2016届高考化学二轮复习 基本理论 专题讲座3 突破图表、图像类题目因“信息获取不全”而失分的陷阱

二轮专题突破第一部分基本理论专题二专题讲座三突破图表、图像类题目因“信息获取不全”而失分的陷阱高考试题中有许多考题涉及图像、表格中的数据分析。一般以化学平衡、电解质溶液、能量变化以及物质之间反应生成沉淀或气体的反应为载体，突出考查学生对图像、表格中的数据进行分析的能力，是对考生综合素质的考查，也是近几年高考命题的趋势。1．图表题图表题常常以统计图、表格为信息，以化学中的基本概念、基本理论、元素化合物和化学实验等知识为载体，反映一组或多组内容相关的数据或信息。图表题从题型结构上看，包括题干、图表和问题三部分，主要考查考生对图表中数据的读取、分析和处理能力，即要求考生能从图表中读取有用的信息，运用数学知识，并结合化学知识将信息加工分析来解决实际问题。(1)实验探究型题目主要围绕所探究的主题，对研究性课题的实验目的、仪器、现象、数据等进行分析讨论，分析实验数据或者对数据进行定量计算等。(2015·广州六中质检)用酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO－4＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化)：实验序号A溶液B溶液①20mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L－1KMnO4溶液②20mL0.2mol·L－1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L－1KMnO4溶液(1)该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是___________(填实验序号)。(2)若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下)，则在2min末，c(MnO－4)＝________mol·L－1。(假设混合溶液体积为50mL)(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定________________来比较化学反应速率。(4)小组同学发现反应速率变化如右图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2＋是反应的催化剂、②________。[解析](1)根据表中所列数据分析，实验探究的是浓度因素对化学反应速率的影响。浓度越大反应速率越快，生成的CO2的体积越大，即②①。(2)4.48mLCO2，即0.0002mol，根据化学方程式计算，反应的MnO－4是0.00004mol，剩余的MnO－4是0.0003mol－0.00004mol＝0.00026mol，故c(MnO－4)＝0.0052mol·L－1。(3)KMnO4是有颜色的，故还可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率。(4)升高温度会加快反应的速率。[答案](1)浓度②①(2)0.0052(3)KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间(4)该反应放热解答时首先要根据实验目的和实验方法，找出不同组别实验中哪些条件相同、哪些条件不同，相同条件下又给出了哪些实验数据，这些数据与实验目的之间存在哪些内在联系等，其次将不同实验条件下的数据进行综合，最后采用比较、假设的方法推出正确结果。[变式1](2015·吉林通化一中模拟)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()[解析]结合选项知混合液的体积都为20mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。[答案]D(2)比较归纳型①该类型题一般提供一个有序的框架，可从框架中总结不同问题，或对同一问题进行归纳小结。此类题型的特点是在表格中设置纵横关联的数据，通过比较具有一定逻辑关系的几个化学量，从而推出各种规律来回答相应问题。②解答此类型题需注意：①明含义。理解表格中各列数据的含义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。②析数据。理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。(2015·福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()A.a＝6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变C．b318.2D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同[解析]分析328.2K的瞬时速率与浓度的关系知其成正比，则0.6000.400＝9.00a，a＝6.00，A选项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越大，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能会不变，B选项正确；浓度不变时，bK下反应速率低于318.2K下反应速率，故b318.2K，C选项正确；题给数据是瞬时速率，而不是平均速率，故不能作为判断反应所用时间的依据，D选项错误。[答案]D解答表格类试题(1)看清楚表格中的物理量。(2)分析表中数值的变化情况。(3)注意采用控制变量的方法来进行分析。(4)结合问题得出相应结论。(5)进行个别物理量的计算。[变式2](2014·北京卷)在一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.22.2426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·(L·min)－1B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)3.3×10－2mol·(L·min)－1C．