2020年高考化学图表题抢分高招（原卷版）

2020年高考化学图表题抢分高招

基于对近几年高考化学真题研究显示，化学学科素养的要求是能用正确的化学术语及文字、图表、模

型、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出解释的能力。用图表表述化学过程或呈现背景信息是

化学的基本表达方式，简约化是理科考生应该具有的最基本的思维特征，而图表正是化繁为简的妙法。据

于化学学科的特点，每年都有试题以图示呈现化学信息，将变化过程中的定量（或定性）关系以曲线、图像表

示出来，要求学生在获取信息后对相关化学现象、事实作出合理解释，在推理基础上作出合理的判断或得

出正确的结论。试题的新颖度、难度和区分度在一定程度上都借助于图表的创新得以体现，这也是新课程

高考的重要特点之一。所以，图文转化能力是学生适应高考的必备能力。

（D图表是高考试题的数字化语言，用图表表述化学反应过程或者呈现信息情景是近几年高考化学综合

试题常见的表达方式。它往往拥有较大的信息存储量，能够很全面地考查学生分析、比较、概括和归纳问

题的能力。

（2）图像是高考试题的形象化语言，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，

它体现了数学方法在解决化学问题中的应用。它考查范围广，中学化学中的所有内容，如元素化合物、化

学基本概念和理论、化学实验、化学计算等均可以此方法进行考查。近几年这种数形结合的试题频频出现，

成了高考的热点题型。图像是题目的主要组成部分，把所要考查的知识简明、直观、形象的寓于坐标曲线

上。

图表题从题型结构上看，包括题干、图表和问题等，主要考查考生对图表中图像的分析能力，对数据

的读取、分析与处理能力，要求考生能从图表中读取有用的信息，运用数学工具，并结合化学知识将此信

息加以分析、运用化学知识解决实际问题的能力。这类题目立意新颖，解法灵活，能突出对考生的阅读能

力与处理信息能力的考查，对考生的各种能力要求很高，备受命题者青睐，成了高考的重点、热点和必考

题型。

目录

必备能量变化图

必备（）2元素推断图

必备03电化学装置图

必备04速率与平衡图像

必备05离子反应图像

必备（）6实验装置图及工艺流程图

必备07物质结构模型图

必备08有机推断框图

必备1能量变化图

【命题揭秘】

化学反应与能量是高考的必考点，主要考查三方面的内容：①反应热概念的理解及计算;②热化学方程

式的正误判断与书写；③盖斯定律及其应用。题型以选择题和填空题形式出现，难度适中。近年来高考都

以图像的形式给出信息考查热化学方程式的书写、物质能量高低与物质稳定性的关系、燃烧热和中和热的

概念、反应热的计算、化学键与能量间的关系、盖斯定律等，由于能源问题已成为社会热点，从能源问题

切入，从不同的角度设问，结合新能源的开发，把反应热与能源结合起来进行考查。

【模型技法】

1.用图像"三角度’'理解产生化学反应热效应的原因

放热反应A阻）吸热反应4限）

⑴从宏观角度分析：AH=H1生成物的总能量一出反应物的总能量

⑵从微观角度分析：AH=Ei反应物的键能总和一E2生成物的键能总和

（3）从活化能角度分析：AH=Ei正反应活化能一E2逆反应活化能

2.能量变化图象类型

⑴坐标系类图像，如:

横坐标表示反应过程或反应时间，纵坐标表示能量变化

(2)反应历程图像，如：

图示表示了反应过程中的物质变化和能量变化。

【夺分要诀】

・'三关键”解答能量变化图像题

1.反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小，即部分反应物能量和部分生成物

能量的相对大小不能决定反应是吸热还是放热。

2.注意活化能在图示中的意义：①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能；②从最高点至

生成物的能量数值表示逆反应的活化能。

3.催化剂只影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的AH。

4.设计反应热的有关计算时，要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。

【押题抢分】

1.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO（g）+2H2（g）v±CH30H（g）反应过程

中的能量变化情况如图所示，曲线I和曲线n分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断

正确的是（）

A.该反应的AH=+91kJ-moF1

B.加入催化剂，该反应的AH变小

C.反应物的总能量大于生成物的总能量

D.如果该反应生成液态CH3OH,贝！AH增大

2.我国在C02催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，COz转化过程示意图如图:

出0”:奇

多功能催化剂

CO,+H,汽油

下列说法不正确的是（）

A.反应①的产物中含有水B.反应②中只有碳碳键形成

C.汽油主要是C5〜C”的烧类混合物D.图中a的名称是2-甲基丁烷

3.我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示

（吸附在金催化剂表面上的物种用•标注）。

>

•

■)

物

安

£

.33•过••(

C©o渡x>

--£oO>

XX*龙*o

口.

