内容正文:
专题06 化学反应速率与图像
化学反应速率与图像分析
题型01
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
B
C
C
C
B
B
C
D
D
D
水溶液中的离子平衡与图像分析
题型02
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
A
C
C
D
B
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
A
D
D
D
D
B
D
化学平衡中“对数函数”图像分析
题型03
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
C
B
D
C
C
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专题06 化学反应速率与化学平衡
3大考点概览
题型01 化学反应速率与图像分析
题型02 水溶液中的离子平衡
题型03 化学平衡中“对数函数”图像分析
化学反应速率与图像分析
题型01
1.(2025·吉林长春·二模)碰撞理论是我们理解化学反应速率的重要工具,下图为HI分解反应中分子碰撞示意图。
下面说法正确的是
A.图1中分子取向合适,发生有效碰撞
B.活化分子具有的能量与反应物分子具有的能量之差,是反应的活化能
C.用光辐照的方法,也可以增大活化分子数目,加快反应速率
D.由图知,是基元反应
2.(2026·吉林长春·二模)某兴趣小组测定与KI反应的化学反应速率,实验过程如下:
已知:①实验中仅发生两个反应:(较慢);(极快)
②淀粉遇显蓝色
下列说法正确的是
A.加入溶液时应采用逐滴加入的方式
B.当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
C.若记录时间为30 s,则
D.利用该原理也可测定酸性与KI反应的化学反应速率
3.(2026·辽宁沈阳·二模)某兴趣小组欲测定(NH4)2S2O8与KI反应的化学反应速率,实验过程如下图所示,已知实验中仅发生反应(较慢);(极快),淀粉遇变蓝,忽略溶液体积变化,下列说法错误的是
A.当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
B. mol·L-1·s-1
C.用该原理也可测定其他氧化剂氧化I-的反应速率,但需反应速率较慢
D.中-2价氧原子和-1价氧原子的个数比为3:1
4.(2026·辽宁大连·二模)某兴趣小组欲测定与KI反应的化学反应速率,实验过程如下图所示。实验中仅发生反应:(较慢),(极快);淀粉遇变蓝。下列说法错误的是
A.中-2价氧和-1价氧的个数比为3:1
B.当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
C.假设t秒后停止计时,则
D.利用该原理也可以测定某些氧化剂氧化I-的反应速率
5.(2025·吉林白城·二模)在蔗糖酶浓度一定的条件下测定蔗糖浓度对水解速率的影响如图。蔗糖处于较低浓度时水解速率与反应物浓度的关系如表所示。
蔗糖浓度()
0.0005
0.001
0.002
0.003
水解速率/()
0.012
0.024
0.048
0.072
已知:水解速率与反应物浓度间的关系可用速率方程为v=kcn表示,下列说法正确的是
A.其他条件保持不变时,反应物浓度越大,水解速率越大
B.在高浓度蔗糖范围内,蔗糖浓度增大,水解反应的半衰期不变(反应物消耗一半的时间称为半衰期)
C.其他条件保持不变时,蔗糖酶浓度越大,水解速率越大
D.蔗糖浓度处于较低范围内时,速率方程可表示为v=kc2(蔗糖)
6.(2026·内蒙古包头·二模)镍基催化剂可以催化储氢物质氨硼烷的分解反应:
Ⅰ.Ⅱ.
恒温条件下,以氨硼烷的四氢呋喃溶液为原料(含的物质的量为n)进行实验,得到、、随时间t变化的曲线。其中为与的物质的量之和,为的物质的量,为剩余的物质的量。下列说法正确的是
A.若则内速率
B.后曲线③的变化趋势可能为a
C.
