高中化学图像图表专题复习

高中化学图像图表专题复习一、图象题对于化学有关图象问题，可按以下的方法进行分析：1、看图像，认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。所谓看图像，是指：一看轴（即横坐标和纵坐标的意义），二看点（即起点、折点、交点和终点），三看线（即线的走向和变化趋势），四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线等），五看量的变化（如温度、浓度、压强、转化率、产率、百分含量等的变化趋势）等，这是解题的基础。2、紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。3、看清速率的变化及变化量的大小关系，注意图像的走向是否符合给定的反应，在条件与变化之间搭桥；也可以根据坐标的数据，判断反应物或生成物在方程式中的系数，或据此求反应速率。4、看清起点、拐点、终点，注意图像是否经过“原点”，即是否有“0”项，尤其是特殊点的意义，看清曲线的变化趋势。5、先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。6、定一议二。勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有多个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。7、注意图像题中物质的转化率与百分含量的关系：某物质的转化率与其“百分数”相反。（一）化学平衡图像【例1】．(2011全国II卷28)反应aA(g)+bB(g)错误!未找到引用源。cC(g)（ΔH＜0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：回答问题：0.01.02.03.04.05.06.05.010.015.020.00.05.010.015.00.010.015.0浓度/(mol·L－1)BAC3.002.001.001.860.760.621.501.000.50时间/minIⅡⅢ(1）反应的化学方程式中，a:b:c为_____________;(2）A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_________；(3）B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________;(4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是________________,采取的措施是____________;(5）比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2T3(填“”“”“=”），判断的理由是_________________________________________;(6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。解析：由图像知在第Ⅰ阶段达到平衡时A、B、C的浓度变化量分别是1.0、3.0和2.0，所以反应的化学方程式中，a:b:c＝)1:3:2；由图像可以计算出A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)分别为2/20、0.36/15和0.12/15，vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)；同理可以计算出B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)分别为0.5、0.38和0.19；由第一次平衡到第二次平衡是C的浓度瞬间降低到0，即移走量产物C，平衡向正方应方向移动；第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段相比，反应物浓度降低，生成物浓度增大，平衡向正方应方向移动，因为反应放热，所以是降低了温度；由于反应是一个体积增大的可逆反应，所以扩大容器的体积平衡向逆反应方向移动。答案：(1)1:3:2(2)VI(A)VⅡ(A)VⅢ(A)(3)αⅢ(B)19%(4)向正反应方向从反应体系中移出产物C(5)此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动【例2】.已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：Ka（CH3COOH）＝51.810，Ka（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：Kap（CaF2）＝101.510②25℃时，32.010mol·L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：请根据以下信息回答下旬问题：图2（1）25℃时，将20mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L-1HSCN溶液分别与20mL0.100.05.010.00.05.010.01.02.0ⅢⅣ时间/min浓度/mol·L－1BACmol·L-1NaHCO3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是，反应结束后所得两溶液中，c（CH3COO-）c（SCN-）（填“＞”、“＜”或“＝”）（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka，列式并说明得出该常数的理由。（3）-34.010mol·L-1HF溶液与-44.010mol·L-1CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。【答案及解析】：给信息多，可以对信息进行初步分析，也可以根据问题再去取舍信息。信息分析：①HSCN比CH3COOH易电离，CaF2难溶。②F-PH=6,PH=0时以HF存在。F-与HF总量不变。问题引导分析（解题分析与答案）：（1）相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H+浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后，溶质为CH3COONa和NaSCN,因CH3COOH酸性弱于HSCN，故CH3COONa水解程度大，c（CH3COO-）＜c（SCN-）。