2019高中化学 图像问题的系统思维（提高）知识讲解学案 新人教版选修4.doc

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1、1图像问题的系统思维图像问题的系统思维【学习目标学习目标】 1、掌握解答化学平衡图像题的一般方法； 2、总结归纳几种常见的有关化学平衡的图像类型。 【要点梳理要点梳理】 图像题是化学反应速率和化学平衡部分的重要题型。这类题可以全面考查各种条件对化学反应速率和化学 平衡的影响，具有很强的灵活性和综合性。该类题型的特点是：图像是题目的主要组成部分，把所要考查的知 识寓于坐标曲线上，简明、直观、形象，易于考查学生的观察能力、类比能力和推理能力。当某些外界条件改 变时，化学反应速率或有关物质的浓度(或物质的量、百分含量、转化率等)就可能发生变化，反映在图像上， 相关的曲线就可能出现渐变(曲线是连续的)

2、或突变(出现“断点”)。 解答化学平衡图像题必须抓住化学程式及图像的特点。析图的关键在于对“数”、 “形” 、“义” 、“性”的综合思考，其重点是弄清“四点”（起点、交点、转折点、终点）及各条线段的化学含义，分析曲 线的走向，发现图像隐含的条件，找出解题的突破口。 要点一、解答化学平衡图像题的一般方法： 化学平衡图像题，一是以时间为自变量的图像；二是以压强或温度为自变量的图像。从知识载体角度看， 其一判断化学平衡特征；其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；其三逆向思维根据图像判断可逆反应 的有关特征；其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。 确定横、纵坐标的含义。分析反应的特征：正反应方向是吸

3、热还是放热、气体体积是增大还是减小或不变、有无固体或纯液体物质参与反应等。分清因果，确定始态和终态；必要时可建立中间态以便联系始、终态（等效模型） 。关注起点、拐点和终点，分清平台和极值点，比较曲线的斜率，把握曲线的变化趋势，抓住“先拐先平数值大” 。控制变量：当图像中有三个变量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量之间的关系。最后检验结论是否正确。要点二、常见化学平衡图像归纳： 【高清课堂：高清课堂：提升训练三图像问题的系统思维】 例：对于反应mA (g)+nB (g) pC (g)+qD (g)，若m+np+q且 H0。 1v-t图像2v-p（T）图像23c-t图像4c-p（T）图像【典型

4、例题典型例题】 类型一：速率-时间的图像 例 1右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是（ ） A反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等 B该反应达到平衡态后，增大反应物浓度，平衡 发生移动，达到平衡态 C该反应达到平衡态后，减小反应物浓度，平衡 发生移动，达到平衡态 D同一反应物在平衡态和平衡态时浓度不相等【答案】C 【解析】可逆反应达到平衡时，v正v逆0，A 符合示意图；同一反应物在不同的平衡态下浓度不相等，只有 在同一平衡态下浓度才会保持不变，D 符合示意图；观察示意图可知，平衡态到平衡态，正反应速率和逆 反应速率都增大了，所以绝对不会是减小

5、反应物浓度造成的，C 肯定不符合示意图。 【总结升华】化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分 的浓度保持不变的状态。增大浓度，反应速率增大，减小浓度，反应速率减小。举一反三：举一反三： 【变式 1】对于达平衡的可逆反应 XY WZ，增大压强，则正、 逆反应速度(v)的变化如图，分析可知 X、Y、Z、W 的聚集状态可能是： （ ）A、Z、W 为气体，X、Y 中之一为气体 B、Z、W 中之一为气体，X、Y 为非气体 C、X、Y、Z 皆为气体，W 为非气体 D、X、Y 为气体，Z、W 中之一为气体【答案】CD【解析】由图像知，增大压强，则正、逆反应速度均

6、增大，正反 应速率增大较多，则平衡势必向右移动，正反应应是体积减小的反应。3类型二：浓度（含量）-时间的图像 例 2、在密闭容器中进行如下反应：H2(g) I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关 系如下图所示，符合图示的正确判断是（ ）AT1T2，H0 BT1T2，H0CT1T2，H0 DT1T2，H0【答案】D【解析】根据”先拐先平”原则，先拐的到达平衡的时间短，对应的反应速率快，温度高。根据 T2曲线先达到平衡说明 T2高于 T1，而 T2时 HI 的含量低于 T1时的含量，说明该反应为放热反应。显然 D 正确。【总结升华】借助图象考查化学平衡问题，是近年来备受

7、高考青睐的一种命题形式。 解题的主要策略有： 先根据”先拐先平”原则，判断出曲线对应的温度或压强的大小。 ”先拐先平”即先拐的说明达到平衡所 需的时间短，对应的化学反应速率快，对应的温度或压强大。 固定其中的一个因素（温度或压强） ，然后讨论另一个因素与化学平衡中的参量（百分含量、体积分数、 平均相对分子质量）的变化关系，从而判断出该反应为放热反应或吸热反应、反应前后气体体积的大小关系。 举一反三：举一反三： 【变式 1】可逆反应 mA(s) nB(g) eC(g)fD(g) ，反应过程中，当其它条件不变时，C 的百分含量 (C)与温度(T)和 压强(P)的关系如下图：下列叙述正确的是（ ）A

8、、达平衡后，加入催化剂则 C增大 B、达平衡后，若升温，平衡左移 C、化学方程式中 ne+f D、达平衡后，增加 A 的量有利于平衡向右移动 【答案】B【变式 2】已知反应 2SO2（g）O2（g）2SO3（g） ；H0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比 21充入 SO2和 O2，在一定条件下发生反应。下图是某物理量（Y）随时间（t）变化的示意图（图中 T 表示温 度） ，Y可以是（ ）ASO2的转化率 B混合气体的密度C密闭容器内的压强 DO2的体积分数【答案】A【高清课堂：高清课堂：提升训练三图像问题的系统思维】 【变式 3】对于密闭容器中的反应：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g

9、)，H 0【答案】C【解析】根据示意图，在压强不变的情况下，随着温度的升高，Z 的体积分数增大，即随着温度的升高，平衡 向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，H0；逆反应为放热反应，H0；所以 A，D 错误。同样，在温 度不变的情况下，随着压强的减小，Z 的体积分数增大，即随着压强的减小，平衡向正反应方向移动，正反应 为气体体积增大的反应，所以 C 正确。【变式 2】在一定条件下，固定容积的密闭容器中发生如下反应：2NO2(g)O2(g) + 2NO(g) H0， 达到平衡。当改变其中一个条件 X，Y 随 X 的变化符合图中曲线的是（ ）6A. 当 X 表示温度时，Y 表示 NO2的物质的量 B. 当 X 表示压强时，Y 表示 NO2的转化率 C. 当 X 表示反应时间时，Y 表示混合气体的密度 D. 当 X 表示 NO2的物质的量时，Y 表示 O2的物质的量 答案：AB 【答案】AB 【解析】若 X 表示温度，则随温度升高，平衡向正反应方向移动，NO2物质的量减少，A 正确； 若 X 表示压强，则随压强增大，平衡向逆反应方向移动，NO2转化率减小，B 正确； 若 X 表示反应时间，混合气体的密度应保持一条直线不变，C 错误； 若 X 表示 NO2的物质的量，则随固定容器中 NO2物质的量增加，O2的物质的量也应在一定的限度内增加，D 错误， 故选 AB。