专题3平衡问题探骊
物体平衡问题的解题方法及技巧
《物体平衡问题的解题方法及技巧》 课堂实录 陈光旭（兴山一中湖北443700）物体平衡问题是高考考查的一个热点，在选择题、计算题甚至实验题中都有考查和应用。如2010安徽卷第18题、2010广东卷第13题、2010山东卷第17题、2010新课标全国卷第18题等等…… 由于处于平衡状态的物体，它的受力和运动状态较为单一，往往为一些同学和老师所忽视。但作为牛顿第二定律的一种特殊情况，它又涵盖了应用牛顿第二定律解决动力学问题的方法和技巧，所以解决好平衡问题是我们解决其它力学问题的一个基石。 物体的平衡是力的平衡。受力分析就成了解决平衡问题的关键！从研究对象来看，物体的平衡可分为单体平衡和多体平衡;从物体的受力来看，又可分为静态平衡和动态平衡。 一、物体单体平衡问题示例： 例一：（2010新课标全国卷18）如图一，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成600角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成300的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块和地面间的动摩擦因数为：
F 2 A ：2－3 B.3－1 C.3/2－1/2 D.1－3/2 解析：将F 1分解到水平方向和竖直方向，如图二，水平方向受力平衡： F 1COS600=Fu 竖直方向：FN －F 1=mg 同理，对F 2进行分解，建立方程组，解出结果为A 在解决这类问题时，我们用的方法就是将物体受到的力，分解到物体的运动方向和垂直与物体的运动方向，列出两个平衡方程，解出未知问题。这种方法不光对平衡问题适用，对非平衡问题同样适用。 例二：如图三，光滑小球放在一 带有圆槽的物体和墙壁之间，处于静 止状态，现将圆槽稍稍向右移动一 点，则球对墙的压力和对物体的压力 如何变化？ 解析：这是单体的动态平衡问题 图一 图二 图三
高中化学平衡图像专题Word版
化学平衡图像专题 基础知识： 对于反应mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g) △H<0 m+n>p+q 条件改变变化结果 K变化平衡移动反应A的浓度C(A)A转化率C的含量条件改变ν逆ν正变 化 1C(A)增大 2C(A)减小 3C(C)增大 4C(C)减小 5温度升高 6温度降低 7压强增大 8压强减小 9加催化剂 课时探究 探究一、图像绘制，读图解题 例题1：氨气有广泛用途，工业上利用反应3H2(g)+ N2(g)2NH3(g) 来合成 氨气；某小组为了探究外界条件对反应的影响，在a b两种条件下分别加入相同浓度 时间t/min02468 条件a c(H2)/10-2mol·L-1 2.00 1.50 1.100.800.80 条件b c(H2)/10-2mol·L-1 2.00 1.30 1.00 1.00 1.00 12 1 T2 下同），△H 0，根据表格数据请在下面画出c(H2)-t图： (2)a条件下，0~4min的反应速率为；平衡时，H2的转化率为 ; 平衡常数为； (3)在a条件下，8min末将容器体积压缩至原来的1/2，11min后达到新的平衡，画出 8min~12min时刻c(H2)的变化曲线。
探究二、图像解题方法 1、反应mA(g) + nB(g) pC(g)+qD(g) △H <0 m+n>p+q 反应速率和时间图如图所示 ，t 1时刻只改变一个影响因素 ①图1所示 ，t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， ②图2所示， t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， ③图3所示， t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， ④图4所示 ，t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， ⑤图5所示， t 1 时刻改变的因素是 ，平衡向 方向移动， 2、①对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)，右图所示， 请判断温度大小：T 1 T 2，△H 0 ②对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)，右图所示， 请判断温度大小：T 1 T 2，△H 0 P 1 P 2， m+n p 探究三、陌生图像的解题技能 1、解决的问题是什么？从图像可以得到什么信息？该信息与所学知识的关联?能用关联解决问题？ △H 0 mA(g)+nB(g) pC(g) ①y 是A 的浓度，△H 0，m+n p ②y 是C 的含量, △H 0，m+n p
人教版高中化学选修三物质结构与性质综合练习题
《物质结构与性质》专题练习 一 选择题 1. 卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律。下列有关说法正确的是 A ．卤化银的颜色按AgCl 、AgBr 、AgI 的顺序依次加深 B ．卤化氢的键长按H —F 、H —C1、H —Br 、H —I 的顺序依次减小 C ．卤化氢的还原性按HF 、HCl 、HBr 、HI 的顺序依次减弱 D ．卤素单质与氢气化合按2F 、2Cl 、2Br 、2I 的顺序由难变易 2. 石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料（结构示意图如下），可由石墨剥离而成， 具有极好的应用前景。下列说法正确的是 A. 石墨烯与石墨互为同位素 B. 0.12g 石墨烯中含有6.02×1022 个碳原子 C. 石墨烯是一种有机物 D. 石墨烯中的碳原子间以共价键结合 3. 下列说法中错误．． 的是: A ．CH 4、H 2O 都是极性分子 B ．在NH 4+ 和[Cu(NH 3)4]2+中都存在配位键 C ．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强 D ．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性 4．