2025年高考复习化学课时检测五十五：强弱电解质的比较、电离平衡常数的应用及计算（含解析）

2025年高考复习化学课时检测五十五：强弱电解质的比较、电离平衡常数的应用及计算（含解析）课时检测(五十五)强弱电解质的比较、电离平衡常数的应用及计算1．(2024·北京海淀区模拟)25℃时，下列事实不能说明一水合氨是弱电解质的是()A．醋酸铵溶液pH＝7B．0.01mol·L－1氨水pH约为10.6C．氯化铵溶液可以除铁锈D．氨水与氯化铁溶液混合产生沉淀2．已知25℃时，CH3COOH的Ka为1.75×10－5，HCN的Ka为6.2×10－10，H2CO3的Ka1为4.5×10－7，Ka2为4.7×10－11。下列相关表达或说法正确的是()A．CH3COOH=CH3COO－＋H＋B．H2CO32H＋＋COeq\o\al(2－,3)C．2CN－＋H2O＋CO2=2HCN＋COeq\o\al(2－,3)D．25℃时，反应CH3COOH＋CN－HCN＋CH3COO－的化学平衡常数数量级为1043.已知物质的电阻率与导电能力成反比，物质的电阻率越大，导电能力越弱。室温条件下，向20mL浓度均为0.1mol·L－1HA和CH3COOH的混合液中滴加0.1mol·L－1的NH3·H2O，测得混合液的电阻率与加入NH3·H2O的体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是()A．HA是强酸B．室温条件下，等浓度的HA和CH3COOH溶液中c(H＋)前者小C．ab段发生的反应是HA＋NH3·H2O=NH4A＋H2OD．c点溶液中的溶质为NH4A和CH3COONH44．25℃，HCN溶液中各离子的分布系数δ[如δ(CN－)＝eq\f(cCN－,cCN－＋cHCN)]随pH变化的关系如图所示，下列表述正确的是()A．HCN的Ka数量级为10－9B．0.1mol·L－1NaCN溶液的pH＝11.1C．用标准NaOH溶液滴定未知浓度的HCN溶液时可选用甲基橙试液作指示剂D．将同体积同浓度的HCN溶液和NaCN溶液混合，所得溶液：c(CN－)>c(HCN)5．某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为H2A=H＋＋HA－，HA－H＋＋A2－(25℃时，Ka＝1.0×10－2)，下列有关说法正确的是()A．H2A是弱酸B．稀释0.1mol·L－1H2A溶液，电离平衡向右移动，c(H＋)增大C．在0.1mol·L－1的H2A溶液中，c(H＋)＝0.12mol·L－1D．若0.1mol·L－1NaHA溶液中c(H＋)＝0.02mol·L－1，则0.1mol·L－1的H2A中c(H＋)＜0.12mol·L－16．(2024年1月·九省联考安徽卷)根据下列实验事实能得出相应结论的是()选项实验事实结论A常温下，分别向等体积pH＝1的盐酸和硫酸中加入大小相同的铝片，前者反应速率更快电离程度：盐酸>硫酸B常温下，分别向无水乙醇和冰醋酸中加入大小相同的金属钠，前者反应更剧烈分子中氢氧键的极性：乙酸>乙醇C常温下，分别向浓度均为0.1mol·L－1的FeSO4和CuSO4溶液中通入H2S气体至饱和，仅后者生成沉淀溶度积常数：Ksp(FeS)>Ksp(CuS)D在25℃和40℃时，测得0.1mol·L－1Na2SO3溶液的pH分别是9.66和9.37Na2SO3水解常数：Kh(40℃)>Kh(25℃)7.常温下，pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液，分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lgeq\f(V,V0)的变化关系如图所示，下列叙述错误的是()A．常温下：Ka(HB)>Ka(HC)B．HC的电离度：a点<b点C．当lgeq\f(V,V0)＝4时，三种溶液同时升高温度，eq\f(cA－,cC－)减小D．当lgeq\f(V,V0)＝5时，HA溶液的pH为78．某酸H2RO3是二元弱酸，c(H2RO3)＋c(HROeq\o\al(－,3))＋c(ROeq\o\al(2－,3))＝0.1mol·L－1。常温下，混合溶液的pH与含R粒子的物质的量分数(δ)[例如：δ(H2RO3)＝eq\f(cH2RO3,cH2RO3＋cHRO\o\al(－,3)＋cRO\o\al(2－,3))]的关系如图所示。下列说法错误的是()A．曲线Ⅱ代表δ(HROeq\o\al(－,3))与溶液的pH的关系B．pH＝a时，溶液中c(HROeq\o\al(－,3))最大C．Ka1(H2RO3)的数量级为10－4D．H2RO3＋ROeq\o\al(2－,3)2HROeq\o\al(－,3)的K＝102.969.常压下，取不同浓度、不同温度的氨水测定，得到下表实验数据。温度/℃c(NH3·H2O)/(mol·L－1)电离常数电离度/%c(OH－)/(mol·L－1)016.561.37×10－59.0981.507×10－21015.161.57×10－510.181.543×10－22013.631.71×10－511.21.527×10－2提示：电离度＝eq\f(已电离的弱电解质物质的量,起始时的弱电解质物质的量)×100%。(1)温度升高，NH3·H2O的电离平衡向________(填“左”或“右”)移动，能支持该结论的表中数据是______(填字母)。a．电离常数b．电离度c．