高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第二篇 高考技能跨越 第1講 考場快速解題的4大思想方法之思想方法 3 數(shù)形結(jié)合法課件.ppt

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思想方法3 數(shù)形結(jié)合法,1.特點(diǎn)：“數(shù)缺形，少直觀；形缺數(shù)，難入微”。具體地說，就是在解決問題時(shí)，根據(jù)問題的背景、數(shù)量關(guān)系、圖形特征或使“數(shù)”的問題借助于“形”去觀察，或?qū)ⅰ靶巍钡膯栴}借助于“數(shù)”去思考，這種解決問題的思想，稱為數(shù)形結(jié)合思想。以化學(xué)知識為載體，將化學(xué)問題抽象成數(shù)學(xué)問題，也可以用這種數(shù)形結(jié)合的思想去解決。 2.常見的數(shù)形結(jié)合題目：包括反應(yīng)過程圖象題、能量變化圖象題、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題、溶液中的反應(yīng)與平衡圖象題等。,1.反應(yīng)過程圖象題 【內(nèi)涵解讀】 1.含義：展示化學(xué)反應(yīng)過程中某類物質(zhì)(如沉淀、氣體、離子等)的物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度等變化過程的圖象。,2.類型： (1)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量或物質(zhì)的量隨某反應(yīng)物的增加而變化的圖象。 (2)反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量、物質(zhì)的量或體積隨某反應(yīng)物的增加而變化的圖象。 (3)反應(yīng)過程中離子的濃度或物質(zhì)的量隨某反應(yīng)物的增加而變化的圖象。 (4)熱重分析圖象。,【典題訓(xùn)練】 1.(氣體體積變化圖象)向50 mL稀硫酸與稀硝酸 的混合溶液中逐漸加入鐵粉，假設(shè)加入鐵粉的 質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)之間的關(guān)系如 圖所示，且每一段只對應(yīng)一個(gè)反應(yīng)。下列說法正確的是( ) A.開始時(shí)產(chǎn)生的氣體為H2 B.AB段發(fā)生的反應(yīng)為置換反應(yīng) C.所用混合溶液中c(HNO3)=0.5 molL-1 D.參加反應(yīng)鐵粉的總質(zhì)量m2=5.6 g,【解析】選D。OA段產(chǎn)生氣體應(yīng)為NO，離子反應(yīng)為Fe+4H++ ==== Fe3++NO↑+2H2O；AB段無氣體生成，則離子反應(yīng)為2Fe3++Fe==== 3Fe2+；B以后又有氣體產(chǎn)生，氣體應(yīng)為H2，離子反應(yīng)為Fe+2H+==== Fe2++H2↑。 開始產(chǎn)生的氣體為NO，A錯(cuò)誤； AB段為Fe與Fe3+的反應(yīng)，為化合反應(yīng)，B錯(cuò)誤；,n(HNO3)=n(NO)= =0.05 mol，c(HNO3)= = 1 molL-1，C錯(cuò)誤； 根據(jù)得失電子守恒 m(Fe)= 56 gmol-1=5.6 g，D正確。,2.(沉淀、pH變化圖象)下列各項(xiàng)反應(yīng)對應(yīng)的圖象正確的是( ),A.25℃時(shí)，向亞硫酸溶液中通入氯氣 B.向NaAlO2溶液中通入HCl氣體 C.向少量氯化鐵溶液中加入鐵粉 D.向BaSO4飽和溶液中加入硫酸鈉,【解析】選C。A中反應(yīng)為H2SO3+Cl2+H2O====H2SO4+2HCl，開始時(shí)H2SO3溶液pH7；B中反應(yīng)為 +H++H2O====Al(OH)3↓，Al(OH)3+3H+==== Al3++3H2O，產(chǎn)生沉淀過程和沉淀溶解過程消耗HCl的物質(zhì)的量之比為1∶3；C中反應(yīng)為2FeCl3+Fe====3FeCl2，反應(yīng)過程中Cl-的物質(zhì)的量不變，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，當(dāng)Fe3+完全反應(yīng)后，Cl-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化；D中向BaSO4飽和溶液中加入Na2SO4，其溶解度減小。,3.(離子濃度變化圖象)將NaOH溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中(忽略溶液體積的變化)，下列各示意圖表示的混合溶液有關(guān)量的變化趨勢正確的是( ),【解析】選C。因 結(jié)合OH-的能力強(qiáng)于 ，因而NaOH先與 反應(yīng)，將其消耗完后再和 反應(yīng)；NaOH先與 反應(yīng)，則反應(yīng)生成的 濃度逐漸增大到不變；溶液的pH隨著NaOH的加入不斷增大。,【思維建?！?1.方法的選?。涸谌芤褐挟a(chǎn)生沉淀、氣體、離子濃度變化等圖象題中 反應(yīng)過程圖象題。 2.解題流程： (1)看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義，一般橫坐標(biāo)為所加入反應(yīng)物的過程，縱坐標(biāo)為氣體、沉淀、離子量的變化，特別注意縱坐標(biāo)是體積、濃度、物質(zhì)的量還是質(zhì)量。,(2)明確曲線的變化趨勢和拐點(diǎn)，結(jié)合反應(yīng)過程和曲線各段的含義，明確每一段發(fā)生的反應(yīng)。 (3)數(shù)形結(jié)合，正確求解。,【加固訓(xùn)練】1.在200 mL含Mg2+、Al3+、 、H+、Cl-的溶液中，逐滴加入5 molL-1NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(mL)與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)關(guān)系如圖所示。