下列化合物，按其晶体的熔点由高到低排列正确的是 A ．SiO 2 CsCl CBr 4 CF 4 B ．SiO 2 CsCl CF 4 CBr 4 C ．CsCl SiO 2 CBr 4 CF 4 D ．CF 4 CBr 4 CsCl SiO 2 5. 在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是 A. 最易失去的电子能量最高 B. 电离能最小的电子能量最高 C. p 轨道电子能量一定高于s 轨道电子能量 D. 在离核最近区域内运动的电子能量最低 6．下列叙述中正确的是 A ．NH 3、CO 、CO 2都是极性分子 B ．CH 4、CCl 4都是含有极性键的非极性分子 C ．HF 、HCl 、HBr 、Hl 的稳定性依次增强 D ．CS 2、H 2O 、C 2H 2都是直线型分子 7．下列叙述正确的是 A ．原子晶体中各相邻原子之间都以共价键结合 B ．分子晶体中都存在范德华力，分子内都存在共价键 C ．HF 、HCl 、HBr 、HI 四种物质的沸点依次升高 D ．干冰和氯化铵分别受热变为气体所克服的粒子间相互作用力属于同种类型 8． X 、Y 、Z 、M 是元素周期表中前20号元素，其原子序数依次增大，且X 、Y 、Z 相邻。X 的核电荷数是Y 的核外电子数的一半，Y 与M 可形成化合物M 2Y 。下列说法正确的是 A ．还原性：X 的氢化物>Y 的氢化物>Z 的氢化物
化学平衡常数及其计算训练题
化学平衡常数及其计算训练题 1．O 3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O 3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下： 反应① O 3 2 ＋[O] ΔH >0 平衡常数为K 1； 反应② [O]＋O 32 ΔH <0 平衡常数为K 2； 总反应：2O 3 2 ΔH <0 平衡常数为K 。 下列叙述正确的是( ) A ．降低温度，总反应K 减小 B ．K ＝K 1＋K 2 C ．适当升温，可提高消毒效率 D ．压强增大，K 2减小 解析：选C 降温，总反应平衡向右移动，K 增大，A 项错误；K 1＝ c 2 c c 3 、 K 2＝ c 2 2 c c 3 、K ＝c 3 2c 2 3 ＝K 1·K 2，B 项错误；升高温度，反应①平衡向右移动， 反应②平衡向左移动，c ([O])增大，可提高消毒效率，C 项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D 项错误。 2．将一定量氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)加入密闭容器中，发生反应NH 2COONH 4 3 (g)＋CO 2(g)。该反应的平衡常数的负对 数(－lg K )值随温度(T )的变化曲线如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．该反应的ΔH >0 B ．NH 3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 C ．A 点对应状态的平衡常数K (A)的值为10－2.294 D ．30 ℃时，B 点对应状态的v 正 原子结构和性质 一、原子结构 1.能层、能级和最多容纳电子数之间的关系 2.原子轨道的形状及能量关系 3．基态原子的核外电子排布 (1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图： (2)泡利原理每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。如2s轨道上的电子排布为，不 能表示为。 (3)洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋 状态相同。如2p3的电子排布为，不能表示为或。 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，结构稳定，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。 4．基态、激发态及光谱示意图 核外电子排布的表示方法 二、原子结构与性质 1.原子结构与周期表的关系 每族元素的电子排布特点 ①主族 ②0族：He：1s2；其他ns2np6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。 ④元 素周期表的分 区根据核外 电子排布分区 2．元素周期律 (1)原子半径 ①影响因素? ???? 能层数：能层数越多，原子半径越大 核电荷数：核电荷数越大，原子半径越小 ②变化规律 元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。 (2)电离能 ①含义 电离能：气态电中性基态原子失去电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号I ，单位kJ·mol －1。 第一电离能：气态电中性基态原子失去第一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。I 1 第二电离能：气态电中性基态原子失去第二个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。I 2 ②规律 a ．同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。 一般排布顺序：IA 化学平衡常数和化学平衡计算 1．在密闭容器中将CO和水蒸气的混合物加热到800℃时，有下列平衡：CO＋H22＋H2，且K＝1。若用2molCO和10mol H2O相互混合并加热到800℃，则CO的转化率为 ( ) A．16.7% B．50% C．66.7% D．83.3% 2．在容积为1L的密闭容器里，装有4molNO2，在一定温度时进行下面的反应： 2NO22O4(g)，该温度下反应的平衡常数K＝0.25，则平衡时该容器中NO2的物质的量为A．0mol B．1mol C．2mol D．