高中化学：30题作图问题分析

30题作图问题分析一、知识储备速率（活化能、催化剂）平衡能量二、命题角度角度1：图像考虑的是单因素问题还是多因素问题角度2：图像对应的反应时单个反应还是多个反应角度3：图像涉及的定性问题还是定量问题半定量三、基本解题思路1.先看坐标，判断是单因素还是多因素，知道曲线变化趋势（横坐标：时间，温度，压强，物质的量，投入比，……纵坐标：速率，浓度，物质的量，转化率，平衡转化率，产率，

……2.再确定作图起点，拐点和终点，考虑是定性还是定量3.依据变化趋势画图【2015年10月改编】在温度T1时，体积比为3∶1的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内反应CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0，T1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图所示；不改变其他条件，假定t时刻迅速升高到T2，一段时间后体系重新达到平衡。试在图中画出t时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线。反应时间t甲醇浓度【分析】

单反应，单因素，定性：

考查温度对平衡的影响【分析】

单反应，双因素，定性：

考查温度对平衡和速率的影响【变式】体积恒定的密闭容器内进行反应CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0,甲醇的物质的量随时间变化曲线如图1所示。t时刻迅速使容器体积缩小为原来的1/2L，一段时间后体系重新达到平衡。画出t时刻后的变化曲线图。【变式】体积恒定的密闭容器内进行反应CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0,甲醇的物质的量浓度随时间变化曲线如图2所示。t时刻迅速使容器体积缩小为原来的1/2L，一段时间后体系重新达到平衡。在下列两图中画出t时刻后的变化曲线图。（2018.4,30）乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成：一定温度下该反应的平衡常数K＝4.0。若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比例投料，则乙酸乙酯的平衡产率y＝________；若乙酸和乙醇的物质的量之比为n∶1，相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x，请在图2中绘制x随n变化的示意图(计算时不计副反应)。【分析】单反应，单因素，定量【17年4月】

常压、Ru/TiO2催化，CO2和H2以体积比1∶4反应（总量是amol），测得CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化情况分别如图1和图2所示(选择性：转化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反应ⅠCO2(g)＋4H2(g)→CH4(g)＋2H2O(g) 反应ⅡCO2(g)＋H2(g)→CO(g)＋H2O(g)350℃下nCH4随时间的变化曲线如图3所示。画出400℃下0～t1时刻nCH4随时间变化曲线。0.16a0.14a【分析】单反应，双因素，定量【变式】体积2L恒定密闭容器反应CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g),500K充入3molH2和1.5molCO2发生上述反应，10min达到平衡，CO2的平衡转化率为40%。当反应时间3min时，迅速将体系温度升至600K，请在图3中画出3～10min内容器中CH3OH浓度的变化曲线。（K随温度变化的曲线如图4所示）【分析】单反应，双因素，半定量（限范围）【变式】体积2L恒定的密闭容器内进行反应

CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0（1）解释CO2转化率随温度先变大后变小趋势的原因？（2）画出催化剂B作用下CO2转化率随温度变化曲线（催化剂B催化效果比A差，反应中催化剂均未失效）。【分析】单反应，双因素，定性平衡前，转化率决定速率快慢平衡后，转化率决定平衡移动【变式】体积2L恒定的密闭容器内进行反应

CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0（1）如图虚线为不加催化剂时CO2的平衡转化率随n(H2)/n(CO2)的变化曲线，画出加催化剂后CO2平衡转化率随n(H2)/n(CO2)的变化曲线CaSO4(s)＋CO(g)→CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)，△H1＝218.4kJ/mol(Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)→CaS(s)＋4CO2(g)，△H2＝－175.6kJ/mol(Ⅱ)【14年浙江】煤炭燃烧过程采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：已知恒温恒容条件下，反应Ⅰ、Ⅱ同时发生，且速率v1＞v2，①画出能量与反应过程的示意图；②画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。CaSO4+4CO【分析】双反应，双因素，定性。开始时动力学控制、末期热力学控制。【17年11月】C10H18(l)→

C10H12(l)＋3H2(g)△H1，

Ea1

C10H12(l)

→C10H8(l)＋2H2(g)△H2，

Ea2△H1＞△H2＞0温度335℃在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘（1.00mol）催化脱氢实验，测得C10H12和C10H8的产率x1和x2（以物质的量分数计）随时间变化关系如图1，“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量～反应过程”示意图。【分析】两个反应（连续反应），单因素，定性①BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g）△H=+571kJ/mol②C(s)＋O2(g)=CO2(g)△H＝－393.5kJ·mol-1思考1：某恒温、体积不变的密闭容器中发生如上反应，在t1时刻达到平衡，其速率与时间的图像如图所示，若在t2时刻增加CO浓度，至t3时刻建立新平衡，请画出t2～t3时段v(逆)与t的图像思考2：若改为将体积压缩为1/2，则图像如何？若改为升温，图像如何？工业上可用重晶石（主要成分BaSO4）、焦炭、空气煅烧可制取BaS，其主要反应的热化学方程式如下：思考3：若重晶石和焦炭进料后，从常温开始不断升温，画转化率与时间图像【例题】合成氨工艺（流程如图1所示）是人工固氮最重要的途径。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol（1）假设投料n(H2):n(N2)为x，某温度T1下，按不同比例进料测得平衡时氨气的最大体积分数为42%，画出NH3的平衡体积分数与x的关系图（2）从通入原料气开始，温度不断升高，画出N2的物质的量随温度的变化曲线②对于主反应Ⅰ反应进行程度很大，反应物氨气的平衡分压P(NH3)很小，常用－lgP(NH3)来表示，请在图1中画出－lgP(NH3)随温度变化的趋势图【例题】Ⅰ硝化阶段反应：水中的含氮物质（本题以“NH4+”计）在好氧的亚硝化菌及硝化菌作用下氧化（3）20℃下含氮废水（以NH4+计）中NH4+的浓度随DO（水体中溶解氧气的浓度）浓度的变化曲线如图所示。画出20℃下c(NO2