高中化学热点图像解题技巧.docx
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高中化学热点图像解题技巧
高中化学热点图像解题技巧
《考试说明》中(一对化学学习能力的要求:
(2能够通过对实际事物、实验现象、模型、图形、图表等的观察,以及对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象的观察,获取有关的感性知识和印象,并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力。
(3能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息,并与已有知识整合,在分析评价的基础上应用新信息的能力。
近年来,在高考化学试题尤其是新课程高考试题中凸现出了一种新的题型—动态多变量图像题。
此类试题的主要特点是:
(1图像在一个坐标系上有多个变化量,图像较为复杂;
(2图像中隐含信息量大,对学生读图获取信息能力的要求较高;
(3由于多变量的存在,要求学生会多角度、多层面去思考和探究问题,有效的考查了学生综合分析、推理判断能力。
解答此类试题的关键是:
(1看清横、纵坐标代表的含义,理解图示化学曲线的意义;
(2理清图像变化的趋势,重点把握起点、拐点、终点。
突破口在于抓住图像中关键点的含义,在此基础上结合化学原理作出正确的判断。
1.(09年全国理综Ⅱ·27(15分
某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1根据下表中数据,在由图中画出X、Y、
Z的物质的量(n随时间(t变化的曲线:
t/minX/molY/molZ/mol
01.001.000.00
10.900.800.20
30.750.500.50
50.650.300.70
90.550.100.90
100.550.100.90
140.550.100.90
(2体系中发生反应的化学方程式
是。
(3列式计算该反应在0~3min时间内产物Z
的平均反应速率:
。
(4该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于。
(5如果该反应是放热反应。
改变实验条件(温度、压强、催化剂得到Z随时间变
化的曲线①、②、③(如右图所示则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:
①②③。
答案:
(15分
(1见右图所示
(2X+2Y
2Z(311minLmol083.0min3L2mol
50.0--⋅⋅=⨯
(445%
(5升高温度加入催化剂增大压强
2、铁在热的稀HNO3中反应,其主要
还原产物为N2O,而在冷的稀HNO3中
反应,其主要还原产物为NO,当溶液
更稀时,其还原产物为NH4+
。
请分析右
图,回答有关问题。
(1假设在任一气体产生的曲线段内只
有一种还原产物,试配平由b点到c点
时的化学反应方程式:
Fe+HNO3-----Fe(NO33++H2O
(2判断从O点到c点时的还原产物,应为,
(3a点到b点时产生还原产物为,其原因是
(4已知达到d点时反应完全结束,此时溶液中的主要阳离子为。
分析投入金属铁的物质的量之比=。
2、【思路探究】根据题意可知,题给出的图象可分为两部分,其一为H+
浓度随n(Fe的
改变情况;其二为产生气体的体积随n(Fe的改变情况,从题给条件知铁在冷稀HNO3中生成NO,在热稀HNO3中生成N2O,Fe与HNO3反应为放热反应。
故图像中:
oa段产物为NO;ab段产物为N2O;bc段产物为NH4+气体总体积为一定值;cd段H+耗尽无气体产生,是Fe与Fe(NO33反应,气体总体积也为一定值。
nc(Fend(Fe
【参考答案】
(18Fe+30HNO3===8Fe(NO33+3NH4NO3+9H2O
(2NO(开始为冷的稀HNO3
(3N2O;反应为放热反应,当温度升高后,则生成N2O。
(4Fe2+2:
3[2Fe(NO33+Fe===3Fe(NO32]
3.(09年宁夏理综·28(14分2SO2(g+O2(g2SO3(g
反应过程的能量变化如图所示。
已知1molSO2(g氧化为
1molSO3的ΔH=—99kJ·mol—1.请回答下列问题:
(1图中A、C分别表示、,E的大小对该
反应的反应热有无影响?
。
该反应通常用V2O5作催化剂,
加V2O5会使图中B点升高还是降低?