反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D．反应至6min时，H2O2分解了50%[解析]10mL溶液中含有H2O2物质的量为0.01L×0.40mol·L－1＝0.004mol,6min时，氧气的物质的量为0.0224L22.4L·mol－1＝0.001mol，根据三段法解题：2H2O2=====催化剂2H2O＋O2↑初始物质的量/mol0.00406min变化的物质的量/mol0.0020.0016min时物质的量/mol0.0020.001则0～6min时间内，Δc(H2O2)＝0.002mol0.01L＝0.20mol·L－1，所以v(H2O2)＝0.20mol·L－16min≈3.3×10－2mol·(L·min)－1，故A正确；6min时，c(H2O2)＝0.002mol0.01L＝0.20mol·L－1，故C错误；6min时，H2O2分解率为0.002mol0.004mol×100%＝50%，故D正确；随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应速率也逐渐减小，所以6～10min的平均反应速率小于前6min的平均反应速率，即小于3.3×10－2mol·(L·min)－1，故B正确。[答案]C2．图像题化学图像题是一种利用数学中的二维图像来描述化学问题的题型，体现了数学方法在解决化学问题中的应用，此类问题考查范围广，几乎涉及中学化学中所有的内容，它以直观、简明、信息量大、节省文字等特点成为各地理综化学试题的热点题型。(1)解答平衡图像类问题解题步骤(2015·安徽卷)汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A．温度T下，该反应的平衡常数K＝4c0－c12c21B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH0[解析]由曲线a可知，达到平衡时c(N2)＝c1mol·L－1，则c(NO)＝2(c0－c1)mol·L－1，故K＝c2NOcN2cO2＝4c0－c12c21，A项正确；反应物和生成物都是气体，在恒容密闭容器中，混合气体的密度始终保持不变，B项错误；催化剂的加入只能改变反应速率而不可能使平衡发生移动，故加入催化剂后，反应达到平衡时，c(N2)仍为c1mol·L－1，C项错误；若曲线b对应的条件改变是温度，根据达到平衡时曲线b所用的时间短，可知对应的温度高，升高温度时c(N2)减小，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH0，D项错误。[答案]Aa．先拐先平，数值大在含量(或转化率)­时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。b．定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要做辅助线。c．三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。[变式3]一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x的变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率[解析]A项，升高温度，平衡正向移动，气体的质量增加，体积不变，密度增大，正确；B项，CO2与CO的物质的量之比实际等于CO的转化率，增加CO的量，平衡正向移动，根据勒夏特列原理，可得出CO转化率减小，错误；C项，平衡常数只与温度有关，错误；D项，因MgSO4为固体，增加其量，平衡不移动，CO的转化率不变，错误。[答案]A(2)解答能量变化图像试题①看图像，看清横、纵坐标所代表的量，一般纵坐标为能量，观察图像中最高点、最低点，分析曲线的走向、趋势等。②根据图像中数值及变化趋势作出判断。③按要求写出热化学方程式或计算热量数值。(2015·广东广州执信中学期中)某反应的反应过程中能量变化如下图所示(图中E表示活化能)。下列叙述正确的是()A．逆反应的活化能大于正反应的活化能B．该反应为放热反应C．催化剂能改变反应的焓变D．催化剂能降低反应的活化能[解析]E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，E1E2，A项错；生成物的总能量大于反应物的总能量，该反应为吸热反应，B项错；催化剂会降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变，C项错，D项正确。[答案]D(1)ΔH＝生成物总能量－反应物总能量，若ΔH0反应吸热，若ΔH0反应放热；(2)ΔH＝正反应活化能－逆反应活化能；(3)ΔH与反应途径无关，只与始态、终态的能量有关。[变式4]反应A＋B―→C(ΔH0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH0)，②X―→C(ΔH0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()[解析]根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应①的ΔH0，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应②的ΔH0，为放热反应，B项错误，故选D。[答案]D(3)解答与实验或工业生产联系的图像试题①看清楚图像的横、纵坐标所代表的物理量。②分析清楚图像中曲线的变化趋势，读取有关量的数值。③利用比例关系等进行运算。(2014·天津卷)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.4kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能