下列敘述不正確的是( ),A.x-y=0.01 mol B.原溶液中c(Cl-)=0.75 molL-1 C.原溶液的pH=1 D.原溶液中n(Mg2+)∶n(Al3+)=5∶1,【解析】選B。依次發(fā)生的反應(yīng)為H++OH-====H2O，Al3++3OH-==== Al(OH)3↓，Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓， +OH-====NH3H2O， Al(OH)3+OH-==== +2H2O。n[Al(OH)3]=(35-33)10-3L 5 molL-1=0.01 mol，n[Mg(OH)2]= =0.05 mol，x-y是Al(OH)3的物質(zhì)的量，為0.01 mol，A說法正確。當(dāng) 加入NaOH溶液33 mL時(shí)，溶液中溶質(zhì)為NaCl和NH3H2O，因此n(Cl-)= n(NaOH)=3310-3L5 molL-1=0.165 mol，c(Cl-)= =0.825 molL-1，B說法錯(cuò)誤。原溶液中c(H+)=0.004 L5 molL-1,/0.2 L=0.1 molL-1，pH=1，C說法正確。原溶液中n(Mg2+)∶n(Al3+) =n[Mg(OH)2]∶n[Al(OH)3]=5∶1，D說法正確。,2.下列實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象與對應(yīng)的圖象相符的是 ( ),【解析】選D。A中反應(yīng)為4H++ ====Al3++2H2O，Al3++3 +6H2O ====4Al(OH)3↓，因此無沉淀和生成沉淀過程消耗NaAlO2溶液體積比 為1∶3，A錯(cuò)誤。B中反應(yīng)為SO2+Cl2+2H2O====2HCl+H2SO4，隨反應(yīng)的 進(jìn)行，溶液的酸性增強(qiáng)，pH減小，B錯(cuò)誤。C中反應(yīng)為CH3COOH+ NH3H2O====CH3COONH4+H2O，反應(yīng)由弱電解質(zhì)生成強(qiáng)電解質(zhì)，溶液中 離子濃度增大，導(dǎo)電性增強(qiáng)；完全反應(yīng)后繼續(xù)滴加氨水，則溶液體積 增大，導(dǎo)電性又減弱，C錯(cuò)誤。D中反應(yīng)為Fe+4H++ ====Fe3++ NO↑+2H2O，2Fe3++Fe====3Fe2+，因此反應(yīng)過程中Fe3+的物質(zhì)的量先,增大后減小，且增大與減小過程消耗鐵的物質(zhì)的量之比為2∶1，因此D正確。,3.將Na2O2逐漸加入含有Al3+、Mg2+、 的混合液中并微熱，產(chǎn)生沉淀和氣體的物質(zhì)的量(mol)與加入Na2O2的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如下圖所示，則原溶液中Al3+、Mg2+、 的物質(zhì)的量分別為( ) A.2 mol、3 mol、8 mol B.3 mol、2 mol、8 mol C.2 mol、3 mol、4 mol D.3 mol、2 mol、4 mol,【解析】選C。沉淀溶解過程消耗Na2O2的物質(zhì)的量為1 mol，1 mol Na2O2與水反應(yīng)可生成2 mol NaOH，根據(jù)反應(yīng)：Al(OH)3+OH-==== +2H2O，因此n[Al(OH)3]=2 mol，則n(Al3+)=2 mol。溶液中加入8 mol Na2O2，可產(chǎn)生4 mol O2，根據(jù)圖象產(chǎn)生氣體共有8 mol，則氣體中含有4 mol NH3，因此n( )=4 mol。加入8 mol Na2O2，可反應(yīng)生成16 mol NaOH，此時(shí)溶液中的Mg2+、Al3+恰好完全沉淀， 全部反應(yīng)放出NH3，則Mg2+的物質(zhì)的量n(Mg2+)= =3 mol。,4.Co(OH)2在空氣中加熱時(shí)，固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。,已知鈷的氫氧化物加熱至290℃時(shí)已完全脫水，則1 000℃時(shí)，剩余固體的成分為________________(填化學(xué)式，下同)；在350～400℃范圍內(nèi)，剩余固體的成分為____________________。,【解析】根據(jù)質(zhì)量的變化，在變化過程中，Co的質(zhì)量沒有變，通過題 給數(shù)據(jù)看，在1 000℃時(shí)，可能是Co(OH)2完全分解，則產(chǎn)物為CoO， m(CoO)∶m[Co(OH)2]=75∶93≈80.65%，因此1 000℃時(shí)剩余固體的成 分為CoO。 在350～400℃時(shí)，固體的質(zhì)量在89.25%～86.38%，可以通過極點(diǎn)進(jìn) 行分析。 在290℃時(shí)，取100 g Co(OH)2，反應(yīng)生成的A處的固體為89.25 g，則 n(Co)∶n(O)= ∶ =2∶3，其化學(xué)式為Co2O3。,在500℃，取100 g Co(OH)2，反應(yīng)生成的B處的固體為86.38 g， n(Co)∶n(O)= ∶ =3∶4，其化學(xué)式為Co3O4，所以 可以確定在350～400℃時(shí)，剩余固體的成分的化學(xué)式為Co2O3和Co3O4。 答案：CoO Co2O3、Co3O4,2.能量變化圖象題 【內(nèi)涵解讀】 1.含義：展示化學(xué)反應(yīng)過程能量變化的圖象題。 2.類型： (1)吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)圖象：定性考查反應(yīng)過程能量變化，分析吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)。 (2)化學(xué)鍵與能量變化圖象：定量考查反應(yīng)過程能量變化，計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變。 (3)外界條件與能量變化圖象：考查外界條件對能量變化的影響，注意催化劑可改變反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的焓變。,【典題訓(xùn)練】 1.(吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)圖象)如圖所示，ΔH1=-393.5 kJmol-1，ΔH2=-395.4 kJmol-1，下列說法或表示式正確的是( ),A.C(s，石墨)====C(s，金剛石) ΔH=+1.9 kJmol-1 B.石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是物理變化 C.金剛石的穩(wěn)定性強(qiáng)于石墨 D.1 mol石墨的能量比1 mol金剛石的總能量大,【解析】選A。根據(jù)圖中所示可知，C(s，金剛石)+O2(g)====CO2(g) ΔH=ΔH2=-395.4 kJmol-1，C(s，石墨)+O2(g)====CO2(g) ΔH=ΔH1=-393.5 kJmol-1，所以石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式為C(s，石墨)====C(s，金剛石) ΔH=+1.9 kJmol-1；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，因?yàn)橛行挛镔|(zhì)生成，所以為化學(xué)反應(yīng)；因?yàn)榻饎偸哪芰勘仁哪芰扛?，所以石墨更穩(wěn)定；C(s，石墨)====C(s，金剛石) ΔH=+1.9 kJmol-1，說明石墨的能量比金剛石的能量小。,2.(化學(xué)鍵與能量變化圖象)化學(xué)反應(yīng)N2+3H2 2NH3的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是( ),A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJmol-1 B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=2(b-a)kJmol-1 C.0.5N2(g)+1.5H2(g) NH3(l) ΔH=(b+c-a)kJmol-1 D.0.5N2(g)+1.5H2(g) NH3(g) ΔH=(a+b)kJmol-1,【解析】選A?；瘜W(xué)反應(yīng)的過程就是舊鍵斷裂、新鍵生成的過程，斷 裂化學(xué)鍵要吸收能量，生成化學(xué)鍵要放出能量，因此 N2(g)+ H2(g) NH3(g) ΔH=(a-b)kJmol-1，即N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-2(b-a)kJmol-1。 1 mol的NH3(g)轉(zhuǎn)化為1 mol的NH3(l)放出的熱量為ckJ，則： N2(g)+ H2(g) NH3(l) ΔH=(a-b-c)kJmol-1，即： N2(g)+3H2(g) 2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJmol-1。,【思維建?！?1.方法的選?。涸谖镔|(zhì)的能量隨反應(yīng)過程變化的圖象題中 能量變化圖象題。 2.解題流程： (1)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量大小，確定化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。 (2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)過程中，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，生成化學(xué)鍵放出能量，可計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變。,(3)催化劑可降低反應(yīng)的活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，但不能改變反應(yīng)的焓變。,【加固訓(xùn)練】1.某反應(yīng)由兩步反應(yīng)A→B→C構(gòu)成，它的反應(yīng)能量曲線如圖所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是( ),A.兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng) B.加入催化劑會(huì)改變反應(yīng)的焓變 C.三種化合物中C最穩(wěn)定 D.A→C反應(yīng)中ΔH=E1-E2,【解析】選C。A→B的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，B→C的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故A 錯(cuò)誤；加入催化劑，只改變反應(yīng)的活化能，不改變反應(yīng)的焓變，故B 錯(cuò)誤；物質(zhì)的總能量越低，越穩(wěn)定，故C正確；整個(gè)反應(yīng)中ΔH=-[E4 -E1-(E3-E2)]=E1-E2+E3-E4，故D錯(cuò)誤。,2.如圖是某條件時(shí)N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的 曲線圖，下列敘述正確的是( ) A.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NH3 N2+3H2 ΔH=-92 kJmol-1 B.生成物的能量之和比反應(yīng)物的能量之和高92 kJ C.a曲線是未加入催化劑時(shí)的能量變化曲線 D.加入催化劑可增加正反應(yīng)速率，減小逆反應(yīng)速率,【解析】選C。