高中化学热点图像解题技巧文档格式.docx
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(3)列式计算该反应在0~3min时间内产物Z的平均反应速率:
。
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于。
(5)如果该反应是放热反应。
改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如右图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:
①②③。
答案:
(15分)
(1)见右图所示
(2)X+2Y
2Z
(3)
(4)45%
(5)升高温度加入催化剂增大压强
2、铁在热的稀HNO3中反应,其主要还原产物为N2O,而在冷的稀HNO3中反应,其主要还原产物为NO,当溶液更稀时,其还原产物为NH4+。
请分析右图,回答有关问题。
(1)假设在任一气体产生的曲线段内只有一种还原产物,试配平由b点到c点时的化学反应方程式:
Fe+HNO3-----Fe(NO3)3++H2O
(2)判断从O点到c点时的还原产物,应为,
(3)a点到b点时产生还原产物为,其原因是
(4)已知达到d点时反应完全结束,此时溶液中的主要阳离子为。
分析投入金属
铁的物质的量之比=。
2、【思路探究】根据题意可知,题给出的图象可分为两部分,其一为H+浓度随n(Fe)的改变情况;
其二为产生气体的体积随n(Fe)的改变情况,从题给条件知铁在冷稀HNO3中生成NO,在热稀HNO3中生成N2O,Fe与HNO3反应为放热反应。
故图像中:
oa段产物为NO;
ab段产物为N2O;
bc段产物为NH4+气体总体积为一定值;
cd段H+耗尽无气体产生,是Fe与Fe(NO3)3反应,气体总体积也为一定值。
【参考答案】
(1)8Fe+30HNO3===8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
(2)NO(开始为冷的稀HNO3)
(3)N2O;
反应为放热反应,当温度升高后,则生成N2O。
(4)Fe2+2:
3[2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2]
3.(09年宁夏理综·
28)(14分)2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1molSO2(g)氧化为1molSO3的ΔH=—99kJ·
mol—1.请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示、,E的大小对该反应的反应热有无影响?
该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?
,理由是;
(2)图中△H=KJ·
mol—1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:
V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;
四价钒化合物再被氧气氧化。
写出该催化循环机理的化学方程式;
(4)如果反应速率v(SO2)为0.05mol·
L—1·
min—1,则v(O2)=mol·
min—1、v(SO3)=mol·
min—1;
(5)已知单质硫的燃烧热为296KJ·
mol—1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H(要求计算过程)。
(1)反应物能量生成物能量
(2)无降低因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低(3)—198(4)SO2+V2O5=SO3+2VO24VO2+O2=2V2O5(4)0.0250.05
(5)S(s)+O2(g)=2SO2(g)△H1=—296KJ·
mol—1,SO2(g)+1/2O2(g)
SO3(g)△H2=—99KJ·
mol—1
3S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g)△H=3(△H1+△H2)=—1185KJ·
4、辉钼矿(MoS2)是钼最重要的矿物。
下图是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。
580,600,610,…是各炉层的温度(℃)。
图中给出了各炉层的固体物料的摩尔百分组成。
已知:
MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热为△H1=-1011KJ/mol,MoO2氧化生成1molMoO3的反应热为△H2=-154KJ/mol。
试回答:
(1)辉钼矿焙烧生成MoO3的反应中被氧化的元素是:
;
指出辉钼矿焙烧生成的尾气对环境的一种危害:
(2)第6炉层存在的固体物质分别是:
它们的物质的量之比是:
(3)辉钼矿焙烧生成MoO3的热化学反应方程式是:
(4)图中表明,中间炉层(4~6)可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的化学方程式:
(5)通过(3)和(4)你能解释为什么中间炉层(4~6)的炉温比上下炉层的炉温低吗?