3mol 3．某温度下H2(g)＋I2的平衡常数为50。开始时，c(H2)＝1mol·Ｌ－1，达平衡时，c(HI)＝1mol·Ｌ－1，则开始时I2(g)的物质的量浓度为 ( ) A．0.04mol·Ｌ－1 B．0.5mol·Ｌ－1 C．0.54mol·Ｌ－1D．1mol·Ｌ－1 4．在一个容积为 6 L的密闭容器中，放入 3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应： 4X(g)＋n＋6R(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增 加了5%，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 5．在一定条件下，可逆反应X(g)十达到平衡时，X的转化率与Y的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X与Y的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．1∶３ C．2∶3 D．3∶２ 6．将等物质的量的CO和H2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H22(g)＋H2(g)，反应至4min时，得知CO的转化率为31.23%，则这时混合气体对氢气的相对密度为A．11.5 B．23 C．25 D．28 7．在一固定容积的密闭容器中，加入 4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n ＋W(g)，反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A．4 B．3 C．2 D．1 8．将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH43(g)＋HI(g)， 2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·Ｌ－1，c(HI)＝4mol·Ｌ－1，则 NH3的浓度为( ) A．3.5mol·Ｌ－1 B．4mol·Ｌ－1 C．4.5mol·Ｌ－1D．5mol·Ｌ－1 9．体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A(g)＋。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列判断中正确的是 ( ) A．原混合气体的体积为 1.2V L B．原混合气体的体积为 1.1V L C．反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L D．反应达到平衡时气体B消耗掉0.05V L 10．在n L密闭容器中，使1molX和2molY在一定条件下反应：a X(g)＋b c Z(g)。达到平衡时，Y的转化率为20%，混合气体压强比原来下降20%，Z的浓度为Y的浓度的0.25倍，则a，c的值依次为( ) A．1,2 B．3,2 C．2,1 D．2,3 11．在一定条件下，1mol N2和3mol H2混合后反应，达到平衡时测得混合气体的密度是 同温同压下氢气的5倍，则氮气的转化率为( ) A．20% B．30% C．40% D．50% 12．已知CO(g)＋H22(g)＋H2(g)的正反应为放热反应，850℃时K＝1。 (1)若温度升高到900°C，达平衡时K________1(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)850℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，起始浓度为c(CO)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2O)＝0.03mol·Ｌ－1，c(CO2)＝0.01mol·Ｌ－1，c(H2)＝0.05mol·Ｌ－1。则反应开始时，H2O消耗速率比生成速率________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 复习专题训练物体的平衡 1如图所示，倾角为a的斜面上放着一个质量为m的光滑小球，球被垂直斜面的木板挡住。求：球对斜面和木板的压力各是多大？ 2如图所示，在倾角为a的斜面上放着一个质量为m的光滑小球，球被竖直木板挡住，求：球对斜面和木板的压力各是多大？ 3如图所示，一个重为G的圆球，被一段细绳挂在竖直光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为 ，求：绳子的拉力和墙壁对球的弹力各是多少？ 4如图所示，用一根细绳把一重G=100N的光滑小球连接在斜面上，斜面倾角a=30°。求：（1）细绳对小球的拉力F1.（2）斜面对小球的支持力F2。 5如图所示，物体用两条细绳悬挂，两细绳对物体拉力的合力为什么方向？若已知绳OB对物体的拉力为15N，则物体的重力为多大？ 6如图所示，电灯的重力为20N，绳OA与天花板夹角为45°，绳OB水平。求：绳OA、OB所受的拉力。 7物体A在水平向右推力F1=400N的作用下，沿倾角θ=60°的斜面匀速下滑，如图所示。物体A受的重力G=400N，求A与斜面间的动摩擦因数μ。 8如图所示，氢气球重10N，所受空气浮力为16N，由于水平风力的作用使牵扯住氢气球的细绳与地面夹角为60°，试求氢气球所受细绳拉力和风力的大小。 9如图所示，质量G=100N的物体置于水平面上，给物体施加一个与水平方向成α=30°的斜向上的拉力F，F=20N，物体仍处于静止状态，求地面对物体的静摩擦力大小和地面对物体的支持力大小。 10 质量为m的物体用弹簧秤匀速竖直上提，弹簧称读数为20N，放在水平面上拉它匀速前进，弹簧秤读数为2N，问用跟水平方向成37°角的力,斜向上拉它匀速前进，拉力多大？（g=10m/s2） 专题五化学平衡图像 一、化学平衡图象常见类型 1、速度—时间图 此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向． 例1．