c(OH－)d．c(NH3·H2O)(2)表中c(OH－)基本不变的原因是________________________________________________________________________________________________________________。(3)常温下，在氨水中加入一定量的氯化铵晶体，下列说法错误的是________(填字母，下同)。A．溶液的pH增大B．氨水的电离度减小C．c(OH－)减小D．c(NHeq\o\al(＋,4))减小(4)将氨水与盐酸等浓度等体积混合，下列做法能使c(NHeq\o\al(＋,4))与c(Cl－)比值变大的是________。A．加入固体氯化铵B．通入少量氯化氢C．降低溶液温度D．加入少量固体氢氧化钠10．现有pH＝2的醋酸(甲)和pH＝2的盐酸(乙)：(1)取10mL的甲溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”，下同)，若加入少量的冰醋酸，醋酸的电离平衡________移动。若加入少量无水醋酸钠固体，待固体溶解后，溶液中c(H＋)/c(CH3COOH)的值将________(填“增大”“减小”或“无法确定”)。(2)相同条件下，取等体积的甲、乙两溶液，各稀释100倍。稀释后的溶液，其pH大小关系为pH(甲)________pH(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。若将甲、乙两溶液等体积混合，溶液的pH＝__________。(3)各取25mL的甲、乙两溶液，分别用等浓度的NaOH稀溶液中和至pH＝7，则消耗的NaOH溶液的体积大小关系为V(甲)____________V(乙)(填“大于”“小于”或“等于”)。(4)取25mL的甲溶液，加入等体积pH＝12的NaOH溶液，反应后溶液中c(Na＋)、c(CH3COO－)的大小关系为c(Na＋)________c(CH3COO－)(填“大于”“小于”或“等于”)。11．(2024·南京模拟)水溶液是中学化学的重点研究对象。(1)水是极弱的电解质，也是最重要的溶剂。常温下某电解质溶解在水中后，溶液中的c(H＋)＝10－9mol·L－1，则该电解质可能是______(填字母)。A．CuSO4B．HClC．Na2SD．NaOHE．K2SO4(2)已知次氯酸是比碳酸还弱的酸，要使新制稀氯水中的c(HClO)增大，可以采取的措施有______________________________(回答两条)。(3)常温下，将pH＝3的盐酸aL分别与下列三种溶液混合，结果溶液均呈中性。①浓度为1.0×10－3mol·L－1的氨水bL；②c(OH－)＝1.0×10－3mol·L－1的氨水cL；③c(OH－)＝1.0×10－3mol·L－1的氢氧化钡溶液dL。则a、b、c、d之间的关系是______________________________________________。(4)强酸制弱酸是水溶液中的重要经验规律。①已知HA、H2B是两种弱酸，存在以下关系：H2B(少量)＋2A－=B2－＋2HA，则A－、B2－、HB－三种阴离子结合H＋由难到易的顺序为________________。②某同学将H2S通入CuSO4溶液中发现生成黑色沉淀，查阅资料并在老师的指导下写出了化学方程式：H2S＋CuSO4=CuS↓＋H2SO4，但这位同学陷入了困惑：这不成了弱酸制取强酸了吗？请你帮助解释：_____________________________________________________________________________________________________________________。课时检测(五十五)1．D醋酸铵溶液pH＝7，说明铵根离子与醋酸根离子都能水解且水解程度相同，醋酸是弱酸，从而说明一水合氨是弱碱，故A不选；0.01mol·L－1氨水pH约为10.6，说明一水合氨不能完全电离，从而证明其是弱电解质，故B不选；氯化铵溶液能除铁锈说明氯化铵溶液显酸性，说明铵根离子能够水解，从而证明一水合氨是弱碱，故C不选；氨水与氯化铁溶液混合产生沉淀只能说明一水合氨是碱，能提供氢氧根离子，与电解质强弱无关，故D选。2．D由题干信息可知，CH3COOH为一元弱酸，故其电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋，A错误；由题干信息可知，H2CO3为二元弱酸，故其电离方程式为H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，B错误；由题干信息可知，酸性：H2CO3＞HCN＞HCOeq\o\al(－,3)，故离子方程式应该为CN－＋H2O＋CO2=HCN＋HCOeq\o\al(－,3)，C错误；25℃时，反应CH3COOH＋CN－HCN＋CH3COO－的化学平衡常数K＝eq\f(cHCNcCH3COO－,cCH3COOHcCN－)＝eq\f(cHCNcCH3COO－,cCH3COOHcCN－)×eq\f(cH＋,cH＋)＝eq\f(KaCH3COOH,KaHCN)＝eq\f(1.75×10－5,6.2×10－10)≈2.8×104，即该数量级为104，D正确。3．