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1、1 作图识图与化学 431800 湖北省京山一中贾珍贵 在化学教学中，经常需要进行数据处理和过程分析，如果运用数学图象表示，就会给人一种简洁明了的认识。有时通 过观察图象还会发现和揭示规律。 那么，直角坐标中的化学图象应如何画才规范呢？又如何识图呢？我认为作图时 1. 应标出坐标轴的名称和单位。 2. 要标明原点或0 点。 3. 两坐标的刻度比例要恰当，不能过密或过疏。 4. 图象大小应与坐标范围相匹配，图象不能过大或过小。 5. 在图上标明起点、终点、拐点的坐标。 6. 注意图形与实际事实相符合。 例 1 A和 B在溶液中进行可逆反应A+B AB 。反应开始时，溶液中只有A和 B，反应过程中
2、A、B、AB的物质的量 浓度随时间变化的曲线图正确的是 答案 分析 可逆反应 A+B AB的起始物质是 A和 B ，各具有一定的浓度，而且反应开始时AB的浓度为零。反应开始后，随 着时间的变化， A和 B的浓度由于消耗而不断降低，所以、不正确。而AB的浓度随时间的变化在一定时间内会升高，且从 零开始升高， 所以不对。又由于反应是可逆的，一定条件下达到平衡时，AB的浓度会保持一定，不会永远升高，所以不对。 识图时，应注意观察图中曲线的特点，结合图象和图中数据，具体对各个特值点（起点、终点、极值点、拐点、交点 等） 、平滑线、直线分段分层次描述其涵义。 例 2 在 425时，在1L 密闭容器中进行
3、的反应H2+I2=2HI 达到平衡，分别说明下列示意图所表示的涵义，由图中 的事实可以说明化学平衡具有哪些特征？ 分析 图表明，反应物为H2和 I2，生成物为HI。开始， I2、H2的浓度最大，为1mol/L ，随着反应的进行，它们的 浓度逐渐减小，t1时都降到0.21 mol/L ，以后，随着反应的进行，其浓度不再变化，说明t1时达到平衡。开始，HI 的浓度 为零，随着反应的进行，浓度越来越大，t1时达到 1.58 mol/L，以后不再变化，即达到平衡状态。 图表明，反应物为HI ，生成物为H2和 I2。开始， HI 的浓度最大，为2mol/L 。随着反应的进行，它们的浓度逐渐减 小， t2
4、时都降到1.58mol/L ，以后，随着反应的进行，其浓度不再变化，说明t2时达到平衡。开始， I 2、 H2的浓度为零， 随着反应的进行，浓度越来越大，t2时达到 0.21 mol/L，以后不再变化，即达到平衡状态。 比较上述两图，可得化学平衡的特征有： 1. 化学平衡时，反应物、生成物的浓度都不为零，正、逆反应速率不为零，即化学平衡是动态平衡。 2. 平衡时，各组分的浓度保持一定，不再随时间的改变而改变。其根本原因是反应物的消耗量等于反应物的生成量， 浓 度 A B AB 时间 0 浓 度 A B AB 时间 0 浓 度 A B AB 时间 0 浓 度 A B AB 时间 0 浓 度 A
5、B AB 时间 0 浓度/mol L -1 时间 /s 1.00 1.58 0.21 2.00 0.00 HI H2 I 或 I2I - - 时间 /s 浓度/mol L -1 2.00 1.58 0.00 0.21 1.00 H2 I 或 I2 I HI - - t1 t2 2 即正、逆反应的速率相等。 3. 在其他条件相同时，不管从正反应开始，还是逆反应开始，只要起始物质的量满足一定的关系，就能建立相同的平 衡状态。说明平衡的建立与反应途径无关。 只有正确识图，才能解答图象题。解答图象题的方法是： 1. 看懂图象：看清坐标代表的意义；看点-起点、转折点、交点、极植点；看线-平滑线、直线及线
6、的变化趋势。 看面：线以上、线以下的平面上各点的意义。 2. 联想规律：根据坐标的意义，联想有关的原理与规律。 3. 判断推理：依题意仔细分析，作出正确判断。 巩固练习 1. 对于可逆反应A（g） +2B （g） C（g） （正反应为放热反应） ，分析下图后可以得出的正确推断是（D ） A.ab ，y 轴指 B 的百分含量 C.ab，y 轴指 A 的转化率 D. ab ，y 轴指 A的百分含量 2. 下列用来表示可逆反应3H2+N2 2NH3（正反应为放热反应）的正确图象是（A ） 3在一个密闭容器中，进行A（g）+B（g） 2C（g）+D（g）反应，此反应符合下列两个图象。试讨论下列哪一种
7、判断是正确的（C） A.正反应是吸热反应，C 为固体或液体 B.正反应是吸热反应，C 为气体 C.正反应是放热反应，C 为气体 D.正反应是放热反应，C 为固体或液体 4. 如图曲线是在其他条件一定时，反应 2NO+O 2 2NO2（此反应为放热反应）中，NO的最大转化率与温度的关系曲线。 图上标有A.B.C.D.E 5点，其中表示未达平衡状态且正反应速率大于逆反应速率的点是（B） A.A 和 E B.C C.B D.D 分析 图中纵坐标是NO的转化率，横轴为温度。图中曲线表示随温度的升高， NO的转化率下降。圆滑曲线上的各点（如B和 D） ，表示对应温度下反应达到平衡时 NO的转化率。曲线上
8、、下方的任意一点（如C点、 A、E 点） ，表示某温度下未达到平 衡时 NO的转化率。对于C 点，其转化率仅为a1，该温度（ T1）下，达到平衡时NO的 转化率应为a2，由于 a1 a2，所以这时正反应速率大于逆反应速率，当NO的转化率达 到是 a2时，正反应速率才等于逆反应速率（如图3） 。 T 0 y 1.0110 aPa 1.0110 bPa P 0 N2的转化率 5000C 100 0C D T t 0 n（NH3） 200 A 1000C 0 C T 0 V/mol L -S- V+ V- B 0 V/mol L -S- C 图 1 T2 T1 P/Pa 0 D% D% t/s 图 2 0 T/ 0C 图 2 0 a（NO） A C B D E T/ 0 C 图 3 0 a（NO） A C B D E a1 a2 T1 a3