对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W，在其他条件不变的情况下， 增大压强，反应速率变化图象如图1所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的 聚集状态为（） A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体 B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体 C．X、Y、Z、W皆非气体 D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体 专练1：A(g)+3B(g) 2C(g)+Q（Q>0）达到平衡，改变下列条件，正反应速率始终增大，直达到新平衡的是（） A．升温 B．加压 C．增大c(A) D．降低c(C) E．降低c(A) 2、浓度—时间图 此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式 中化学计量数关系等情况． 例2．图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间 的变化情况，t1是到达平衡状态的时间．试回答： （1）该反应的反应物是______； （2）反应物的转化率是______； （3）该反应的化学方程式为______． 3、含量—温度（压强）—时间图 这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征． 例3．同压、不同温度下的反应：A（g）＋B（g）C（g）；△HA的含量 和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是（） A．T1＞T2，△H>0 B．T1＜T2，△H>0 C．T1＞T2，△H<0 D．T1＜T2，△H<0 例4．现有可逆反应A（g）＋2B（g）nC（g）；△H<0，在相同温度、不同 压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如图4，其中结论正确的是（） A．p1＞p2，n＞3 B．p1＜p2，n＞3 C．p1＜p2，n＜3 D．p1＞p2，n=3 4、恒压（温）线 该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强． 例5．对于反应2A（g）＋B（g）2C（g）；△H<0，下列图象正确的是（） 第一单元 金属键 金属晶体 金 属 键 与 金 属 特 性 [基础·初探] 1.金属键 (1)概念：金属离子与自由电子之间强烈的相互作用称为金属键。 (2)特征：无饱和性也无方向性。 (3)金属键的强弱 ①主要影响因素：金属元素的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。 ②与金属键强弱有关的性质：金属的硬度、熔点、沸点等(至少列举三种物理性质)。 2.金属特性 特性 解释 导电性 在外电场作用下，自由电子在金属内部发生定向移动，形成电流 导热性 通过自由电子的运动把能量从温度高的区域传 到温度低的区域，从而使整块金属达到同样的 温度 延展性 由于金属键无方向性，在外力作用下，金属原 子之间发生相对滑动时，各层金属原子之间仍 保持金属键的作用 [核心·突破] 1.金属键????? 成键粒子：金属离子和自由电子 成键本质：金属离子和自由电子间 的静电作用 成键特征：没有饱和性和方向性存在于：金属和合金中 2.金属晶体的性质 3.金属键的强弱对金属物理性质的影响 (1)金属键的强弱比较：金属键的强度主要取决于金属元素的原子半径和外围电子数，原子半径越大，外围电子数越少，金属键越弱。 (2)金属键对金属性质的影响 ①金属键越强，金属熔、沸点越高。 ②金属键越强，金属硬度越大。 ③金属键越强，金属越难失电子。如Na的金属键强于K，则Na比K难失电子，金属性Na比K弱。 【温馨提醒】 1.并非所有金属的熔点都较高，如汞在常温下为液体，熔点很低，为－38.9 ℃；碱金属元素的熔点都较低，K-Na合金在常温下为液态。 2.合金的熔点低于其成分金属。 3.金属晶体中有阳离子，无阴离子。 4.主族金属元素原子单位体积内自由电子数多少，可通过价电子数的多少进行比较。 (a)已知初始浓度和平衡浓度求平衡常数和平衡转化率 例1：对于反应2SO 2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下，将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下（1）此反应的平衡常数。 （2）求SO2(g)和O2(g)的平衡转化率。 (b)已知平衡转化率和初始浓度求平衡常数 例2:反应SO 2(g)+ NO2(g) SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。 （1）此反应的浓度平衡常数。 （2）若SO2(g) 的初始浓度均增大到3mol/L,则SO2转化率变为多少？ （c）知平衡常数和初始浓度求平衡浓度及转化率 练习1、在密闭容器中，将NO2加热到某温度时，可进行如下反应：2NO 2 2NO+O2，在平衡时各物质的浓度分别是： [NO2]=0.06mol/L,[NO]=0.24mol/L, [O2]=0.12mol/L.试求： （1）该温度下反应的平衡常数。 （2）开始时NO2的浓度。 （3）NO2的转化率。 练习2:在2L的容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),发生反应：CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) 800℃时反应达平衡,若k=1.求：（1）CO的平衡浓度和转化率。 （2）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和2mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （3）若温度不变，上容器中充入的是1mol CO和4mol H2O(g)，CO 和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。 （4）若温度不变，要使CO的转化率达到90%，在题干的条件下还要充入H2O(g) 物质的量为多少。 练习1、 已知一氧化碳与水蒸气的反应为 CO + H 2O(g) CO2 + H2 在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。 练习2、 合成氨反应N 2+3H22NH3在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9 mol·L-1，[NH3]=4 mol·L-1。求该温度时的平衡常 物体的动态平衡问题解题技巧 一、总论 1、动态平衡问题的产生——三个平衡力中一个力已知恒定，另外两个力的大小或者方向不断变化，但物体仍然平衡，典型关键词——缓慢转动、缓慢移动…… 2、动态平衡问题的解法——解析法、图解法 解析法——画好受力分析图后，正交分解或者斜交分解列平衡方程，将待求力写成三角函数形式，然后由角度变化分析判断力的变化规律； 图解法——画好受力分析图后，将三个力按顺序首尾相接形成力的闭合三角形，然后根据不同类型的不同作图方法，作出相应的动态三角形，从动态三角形边长变化规律看出力的变化规律。 3、动态平衡问题的分类——动态三角形、相似三角形、圆与三角形（2类）、等腰三角形等 二、例析 1、第一类型：一个力大小方向均确定，一个力方向确定大小不确定，另一个力大小方向均不确定——动态三角形 【例1】如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为F N1，球对木板的压力大小为F N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中 A ．F N1始终减小，F N2始终增大 B ．F N1始终减小，F N2始终减小 C ．F N1先增大后减小，F N2始终减小 D ．F N1先增大后减小，F N2先减小后增大 解法一：解析法——画受力分析图，正交分解列方程，解出F N1、F N2随夹角变化的函数，然后由函数讨论； 【解析】小球受力如图，由平衡条件，有 0sin 2N =-mg F θ 0cos 1N 2N =-F F θ 联立，解得：θsin 2N mg F =，θ tan 1N mg F = 木板在顺时针放平过程中，θ角一直在增大，可知F N1、F N2都一直在减 小。选B 。 解法二：图解法——画受力分析图，构建初始力的三角形，然后“抓住不变，讨论变化”，不变的是小球重力和F N1的方向，然后按F N2方向变化规律转动F N2，即可看出结果。 【解析】小球受力如图，由平衡条件可知，将三个力按顺序首尾相接，可形 成如右图所示闭合三角形，其中重力mg 保持不变，F N1的方向始终水平向右， 而F N2的方向逐渐变得竖直。 则由右图可知F N1、F N2都一直在减小。 【拓展】水平地面上有一木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为μ(0＜μ＜1)。现对木箱施加一拉力F ，F N2 mg F N1 F N1 F N2 mg θ 一、力的合成 1．力的合成：求几个力的合力的过程． 合力既可能大于也可能小于任一分力．合力的效果与其所有分力的共同效果相同． 2．运算法则：力的合成遵循平行四边形定则． 3．讨论 (1)两个力F1、F2的合力的取值围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2； (2)两个力F1、F2的合力的大小随它们的夹角的增大而减小； (3)一条直线上的两个力的合成，在规定了正方向后，可利用代数法直接运算． 二、力的分解 1．力的分解：求一个力的分力的过程． 力的分解是力的合成的逆过程．力的分解原则是按照力的实际效果进行分解． 2．运算法则：平行四边形定则． 三、受力分析的步骤 1．确定研究对象，并把研究对象与周围环境隔离； 2．按一定的顺序分析研究对象所受到的其他物体对它产生的力，可按照：场力(重力、电场力、磁场力等)→弹力→摩擦力→其他力； 3．画出研究对象的受力图，标明各力的符号，需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形； 4．定性检验受力分析的准确性：根据画出的受力图，分析物体能否处于题目中给定的运动状态． 四、共点力作用下的物体的平衡 1．平衡状态：是指物体处于静止或匀速直线运动状态；平衡的标志是物体的加速度为零．2．平衡条件：作用在物体上的合力为零． 3．推论 (1)若物体处于平衡状态，则沿任意方向，物体受到的合力为零； (2)若物体在二力作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反； (3)若物体在三个力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反(且这三个力首尾相接构成封闭式三角形)； (4)若物体在n个力作用下而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余n－1个力的合力大小相等、方向相反； (5)若物体处于平衡状态，则将物体受到的力正交分解后，正交的两个方向上的合力均为零，即ΣFx＝0，ΣFy＝0； (6)如果物体受三个不平行的外力作用而平衡，则这三个力的作用线一定在同一平面上． 五、物体的平衡 1．平衡特征：物体的加速度为零(静止或匀速直线运动)． 2．解题方法 (1)物体受二力作用时，利用二力平衡条件解答； (2)物体受三力作用时，可用力的合成法、分解法、正交分解法等方法结合直角三角形、相似三角形等知识求解； (3)物体受三个以上力作用时，常用正交分解法、合成法等解题． 六、系统的平衡 1．平衡特征：系统每个物体的加速度均为零(静止或匀速直线运动)． 2．解题方法：一般对整体或隔离体进行受力分析，然后正交分解求解． 化学平衡图象专题 1．牢固掌握相关的概念与原理，尤其要注意：外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度—时间图、转化率—时间图、反应物的含量—浓度图等上如何体现。要能够画出相关的变化图象。 2．