高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 壓軸題專練 圖像表格中數(shù)據(jù)和結(jié)果的分析

高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 壓軸題專練 圖像表格中數(shù)據(jù)和結(jié)果的分析策略模型縱觀近幾年的高考化學(xué)試題，每年都有試題以圖表方式呈現(xiàn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及化學(xué)信息，要求學(xué)生在獲取信息后對(duì)相關(guān)化學(xué)現(xiàn)象、事實(shí)作出合理解釋，在推理基礎(chǔ)上作出合理的判斷或得出正確的結(jié)論。試題的新穎度、難度和區(qū)分度在一定程度上都借助于圖表的創(chuàng)新得以體現(xiàn)，這也是新課程高考的重要特點(diǎn)之一。所以，圖文轉(zhuǎn)化能力是學(xué)生適應(yīng)高考的必備能力。(1)圖形題坐標(biāo)曲線圖。坐標(biāo)曲線題解題時(shí)可以拆分為識(shí)圖、析圖、用圖三個(gè)步驟。其中識(shí)圖是基礎(chǔ)，析圖是關(guān)鍵，用圖是目的。識(shí)圖。識(shí)圖的關(guān)鍵是三看：一看軸即橫、縱坐標(biāo)所表示的化學(xué)含義(自變量X軸和函數(shù)Y軸表示的意義)，尋找X、Y軸之間的關(guān)系，因?yàn)檫@是理解題意和進(jìn)行正確思維的前提；二看點(diǎn)即曲線中的特殊點(diǎn)(頂點(diǎn)、始點(diǎn)、終點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn))；三看線即曲線的走勢(shì)(變化趨勢(shì)是上升、下降、波動(dòng)、正態(tài)、偏態(tài)等變化)。析圖。分析：圖中為什么會(huì)出現(xiàn)這些特殊點(diǎn)，曲線為什么有這樣的變化趨勢(shì)和走向，分析曲線變化的因果關(guān)系；聯(lián)想：通過(guò)聯(lián)想，把課本內(nèi)的有關(guān)化學(xué)概念、原理、規(guī)律等與圖像曲線中的圖形與相關(guān)點(diǎn)建立聯(lián)系。用圖。遷移：將相關(guān)的化學(xué)知識(shí)與圖像曲線緊密結(jié)合，在頭腦中構(gòu)建新的曲線知識(shí)體系，然后運(yùn)用新的曲線知識(shí)體系揭示問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，解決實(shí)際問(wèn)題。(2)表格題數(shù)據(jù)表格分析題。該題常常以列表形式傳遞有關(guān)化學(xué)的概念、原理等基礎(chǔ)知識(shí)的信息，主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握程度，獲取并處理信息，綜合分析問(wèn)題等能力。題目信息一般比較隱蔽，它要求學(xué)生作答時(shí)首先要能夠從題目中獲取相關(guān)的信息，并能夠?qū)⒋诵畔⑴c教材相關(guān)的理論緊密結(jié)合，從而尋找解答題目的切入點(diǎn)。解題步驟：審題。要明確行標(biāo)題、列標(biāo)題和數(shù)據(jù)標(biāo)題的含義；分析各行各列的數(shù)據(jù)變化，最大值、最小值和平衡點(diǎn)。找答案。把表格轉(zhuǎn)變成文字，經(jīng)聯(lián)想找出所要考的知識(shí)；分析各行各列的數(shù)據(jù)變化，最大值、最小值和平衡點(diǎn)的原因。定答案。結(jié)合概念和原理答題，把表格轉(zhuǎn)變成文字，要表達(dá)準(zhǔn)確，盡量用課本上的術(shù)語(yǔ)表述；書寫要工整、條理要清楚。1金屬單質(zhì)及其化合物與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活有密切的聯(lián)系。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)已知下列熱化學(xué)方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H125 kJ·mol13Fe2O3(s)CO(g)=2Fe3O4(s)CO2(g)H247 kJ·mol1Fe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)H319 kJ·mol1寫出FeO(s)被CO(g)還原生成Fe(s)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式_。(2)從礦物學(xué)資料查得一定條件下自然界存在如下反應(yīng)：14CuSO45FeS212H2O=7Cu2S5FeSO412H2SO4。則5 mol FeS2發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)。(3)通過(guò)控制溶液的pH對(duì)工業(yè)廢水中的金屬離子進(jìn)行分離。圖3是某些金屬氫氧化物在不同濃度和pH時(shí)的沉淀溶解圖像，圖中直線上的點(diǎn)表示平衡狀態(tài)。當(dāng)溶液中的離子濃度小于1×105 mol·L1時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全。Fe(OH)3、Al(OH)3、Cr(OH)3三種物質(zhì)的溶度積常數(shù)最大的是_，圖中A、B、C三點(diǎn)中表示Fe(OH)3的沉淀速率大于溶解速率的是_由圖可得Fe(OH)2的溶度積的值為_(kāi)。