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-(600-508)kJmol-1=-92 kJmol-1，故A錯(cuò)誤；依據(jù)圖象可知，反應(yīng)物能量之和比生成物的能量之和高92 kJ，故B錯(cuò)誤；催化劑可降低反應(yīng)的活化能，能改變反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)平衡，a曲線是未加入催化劑時(shí)的能量變化曲線，b曲線是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線，故C正確；加入催化劑可同等程度地改變反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率，故D錯(cuò)誤。,3.肼(H2N—NH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N≡N為942、O＝O為500、N—N為154，則斷裂1 mol N—H鍵所需的能量(kJ)是( ) A.194 B.391 C.516 D.658,【解析】選B。由圖象中反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量可知，肼燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 N2H4(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g) ΔH1=-534 kJmol-1； 由圖象中的中間物可知N2H4(g)與O2(g)斷裂生成氮、氫、氧原子的焓變?yōu)棣3，設(shè)斷裂1 mol N—H鍵所需能量為x，則： -ΔH3+ΔH1=ΔH2=-2 752 kJmol-1， 即：-(154 kJ+4xkJ+500 kJ)+(-534 kJ)=-2 752 kJ， 解得x=391。,3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題 【內(nèi)涵解讀】 1.含義：展示可逆反應(yīng)物質(zhì)的量、濃度、反應(yīng)速率等隨時(shí)間或外界條件變化的圖象。 2.類型： (1)化學(xué)反應(yīng)速率圖象：化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的圖象，以及改變外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的圖象。,(2)物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的圖象：反應(yīng)過程中，反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的圖象。 (3)化學(xué)平衡圖象：化學(xué)平衡的建立，以及外界條件改變引起化學(xué)平衡移動(dòng)的圖象。,【典題訓(xùn)練】 1.(物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的圖象)一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對該反應(yīng)的推斷合理的是( ),A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4D 6A+2C B.反應(yīng)進(jìn)行到1 s時(shí)，v(A)=v(D) C.反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為0.05 molL-1s-1 D.反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等,【解析】選C。根據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化圖象可知，A、D為生成物，B、C為反應(yīng)物，在6 s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率等于其反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；A、B、C、D的物質(zhì)的量變化分別為1.2 mol、0.6 mol、0.8 mol、0.4 mol，因此反應(yīng)方程式為3B+4C 6A+2D；反應(yīng)進(jìn)行到1 s時(shí)，A、D的物質(zhì)的量相同，二者化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，反應(yīng)速率不同；反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，v(B)= =0.05 molL-1s-1。,2.(化學(xué)平衡圖象)下圖是溫度和壓強(qiáng)對X+Y 2Z反應(yīng)影響的示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。,下列敘述正確的是( ) A.上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) B.X、Y、Z均為氣態(tài) C.X和Y中只有一種為氣態(tài)，Z為氣態(tài) D.上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的ΔH0,【解析】選C。根據(jù)圖象，在壓強(qiáng)不變的情況下，如1 000 kPa時(shí)，隨著溫度的升高，Z的體積分?jǐn)?shù)增大，即隨著溫度的升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH0，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH0；同樣，在溫度不變的情況下，從1 000 kPa→100 kPa →10 kPa，隨著壓強(qiáng)的減小，Z的體積分?jǐn)?shù)增大，即隨著壓強(qiáng)的減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。