专题7图像、数据分析及归纳原理表述(增城中学)

专题7图像、数据分析及归纳原理表述(增城中学) 专题7图像、数据分析；原理表述（两课时）第一课时图像、数据分析【学习目标】学会分析、描述、应用图像和数据。 一、图像、数据例题1.xx广东高考31 （2）用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应为主反应，反应和为副反应。 1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)?H1=-47.3kJmol-1CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)?H2=+210.5kJmol-1CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g)?H3=-86.2kJmol-1 （2）反应的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图18，结合各反应的?H，归纳lgK-T曲线变化规律a)_；b)_。 答案a）放热反应的lgK随温度升高而下降（或吸热反应的lgK随温度升高而升高）b）放出或吸收热量越大的反应，其lgK受温度的影响越大解题思路1.分析每条线对应的反应，明确自变量是温度，因变量是lgK，K值越大，lgK也越大，反应进行的程度越大。 2.找曲线规律两条曲线单调向下的与?H 1、?H3的符号关系；曲线II单调向上与?H2的符号关系；三条曲线的斜率与对应的三个反应焓变的绝对值的关系。 例题2.大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。 将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。 (1)O3将氧化成2的过程由3步反应组成I(aq)+O3(g)=IO(aq)+O2(g)H1IO(aq)+H+(aq)HOI(aq)H2HOI(aq)+I(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)H3总反应为2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)=I2(ag)+O2(g)+H2O(g) (3)为探究Fe2+对氧化I反应的影响（反应体如图13），某研究小组测定两组实验中I3浓度和体系pH，结果见图14和下表。 组实验中，导致反应后pH升高的原因是.编号反应物反应前pH反应后pH第1组O3+I5.211.0第2组O3+I+Fe2+5.24.1图13中的A为.由Fe3+生成A的过程能显著提高I的转化率，原因是_.第2组实验进行18s后，I3下降。 导致下降的直接原因有(双选).A.C(H+)减小B.c(I)减小C.I2(g)不断生成D.c(Fe3+)增加答案 （3）O3氧化I生成I2的反应消耗H+，使H+浓度减少Fe(OH)3由于Fe3+的水解，体系中H+浓度增加，使O3氧化I的两个分步反应和的平衡向右移动，I的转化率提高BC解题思路第I组实验为设问 （1）中的三个分部反应及总反应，因此pH升高应从总反应的角度答题，第II组实验增加了Fe2+，从表格中看出反应后pH降低，原因是从图13中分析，O3氧化了Fe2+为Fe3+，Fe3+水解程度比Fe2+强，得到的增大，使平衡和向正方向移动。 该图涉及的反应较多，设问 （3）从总反应方向回答，就应该认真分析图中的分步反应。 （详细解释见题型训练P167）方法归纳用文字描述图形变化规律，如果涉及到化学平衡，答题思路一般是“什么因素使什么平衡向什么方向移动，结果是什么。 【自我检测】1.xx广东高考31硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛. （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，由此图可得出温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是_。 该反应的H_0（填“”、“”或“”）。 答案 （2）升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动。 2.xx广州一模31硝酸铈铵(NH4)2Ce(NO3)6广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下 （4）为了研究步骤的工艺条件，科研小组测定了(NH4)2Ce(NO3)6在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度，结果如右图。 从图中可得出三条主要规律六水合硝酸铈Ce(NO3)36H20氢氧化铈Ce(OH)4硝酸高铈溶液H2Ce(NO3)6硝酸铈铵晶体(NH4)2Ce(NO3)6(NH4)2Ce(NO3)6在硝酸中的溶解度随温度升高而增大；_；_。 答案 （4）其它条件相同时，S随c(HNO3)减小而增大c(HNO3)越小，温度对S的影响越大或c(HNO3)越大，温度对S的影响越小3.xx广州二模31苯乙烯是重要的基础有机原料。 工业中用乙苯（C6H5-CH2CH3）为原料，采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C6H5-CH=CH2）的反应方程式为C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)H1 (1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯，反应达到平衡状态时，平衡体系组成（物质的量分数）与温度的关系如图所示由图可知在600时，平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%，则氢气的物质的量分数为；乙苯的物质的量分数为；乙苯的平衡转化率为；计算此温度下该反应的平衡常数（请写出计算过程）。 （2）分析上述平衡体系组成与温度的关系图可知H10（填“、=或”)。 答案 （1）25%；50%33%（共4分）C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2(g)起始浓度/(mol?L-1)a/V00变化浓度/(mol?L-1)a/3V a/3V a/3V平衡浓度/(mol?L-1)2a/3V a/3V a/3V（2分）K=（a/3V?a/3V）/（2a/3V）=a/6V（2分） （2）4.xx中山一模31 （2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。 