D.平衡时,若向体系中充入少量,达新平衡时其转化率增大
7.(2026·黑龙江辽宁·二模)甲烷与溴单质反应生成,部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时,分别在有和无的条件下,将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是
A.11~19秒之间,有时
B.的作用之一是使转化为
C.无时,与反应生成更快达到平衡状态
D.可以提高的平衡转化率
8.(2026·辽宁·二模)一定条件下,化合物A和B合成E的反应路径如下:;;。已知反应初始A的浓度为,B的浓度为,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法错误的是
A.时刻,体系中A的浓度小于
B.时刻,体系中无C存在
C.A和B反应生成C的活化能很小
D.时刻,D的反应速率约为
9.(2026·包头·二模)光气()的分解反应为。该反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化如下图所示(第10min到14min的浓度变化曲线未标出),下列说法错误的是
A.第12min时
B.第2min时反应温度第8min时反应温度
C.CO在平均反应速率平均反应速率
D.第14min时改变的条件可能为增大容器体积
10.(2026·辽宁抚顺·二模)醋酸甲酯制乙醇的反应为:。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示(已知t分钟时容器乙中正、逆反应速率恰好相等)。下列说法正确的是
A.容器甲中平均反应速率
B.醋酸甲酯制乙醇的反应为吸热反应
C.t分钟时各容器中乙醇的体积分数:甲>丙>乙
D.温度下,该反应的平衡常数K为
11.(2026·内蒙古乌兰察布·二模)若向某恒温恒容(体积为)的密闭容器中充入和合成尿素,反应为,反应相同时间,使用不同催化剂①、②、③时,容器中尿素的物质的量随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.催化剂①比催化剂②的催化效率高
B.由图可判断A点已达平衡状态
C.温度为时,该反应平衡常数
D.以上曲线②中下降的原因可能是温度升高,催化剂活性降低
12.(2026·内蒙古包头·二模)二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为:;在时,若仅考虑上述反应,平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B.图中X表示CO
C.提高CO的产率,需研发以下的高效催化剂
D.时,其他条件不变,增大容器压强,基本不变
水溶液中的离子平衡与图像分析
题型02
1.(2026·辽宁·二模)某学习小组探究铜盐溶液加热蒸干后物质的成分。取少量纯净的氯化铜晶体加水溶解,置于蒸发皿中,加热搅拌,直至蒸干。实验加热过程中观察到蓝色溶液先变成绿色溶液,最后得到棕黄色固体,该固体溶于水后可得蓝色溶液。下列说法错误的是
A.实验过程中,存在平衡:
B.温度升高和浓度的不断增大,均有利于转化为
C.实验过程中,得到的棕黄色固体中存在氯化铜
D.由该实验的现象可知:将硝酸铜溶液加热蒸干最后得到硝酸铜
2.(2024·安徽·高考真题)环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时,饱和溶液浓度约为,,,,。下列说法错误的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.向的溶液中加入,可使
D.向的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中:
3.(2026·辽宁抚顺·二模)室温下,通过下列实验探究的性质。
已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
C.实验2所得溶液中:
D.实验3表明具有漂白性,且溶液中
4.(2026·吉林·二模)下列关于化学反应速率和化学平衡的实验设计、现象和结论均正确的是
A.CuCl2溶液存在平衡:[Cu(H2O)4]2+ + 4Cl- [CuCl4]2- + 4H2O ΔH>0,对CuCl2溶液加热,平衡正向移动,溶液黄色加深
B.向水溶液平衡体系FeCl3 + 3KSCNFe(SCN)3 + 3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅
C.密闭容器中存在如下平衡:2NO2(g) N2O4(g),对体系加压,平衡正向移动,容器内颜色变浅