理由是;
(2图中△H=KJ·mol—1;
(3V2O5的催化循环机理可能为:
V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。
写出该催化循环机理的化学方程式;
(4如果反应速率v(SO2为0.05mol·L—1·min—1,则v(O2=mol·L—1·min—1、v(SO3=mol·L—1·min—1;
(5已知单质硫的燃烧热为296KJ·mol—1,计算由S(s生成3molSO3(g的△H(要求计算过程。
答案:
(1反应物能量生成物能量(2无降低因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低(3—198(4SO2+V2O5=SO3+2VO24VO2+O2=2V2O5(40.0250.05
(5S(s+O2(g=2SO2(g△H1=—296KJ·mol—1,SO2(g+1/2O2(gSO3(g△H2=—99KJ·mol—1
3S(s+9/2O2(g=3SO3(g△H=3(△H1+△H2=—1185KJ·mol—1
4、辉钼矿(MoS2是钼最重要的矿物。
下图是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。
580,600,610,…是各炉层的温度(℃。
图中给出了各炉层的固体物料的摩尔百分组成。
已知:
MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热为△H1=-1011KJ/mol,MoO2氧化生成1molMoO3的反应热为△H2=-154KJ/mol。
试回答:
空/燃比
AB
C
A:
NOX
B:
CO
C:
碳氢化合物12131415161718
(1辉钼矿焙烧生成MoO3的反应中被氧化的元素是:
;指出辉钼矿焙烧生成的尾气对环境的一种危害:
。
(2第6炉层存在的固体物质分别是:
;它们的物质的量之比是:
。
(3辉钼矿焙烧生成MoO3的热化学反应方程式是:
。
(4图中表明,中间炉层(4~6可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的化学方程式:
。
(5通过(3和(4你能解释为什么中间炉层(4~6的炉温比上下炉层的炉温低吗?
。
答案:
(1Mo和S;形成酸雨(合理即得分。
(每空各1分
(2MoS2、MoO3、MoO2;1:
1:
3。
(每空各1分
(3MoS2(s+3.5O2(g=MoO3(s+2SO2(g△H1=-1011KJ/mol.(2分
(4MoS2+6MoO3=7MoO2+2SO2(不标条件不扣分(2分
(5由①MoS2(s+3.5O2(g=MoO3(s+2SO2(g△H1=-1011KJ/mol和
②MoO2(s+0.5O2(g=MoO3(s△H2=-154KJ/mol
得反应③MoS2(s+6MoO3(s=7MoO2(s+2SO2(g
△H3=△H1-7△H2=-1011KJ/mol-(-154KJ/mol×7=67KJ/mol,因为△H3>0,故反应③
是吸热反应,因其发生在中间层,故炉温降低。
(4分
5、稀薄燃烧是指汽油在较大空./.燃.比.
(空气与燃油气的体积比条件下的燃烧。
随着全球能
源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人
们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净
化装置不能有效地将NOx转化为N2。
不同
空./.燃.比.时汽车尾气中主要污染物的含量变
化如右图所示。
⑴稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是_________(填一项。
排放到大气中的NOx会导致酸雨、_________等环境问题(填一项。
⑵某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同。
为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是______________。
⑶若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。
将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:
①纯NO气体,②汽车尾气。
消耗NH3的物质的量较多的可能是______(填字母,原因是______________________________。
A.①
B.②
C.都有可能
5、【思路探究】(1从坐标系多变图中可以看出:
随着空/燃比的增大,汽车尾气中的主要污染物CO和碳氢化合物的含量均变得很小(但汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2,这说明燃烧越充分,污染物CO和碳氢化合物是很好的得到了控制。
故稀薄燃烧技术除能节约能源外,另外的优点也就是减少CO和碳氢化合物的污染,而NOx却不一定能够得到控制。
(2控制相同的化学实验条件,来比较不同催化剂的催化性能,也就只能看催化剂使化学反应发生的快与慢,即溶液[滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同]显色所需要时间的多少。
(3消耗NH3物质的量的多少,这主要取决于汽车尾气中污染物成分的含量问题,问题的回答属于一个开放性问题,故有多种答案,但要一一对应。
【参考答案】(1减少CO和碳氢化合物的污染;光化学烟雾或破坏臭氧层
(2溶液显色所需要的时间(3A汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物,少消耗NH3;或B,汽车尾气中含有一定量的NO2,多消耗NH3;或C,汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少。
6、某化学研究性学习小组为测定果汁中Vc含量,设计并进行了以下实验。
Ⅰ实验原理
将特定频率的紫外光通过装有溶液的比色皿,一部分被吸收,通过对比入射光强度和透射光强度之间的关系可得到溶液的吸光度(用A表示,可由仪器自动获得。
吸光度A
的大小与溶液中特定成分的浓度有关,杂质不入射光透射光
比色皿
产生干扰。
溶液的pH对吸光度大小有一定影响。
Ⅱ实验过程
⑴配制系列标准溶液。
分别准确称量质量为1.0mg、1.5mg、2.0mg、2.5mg的标准Vc试剂,放在烧杯中溶解,加入适量的硫酸,再将溶液完全转移到100mL容量瓶中定容。