对于化学反应速率的相关图象问题，可按以下的方法实行分析： (1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与相关的原理挂钩。 (2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物；一般生成物多数以原点为起点。 (3)抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)＞v(放)，在速率一时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度时，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度时，v(正)突变，v(逆)渐变。 (4)注意终点。例如在浓度一时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合相关原理实行推理判断。 3．对于化学平衡的相关图象问题，可按以下的方法实行分析： (1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。 (2)紧扣可逆反应的特征，看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。 (3)看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。 (4)看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。 (5)先拐先平。例如，在转化率一时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。 (6)定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。 4.几种平衡图像 对于反应mA(气)+nB(气)pC(气)+qD(气)；△H＜0 ⑴转化率－时间 ⑵含量－时间图 ⑶转化率－温度－压强图 ○ B ● F 化学选修3专题练习 1、A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 七种元素，除E 为第四周期元素外，其余均为短周期元素。A 、E 、G 位于元素周期表的s 区，其余元素位于p 区。A 、E 的原子最外层电子数相同，A 的原子中没有成对电子；B 元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；C 元素原子的外围电子层排布式为ns n np n+1；D 元素的电负性为同周期元素第二高；F 的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍；G 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数均相同。回答下列问题： （1）写出下列元素的元素符号：D ，G 。 （2）原子序数比D 小1的元素的第一电离能高于D 的原因是 。 （3）由A 、B 、C 形成的ABC 分子中，含有 个σ键， 个π键。 （4）由D 、E 、F 、G 形成的E 2DF 4、GDF 4的共熔体在冷却时首先析出的物质是 （填化学式），原因 是 。 2.[化学——物质结构与性质]（15分） 现有六种元素，其中A 、B 、C 、D 为短周期主族元素，E 、F 为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。 （1）A 的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有 个方向，原子轨道呈 形。 （2）E 2+的基态核外电子排布式为 。 （3）A 、B 、C 三种元素的最简单氢化物的熔点由低到高的顺序是 。A 、B 、C 三种元素中与AC 2互为等电子体的分子的结构式为 。（用元素符号表示） （4）BD 3 中心原子的杂化方式为 ，其分子空间构型为 。 （5）用晶体的x 射线衍射法对F 的测定得到以下结果：F 的晶胞为 面心立方最密堆积（如右图），又知该晶体的密度为9.00g/cm 3，晶 胞中该原子的配位数为 ；F 的原子半径是 cm ； （阿伏加德罗常数为N A ，要求列式计算）。 3．【化学——选修3：物质结构与性质】（15分） 已知A 、B 、C 、D 、E 、F 为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A 与B ；C 、D 与E 分别位于同一周期。A 原子L 层上有2对成电子， B 、C 、D 的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C 3DB 6型离子晶体X,，CE 、FA 为电子数相同的离子晶体。 （1）写出A 元素的基态原子价电子排布式 ；F 离子电子排布式 。 （2）写出X 的化学式 和化学名称 。 （3）写出X 涉及化工生产中的一个化学方程式 。 （4）试解释工业冶炼D 不以DE 3而是以D 2A 3为原料的原因： 。 （5）CE 、FA 的晶格能分别为786 KJ/mol l 、3401KJ/mo ，试分析导致两者晶格能差异的主要原因 是： 。 （6）F 与B 可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：F 与B 形成离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密 度为a g/cm 3，则晶胞的体积是 (只要求列出算式)。 22.【化学—选修3物质结构与性质】（15分） A 、 B 、 C 、 D 四种短周期元素，原子序数依次增大，原子半径按C 、D 、B 、A 顺序逐渐减小。A 、C 同主族，B 、 考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。 2.能利用化学平衡常数进行相关计算。 考点一化学平衡常数 1．概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 2．表达式 对于反应m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)， K＝c p?C?