化學(xué)圖像解題策略

化學(xué)平衡圖像解題策略（2008年浙江高考、11題）已知：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O

(g)△H=-1025kJ·mol-1該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同，下列關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是()走近高考

（2009年浙江高考、27題部分）

科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2，其反應(yīng)為：

2NO＋2CO2CO2＋N2（5）研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中。實驗編號T(℃)

NO初始濃度(mol·L-1)CO初始濃度

(mol·L-1)催化劑的比表面積(m2·g-1)Ⅰ

280

1.20×10－3

5.80×10－3

82

Ⅱ

124

Ⅲ

350

124

走近高考實驗編號T(℃)

NO初始濃度(mol·L-1)CO初始濃度

(mol·L-1)催化劑的比表面積(m2·g-1)Ⅰ

280

1.20×10－3

5.80×10－3

82

Ⅱ

124

Ⅲ

350

124

①請在上表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù)。②請在給出的坐標圖中，畫出上表中的三個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標明各條曲線的實驗編號。t0c(NO)走近高考2011浙江高考（2）已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O。該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測定水解反應(yīng)速率，得到c(NH2COO－)隨時間變化趨勢如圖所示。⑤計算25℃時，0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率___________________________。⑥根據(jù)圖中信息，如何說明水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大：_______________________。

走近高考［2012·浙江理綜化學(xué)卷27］(15分)物質(zhì)(t-BuNO)2在正庚烷溶劑中發(fā)生如下反應(yīng)：(t-BuNO)2

2(t-BuNO)。

（6）通過比色分析得到30℃時(t-BuNO)2濃度隨時間的變化關(guān)系如下圖所示，請在同一圖中繪出t-BuNO濃度隨時間的變化曲線。（2013年浙江理綜27）甲烷自熱重整是先進的制氫方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸汽，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有：化學(xué)方程式焓變△H/kJ·mol－1活化能Ea/kJ·mol－1甲烷氧化CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)－802.6125.6CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2(g)－322.0172.5蒸汽重整CH4(g)+H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)206.2240.1CH4(g)+2H2O(g)＝CO2(g)+4H2(g)165.0243.9706050403020H2物質(zhì)的量分數(shù)%400

500600700800900100011001200溫度/℃0.1Mpa0.9Mpa1.5Mpa2520151050CO物質(zhì)的量分數(shù)%400

500600700800900100011001200溫度/℃0.1Mpa0.9Mpa1.5Mpa（5）在某一給定進料比的情況下，溫度、壓強對H2和CO的物質(zhì)的量分數(shù)的影響如下圖：①若要達到H2的物質(zhì)的量分數(shù)＞65%，CO物質(zhì)的量分數(shù)＜10%，以下條件中最合適的是

。

A．600℃，0.9MPa

B．700℃，0.9MPa

C．800℃，1.5MPa

D．1000℃，1.5MPa100908070605040302010H2物質(zhì)的量分數(shù)%時間②畫出600℃，0.1MPa條件下，系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分數(shù)隨反應(yīng)時間(從常溫進料開始計時)的變化趨勢示意圖（6）如果進料中氧氣量過大，最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分數(shù)降低，原因是

。煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)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(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下（2014浙江高考題）CaSO4(s)+CO(g)

CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)

ΔH1=218.4kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)

CaS(s)+4CO2(g)ΔH2=-175.6kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅱ)CaSO4(s)+4CO(g)請回答下列問題：⑴反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進行的條件是

。⑵對于氣體參與的反應(yīng)，表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B)，則反應(yīng)Ⅱ的Kp=

(用表達式表示)。⑶假設(shè)某溫度下，反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)，則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是

。⑷通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時發(fā)生，理由是

。CaSO4(s)+CO(g)

CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)

ΔH1=218.4kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ)

CaS(s)+4CO2(g)ΔH2=-175.6kJ·mol－1(反應(yīng)Ⅱ)CaSO4(s)+4CO(g)⑸圖1為實驗測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分數(shù)與平衡時固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分數(shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有

。A．向該反應(yīng)體系中投入石灰石B．在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度C．提高CO的初始體積百分數(shù)D．提高反應(yīng)體系的溫度⑹恒溫恒容條件下，假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時發(fā)生，且v1＞v2，則下，請在圖2中畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時間t變化的總趨勢圖。