B若HA和CH3COOH都是弱酸，则随着NH3·H2O的加入，酸碱反应生成盐，溶液导电性将增强、电阻率将减小，但图像上随着NH3·H2O的加入溶液电阻率增大、导电性反而减弱，说明原混合溶液中离子浓度更大，即HA为强电解质，故A正确；HA完全电离，CH3COOH部分电离，HA比等浓度CH3COOH溶液中c(H＋)大，故B错误；ab段是HA与NH3·H2O反应，故C正确；c点中和完全，溶质为NH4A和CH3COONH4，故D正确。4．BKa(HCN)＝eq\f(cH＋·cCN－,cHCN)，由图像可知，当c(CN－)＝c(HCN)时，c(H＋)＝10－9.2，代入Ka表达式得Ka(HCN)＝c(H＋)＝10－9.2，其数量级为10－10，故A错误；NaCN在溶液中发生水解，水解常数Kh＝eq\f(Kw,Ka)＝eq\f(1×10－14,10－9.2)＝1×10－4.8,0.1mol·L－1NaCN溶液，CN－＋H2OHCN＋OH－，Kh＝eq\f(cHCN·cOH－,cCN－)＝eq\f(c2OH－,cCN－)，则c(OH－)＝eq\r(1×10－4.8×0.1)＝10－2.9，即c(H＋)＝10－11.1，则pH＝11.1，故B正确；用NaOH溶液滴定HCN溶液，滴定终点时恰好生成NaCN，溶液显碱性，应用酚酞作指示剂，不能选用甲基橙，故C错误；等浓度的HCN和NaCN混合溶液，由于Kh＝1×10－4.8>10－9.2＝Ka(HCN)，CN－的水解大于HCN的电离，则c(CN－)<c(HCN)，故D错误。5．DA项，二元酸(H2A)在水中第一步电离为完全电离，则H2A不是弱酸，错误；B项，加水稀释电离平衡右移，但是c(H＋)减小，错误；C项，二元酸(H2A)在水中第一步完全电离，第二步部分电离，设电离的c(HA－)为x，则有eq\f(0.1＋x×x,0.1－x)＝1.0×10－2，解得x≈0.0081，错误；D项，第一步电离出的氢离子，抑制了第二步电离，所以c(H＋)＜0.12mol·L－1，正确。6．C常温下，体积相等、c(H＋)也相等的盐酸和硫酸分别与大小相同的铝片反应，前者反应速率更快，可能是Cl－对反应起到促进作用，但盐酸和硫酸都是强酸，两者都能全部电离，则不能得出电离程度：盐酸>硫酸，A不符合题意；分子中氢氧键的极性越大，越容易电离出氢离子，与钠反应越剧烈，则根据实验事实可得出分子中氢氧键的极性：乙醇>乙酸，B不符合题意；FeSO4和CuSO4组成相似，Ksp越小越容易产生沉淀，则根据选项的实验事实可得出溶度积常数：Ksp(FeS)>Ksp(CuS)，C符合题意；升高温度，溶液pH减小，不能说明升高温度促进水解使平衡正向移动，则不能得出Na2SO3水解常数：Kh(40℃)>Kh(25℃)，D不符合题意。7．DA项：由题图可知，HA稀释10倍pH增大1，则HA为强酸，HB、HC稀释10倍，pH增大值小于1，则HB、HC为弱酸，HB、HC稀释同等倍数，pH的改变值：HB>HC，酸性：HB>HC，常温下，Ka(HB)>Ka(HC)，正确；B项：对于HC，b点稀释的倍数大于a点，加水稀释促进弱酸的电离，HC的电离度：a点<b点，正确；C项：HA为强酸，对HA溶液升高温度，c(A－)不变，对HC溶液升高温度，促进HC电离，c(C－)增大，eq\f(cA－,cC－)减小，正确；D项：HA溶液为酸溶液，无论如何稀释pH都小于7，错误。8．C由题图可知，随着pH的增大，Ⅰ逐渐减小，Ⅱ先增大后减小，Ⅲ在一定pH后一直增大，故可知曲线Ⅰ表示H2RO3，曲线Ⅱ表示HROeq\o\al(－,3)，曲线Ⅲ表示ROeq\o\al(2－,3)，A正确。由题图可知，pH＝a时，曲线Ⅱ在最上方，即溶液中c(HROeq\o\al(－,3))最大，B正确；Ka1(H2RO3)＝eq\f(cH＋cHRO\o\al(－,3),cH2RO3)，当pH＝1.23时，c(HROeq\o\al(－,3))＝c(H2RO3)，故此时Ka1(H2RO3)＝c(H＋)＝10－1.23，即数量级为10－2，C错误；Ka2＝eq\f(cRO\o\al(2－,3)cH＋,cHRO\o\al(－,3))＝10－4.19，H2RO3＋ROeq\o\al(2－,3)2HROeq\o\al(－,3)的K＝eq\f(c2HRO\o\al(－,3),cH2RO3cRO\o\al(2－,3))＝eq\f(cH＋cHRO\o\al(－,3),cH2RO3)×eq\f(cHRO\o\al(－,3),cRO\o\al(2－,3)cH＋)＝eq\f(Ka1,Ka2)，eq\f(10－1.23,10－4.19)＝102.96，D正确。9．解析：(1)NH3·H2O的电离吸热，升温，NH3·H2O的电离平衡向右移动。(3)加入NH4Cl固体，增大c(NHeq\o\al(＋,4))，使NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－平衡左移，pH减小，电离度减小，c(OH－)减小，c(NHeq\o\al(＋,4))增大，A、D错误。(4)氯水与盐酸等浓度等体积混合，恰好生成NH4Cl溶液，NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，加入固体NH4Cl，NHeq\o\al(＋,4)水解程度减小，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cCl－)增大，A正确；降温，NHeq\o\al(＋,4)水解程度减小，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cCl－)增大，C正确；B项，通入HCl，c(Cl－)增大较c(NHeq\o\al(＋,4))增大更多，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cCl－)减小；D项，加入NaOH固体，c(NHeq\o\al(＋,4))减小，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cCl－)减小。