2020高中化学热点图像解题技巧.doc

高中化学热点图像解题技巧2020年考试说明中（一）对化学学习能力的要求：（2）能够通过对实际事物、实验现象、模型、图形、图表等的观察，以及对自然界、生产、生活和科学实验中化学现象的观察，获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力。（3）能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并与已有知识整合，在分析评价的基础上应用新信息的能力。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。解答此类试题的关键是：（1）看清横、纵坐标代表的含义，理解图示化学曲线的意义；（2）理清图像变化的趋势，重点把握起点、拐点、终点。突破口在于抓住图像中关键点的含义，在此基础上结合化学原理作出正确的判断。（09年全国理综27）（15分）某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。（1）根据下表中数据，在由图中画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.2030.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90（2）体系中发生反应的化学方程式是 。（3）列式计算该反应在03min时间内产物Z的平均反应速率： 。（4）该反应达到平衡时反应物X的转化率等于 。（5）如果该反应是放热反应。改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线、（如右图所示）则曲线、所对应的实验条件改变分别是： 。答案：（15分）（1）见右图所示（2）X2Y2Z（3）（4）45%（5）升高温度 加入催化剂 增大压强2、铁在热的稀HNO3中反应，其主要还原产物为N2O，而在冷的稀HNO3中反应，其主要还原产物为NO，当溶液更稀时，其还原产物为NH4。请分析右图，回答有关问题。（1）假设在任一气体产生的曲线段内只有一种还原产物，试配平由b点到c点时的化学反应方程式：FeHNO3 - Fe(NO3)3 + + H2O（2）判断从O点到c点时的还原产物，应为 ,（3）a点到b点时产生还原产物为 ，其原因是 （4）已知达到d点时反应完全结束，此时溶液中的主要阳离子为 。分析投入金属nc(Fe)nd(Fe)铁的物质的量之比 = 。 2、【思路探究】 根据题意可知, 题给出的图象可分为两部分，其一为H浓度随n(Fe) 的改变情况；其二为产生气体的体积随n(Fe)的改变情况，从题给条件知铁在冷稀HNO3中生成NO，在热稀HNO3中生成N2O，Fe与HNO3 反应为放热反应。故图像中：oa段产物为NO ；ab段产物为N2O ；bc段产物为NH4气体总体积为一定值；cd段 H耗尽无气体产生，是Fe与Fe(NO3)3反应，气体总体积也为一定值。【参考答案】（1）8Fe 30HNO3 = 8 Fe(NO3)3 + 3NH4NO3+ 9H2O（2）NO （开始为冷的稀HNO3）（3）N2O ；反应为放热反应，当温度升高后，则生成N2O。（4） Fe2+ 2:3 2Fe(NO3)3 +Fe =3Fe(NO3)2 3（09年宁夏理综28）（14分）2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的H=99kJmol1.请回答下列问题：（1）图中A、C分别表示 、 ，E的大小对该反应的反应热有无影响？ 。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？ ，理由是 ；（2）图中H= KJmol1；（3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ；（4）如果反应速率v（SO2）为0.05 molL1min1，则v（O2）= molL1min1、v(SO3)= molL1min1；（5）已知单质硫的燃烧热为296 KJmol1，计算由S(s)生成3 molSO3(g)的H （要求计算过程）。答案：（1）反应物能量 生成物能量 （2）无 降低 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低 （3）198 （4）SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 （4）0.025 0.05 （5）S(s)+O2(g) =2SO2(g)H1=296 KJmol1 ， SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) H2=99 KJmol1 3S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) H=3(H1+H2)=1185 KJmol1 4、辉钼矿（MoS2）是钼最重要的矿物。下图是辉钼矿多层焙烧炉的示意图，其中1，2，3，是炉层编号。580，600，610，是各炉层的温度（）。图中给出了各炉层的固体物料的摩尔百分组成。已知：MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热为H1= -1011KJ/mol，MoO2氧化生成1molMoO3的反应热为 H2= -154KJ/mol。试回答：（1）辉钼矿焙烧生成MoO3的反应中被氧化的元素是： ；指出辉钼矿焙烧生成的尾气对环境的一种危害： 。（2）第6炉层存在的固体物质分别是： ；它们的物质的量之比是： 。（3）辉钼矿焙烧生成MoO3的热化学反应方程式是： 。（4）图中表明，中间炉层（46）可能存在一种“固体+固体固体+”的反应，请写出该反应的化学方程式： 。（5）通过（3）和（4）你能解释为什么中间炉层（46）的炉温比上下炉层的炉温低吗？ 。答案：（1）Mo和S；形成酸雨（合理即得分）。（每空各1分）（2）MoS2、MoO3、MoO2；1：1：3。（每空各1分）（3）MoS2 (s)+ 3.5O2 (g)= MoO3(s) + 2SO2(g) H1=-1011KJ/mol.（2分）（4）MoS2 + 6MoO3 = 7MoO2 + 2SO2(不标条件不扣分)（2分）（5）由 MoS2 (s)+ 3.5O2 (g)= MoO3(s) + 2SO2(g) H1=-1011KJ/mol和 MoO2(s)+ 0.5O2 (g)= MoO3(s) H2=-154KJ/mol得反应MoS2 (s)+ 6MoO3 (s)= 7MoO2 (s)+ 2SO2(g) H3=H1-7H2=-1011KJ/mol-(-154KJ/mol)7=67KJ/mol,因为H30，故反应是吸热反应，因其发生在中间层，故炉温降低。