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考纲要求同学们具有能用正确的化学用语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和结果,并作出解释的能力。
图表题的解法:(1)看图象:一看轴,即纵、横坐标的意义;二看点,即起点、拐点、交点、终点;三看线,即线的走向和变化趋势;四看辅助线,即等温线、等压线、平衡线等;五看量的变化,如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。(2)分析特征:依据图象信息,利用平衡移动原理或化学反应原理,分析反应的特征。如吸热还是放热,气体计量数增大、减小还是不变,有无固体或纯液体参加或生成等。(3)先拐先平:在化学平衡图象中,先出现拐点的反应先达到平衡,可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。
例1 在体积都为1 L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g 锌粒,则下图所示比较符合客观事实的是( )
解析 锌的物质的量为0.01 mol,完全反应需要0.02 mol H+,1 L pH等于2的盐酸只能提供0.01 mol H+,而1 L pH等于2的醋酸所能提供的H+大于0.01 mol,且反应过程中c(H+)比盐酸溶液中c(H+)大,故醋酸溶液中产生的氢气又多又快。
答案 C
例2 室温下,将1.000 mol·L-1的盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1的氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1
B.b点:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点:c(Cl-)=c(NH4+)
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
解析 a点未加盐酸,由图可知此时由水电离出的1.0×10-7 mol·L-1>c(H+)>1.0×10-14 mol·L-1,A项错误。若盐酸和一水合氨恰好反应,溶液显酸性,且有c(NH4+)+c(NH3·H2O) =c(Cl-),b点盐酸量不足,B项错误。c点pH=7,根据电荷守恒c(H+)=c(OH-),则c(Cl-)=c(NH4+),C项正确。d点后,溶液温度略下降的主要原因是反应已经达终点,不再放热。
答案 C
例3 某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析 a点为BaSO4饱和溶液,加入Na2SO4,硫酸根离子浓度增大,而钡离子浓度减小,可以使a点延曲线变化到c点,A项错误。d点为BaSO4不饱和溶液,蒸发时两种离子浓度均要变大,B项错误。d点钡离子浓度小,故无BaSO4沉淀生成,C项正确。Ksp只与温度有关,D项错误。
答案 C
例4 某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[可用aA(g)+bB(g)?cC(g)表示]的化学平衡的影响,得到如下图象(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数)。根据图象,下列判断正确的是( )
A.反应Ⅰ:若P1>P2,则此反应只能在高温下自发进行
B.反应Ⅱ:此反应的ΔH<0,且T1 C.反应Ⅲ:ΔH>0且T2>T1或ΔH<0且T2 D.反应Ⅳ:T1 解析 反应Ⅰ:在温度一定的情况下,压强大,反应物A的转化率高,说明此反应△S<0。而在压强一定的情况下,温度越高,反应物A的转化率越低,说明正反应为放热反应,故在较低温度下此反应易自发进行,A项错误。反应Ⅱ:T2时先达到平衡,说明T1T1,在起始B的物质的量一样的情况下,生成物的百分含量减小,说明ΔH<0,C项错误。反应Ⅳ:A的转化率不受压强的影响,T1 答案 B
[练习]
1.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3] B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
2.根据下列有关图象,说法正确的是( )
①由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的ΔH<0
②由图Ⅱ知,反应在t6时刻,NH3体积分数最大
③由图Ⅱ知,t3时采取减小反应体系压强的措施
④图Ⅲ表示在10 L容器、850 ℃时的反应,由图知,到4 min 时,反应放出51.6 kJ的热量
A.①③ B.②④
C.③④ D.②③
[参考答案]
1~2 BC
图表题的解法:(1)看图象:一看轴,即纵、横坐标的意义;二看点,即起点、拐点、交点、终点;三看线,即线的走向和变化趋势;四看辅助线,即等温线、等压线、平衡线等;五看量的变化,如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。(2)分析特征:依据图象信息,利用平衡移动原理或化学反应原理,分析反应的特征。如吸热还是放热,气体计量数增大、减小还是不变,有无固体或纯液体参加或生成等。(3)先拐先平:在化学平衡图象中,先出现拐点的反应先达到平衡,可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。
例1 在体积都为1 L,pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中,投入0.65 g 锌粒,则下图所示比较符合客观事实的是( )
解析 锌的物质的量为0.01 mol,完全反应需要0.02 mol H+,1 L pH等于2的盐酸只能提供0.01 mol H+,而1 L pH等于2的醋酸所能提供的H+大于0.01 mol,且反应过程中c(H+)比盐酸溶液中c(H+)大,故醋酸溶液中产生的氢气又多又快。
答案 C
例2 室温下,将1.000 mol·L-1的盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1的氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1
B.b点:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点:c(Cl-)=c(NH4+)
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
解析 a点未加盐酸,由图可知此时由水电离出的1.0×10-7 mol·L-1>c(H+)>1.0×10-14 mol·L-1,A项错误。若盐酸和一水合氨恰好反应,溶液显酸性,且有c(NH4+)+c(NH3·H2O) =c(Cl-),b点盐酸量不足,B项错误。c点pH=7,根据电荷守恒c(H+)=c(OH-),则c(Cl-)=c(NH4+),C项正确。d点后,溶液温度略下降的主要原因是反应已
答案 C
例3 某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
解析 a点为BaSO4饱和溶液,加入Na2SO4,硫酸根离子浓度增大,而钡离子浓度减小,可以使a点延曲线变化到c点,A项错误。d点为BaSO4不饱和溶液,蒸发时两种离子浓度均要变大,B项错误。d点钡离子浓度小,故无BaSO4沉淀生成,C项正确。Ksp只与温度有关,D项错误。
答案 C
例4 某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应[可用aA(g)+bB(g)?cC(g)表示]的化学平衡的影响,得到如下图象(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数)。根据图象,下列判断正确的是( )
A.反应Ⅰ:若P1>P2,则此反应只能在高温下自发进行
B.反应Ⅱ:此反应的ΔH<0,且T1
[练习]
1.某温度下,Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是( )
A.Ksp[Fe(OH)3]
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
2.根据下列有关图象,说法正确的是( )
①由图Ⅰ知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的ΔH<0
②由图Ⅱ知,反应在t6时刻,NH3体积分数最大
③由图Ⅱ知,t3时采取减小反应体系压强的措施
④图Ⅲ表示在10 L容器、850 ℃时的反应,由图知,到4 min 时,反应放出51.6 kJ的热量
A.①③ B.②④
C.③④ D.②③
[参考答案]
1~2 BC