答案：(1)右a(2)氨水浓度降低，使c(OH－)减小，而温度升高，使c(OH－)增大，双重作用使c(OH－)基本不变(3)AD(4)AC10．解析：(1)根据勒夏特列原理可知，加水稀释后电离平衡正向移动；若加入冰醋酸，相当于增加了反应物浓度，因此电离平衡也正向移动；加入醋酸钠固体后，溶液中醋酸根离子浓度增大，抑制了醋酸的电离，故c(H＋)/c(CH3COOH)的值减小。(2)由于在稀释过程中醋酸继续电离，故稀释相同的倍数后pH(甲)小于pH(乙)；HCl和CH3COOH溶液的pH都是2，溶液中的H＋浓度都是0.01mol·L－1，设CH3COOH的原浓度为cmol·L－1，混合后平衡没有移动，则有：CH3COOHH＋＋CH3COO－eq\a\vs4\al(原平衡浓度,mol·L－1)c－0.010.010.01eq\a\vs4\al(混合后浓度,mol·L－1)(c－0.01)/20.010.01/2由于温度不变醋酸的电离常数不变，结合数据可知醋酸的电离平衡确实未发生移动，因此混合后溶液的pH仍等于2。(3)中取体积相等的两溶液，醋酸的物质的量较多，经NaOH稀溶液中和至相同pH时，消耗NaOH溶液的体积V(甲)大于V(乙)。(4)两者反应后醋酸过量，溶液显酸性，根据电荷守恒可得c(Na＋)小于c(CH3COO－)。答案：(1)向右向右减小(2)小于2(3)大于(4)小于11．解析：(1)常温下某电解质溶解在水中后，溶液中的c(H＋)＝10－9mol·L－1，溶液呈碱性；CuSO4溶液呈酸性、Na2S溶液呈碱性、NaOH溶液呈碱性、K2SO4溶液呈中性，则该电解质可能是Na2S、NaOH，选CD。(2)氯水中继续通入氯气，Cl2＋H2OHCl＋HClO正向移动，c(HClO)增大；氯水中加入碳酸钙，盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳，盐－)＝1.0×10－3mol·L－1的氢氧化钡溶液和pH＝3的盐酸等体积混合恰好完全反应，溶液呈中性，即a＝d；氨水是弱碱，浓度为1.0×10－3mol·L－1的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合恰好反此时溶液呈酸性，要使溶液呈中性，氨水必须过量，则a<b；若a＝c，c(OH－)＝1.0×10－31的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合，氨水过量，溶液呈碱性，要使溶液呈中性，a>c，则a、b、c、d之间的关系是b>a＝d>c。(4)①强酸制弱酸，根据H2B(少量)＋2A－=B2－＋2HA，可知A－、B2－、HB－三种阴离子结合H＋由难到易的顺序为HB－、B2－、A－。②铜离子和硫化氢之所以能生成硫化铜沉淀，是因为硫化铜既难溶于水，又难溶于酸，故能发生该反应。答案：(1)CD(2)再通入氯气；加入碳酸钙；加入次氯酸钠(3)b>a＝d>c(4)HB－、B2－、A－铜离子和硫化氢之所以能生成硫化铜沉淀，是因为硫化铜既难溶于水，又难溶于酸，故能发生该反应课时检测(五十一)速率常数与平衡常数的相关计算1．甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在容积可变的密闭容器中投入0.5molCO和1molH2，不同条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示。下列说法正确的是()A．p总1<p总2B．混合气体的密度不再发生变化，说明该反应已达到平衡状态C．图2中M点能正确表示600K时该反应平衡常数的对数(lgK)D．若p总1＝0.25MPa，则Y点的平衡常数Kp＝32(MPa)－22．SO2与Cl2反应可制得磺酰氯(SO2Cl2)，反应为SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1∶1把SO2与Cl2充入一恒压的密闭容器中发生上述反应，SO2的转化率与温度T的关系如图所示：若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp为()A.eq\f(3,p)B．pC．2pD．4p3．反应2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7gN2，放出166kJ的热量，该反应的速率表达式为v＝k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n待测)，其反应包含下列两步：①2NO＋H2=N2＋H2O2(慢)②H2O2＋H2=2H2O(快)T℃时测得有关实验数据如下：序号c(NO)/(mol·L－1)c(H2)/(mol·L－1)速率/(mol·L－1·min－1)Ⅰ0.00600.00101.8×10－4Ⅱ0.00600.00203.6×10－4Ⅲ0.00100.00603.0×10－5Ⅳ0.00200.00601.2×10－4下列说法错误的是()A．