·c q?D? c m?A?·c n?B? (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 3．意义及影响因素 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 4．应用 (1)判断可逆反应进行的程度。 (2)利用化学平衡常数，判断反应是否达到平衡或向何方向进行。 对于化学反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)的任意状态，浓度商：Q c＝c c?C?·c d?D? c a?A?·c b?B? 。 Q＜K，反应向正反应方向进行； Q＝K，反应处于平衡状态； Q＞K，反应向逆反应方向进行。 (3)利用K可判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 深度思考 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)平衡常数表达式中，可以是物质的任一浓度() (2)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数() (3)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动() (4)化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化() (5)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度() (6)化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数的变化取决于该反应的反应热() 2．书写下列化学平衡的平衡常数表达式。 (1)Cl2＋H2O HCl＋HClO (2)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) (3)CH3COOH＋C2H5OH CH3COOC2H5＋H2O (4)CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－ (5)CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 3．一定温度下，分析下列三个反应的平衡常数的关系 ①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)K1 ②1 2N2(g)＋ 3 2H2(g)NH3(g)K2 ③2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)K3 (1)K1和K2，K1＝K22。 (2)K1和K3，K1＝1 K3。 题组一平衡常数的含义 1．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2 则4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝(用K1、K2表示)。 2．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示： t/℃700 800 830 1 000 1 200 K0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 【专题一】受力分析物体的平衡 【考情分析】 1．本专题涉及的考点有：滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数；形变、弹性、胡克定律；力的合成和分解。 《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数，形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求；对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。 力是物理学的基础，是高考必考内容。其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。主要涉及弹簧类问题、摩擦力等，通过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。 2．本专题的高考热点主要由两个：一是有关摩擦力的问题，二是共点的两个力的合成问题。本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。单纯考查本章的题型多以选择题为主，中等难度。 【知识交汇】 1．重力 （1）产生：重力是由于地面上的物体受地球的_____________而产生的，但两地得不等价，因为万有引力的一个分力要提供物体随地球自转所需的___________．而另一个分力即重力，如图所示． （2）大小：随地理位置的变化而变化 在两极：G F = 万 在赤道：G F F － = 万向 一般情况下，在地表附近G=________ （3）方向：竖直向下，并不指向地心． 2．弹力 （1）产生条件：①接触；②挤压；③____________． （2）大小：弹簧弹力F kx =，其它的弹力利用牛顿定律和___________求解．（3）方向：压力和支持力的方向垂直于_____________指向被压或被支持的物体，若接触面是球面，则弹力的作用线一定过___________．绳的作用力_________沿绳，杆的作用力__________沿杆． 化学平衡图像 一、选择题 1．一定温度下，在2L 的密闭容器中，X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是（ ） A ．反应开始到10s ，用Z 表示的反应速率为0.158mol/(L·s ） B ．反应开始时10s ，X 的物质的量浓度减少了0.79mol/L C ．反应开始时10s ，Y 的转化率为79.0% D ．反应的化学方程式为：X(g)＋ Y(g)Z(g) 2．（ 广东19）合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的 意义。