«*4XXz

*X.*7*

9*..33

O.xXx

WXcC-*

OoO3

♦wW0d

O-。o

Q

下列说法正确的是（）

A.水煤气的变换反应是吸热反应

B.该历程中逆向的最大能垒（活化能出逆=2.02eV

C.催化剂能够使物质的能量升高

D.反应历程中，生成过渡态I比过渡态n容易

4.2019年9月，我国科研人员研制出Ti-H-Fe双温区催化剂，其中Ti-H区域和Fe区域的温度差

可超过100・C°Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。

下列说法错误的是（）

《

A

3

》

•

科

鳖

奥

A.①②③在Fe区域发生，④⑤在Ti-H区域发生

B.在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率

C.该历程中能量变化最大的是2.46?V,是氮分子中氮氮三键的断裂过程

D.使用Ti-H-Fe双温区催化合成氨，不会改变合成氨反应的反应热

5.挥发性有机物(VOCs)对环境易造成污染，VOCs催化燃烧处理技术具有净化率高、燃烧温度低、无

明火、不会有NO,等二次污染物产生等优点。图甲是VOCs处理过程中固体催化剂的催化原理，图乙是反

应过程中的能量变化图。下列叙述不正确的是()

图甲图乙

A.图甲中固体催化剂表面既有化学键断裂，也有化学键形成

B.图甲中固体催化剂不能提高VOCs的平衡转化率

C.图乙中曲线II使用了固体催化剂，反应活化能降低

D.VOCs催化氧化过程中所有反应均为放热反应

必备2元素推断图

【命题揭秘】

元素的推断，题干大都是通过图表、文字或相关数据分析等推断同主族、同周期元素性质的递变规律,

或以陌生元素在元素周期表中的位置，推断其可能具有的性质等，有时还通史简单的实验设计或现象推断

性质递变规律或元素金属性或非金属性的强弱等。题目综合性较强，从不同层面对考生的化学综合素养进

行考查。

【模型技法】

推断元素的常用思路

【夺分要诀】

①同周期从左到右，金②同主族从上到下,

属性逐渐减弱,非金属化学性质相似，但又

性逐渐增强有递变性

【押题抢分】

1.第三周期元素，最高价氧化物对应水化物（浓度均为O.Olmo卜L"）的pH值与原子半径的关系如图所示,

则下列说法正确的是（）

原子半程

A.气态氢化物的稳定性：N>R

B.Z的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水

C.Y的单质是制造汽车、飞机、火箭的重要材料

D.R的单质没有同素异形体

2.2019年是“国际化学元素周期表年”。W、X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增加，其中W、