整个反应速率由第①步反应决定B．正反应的活化能一定是①>②C．该反应速率表达式：v＝5000c2(NO)·c(H2)D．该反应的热化学方程式为2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋664kJ·mol－14．工业上C2H5OH催化氧化可制得H2，主要反应如下：反应Ⅰ2C2H5OHeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋3O2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))4CO2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋6H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))ΔH＝－552.0kJ·mol－1反应Ⅱ2C2H5OHeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋O2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))4COeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋6H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))ΔH＝＋28.2kJ·mol－1还可能发生下列副反应：反应ⅢCO2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋4H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))CH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋2H2Oeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))ΔH＝－164.8kJ·mol－1反应ⅣCH4eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))＋2H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))ΔH＝－77.95kJ·mol－1反应ⅤCOeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))＋H2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))＋H2Oeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))ΔH＝－114.8kJ·mol－1研究发现，在实验条件下，乙醇的转化率都接近100%。1×105Pa、氧醇比为0.6时，部分气体产物(H2、CO、CO2和CH4)的平衡分压ppeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2))＝eq\f(n\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)),n总\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(气体)))×p总随温度的变化如图所示。已知：用气体物质的分压替换浓度计算得到的平衡常数称为分压平衡常数eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Kp))。下列说法正确的是()A．500K时，反应体系中一定有积碳产生B．曲线①表示CO2的平衡分压随温度的变化C．720K时，反应Ⅳ的Kp＝0.2D．其他条件一定，增加体系压强，产物中氢气的量增多5.(2024·武汉模拟)为测定c(H2)、c(NO)与反应2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g)的关系，某兴趣小组同学在T℃、容积为1L的密闭容器中进行实验，获得如表所示实验数据。实验编号起始浓度c/(mol·L－1)生成N2的起始反应速率v/(mol·L－1·s－1)NOH2a6.00×10－31.00×10－33.18×10－3b6.00×10－32.00×10－36.36×10－3c1.00×10－36.00×10－30.53×10－3d3.00×10－36.00×10－34.77×10－3(1)该反应的速率方程为____________________________________________________________________________________________(速率常数用k表示，不必求出k值)。(2)实验d测得体系的总压强p随时间t的变化如表所示：t/min010203040p/kPa3633.83230.430.4t＝20min时，体系中p(H2)＝____________kPa，v＝________mol·L－1·s－1(速率常数k＝8.83×104，计算结果保留4位有效数字)。