(4)LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為FePO4LiLiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負(fù)極材料是石墨，含Li導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時(shí)電池正極反應(yīng)為_(kāi)。答案(1)FeO(s)CO(g)=Fe(s)CO2(g)H11 kJ·mol1(2)21 mol(3)Cr(OH)3C1×1015(4)FePO4Lie=LiFePO4解析(1)漏寫物質(zhì)狀態(tài)，數(shù)值、H符號(hào)均錯(cuò)誤。(2)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算錯(cuò)誤。(3)不知道溶解平衡曲線上的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的沉淀速率等于溶解速率、曲線上方的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的沉淀速率大于溶解速率、曲線下方的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的沉淀速率小于溶解速率；計(jì)算Fe(OH)2的溶度積時(shí)，錯(cuò)誤地認(rèn)為完全沉淀時(shí)c(OH)109 mol·L1。講評(píng)本題以常見(jiàn)金屬的工業(yè)應(yīng)用為命題背景，著重考查化學(xué)平衡原理、運(yùn)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱、沉淀溶解平衡的綜合應(yīng)用以及原電池電極反應(yīng)式的書寫。考查知識(shí)點(diǎn)多，跨度大、綜合性強(qiáng)，思維能力要求高。第(1)問(wèn)，講評(píng)時(shí)側(cè)重于應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱。要講清熱化學(xué)方程式書寫的注意事項(xiàng)(如物質(zhì)狀態(tài)、化學(xué)計(jì)量數(shù)的含義)、反應(yīng)熱的基本計(jì)算方法。第(2)問(wèn)，氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式書寫和電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)化合價(jià)升降正確判斷出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，再運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律進(jìn)行分析，特別要關(guān)注歧化、歸中等復(fù)雜反應(yīng)。守恒法解題的思維流程。找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)。(注意化學(xué)式中粒子的個(gè)數(shù))根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值第(3)問(wèn)，講評(píng)時(shí)幫助學(xué)生梳理沉淀溶解平衡圖像中各點(diǎn)的關(guān)系，能正確分析各點(diǎn)溶液中沉淀速率與溶解速率的關(guān)系，能正確進(jìn)行溶度積的計(jì)算。第(4)問(wèn)，書寫電極反應(yīng)式的關(guān)鍵是根據(jù)元素化合價(jià)變化確定電極反應(yīng)的產(chǎn)物、再根據(jù)電荷守恒、元素守恒、酸堿性等，通過(guò)分析、推理、判斷，層層推進(jìn)，進(jìn)一步書寫和配平。對(duì)于可充電電池的反應(yīng)，需要注意“充電、放電”的方向，放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電的過(guò)程應(yīng)用電解池原理。2霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法。(1)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。反應(yīng)原理如圖1所示：由圖1可知SCR技術(shù)中的氧化劑為_(kāi)。圖2是不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對(duì)應(yīng)的脫氮率，由圖可知最佳的催化劑和相應(yīng)的溫度分別為_(kāi)、_。用Fe作催化劑時(shí)，在氨氣足量的情況下，不同c(NO2)/c(NO)對(duì)應(yīng)的脫氮率如下圖所示，脫氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)_。已知生成1 mol N2反應(yīng)放出的熱量為Q kJ，此時(shí)對(duì)應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有：將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。已知：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1241.8 kJ·mol1C(s)O2(g)=CO(g)H2110.5 kJ·mol1則焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。