X、Z组成的化合物M、N、R之间存在如图所示的反应。下列叙述正确的是］）

过渡本

A.元素非金属性的顺序为X>Y>Z>W

B.M、N、R三种分子中，所有原子均满足8电子稳定结构

C.M、N、R三种分子均含有极性键和非极性键

D.W、X、Y、Z四种元素既可形成离子化合物，又可形成共价化合物

3.X、Y、Z、W是质子数依次增大的短周期主族元素，它们形成的某种化合物Q的结构式如图所示。

X与W形成的化合物M常温下是液体。下列说法正确的是（）

XWX

X—Z—Y—Z—X

A.X与Z可形成质子数、电子数均相同的ZX3、ZX；

B.M热稳定性强且具有弱氧化性

c.Q分子中各原子最外电子层均达到稳定结构

D.X、Y、Z、W四种元素间只能形成共价化合物

4.科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电

子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是（）

A.WZ的水溶液呈碱性

B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z

C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸

D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

5.我国科学家意外发现一种罕见无机化合物YZX2WH结构如图所示），其中W、X、Y为同一短周期

元素，X、Z为短周期同一主族元素且Z的核电荷数是X的2倍，下列说法正确的是（）

A.元素非金属性强弱顺序为X>Y>W

B.Z的氧化物的水化物是强酸

C.NaY的水溶液不能存放在玻璃试剂瓶中

D.X与Z具有相同的最高化合价

必备3电化学装置图

【命题揭秘】

以电化学装置图给出信息的方式，将电化学原理与新能源、环境保护、工业生产、制备物质等热点问

题相结合，将电化学有关知识、元素及其化合物知识、有机化学知识、电解质溶液的有关知识、化学实验

设计、化学计算等融合在一起进行考查。该类试题常以新型化学电源为载体.综合考查原电池、电解池原

理及应用的分析判断。命题主要涉及以下几点：离子移动方向的判断（特别注意盐桥中离子的运动以及离子

对于指定交换膜的通过问题）电子移动方向的判断，能量转换类型的判断，电极材料及其作用的判断，正负

极、阴阳极及其电极反应，常见现象的判断，有关电子守恒的计算等，旨在考查考生分析问题和探究问题

的能力，及证据推理与模型认知的核心素养。

【夺分要诀】

电解氯化铜、电镀铜、电解饱和食盐水、燃料电池等都是中学化学教材中的基本内容，以此命题可以

较好体现高考试题源自教材、高于教材的宗旨。原电池、电解池示意图等等.解决这类试题的一个共同特

点是先要观察分析图像、再运用相关的基淋理论来分析。因此，学习中对课本中的每一幅图都要仔细观察，

尤其是电化学腐蚀、燃料电池、蓄电池等跟原电池有关内容应引起足够的重视。

【模型技法】

1.有关原电池解题的一般模型：

确定

分析

分析电

极

电极

电质量守恒写出电极写出总

吸材料

应

名称

反电荷守恒反应式反应式

或信息

现象、计算

2.有关电解池解题的一般模型:

分析

电极

电

材料

分

析

、

阴

解液

电

极

确定阴中质靖守恒

阳离

反

应

阳极子电荷守恒

、

翘干

信

息

现象、计算|

【押题抢分】

1.如图是一种电解质溶液可以循环流动的新型电池。下列说法正确的是（）

A.Cu电极为正极

+2+

B.PbO2电极反应式为PbO2+2e-+4H=Pb+2H2O

C.放电后循环液中H2s04与CuS04物质的量之比变小

D.若将Cu换成Pb,则电路中电子转移方向改变

2.目前，国家电投集团正在建设国内首座百千瓦级铁一铝液流电池储能示范电站。铁一珞液流电池总

反应为Fe3++ce粤Fe2++C/+,工作示意图如图。下列说法错误的是（）

充电

储

储

液

液

器

罂

,

泵

A.放电时a电极反应为Fe3++e-=Fe'+

B.充电时b电极反应为CB+eMCr2+

C.放电过程中H+通过隔膜从正极区移向负极区

D.该电池无爆炸可能，安全性高，毒性和腐蚀性相对较低

3.在乏燃料后处理流程中，四价铀作为铀杯分离的还原剂己广泛使用。在UO2（N€）3）-2HNO3-N2H4。

4+

HNO3体系下采用电解法制备四价铀，电解总反应为2UCh2++N2Hs++3H+酗2U+N2t+4H2O,电解装置如

图所示。下列说法正确的是（）

A.若转移4moi-将有4moiFT透过质子交换膜

B.b极的电极反应式为UO22++2H20+2e=U4++4OH

C.电解液中N03-的移动方向：a一质子交换膜-b

D.当产生11.2mLN2时,同时生成U，+的质量为0.2389

4.电解合成1,2.二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中下平强的是()

A.该装置工作时，阳极的电极反应是CuCl(s)+C「-e=CuC12

B.液相反应为CH2=CH2+2CUC12=C1CH2CH2C1+2CUC1(S)

C.X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜

D.该装置总反应为CH,=CH,+2NaO+2HO电解ClCH,CH,CI+2NaOH+H#

5.钾(K)资源丰富，成本低廉，用其制作的钾离子电池有着超越锂离子电池的发展前景。我国科研人员

在钾离子电池的研发上做出了巨大的贡献。如图是我国某科研团队研制的一种钾离子电池充电时的示意图,

下列说法不正确的是()