6．碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。Bodensteins研究了反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在716K时气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784回答下列问题：(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为________________________。(2)上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则120min时，k逆为______(以K和k正表示)。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min时，v正＝________min－1。7．(2024·全国高三专题练习)在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下：主反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－164.0kJ·mol－1副反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.2kJ·mol－1T℃时，若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图所示。若a、b表示反应物的转化率，则表示H2转化率的是___________，c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数，由图可知eq\f(nH2,nCO2)＝__________时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则T℃时主反应的平衡常数K＝__________。8．机动车尾气的主要污染物是氮的氧化物，采用合适的催化剂可分解NO，反应为2NO(g)N2(g)＋O2(g)ΔH，在T1℃和T2℃时，分别在容积均为1L的密闭容器中通入1molNO，并发生上述反应，NO的转化率随时间的变化曲线如图所示：(1)T1______T2，ΔH______0。(填“＞”或“＜”)(2)温度为T1℃时，该反应的平衡常数K＝__________(结果保留3位小数)。已知反应速率v正＝k正c2(NO)，v逆＝k逆c(N2)·c(O2)，k正、k逆分别为正反应速率常数和逆反应速率常数，则a点处eq\f(v正,v逆)＝__________。9．工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)ΔH。(1)该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0；其正反应在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。(2)该反应的反应速率表达式为v正＝k正·c2(CO2)·c6(H2)，v逆＝k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O)，其中k正、k逆为速率常数。则该反应的平衡常数K＝________(用含k正、k逆的代数式表示)，若其他条件不变，降低温度，则下列推断合理的是________(填标号)。A．k正增大，k逆减小B．k正减小，k逆增大C．k正减小的倍数大于k逆D．k正减小的倍数小于k逆课时检测(五十一)1．B压强增大，CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)平衡正向移动，甲醇物质的量增大，故p总1＞p总2，A错误；ρ＝eq\f(m,V)，气体质量不变，容器容积可变，达到平衡时，容器容积不变，则ρ不变，故混合气体的密度不再发生变化可说明该反应已达到平衡状态，B正确；由题图1可知，压强一定时，升高温度，甲醇的物质的量减少，平衡逆向移动，则lgK减小，由题图2知，500K时，lgK对应的点为Q，升温lgK减小，故N点能正确表示600K时该反应平衡常数的对数(lgK)，C错误；X、Y点温度相同，则平衡常数相同，X点甲醇的物质的量为0.25mol，则列三段式可得：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始量/mol0.510转化量/mol0.250.50.25平衡量/mol0.250.50.25则K(Y)＝K(X)＝eq\f(\f(0.25,0.25＋0.25＋0.5)×0.25MPa,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.25,0.25＋0.25＋0.5)×0.25MPa))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5,0.25＋0.25＋0.5)×0.25MPa))2)＝64(MPa)－2，D错误。2．