(1)Mo和S;
形成酸雨(合理即得分)。
(每空各1分)
(2)MoS2、MoO3、MoO2;
1:
3。
(3)MoS2(s)+3.5O2(g)=MoO3(s)+2SO2(g)△H1=-1011KJ/mol.(2分)
(4)MoS2+6MoO3=7MoO2+2SO2(不标条件不扣分)(2分)
(5)由
MoS2(s)+3.5O2(g)=MoO3(s)+2SO2(g)△H1=-1011KJ/mol和
MoO2(s)+0.5O2(g)=MoO3(s)△H2=-154KJ/mol
得反应
MoS2(s)+6MoO3(s)=7MoO2(s)+2SO2(g)
△H3=△H1-7△H2=-1011KJ/mol-(-154KJ/mol)×
7=67KJ/mol,因为△H3>
0,故反应
是吸热反应,因其发生在中间层,故炉温降低。
(4分)
5、稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比(空气与
燃油气的体积比)条件下的燃烧。
随着全球能
源危机的加剧,稀薄燃烧技术的研究受到了人
们的重视,但稀薄燃烧时,常用的汽车尾气净
化装置不能有效地将NOx转化为N2。
不同
空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变
化如右图所示。
⑴稀薄燃烧技术除能节约能源外,还具有的优点是_________(填一项)。
排放到大气中的NOx会导致酸雨、_________等环境问题(填一项)。
⑵某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。
为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是______________。
⑶若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。
将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体:
①纯NO气体,②汽车尾气。
消耗NH3的物质的量较多的可能是______(填字母),原因是______________________________。
A.①B.②C.都有可能
5、【思路探究】
(1)从坐标系多变图中可以看出:
随着空/燃比的增大,汽车尾气中的主要污染物CO和碳氢化合物的含量均变得很小(但汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2),这说明燃烧越充分,污染物CO和碳氢化合物是很好的得到了控制。
故稀薄燃烧技术除能节约能源外,另外的优点也就是减少CO和碳氢化合物的污染,而NOx却不一定能够得到控制。
(2)控制相同的化学实验条件,来比较不同催化剂的催化性能,也就只能看催化剂使化学反应发生的快与慢,即溶液[滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)]显色所需要时间的多少。
(3)消耗NH3物质的量的多少,这主要取决于汽车尾气中污染物成分的含量问题,问题的回答属于一个开放性问题,故有多种答案,但要一一对应。
(1)减少CO和碳氢化合物的污染;
光化学烟雾或破坏臭氧层
(2)溶液显色所需要的时间(3)A 汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物,少消耗NH3;
或B,汽车尾气中含有一定量的NO2,多消耗NH3;
或C,汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体,二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少。
6、某化学研究性学习小组为测定果汁中Vc含量,设计并进行了以下实验。
Ⅰ实验原理
将特定频率的紫外光通过装有溶液的比色皿,一部分被吸收,通过对比入射光强度和透射光强度之间的关系可得到溶液的吸光度(用A表示,可由仪器自动获得)。
吸光度A的大小与溶液中特定成分的浓度有关,杂质不产生干扰。
溶液的pH对吸光度大小有一定影响。
Ⅱ实验过程
⑴配制系列标准溶液。
分别准确称量质量为1.0mg、1.5mg、2.0mg、2.5mg的标准Vc试剂,放在烧杯中溶解,加入适量的硫酸,再将溶液完全转移到100mL容量瓶中定容。
上述步骤中所用到的玻璃仪器除烧杯、容量瓶外还有。
⑵较正分光光度计并按顺序测定标准溶液的吸光度。
为了减小实验的误差,实验中使用同一个比色皿进行实验,测定下一溶液时应对比色皿进行的操作是。
测定标准溶液按浓度(填“由大到小”或“由小到大”)的顺序进行。
⑶准确移取10.00mL待测果汁样品到100mL容量瓶中,加入适量的硫酸,再加水定容制得待测液,测定待测液的吸光度。
Ⅲ数据记录与处理
⑷实验中记录到的标准溶液的吸光度与浓度的关系如下表所示,根据所给数据作出标准溶液的吸光度随浓度变化的曲线。
标准试剂编号
①
②
③
④
待测液
浓度mg/L
15
20
25
—
pH
6
吸光度A
1.205
1.805
2.405
3.005
2.165
⑸原果汁样品中Vc的浓度为mg/L
⑹实验结果与数据讨论
除使用同一个比色皿外,请再提出两个能使实验测定结果更加准确的条件控制方法。
6、Ⅱ⑴玻璃棒、胶头滴管⑶蒸馏水洗涤后,用待装液润洗由小到大
Ⅲ⑷
⑸180⑹每种溶液的pH应相同;
操作迅速,防止Vc被氧化等
7、设反应①Fe(s)+CO2(g)⇋FeO(s)+CO(g)平衡常数K1;
反应②Fe(s)+H2O(g)⇋FeO+H2(g)平衡常数为K2
测得在不同温度下,K1、K2值如下:
(1)若5000c时进行反应①,CO2起始浓度为2mol.L-1,CO2转化率为__________。
(2)9000c进行反应③H2(g)+CO2(g)⇋H2O(g)+CO(g),其平衡常数K3为___________________
(3)反应②的焓变△H___0(填大于、小于、等于)。
(4)7000c反应②达到平衡,使得该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有______(填序号)