上述步骤中所用到的玻璃仪器除烧杯、容量瓶外还有。
⑵较正分光光度计并按顺序测定标准溶液的吸光度。
为了减小实验的误差,实验中使用同一个比色皿进行实验,测定下一溶液时应对比色皿进行的操作是。
测定标准溶液按浓度(填“由大到小”或“由小到大”的顺序进行。
⑶准确移取10.00mL待测果汁样品到100mL容量瓶中,加入适量的硫酸,再加水定容制得待测液,测定待测液的吸光度。
Ⅲ数据记录与处理
⑷实验中记录到的标准溶液的吸光度与浓度的关系如下表所示,根据所给数据作出标准溶液的吸光度随浓度变化的曲线。
标准试剂编号①②③④待测液
浓度mg/L10152025—pH6
6
6
6
6吸光度A
1.2051.805
2.405
3.005
2.165
⑸原果汁样品中Vc的浓度为mg/L⑹实验结果与数据讨论
除使用同一个比色皿外,请再提出两个能使实验测定结果更加准确的条件控制方法。
6、Ⅱ⑴玻璃棒、胶头滴管⑶蒸馏水洗涤后,用待装液润洗由小到大
Ⅲ⑷
50
152025(mg/L
1.205
10A
浓度1.8052.405
3.00550152025(mg/L
1.205
10A浓度1.8052.4053.005
⑸180⑹每种溶液的pH应相同;操作迅速,防止Vc被氧化等
7、设反应①Fe(s+CO2(g⇋FeO(s+CO(g平衡常数K1;
反应②Fe(s+H2O(g⇋FeO+H2(g平衡常数为K2
测得在不同温度下,K1、K2值如下:
(1若5000c时进行反应①,CO2起始浓度为2mol.L-1,CO2转化率为__________。
(29000c进行反应③H2(g+CO2(g⇋H2O(g+CO(g,其平衡常数K3为___________________
(3反应②的焓变△H___0(填大于、小于、等于。
(47000c反应②达到平衡,使得该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有______(填序号
A.缩小反应器体积
B.加入水蒸气
C升高温度到9000cD.使用合适的催化剂
(5下列图像符合反应①的是____(填序号(图中v是速率、∅为混合其中CO含量,T为温度
答案:
(150%(2分(2K3=1.50(2分(3△H<0(2分
(4B(2分(5a(2分
8、将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol·L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况关系如下图所示:
(1写出OA段所发生反应的离子方程式_____________________________________________________________________________________________________。
(2当加入35mL盐酸时,产生CO2
的体积为___________mL(标准状况。
(3计算原混合物中NaOH的质量及CO2体积
(mL
A
B
碳酸钠的质量分数。
答案:
(1H++OH—
=H2O,CO32—
+H+=HCO3—
(2分(2224(3分
(3设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z,则
x+y=1mol/L×(0.045-0.025L
z-y=1mol/L×[0.025-(0.045-0.025]L84g/mol·x+106g/mol·y+40g/mol·z=2.5gx=0.01mol,y=0.01mol,z=0.015mol所以,NaOH的质量为0.6g,(2分Na2CO3的质量分数为
%4.42%1005.2/10601.0=⨯⨯g
mol
g(3分
9、随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的
维生素”。
为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣,科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO22SO4
溶解性
可溶
难溶
难溶
易溶
请回答下列问题:
(123V在元素周期表位于第周期族。
工业上由V2O5冶炼金属钒
常用铝热剂法,其用化学方程式表示为。
(2反应①的目的是。
(3该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率是回收钒的关键之一,写出该步发生反应
的离子方程式。
该工艺的主要流程如下。
离子交换NH4Cl反应③
焙烧调节pH为8
反应④
①Na2SO3/H2SO4
废钒催化剂
(主要含VOSO4、V2O5
粉碎、水浸
滤液
滤渣
滤渣
滤液
制砖
KClO3
V2O5
反应②(VO2+
NH4VO3
VO3
—
过滤
还原、酸浸、过滤
(4用酸化的H2C2O4溶液滴定(VO22SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,写出
配平后完整的离子方程式。
VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+______。
(5经过热重分析测得:
NH4VO3在焙烧过程中,
固体质量的减少值(纵坐标随温度变化
的曲线如右图所示。
则NH4VO3在分解过
程中。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O
9、(1四(1分VB(1分
3V2O5+10Al高温6V+5Al2O3(2分
(2将V2O5转化为可溶性的VOSO4(2分
(3NH4++VO3—=NH4VO3↓(2分
(42VO2++1H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2+2H2O;(2分
(5B(2分
10.(2010全国卷127.(15分在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为(0.100/
=及
cBmolL
cAmolL
=、(0.200/=。
反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
(0/
cCmolL
请回答下列问题:
(1与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。
所改变的条件和判断的理由是:
②_______________;
③_______________;