A据图可知M点SO2的转化率为50%，设初始投料为2molSO2和2molCl2，列三段式有SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)起始/mol220转化/mol111平衡/mol111所以p(SO2)＝p(Cl2)＝p(SO2Cl2)＝eq\f(1,3)p，所以Kp＝eq\f(\f(1,3)p,\f(1,3)p×\f(1,3)p)＝eq\f(3,p)。3．D反应过程中反应慢的反应①决定整个反应速率，A正确；反应①慢，说明第①步反应的活化能高，正反应的活化能一定是①>②，B正确；比较实验Ⅰ、Ⅱ数据可知，NO浓度不变，氢气浓度增大一倍，反应速率增大一倍，比较实验Ⅲ、Ⅳ数据可知，H2浓度不变，NO浓度增大一倍，反应速率增大四倍，据此得到速率方程：v＝kc2(NO)·c(H2)，依据实验Ⅰ中数据计算k＝5000，则速率表达式为v＝5000c2(NO)·c(H2)，C正确；反应2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)中，每生成7gN2放出166kJ的热量，生成28gN2放热664kJ，热化学方程式为2NO(g)＋2H2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－664kJ·mol－1，D错误。4．A反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，CO2的平衡分压减小，CO的平衡分压增大，因此曲线①表示CO的平衡分压随温度的变化，曲线②表示CO2的平衡分压随温度的变化。由题图可知，500K时，H2、CO、CO2、CH44种气体中H2和CO的平衡分压最小，说明反应Ⅴ正向进行的程度大，反应体系中一定有积碳产生，故A正确；由分析可知，曲线①表示CO的平衡分压随温度的变化，故B错误；反应Ⅳ的Kp＝eq\f(p2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2)),p\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH4)))，由题图可知，720K时，peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CH4))＝peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2))，则Kp＝p(H2)＝0.2×105，故C错误；反应Ⅰ、Ⅱ均是气体体积增大的反应，增加体系压强，平衡均逆向移动，产物中氢气的量减少，故D错误。5．解析：(1)对比a、b组实验可知，反应速率与c(H2)成正比，对比c、d组实验可知，反应速率与c2(NO)成正比，故该反应的速率方程为v＝k·c(H2)·c2(NO)。(2)兴趣小组同学在T－1，列三段式如下：2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)eq\a\vs4\al(起始/,mol·L－1)eq\a\vs4\al(6.00×,10－3)eq\a\vs4\al(3.00×,10－3)00eq\a\vs4\al(转化/,mol·L－1)2x2xx2xeq\a\vs4\al(20min/,mol·L－1)eq\a\vs4\al(6.00×10－3,－2x)eq\a\vs4\al(3.00×10－3,－2x)x2x由此得20min时气体总物质的量＝(9×10－3－x)mol·L－1×1L＝(9×10－3－x)mol；恒温恒容下，气体的压强之比等于物质的量之比，eq\f(p始,p20min)＝eq\f(n始,n20min)，即eq\f(36,32)＝eq\f(9.00×10－3,9×10－3－x)，解得x＝1×10－3，故20min时，n(H2)＝(6×10－3－2x)mol·L－1×1L＝4×10－3mol，n(总)＝(9×10－3－x)mol＝8×10－3mol，故p(H2)＝p(总)·eq\f(nH2,n总)＝32kPa×eq\f(4×10－3mol,8×10－3mol)＝16kPa；20min时，c(H2)＝4×10－3mol·L－1，c(NO)＝(3×10－3－2x)mol·L－1＝1×10－3mol·L－1，故反应速率v＝k·c(H2)·c2(NO)＝[8.83×104×4×10－3×(1×10－3)2]mol·L－1·s－1＝3.532×10－4mol·L－1·s－1。答案：(1)v＝kc(H2)·c2(NO)(2)163.532×10－46．解析：(1)由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。设HI的初始浓度为1mol·L－1，则：2HI(g)H2(g)＋I2(g)初始浓度/(mol·L－1)100eq\a\vs4\al(转化浓度/mol·L－1)0.2160.1080.108eq\a\vs4\al(平衡浓度/mol·L－1)0.7840.1080.108K＝eq\f(cH2·cI2,c2HI)＝eq\f(0.108×0.108,0.7842)(2)建立平衡时，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)·x(I2)，k逆＝eq\f(x2HI,xH2·xI2)k正＝eq\f(c2HI,cH2·cI2)k正＝eq\f(k正,K)。在40min时，x(HI)＝0.85，则v正＝0.0027min－1×0.852≈1.95×10－3min－1。