高考化学图像专题.docx
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高考化学图像专题
高考化学图像专题
一、考纲要求
2012年《考试说明》中
（一）对化学学习能力的要求：
1.接受、吸收、整合化学信息的能力
（2）能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察，以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。
（3）能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并经与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。
2.分析问题和解决（解答）化学问题的能力
（2）能够将分析解决问题的过程和成果，用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等表达，并做出解释的能力。
近年来，在高考化学试题尤其是新课程高考试题中凸现出了一种新的题型—动态多变量图像题。
此类试题的主要特点是：
（1）图像在一个坐标系上有多个变化量，图像较为复杂；
（2）图像中隐含信息量大，对学生读图获取信息能力的要求较高；
（3）由于多变量的存在，要求学生会多角度、多层面去思考和探究问题，有效的考查了学生综合分析、推理判断能力。
二、坐标图的特点及解题策略
坐标图是用来显示某一变量（应变量）是如何随着另一变量（自变量）而变化的。
其优点是不但显示了所测量的点，还可以用来预测一些实验中没有测量的数值。
解答时要求首先弄清楚自变量和因变量各代表什么样的化学量，然后根据化学知识分析概念—图象—数量三者之间的关系。
具体步骤可以概括为“明确坐标”，“分析折点”，“认识曲线”。
1、明确坐标
明确坐标就是明确横、纵坐标的具体含义，分析出横、纵坐标所示的变量之间的内在联系，明确曲线的意义，找出自变量和因变量，从进行分析和判断。
2、分析折点
分析折点就是分析坐标图中的关键点，主要有“起点、折点、终点”。
3、认识曲线
坐标曲线是物质变化的动态过程的反应，要对某一变化过程有一个正确，全面的理解和掌握，就必须对曲线作全面地分析。
三、常见图像：
1、平衡相关图像：
（1）v-t图像
浓度对速率的影响
①
②
③
④
平衡移动原因
增大反应物浓度
增大产物浓度
减小产物浓度
减小反应物浓度
平衡移动方向
正向
逆向
正向
逆向
温度对反应速率的影响
①
②
③
④
正反应热效应
吸热
放热
吸热
放热
平衡移动原因
升温
升温
降温
降温
平衡移动方向
正向
逆向
逆向
正向
压强对反应速率的影响
反应前后气体体积发生变化
①
②
③
④
正向体积变化
减小
增大
增大
减小
平衡移动原因
加压
加压
减压
减压
平衡移动方向
正向
逆向
正向
逆向
反应前后气体体积不变的反应，
平衡增大或减小压强的图像如右图。
注意：
加入催化剂的图像与此图中增大
压强图像一致。
从温度、浓度、压强、催化剂等因素影响判断
条件变化
速率变化
平衡变化
速率变化曲线
平衡体系
条件变化
速率变化
平衡变化
速率变化曲线
增大反应物的浓度
v正、v逆均增大，且v正>v逆
正向移动
正反应方向为气体体积增大的放热反应
增大压强或升高温度
v正、v逆均增大，且v逆>
v正
逆向移动
减小反应物的浓度
v正、v逆均减小，且
v逆>v正
逆向移动
减小压强或降低温度
v正、v逆均减小，且v正>
v逆
正向移动
增大生成物的浓度
v正、v逆均增大，且
v逆>v正
逆向移动
任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的
平衡
正催化剂
或增大压强
v正、v逆同等倍数增大
平衡不移动
减小生成物的浓度
v正、v逆均减小，且
v正>v逆
正向移动
负催化剂或
减小压强
v正、v逆同等倍数减小
（2）某物质的速率、转化率（或百分含量）-时间-温度（或压强）图
解这类题的关键是：
①看清起点、拐点、终点；
②先拐先平。
例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此
时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
③遵循“定一议二”原则。
④分析引起平衡移动的因素，判断反应是吸热还是放热，反应前后气体体积的变化；以及条件改变时对反应物的转化率（百分含量）的影响。
（3）浓度—时间图像
这类图像经常作为写出化学方程式的依据。
也可计算反应物的转化率。
平衡图像问题解题思路：
对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：
①看图像，认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。
所谓看图像，是指：
一看轴（即横坐标和纵坐标的意义），二看点（即起点、折点、交点和终点），三看线（即线的走向和变化趋势），四看辅助线（如等温线、等压线、平衡线等），五看量的变化（如温度、浓度、压强、转化率、产率、百分含量等的变化趋势）等，这是解题的基础。
②紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。
③看清速率的变化及变化量的大小关系，注意图像的走向是否符合给定的反
应，在条件与变化之间搭桥；也可以根据坐标的数据，判断反应物或生成物在方程式中的系数，或据此求反应速率。
④看清起点、拐点、终点，注意图像是否经过“原点”，即是否有“0”项，尤其是特殊点的意义，看清曲线的变化趋势。
⑤先拐先平。
例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
⑥定一议二。
勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有多个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。
⑦注意图像题中物质的转化率与百分含量的关系：
某物质的转化率与其“百分数”相反。
2、铝化合物相关图像：