对于密闭容器中的反应：N 2(g)+3H 2(g) 2NH 3(g)， 673K ，30MPa 下n(NH 3)和n(H 2)随时间变化的关系如下图所示。 下列叙述正确的是 A ．点a 的正反应速率比点b 的大 B ．点 c 处反应达到平衡 C ．点d (t 1时刻) 和点 e (t 2时刻) 处n(N 2)不一样 D ．其他条件不变，773K 下反应至t 1时刻，n(H 2)比上图中d 点的值大 3．下图是可逆反应A+2B 2C+3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（先降温后加压）而变化的情况，由此可推断（ ） A ．正反应是放热反应 B ．若A 、B 是气体，则D 是液体或固体 C ．逆反应是放热反应． D ．A 、B 、C 、D 均为气体 4．同压、不同温度下的反应：A （g ）＋B （g ）C （g ）；△HA 的含量和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是 （ ） A ．T 1＞T 2，△H>0 B ．T 1＜T 2，△H>0 C ．T 1＞T 2，△H<0 D ．T 1＜T 2，△H<0 5．现有可逆反应A （g ）＋2B （g ）nC （g ）；△H<0，在相同温度、不同压强时，A 的转化率跟反应时间（t ）的关系如图4，其中结论正确的是（） A ．p 1＞p 2，n ＞3 B ．p 1＜p 2，n ＞3 C ．p 1＜p 2，n ＜3 D ．p 1＞p 2，n=3 6．对于反应2A （g ）＋B （g ）2C （g ）；△H<0，下列图象正确的是 （ ） 7．T ℃时，A 气体与B 气体反应生成C 气体。反应过程中A 、B 、C 浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T 1和T 2时，B 的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示，则下列结论正确的是（ ） A ．在（t 1＋10）min 时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动 B ． t 1＋10）min 时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动 C ．T ℃时，在相同容器中，若由0.3mol·L —1 A 0.1 mol·L —1 B 和0.4 mol·L —1 C 反应，达到平衡后，C 的浓度仍为0.4 mol·L —1 D ．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A 的转化率增大 8．右图表示反应N 2（g ）＋3H 2（g ） 2NH 3（g ）；ΔH ＝－92.2kJ/mol 。在某段时间t 0～t 6中 反应速率与反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间是（ ） A ． t 0～t 1 B ． t 2～t 3 C ． t 3～t 4 D ． t 5～t 6 n 2· · · · · a b c d e NH H 2 1 《专题3》测试题 (时间：90分钟分值：100分) 可能用到的相对原子质量：He 4O 16S 32Si 28Ca 40 一、选择题(本题包括15小题，每题只有一个选项符合题意，每题3分，共45分) 1．只需克服范德华力就能汽化的是() A．液态二氧化碳B．液态氨 C．醋酸D．乙醇 解析B、C、D项还要克服分子间氢键。 答案 A 2．下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是() A．金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B．CI4>CBr4>CCl4>CH4 C．MgO>Na2O>N2>O2 D．金刚石>生铁>纯铁>钠 解析A项中物质均为原子晶体，共价键键能越大，熔沸点越高，因为键长Si—Si>Si—C>Si—O>C—C，所以键能C—C>Si—O> Si—C>Si—Si，即熔、沸点顺序为：金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅；CH4为气体，其余为液体，且相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高，B正确；C项应为MgO>Na2O>O2>N2；合金的熔、沸点比其各成分金属的熔、沸点要低，故D项应为金刚石>纯 铁>生铁>钠。 答案 B 3．按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是() A．由分子间作用力结合而成，熔点低 B．固体或熔融后能导电，熔点在1000℃左右 C．由共价键结合成网状结构，熔点高 D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电 解析A为分子晶体，C为原子晶体，D为离子晶体。 答案 B 4．下列微粒中，同时具有离子键、共价键和配位键的是() A．NaOH B．H3O＋ C．MgCl2D．NH4Cl 解析NaOH中含有离子键和共价键；H3O＋中含有共价键和配位键；MgCl2中只含有离子键；NH4Cl中NH＋4和Cl－以离子键结合，NH＋4中N和H形成的化学键既有共价键又有配位键。 答案 D 5．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同，晶体类型、物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用也相同的是() A．SO3和HCl B．KCl和Mg C．CCl4和SiO2D．NaCl和H2O 解析SO3和HCl的晶体是分子晶体，分子内原子间的化学键均为极性键，它们发生状态变化时需要克服分子间作用力，A项符合题意；KCl是离子晶体，而Mg是金属晶体，B项不符合题意；CCl4化学选修三知识总结归纳,专题总结
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