答案：(1)eq\f(0.108×0.108,0.7842)(2)eq\f(k正,K)1.95×10－37．解析：随着eq\f(nH2,nCO2)增大，H2的平衡转化率减小，CO2的平衡转化率增大，结合题图可得，b表示H2的平衡转化率，a表示CO2的平衡转化率。c表示甲烷的体积分数，当eq\f(nH2,nCO2)1，c(H2)＝2mol·L－1，CO2、H2的平衡转化率均为0.80，则列如下三段式：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)起始/(mol·L－1)0.5200转化/(mol·L－1)0.41.60.40.8平衡/(mol·L－1)0.10.40.40.8平衡常数K＝eq\f(c2H2O·cCH4,cCO2·c4H2)＝eq\f(0.82×0.4,0.1×0.44)＝100。答案：b41008．解析：(1)由图像可知，T1℃下反应先达到化学平衡，故T1＞T2，又T1℃下NO的平衡转化率低于T2℃下NO的平衡转化率，即降低温度，平衡向正反应方向移动，故ΔH＜0。(2)T1℃条件下NO的平衡转化率为21%，利用“三段式”法计算：2NO(g)N2(g)＋O2(g)起始/(mol·L－1)100转化/(mol·L－1)0.210.1050.105平衡/(mol·L－1)0.790.1050.105则平衡常数K＝0.105mol·L－1×0.105mol·L－1÷(0.79mol·L－1)2≈0.018。反应达到平衡时，v正＝v逆，故k正c2(NO)＝k逆c(N2)·c(O2)，即eq\f(k正,k逆)＝K＝0.018，a点对应的NO的转化率为20%，利用“三段式”法计算：2NO(g)N2(g)＋O2(g)起始/(mol·L－1)100转化/(mol·L－1)0.20.10.1平衡/(mol·L－1)0.80.10.1故a点处eq\f(v正,v逆)＝K×eq\f(c2NO,cN2·cO2)＝0.018×eq\f(0.8mol·L－12,0.1mol·L－1×0.1mol·L－1)＝1.152。答案：(1)＞＜(2)0.0181.1529．解析：(1)反应2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)生成气体物质的量减少，ΔS<0。该反应能自发进行，根据ΔH－TΔS<0，该反应的ΔH<0；其正反应在低温下能自发进行。(2)反应达到平衡时k正·c2(CO2)·c6(H2)＝k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O)，K＝eq\f(cC2H5OH·c3H2O,c2CO2·c6H2)＝eq\f(k正,k逆)。降低温度，正逆反应速率均减小，所以k正减小、k逆减小，故A错误，B错误；正反应放热，降低温度，平衡正向移动，v正>v逆，k正减小的倍数小于k逆减小的倍数，故C错误，D正确。答案：(1)<低温(2)eq\f(k正,k逆)D课时检测(一)物质的分类及转化的基本知能评价1．(2024年1月·九省联考河南卷)人类生活品质的提升离不开科技的进步。下列说法正确的是()A．作为纳米荧光材料的碳量子点属于胶体B．食品脱氧剂使用后，其中的铁粉转化成Fe3O4C．人工转化二氧化碳合成的己糖属于高分子化合物D．环型碳C10、环型碳C14和金刚石均是碳元素的同素异形体2．中国古代诗词和书籍中蕴含着化学知识。下列说法错误的是()A．“白玉金边素瓷胎，雕龙描凤巧安排”，陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料C．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”，“翠色”来自氧化亚铜3．下列说法不正确的是()A．催化、硝化、风化、钝化都是化学变化B．甘油不是油，纯碱不是碱，干冰不是冰C．水煤气、裂解气、焦炉气、天然气都是混合物D．蒸馏、干馏、常压分馏、减压分馏都是物理变化4．(2023·全国新课标卷)化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是()A．竹简的成分之一纤维素属于天然高分子B．龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2D．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O35．(2024·郑州外国语高三月考)科学家设计制造了一种微观“水瓶”，用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法不正确的是()A．该微观“水瓶”属于混合物B．富勒烯(C60)熔点高、硬度大C．石墨和C60互为同素异形体D．磷酸钙是不溶于水的强电解质6．下列各项中的物质，能满足如图中阴影部分关系的是()选项①②③④ANaClK2SO4KCl(NH4)2SO4BNa2SO4K2SO4KClNH4ClCNaClK2SO4KClNH4ClDNa2SO4K2SO4KCl(NH4)2SO47.(2023·重庆等级考)下列叙述正确的是()A．Mg分别与空气和氧气反应，生成的产物相同B．SO2分别与H2O和H2S反应，反应的类型相同C．Na2O2分别与H2O和CO2反应，生成的气体相同D．浓H2SO4分别与Cu和C反应，生成的酸性气体相同8．科学研究发现液态水或存在第二形态