图表、图像问题

1、第6讲化学图表、图像问题一、反应物与产物关系图像一、反应物与产物关系图像将一定质量的镁和铝混合物投入一定量的硫酸中，固体全部溶将一定质量的镁和铝混合物投入一定量的硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入解后，向所得溶液中加入NaOHNaOH溶液，生成沉淀的物质的量溶液，生成沉淀的物质的量n n与与加入加入NaOHNaOH溶液的体积溶液的体积V V的变化如图所示，根据图像完成下列每的变化如图所示，根据图像完成下列每个阶段的离子方程式：个阶段的离子方程式：1.O1.OV V1 1段：段：_；2.V2.V1 1V V2 2段：段：_；_；3.V3.V2 2V V3 3段：段：_。H H+ +OH+O

2、H- -=H=H2 2O OMgMg2+2+2OH+2OH- -=Mg(OH)=Mg(OH)2 2AlAl3+3+3OH+3OH- -=Al(OH)=Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+ OH+ OH- -=AlO +2H=AlO +2H2 2O O 2二、化学反应过程中能量变化的图像分析二、化学反应过程中能量变化的图像分析有以下四个图像：有以下四个图像：1.1.表示吸热反应的是：表示吸热反应的是：_；表示放热反应的是：；表示放热反应的是：_；2.2.由图和图可知催化剂能够降低反应的由图和图可知催化剂能够降低反应的_，加快反，加快反应速率。应速率。活化能活化能三、化学反应速率和化

3、学平衡的有关图像三、化学反应速率和化学平衡的有关图像1.1.某温度时，在定容某温度时，在定容(VL)(VL)容器中，容器中，X X、Y Y、Z Z三种物质的物质的三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算：根据图像可进行如下计算：（1 1）某物质的平均速率、转化率。）某物质的平均速率、转化率。如：如：v(X)=_v(X)=_，Y Y的转化率的转化率=_=_。（2 2）确定化学方程式中的化学计量数之比。）确定化学方程式中的化学计量数之比。如如X X、Y Y、Z Z三种物质的化学计量数比为：三种物质的化学计量数比为：_。11133nn mol L

4、sV t232nn100%n(n(n1 1-n-n3 3)(n)(n2 2-n-n3 3)n)n2 22.2.在密闭容器中进行下列反应：在密闭容器中进行下列反应：M(g)+N(g) R(g)+2L(g)M(g)+N(g) R(g)+2L(g)当当改变温度和压强时，改变温度和压强时，R R含量与压强、温度的图像如图所示，则：含量与压强、温度的图像如图所示，则：（1 1）判断下列数值的大小）判断下列数值的大小( (填填“ ”或或“ 放热放热气体气体一、有关一、有关Al(OH)Al(OH)3 3沉淀与溶解的图像分析沉淀与溶解的图像分析1.1.向向AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNa

5、OH溶液至过量溶液至过量( (如图如图1)1)。2.2.向向NaOHNaOH溶液中滴加溶液中滴加AlClAlCl3 3溶液至过量溶液至过量( (如图如图2)2)。图图1 1图图2 23.3.向向NaAlONaAlO2 2溶液中滴加盐酸溶液至过量溶液中滴加盐酸溶液至过量( (如图如图3)3)。4.4.向盐酸溶液中滴加向盐酸溶液中滴加NaAlONaAlO2 2溶液至过量溶液至过量( (如图如图4)4)。5.5.向向MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3的混合溶液中滴加的混合溶液中滴加NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量( (如图如图5)5)。图图3 3图图4 4图图5 5二、常见的四类速率

6、平衡图像问题二、常见的四类速率平衡图像问题1.1.以浓度以浓度- -时间时间(c-t)(c-t)图像确定化学反应方程式图像确定化学反应方程式2.2.以以v-tv-t图像描述化学平衡移动的本质和因素图像描述化学平衡移动的本质和因素3.3.转化率转化率- -时间时间(-t)(-t)图像或物质的百分含量图像或物质的百分含量- -时间时间(w-t)(w-t)图像图像中，根据在不同温度、压强、合适的催化剂等条件下，转化率中，根据在不同温度、压强、合适的催化剂等条件下，转化率或某物质的百分含量的变化趋势确定反应特点及实施条件或某物质的百分含量的变化趋势确定反应特点及实施条件4.4.转化率或百分含量等因素受

