广东省2023高考化学二轮复习-专题20-原理题及实验设计题的画图导学案

原理题及实验设计题的画图【考纲要求】化学科要考查的能力：能够将分析解决问题的过程和成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达并做出解析的能力。一、题型分析【与高考零距离接触】1.【2023广东31】（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),该反应的△H=+206kJ•mol-1①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）解析：本小题考查画图的基本能力,关键要明确反应物总能量与生成物总能量的相对大小。由反应的热化学方程式可知,该反应为吸热反应(ΔH>0),则生成物总能量大于反应物总能量。2.【2023广东31】碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.50mol·L—1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L—1K2S2O8、0.10mol·L—1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2O82—+2I—=2SO42—+I2（慢）I2+2S2O32—=2I—+S4O62—（快）（3）已知某条件下，浓度c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线如图13，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82—)~反应时间t的变化曲线示意图（进行相应的标注）。方法归纳：化学反应原理作图解答思路及方法1、坐标轴的含义与标注2、标出各关键点的坐标位置：如起点，终点，转折点等3、用平滑的曲线将各关键点连接4、用文字或符号给各曲线作标注说明化学反应原理→物质间定量关系→分析图像→得出结论【电化学考纲要求】（1）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。（2）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害及其防止措施。3.【2023广东33】（2）能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。完成原电池的甲装置示意图（见图15），并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极。甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是，其原因是。（3）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在（2）的材料中应选作阳极。3.（2）由题给试剂，结合原电池的形成条件可知可以组合的原电池可以是：锌铜、锌铁、铁铜原电池。由图示所给电子移动方向可知左边为负极（活泼金属）、右边为正极（不活泼金属），则组装的原电池可以如下：由所给的电极材料可知，当铜片做电极时，铜片一定是正极，则负极是活泼的金属（失电子发生氧化反应），反应的现象是电极逐渐溶解。以Zn和Cu做电极为例，如果不用盐桥则Zn与CuSO4反应，置换出的Cu附着在Zn表面，阻碍了Zn与CuSO4的接触，不能提供稳定电流。（3）根据牺牲阳极的阴极保护法，可知被保护的金属作阴极，即Zn作为阳极。答案：（2）(装置图如下)；电极逐渐溶解；甲；可以避免活泼金属如Zn和CuSO4的接触，从而提供稳定电流（3）Zn命题意图：化学实验、元素化合物与化学反应原理4.【2023广东32】4.（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。解析：利用外加电源阴极保护法防止金属腐蚀，设计电解池用惰性电极与电源正极相接做阳极，需保护的活波金属与电源负极相接做阴极。二、课堂反馈练习5.【2023广州一模31】（2）已知上述反应需要催化剂，请在答题卡的坐标图中，画出有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。6.【2023广州二模31】自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应____A___。（填字母）A．所需的活化能很高B．吸收的能量很多（2）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)的平衡常数K如下表：温度/℃153817602404平衡常数K0.86×10－42.6×10－4N2的转化率/％时间/min1538N2的转化率/％时间/min153817602404①该反应的△H>0。（填“>”、“=”或“<”）②其他条件相同时，在上述三个温度下分别发生该反应。1538℃时，N2充完成1760℃、2404℃时N7.【2023广州二模31】一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：2CO(g)+SO2(g)催化剂2CO2(g)+S(l)△H催化剂（1）已知2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)△H1＝—566kJ•mol-1S(l)+O2(g)＝SO2(g)△H2＝—296kJ•mol-1则反应热△H＝_-270_kJ•mol-1。(2)科研小组在380℃、Fe2O3作催化剂时，研究了不同的投料比[n(CO)︰n(SO2)]的比值对SO2转化率的影响，结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(CO)︰n(SO2)＝2︰1时，SO28.【2023深一模31.】CH4（g）＋2NO2（g）N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g）；ΔH＝-867kJ·mol-1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。（4）一定条件下，反应时间t与转化率μ（NO2）的关系如图所示，请在图像中画出180℃时，压强为P2（设压强P2＞P1）的变化曲线，并做必要的标注。三、巩固训练与能力提升9.【2023深一模31.】利用I2O5可消除CO污染或定量测定CO，反应为：5CO（g）＋I2O5（s）5CO2（g）＋I2（s）；ΔH1（1）已知：2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）；ΔH22I2（s）＋5O2（g）2I2O5（s）；ΔH3则ΔH1＝（用含ΔH2和ΔH3的代数式表示）。φ(CO2)0.800.300.5t/minbacd0（2）不同温度下，向装有足量I2O5φ(CO2)0.800.300.5t/minbacd0①从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)＝，b点时化学平衡常数Kb＝。②d点时，温度不变，若将容器体积压缩至原来的一半，请在图中补充画出CO2体积分数的变化曲线。③下列说法正确的是。（填字母序号）A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态B．两种温度下，c点时体系中混合气体的平均相对分子质量相等C．增加I2O5的投料量有利于提高CO的转化率D．b点和d点的化学平衡常数：Kb＜Kd9.【2023深一模31.】（本题划线加黑的数字要求取舍有效数字，有错误的，总体扣1分）（1）2.5ΔH2－0.5ΔH3（3分）（2）①0.60mol·L－1·min－1（2分，不带单位扣1分），1024或者45或者1.0×103（3分）②（2分）③AB（2分，选对一个得1分，有错选得0分）(1)某科研小组发现某不锈钢材料在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从稀硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu中选择两种试剂，设计最佳实验方案，验证该钢材易在盐溶液中被腐蚀。有关化学方程式是，实验现象是____________________________________________。(2)在(1)答案中选择一个反应设计成原电池。画出该原电池装置图，标出正、负极材料名称并写出正极的电极反应式。正极反应式为：__________________________________________________。(3)为确认上述原电池反应的氧化产物，取少量反应后的溶液于一支试管中，若出现下列情况通过分析加以说明。A．若先滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴入几滴氯水，溶液立即显红色，说明______________________________________________。B．若滴入几滴KSCN溶液，溶液立即变成红色，说明___________________________。C．若先滴入几滴KSCN溶液，无明显现象，再滴入几滴氯