①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量；向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量
Al3++3OH-=Al（OH）3↓Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
1mol3mol1mol3mol3mol
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓
1mol1mol1mol3mol
②向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量；向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液直至过量
AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓4H++AlO2-=Al3++2H2O
1mol1mol1mol4mol1mol1mol
3H++Al（OH）3=Al3++3H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3↓
3mol1mol1mol3mol
③向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量
H++OH-=H2O
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
1mol3mol1mol
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
1mol1mol
相当于①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直
至过量中图像整体向右平移。
④向含Mg2+、Al3+各1mol的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓
1mol2mol
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
1mol3mol1mol
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
1mol1mol
实验操作
实验现象
反应原理
坐标图像
1、往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
Al（OH）3+OH-=AlO
+2H2O
2、往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至过量
Al3++4OH-=AlO
+2H2O
Al3++3AlO
+6H2O=4Al（OH）3↓
3、往NaAlO2溶液中加入稀盐酸至过量
AlO
+H++H2O=Al（OH）3↓
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
4、往稀盐酸溶液中加入NaAlO2至过量
AlO
+4H+=Al3++2H2O
Al3++3AlO
+6H2O=4Al（OH）3↓
5、往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至过量
OH-+H+=H2O
AlO
+H++H2O=Al（OH）3↓
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
6、往AlCl3溶液中滴加入氨水至过量
Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
7、往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液
Al3++3AlO
+6H2O=4Al（OH）3↓
8、往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液
Al3++3AlO
+6H2O=4Al（OH）3↓
9、往NaAlO2溶液中通入CO2（或过量）
2AlO
+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-
或AlO
+CO2+2H2O=
Al（OH）3↓+HCO32-
10、往AlCl3和HCl混合溶液中加NaOH至过量
OH-+H+=H2O
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
Al（OH）3+OH-=AlO
+2H2O
11、往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至过量
OH-+H+=H2O
Al3++3OH-=Al（OH）3↓
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
12、往OH-、AlO2-、Mg（OH）2各1mol的混合溶液中加入盐酸至过量
OH-+H+=H2O
AlO
++H2O=Al（OH）3↓
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O
解答此类题注意“三看、一守恒”
一看坐标：
弄清横、纵坐标的意义
二看拐点：
即关键点，如刚开始产生沉淀，生成沉淀量最大值，沉淀量最小值，沉淀恰好完全消失等
三看比值：
即通过分析每个阶段所发生的反应，根据方程式的计量系数得出结论。
电荷守恒（元素守恒）：
当沉淀的量恰好达到最大值时，溶液中的离子最少，可以分析此时溶液中的溶质求解某些问题。
3、溶液稀释
（1）强酸（碱）、弱酸（碱）稀
（2）中和滴定pH变化图
释后pH变化注意起始点和关键点（pH=7，恰好完全反应）
强酸（碱）变化大，弱酸（碱）变化小。
（图为NaOH滴定醋酸）
（3）醋酸溶液稀释
注意，若为冰醋酸，初始导电能力为0.
此类题中，要注意溶液导电能力与溶液
中离子数目有关，离子数目越多，导电
能力越强，反之越弱。
若离子数目为0
（忽略水的电离，一般认为水不导电）
则导电能力为0.