工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）H1116kJmol1已知221CO(g)+O(g)=CO(g)2H2283kJmol12221H(g)+O(g)=H O(g)2H3242kJmol1则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为；在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230、250270三种温度下合成甲醇的规律。 右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。 请回答:）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）的平衡常数K=。 在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol?L-1)变化如下表所示0min5min10min CO0.10.05H20.20.2CH3OH00.040.05若5min10min只改变了某一条件，所改变的条件是；且该条件所改变的量是。 答案 （2）CH3OH（g）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）H651kJmol-1）270（2分）4L2/mol2（2分，没单位不扣分）增大H2的浓度（2分）；增大了0.1mol?L-1（2分5（xx广州一模）已知N2O4(g)2NO2(g);H=+57.0kJmol-1，100时，在1L恒温恒容的密闭容器中通入0.1mol N2O4，反应过程的NO2和N2O4的浓度如图甲所示。 NO2和N2O4的消耗速率与其浓度的关系如乙图所示， （1）根据甲图中有关数据，计算100时该反应的平衡常数K1=0.36mol.L-1.S-1若其他条件不变，升高温度至120，达到新平衡的常数是k2，则k1k2（填“”、“”或“”）。 （2）在060s内，以NO2表示的平均反应速率为molL-1s-1。 （3）反应进行到100s时，若有一项条件发生变化，变化的条件可能是_。 A通入氦气使其压强增大B降低温度C又往容器中充入N2O4D增加容器体积 （4）乙图中,交点A表示该反应的所处的状态为。 A平衡状态B朝逆反应方向移动C朝正反应方向移动D无法判断5.（16分） （1）c2NO2/c N2O4（或0.122/0.04）（2分），（2分） （2）510-4（3分）； （3）B（2分） （4）C（2分）6.乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或。 乙烯气相直接水合反应CH2=CH2(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的=-45.5KJmol-1回答下列问题 (1)下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系（其中224(H O)(C H):n n=1:1）（建议打印后标出A点位置）列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K（结果保留2位有效数字）图中压强（1p、2p、3p、4p）的大小顺序为_，理由是_。 气相直接水合法常采用的工艺条件为磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290，压强6.9MPa，224(H O)(C H):n n=0.6:1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高转化率，在恒容条件下，除了可以适当改变反应温度外，还可以采取的措施有_、_。 （2）在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T 1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。 回答6. (1)0.31L/molP4P3P2P1；反应分子数减少，相同温度下，压强升高乙烯转化率升高。 增大n(H2O)n(C2H4)的比值，及时把生成的乙醇液化分离 (2).放热小于大于7.xx肇庆一模31工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下 （2）合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”、“c(H+),使溶液显碱性。 8、在燃料电池中，常在电极表面镀上铂粉的原因规范解答增大电极单位面积吸收气体的分子数，加快电极反应速率。 9、工业接触法制硫酸时，将二氧化硫催化氧化为三氧化硫时采用常压的原因规范解答在常压下二氧化硫的转化率已经很高，再增大压强，二氧化硫的转化率提高不大，但是生产成本增加，得不偿失。 二、真题回炉1.（xx广东高考33）H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。 （2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。 可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_（填“深”或“浅”），其原因是_。 2.（xx广东高考31)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。 将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究. （1）O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成I-（aq）+O3（g）=IO-(aq)+O2（g）H1IO-（aq）+H+(aq)HOI(aq)H2 (3)为探究Fe2+对氧化I-反应的影响（反应体系如图13），某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH，结果见图14和下表。 组实验中，导致反应后pH升高的原因是图13中的A为；由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率，原因是3.