类杵件I收物“、乂•状物|

。名微i电极力

2淘

电第液

A.放电时，外电路电子由电极a流向电极b

B.钾离子电池电解液一般选择有机溶剂，但会有一定的安全隐患

C.充电时，每当外电路中转移ImoH,正极材料会“释放"39gK+

+

D.充电时，电极b上的电极反应式为：WS2+xK+xe=KxWS2

6.最近复旦大学的研究人员设计出一种以有机负极(PTO/HQ)和无机正极(MnO?/石墨毡)的水合氢离子

电池，其装置示意图如图所示。下列说法错误的是（）

A.充电时，电能转化为化学能

B.放电时，H3CT向乂115@石墨毡极迁移

+2+

C.放电时，正极上发生：MnO2+2s-+4H3O=Mn+6H2O

D.充电时，阴极上发生：PT0+4e+2H2O=HQ+40H

7.生活污水中的氮和磷主要以钱盐和磷酸盐形式存在，可用铁、石墨作电极，用电解法去除。电解时:

如图1原理所示可进行除氮；翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用Fe2+将PCV-转化为Fe3（PO4）2沉淀。

下列说法不正确的是（）

A.图2中0~20min脱除的元素是氮元素，此时石墨作阳极

B.溶液pH越小有效氯浓度越大，氮的去除率越高

C.图2中20~40min脱除的元素是磷元素，此时阴极电极反应式为2H++2e=H2T

D.电解法除氮有效氯CIO氧化NH3的离子方程式为3CIO-+2NH3=3C1+N2T+3H2O

8.2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。用太阳能电池给磷酸铁

+

锂锂离子电池充电示意图如图所示，阳极反应式为：LiFePO4-xe=xLi+LixFePO4,下列叙述错误的是

（）

太阳能电池

锂盐有机溶液

A.晶体硅能将太阳能转化为电能，但硅太阳能电池不属于原电池

B.该锂电池放电时负极反应为：Li、C6-xe-=xlT+LiiC6

C.该锂电池放电时，电子通过外电路由铝箔流向钢箔

D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现，Fe、C、P元素化合价均不发生变化

9.用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和AsO,其原理如图所示（导电壳内部为纳米铁）。下

列说法正确的是（）

。4（导电壳）

AsO;+SO；-

FeAsS1+Fe3*

A.纳米铁发生还原反应

B.正极电极反应式：C2HCh+5H++8e-=C2H6+3C「

22+3+

C.导电壳上电极反应式：ASOJ+SO4-4-14Fe+14H'=FeAsS1+13Fe+7H2O

D.当电路中有0.4mol电子转移时，就会有11.2L乙烷生成

10.一种双室微生物燃料电池，以苯酚（C6H60）为燃料，同时消除酸性废水中的硝酸盐的装置示意图如

图1所示；研究人员发现的一种“水”电池，其总反应为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5Oio+2AgCI,用该“水”