（1）看懂圖像：

①看軸：即看清縱、橫坐標表示的含義；②看點：研究圖像中的起點、拐點、交叉點、極值點、終點等意義；③看線：即看圖像中線的走向及變化趨勢；④看是否作輔助線：如等溫線、等壓線；⑤看定量圖像中有關(guān)量的多少大小（2）聯(lián)想規(guī)律：聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。（3）推理判斷：結(jié)合題中給定的化學(xué)反應(yīng)和圖像中的相關(guān)信息（包括隱含信息），再根據(jù)有關(guān)知識規(guī)律分析判斷作出答案。方法研究例1、下圖表示可逆反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

△H

<0

在某段時間t0→t7中反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的曲線圖，則下列說法錯誤的是()A.t2

時刻升高了體系的溫度B.

t2

時刻在恒容條件下充入了氨氣C.

t4

時刻使用了適當?shù)拇呋瘎〥.

t5

時刻在恒壓條件下充入了氦氣

速率t0t1t2

t3t4t5t6t7ν正ν正ν正ν逆ν逆ν逆時間B1、速率—時間圖像看點：即看曲線的起點、拐點、終點等特征點升溫或增大C的濃度降壓增大反應(yīng)物濃度使用了正催化劑正變一變逆規(guī)律總結(jié)：

1、改變條件使平衡移動的瞬間曲線是連續(xù)的，則是物質(zhì)濃度發(fā)生改變

2、改變條件使平衡移動的瞬間曲線出現(xiàn)斷點，則是溫度改變或是壓強改變

3、改變條件反應(yīng)速率變化但是平衡不移動，則是使用催化劑或是反應(yīng)前后氣體系數(shù)不變的反應(yīng)中壓強改變

4、凡正(逆)速率線在上者，反應(yīng)必向正(逆)反應(yīng)方向移動。即上方率決定化學(xué)平衡的移動方向

5、改變條件后的速率在舊平衡的上方，則一定是增大了某個條件。反之亦然。遞進題組變一變遞進題組變一變：（2011天津6）向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡，正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如下。由圖可得出的正確結(jié)論是（）A．反應(yīng)在c點達到平衡狀態(tài)B．反應(yīng)物濃度：a點小于b點C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D．△t1=△t2時，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段D可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)C%tT1T2T1

T2(>=<)正反應(yīng)是

反應(yīng)（放熱、吸熱）<放熱ABt1t2例2.2.百分含量(或轉(zhuǎn)化率)-時間-溫度圖像A轉(zhuǎn)化率tP1P2P1

P2(>=<)m+n

p+q(>=<)<<ABt1t2可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)百分含量(或轉(zhuǎn)化率)-時間-壓強圖像在密閉容器中進行下列反應(yīng)：

M（g）+N（g）R（g）+2L,

在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如

下圖，下列敘述正確的是（）

A、正反應(yīng)吸熱，L是氣體

B、正反應(yīng)吸熱，L是固體

C、正反應(yīng)放熱，L是氣體

D、正反應(yīng)放熱，L是固體或液體規(guī)律總結(jié)共同特征是：（1）圖象中至少有一個轉(zhuǎn)折點（拐點），這個點對應(yīng)的時間為達到平衡所需的時間，由時間的長短可確定化學(xué)反應(yīng)速率的大小。（2）圖象中總有一段或幾段平行于橫軸的直線，簡稱“平臺”，“平臺”上的點表示可逆反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)。（3）“平臺”的相對高低，可確定化學(xué)平衡移動的方向?！捌脚_”越高，說明條件越有利于縱坐標對應(yīng)物理量的提高。反之，則不利。解題技巧：（1）“先拐先平，數(shù)值大”原則：即先出現(xiàn)拐點的則反應(yīng)先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高或壓強較大。（2）“定一議二”原則：當圖像中有三個變量時，先固定一個恒量，再去討論另兩個量的變化關(guān)系.變一變B例、可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)

pC(g);△H<0中m、n、p為系數(shù)，且m+n>p。分析下列各圖，在平衡體系中A的質(zhì)量分數(shù)與溫度t℃、壓強P,關(guān)系正確的是（）B3.百分含量——壓強——溫度圖像

“定一議二”在含量—T/P曲線中，圖像中有三個變量，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系B規(guī)律總結(jié)共同特征是：（1）曲線上的點表示可逆反應(yīng)在相應(yīng)壓強或溫度處于平衡狀態(tài)。（2）曲線的相對位置，變化趨勢決定了化學(xué)平衡移動的方向。解題技巧：

做等壓線或者等溫線，結(jié)合曲線變化趨勢作出判斷[例]可逆反應(yīng):mA(s)＋nB(g)pC(g)；△H<0，在一定溫度下平衡時B的轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如