四大平衡中的图像分析

嘉禾一中高考化学二轮复习

四大平衡中的图像分析

一、考纲解读

1、了解化学反应的可逆性。

2、理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。

3、理解勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 4、理解弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡及难溶盐的溶解平衡。 5、了解水的电离、溶液pH 等概念。 6、了解强酸强碱中和滴定的原理。

二、教学过程

1、溶液中的离子平衡图像

【例1】在不同温度下，水溶液中c(H) 与c(OH) 有如图所示关系。下列有关说法中，正确的是( )

A ．若从a 点到d 点，可采用在水中加入碱的方法 B ．b 点对应的溶液中由水电离的c(H+) 一定是10—8mol/L C ．b 点对应溶液的Kw 大于c 点对应溶液的Kw D ．T ℃时，0.05mol/L的Ba(OH)2溶液的pH=11

14）一定温度下，三种碳酸盐MCO 3(M：Mg 2＋、Ca 2＋、Mn 2＋) 的沉淀溶解平衡【变式题】（2013·江苏化学·

22

曲线如下图所示。已知: pM=－lgc(M)，pc(CO3－) =－lgc(CO3－) 。下列说法正确的是（ ） A.MgCO 3、CaCO 3、MnCO 3 的K sp 依次增大

B.a 点可表示MnCO 3的饱和溶液，且c(Mn2＋) =c(CO32－) C.b 点可表示CaCO 3的饱和溶液，且c(Ca2＋) ＜c(CO32－) D.c 点可表示MgCO 3 的不饱和溶液，且c(Mg2＋) ＜c(CO32－)

【例2】某温度时，BaSO 4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Na 2SO 4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BaSO 4沉淀生成

D ．a 点对应的Ksp 大于c 点对应的Ksp

【变式题】已知:pAg=-lg{c(Ag+)},KspAgCl=1×10-12如图是向10mLAgNO 3溶液中逐渐加入0.1 mol/L的NaCl

溶液时，

溶液的

pAg 随着加入NaCl 溶液的

体积（单位mL ）变化的图象(实线) 。根据图象所得下列结论正确的是（提 示：KspAgCl ＞KspAgI ）（ ）

A ．原AgNO 3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L -1 B ．图中x 点的坐标为（100，6 ）

C ．图中x 点表示溶液中Ag + 被恰好完全沉淀

D ．把0.1 mol·L -1的NaCl 换成0.1 mol·L -1NaI 则图象在终点后变为虚线部分

＋

－

【例3】（2012年江苏化学 ）25℃ 时，有c(CH3COOH)+ c(CH3COO )=0.1mol·L -1的一组醋酸、醋酸钠混

－

合溶液，溶液中c(CH3COOH) 、c(CH3COO ) 与pH 的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是（双选）（ ） A ． pH=5.5的溶液中：

c(CH3COOH)>c(CH3COO )>c(H)>c(OH) B ． W点所表示的溶液中：

c(Na)+c(H)=c(CH3COOH)+c(OH) C ． pH=3.5的溶液中：

c(Na) +c(H) - c(OH)+c(CH3COOH)= 0. 1mol·L-1 D ．向W 点所表示的1.0L 溶液中通入0.05molHCl 气体

(溶液体积变化可忽略) ： c(H)=c(CH3COOH)+c(OH)

【变式题】（2013江苏化学20）（3）磷的重要化合物NaH 2PO 4、Na 2HPO 4和Na 3PO 4可通过H 3PO 4与NaOH 溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数) 与pH 的关系如右图所示。

①为获得尽可能纯的NaH 2PO 4，pH 应控制在 ；pH=8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。

②Na 2HPO 4 溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl 2 溶液，溶液则显酸性，其原因是 用离子方程式表示) 。

