选择题押题练(九)　速率平衡图像分析

考前·巧训特训选择题常考的九个热点题型押题练选择题押题练(九)速率平衡图像分析1．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－mkJ·mol－1。在2L密闭容器中通入3molH2和1molN2，测得不同温度下，NH3的产率随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是()A．ΔH＞0，T2＞T1B．达到平衡时，T1温度对应反应放出热量为mkJC．平衡时，通入氩气平衡正向移动D．平衡常数，Ka＜Kc解析：选D根据“先拐先平数值大”知，T1＜T2，升高温度平衡逆向移动，ΔH＜0，故A错误；反应是可逆反应，转化率达不到100%，达到平衡时，T1温度对应反应放出热量少于mkJ，故B错误；平衡时，通入氩气则容器压强增大，但是反应物和生成物的分压不变，平衡不移动，故C错误；根据“先拐先平数值大”知，T1＜T2，升高温度平衡逆向移动，化学平衡常数减小，所以Ka＜Kb，化学平衡常数只与温度有关，温度不变化学平衡常数不变，b、c温度相等，化学平衡常数相等，所以存在Ka＜Kb＝Kc，平衡常数：Ka＜Kc，故D正确。2．二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域，对节能减排有重要意义。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5())CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法错误的是()A．正反应为放热反应B．化学平衡常数：KM＞KNC．当温度高于250℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的D．若初始投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点的乙烯体积分数约为7.7%解析：选C由图示知，随着温度的升高，CO2平衡转化率下降，说明温度升高，平衡逆向移动，故逆向为吸热反应，正向为放热反应，A不符合题意；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故KM＞KN，B不符合题意；温度高于250℃时，催化剂催化效率下降，是因为温度升高使催化剂活性下降，而不是平衡移动的原因，C符合题意；由图示知，点M的CO2平衡转化率为50%，设H2起始为3mol，CO2为1mol，列三段式如下：6H2＋2CO2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5())CH2=CH2＋4H2O起始/mol3100转化/mol1.50.50.251平衡/mol1.50.50.251则平衡时乙烯的体积分数＝eq\f(0.25,1.5＋0.5＋0.25＋1)×100%≈7.7%，D不符合题意。3．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，工业上可由NO与Cl2反应制得。①氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：反应Ⅰ：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g)ΔH1反应Ⅱ：4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)ΔH2反应Ⅲ：2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)ΔH3②保持恒温恒容条件，将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比eq\f(nNO,nCl2)进行反应，平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A．上述反应焓变关系ΔH3＝ΔH1－ΔH2B．图中纵坐标为物质氯气的转化率C．图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是BD．若容器容积为1L，经过10min到达A点，该时间段内反应速率v(NO)＝0.08mol·L－1·min－1解析：选B根据盖斯定律，反应焓变关系ΔH3＝ΔH1×2－ΔH2，故A错误；将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比eq\f(nNO,nCl2)进行反应，eq\f(nNO,nCl2)逐渐增大，一氧化氮转化率减小，氯气的转化率变大，所以图中纵坐标为物质氯气的转化率，故B正确；由于B点eq\f(nNO,nCl2)大于A点，所以图中A、B、C三点对应的NOCl体积分数最大的是A，故C错误；若容器容积为1L，经过10min到达A点，则氯气转化了0.8mol，生成了一氧化氮1.6mol，所以该时间段内反应速率v(NO)＝0.16mol·L－1·min－1，故D错误。4．在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体，平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是()A．反应2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)在T1时的平衡常数小于T2时的平衡常数B．X点和Y点的压强之比为15∶16C．T1时，若起始时向容器中充入5molH2S气体，则平衡时H2S的转化率大于50%D．