A.缩小反应器体积B.加入水蒸气
C升高温度到9000cD.使用合适的催化剂
(5)下列图像符合反应①的是____(填序号)(图中v是速率、∅为混合其中CO含量,T为温度)
(1)50%(2分)
(2)K3=1.50(2分)(3)△H<
0(2分)
(4)B(2分)(5)a(2分)
8、将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水,制成稀溶液,然后向该溶液中逐滴加入1mol·
L-1的盐酸,所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如下图所示:
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式_________________________________________
____________________________________________________________。
(2)当加入35mL盐酸时,产生CO2
的体积为___________mL(标准状况)。
(3)计算原混合物中NaOH的质量及
碳酸钠的质量分数。
(1)H++OH—=H2O,CO32—+H+=HCO3—(2分)
(2)224(3分)
(3)设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z,则
x+y=1mol/L×
(0.045-0.025)L
z-y=1mol/L×
[0.025-(0.045-0.025)]L
84g/mol·
x+106g/mol·
y+40g/mol·
z=2.5g
x=0.01mol,y=0.01mol,z=0.015mol
所以,NaOH的质量为0.6g,(2分)
Na2CO3的质量分数为
(3分)
9、随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。
为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示:
物质
VOSO4
V2O5
NH4VO3
(VO2)2SO4
溶解性
可溶
难溶
易溶
请回答下列问题:
(1)23V在元素周期表位于第周期族。
工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,其用化学方程式表示为。
(2)反应①的目的是。
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉矾率)是回收钒的关键之一,写出该步发生反应的离子方程式。
(4)用酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,写出配平后完整的离子方程式。
VO2++H2C2O4+H+→VO2++CO2+______。
(5)经过热重分析测得:
NH4VO3在焙烧过程中,
固体质量的减少值(纵坐标)随温度变化
的曲线如右图所示。
则NH4VO3在分解过
程中。
A.先分解失去H2O,再分解失去NH3
B.先分解失去NH3,再分解失去H2O
C.同时分解失去H2O和NH3
D.同时分解失去H2、N2和H2O
9、
(1)四(1分)VB(1分)
3V2O5+10Al
6V+5Al2O3(2分)
(2)将V2O5转化为可溶性的VOSO4(2分)
(3)NH4++VO3—=NH4VO3↓(2分)
(4)2VO2++1H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2+2H2O;
(2分)
(5)B(2分)
10.(2010全国卷1)27.(15分)在溶液中,反应A+2B
C分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为
、
及
。
反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。
所改变的条件和判断的理由是:
②_______________;
③_______________;
(2)实验②平衡时B的转化率为_________;
实验③平衡时C的浓度为____________;
(3)该反应的
_________0,判断其理由是__________________________________;
(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:
实验②:
=__________________________________;
实验③:
=__________________________________。
【解析】
(1)②使用了(正)催化剂;
理由:
因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;
③升高温度;
因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的
(2)不妨令溶液为1L,则②中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B转化率为
;
同样在③中A转化了0.06mol,则生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c)=0.06mol/L
﹥0;
由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,
﹥0
(4)从图上读数,进行到4.0min时,实验②的A的浓度为:
0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L,
∴
=2
=0.014mol(L·
min)-1;
进行到4.0mi实验③的A的浓度为:
0.064mol/L:
△C(A,)=0.10-0.064=0.036mol/L,
=
=0.0089mol(L·
min)-1
【答案】
(1)②加催化剂;