,【思維建?！?1.方法的選?。涸诳赡娣磻?yīng)中，某物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度、反應(yīng)速率等隨時(shí)間或外界條件變化的圖象 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題。 2.解題流程： (1)明確橫、縱坐標(biāo)代表的意義，結(jié)合可逆反應(yīng)特點(diǎn)，看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，看清曲線的變化趨勢及變化量的大小，正確分析變化的原因。,(2)先拐先平數(shù)值大。在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖象上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線反應(yīng)速率快，先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得溫度高、濃度大或壓強(qiáng)大。 (3)定一議二。當(dāng)圖象中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量保持不變，再討論另外兩個(gè)量的變化規(guī)律。,【加固訓(xùn)練】1.反應(yīng)aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達(dá)到平衡時(shí)，M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如下圖所示。其中z表示反應(yīng)開始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是( ),A.同溫同z時(shí)，加入催化劑，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 B.同壓同z時(shí)，升高溫度，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 C.同溫同z時(shí)，增加壓強(qiáng)，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 D.同溫同壓時(shí)，增加z，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加,【解析】選B。由圖象可知M的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度升高而減小，因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。催化劑只能改變反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間，而對化學(xué)平衡移動(dòng)無影響。升高溫度平衡正向移動(dòng)，因此Q的體積分?jǐn)?shù)增加。比較兩圖可知同溫時(shí)增加壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，Q的體積分?jǐn)?shù)減小。同溫同壓時(shí)增加z，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)不一定減小，因?yàn)镹的物質(zhì)的量不一定增加，因此A、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤，只有B正確。,2.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I-(aq) (aq)。某I2、KI混合溶液中， 的物質(zhì)的量濃度c( )與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。,下列說法不正確的是( ) A.反應(yīng)I2(aq)+I-(aq)==== (aq)的ΔHK2 C.若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，一定有v(正)v(逆) D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大,【解析】選D。由圖象知：c( )隨溫度升高而減小，故該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔHK2，B正確；反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，c( )v(逆)，C正確；狀態(tài)A→狀態(tài)B，c( )減小，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，c(I2)增大，即狀態(tài)B的c(I2)大，D錯(cuò)誤。,3.有一化學(xué)平衡：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，如圖是表示A的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系。,分析圖象可以得出的正確結(jié)論是( ) A.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且m+np+q B.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，且m+np+q D.正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且m+np+q,【解析】選A。此題是兩個(gè)條件同時(shí)對化學(xué)平衡產(chǎn)生影響的圖象。先固定一個(gè)條件不變，分析另一個(gè)條件變化對平衡的影響，得出一個(gè)結(jié)論，然后再固定這個(gè)條件不變，分析另一條件變化對平衡的影響。