張建生
高考有一種題型是以坐標(biāo)曲線圖為試題的信息來源,以化學(xué)中的基本概念、基本理論、元素化合物和化學(xué)實驗等知識為載體,精心設(shè)計問題,主要考查考生實驗設(shè)計能力,數(shù)據(jù)讀取、分析與處理能力,圖像的識別與分析能力,運用數(shù)學(xué)工具能力,以及靈活運用一些重要化學(xué)概念、規(guī)律與原理解決簡單問題的能力。通過分析近幾年的高考試題可知,化學(xué)坐標(biāo)曲線圖主要分為:化學(xué)反應(yīng)速率與平衡曲線、能量曲線、離子濃度曲線、物質(zhì)性質(zhì)(質(zhì)量或物質(zhì)的量)變化曲線等,突出考查考生對圖像中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的能力,是對考生綜合素質(zhì)的考查。預(yù)測2020年高考化學(xué)試題仍會保留一定量的曲線圖試題,在題型穩(wěn)定的基礎(chǔ)上追求創(chuàng)新,圖像會變得復(fù)雜,信息量更大,也可能根據(jù)題目情景考查考生繪圖的能力。
坐標(biāo)圖是用來顯示某一變量(應(yīng)變量)是如何隨著另一變量(自變量)而變化的。其優(yōu)點是不但顯示了所測量的點,還可以用來預(yù)測一些實驗中沒有測量的數(shù)值。解答時要求考生首先弄清楚自變量和因變量各代表什么樣的化學(xué)量,然后根據(jù)化學(xué)知識分析概念、圖像、數(shù)量三者之間的關(guān)系。具體步驟可以概括為“一明標(biāo)”“二析點(起點、拐點、平衡點、極值點、突變點)”“三識線”。
例1 絢麗多彩的無機顏料的應(yīng)用曾創(chuàng)造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料,其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖1所示。下列說法錯誤的是(
)。
例2 某溫度下,HNO。和CH。COOH的電離常數(shù)分別為5.0×10-4和1.7×10-5。將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋,其pH隨加水體積的變化如圖2所示。下列敘述正確的是(
)。
例3 在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時間,測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖3中實線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是(
)。
解析:隨溫度升高NO的轉(zhuǎn)化率先升高后降低,說明溫度較低時反應(yīng)較慢,一段時間內(nèi)并未達(dá)到平衡,分析溫度較高時,已達(dá)到平衡時的NO轉(zhuǎn)化率可知,溫度越高NO轉(zhuǎn)化率越低,說明溫度升高平衡向逆方向移動,根據(jù)勒夏特列原理分析該反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0,故A項錯誤。根據(jù)上述分析,X點時,反應(yīng)還未達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)正向進(jìn)行,所以延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率,故B項錯誤。在Y點,反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時增加O2的濃度,使得正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡向正反應(yīng)方向移動,可以提高NO的轉(zhuǎn)化率,故C項錯誤。設(shè)NO起始濃度為a mol . L-1,NO的轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時
答案:D
點睛:解本題時需要注意:實線中在最高點之前反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),主要討論溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;最高點之后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),可以研究溫度對化學(xué)平衡的影響。
(責(zé)任編輯謝啟剛)