电池为电源电解NaCl溶液的实验装置如图2所示，电解过程中X电极上有无色气体逸出。下列说法正确的

是（）

A.图1装置中若右池产生0.672L气体（标准状况下），则电路中通过电子0.15mul

B.图1装置中左池消耗的苯酚与右池消耗的NO3-的物质的量之比为28：5

C.图2装置的电路中每通过1mole,U形管中消耗0.5molH2O

D.图2装置中“水”电池内每生成1molNa2Mn5Oio,X电极上生成1mol气体

II.某新型可充电电池构造如图所示，工作时（需先引发Fe和KCIO3的反应，从而使LiCLKCI共晶盐

熔化），某电极（记为X）的反应式之一为：xLi++xe—LiV3O8=Lii+xV3O8。下列说法正确的是（）

A.放电时，正极的电极反应式为：Li-e=Li+

B.放电时，总反应式为：xLi+LiViOg=Lii+xV3O8

C.充电时，X电极与外接电源负极相连

D.充电时，X电极的质量增加

必备4速率与平衡图像

【命题揭秘】

近年来，对速率和平衡的考查方式主要是将化学反应速率的计算、化学平衡的移动与图像结合起来进行

命题，很好地考查学生的观察能力、获取信息采集处理数据的能力、图形转化能力和推理判断能力。图像

中蕴含着丰富的信息，具有简明、直观、形象的特点，涉及知识面广，灵活性大。题目大多注重对知识综

合应用能力和分析判断能力的考查，是考查学生能力的常见题型。以选择题或非选择题的形式出现。考查

的图像主要有三类：第一类是化学平衡建立过程中有关量随时间的变化图像：第二类是平衡移动原理的应

用或它的逆向思维图像；第三类是反应物或生成物物质的量（或浓度或质量.分数）与时间关系的图像，此类

图像既要.考虑反应速率的大小，又要考虑化学平衡移动，反应物的转化。由于化学平衡图像将数字知识和

化学平衡理论融为一体，正符合考查学生学科素养的要求。

【模型技法】

「--看面（纵、横坐标的意义）

-二看线（线的走向和变化趋势）

看图像三看点施点、拐点、终点）

-四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线）

L五看量的变化（如浓度变化、温度变化）

想规律联想平衡移动原理，分析条件对反应速率、化学平衡

移动的影响

利用原理，结合图像，分析图像中所代表反应速率变

作判断

化或化学平衡的线，作出判断

【夺分要诀】

第步，看反应，找特点：即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分了数的变化（正

反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应）、反应热（正反应是放热反应•，还是吸热反应）

等。

第二步，析图像，得信息：即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点（平台、折线、拐点等）

的关系。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。

第三步：理信息，找思路：联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条

件等。

第四步：巧整合，得解答：图表与原理整合，逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、

化学反应速率和化学平衡原理。

在绘制图像时通常题目会有参考的曲线，在分析新的条件与原曲线的关系的基础上进行绘制。

【押题抢分】

1.T℃时，在恒容密闭容器中通入CH30cH3,发生反应：CH30cH3(g)C0(g)+H2(g)+CH«g),

测得容器内初始压强为4I.6kPa,反应过程中反应速率v(CH30cH3)、时间t与CH3OCH3分压p(CHQCH3)

的关系如图所示。下列说法正确的是()

A.t=400s时，CH30cH3的转化率为0.016

B.该温度下，要缩短达到平衡所需的时间，只可以使用催化剂

C.平衡时，测得体系的总压强121.6kPa,则该反应的平衡常数Kp=4000

4

D.反应速率满足v(CH30cH3)=kp(CH30cH3),t=400s时，v(CH3OCH3)=0.0154kPas

2.在体积为2L的恒容容器中，用CO?和H?合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)o将

ImolCCh和3m。旧2在反应器中反应8小时，CH30H的产率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是

()

A.反应CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H20(g)的△”<()

B.图中P点所示条件下，延长反应时间能提高CH30H的产率

C.图中Q点所示条件下，增加CO2的浓度可提高H2的转化率

4

D.520K时，反应CCh(g)+3H2(g)=^CH30H(g)+H2O(g)的平衡常数K==

3.在容积为2.0L的恒容密闭容器中充入3.0molCL和4.0molPCk，473K时发生反应：PCl5(g)

1

PCl3(g)+CI2(g)AH=92.5kJ-mol,各物质的物质的量随时间变化关系如图所示：

Z

O.90

W6

。

曲

工

gO

®4

磐

S3Z..O

.O

烬L

.O

霹

曲%

O6O

2.4..O8.010.012.014.016.018.0

时间/min

下列说法不正确的是()

A.0.0~5.0min,PCh分解的平均速率为0.3mol・Llmin」

B.起始时，若用3.0mol37cl2和4.0molP35a5,达平衡时,PCb中不含37cl

C.图中14.0min时，改变的外界条件可能是缩小容器的体积

D.若在14.0min时，向容器中各充入l.Omol的Cb、PCI5及PCI3,维持其他条件不变，重新达到平

衡前，v(正)>v(逆)

4.氨基甲酸铉发生分解的化学方程式为NH2coONHMs)2NH3(g)+CO2(g)o利用如下装置测定

不同温度下该反应以分压表示的化学平衡常数实验步骤如下：

(I)关闭K3,打开K1和K2,开启真空泵抽气至测压仪数值稳定后关闭K1；

(11)关闭长2,缓慢开启K3至U型管两边液面相平并保持不变，读取压强数值。记录25℃、30℃下压强分

别为12.0kPa、17.1kPa。下列说法错误的是()

接真空案

A.氨基甲酸核分解反应的△”>()

3

B.该反应25℃时的化学平衡常数KP=2.56x10"Pa

C.步骤I中测压仪数值未稳定即关闭K1,际测量值偏小

D.步骤II中读数时U型管左侧液面偏高，勺测量值偏大

5.某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1L的容器中，相同时间下测得O.lmolNO转化为N?的

转化率随温度变化如图所示［无CO时反应为2NO(g)N2(g)+O2(g)；有CO时反应为2CO(g)+2NO(g)

二^2CO2(g)+N2(g)］。下列说法正确的是()

1

100

%80

/60

$40

或20

O

N

0

500600700800900I000

温度/K

A.反应2NO(g)二^N2(g)+Ch(g)的A//>0

B.达平衡后，其他条件不变，使与n(C若O)>1,CO转化率上升

n(NO)

C.X点可以通过更换高效催化剂提高NO转化率

D.Y点再通入CO、N2各。.OlmoL此时v(CO,正)Vv(CO,逆)

6.苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯催化脱氢来制取苯乙烯:

0^

AH=117.6kJ/mol

已知：上述反应的速率方程为v正=1<(P乙笨，v逆=1<丁系乙忧P於气，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常

数，P为各组分分压。

(1)同时增大乙苯的反应速率和平衡转化率所采取的措施是.