7、到压强、温度转化率或百分含量等因素受到压强、温度(p(p、T)T)两个变量影两个变量影响的图像响的图像判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确一、化学图像类试题一、化学图像类试题 高考频次：高考频次：1.1.考查化学反应中的能量变化考查化学反应中的能量变化（1 1）如图）如图，a a、b b曲线分别表示反应：曲线分别表示反应： CHCH2 2CHCH2 2(g)+H(g)+H2 2O(g)CHO(g)CH3 3CHCH2 2OH(g)OH(g)H0c+da+bc+d，T T1 1TT2 2，Q0TT1 1，温度越高平衡时生成物浓度越小，温度越高平衡时生成物浓度越小，说明升高温度平衡向逆反应方向

8、移动，则正反应为放热反应，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，Q0c+da+bc+d。二、化学图表类试题二、化学图表类试题 高考频次：高考频次：1.1.考查元素周期表、周期律考查元素周期表、周期律（4 4）几种短周期元素的原子半径及某些化合价）几种短周期元素的原子半径及某些化合价元素代号元素代号A AB BC CD DE E化合价化合价-1-1-2-2+4+4、-4-4-1-1+5+5、-3-3原子半径原子半径/nm/nm0.0710.0710.0740.0740.0770.0770.0990.0990.1100.110其中其中E E代表氮元素。（代表氮元素。（ ）分析：分析

9、：如果如果C C、E E在同一短周期，原子半径关系应为在同一短周期，原子半径关系应为CECE，但事，但事实是实是ECEC，因此，因此C C为第为第2 2周期碳元素，而周期碳元素，而E E为第为第3 3周期磷元素。周期磷元素。2.2.其他考查角度其他考查角度（5 5）根据下表中烃的分子式排列规律，可判断空格中烃的）根据下表中烃的分子式排列规律，可判断空格中烃的同分异构体数目是同分异构体数目是3 3种（种（ ）1 12 23 34 45 56 67 78 8CHCH4 4C C2 2H H4 4C C3 3H H8 8C C4 4H H8 8C C6 6H H1212C C7 7H H1616C

10、C8 8H H1616分析：分析：观察表格中各烃的分子式的排布规律会发现：相邻两烃观察表格中各烃的分子式的排布规律会发现：相邻两烃的分子式相差的分子式相差C C或或CHCH4 4原子团原子团( (或分成或分成1 1和和2 2、3 3和和4 4、5 5和和6 6、7 7和和8 8小组进行比较小组进行比较) )。从而得出第。从而得出第5 5种烃的分子式为种烃的分子式为C C5 5H H1212，共有，共有3 3种种同分异构体，正戊烷、异戊烷、新戊烷。同分异构体，正戊烷、异戊烷、新戊烷。（6 6）短周期元素）短周期元素X X、Y Y、Z Z在周期表中的位置关系如图所示，在周期表中的位置关系如图所示，

11、其中其中X X是非金属性最强的元素。（是非金属性最强的元素。（ ）分析：分析：短周期是指前短周期是指前3 3个周期，最右上角的元素为个周期，最右上角的元素为HeHe，是稀有，是稀有气体，非金属性和金属性都不明显。气体，非金属性和金属性都不明显。热点考向热点考向 1 1 化学反应速率化学平衡化学反应速率化学平衡【典题训练典题训练】1.1.如图是温度和压强对如图是温度和压强对X+Y 2ZX+Y 2Z反应影响的示意图。图中反应影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中纵坐标表示平衡混合气体中Z Z的体积分数。下列叙述正确的的体积分数。下列叙述正确的是（是（ ）A.XA.X、Y Y、Z Z均为气态均为

12、气态B.B.恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡的恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡的判断依据判断依据C.C.升高温度时升高温度时v(v(正正) )增大，增大，v(v(逆逆) )减小，平衡向右移动减小，平衡向右移动D.D.使用催化剂使用催化剂Z Z的产率增加的产率增加【解题指导解题指导】解答本题首先认真审图，明确反应特点：气体分解答本题首先认真审图，明确反应特点：气体分子数增大，反应吸热。然后结合相关原理和规律，分析各选项子数增大，反应吸热。然后结合相关原理和规律，分析各选项是否合题意。是否合题意。【解析解析】选选B B。根据图像可知，随着温度的升高，生成物。根据

