影响催化作用。反应体系中HCOOH和CH3OH的起始量存在显著差异,基本可以推断HCOOH才是催化剂,因为催化作用是在反应进行了一段时间后才体现的。当然我们学过有机化学反应中酯一般是在酸性或碱性条件下水解,这样或许较容易联想到HCOOH起催化作用。 知识卡片:自催化反应

反应产物对反应速率有加快作用的反应称为自催化反应。

在自催化反应中,反应速率既受反应物浓度的影响,又受反应产物浓度的影响。

自催化作用的特点是:1.反应开始进行得很慢(称诱导期),随着起催化作用的产物的积累反应速度迅速加快,而后因反应物的消耗反应速度下降;2.自催化反应必须加入微量产物才能启动;3.自催化反应必然会有一个最大反应速率出现。

组织答案时,一般应将前提条件、前因后果表述清楚,其中的化学原理分析做到用词准确、书写规范。本小题参考答案:

该反应中甲酸具有催化作用。

①反应初期:虽然甲酸甲酯量较大,但甲酸量很小,催化效果不明显,反应速率较慢; ②反应中期:甲酸量逐渐增多,催化效果显著,反应速率明显增大;

③反应后期:甲酸量增加到一定程度后,浓度对反应速率的影响成为主导因素,特别是逆反应速率的增大,使总反应速率减小,直至为零。

第(3)小题考查重点是化学平衡常数的计算。

求算化学平衡常数的一般步骤是:写出化学平衡常数的表达式,根据“三段式”求出平衡状态下各物质的物质的量浓度,代入表达式计算。切记要选取已达平衡状态的数据。 HCOOCH3(l)+H2O(l)

HCOOH(l)+CH3OH(l)

起始(mol) 1.00 1.99 0.01 0.52 变化(mol) 0.24 0.24 0.24 0.24 平衡(mol) 0.76 1.75 0.25 0.76

(0.25/V)?(0.76/V) c(HCOOH)?c(CH3OH)= =0.14 K?(0.76/V)?(1.75/V) c(HCOOCH3)?c(H2O)第(4)小题考查重点是温度对化学平衡建立的过程和最终平衡状态的影响;运用图形的表达能力。 用图像表达时,要慎重考虑:何处起点?趋势走向?何处拐点?何处终点?文字标注是否清晰?(这些要素都包含重要的化学信息)

起点的含义是反应刚开始,不论反应条件有何差异反应物的转化率都是从0开始;反应一旦开始立

刻就有了快慢问题,且反应初段不同温度的体系中各物质的浓度仍然是很接近的,催化剂的影响也不会有显著区别,所以温度是影响反应初段曲线走势的最主要因素;反应进程的中后期,影响因素就比较多了,此时应该准确定位曲线的终点(平衡转化率的关系),以便使整个曲线的趋势不会有太大偏差。 【拓展】

黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。

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(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应:2SO2(g)+O2(g)率(写出计算过程)。

2SO3(g)

在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化

(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母)

A 升高温度 B 降低温度 C 增大压强 D 减小压强 E 加入催化剂 F 移出氧气 (3)反应:2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g) △H<0 SO2的转化率在起始温度T1=673K下随反应时间(t)

的变化如下图,其他条件不变,仅改变起始温度为T2=723K,在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

SO2 转80 化率60 / % 40 20

T1

0 10 20 30 40 50 60 70

t / min

(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是 ____

______________________________________________________________________________。 答案:

(1)解: 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

起始浓度/ mol·L1 0.050 0.030 0

平衡浓度/ mol·L1 (0.050-0.040) (0.030-0.040/2) 0.040 = 0.010 = 0.010 所以,K =?(SO2) =

{c(SO3)}2{c(SO2)}2?c(O2)=

(0.040 mol?L-1)2-13

= 1.6×10 mol·L。

(0.010 mol?L-1)2 ?0.010 mol?L-1(0.050?0.010)mol?L?10.050 mol?L?1×100% = 80% 。

归纳:①由“三段式”求出变化的物质的量和各物质在平衡状态下的物质的量浓度,②求出平衡转化率,③写出的表达式,代入数值求出K值的结果。

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(2)B、C。 (3)

SO2 转80 化率60 / % 40 20

T1 T2

0 10 20 30 40 50 60 70

t / min ++2+3+2+

(4) Fe、Fe在溶液中存在水解,Fe + 2H2O Fe(OH) 2 + 2H,Fe3 + 3H2O +++++

,保持溶液足够酸性可抑制Fe2、Fe3的水解,并能防止Fe2被氧化成Fe3。

Fe(OH)3 + 3H

【例题2】化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中具有重要作用。

Ⅰ.硅酸钠水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火材剂等的原料。

(1)取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象并给予解释。

Ⅱ.羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料,3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如下图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数),回答下列问题:

(2)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是_______________________(填化学式), 理由是: ___________ 。

(3)糖黏附在牙齿上,在酶的作用下产生酸性物质,易造成龋齿。结合化学平衡移动原理,分析其原因

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Ⅲ.

(4)硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下,下列说法正确的是

A.两个不同温度中,363K时Ksp(SrSO4)较小

B.在283 K时,向SrSO4的浊液中逐滴加入1.0 mol/L Na2SO4溶液,Ksp(SrSO4)随 c (SO42)的增大而减小

● a b 283 K ● 363 K C.向b点的溶液中加入1.0 mol/L Na2SO4溶液,c (Sr2+)减小,SrSO4的溶解度减小 D.283K时,图中a点对应的溶液是不饱和溶液

E.283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液 F.升高温度可以实现a点到b点的转化 【分析】

本题重点考查化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中具有重要作用,命题主要从以下几个角度出发:①了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素;②了解难溶电解质的沉淀溶解平衡和饱和溶液的概念;③从试题提供的图像信息中提取实质性内容的能力,利用读图解析方式考查学生对化学基本概念和基本理论的运用能力。

第(1)小题,粗读题目这是将两种盐溶液(Na2SiO3和NH4Cl)进行混合的反应,那么我们首先要考虑的是盐与盐之间是否发生复分解反应、氧化还原反应,其次考虑盐的水解。因此分析的对象就是Na2SiO3和NH4Cl的水解反应平衡体系:

SiO32+ 2H2O

H2SiO3 + 2OH, NH4+ + H2O

- NH3·H2O + H+,

利用平衡移动的原理分析可得结果。

另外作为简答题还必须考虑“踩点得分”的原则,题目设问是“写出实验现象并给予解释”,明显包含两层意思:①实验现象,②现象解释,所以作答过程中应该分两方面来写。

第(2)小题的一个背景知识:“人体中的钙元素主要分布在骨骼和牙齿中,约占总量的99%,其余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。”图中表示钙离子浓度的纵坐标是lgc(Ca2)而不是我们熟悉的

c(Ca2),这在化学研究中十分常见,这种表示方法能方便的表示浓度变化幅度很大的情况,我们要熟

悉它并能在计算需要时迅速转化为物质的量浓度:c(Ca2)=10 lgc(Ca2)。图像表明:在人体pH约为7的

环境下,Ca5(PO4)3OH溶解出的钙离子浓度最小,因而最稳定。

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