D.分别向两支装有1 mL 0.05 mol/L KMnO4溶液的试管中滴加1 mL 0.05 mol/L和1 mL 0.02 mol/L的草酸溶液,前者草酸溶液的浓度大,褪色更快
5.(2026·辽宁·二模)为二元弱酸。20℃时,配制一组的和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ表示
B.的的数量级为
C.的溶液中:
D.的溶液中:
6.(2024·吉林·二模)常温下,将少量MSO4粉末缓慢加入20mL0.1mol·L−1H2A溶液中(已知MA难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(M2+)与c(H+)变化如图所示。已知:Ka1(H2A)=1.0×10-9,Ka2(H2A)=1.0×10-13,下列有关说法正确的是
A.a点处,由水电离产生的c(H+)≈1.0×10-5mol/L
B.溶液pH=7时,2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)
C.c点处,MA的溶度积Ksp(MA)=1.0×10-24
D.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度
大小关系:c>b>a
7.(2026·吉林·二模)常温下, 溶液中、、三者所占物质的量分数(分布系数)随变化的关系如图1所示。向 溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的与P[或]变化关系如图2所示。下列说法错误的是
A.曲线表示随的变化
B.图1中M点即为图2中N点,对应的
C.水的电离程度:
D.a点时,
8.(2025·吉林白城·二模)常温下,向H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,测得H3PO4溶液中含磷元素粒子的物质的量分数()随pH变化的趋势如图所示。已知:碳酸的,。下列叙述错误的是
A.若得到主要以NaH2PO4为溶质的溶液,可选甲基橙作指示剂
B.可用H3PO4与过量碳酸钠制备Na3PO4
C.常温下,反应的平衡常数为
D.在Na2HPO4溶液中:
9.(2026·东北师范大学附属高级中学·二模)室温下,向硫酸铜溶液中滴加氨水,溶液中五种含铜微粒存在如下变化和平衡:各种含铜微粒占其总量的摩尔分数与lgc(NH3)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线V代表Cu2+的变化
B.当c(NH3)=0.001mol/L时,有
C.反应Cu2++3NH3⇌的平衡常数K=10-10.5
D.A点c(NH3)=10-2.5mol/L
10.(2026·辽宁沈阳·二模)CuCl2溶液中存在氯化配合反应:,已知常温下K值依次减小,改变1.0×10-4 mol/L CuCl2溶液中Cl-的起始浓度,测得含铜元素微粒分布系数δ与Cl-平衡浓度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线c表示[CuCl]+的物种分布系数
B. Q点Cu2+转化率为43%
C. P点溶液中c(Cl-)=0.75 mol/L
D.
Cu2++2ClCuCl2 K≈0.77
11.(2025·吉林松原·二模)常温下,溶液中含碳微粒和含氮微粒随pH变化的分布系数如图所示。已知:①i代表含碳或含氮的不同微粒;②,;③。下列叙述错误的是
A.
曲线I表示的变化关系
B.
的电离常数
C.
当时,溶液中有
D.
点:
12.(2026·吉林·二模)是一种弱酸,是一种难溶碱,是一种难溶盐。图中曲线表示室温下一定浓度的溶液中,所有含微粒的分布系数与的关系及和的溶解平衡曲线。
已知:①分布系数(X代表含A微粒)
②
下列说法正确的是
A.为三元酸
B.
C.
D.b点可能发生的离子反应为:
13.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知:XA、不溶于水,为二元弱酸,室温下,在、、总浓度为0.1 的溶液中,含A微粒的物质的量分数和pX随pH变化如图所示,其中pX代表。下列说法正确的是
A.的数量级为
B.M点,pX=8.2
C.将0.1 溶液调至pH=5,溶液中一定存在:
D.饱和溶液与饱和NaHA溶液均显碱性
14.(2026·内蒙古包头·二模)常温下,将和加入1L水中,调节溶液的pH(忽略体积变化),平衡时体系中P元素以、、、和形式存在,物质的量分数[如的物质的量分数为]随pH变化如图。下列说法正确的是
已知:,,
A.b为的变化曲线
B.