用SO2和O2制備硫酸，裝置如圖所示，電極為多孔材料，能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸，B極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。答案(1)NO、NO2Mn200250 (或范圍內(nèi)間任意溫度)112NH3(g)NO(g)NO2(g)2N2(g)3H2O(g)H2Q kJ·mol1(2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ·mol1SO22e2H2O=SO4H解析(1)NH3作還原劑，氮的氧化物(NO、NO2)作氧化劑。Cr的最佳催化溫度太高，所需能量多，成本高，應(yīng)選Mn?？煽販囟仍?00250 范圍內(nèi)。根據(jù)圖示c(NO2)/c(NO)為11時(shí)，脫氮效果最佳；2NH3(g)NO(g)NO2(g)2N2(g)3H2O(g)H2Q kJ·mol1。(2)H2O(g)=H2(g)O2(g)H241.8 kJ·mol1C(s)O2(g)CO(g)H110.5 kJ·mol1上述兩式相加C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.3 kJ·mol1。根據(jù)H2SO4的出口，B電極為負(fù)極，A電極為正極，電極反應(yīng)式為負(fù)極：2SO24e4H2O=2SO8H正極：O24e4H=2H2O。3氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)CO對(duì)合成氨的催化劑有毒害作用，常用乙酸二氨合銅()溶液來(lái)吸收原料氣中CO，其反應(yīng)原理為Cu(NH3)2CH3COO(l)CO(g)NH3(g)Cu(NH3)3CH3COO·CO(l)H<0吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后又可再生，恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用，再生的適宜條件是_。(填字母)A高溫、高壓 B高溫、低壓C低溫、低壓 D低溫、高壓(3)用氨氣制取尿素CO(NH2)2的反應(yīng)為2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)H<0某溫度下，向容積為100 L的密閉容器中通入4 mol NH3和2 mol CO2，該反應(yīng)進(jìn)行到40 s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)K的值為_(kāi)。下圖中的曲線表示該反應(yīng)在前25 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中的NH3濃度變化。若反應(yīng)延續(xù)至70 s，保持其他條件不變情況下，請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫出使用催化劑時(shí)該反應(yīng)的進(jìn)程曲線。(4)將尿素施入土壤后，大部分是通過(guò)轉(zhuǎn)化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，轉(zhuǎn)化為碳酸銨。已知弱電解質(zhì)在水中的電離平衡常數(shù)(25 )如下表：弱電解質(zhì)H2CO3NH3·H2O電離平衡 Ka14.30×107 1.77×105常數(shù) Ka25.61×1011現(xiàn)有常溫下0.1 mol·L1的(NH4)2CO3溶液，你認(rèn)為該溶液呈_(填“酸”、“中”或“堿”性)，原因是_。就該溶液中粒子之間有下列關(guān)系式，你認(rèn)為其中不正確的是_。Ac(NH)>c(CO)>c(HCO)>c(NH3·H3O)Bc(NH)c(H)c(HCO)c(OH)c(CO)Cc(CO)c(HCO)c(H2CO3)0.1 mol·L1Dc(NH)c(NH3·H2O)2c(CO)2c(HCO)2c(H2CO3)答案(1)CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H161.1 kJ·mol1(2)B(3)2 500(說(shuō)明：曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)在橫坐標(biāo)40之前，縱坐標(biāo)必需在20的線上)(4)堿由于NH3·H2O的電離平衡常數(shù)大于HCO的電離平衡常數(shù)，因此CO水解程度大于NH水解程度，溶液中c(OH)>c(H)，溶液呈堿性B解析(1)由圖示得：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H846.3 kJ·mol1CO2(g)=CO(g)O2(g)H282 kJ·mol13H2O(g)=O2(g)3H2(g)H725.4 kJ·mol1上述三式相加。CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H161.1 kJ·mol1。(2)根據(jù)已知條件，平衡應(yīng)向左移動(dòng)，應(yīng)采取高溫低壓。(3)2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)起始(mol) 4 2 0 0平衡(mol) 42x 2x x x×100%50%x1K2 500畫圖時(shí)，原平衡40 s達(dá)到平衡，c(NH3)2×102 mol·L1，若使用催化劑，在40 s之前達(dá)到平衡，但c(NH3)不變。