13、图像可知，随着温度的升高，生成物Z Z的体的体积分数逐渐升高，所以反应是吸热反应。但升高温度，正逆反积分数逐渐升高，所以反应是吸热反应。但升高温度，正逆反应速率均是增加的，应速率均是增加的，C C不正确。当温度相同时，压强越大，生不正确。当温度相同时，压强越大，生成物成物Z Z的体积分数越小，这说明增大压强，平衡向逆反应方向的体积分数越小，这说明增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明正反应是体积增大的反应。若移动，说明正反应是体积增大的反应。若X X、Y Y、Z Z均为气态，均为气态，则反应前后气体的体积不变，则反应前后气体的体积不变，A A不正确。所以不正确。所以Z Z一定是气体，一定是气体，

14、X X和和Y Y中只能有一种是气体。密度是混合气的质量和容器容积的中只能有一种是气体。密度是混合气的质量和容器容积的比值，反应过程中质量是变化的，所以当密度不再发生变化时，比值，反应过程中质量是变化的，所以当密度不再发生变化时，可以说明反应达到平衡状态，可以说明反应达到平衡状态，B B正确。催化剂不能改变平衡状正确。催化剂不能改变平衡状态，态，D D不正确。不正确。2.(20122.(2012浙江高考浙江高考) )甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气

15、，发生的主要化学反应有：发生的主要化学反应有：化学方程式化学方程式焓变焓变H/ /kJmolkJmol-1-1活化能活化能Ea a/kJmol/kJmol-1-1甲烷甲烷氧化氧化CHCH4 4(g)+2O(g)+2O2 2(g)=(g)=COCO2 2(g)+2H(g)+2H2 2O(g)O(g)-802.6-802.6125.6125.6CHCH4 4(g)+O(g)+O2 2(g)=(g)=COCO2 2(g)+2H(g)+2H2 2(g) (g) -322.0-322.0172.5172.5蒸汽蒸汽重整重整CHCH4 4(g)+H(g)+H2 2O(g)=O(g)=CO(g)+3HCO(

16、g)+3H2 2(g) (g) 206.2206.2240.1240.1回答下列问题：回答下列问题：（1 1）反应）反应CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g)=COO(g)=CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)的的H= =kJkJmolmol-1-1。（2 2）在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率）在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率甲烷氧甲烷氧化的反应速率化的反应速率( (填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”) )。（3 3）对于气相反应，用某组分）对于气相反应，用某组分(B)(B)的平衡压强的平衡压强(p(pB B) )代替物质的代替物质的量浓度量浓度(c(cB B

17、) )也可表示平衡常数也可表示平衡常数( (记作记作Kp p) )，则反应，则反应CHCH4 4(g)+H(g)+H2 2O(g) O(g) CO(g)+3H CO(g)+3H2 2(g)(g)的的Kp p= = ；随着温度的升高，该平；随着温度的升高，该平衡常数衡常数( (填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”) )。（4 4）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于）从能量角度分析，甲烷自热重整方法的先进之处在于。 （5 5）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对）在某一给定进料比的情况下，温度、压强对H H2 2和和COCO物质物质的量分数的影响如图：的量分数的影响如图：

18、若要达到若要达到H H2 2物质的量分数物质的量分数65%65%、COCO物质的量分数物质的量分数10%vv放热放热。（3 3）看终点：分清消耗浓度和生成浓度。反应物的消耗浓度与）看终点：分清消耗浓度和生成浓度。反应物的消耗浓度与生成物的生成浓度之比等于反应方程式中各物质的化学计量数生成物的生成浓度之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比。之比。注意：对于时间注意：对于时间- -速度图像，看清曲线是连续的，还是跳跃的。速度图像，看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清分清“渐变渐变”和和“突变突变”及及“大变大变”和和“小变小变”。增大反应物。增大反应物浓度浓度v(v(正正) )突变，突变，v(v

