題型解讀四 化學(xué)反應(yīng)原理題解題突破
【題型分析】　化學(xué)反應(yīng)原理一直是高考命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，大多以生產(chǎn)、生活、環(huán)境或科技素材為載體進(jìn)行設(shè)置。主要考查點(diǎn)：(1)結(jié)合圖像(或速率方程式)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率或分析反應(yīng)速率變化的原因。(2)結(jié)合化學(xué)平衡圖像，考查化學(xué)平衡常數(shù)(或壓強(qiáng)平衡常數(shù))和平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)的原因分析等。隨著新高考命題改革的推進(jìn)，各自主命題試題中可能會(huì)出現(xiàn)選擇題和綜合性大題，還可能將電化學(xué)、電解質(zhì)溶液知識(shí)等融于其中，側(cè)重考查考生的理解與辨析能力、分析與推測(cè)能力、歸納與論證能力等化學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力，應(yīng)引起高度關(guān)注。
(2022·全國(guó)乙卷)油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：①2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝－1 036 kJ·ml－1；②4H2S(g)＋2SO2(g)===3S2(g)＋4H2O(g)　ΔH2＝＋94 kJ·ml－1；③2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH3＝－484 kJ·ml－1。計(jì)算H2S熱分解反應(yīng)④2H2S(g)===S2(g)＋2H2(g)的ΔH4＝________kJ·ml－1。
(2)較普遍采用的H2S處理方法是克勞斯工藝。即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是，利用反應(yīng)④高溫?zé)岱纸釮2S。相比克勞斯工藝，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是__________________________________，缺點(diǎn)是____________________________________________________________________________。
(3)在1 470 K、100 kPa反應(yīng)條件下，將n(H2S)∶n(Ar)＝1∶4的混合氣進(jìn)行H2S熱分解反應(yīng)。平衡時(shí)混合氣中H2S與H2的分壓相等，H2S平衡轉(zhuǎn)化率為________，平衡常數(shù)Kp＝________kPa。(4)在1 373 K、100 kPa反應(yīng)條件下，對(duì)于n(H2S)∶n(Ar)分別為4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2SAr混合氣，熱分解反應(yīng)過程中H2S轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。
①n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S平衡轉(zhuǎn)化率__________，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②n(H2S)∶n(Ar)＝1∶9對(duì)應(yīng)圖中曲線__________，計(jì)算其在0～0.1 s之間，H2S分壓的平均變化率為________kPa·s－1。
答案：(1)＋170(2) 副產(chǎn)物氫氣可作燃料　耗能高(3) 50%　4.76(4) ①越高　n(H2S)∶n(Ar)越小，H2S的分壓越小，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，H2S平衡轉(zhuǎn)化率越高?、赿　24.9
化學(xué)反應(yīng)原理題解題“三原則”原則(一)　跳躍思維——不放棄?；瘜W(xué)反應(yīng)原理綜合題是拼盤式考查，熱化學(xué)和電化學(xué)的題目設(shè)計(jì)一般沒有遞進(jìn)性，答題時(shí)可跳躍解決，不能因?yàn)榛瘜W(xué)平衡的題目難度大而放棄。原則(二)　分析圖像——審仔細(xì)。分析圖像要明確三步：(1)“一看”——看圖像。①看面：弄清縱、橫坐標(biāo)的含義。②看線：弄清線的走向、變化趨勢(shì)及線的陡及平。
③看點(diǎn)：弄清曲線上點(diǎn)的含義，特別是一些特殊點(diǎn)，如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、拐點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。④看量的變化：弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。⑤看是否需要作輔助線，如等溫線、等壓線等。
(2)“二想”——想規(guī)律?？赐昃€后聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。(3)“三判”——得結(jié)論。通過對(duì)比分析，作出正確判斷。原則(三)　分層解題——難化易。即要把大題化為小題，把綜合性問題分解為一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小問題，降低難度，各個(gè)擊破。如：
(1)利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱，這樣分層思考：①明確待求熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和生成物。②處理已知熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)和焓變。③疊加處理熱化學(xué)方程式確定答案。(2)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、轉(zhuǎn)化率及平衡常數(shù)的計(jì)算都要用到“三段式”法，可以這樣分層找相關(guān)“量”：用什么時(shí)刻量，用什么物理量計(jì)算。如計(jì)算平衡常數(shù)K時(shí)，不能使用平衡時(shí)的物質(zhì)的量，要用平衡時(shí)的物質(zhì)的量濃度。(3)電化學(xué)的考查可以這樣分層思考：首先要分析電化學(xué)裝置，判斷是原電池還是電解池，然后再根據(jù)電極所處的環(huán)境書寫電極反應(yīng)式。
[變式練習(xí)1]　(2020·全國(guó)卷Ⅱ)天然氣的主要成分為CH4，一般還含有C2H6等烴類，是重要的燃料和化工原料。(1)乙烷在一定條件可發(fā)生如下反應(yīng)：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)　ΔH，相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如表所示：
①ΔH＝________kJ·ml－1。②提高該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的方法有__________________、______________。
(3)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示：
①陰極上的反應(yīng)式為______________________________________________。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1，則消耗的CH4和CO2體積比為________。
[變式練習(xí)2]　(2022·全國(guó)甲卷)金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途，目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將金紅石(TiO2)轉(zhuǎn)化為TiCl4，再進(jìn)一步還原得到鈦。回答下列問題：(1)TiO2轉(zhuǎn)化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃時(shí)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋172 kJ·ml－1，Kp1＝1.0×10－2。(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH2＝－51 kJ·ml－1，Kp2＝1.2×1012 Pa
①反應(yīng)2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH為____________kJ·ml－1，Kp＝______Pa。②碳氯化的反應(yīng)趨勢(shì)遠(yuǎn)大于直接氯化，其原因是________________________________________________________________________________________。③對(duì)于碳氯化反應(yīng)：增大壓強(qiáng)，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng)；溫度升高，平衡轉(zhuǎn)化率____________(填“變大”“變小”或“不變”)。(2)在1.0×105 Pa，將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1∶2.2∶2進(jìn)行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。
①反應(yīng)C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1 400 ℃)＝________Pa。②圖中顯示，在200 ℃平衡時(shí)TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4，但實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)TiO2碳氯化是一個(gè)“氣—固—固”反應(yīng)，有利于TiO2—C“固—固”接觸的措施是___________________________________________________________________________________________________________________________。

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