达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变
③温度升高;
达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4);
0.06mol/L;
(3)﹥;
升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应
(4)0.014mol(L·
0.008mol(L·
【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分,一些具体考点是:
易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如:
浓度,压强,温度,催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算,平衡浓度的计算,
的判断;
以及计算能力,分析能力,观察能力和文字表述能力等的全方位考查。
【点评】本题所涉及的化学知识非常基础,但是能力要求非常高,观察和分析不到位,就不能准确的表述和计算,要想此题得满分必须非常优秀才行!
此题与2009年全国卷II理综第27题,及安微卷理综第28题都极为相似,有异曲同工之妙,所以对考生不陌生!
11.(2010广东理综卷)31.(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:
B2H6+6H2O=2H3BO3+________。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OH
B(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率(
)在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______
②该反应的
_____0(填“<
”、“=”或“>
”).
(3)H3BO3溶液中存在如下反应:
H3BO3(aq)+H2O(l)
[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)已知0.70mol·
L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0×
10-5mol·
L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)
解析:
(1)根据元素守恒,产物只能是H2,故方程式为B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2。
(2)由图像可知,温度升高,H3BO3的转化率增大,故升高温度是平衡正向移动,正反应是吸热反应,△H>O。
(3)K=
(1)B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2
(2)①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动②△H>O
或1.43
12.(2010山东卷)28.(14分)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
ⅠSO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ2HI
H2+I2
Ⅲ2H2SO42===2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是。
a.反应Ⅲ易在常温下进行b.反应Ⅰ中
氧化性比HI强
c.循环过程中需补充H2Od.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2min内的平均放映速率v(HI)=。
该温度下,H2(g)+I2(g)
2HI(g)的平衡常数K=。
相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则是原来的2倍。
a.平衡常数b.HI的平衡浓度c.达到平衡的时间d.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡移动(填“向左”“向右”或者“不”);
若加入少量下列试剂中的,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3b.CuSO4c.Na2SO4d.NaHSO3
(4)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。
已知2H2(g)+O2(g)===2H2O(I)△H=-572KJ.mol-1
某氢氧燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态水,该电池的能量转化率为。
(1)H2SO4在常温下,很稳定不易分解,这是常识,故a错;
反应Ⅰ中SO2是还原剂,HI是还原产物,故还原性SO2>HI,则b错;
将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得:
2H2O==2H2+O2,故c正确d错误。
(2)υ(H2)=0.1mol/1L/2min=0.05mol·
L-1·
min-1,则υ(HI)=2υ(H2)=0.1mol·
min-1;
2HI(g)==H2(g)+I2(g)
211
起始浓度/mol·
L-1100
变化浓度/mol·
L-1:
0.20.10.1
平衡浓度/mol·
0.80.10.1
则H2(g)+I2(g)==2HI(g)的平衡常数K=
=64mol/L。
若开始时加入HI的量是原来的2倍,则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡,HI、H2、I2的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍;
各组分的百分含量、体积分数相等,平衡常数相等(因为温度不变);
因开始时的浓