C.时,
D.平衡常数K的数量级为
15.(2026·黑龙江大庆·二模)已知H2A是一种二元弱酸,MA是一种难溶盐,如图曲线分别表示室温下:
(ⅰ)的H2A溶液中,各含A物种的与pH的关系;
(ⅱ)含足量MA(s)的 Na2A溶液中,的与pH的关系。
下列说法正确的是
A.曲线①表示与pH的关系
B.室温下,H2A的电离常数数量级为
C.(ⅱ)中pH=7时一定存在:
D.等浓度、等体积的H2A溶液和Na2A溶液混合后,存在
16.(2026·内蒙古包头·二模)向AgBr饱和溶液(含有足量的AgBr固体)中滴加溶液,发生如下反应:和与的关系如下图所示,M代表或;代表或)。下列说法正确的是
A.表示随变化的关系
B.反应的平衡常数
C.
D.时,溶液中
17.(2026·内蒙古呼和浩特·二模)常温下,向悬浊液(含有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应:①;②。相关数据如图所示,代表或;N代表或。下列说法错误的是
A.代表随变化的关系
B.常温下,
C.c点:存在
D.时有:
化学平衡中“对数函数”图像分析
题型03
1.(2026·内蒙古乌兰察布·二模)已知是一元弱酸,是一元弱碱。室温下,不同浓度的或溶液的与或的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
直线对应的是溶液
B.
水的电离程度:
C.
室温下,HA的电离常数
D.
室温下,BA溶液存在:
2.(2026·辽宁盘锦·二模)常温下,向的NaCN溶液中滴入溶液,溶液中随的变化如图所示:
已知:。下列有关说法正确的是
A.NaCN溶液中有
B.
C.
D.点混合溶液中有
3.(2026·吉林·二模)常温下,向含NaAc(醋酸钠)、NaBrO3、Na2SO4的混合液中滴加AgNO3溶液,混合液中pAg[PAg=−lgc(Ag+)]与pX[pX=−lgc(Ac−)、−lgc()、−lgc()]的关系如图所示。已知:相同条件下AgAc的溶解度大于AgBrO3的溶解度。
下列说法正确的是
A.L1直线代表−lgc(Ag+)和−lgc(Ac-)的关系
B.向M点所示的混合溶液中加入AgNO3固体,增大
C.常温下,AgAc饱和溶液中c(Ag+)=10-2.72mol∙L-1
D.当同时生成AgAc和AgBrO3时,溶液中c(Ac−) > 100c(Br)
4.(2026·黑龙江辽宁·二模)常温下,用NaOH溶液滴定二元酸溶液,混合溶液的pH与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线I表示与pH的关系
B.水的电离程度:a点<b点
C.滴定过程中,当pH=3.8时,
D.若,则pH范围为2.5<pH<3.8
5.(2026·吉林长春·二模)室温下,在一定pH范围内含的饱和溶液中,存在如下转化关系(为平衡常数):
; ;
; ;
平衡时,的曲线如图。下列说法正确的是
A.Ⅱ为的变化曲线
B.:N点点
C.M点:
D.N点:
6.(2026·辽宁抚顺·二模)已知常温下溶液中[、、]与的关系如图所示。现向浓度均为的、、的混合溶液中滴加溶液(已知)。下列叙述正确的是
A.