19、(逆逆) )渐变。升高温度，渐变。升高温度，v v吸热吸热大增，大增，v v放热放热小增。小增。2.2.化学平衡图像问题的解答方法化学平衡图像问题的解答方法（1 1）先拐先平：对于可逆反应）先拐先平：对于可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)qD(g)，在转化率，在转化率时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡。它所代表的温度高、压强大。这时如果转化率也较高，则衡。它所代表的温度高、压强大。这时如果转化率也较高，则反应中反应中m+np+qm+np+q。若转化率降低，则表示。若转化率降低，则表示m+np+qm+

20、nc(Na)c(Na+ +) )C.MC.M点和点和N N点所示溶液中水的电离程度相同点所示溶液中水的电离程度相同D.QD.Q点消耗点消耗NaOHNaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积溶液的体积等于醋酸溶液的体积【解题指导解题指导】解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：（1 1）pHpH与与pOHpOH相等时溶液呈中性。相等时溶液呈中性。（2 2）充分利用电荷守恒。）充分利用电荷守恒。【解析解析】选选C C。醋酸为弱酸，溶液中自由移动的离子浓度小，。醋酸为弱酸，溶液中自由移动的离子浓度小，加入等浓度的加入等浓度的NaOHNaOH溶液后生成溶液后生成CHCH3 3COONaCOONa

21、为强电解质，溶液中为强电解质，溶液中自由移动的离子浓度增大，溶液导电能力增强，自由移动的离子浓度增大，溶液导电能力增强，A A项错误；由项错误；由图示可知，图示可知，Q Q点时点时pH=pOHpH=pOH，即，即c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH- -) )，继续加入，继续加入NaOHNaOH溶溶液，溶液呈碱性，故液，溶液呈碱性，故N N点时点时c(Hc(H+ +)c(OH)c(OH- -) )，根据电荷守恒可知，根据电荷守恒可知c(Hc(H+ +)+c(Na)+c(Na+ +)=c(CH)=c(CH3 3COOCOO- -)+c(OH)+c(OH- -) )，故，故c(CHc(CH3

22、 3COOCOO- -)c(Na)c(HCOO)c(HCOO- -) )c(Hc(H+ +)c(OH)c(OH- -) )【解题指导解题指导】本题的考查点有：本题的考查点有：（1 1）酸碱中和滴定的相关知识。）酸碱中和滴定的相关知识。（2 2）溶液中离子浓度大小的比较。）溶液中离子浓度大小的比较。【解析】【解析】选选D D。a a点点pH=3pH=3，则，则c(Hc(H+ +)=10)=10-3-3molmolL L-1-1，而，而c(HCOOc(HCOO- -) )c(Hc(H+ +) )，A A正确；量取甲酸应选择酸式滴定管，正确；量取甲酸应选择酸式滴定管，B B正确；假设正确；假设c c

23、点点NaOHNaOH溶液的体积为溶液的体积为10 mL10 mL，则甲酸和，则甲酸和NaOHNaOH恰好完全反应，所恰好完全反应，所得得HCOONaHCOONa溶液显碱性，而图中溶液显碱性，而图中c c点显中性，则点显中性，则NaOHNaOH溶液的体积溶液的体积小于小于10 mL10 mL，C C正确；正确；D D项不符合电荷守恒，错误。项不符合电荷守恒，错误。【方法总结】【方法总结】“三步曲三步曲”解答中和滴定图像题解答中和滴定图像题（1 1）抓起点，如果是强酸或强碱，通过起点）抓起点，如果是强酸或强碱，通过起点pHpH可推知溶液的可推知溶液的物质的量浓度。物质的量浓度。（2 2）看终点，）

24、看终点，pH=7pH=7是否为恰好反应时的滴定终点，取决于发是否为恰好反应时的滴定终点，取决于发生中和反应的酸和碱的相对强弱。生中和反应的酸和碱的相对强弱。（3 3）析特点，分析特定某点时，参加中和反应的酸碱溶液体）析特点，分析特定某点时，参加中和反应的酸碱溶液体积或物质的量浓度的关系。积或物质的量浓度的关系。1.1.将物质的量相等的将物质的量相等的AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3和和(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4溶于水，形成溶于水，形成VLVL混合混合溶液，向该混合溶液中逐滴加入某溶液，向该混合溶液中逐滴加入某NaOHNaOH溶液直至过量。下列各溶液直至过量。下列各