【例4】（2011安徽高考）室温下，将1.000mol ·L

－1

＋

－

＋

＋

－

＋

＋

－

－

＋

－

－

盐酸滴入20.00mL 1.000mol ·L 1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

B. b点：c(NH4) + c(NH3·H 2O) ＝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NH 3·H 2O 电离吸热

【变式题】室温时，向100 mL 0.1 mol·L 滴加0.1 mol·L

－1

－1

－

＋

－

NH 4HSO 4 溶液中

NaOH 溶液，得到溶液pH 与NaOH 溶液体积的关系曲线如图

所示，下列说法正确的是（ ）

A ．滴加 NaOH 溶液至a 点时，发生的离子方程式为：NH 4+ + OH— = NH3·H 2O B ．在b 点，溶液中离子浓度由大到小的是： c(NH4+)=c(Na+)=c(SO42—) ＞c(H+)=c(OH—)

C ．在c 点，存在等量关系：c(NH4+)+c(Na+)+ c(H+)=2c(SO42—)+c(OH—) D ．图中a 、b 、c 、d 四个点，水的电离程度最大的是b 点 2、化学平衡图像

【例5】在某一容积可变的密闭容器中，可逆反应A(g)＋B(g) x C(g) ΔH ，符合图象(Ⅰ) 所示关系。由

此推断，对图象(Ⅱ) 的说法不正确的是( ) A ．p 3>p 4，Y 轴表示A 的转化率 B ．p 3>p 4，Y 轴表示B 的质量分数

C ．p 3>p 4，Y 轴表示混合气体的密度 D ．p 3>p 4，表示混合气体的平均相对分子质量

【变式题】(2011重庆∙10) 一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10 的是

Y 轴

温度(T)的影响

题10图

温度(P)的影响

A ．CO 2(g)＋2NH 3(g)CO(NH2) 2(s)＋H 2O(g)； △H ＜0 B ．CO 2(g)＋H 2(g)CO(g)＋H 2O(g)； △H ＞0 C ．CH 3CH 2OH (g)CH 2=CH2(g)＋H 2O(g)； △H ＞0 D ．2C 6H 5CH 2CH 3(g)＋O 2(g)2 C6H 5CH=CH2(g)＋2H 2O(g)； △H ＜0

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。

【课后练习】

1、（2013大纲理综12）下图表示溶液中c(H) 和c(OH) 的关系，下列判断错误的是（ ）

A. 两条曲线间任意点均有c(H)×c(OH) ＝Kw B.M 区域内任意点均有c(H) ＜c(OH) C. 图中T 1＜T 2

D.XZ 线上任意点均有pH ＝7 2、下列图示与对应的叙述相符的是( )

＋

－

＋

－

＋

－

图1 图2 图3 图4

A ．图1表示同温度下，pH ＝1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH 的变化曲线，其中曲线Ⅱ为盐酸，且b 点溶液的导电性比a 点强

B ．图2表示0.1000 mol·L 1CH 3COOH 溶液滴定20.00mL0.1000 mol·L 1NaOH 溶液所得到的滴定曲线

－

－

C ．图3表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响，乙的压强比甲的压强大

D ．据图4，若除去CuSO 4溶液中的Fe 3+可向溶液中加入适量CuO 至pH 在4左右

3、某温度时，Ag 2SO 4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示．该温度下，下列说法正确的是（ ）

A ．含有大量SO 42-的溶液中肯定不存在Ag +

B ．0.02mol/L的AgNO 3溶液与0.2mol/L的Na 2SO 4溶液等体积混合不会生成沉淀 C ．Ag 2SO 4的溶度积常数（Ksp ）为1×10-3

D ．a 点表示Ag 2SO 4的不饱和溶液，蒸发可以使溶液由a 点变到b 点

5、在容积不变的密闭容器中发生如下反应2A （g ）+B（g ）

2C （g ） △H ＜0。某研究小组进行了当

其他条件不变时改变某一条件对上述反应影响的研究。下列关于图像的分析正确的是（ ）

①图I 研究的是t 1时刻增大B 的浓度对反应速率的影响 ②图Ⅱ研究的是t 1时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响 ③图Ⅱ研究的是催化剂对反应速率的影响，化学平衡不移动 ④图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度高于甲的温度 A ．①② B ．②③ C ．②③ D ．③④ 6、(2013安徽理综11) 一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料 MgO:MgSO4(s) + CO(g)

MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) △H>0

该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x 的值，重新达到平衡后，纵坐标y 随x 变化趋势合理的是（ ）

7．(09重庆卷∙13) 各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是

8．(2010天津卷∙6) 下列各表述与示意图一致的是

A ．图①表示25℃时，用0.1 mol·L 1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L 1 NaOH溶液，溶液的pH 随加入酸体

积的变化

B ．图②中曲线表示反应2SO 2(g) + O2(g) 2SO 3(g)；ΔH

变化

－－

C ．图③表示10 mL 0.01 mol·L 1 KMnO4 酸性溶液与过量的0.1 mol·L 1 H2C 2O 4溶液混合时，n(Mn2+)

随时间的变化

－

－

D ．图④中a 、b 曲线分别表示反应CH 2＝CH 2 (g) + H2(g)

剂时，反应过程中的能量变化

−−→

CH 3CH 3(g)；ΔH

9、已知Ag 2SO 4的K sp 为2.0×10-3，将适量Ag 2SO 4固体溶于100 mL 水中至刚好饱和，该过程中Ag +和SO 42-浓度随时间变化关系如右图（饱和Ag 2SO 4溶液中c (Ag+) ＝0.034 mol ·L -1）。若t 1时刻在上述体系

-1+

中加入100 mL. 0.020 mol ·L Na2SO 4 溶液，下列示意图中，能正确表示t 1时刻后Ag 和SO 2-浓度

3

随时间变化关系的是( )

10、（2013·浙江理综·12）25℃时，用浓度为0.1000 mol·L 1的NaOH 溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol·L －1

的三种酸HX 、HY 、HZ 滴定曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）

－

A ．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序： HZ ＜HY ＜HX

B ．根据滴定曲线，可得K a (HY)≈105

－

C ．将上述HX 、HY 溶液等体积混合后，用NaOH 溶液滴定至HX 恰好完全反应时：c (X) ＞c (Y) ＞c (OH) ＞c (H) D ．HY 与HZ 混合，达到平衡时：

K (HY)c (HY)＋－－

c (H) ＝a ＋c (Z) ＋c (OH)

c (Y )

11．(2012新课标∙27) 光气( COCl2) 在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO 与C12

在活性炭催化下合成。

(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为；

(2)工业上利用天然气(主要成分为CH 4) 与CO 2进行高温重整制备CO ，已知CH 4、H 2 和CO 的燃烧热(△H) 分别为−890.3kJ ∙mol −1、−285. 8 kJ ∙mol −1和−283.0 kJ ∙mol −1，则生成1m 3(标准状况)CO 所需热量为 ：

(3)实验室中可用氯仿(CHC13) 与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 (4)COCl2的分解反应为COCl 2

(g)

Cl 2(g)＋CO(g) △H=＋108kJ ·mol 1 。反应体

－

－

－

－

＋

系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下同所示(第10min 到14min 的COCl 2浓度变化曲线未示出) ：

0.14 0.12 L −1 c /m o l ·

0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00

2

4

6

8

t/min

10

12

14

16

18

2 ①计算反应在第8 min时的平衡常数；

②比较第2 min反应温度T(2)与第8min 反应温度T(8)的高低：T(2) ____ T(8)(填“”或“=”) ；

－

③若12min 时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2 mol·L 1； ④比教产物CO 在2−3 min、5−6 min和12−13 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v (2−3) 、v (5−6) 、v (12−13) 表示]的大小；

⑤比较反应物COCl 2在5−6min 和15−16 min 时平均反应速率的大小： v (5−6) v (15−16)(填