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1、热点突破11 用数形结合的思想探究化学平衡图像解题策略有关化学反应速率和化学平衡的图像题是近年高考的热点题型。如2016年全国卷第27题，2016年全国卷第27题，2016年全国卷第27题，2015年全国高考课标卷第28题，2015年全国高考课标卷第27题，2014年全国高考新课标卷第28题，2014年全国高考新课标卷第26题等。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。授课提示：对应学生用书第132页角度一传统图像的分类突破1解题思路和
2、方法：看图像一看面，即纵坐标和横坐标的意义二看线，即线的走向和变化趋势三看点，即起点、折点、交点、终点四看辅助线，如等温线、等压线五看变化，如浓度变化、温度变化想规律联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律做判断根据图像中表现的关系与所学规律相对比，做出符合题目要求的判断2.解题技巧：以可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)为例说明。(1)“定一议二”原则。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。如图：这类图像的分析方法是“定一议二”，当有多条曲线及两个以上条件时，要
3、固定其中一个条件，分析其他条件之间的关系，必要时，做一辅助线分析。(2)“先拐先平，数值大”原则。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图A)或压强较大(如图B)。图A表示T2T1，正反应是放热反应。图B表示p1c。3常见图像类型：以可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)HQ kJmol1为例(1)含量时间温度(或压强)图(结合图像完成下列填空)。(曲线m用催化剂，n不用催化剂，或化学计量数abc时曲线m的压强大于n的压强)(2)恒压(温)线(如图所示)：该类图像的纵坐标为生成物的平衡浓度(c)或反应物的转化率()，横坐标为温度(T)或压强(p)，常
4、见类型如下所示：(3)其他。如图所示曲线，是其他条件不变时，某反应物的最大转化率()与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点中v(正)v(逆)的点是3，v(正)v(逆)的点是1,2、4点v(正)v(逆)。题组训练1下列各图是温度(或压强)对反应：2A(s)2B(g)2C(g)D(g)正反应为吸热反应的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是()解析：无论是升高温度还是增大压强，v(正)、v(逆)均应增大。B项中v(逆)减小，D项中v(正)和v(逆)均减小，故B、D项均错误；该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，
5、则v(正)v(逆)，A项错误；增大压强，平衡向逆反应方向移动，则v(逆)v(正)，C项正确。答案：C2对于可逆反应：2A(g)B(g)2C(g)H0，下列各图中正确的是()解析：2A(g)B(g)2C(g)H0，反应放热，平衡后升高温度反应逆向移动，c(B)增大，故A错误；加压时正反应速率和逆反应速率都增大，故B错误；温度相同时，加压有利于反应正向进行，故w(C)增大，压强恒定时，升高温度反应逆向进行，w(C)减小，故C正确；压强恒定时，升高温度，反应逆向进行，A的转化率减小，故D错误。答案：C3T0 时，在2 L的密闭容器中发生反应：X(g)Y(g)Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间
6、变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1 、T2 时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是()A该反应的正反应是吸热反应BT0 ，从反应开始到平衡时：v(X)0.083 molL1min1C图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%DT1时，若该反应的平衡常数K50，则T1T0解析：根据“先拐先平，数值大”的原则可推知，T1T2，温度越高，X的物质的量越大，则平衡向左移动，正反应放热，A不正确；v(X)(0.3 mol0.05 mol)/(2 L3 min)0.041 7 molL1min1，B不正确；Y的转化率为100%62.5%，C不正确；由图a可知
7、X、Y、Z物质的量变化之比为112，则K0为33.350，平衡常数越小，温度越高，D正确。答案：D4某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法正确的是()A3040 min间该反应使用了催化剂B反应方程式中的x1，正反应为吸热反应C30 min时降低温度，40 min时升高温度D8 min前A的反应速率为0.08 molL1min1解析：A项，若使用催化剂，则化学反应速率加快，A不正确；由物质的量浓度时间图像可知，A、B的浓度
8、变化相同，故A、B的计量数相同，都为1，由反应速率时间图像可知，30 min时改变的条件为减压，40 min时改变的条件为升温，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；8 min前A的反应速率为(2.0 molL11.36 molL1)/8 min0.08 molL1min1。答案：D角度二新型图像的探究新型图像往往根据实际工业生产，结合图像，分析投料比、转化率、产率的变化。此类题目信息量较大，能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力，在课标高考中受到命题者的青睐。题组训练类型1转化率投料比温度图像5将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)6H2(g)CH3OC
9、H3(g)3H2O(g)已知在压强为a MPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图：此反应为_(填“放热”或“吸热”)；若温度不变，提高投料比n(H2)/n(CO2)，则K将_(填“增大”“减小”或“不变”)。答案：放热不变类型2根据图像判断投料比6(2016全国高考卷节选)(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)H515 kJmol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g)H353 kJmol1图(a)为丙烯腈产率与反
10、应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 。低于460 时，丙烯腈的产率_(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选，填标号)。A催化剂活性降低B平衡常数变大C副反应增多 D反应活化能增大(2)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为_，理由是_。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_。解析：(1)反应为放热反应，升高温度，丙烯腈的平衡产率应降低，故低于460 时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460 时，催化剂的活性降低、副反应增多均可能导致丙烯腈的
11、产率降低，A、C项正确；该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，B项错误；升高温度可以提高活化分子的百分数，但不能改变反应所需的活化能，D项错误。(2)从题图(b)中可看出当n(氨)/n(丙烯)1时，丙烯腈的产率最高，此时几乎没有丙烯醛；只发生反应时NH3、O2、C3H6的物质的量之比为11.51，结合空气中O2的体积分数约为20%，可确定进料气NH3、空气、C3H6的理论体积之比约为17.51。答案：(1)不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC(2)1该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低17.51类型3废物回收及污染处理图像7(1)一定条件下，用Fe2O3、NiO或
12、Cr2O3做催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)SO2(g)2CO2(g)S(l)H270 kJmol1其他条件相同、催化剂不同，SO2的转化率随反应温度的变化如图1，Fe2O3和NiO做催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是_。某科研小组用Fe2O3做催化剂。在380 时，分别研究了n(CO)n(SO2)为11、31时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO)n(SO2)31的变化曲线为_。(2)目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图1，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。写出该脱硝原理总反应的化学方程式：_。为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是_。(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以AgZSM5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775 K，发现NO的分解率降低，其可能的原因是_；在n(NO)/n(CO)1的条件下，应控制的最佳温度在_左右。答案：(1)Fe2O3做催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源a(2)6N