（4分）空/燃比ABCA：NOXB：COC：碳氢化合物12 13 14 15 16 17 185、稀薄燃烧是指汽油在较大 空/ 燃 比（空气与燃油气的体积比）条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空 / 燃 比 时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是_（填一项）。排放到大气中的NOx会导致酸雨、_ _等环境问题（填一项）。某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是_。若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原含等物质的量NOx的两种气体：纯NO气体，汽车尾气。消耗NH3的物质的量较多的可能是_（填字母），原因是_。A B C都有可能5、【思路探究】（1）从坐标系多变图中可以看出：随着空 / 燃比的增大，汽车尾气中的主要污染物CO和碳氢化合物的含量均变得很小（但汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2），这说明燃烧越充分，污染物CO和碳氢化合物是很好的得到了控制。故稀薄燃烧技术除能节约能源外，另外的优点也就是减少CO和碳氢化合物的污染，而NOx却不一定能够得到控制。（2）控制相同的化学实验条件，来比较不同催化剂的催化性能，也就只能看催化剂使化学反应发生的快与慢，即溶液滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）显色所需要时间的多少。（3）消耗NH3物质的量的多少，这主要取决于汽车尾气中污染物成分的含量问题，问题的回答属于一个开放性问题，故有多种答案，但要一一对应。【参考答案】（1）减少CO和碳氢化合物的污染；光化学烟雾或破坏臭氧层（2）溶液显色所需要的时间 （3）A汽车尾气中含有一定量的CO和碳氢化合物，少消耗NH3 ；或B， 汽车尾气中含有一定量的NO2，多消耗NH3 ；或C，汽车尾气中同时含有CO、碳氢化合物等还原性气体和NO2等氧化性气体，二者相对含量的不同可导致消耗NH3的增多或减少。6、某化学研究性学习小组为测定果汁中Vc含量，设计并进行了以下实验。 实验原理入射光透射光比色皿将特定频率的紫外光通过装有溶液的比色皿，一部分被吸收，通过对比入射光强度和透射光强度之间的关系可得到溶液的吸光度（用A表示，可由仪器自动获得）。吸光度A的大小与溶液中特定成分的浓度有关，杂质不产生干扰。溶液的pH对吸光度大小有一定影响。 实验过程配制系列标准溶液。分别准确称量质量为1.0mg、1.5mg、2.0mg、2.5mg的标准Vc试剂，放在烧杯中溶解，加入适量的硫酸，再将溶液完全转移到100mL容量瓶中定容。上述步骤中所用到的玻璃仪器除烧杯、容量瓶外还有 。较正分光光度计并按顺序测定标准溶液的吸光度。为了减小实验的误差，实验中使用同一个比色皿进行实验，测定下一溶液时应对比色皿进行的操作是 。测定标准溶液按浓度 （填“由大到小”或“由小到大”）的顺序进行。准确移取10.00mL待测果汁样品到100mL容量瓶中，加入适量的硫酸，再加水定容制得待测液，测定待测液的吸光度。 数据记录与处理实验中记录到的标准溶液的吸光度与浓度的关系如下表所示，根据所给数据作出标准溶液的吸光度随浓度变化的曲线。50152025（mg/L）1.20510A浓度1.8052.4053.005标准试剂编号待测液浓度mg/L10152025pH66666吸光度A1.2051.8052.4053.0052.165原果汁样品中Vc的浓度为 mg/L实验结果与数据讨论除使用同一个比色皿外，请再提出两个能使实验测定结果更加准确的条件控制方法 。6、玻璃棒、胶头滴管 蒸馏水洗涤后，用待装液润洗 由小到大50152025（mg/L）1.20510A浓度1.8052.4053.005 180 每种溶液的pH应相同；操作迅速，防止Vc被氧化等7、设反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)平衡常数K1; 反应Fe(s)+H2O(g)FeO+H2(g)平衡常数为K2测得在不同温度下，K1、K2值如下：（1）若5000c时进行反应，CO2起始浓度为2mol.L-1,CO2转化率为_。（2）9000c进行反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),其平衡常数K3为_（3）反应的焓变H_0（填大于、小于、等于）。（4）7000c反应达到平衡，使得该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有_(填序号)A.缩小反应器体积 B.加入水蒸气 C升高温度到9000c D.使用合适的催化剂（5）下列图像符合反应的是_ （填序号）（图中v是速率、为混合其中CO含量，T为温度）答案：（1）50（2分） （2）K31.50（2分） （3）H0（2分）（4）B （2分） ( 5 ) a（2分）8、将2.5g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶解于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1molL-1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积（标准状况）关系如下图所示：（1）写出OA段所发生反应的离子方程式_。（2）当加入35mL盐酸时，产生CO2的体积为_mL（标准状况）。CO2体积 （mL）盐酸体积（mL） 5152535450AB（3）计算原混合物中NaOH的质量及碳酸钠的质量分数。答案：（1）H+ + OH = H2O，CO32 + H+ = HCO3 （2分） （2）224 （3分）（3）设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x、y、z，则x + y = 1mol/L（0.0450.025）Lz y = 1mol/L0.025（0.0450.025）L84g/molx + 106g/moly + 40g/molz = 2.5gx=0.01mol，y=0.01mol，z=0.015mol所以，NaOH的质量为0.6g，（2分）Na2CO3的质量分数为（3分）9、随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：物质VOSO4V2O5NH4VO3（VO2）2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶该工艺的主要流程如下。