（xx广东高考32）难溶性杂卤石（K2SO4MgSO42CaSO42H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡K2SO4MgSO42CaSO42H2O（s）2Ca2+2K+Mg2+4SO42+2H2O为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下 （2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因 三、课堂练习4（xx肇庆二模32） （2）工业可用电解法来处理含Cr2O72-废水。 实验室利用如右下图模拟处理含Cr2O72-的废水，阳极反应是Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式是2H+2e-=H2。 Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是，上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡角度解释其原因。 5已知K spMg(OH)2 如何除去Fe(OH)3中混有的Mg(OH)2；写出有关反应的离子方程式Fe Fe的废水-27O2r C含和稀H2SO46.（xx珠海二模32）硫酸铅（PbSO4）广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等。 利用方铅矿精矿（PbS）直接制备硫酸铅粉末的流程如下已知（）PbCl2（s）+2Cl(aq)PbCl4-(aq)H0（）K sp(PbSO4)=1.0810-8,K sp(PbCl2)=1.610-5（）Fe3、Pb2以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH值分别为3. 2、7.04 （1）步骤中生成PbCl2和S的离子方程式，加入盐酸的另一个目的是。 （2）用化学平衡移动的原理解释步骤中使用冰水浴的原因。 7.（xx广州一模）某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下 （5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl36H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因_。 三、课后练习8.（xx广州一模）绿矾（FeSO47H2O）的一种综合利用工艺如下绿矾NH4HCO3FeCO3固体母液焙烧煤粉还原铁粉(NH4)2SO4粗产品除杂转化分离 （4）母液“除杂”后，欲得到(NH4)2SO4粗产品，操作步骤依次为真空蒸发浓缩、冷却结晶、_。 浓缩时若温度过高，产品中将混有NH4HSO4，运用化学平衡移动原理解释其原因_。 9.（xx全国I卷26）在容积为100L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。 （2）100时达平衡后，改变反应温度为T，以24(N O)c以0.0020molL1?s1?的平均速率降低，经10s又达到平衡。 T100（填“大于”或“小于”），判断理由是。 (3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。 平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是。 10（xx上海）室温下，0.1mol/L的硫化氢溶液和0.1mol/L的碳酸钠溶液，碱性更强的是_，其原因是_。 已知H2SK i11.310-7K i2=7.110-15H2CO3K i14.310-7K i2=5.610-1111（xx上海）向ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液，没有沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，生成ZnS沉淀，用电离平衡原理解释上述现象。 _。 12将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中，溶液中有浅黄色固体生成，产物有_、_。 过滤，微热滤液，然后加入过量氢氧化钠溶液，可观察到的现象是_。 一、知识回顾 1、明矾溶于水电离出的Al3+发生水解反应Al3+3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+，氢氧化铝胶体具有较强的吸附能力，能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。 2、Na2FeO4中的铁元素呈+6价，具有很强的氧化性能对水进行杀菌、消毒，其还原产物Fe3+发生水解反应Fe3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+，氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力，能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。 3、在FeCl3溶液中存在水解平衡FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl，在蒸发过程中，由于氯化氢大量挥发导致水解平衡向右移动，蒸干溶液得到Fe(OH)3，灼烧时发生反应2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，最后得到Fe2O3。 4、阳极产生的氯气与水发生反应Cl2+H2O HCl+HClO，增大溶液中盐酸的浓度能够使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的逸出。 练习答案1.深。 原因是2NO2(红棕色)N2O4(无色)，H0是放热反应，且双氧水的分解反应也是放热反应。 当右边双氧水分解时放出的热量会使B瓶升温，使瓶中反应朝逆反应方向移动，即向生成NO移动，故B瓶颜色更深。 2.由2I-（aq）+O3（g）+2H+(aq)I2(aq)+O2（g）+H2O(l)可知消耗H+，pH升高。 Fe(OH)3；由于Fe3+的水解，体系中H+浓度增加，使O3氧化I-的两个分布反应和的平衡向右移动，I-的转化率提高3. （2）加入Ca(OH)2溶液，OH与Mg2+结合成Mg(OH) 2、Ca2+与SO42结