（2）HF电离平衡常数Ka=【c（H+）*c（F-）】/c（HF）,其中c（H+）、c（F-）、c（HF）都是电离达到平衡时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：PH=4时，c（H+）=10-4，c（F-）=1.6×10-3、c（HF）=4.0×10-4。Ka=0.4×10-3。（3）PH=4.0，则c（H+）=10-4,此时：根据HF电离，产生的c（F-）=1.6×10-3，而溶液中的c（Ca2+）=2.0×10-4。c2（F-）×c（Ca2+）=5.12×10-10，5.12×10-10大于Kap（CaF2）＝101.510，此时有少量沉淀产生。【教与学提示】：本题比较全面地考察了电离平衡常数与溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图，要掌握平衡常数的表达式和含义：平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义：达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的教学中，可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题，有比较，有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。练习：1、T℃时，A气体与B气体反应生成C气体.反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积百分含量与时间的关系如图（Ⅱ）所示.则下列结论正确的是（）A.在（t1+10）min时，保持其它条件不变，增大压强，平衡逆向移动B.其它条件不变，升高温度，A的转化率一定增大C.T℃时，若由0.4mol／LA、0.4mol／LB和0.2mol／LC反应，达到平衡后，c（C）仍为0.4mol／LD.（t1+10）min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动2、对于反应mA（s）+nB（g）eC（g）＋fD（g），反应过程中，当其他条件不变时，C在混合气体中的体积分数与T（温度）或p（压强）关系如图所示，下面几种叙述中正确的是（）A.使用催化剂，平衡时C在混合气体中的体积分数增大B.升温，化学平衡向正反应方向移动C.化学方程式的化学计量数关系ne+fD.其他条件不变，增加体系的压强，平衡正向移动3、电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量，根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下图是KOH溶液分别滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中，能正确表示用NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲线的是（二）化学反应及能量图像1．（11年上海）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是解析及答案：（三）金属及其化合物相关图像1、下列实验中产生的现象与对应图形（纵坐标n均表示产生的Al(OH)3的物质的量）不相符的是()A．在AlCl3溶液中滴加氨水至过量B．向NaOH溶液中滴加AlCl3至过量C．向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量D．向H2SO4溶液中加入NaAlO2溶液至过量2、（10年上海）将0．4gNaOH和1．06932NaCO混合并配成溶液，向溶液中滴加0．1mol·1L稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成2CO的物质的量的关系的是3、将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。请回答：⑴若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如右图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝mol，V2＝mL。⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)为mL。⑶若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是：。n(AlCl3)nn(NH3·H2O)nn(HCl)nn(NaAlO2)n答案：⑴0.06；440⑵400⑶1＞a≥0.54、在下图中，横坐标为向一定量的某溶液中加入某种物质的量，纵坐标为生成沉淀的量。从图中，选择适合表中各题要求的序号填入表中溶液加（或通入）物质序号⑴饱和石灰水通入过量CO2⑵AlCl3溶液加入过量浓氨水⑶含少量NaOH的NaAlO2溶液逐滴加入稀盐酸⑷MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴加入NaOH溶液至过量⑸NaOH溶液逐滴加入Al2(SO4)3溶液至过量⑹稀硫酸溶液逐滴加入NaAlO2溶液至过量⑺含少量盐酸的AlCl3溶液逐滴加入KOH溶液至过量答案：⑴A；⑵B；⑶D；⑷E；⑸C；⑹F；⑺G5、在两份体积相同的NaOH溶液中，分别通入CO2气体，充分反应后，在所得溶液A、B中分别加入1mol/L的盐酸，所加盐酸体积（mL）与产生CO2气体的体积（L）的关系如图所示，试填写下列空白：（1）两份NaOH溶液A和B的物质的量浓度之比为，通入CO2气体的体积之比是（相同条件）。（2）与盐酸反应前，A溶液中的溶质是，其物质的量之比是。（3）与盐酸反应前，B溶液中的溶质是，其物质的量之比是。答案：⑴3：4；2：1⑵Na2CO3、NaHCO3；1：1⑶NaOH、Na2CO3；2：18.960200600800V(盐酸)/mL4.48V(CO2)/LAB沉淀/molV(NaOH)/mLOABCDEF3134366.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中逐滴加入4mol/LNaOH溶液，所加的NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示。⑴图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为：⑵在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为_________________________。上述现象说明溶液中______离子结合OH-的能力最弱。⑶B与A的差值为____________mol。⑷B对应的沉淀量为__________mol，C对应的溶液体积为____________