溫度不變，壓強(qiáng)越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，得出：m+np+q；壓強(qiáng)不變，溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越大，得出：正反應(yīng)吸熱。,4.某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)：A(g)+xB(g) 2C(g)，達(dá)到平衡后，只改變反應(yīng)的一個(gè)條件，測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時(shí)間變化如圖所示。下列說法中正確的是( ),A.8 min時(shí)表示正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 B.前20 min A的反應(yīng)速率為0.05 molL-1min-1 C.反應(yīng)方程式中的x=1，30 min時(shí)表示增大壓強(qiáng) D.40 min時(shí)改變的條件是升高溫度，且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),【解析】選B。因?yàn)? min時(shí)沒有達(dá)到平衡，正、逆反應(yīng)速率不相等， A錯(cuò)誤；前20 min，C的濃度變化為2.0 molL-1，C的反應(yīng)速率為 =0.1 molL-1min-1，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，A的反應(yīng)速 率為C的 ，A的反應(yīng)速率為0.05 molL-1min-1，B正確；根據(jù)圖1 可知，在30～40 min B、C的濃度都變?yōu)樵瓉淼?.75倍，所以采取的 措施是增大容器的體積，也就是減小壓強(qiáng)。根據(jù)圖2可知，30～40 min 減小壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都減小相同程度，平衡不移動(dòng)，可知反應(yīng)為 氣體體積不變的反應(yīng)，x=1，C錯(cuò)誤；根據(jù)圖1可知，40 min時(shí)改變條件，,B濃度增加，C濃度減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，則正反應(yīng)速率瞬間的增大程度應(yīng)該大于逆反應(yīng)速率的增大程度，從圖2可知，D錯(cuò)誤。,5.氫是一種理想的綠色清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。利用FeO/Fe3O4循環(huán)制氫，已知： H2O(g)+3FeO(s) Fe3O4(s)+H2(g) ΔH=akJmol-1(Ⅰ) 2Fe3O4(s)====6FeO(s)+O2(g) ΔH=bkJmol-1(Ⅱ) 下列坐標(biāo)圖分別表示FeO的轉(zhuǎn)化率(圖1)和一定溫度時(shí)H2生成速率[細(xì)顆粒(直徑0.25 mm)，粗顆粒(直徑3 mm)](圖2)。,(1)反應(yīng)：2H2O(g)====2H2(g)+O2(g) ΔH=_______(用含a、b的代數(shù)式表示)。 (2)上述反應(yīng)b0，要使該制氫方案有實(shí)際意義，從能源利用及成本的角度考慮，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)Ⅱ可采用的方案是_____________________。,(3)900℃時(shí)，在兩個(gè)體積均為2 L密閉容器中分別投入0.60 mol FeO和0.20 mol H2O(g)。甲容器用細(xì)顆粒FeO、乙容器用粗顆粒FeO。 ①用細(xì)顆粒FeO和粗顆粒FeO時(shí)，H2生成速率不同的原因是_________ _________。 ②用細(xì)顆粒FeO時(shí)H2O(g)的轉(zhuǎn)化率與用粗顆粒FeO時(shí)H2O(g)的轉(zhuǎn)化率相比，前者_(dá)_______(填“大于”“小于”或“等于”)后者。 ③求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(寫出計(jì)算過程)。_________________________________。,(4)在下列坐標(biāo)圖3中畫出在1 000℃、用細(xì)顆粒FeO時(shí)，H2O(g)轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)。,【解析】(1)已知H2O(g)+3FeO(s) Fe3O4(s)+H2(g) ΔH=akJmol-1(Ⅰ) 2Fe3O4(s)====6FeO(s)+O2(g) ΔH=bkJmol-1(Ⅱ)， 利用蓋斯定律，將(Ⅰ)2+(Ⅱ)可得2H2O(g)====2H2(g)+O2(g) ΔH=(2a+b)kJmol-1。 (2)b0，要使該制氫方案有實(shí)際意義，應(yīng)給反應(yīng)Ⅱ提供能量才能使反應(yīng)發(fā)生，可利用廉價(jià)清潔能源提供熱能或利用太陽能、地?zé)崮堋⑸锬?、核能等?(3)①因細(xì)顆粒FeO表面積大，固體的表面積越大，與水蒸氣的接觸面積越大，則反應(yīng)速率越大。 ②固體的表面積大小與平衡移動(dòng)無關(guān)，則平衡狀態(tài)相同。,③由圖象可知900℃時(shí)，F(xiàn)eO的轉(zhuǎn)化率為40%，則轉(zhuǎn)化的水的物質(zhì)的量為0.60 mol40% =0.08 mol， H2O(g)+3FeO(s) Fe3O4(s)+H2(g) 起始(mol) 0.20 0 轉(zhuǎn)化(mol) 0.08 0.08 平衡(mol) 0.12 0.08 K=,(4)由圖1可知，升高溫度，F(xiàn)eO的轉(zhuǎn)化率降低，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)速率增大，但反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低，則圖象為,答案：(1)(2a+b)kJmol-1 (2)用廉價(jià)清潔能源提供熱能 (3)①細(xì)顆粒FeO表面積大，與水蒸氣的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快 ②等于 ③0.67(計(jì)算過程見解析) (4),4.