新高考化学二轮复习考点培优突破讲义2-4 物质的量-温度图像（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学二轮复习考点培优突破讲义2-4 物质的量-温度图像（2份，原卷版+解析版），共30页。

图像核心：以物质的量（n）随温度（T）变化曲线为主要载体，常涉及多物质、多反应的复杂体系。
反应类型：多为气相反响，包含吸热、放热反应共存，且常为连续反应或竞争反应。
坐标含义：横坐标为温度，纵坐标为物质的量（或分压、浓度等），曲线代表不同物种在平衡时的量变规律。
综合性强：需结合热力学、动力学、平衡移动原理进行综合分析，考查学生的整体思维和推理能力。
考查知识：
化学平衡原理：勒夏特列原理、平衡常数（Kc、Kp）计算、转化率。
热化学：反应热效应（ΔH）对平衡移动的影响，盖斯定律。
气体行为：分压计算、理想气体状态方程的应用。
守恒思想：原子守恒（C、H、O等）在复杂体系中的应用。
考查能力：
图像解析能力：从曲线趋势判断物质身份和反应方向。
逻辑推理能力：基于反应原理和数据推导未知量。
计算能力：平衡常数、转化率、分压等的精准计算。
综合应用能力：将零散知识整合解决复杂问题。
考查方式：
通过图像提供平衡数据，要求判断曲线对应物质、计算平衡常数、分析条件变化的影响。
选项设计常涉及“下列说法正确/错误”类，需逐一验证。
第一步 审题定向：
明确反应方程式、ΔH符号、气体分子数变化。
识别图像横纵坐标含义及曲线条数。
第二步 曲线识别：
根据原子守恒初步判断物质可能身份。
利用温度对平衡的影响规律（升温向吸热方向移动）确定曲线趋势与物质对应关系。
第三步 数据提取：
从图像中读取关键温度点的物质的量。
应用原子守恒、物料平衡计算初始量、转化量等。
第四步 平衡计算：
计算转化率、平衡常数（Kc或Kp）。
注意分压计算：分压 = 总压 × 物质的量分数。
第五步 条件分析：
分析温度、压强、浓度变化对平衡的影响。
使用勒夏特列原理判断移动方向。
第六步 选项验证：
逐项计算或推理，排除错误选项。
化学平衡：
勒夏特列原理：温度、压强、浓度对平衡移动的影响。
平衡常数：Kc（浓度平衡常数）、Kp（分压平衡常数），仅与温度有关。
转化率α = （反应物转化量 / 反应物初始量） × 100%。
热化学：
ΔH > 0：吸热反应，升温平衡正移；ΔH < 0：放热反应，升温平衡逆移。
盖斯定律：反应热与途径无关，用于计算未知ΔH。
气体定律：
分压：p_i = P_ttal × x_i（x_i为物质的量分数）。
理想气体状态方程：PV = nRT。
原子守恒：
在封闭体系中，原子种类和数目不变，用于计算未知物质的量。
多反应体系：
竞争反应：反应物同时参与多个反应，需综合考虑平衡移动。
连续反应：前一个反应的产物是下一个反应的反应物。
曲线误判：未结合原子守恒和温度趋势综合分析，错误指派曲线对应物质。
应对：先根据原子守恒排除不可能物质，再根据ΔH判断趋势。
平衡常数计算错误：
忽略Kp与Kc的区别，尤其是分压计算时未用物质的量分数。
单位错误（如Kp单位与压强单位不一致）。
勒夏特列原理误用：
忽略压强只影响气体分子数变化的反应。
错误判断多反应体系中压强或温度的综合影响。
数据提取不精准：从图像中读取数值时偏差，导致计算错误。
应对：使用直尺辅助读数，并交叉验证。
忽略反应相互影响：在多反应体系中，只考虑单一反应，未考虑其他反应的耦合效应。
应对：列出所有反应，分析每个反应对相关物质的影响。
计算过程跳步：未展示完整计算过程，导致中间错误累积。
应对：分步计算，并写清每一步依据。
【典例】
【审题】
1．（2025·江苏·高考真题）甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应：
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A．时，的平衡转化率为20%
B．反应达平衡状态时，
C．其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大
D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量
明确反应与条件：
反应Ⅰ：C₃H₈O₃ → 3CO + 4H₂（吸热）
反应Ⅱ：CO + H₂O ⇌ CO₂ + H₂（放热）
反应Ⅲ：CO₂ + H₂ ⇌ CO + H₂O（放热）
条件：恒压，初始n(C₃H₈O₃) = 1 ml，n(H₂O) = 3 ml。
分析图像趋势：
在550°C时，曲线①物质的量为5 ml。根据原子守恒（C原子：甘油有3个C），总n(C) = 3 ml，故曲线①不可能是含碳物质，应代表H₂。
升温时：
反应Ⅰ（吸热）正移，H₂增加 → 曲线①上升。
反应Ⅱ（放热）逆移，CO增加 → 曲线③上升（代表CO）。
反应Ⅲ（放热）逆移，CO₂减少 → 曲线②下降（代表CO₂）。
验证选项：
A选项：计算550°C时甘油平衡转化率。
n(H₂) = 5 ml, n(CO) = 1 ml, n(CO₂) = 2 ml。
C原子守恒：初始C为3 ml（来自甘油），平衡时C在CO和CO₂中：1 ml + 2 ml = 3 ml，符合。
H原子守恒：初始H来自甘油（8 ml）和H₂O（6 ml），共14 ml H原子。平衡时H在H₂中：5 ml × 2 = 10 ml，剩余在H₂O中。通过计算可得转化率，A正确。
B选项：计算n(CO)/n(CO₂)比值，直接读图得1/2，但选项为1，故错误。
C选项：分析温度对H₂物质的量的影响，在500-600°C范围，H₂量先增后减，故错误。
D选项：加压对H₂的影响，反应Ⅰ逆移，H₂减少，故错误。
关键点：
成功识别曲线身份是解题基础。
原子守恒是验证数据合理性的重要工具。
多反应体系中，需综合各反应平衡移动方向。
1．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A．a线所示物种为固相产物
B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为
C．小于温度时热解反应的平衡常数
D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
2．（24-25高三下·重庆·阶段练习）工业上常用合成气制备二甲醚，在催化剂作用下发生下面3个反应：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1