B.上述过程中最先生成
C.c点坐标为
D.常温下,饱和溶液中大于饱和溶液中
试卷第1页,共3页
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专题06 化学反应速率与化学平衡
3大考点概览
题型01 化学反应速率与图像分析
题型02 水溶液中的离子平衡
题型03 化学平衡中“对数函数”图像分析
化学反应速率与图像分析
题型01
1.(2025·吉林长春·二模)碰撞理论是我们理解化学反应速率的重要工具,下图为HI分解反应中分子碰撞示意图。
下面说法正确的是
A.图1中分子取向合适,发生有效碰撞
B.活化分子具有的能量与反应物分子具有的能量之差,是反应的活化能
C.用光辐照的方法,也可以增大活化分子数目,加快反应速率
D.由图知,是基元反应
【答案】C
【详解】A.由示意图可知,只有图3有新物质生成,故图3中的碰撞为有效碰撞,故A错误;
B.使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,所以活化分子的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差为反应的活化能,故B错误;
C.用光辐照的方法,也可以提高活化分子百分数,也可以增大活化分子数目,加快反应速率,故C正确;
D.结合图3可知,是总反应,不是基元反应,故D错误;
答案选C。
2.(2026·吉林长春·二模)某兴趣小组测定与KI反应的化学反应速率,实验过程如下:
已知:①实验中仅发生两个反应:(较慢);(极快)
②淀粉遇显蓝色
下列说法正确的是
A.加入溶液时应采用逐滴加入的方式
B.当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
C.若记录时间为30 s,则
D.利用该原理也可测定酸性与KI反应的化学反应速率
【答案】B
【详解】A.测定反应速率需要保证反应物同时开始反应,若逐滴加入,无法准确确定反应起始时间,导致计时误差,应一次性快速加入,A错误;
B.当完全消耗后,溶液中才会积累,使淀粉从无色变为蓝色,因此刚好变蓝时立即停止计时,符合实验原理,B正确;
C.计算反应速率: 总溶液体积,。 根据反应关系:,得,时间,则: ,与题目中不符,C错误;
D.酸性本身为紫色,会干扰终点蓝色的观察,且氧化性强,会优先氧化,无法用该原理测定反应速率,D错误;
故选B。
3.(2026·辽宁沈阳·二模)某兴趣小组欲测定(NH4)2S2O8与KI反应的化学反应速率,实验过程如下图所示,已知实验中仅发生反应(较慢);(极快),淀粉遇变蓝,忽略溶液体积变化,下列说法错误的是
A.当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
B. mol·L-1·s-1
C.用该原理也可测定其他氧化剂氧化I-的反应速率,但需反应速率较慢
D.中-2价氧原子和-1价氧原子的个数比为3:1
【答案】B
【详解】A.淀粉遇变蓝,第二个反应极快,所以当完全消耗时,才会使淀粉变蓝,以此确定计时终点,当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时,A正确;
B.在t时间内,消耗的。根据关系式,消耗的,故,B错误;
C.用该原理也可测定其他氧化剂氧化I-的反应速率,但需反应的反应速率较慢,因为反应速率快,生成较多无法被完全消耗,就会使溶液变蓝,不能测定反应速率,C正确;
D.设中有x个-2价O,有y个-1价O,有x+y=8,根据化合价有,可得x=6,y=2,-2价氧原子和-1价氧原子的个数比为3:1,D正确;
故选B。
4.(2026·辽宁大连·二模)某兴趣小组欲测定与KI反应的化学反应速率,实验过程如下图所示。实验中仅发生反应:(较慢),(极快);淀粉遇变蓝。下列说法错误的是
A.中-2价氧和-1价氧的个数比为3:1
B.当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
C.假设t秒后停止计时,则
D.利用该原理也可以测定某些氧化剂氧化I-的反应速率
【答案】C
【详解】A. 中S为+6价,离子总电荷为-2。设-2价氧个数为,-1价氧个数为,则,解得,因此-2价氧与-1价氧个数比为,A正确;
