高中化学图像图表专题复习

高中化学图像图表专题复习

一、图象题

对于化学有关图象问题，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，并及勒夏特列原理挂钩。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，在条件及变化之间搭桥；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及百分含量的关系：某物质的转化率及其“百分数”相反。

（一）化学平衡图像

【例1】．(2011全国II 卷28)

反应aA(g)+bB(g) cC(g)（ΔH ＜0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0 5.0 10.0 15.0 20.0 0.0 5.0 10.0 15.0 0.0 10.0 15.0 浓度/(m o l ·L －

1) B

A C

3.00 2.00

1.00

1.86

0.76 0.62

1.50 1.00 0.50

时间/min

I

Ⅱ

Ⅲ

回答问题：

(1）反应的化学方程式中，a:b:c 为_____________;

(2）A 的平均反应速率v I (A)、v Ⅱ(A)、v Ⅲ(A)从大到小排列次序为_________； (3）B 的平衡转化率αI (B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________;

(4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是________________,采取的措施是____________; (5）比较第Ⅱ阶段反应温度(T 2)和第Ⅲ阶段反应温度(T 3)的高低：

T

2 T 3(填“>”“<”“=”），判断的

理由是_________________________________________;

(6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min 后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第

IV 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A 、B 、C ）。

例1答案：(1)1:3:2 (2)V I (A)V Ⅱ(A)V Ⅲ(A) (3)αⅢ(B) 19% (4)向正反应方向 从反应体系中移出产物C (5) > 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动

【例2】.已知：

①25℃时弱电解质电离平衡数：K a （CH 3COOH ）＝51.810-⨯，K a （HSCN ）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K ap （CaF 2）＝101.510-⨯

②25℃时，32.010-⨯mol·L -1

氢氟酸水溶液中，调节溶液pH （忽略体积变化），得到c （HF ）、c （F -

）及溶

液pH 的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下旬问题： 图2

（1）25℃时，将20mL 0.10 mol·L -1

CH 3COOH 溶液和20mL 0.10 mol·L -1

HSCN 溶液分别及20mL 0.10 mol·L -1

NaHCO 3溶液混合，实验测得产生的气体体积（V ）随时间（t ）变化的示意图为图2所示：

反应初始阶段，两种溶液产生CO 2气体的速率存在明显差异的原因是 ，反应结束后所得两溶液中，c （CH 3COO -） c （SCN -）（填“＞”、“＜”或“＝”）

（2）25℃时，HF 电离平衡常数的数值Ka ≈ ，列式并说明得出该常数的理由 。

0.0 5.0

10.0 0.0

5.0

10.0 1.0

2.0

Ⅲ

Ⅳ

时间/min

浓度/m o l ·

L －

1 B A

C

（3）-34.010⨯ mol·L -1HF 溶液及-44.010⨯ mol·L -1

CaCl 2溶液等体积混合，调节混合液pH 为4.0（忽略

调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

例2【答案及解析】：

给信息多，可以对信息进行初步分析，也可以根据问题再去取舍信息。

信息分析：①HSCN 比CH 3COOH 易电离，CaF 2难溶。②F -PH=6,PH=0时以HF 存在。F -

及HF 总量不变。 问题引导分析（解题分析及答案）：

（1）相同的起始条件，只能是因为两种酸的电离度不同导致溶液中起始反应时H +

浓度不同引起反应速率的不同。反应结束后，溶质为CH 3COONa 和NaSCN,因CH 3COOH 酸性弱于HSCN ，故CH 3COONa 水解程度大，c （CH 3COO -）＜c （SCN -）。

（2）HF 电离平衡常数Ka= 【c （H +

）* c （F -）】/ c （HF ）,其中c （H +

）、 c （F -）、 c （HF ）都是电离达到平衡

时的浓度，选择中间段图像求解。根据图像：PH=4时，c （H +

）=10-4

， c （F -）=1.6×10-3

、 c （HF ）=4.0×10-4

。Ka=0.4×10-3

。

（3）PH=4.0，则c （H +

）=10-4

,此时：根据HF 电离，产生的c （F -）=1.6×10-3

，而溶

液中的c （Ca 2+

）=2.0×10-4

。c 2

（F -）×c （Ca 2+

）=5.12×10-10

，5.12×10-10

大于K ap （CaF 2）＝101.510-⨯，

此时有少量沉淀产生。 【教及学提示】：

本题比较全面地考察了电离平衡常数及溶解平衡常数的知识内容。要求学生会读图，要掌握平衡常数的表达式和含义：平衡时的溶液中的各种相关离子的浓度。要理解溶解平衡的含义：达到饱和溶液时的最大值，大于则沉淀析出，小于则不析出。明确平衡常数是随温度变化的，不随溶液中的离子浓度的实际值而发生变化。在平衡常数的教学中，可以设计一个关于化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数的专题，有比较，有触类旁通地系统地研究和学习平衡常数问题。 练习：

1、T ℃时，A 气体及B 气体反应生成C 气体. 反应过程中A 、B 、C 浓度变化如图（Ⅰ）所示；若保持其他条件不变，温度分别为T 1和T 2时，B 的体积百分含量及时间的关系如图（Ⅱ）所示. 则下列结论正确的是 （ ）

A. 在（t 1+10）min 时，保持其它条件不变，增大压强，平衡逆向移动

B. 其它条件不变，升高温度，A 的转化率一定增大

C. T ℃时，若由0.4mol ／L A 、0.4mol ／L B 和0.2mol ／L C 反应，达到平衡后，c （C ）仍为0.4mol ／L

D. （t 1+10） min 时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动 2、对于反应m A （s ）+n B （g ）

e C （g ） ＋

f D （

g ），反应过程中，当其他条件不变时，C 在混合气体中的体积分

数及T （温度）或p （压强）关系如图所示，下面几种叙述中正确的是（ ）