4、反应过程中的能量变化
吸热反应放热反应
此类图像，要注意分清楚活化能（如右图中的E1）、反应热（如左图中所示）及有无催化剂。
催化剂只降低活化能，不影响反应热。
四、模拟练习
1、已知N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=—92.4kJ/mol，现将4molN2和10molH2充入一体积可变的密闭容器中，反应达到平衡后，H2的转化率是60％。
下列关于该反应过程中能量变化的示意图正确的是（）
ABCD
2、将pH相同的三种酸性溶液露置于空气中一段时间后，溶液的ｐH随时间的变化情况如图所示：
则a、b、c三种溶液分别可能为：
A．H2S溶液、稀H2SO4溶液、H2SO3溶液
B．氯水、稀HNO3溶液、NH4Cl溶液
C．H2SO3溶液、稀HCl溶液、氯水
D．H2S溶液、浓盐酸、H2SO3溶液
3、（2012九江市第一次统考）对于可逆反应
下列研究目的和示意图相符的是（）
4、.（2012届浙江省宁波市八校高三下学期期初）关于下列各图的叙述，正确的是
A．甲表示2molH2（g）所具有的能量一定比2mol气态水所具有的能量多483.6kJ
B．乙表示恒温恒容条件下发生的可逆反应2NO2N2O4（g）中，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中交点A对应的状态为化学平衡状态
C．丙表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况，将t1℃时的A、B饱和溶液分别由
t1℃升温至t2℃时，溶质的质量分数B>A
D．丁表示常温下，稀释HA、HB两种酸的稀溶液时，溶液pH随加水量的变化，则同温同浓度的NaA溶液的pH小于NaB溶液的pH
5、（2012黄冈第二次联考）某溶液中可能含有H＋、Na＋、NH4＋、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、SO42-、CO32-等离子。
当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是（）
A．原溶液中含有的阳离子是H＋、NH4＋、Mg2＋、Al3+
B．原溶液中含有的Fe3＋和Al3＋的物质的量之比为1：
1
C．原溶液中一定含有SO42－和Na＋
D．反应最后形成的溶液中溶质只有Na2SO4
6、一定条件下，在2L的密闭容器中，发生反应：
aA（g）+B（g）
cC（g），A、B、C物质的量变化如图所示。
4min时，改变反应条件，5
B
0.4
0
n/mol
0.2
0.6
0.8
1.0
1.2
2
4
5
t/min
C
C
B
A
A
min时达到新的平衡。
下列说法中正确的是（）
A．2min时，B的转化率为75%。
B．3min时，该条件下的平衡常数K=
。
C．0~2min内，C的平均反应速率为
0.1mol·L-1·min-1。
D．4min时，改变的条件是减小C的物质的量。
7、（2012唐山一中五校联考）在200mL含Mg2+、Al3+、NH4+、H+、Cl－离子的溶液中，逐滴加入5mol•L－1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）关系如图所示。
下列叙述不正确的是：
（）
A．x–y=0.01mol
B．原溶液中c（Cl－）=0.75mol·L－1
C．原溶液的pH=1
D．原溶液中n（Mg2+）∶n（Al3+）=5∶1
8、（2012合肥二模）下列各项表述与示意图一致的是
A.图①表示向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液，沉淀质量变化
B.图②表示250C时，用
盐酸滴定
NaOH溶液，溶液的PH随加人酸体积的变化
C.图③表示向Na2CO3稀溶液中滴入稀HCl，产生气体的量随加人盐酸量的变化关系
D.图④中曲线表示合成氨反应组分浓度随时间的变化关系
9、（2012湖南师大附中七次月考）室温下，将1.000mol·L-1盐酸滴入20.00mL1.000mol·L-1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如右图所示。
下列有关说法正确的是
A．a点由水电离出的c（H+）=1.0×10-14mol·L-1
B．b点：
c（NH+4）+c（NH3·H2O）=c（Cl—）
C．d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
D．c点：
c（Cl—）=c（NH+4）
10、（2012威海一模）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
11、（2012浙江浙南、浙北部分学校三月联考）常温下，向20mL某盐酸溶液中逐滴加入0.1mol∙L-1的氨水，溶液pH的变化与加入氨水的体积关系如图所示，下列叙述正确的是
