高中化學：30題作圖問題分析

30題作圖問題分析一、知識儲備速率（活化能、催化劑）平衡能量二、命題角度角度1：圖像考慮的是單因素問題還是多因素問題角度2：圖像對應的反應時單個反應還是多個反應角度3：圖像涉及的定性問題還是定量問題半定量三、基本解題思路1.先看坐標，判斷是單因素還是多因素，知道曲線變化趨勢（橫坐標：時間，溫度，壓強，物質的量，投入比，……縱坐標：速率，濃度，物質的量，轉化率，平衡轉化率，產率，

……2.再確定作圖起點，拐點和終點，考慮是定性還是定量3.依據變化趨勢畫圖【2015年10月改編】在溫度T1時，體積比為3∶1的H2和CO2在體積恒定的密閉容器內反應CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0，T1溫度下甲醇濃度隨時間變化曲線如圖所示；不改變其他條件，假定t時刻迅速升高到T2，一段時間后體系重新達到平衡。試在圖中畫出t時刻后甲醇濃度隨時間變化至平衡的示意曲線。反應時間t甲醇濃度【分析】

單反應，單因素，定性：

考查溫度對平衡的影響【分析】

單反應，雙因素，定性：

考查溫度對平衡和速率的影響【變式】體積恒定的密閉容器內進行反應CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0,甲醇的物質的量隨時間變化曲線如圖1所示。t時刻迅速使容器體積縮小為原來的1/2L，一段時間后體系重新達到平衡。畫出t時刻后的變化曲線圖?！咀兪健矿w積恒定的密閉容器內進行反應CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0,甲醇的物質的量濃度隨時間變化曲線如圖2所示。t時刻迅速使容器體積縮小為原來的1/2L，一段時間后體系重新達到平衡。在下列兩圖中畫出t時刻后的變化曲線圖。（2018.4,30）乙酸乙酯一般通過乙酸和乙醇酯化合成：一定溫度下該反應的平衡常數K＝4.0。若按化學方程式中乙酸和乙醇的化學計量數比例投料，則乙酸乙酯的平衡產率y＝________；若乙酸和乙醇的物質的量之比為n∶1，相應平衡體系中乙酸乙酯的物質的量分數為x，請在圖2中繪制x隨n變化的示意圖(計算時不計副反應)。【分析】單反應，單因素，定量【17年4月】

常壓、Ru/TiO2催化，CO2和H2以體積比1∶4反應（總量是amol），測得CO2轉化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示(選擇性：轉化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反應ⅠCO2(g)＋4H2(g)→CH4(g)＋2H2O(g) 反應ⅡCO2(g)＋H2(g)→CO(g)＋H2O(g)350℃下nCH4隨時間的變化曲線如圖3所示。畫出400℃下0～t1時刻nCH4隨時間變化曲線。0.16a0.14a【分析】單反應，雙因素，定量【變式】體積2L恒定密閉容器反應CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g),500K充入3molH2和1.5molCO2發(fā)生上述反應，10min達到平衡，CO2的平衡轉化率為40%。當反應時間3min時，迅速將體系溫度升至600K，請在圖3中畫出3～10min內容器中CH3OH濃度的變化曲線。（K隨溫度變化的曲線如圖4所示）【分析】單反應，雙因素，半定量（限范圍）【變式】體積2L恒定的密閉容器內進行反應

CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0（1）解釋CO2轉化率隨溫度先變大后變小趨勢的原因？（2）畫出催化劑B作用下CO2轉化率隨溫度變化曲線（催化劑B催化效果比A差，反應中催化劑均未失效）?！痉治觥繂畏磻?，雙因素，定性平衡前，轉化率決定速率快慢平衡后，轉化率決定平衡移動【變式】體積2L恒定的密閉容器內進行反應

CO2(g)＋3H2(g)→CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH<0（1）如圖虛線為不加催化劑時CO2的平衡轉化率隨n(H2)/n(CO2)的變化曲線，畫出加催化劑后CO2平衡轉化率隨n(H2)/n(CO2)的變化曲線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】煤炭燃燒過程采用一定的脫硫技術可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學反應，降低了脫硫效率。相關反應的熱化學方程式如下：已知恒溫恒容條件下，反應Ⅰ、Ⅱ同時發(fā)生，且速率v1＞v2，①畫出能量與反應過程的示意圖；②畫出反應體系中c(SO2)隨時間t變化的總趨勢圖。CaSO4+4CO【分析】雙反應，雙因素，定性。開始時動力學控制、末期熱力學控制?！?7年11月】C10H18(l)→

C10H12(l)＋3H2(g)△H1，

Ea1

C10H12(l)

→C10H8(l)＋2H2(g)△H2，

Ea2△H1＞△H2＞0溫度335℃在恒容密閉反應器中進行高壓液態(tài)十氫萘（1.00mol）催化脫氫實驗，測得C10H12和C10H8的產率x1和x2（以物質的量分數計）隨時間變化關系如圖1，“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量～反應過程”示意圖?！痉治觥績蓚€反應（連續(xù)反應），單因素，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：某恒溫、體積不變的密閉容器中發(fā)生如上反應，在t1時刻達到平衡，其速率與時間的圖像如圖所示，若在t2時刻增加CO濃度，至t3時刻建立新平衡，請畫出t2～t3時段v(逆)與t的圖像思考2：若改為將體積壓縮為1/2，則圖像如何？若改為升溫，圖像如何？工業(yè)上可用重晶石（主要成分BaSO4）、焦炭、空氣煅燒可制取BaS，其主要反應的熱化學方程式如下：思考3：若重晶石和焦炭進料后，從常溫開始不斷升溫，畫轉化率與時間圖像【例題】合成氨工藝（流程如圖1所示）是人工固氮最重要的途徑。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92kJ/mol（1）假設投料n(H2):n(N2)為x，某溫度T1下，按不同比例進料測得平衡時氨氣的最大體積分數為42%，畫出NH3的平衡體積分數與x的關系圖（2）從通入原料氣開始，溫度不斷升高，畫出N2的物質的量隨溫度的變化曲線②對于主反應Ⅰ反應進行程度很大，反應物氨氣的平衡分壓P(NH3)很小，常用－lgP(NH3)來表示，請在圖1中畫出－lgP(NH3)隨溫度變化的趨勢圖【例題】Ⅰ硝化階段反應：水中的含氮物質（本題以“NH4+”計）在好氧的亞硝化菌及硝化菌作用下氧化（3）20℃下含氮廢水（以NH4+計）中NH4+的濃度隨DO（水體中溶解氧氣的濃度）濃度的變化曲線如圖所示。畫出20℃下c(NO2