T2时，向Y点容器中再充入eq\f(1,3)molH2S和eq\f(1,3)molH2，重新平衡前v(正)＜v(逆)解析：选A在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体，可逆反应为2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)，随着温度升高，平衡时反应物的物质的量降低，平衡正向移动，A项正确；根据理想气体方程pV＝nRT(R为常数)可知，在同体积环境下，压强之比与温度和物质的量均有关，温度未知，X点和Y点的压强之比是未知，B项错误；T1时，硫化氢和氢气平衡时物质的量相同，即反应转化的硫化氢和剩余的硫化氢的量相同，转化率为50%；可以计算出初始H2S为4mol，若起始时向容器中充入5molH2S，增大压强，平衡逆向移动，H2S的转化率小于50%，C项错误；T2时，向Y点容器中再充入eq\f(1,3)molH2S和eq\f(1,3)molH2，根据Qc判断正逆方向速率大小，D项错误。5．甲烷还原可消除NO污染。将NO、O2、CH4混合物按一定体积比通入恒压容器中，主要发生如下反应：①CH4(g)＋2NO(g)＋O2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH1＜0；②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH2＜0；③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH3＜0。在催化剂A和B的分别作用下，NO的还原率和CH4的转化率分别和温度的关系如图所示。下列有关说法正确的是()A．使用催化剂可增大NO的平衡转化率B．温度越高，反应②的平衡常数K越大C．由图可知，消除NO的最佳条件是580℃和催化剂AD．温度高于500℃时，体系中以反应③为主解析：选D使用催化剂，化学平衡不移动，一氧化氮的转化率不变，故A错误；反应②是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减小，故B错误；由图可知，催化剂为A、反应温度为500℃时，一氧化氮的还原率最大，则消除NO的最佳条件是500℃和催化剂A，故C错误；由图可知，温度高于500℃时，一氧化氮的还原率降低，甲烷的转化率增大说明体系中以反应③为主，故D正确。6．V2O5(s)常作二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂。如图为V2O4(s)转化为V2O5(s)、VOSO4(s)的能量变化图，下列说法正确的是()A．V2O5(s)可使二氧化硫转化为三氧化硫的活化能降低B．V2O4(s)转化为V2O5(s)的反应速率：②<①C．1molV2O4(s)与1molSO3(g)完全反应生成1molV2O5(s)和1molSO2(s)，放出的热量小于24kJD．V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为2V2O5(s)＋2SO2(g)2VOSO4(s)＋V2O4(s)ΔH＝＋351kJ·mol－1解析：选A正催化剂使该反应的活化能降低，加快反应速率，A项正确，B项错误；1molV2O4(s)与1molSO3(s)完全反应生成1molV2O5(s)和1molSO2(g)，放出的热量等于24kJ；1molSO2(g)到1molSO2(s)还要放出热量，所以1molV2O4(s)与1molSO3(g)完全反应生成1molV2O5(s)和1molSO2(s)，放出的热量大于24kJ，C项错误；根据图像可知：①或②V2O4(s)＋SO3(g)V2O5(s)＋SO2(g)ΔH2＝－24kJ·mol－1，③V2O4(s)＋2SO3(g)2VOSO4(s)ΔH1＝－399kJ·mol－1，根据盖斯定律，总式＝③－①×2(或③－②×2)，因此，ΔH＝(－399＋24×2)kJ·mol－1＝－351kJ·mol－1，D项错误。选择题押题练(十)水溶液中陌生图像分析1．常温下，分别取未知浓度的AOH和BOH两种碱的稀溶液，加水稀释至原体积的n倍。两溶液稀释倍数的对数值(lgn)与溶液的pH变化关系如图所示。下列叙述不正确的是()A．水的电离程度：Z>X＝YB．常温下，Kb(BOH)>Kb(AOH)C．中和等体积X、Y两点溶液，后者消耗HCl的物质的量多D．物质的量浓度相同的ACl溶液和BCl溶液，前者阳离子浓度之和小于后者解析：选A碱溶液中H＋全部来自水的电离，碱溶液的pH越大，水的电离程度越小，根据图像，pH：Z>Y>X，则水的电离程度：Z<Y<X，故A错误。根据图像，稀释相同倍数时BOH溶液pH的改变值大于AOH溶液pH的改变值，说明BOH的碱性大于AOH，则常温下电离平衡常数：Kb(BOH)>Kb(AOH)，故B正确；X、Y两点溶液稀释的倍数相同，Y点的pH大于X点，故Y点对应的AOH物质的量浓度较大，中和等体积X、Y两点溶液，Y消耗HCl的物质的量较多；物质的量浓度相同的ACl和BCl，氯离子浓度相等，由于A＋的水解程度大于B＋，则ACl溶液中c(H＋)大于BCl溶液中c(H＋)，ACl溶液中c(OH－)小于BCl溶液中c(OH－)，结合ACl和BCl溶液中存在的电荷守恒：c(A＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，c(B＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，ACl溶液中阳离子浓度之和小于BCl溶液中阳离子浓度之和，故C、D两项正确。2．H2A为二元弱酸，常温下，将NaOH溶液加入H2A溶液中，在不同pH环境下，不同形态的粒子(H2A、HA－、A2－)的分布分数如图所示。下列说法正确的是()A．曲线Ⅰ代表H2A，H2A一级电离常数的数量级为10－11B．氢离子浓度相同时，溶液中eq\f(cA2－,cHA－)＞eq\f(cHA－,cH2A)C．NaHA溶液中，促进水电离的趋势大于抑制趋势D．1L0.1mol·L－1Na2A溶液中，n(HA－)＋2n(A2－)＋n(H2A)＝0.1mol解析：选C将NaOH溶液加入H2A溶液中，先发生H2A＋OH－=HA－＋H2O，再发生HA－＋OH－=A2－＋H2O，所以随pH增大，H2A一开始就减小，HA－先上升再下降，A2－在HA－下降时上升，则Ⅰ代表H2A、Ⅱ代表HA－、Ⅲ代表A2－。