溶液中的反應(yīng)與平衡圖象題 【內(nèi)涵解讀】 1.含義：在溶液中，水的電離隨溫度、H+濃度或pH變化圖象；沉淀溶解平衡圖象；弱電解質(zhì)稀釋時(shí)溶液酸堿性變化圖象；利用中和滴定考查離子濃度大小的圖象，屬于溶液中的反應(yīng)或平衡圖象問題。,2.類型： (1)水的電離、沉淀溶解平衡圖象：兩種圖象形式相似，橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)均為離子濃度或者離子濃度的對數(shù)、負(fù)對數(shù)(pH、pOH)等。 (2)弱酸、弱堿稀釋圖象：常用對比方法考查強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的電離特點(diǎn)。 (3)酸堿中和滴定圖象：通過酸堿中和滴定圖象考查溶液中離子濃度的大小。,【典題訓(xùn)練】 1.(酸堿中和滴定圖象)在常溫下，0.100 0 molL-1Na2CO3溶液25 mL用0.100 0 molL-1鹽酸滴定，滴定曲線如圖。,對滴定過程中所得溶液中相關(guān)離子濃度間的關(guān)系，下列說法不正確的是( ) A.a點(diǎn)：c( )c( )c(OH-) B.b點(diǎn)：5c(Cl-)4c( )+4c( ) C.c點(diǎn)：c( )c(OH-) D.d點(diǎn)：c(H+)=2c( )+c( )+c(OH-),【解析】選A。a點(diǎn)時(shí)n(HCl)=0.100 0 molL-10.012 5 L= 0.001 25 mol，反應(yīng)生成0.001 25 mol NaHCO3，剩余0.001 25 mol Na2CO3，由于水解程度大于電離程度，則c( )c( )；b點(diǎn)時(shí) n(HCl)=0.100 0 molL-10.02 L=0.002 mol，由物料守恒可知 5c(Cl-)=4c( )+4c( )+4c(H2CO3)，則5c(Cl-)4c( )+ 4c( )；c點(diǎn)時(shí)n(HCl)=0.100 0 molL-10.025 L= 0.002 5 mol，恰好完全反應(yīng)生成NaHCO3，由于 水解程度較弱， 則有c( )c(OH-)；d點(diǎn)時(shí)加入鹽酸0.005 mol，溶液中溶有反,應(yīng)生成的CO2，溶液存在電荷守恒，存在c(Na+)+c(H+)=c( )+ 2c( )+c(OH-)+c(Cl-)，由于c(Na+)=c(Cl-)，則c(H+)=c( )+ 2c( )+c(OH-)。,2.(沉淀溶解平衡圖象)已知t℃時(shí)AgCl的Ksp=210-10，Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。 下列說法正確的是( ) A.在t℃時(shí)，Ag2CrO4的Ksp為110-9 B.在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4可使溶液由Y點(diǎn)到X點(diǎn) C.在t℃時(shí)，以0.01 molL-1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL-1KCl和0.01 molL-1的K2CrO4的混合溶液，Cl-先沉淀 D.在t℃時(shí)，AgCl的溶解度大于Ag2CrO4,【解析】選C。依據(jù)圖象曲線上的數(shù)據(jù)結(jié)合溶度積常數(shù)概念計(jì)算得 到；曲線上的點(diǎn)是沉淀溶解平衡點(diǎn)，Ag2CrO4的沉淀溶解平衡為 Ag2CrO4(s) 2Ag+(aq)+ (aq)，則Ksp=c2(Ag+)c( )= (10-3)210-6=10-12；在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4仍為飽和溶 液，點(diǎn)仍在曲線上，所以在飽和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液 由Y點(diǎn)變?yōu)閄點(diǎn)；依據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+) c( )=110-12；Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=210-10，用 0.01 molL-1AgNO3溶液滴定20 mL 0.01 molL-1KCl和,0.01 molL-1的K2CrO4的混合溶液， 開始沉淀時(shí)c(Ag+)= molL-1=10-5molL-1；Cl-開始沉淀時(shí)c(Ag+)=210-8molL-1， 所以先析出AgCl沉淀；飽和溶液中AgCl和Ag2CrO4的濃度分別為 c(AgCl)= molL-1≈1.4110-5molL-1，c(Ag2CrO4)= ≈6.310-5molL-1，所以在t℃時(shí)，AgCl的溶解度小于Ag2CrO4。,3.(弱電解質(zhì)電離)常溫下，將一定濃度的鹽酸和醋酸加水稀釋，溶液的導(dǎo)電能力隨溶液體積變化的曲線如圖所示。,判斷下列說法中，正確的是( ) A.兩溶液稀釋前的濃度相同 B.a、b、c三點(diǎn)溶液的pH由大到小順序?yàn)閍bc C.a點(diǎn)的Kw值比b點(diǎn)的Kw值大 D.a點(diǎn)水電離的c(H+)小于c點(diǎn)水電離的c(H+),【解析】選D。稀釋之前，兩種溶液導(dǎo)電能力相等，說明離子濃度相等，由于醋酸為弱電解質(zhì)，不能完全電離，則醋酸濃度大于鹽酸濃度；導(dǎo)電能力越強(qiáng)，說明離子濃度越大，溶液的酸性越強(qiáng)，則a、b、c三點(diǎn)溶液的pH大小順序?yàn)閍bc；相同溫度下，Kw相同；a點(diǎn)離子濃度大于c點(diǎn)離子濃度，則a點(diǎn)H+濃度大，對水電離的抑制作用大，因此a點(diǎn)水電離的H+濃度小于c點(diǎn)水電離的H+濃度。