A．盐酸的物质的量浓度为1mol∙L-1
B．在①、②之间的任意一点：
c（Cl-）>c（NH4+），c（H+）>c（OH-）
C．在点②所示溶液中：
c（NH4+）=c（Cl-）>c（OH-）=c（H+），且V<20
D．在点③所示溶液中：
由水电离出的c（OH-）>10-7mol∙L-1
12、（2012北京西城区一模）用CO合成甲醇（CH3OH）的化学方程式为CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右下图所示。
下列说法正确的是
A．温度：
T1＞T2＞T3
B．正反应速率：
υ（a）＞υ（c）
υ（b）＞υ（d）
C．平衡常数：
K（a）＞K（c）
K（b）=K（d）
D．平均摩尔质量：
M（a）＜M（c）
M（b）＞M（d）
13、（2012福建龙岩质检）T℃、2L密闭容器中某一反应不同时刻各物质的量如图（E为固体，其余为气体）。
回答下列问题：
（1）写出该反应的
化学方程式
（2）反应开始至3min时，用D表示的平均反应速率为mol·L-1·min-1。
（3）T℃时，该反应的化学平衡常数K=。
（4）第6min时，保持温度不变，将容器的体积缩小至原来的一半，重新达到平衡后，D的体积分数为。
（5）另有一个2L的密闭容器，T℃、某一时刻时，容器中各物质的量如下表所示：
此时v（正）v（逆）（填“大于”或“等于”或“小于”）。
14、（2012江西上饶一模）能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌。
而甲醇是未来重要的绿色能源之一。
（1）已知：
在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22．68ｋＪ。
请写出甲醇燃烧的热化学方程式。
。
（2）目前有科学家在一定条件下利用水煤气（CO＋H2）合成甲醇：
甲醇的物质的量与反应温度的关系如图所示：
①合成甲醇反应的△H0。
（填“＞”、
“＜”或“＝”）
②其它条件不变，将E点的容积压缩到原来
的1／2，正反应速率加快，逆反应速率。
（填“加快”、“减慢”、“不变”），重新平衡时犮（CH3OH）／c（CO）。
（填“增大”、“减小”或“不变”）
③230℃时，平衡常数Ｋ＝1。
若其它条件不变，将温度升高到450℃时，达到平衡时，KL。
（填“＞、＜或＝”）
（3）下列有关甲醇的说法正确的是
A．甲醇能使蛋白质变性
B．甲醇能发生消去反应
C．甲醇不能被催化氧化
D．甲醇与钠反应比水与钠反应剧烈
（4）利用甲醇燃料电池设计如右图所示的装置：
写出a极的电极反应式。
参考答案
1、C2、A3、C
4、D【解析】甲表示2molH2和1molO2的总能量比2mol气态水所具有的能量多483.6kJ，A项不正确；乙图中的交点A是NO2和N2O4的消耗速率相等点，但是该反应并未达到平衡，B项不正确；丙图因两溶液均为t1下的饱和溶液，故二者质量分数相等，升高温度溶液的质量分数不改变，C项错误。
5、B【解析】NaOH与阳离子的反应顺序为H＋、（Mg2＋、Fe3＋、Al3＋）、NH4＋。
由图像可知，滴入氢氧化钠的过程中发生了四种反应：
开始一个单位是中和，接下来的六个单位是沉淀反应，再接下来的两个单位是NH4＋与氢氧根离子反应，最后一个单位是氢氧化铝的溶解，由此确定生成氢氧化铝需要的氢氧化钠为三个单位，另外三个单位的氢氧化钠生成的是氢氧化铁沉淀（由图像可知两种沉淀的物质的量相同，因此两种离子的价态一样），故B正确；有Al3＋则没有CO32-，因此可以确定有H＋、NH4＋、、Fe3＋、Al3＋、SO42-（溶液一定是电中性的），故A错；一定没有Mg2＋、CO32-，Na＋不能确定，故C错；反应最后形成的溶液中含有的溶质为Na2SO4和NaAlO2，故D项错误。
6、D解析：
由图像可知，0~2min内反应消耗A0.4mol，生成C0.2mol，故a：
b=2：
1，即化学计量数a=2，b=1。
当消耗A0.4mol时，消耗B0.2mol，故B的初始量为0.8mol，B的转化率为25%，A错。
3min时，该条件下的平衡常数K=
=
，B错。
0~2min内，C的平均反应速率为：
=0.05mol·L-1·min-1，故C错。
4min时，若改变的条件是压强或温度，平衡向正方向移动，则C的物质的量增大，平衡向逆方向移动，则A、B的物质的量增大，由图像A、B、C物质的量都减小可知，改变的条件必为减小C的物质的量，此时平衡正向移动，A、B物质的量也减小，D正确。
7、B8、D9、D10、C11、B12、C
13、
14、
（1）CH3OH（l）+3/2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=－725．8kJ·mol-1
（2）①< ②加快 增大③<（8分）
（3）A（2分）
（4）O2+4e-+2H2O-==4OH-（2分）
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