⑵在CO2气氛下，乙苯可催化脱氢制苯乙烯，其过程同时存在如图两种途径:

:；与掺水蒸汽工艺相比，该工艺中还能够发生反应：新工

CO2+H2=CO+H2O,CO2+C=2COO

艺的特点有(填序号)。

aCO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移

b.不用高温水蒸气，可降低能量消耗

c.有利于减少生产过程中可能产生的积炭

d.C02在反应体系中作催化剂

(3)在实际生产中，往反应釜中同时通入乙苯和水蒸气，加入水蒸气稀释剂能提高乙苯转化率的原因是

。测得容器总压(P总)和乙苯转化率a随时间变化结果如图所示。平衡时,口比0)=kPa,

平衡常数Kp=kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算)；a处的麋=。

010203040506070

t/min

7.甲醇是•种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景。

⑴可用Pt/ALCh、Pd/C、Rh/SQ等伦催化剂，采用如下反应来合成甲醉：2H2(g)+C0(g)=CH30H(g)

AH<0

①如表所列数据是各化学键的键能，该反应的AW=(用含字母的代数式表示)。

化学键H-HC三0C-HC-00-H

键能/(kJ/mol)abcde

②在一定条件下，将1molCO和2moi比通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)

时，CH30H的体积分数(p(CH3OH)变化趋势如图所示:

X轴上a点的数值比b点(填“大”或“小某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断

的理由是_______________

⑵用CO2和以合成甲醇：3H2(g)+CO2(g)#CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJmo「。在TC时，甲、

乙、丙三个2L的恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得平衡时有关数据如下：

容器甲乙丙

3molH2(g)ImolCH30H(g)2moicH30H(g)

起始反应物投入量

1molCOz(g)lmolH2O(g)2molH2O(g)

平衡数据c(CH3OH)/molL-'C\C2C3

反应的能量变化/kJXyZ

体系压强/PaPiP2P3

反应物转化率«i«2«3

①甲容器20s达到平衡时测得m29.4,则甲中平均反应速率i<CO2)=o

②下列说法错误的是(填字母编号)。

A.2c2<。3B.z>2yC.p3<2〃iD.a\+as=\

(3)甲醇与水蒸气重整可以制氢。已知：

甲醇分解反应：CH3OH(g)#CO(g)+2H2(g)AHi=+90.64kJ-moF,

-1

水蒸气变换反应：CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)AH2=-41.20kJ-mol

①科学家通过密度泛函理论研究甲醇与水蒸气重整制氢反应机理时，得到甲醇在Pd(IH)表面发生解离

时四个路径与相对能量关系如图所示，其中附在Pd(III)表面的物种用*标注。此历程中活化能最大的反应方

程式为o

I0o

8o

一6o

。

曰o

二4o

<

2o

幅o

卷-42o

玄o

6

o

买8

T0o

T2O

②573.2K时，向一刚性密闭容器中充入5.00MPaCH30H使其分解，曲后达平衡时容器中压强变为

lO.OOMPa,其平衡常数分压即=。

③在O.IMPa下，将总进料量Imol旦〃(CH3OH)：〃(比0)=1：1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反

应。实验测得水煤气变换反应的速率随温度的升高明显下降，原因是。

8.碳、氮及其化合物在化工生产和国防工业中具有广泛应用。请回答:

(1)科学家研究利用某种催化剂，成功实现将空气中的碳氧化合物和氮氧化合物转化为无毒的大气循环

物质。已知：

①N2(g)+O2(g)2N0(g)A//1=+1SOkJmor1

②NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)AH2=-235kJmori

③2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△为=-112kJmo「

则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CCh(g)的AH=kJ-moP1,有利于提高CO平衡转化率的