(2实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为____________;(3该反应的H∆_________0,判断其理由是__________________________________;(4该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:
实验②:
Bv=__________________________________;实验③:
Cv=__________________________________。
【解析】(1②使用了(正催化剂;理由:
因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正催化剂;③升高温度;理由:
因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的
(2不妨令溶液为1L,则②中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B转化率为
%0.40%100200
.008.0=⨯;同样在③中A转化了0.06mol,则
生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c=0.06mol/L
(3H∆﹥0;理由:
由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,H∆﹥0
(4从图上读数,进行到4.0min时,实验②的A的浓度为:
0.072mol/L,则△C(A=0.10-0.072=0.028mol/L
1
min
(007.0min
0.4/028.0/((-∙==
∆∆=LmolLmoltACAυ,∴Bv=2Aυ=0.014mol(L·min-1;进
行到4.0mi实验③的A的浓度为:
0.064mol/L:
△C(A,=0.10-0.064=0.036mol/L,
1
min
(009.0min
0.4/036.0/'('(-∙==
∆∆=LmolLmoltACAυ,∴Cv=Aυ=0.0089mol(L·min-1
【答案】(1②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小
(240%(或0.4;0.06mol/L;(3﹥;升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应
(40.014mol(L·min-1;0.008mol(L·min-1
【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分,一些具体考点是:
易通过
图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如:
浓度,压强,温度,催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算,平衡浓度的计算,∆H的判断;以及计算能力,分析能力,观察能力和文字表述能力等的全方位考查。
【点评】本题所涉及的化学知识非常基础,但是能力要求非常高,观察和分析不到位,就不能准确的表述和计算,要想此题得满分必须非常优秀才行!
此题与2009年全国卷II理综第27题,及安微卷理综第28题都极为相似,有异曲同工之妙,所以对考生不陌生!
11.(2010广东理综卷)31.(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(广东理综卷)(1请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:
B2H6+6H2O=2H3BO3+________。
(2在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OHB(OCH33+3H2O中,3BO3的转化率α)H(在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____②该反应的∆H_____0(填“<”、“=”或“>”.(3H3BO3溶液中存在如下反应:
H3BO3(aq)+H2O(l)___[B(OH4]-(aq+H+(aq)已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0×10-5mol·L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达...式中,计算结果保留两位有效数字)解析:
(1根据元素守恒,产物只能是H2,故方程式为B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2。
(2由图像可知,温度升高,H3BO3的转化率增大,故升高温度是平衡正向移动,正反应是吸热反应,△H>O。
(3K=[B(OH4]2×10−510==+−5[H][H3BO3]2×10×0.77−答案:
(1B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2(2①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动(3②△H>O10或1.43712.(2010山东卷)28.(14分)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
(山东卷)ⅠⅡⅢSO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI2HIH2+I22H2SO42===2SO2+O2+2H2O。
b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强d.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(1)分析上述反应,下列判断正确的是a.反应Ⅲ易在常温下进行c.循环过程中需补充H2O
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2min内的平均放映速率v(HI)=的平衡常数K=。
。
该温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则a.平衡常数b.HI的平衡浓度c.达到平衡的时间是原来的2倍。
d.平衡时H2的体积分数移动(填“向左”(3)实验室用Zn和稀硫酸制