,【思維建?！?1.方法的選?。核腿蹼娊赓|(zhì)的電離、鹽類的水解、沉淀溶解平衡等 溶液中的反應(yīng)與平衡圖象題。 2.解題流程： (1)看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義，結(jié)合數(shù)學(xué)知識理解橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo) 變化的特點(diǎn)。,(2)注意圖象的變化趨勢、拐點(diǎn)、交點(diǎn)的含義，把橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)變化的特點(diǎn)與化學(xué)原理相結(jié)合，理解圖象規(guī)律。 (3)根據(jù)圖象，正確解題。,【加固訓(xùn)練】1.Hg是水體污染的重金屬元素之一。水溶液中二價(jià)汞的主要存在形態(tài)與Cl-、OH-的濃度關(guān)系如圖所示[圖中的物質(zhì)或粒子只有Hg(OH)2為難溶物；pCl=-lgc(Cl-)]。,下列說法不正確的是( ) A.可用如下方法除去污水中的Hg2+：FeS(s)+Hg2+(aq)====HgS(s)+Fe2+(aq) B.當(dāng)溶液pCl保持在1，pH在6～8時(shí)，汞元素主要以 形式存在 C.HgCl2是一種強(qiáng)電解質(zhì)，其電離方程式是HgCl2====HgCl++Cl- D.當(dāng)溶液pH保持在5，pCl由2改變至6時(shí)，可使HgCl2轉(zhuǎn)化為Hg(OH)2,【解析】選C。HgS比FeS更難溶于水，所以在含有Hg2+的溶液中加入FeS，能夠?qū)g2+除掉，故A正確；pCl=1時(shí)，汞元素主要是以 形式存在，故B正確；根據(jù)圖象，HgCl2是一種弱電解質(zhì)，其電離方程式是2HgCl2 HgCl++ ，故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖象可知當(dāng)溶液pH保持在5，pCl由2改變至6時(shí)，可使HgCl2轉(zhuǎn)化為Hg(OH)2，故D正確。,2.25℃時(shí)，0.1 mol Na2CO3與鹽酸混合所得的一組體積為1 L的溶液，溶液中部分微粒與pH的關(guān)系如圖所示。,下列有關(guān)溶液中離子濃度關(guān)系敘述正確的是( ) A.W點(diǎn)所示的溶液中：c(Na+)+c(H+)=2c( )+c(OH-)+c(Cl-) B.pH=4的溶液中：c(H2CO3)+c( )+c( )c(Cl-)c( )c( )c(H2CO3),【解析】選B。根據(jù)電荷守恒可知，溶液中離子應(yīng)該滿足關(guān)系式 c(Na+)+c(H+)=2c( )+c(OH-)+c(Cl-)+c( )，故A錯(cuò)誤；pH=4， 說明反應(yīng)中有CO2生成，所以根據(jù)物料守恒可知c(H2CO3)+c( )+ c( )0.1 molL-1，故B正確；根據(jù)圖象可知pH=8時(shí)，溶液中 濃度遠(yuǎn)大于 濃度，這說明反應(yīng)中恰好是生成碳酸氫鈉，則根據(jù) 物料守恒可知c(H2CO3)+c( )+c( )=c(Cl-)= c(Na+)，則 c(H+)+2c(H2CO3)+c( )=c(OH-)+c(Cl-)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)圖象可知 pH=11時(shí)，溶液碳酸鈉的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸氫鈉的濃度，這說明碳酸,鈉是過量的，則c(Na+)c( )c(Cl-)c( )c(H2CO3)，故D錯(cuò)誤。,3.氯在飲用水處理中常用作殺菌劑，且HClO的殺菌能力比ClO-強(qiáng)。25℃時(shí)氯氣-氯水體系中存在以下平衡關(guān)系： Cl2(g) Cl2(aq) K1=10-1.2 Cl2(aq)+H2O HClO+H++Cl- K2=10-3.4 HClO H++ClO- Ka=？ 其中，Cl2(aq)、HClO和ClO-分別在三者中所占的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(α)隨pH變化的關(guān)系如圖所示。,下列表述正確的是( ) A.Cl2(g)+H2O 2H++ClO-+Cl- K=10-10.9 B.pH=7.5時(shí)，用氯處理飲用水體系中，c(Cl-)+c(HClO)=c(H+)-c(OH-) C.用氯處理飲用水時(shí)，pH=6.5時(shí)殺菌效果比pH=4.5時(shí)好 D.氯處理飲用水時(shí)，在夏季的殺菌效果比在冬季好,【解析】選B。根據(jù)圖象知，當(dāng)pH=7.5時(shí)，c(HClO)=c(ClO-)，則HClO H++ClO-，Ka= =10-7.5。依據(jù)蓋斯定 律將已知的三個(gè)式子相加可得選項(xiàng)A式，所以K=K1K2Ka=10-1.2 10-3.410-7.5=10-12.1，故A錯(cuò)誤；體系中存在電荷守恒c(H+)= c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)，即c(Cl-)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)，pH=7.5 時(shí)，c(HClO)=c(ClO-)，所以，c(Cl-)+c(HClO)=c(H+)-c(OH-)，故B正 確；用氯處理飲用水時(shí)，起殺菌作用的是HClO，由圖象可知，pH= 6.5時(shí)c(HClO)比pH=4.5時(shí)要小，HClO濃度越大，殺菌效果越好，所,以pH=4.5時(shí)殺菌效果比pH=6.5時(shí)好，故C錯(cuò)誤；夏季相比冬季溫度高，HClO易分解，所以殺菌效果不如冬季，故D錯(cuò)誤。,