(4)因?yàn)镵a2>1.77×105，所以(NH4)2CO3溶液呈堿性。B項(xiàng)不符合電荷守恒。4xx年初霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面(S)和時(shí)間(t)的變化曲線如圖所示。據(jù)此判斷：該反應(yīng)在_能自發(fā)進(jìn)行(填“高溫下”、“低溫下”或“任何溫度下”)。在T2溫度下，02 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)_。當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí)，增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2，在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過(guò)程中的變化曲線。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是_。(2)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中有含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知甲烷的燃燒熱為890 kJ·mol1；1 mol水蒸氣變成液態(tài)水放熱44 kJ；N2與O2生成NO的過(guò)程如下，CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H_。在恒壓下，將CH4(g)和NO2(g)置于密閉容器中，也可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)2H2O(g)H<0，提高NO2轉(zhuǎn)化率的措施有_。A增加原催化劑的表面積B降低溫度C減小投料比n(NO2)/n(CH4)D增大壓強(qiáng)(3)在容積相同的兩個(gè)密閉容器內(nèi)(裝有等量的某種催化劑)先各通入等量的CH4，然后再分別充入等量的NO和NO2。在不同溫度下，同時(shí)分別發(fā)生上述的兩個(gè)反應(yīng)：并在t秒時(shí)測(cè)定其中NOx轉(zhuǎn)化率，繪得圖像如下圖所示：從圖中可以得出的結(jié)論是結(jié)論：在250450 時(shí)，NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，450600 時(shí)NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小推測(cè)原因是_。結(jié)論二：_。收集某汽車尾氣經(jīng)測(cè)量NOx的含量為1.12%(體積分?jǐn)?shù))，若用甲烷將其完全轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體(假設(shè)CH4與NO、NO2的反應(yīng)進(jìn)行完全)，處理1×104 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該尾氣需要甲烷30 g，則尾氣中V(NO)V(NO2)_。答案(1)低溫下0.025 mol·L1·s1如圖BD(2)1 168 kJ·mol1BC(3)在250450 時(shí)，NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，反應(yīng)未建立平衡，溫度升高反應(yīng)一定正向進(jìn)行；450600 (溫度較高)時(shí)，反應(yīng)已達(dá)平衡，所以，溫度升高平衡逆向移動(dòng)，NOx轉(zhuǎn)化率隨溫度升高反而減小結(jié)論二：相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率比NO2的低12解析(1)T1>T2，T1時(shí)c(CO2)小，升溫，平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。此反應(yīng)為熵減反應(yīng)。根據(jù)GHTS，H<0，S<0，所以要使該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)在低溫下。v(N2)v(CO2)×0025 mol·L1·s1。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中，K減小，然后保持不變，因?yàn)閺恼磻?yīng)進(jìn)行，w(NO)應(yīng)逐漸減小，然后保持不變。(2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890 kJ·mol12H2O(l)=2H2O(g)H88 kJ·mol14NO(g)=2N2(g)2O2(g)H366 kJ·mol1上述三式相加CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 168 kJ·mol1。應(yīng)采取降溫，增大CH4濃度的方法。(3)在450 之前，未建立平衡狀態(tài)，在450 之后，溫度對(duì)平衡狀態(tài)的影響大。根據(jù)圖示，在相同溫度下，NO的轉(zhuǎn)化率比NO2低。CH44NO=2N2CO22H2O x 4xCH42NO2=N2CO22H2O y 2y則。