化学反应图形题解题技巧.docx
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化学反应图形题解题技巧
2011年高考化学专题:
热点图形题解题技巧
《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/min
X/mol
Y/mol
Z/mol
0
1.00
1.00
0.00
1
0.90
0.80
0.20
3
0.75
0.50
0.50
5
0.65
0.30
0.70
9
0.55
0.10
0.90
10
0.55
0.10
0.90
14
0.55
0.10
0.90
(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
(2)X+2Y2Z
(3)
(4)45%
(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(NO3)3++H2O
(2)判断从O点到c点时的还原产物,应为,
(3)a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(NO3)3反应,气体总体积也为一定值。
【参考答案】
(1)8Fe+30HNO3===8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
(2)NO(开始为冷的稀HNO3)
(3)N2O;反应为放热反应,当温度升高后,则生成N2O。
(4)Fe2+2:
3[2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2]
3.(09年宁夏理综·28)(14分)2SO2(g)+O2(g)2SO3(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;
(3)V2O5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(4)SO2+V2O5=SO3+2VO24VO2+O2=2V2O5(4)0.0250.05
(5)S(s)+O2(g)=2SO2(g)△H1=—296KJ·mol—1,SO2(g)+1/2O2(g)SO3(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:
(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:
(1)Mo和S;形成酸雨(合理即得分)。
(每空各1分)
(2)MoS2、MoO3、MoO2;1:
1:
3。
(每空各1分)
(3)MoS2(s)+3.5O2(g)=MoO3(s)+2SO2(g)△H1=-1011KJ/mol.(2分)
(4)MoS2+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.①B.②C.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(3)A 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
①
②
③
④
待测液
浓度mg/L
10
15
20
25
—
pH
6
6
6
6
6
吸光度A
1.205
1.805
2.405
3.005
2.165
⑸原果汁样品中Vc的浓度为mg/L
⑹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
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