根据分析可知曲线Ⅰ代表H2A，H2A一级电离常数Ka1＝eq\f(cHA－cH＋,cH2A)，据图可知当c(HA－)＝c(H2A)时pH为7，即c(H＋)＝10－7mol·L－1，所以Ka1＝10－7，数量级为10－7，故A错误；Ka1＝eq\f(cHA－cH＋,cH2A)，Ka2＝eq\f(cA2－cH＋,cHA－)，对于二元弱酸Ka1＞Ka2，所以当氢离子浓度相同时eq\f(cHA－,cH2A)＞eq\f(cA2－,cHA－)，故B错误；据图可知NaHA溶液中HA－所占比例最大时溶液显碱性，说明HA－的水解程度更大，而水解促进水的电离，所以促进水电离的趋势大于抑制趋势，故C正确；根据物料守恒可知n(HA－)＋n(A2－)＋n(H2A)＝0.1mol，故D错误。3．常温下，用0.1mol·L－1HCl溶液滴定0.1mol·L－1NH3·H2O溶液，滴定曲线如图a所示，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图b所示。下列说法不正确的是()A．Kb(NH3·H2O)的数量级为10－5B．P到Q过程中，水的电离程度逐渐增大C．当滴定至溶液呈中性时，c(NHeq\o\al(＋,4))>c(NH3·H2O)D．N点，c(Cl－)－c(NHeq\o\al(＋,4))＝eq\f(KW,1×105.28)解析：选D当中和50%时，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(NH3·H2O)，则Kb＝c(OH－)＝eq\f(10－14,10－9.26)＝10－4.74，Kb(NH3·H2O)的数量级为10－5，故A正确；P到Q过程中，c(NHeq\o\al(＋,4))∶c(NH3·H2O)逐渐增大，溶液中溶质由一水合氨变为氯化铵，酸或碱抑制水电离，铵根离子促进水电离，所以水的电离程度增大，故B正确；根据图b知，pH＝7时，横坐标大于1，所以c(NHeq\o\al(＋,4))>c(NH3·H2O)，故C正确；N点溶液中溶质为氯化铵，根据电荷守恒得c(Cl－)－c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(H＋)－c(OH－)＝10－5.28－eq\f(10－14,10－5.28)＝10－5.28－10－8.72，故D错误。4．25℃时，向10mLNH4Al(SO4)2溶液中滴加0.6mol·L－1的NaOH溶液。溶液的pH、产生沉淀的质量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是()A．滴加NaOH溶液体积在30～40mL时的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2OB．a点到b点过程中，eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O·cH＋)的值逐渐增大C．由题中数据计算，Kb(NH3·H2O)的数量级为10－5D．pH＝7时，c(NHeq\o\al(＋,4))>c(SOeq\o\al(2－,4))>c(Na＋)解析：选D结合图可知加入0～30mLNaOH溶液时Al3＋与OH－生成沉淀，加入30mLNaOH溶液时Al3＋恰好沉淀完全，加入30～40mLNaOH溶液时NHeq\o\al(＋,4)与OH－生成NH3·H2O，A项正确；a点到b点过程中，溶液pH增大，c(H＋)减小，故eq\f(cNH\o\al(＋,4)·cOH－,cNH3·H2O·cH＋)＝eq\f(KbNH3·H2O,cH＋)逐渐增大，B项正确；结合Al3＋与OH－的反应和NaOH溶液为0.6mol·L－1，可知NH4Al(SO4)2溶液的浓度为0.6mol·L－1，对于a点，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))≈0.15mol·L－1，根据NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋和c(H＋)＝c(NH3·H2O)＝10－5mol·L－1，可求出NHeq\o\al(＋,4)的水解平衡常数Kh＝eq\f(10－5×10－5,0.15)，故Kb(NH3·H2O)＝eq\f(KW,Kh)＝1.5×10－5，C项正确；当加入30mLNaOH溶液时，所得溶液为Na2SO4和(NH4)2SO4的混合溶液，此时溶液呈酸性，当加入40mLNaOH溶液时，所得溶液为NH3·H2O和Na2SO4的混合溶液，此时溶液呈碱性，故pH＝7的溶液中NHeq\o\al(＋,4)大部分转化为NH3·H2O，加入的NaOH溶液的体积介于30～40mL，溶液中c(Na＋)>c(SOeq\o\al(2－,4))>c(NHeq\o\al(＋,4))，D项错误。5．某温度下，向10mL0.1mol·L－1NaCl溶液和10mL0.1mol·L－1K2CrO4溶液中分别滴加0.1mol·L－1AgNO3溶液，滴加过程中pM[－lgc(Cl－)或－lgc(CrOeq\o\al(2－,4))]与所加AgNO3溶液体积之间的关系如图所示，已知Ag2CrO4为红棕色沉淀。下列说法错误的是()A．根据曲线数据计算可知，该温度下Ksp(Ag2CrO4)＝4×10－12B．若将上述两份溶液混合后再逐滴加入AgNO3溶液，先产生白色沉淀C．若将上述NaCl溶液浓度改为0.2mol·L－1，则a点会平移至d点D．a、b、c三点所示溶液中，Ag＋的浓度大小关系为b＞c＞a解析：选D由两条曲线的突跃可知，下方曲线为－lgc(CrOeq\o\al(2－,4))与所加硝酸银溶液体积关系的曲线，当硝酸银溶液的体积为20mL时，与K2CrO4恰好完全反应，再考虑沉淀溶解平衡，得2c(CrOeq\o\al(2－,4))＝c(Ag＋)，由题图可知此点c(CrOeq\o\al(2－,4))＝10－4mol·L－1，则c(Ag＋)＝2×10－