条件是(填标号)。

A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压

某温度下，在体积为2L的容器中加入2moiNO、2molCO,达到平衡时8的转化率是50%,其平衡常

数为。

(2)在密闭容器中充入lOmolCO和8moiNO,发生反应，如下图为平衡时NO的体积分数与温度，压强

的关系。

01020304050

压强/MPa

①由图判断，温度TiT?(填“低于”或“高于”)，理由是?升高温度时，下列

关于该反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是填标号)。

A.K、V均增加B.K增加，v减小C.K减小，V增加D.K、V均减小

②压强为20Mpa、温度为T2下，若反应进行到lOmin达到平衡状态，容器的体积为2L,则此时CO的

转化率=,用CO2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO2)=,该温度下，如图所示A、

B、C对应的PMCO2)、PB(C02)、pc(C02)从大到小的顺序为。

③若在D点对反应容器降温的同时缩小体枳至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中A〜G

点中的点。

⑶用活化后的V20s作催化剂，氨气将NO还原成N2的•种反应历程如图所示。

测得该反应的平衡常数与温度的关系为lgK=5.08+217.5/T,该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。该反

应的含氮气体浓度随温度变化如图所示，则将NO转化为N2的最佳温度为；当温度达到700K

时，发生副反应的化学方程式。

9.甲烷水蒸气催化重整(SMR)是传统制取富氢混合气的重要方法，具有工艺简单、成本低等优点。

回答下列问题：

⑴已知1000K时，下列反应的平衡常数和反应热：

®CH4(g)C(s)+2H2(g)ATi=10.2AH.

②2co(g)C(s)+C02(g)抬=0.6A/72

@CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)&=1.4

@CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)珞AA(SMR)

则1000K时，&=；A//4=(用AM、A“2、△以来表示)。

(2)在进入催化重整装置前，先要对原料气进行脱硫操作，使其浓度为0.5ppm以下。脱硫的目的为

O

(3)下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。由图可知，电流对不同催化剂、不同温度条

件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用，则可推知△%—0(填仁”或“v")。

IHNi/V-AljO||------||(Wi-^M«<V^-AI3O,须富

(4)下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。由图可知，随着温度的降低，电

流对比产率的影响作用逐渐___________(填“增加”"减小''或"不变”)，600C时，电流对三种催化剂中的

(用图中的催化剂表示式回答)影响效果最为显著，当温度高于750℃时，无论电流强度大小，

有无催化剂，H2产率趋于相同，其原因是o

(5)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。第

一步：CH&催化裂解生成Hz和碳(或碳氢物种)，其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上，如

CH4^Cads/[C(H)„]ads+(2-^)H2；第二步：碳(或碳氢物种)和HzO反应生成COz和Hz,如Cads/[C(H)〃：U

+2H20^CO2+(2+^)H2O反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂，过程②加入催化剂)，过程

①和②△〃的关系为：①..②（填或“="）；控制整个过程②反应速率的是第步，其原

因为.

必备5离子反应图像

【命题揭秘】

在历年高考命题中，通过图象考查弱电解质电离平衡、pH与起始浓度的关系、有关混合溶液pH的计

算、离子浓度的大小比较、盐类水解、守恒关系的应用以及沉淀溶解平衡等知识的题目是必考题，具有一

定难度和区分度。其中酸碱中和滴定曲线类试题是近几年高考的热点和难点，试题通常以酸碱滴定过程为

基础，涉及电解质水溶液中离子浓度的等量关系、大小关系以及水的电离程度等知识和规律，综合性强，

难度较大。不仅考查学生定性与定量结合分析问题的思想，而且考查学生数形结合识图用图的能力，还要

求学生能深入微观世界认识各种化学过程来解决比较微粒浓度大小问题。但万变不离其中，离不开指示剂

的选择，离不开滴定曲线的认识与应用，离不开电离平衡、水解平衡与三守恒（电荷守恒、物料守恒、质子

守恒）分析比较离子浓度大小等问题。

【模型技法】

【夺分要诀】

第一步，看反应，找特点：即分析中却反应化学方程式，找出反应物酸碱之间的关系等。

第二步，析图像，得信息：即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点的关系，利用突跃范围

判断中和反应的终点。

第三步：理信息，找思路：联想电解质溶液中电离原理、水解原理及各种守恒原理，特别是电解质溶

液成分的分析等。

第四步：巧整合，得解答：图表与原理整合，逐项分析图表，重点看图表是否符合电解质溶液的各种

离子浓度关系。

【押题抢分】

1.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。

F列叙述不正确的是(