25、图示中，能正确表示加入图示中，能正确表示加入NaOHNaOH溶液的体积溶液的体积(x)(x)与生成沉淀的物与生成沉淀的物质的量质的量(y)(y)的关系的是（的关系的是（ ）【解析解析】选选A A。向该混合溶液中逐滴加入。向该混合溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液直至过量过溶液直至过量过程中，程中，OHOH- -先和先和AlAl3+3+反应，再与反应，再与N N 反应，最后再和反应，最后再和Al(OH)Al(OH)3 3反反应。应。3 mol OH3 mol OH- -使使1 mol Al1 mol Al3+3+完全沉淀，完全沉淀，1 mol OH1 mol OH- -使使1 mol 1 mol

26、 Al(OH)Al(OH)3 3完全溶解，完全溶解，1 mol N 1 mol N 与与1 mol OH1 mol OH- -完全反应，且该过完全反应，且该过程中沉淀量既不增加，也不减少，故程中沉淀量既不增加，也不减少，故A A正确。正确。4H4H2.2.将质量相等的银片和铂片插入硝酸银溶液将质量相等的银片和铂片插入硝酸银溶液( (足量足量) )中，银片中，银片与电源正极相连，铂片与电源负极相连。以与电源正极相连，铂片与电源负极相连。以1 A1 A电流通电电流通电10 min10 min，然后反接电源，以，然后反接电源，以2 A2 A电流继续通电电流继续通电10 min10 min。图为表。图

27、为表示银电极的质量、铂电极的质量、电解池中产生气体的质量和示银电极的质量、铂电极的质量、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图，正确的是（电解时间的关系图，正确的是（ ）【解析解析】选选C C。前。前10 min10 min，阳极，阳极( (银片银片) )上发生氧化反应：上发生氧化反应：Ag-eAg-e- -=Ag=Ag+ +，银电极质量减轻，阴极，银电极质量减轻，阴极( (铂片铂片) )发生还原反应：发生还原反应：AgAg+ +e+e- -=Ag=Ag，铂电极质量增加。当电源反接后，由于电流是原来的，铂电极质量增加。当电源反接后，由于电流是原来的2 2倍，故先考虑前倍，故先考虑前5 min

28、5 min的情况，此时附有的情况，此时附有AgAg的铂片作阳极：电的铂片作阳极：电极反应式为极反应式为Ag-eAg-e- -=Ag=Ag+ +，通电，通电5 min5 min后，前一过程析出的银全后，前一过程析出的银全部溶解，阴极反应式为部溶解，阴极反应式为AgAg+ +e+e- -=Ag=Ag，前一过程溶解的银又复，前一过程溶解的银又复原，银电极又恢复为原来的质量。通电后原，银电极又恢复为原来的质量。通电后5 min5 min，阳极，阳极( (铂片铂片) )上溶液中的氢氧根离子放电生成上溶液中的氢氧根离子放电生成O O2 2，而阴极，而阴极( (银片银片) )上继续析出上继续析出银，且析出银

29、的质量和溶解的银的质量相等。对照图像得只有银，且析出银的质量和溶解的银的质量相等。对照图像得只有选项选项C C符合题意。符合题意。 3.3.化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是（像描述正确的是（ ）A.A.根据图可判断可逆反应根据图可判断可逆反应A A2 2(g)+3B(g)+3B2 2(g) 2AB(g) 2AB3 3(g)(g)，正反，正反应是吸热反应应是吸热反应B.B.图表示压强对可逆反应图表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影的影响，

30、乙的压强大响，乙的压强大C.C.图可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的图可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化变化D.D.根据图溶解度与溶液根据图溶解度与溶液pHpH的关系，若除去的关系，若除去CuSOCuSO4 4溶液中的溶液中的FeFe3+3+可向溶液中加入适量可向溶液中加入适量CuOCuO，至，至pHpH在在4 4左右左右【解析解析】选选D D。根据图温度升高平衡向逆反应方向移动，。根据图温度升高平衡向逆反应方向移动，可判断可逆反应可判断可逆反应“A A2 2(g)+3B(g)+3B2 2(g) 2AB(g) 2AB3 3(g)(g)”的的H0 ”“”“= =”或或“ ”) )。在在T T1 1T T2 2及及T T4 4T T5 5二个温度区间，