B.第二个反应速率极快,只要还有,生成的会被立即消耗完,只有当完全反应后,多余的才能使淀粉变蓝,因此溶液刚好变为蓝色时停止计时是正确的操作,B正确;
C.根据两个反应可得关系:,因此消耗的; 反应总体积,因此反应速率,C错误;
D.该原理利用定量和淀粉指示终点,只要氧化剂能氧化,都可以用该原理测定反应速率,D正确;
故选C。
5.(2025·吉林白城·二模)在蔗糖酶浓度一定的条件下测定蔗糖浓度对水解速率的影响如图。蔗糖处于较低浓度时水解速率与反应物浓度的关系如表所示。
蔗糖浓度()
0.0005
0.001
0.002
0.003
水解速率/()
0.012
0.024
0.048
0.072
已知:水解速率与反应物浓度间的关系可用速率方程为v=kcn表示,下列说法正确的是
A.其他条件保持不变时,反应物浓度越大,水解速率越大
B.在高浓度蔗糖范围内,蔗糖浓度增大,水解反应的半衰期不变(反应物消耗一半的时间称为半衰期)
C.其他条件保持不变时,蔗糖酶浓度越大,水解速率越大
D.蔗糖浓度处于较低范围内时,速率方程可表示为v=kc2(蔗糖)
【答案】C
【详解】A.在低浓度区,其他条件保持不变时,反应物浓度越大,水解速率越大,高浓度区水解速度与浓度无关,A错误;
B.在高浓度区蔗糖水解的速度变为定值,据图可知浓度越大,半衰期越长,B错误;
C.根据酶促反应原理可知,其他条件保持不变时,蔗糖酶浓度越大,水解速率越大,C正确;
D.由图可知,蔗糖浓度处于较低范围内时,速率方程为v=kcn,代入表格中数据,0.012=k×0.0005n,0.024=k×0.001n,可以计算得出n=1,水解速率与蔗糖浓度呈正比,速率方程可表示为v=kc(蔗糖),D错误;
故选C。
6.(2026·内蒙古包头·二模)镍基催化剂可以催化储氢物质氨硼烷的分解反应:
Ⅰ.Ⅱ.
恒温条件下,以氨硼烷的四氢呋喃溶液为原料(含的物质的量为n)进行实验,得到、、随时间t变化的曲线。其中为与的物质的量之和,为的物质的量,为剩余的物质的量。下列说法正确的是
A.若则内速率
B.后曲线③的变化趋势可能为a
C.
D.平衡时,若向体系中充入少量,达新平衡时其转化率增大
【答案】C
【分析】是原料,其物质的量减小,则曲线③为,根据题目条件,则曲线①代表,曲线②代表,据此解答。
【详解】A.(的总量),(单独量),,说明,此时只有反应Ⅰ发生,反应Ⅱ未进行,因此,故A项错误;
B.后,物质的量减小,与的物质的量之和增大,说明物质的量是增大的,根据氮元素守恒可知,的物质的量下降,趋势为曲线c,故B项错误;
C.根据N元素守恒,,而,两边同除以n变形(根据图像纵坐标)可得,故C项正确;
D.平衡时,向体系中充入少量,增大了反应物浓度,平衡向正反应方向移动。对于反应前后溶质微粒总物质的量增大的反应,增加反应物浓度,其转化率减小,故D项错误;
故答案为C。
7.(2026·黑龙江辽宁·二模)甲烷与溴单质反应生成,部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时,分别在有和无的条件下,将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是
A.11~19秒之间,有时
B.的作用之一是使转化为
C.无时,与反应生成更快达到平衡状态
D.可以提高的平衡转化率
【答案】B
【分析】甲烷与溴单质发生反应:(主反应),生成的会进一步溴化:(副反应)。少量作为催化剂,可提高的选择性(即让更多转化为,减少副产物的生成)。、恒容密闭容器中,初始投入和,分别在有和无的条件下得到、的物质的量随时间变化的曲线;
【详解】A.反应速率的计算公式为,其中为容器体积。11~19 s之间,,有时的物质的量变化,因此。由于容器体积未知,无法计算出具体的速率数值,A错误;
B.从图像可知:有时,的平衡物质的量显著低于无时,同时的平衡物质的量显著高于无时;结合反应机理,可消耗部分,使其转化为,从而提高的选择性,因此的作用之一是使转化为,B正确;
C.催化剂可加快反应速率,使反应更快达到平衡状态。是该反应的催化剂,因此有时,与反应生成更快达到平衡状态;无时,反应速率更慢,达到平衡的时间更长,C错误;
D.催化剂()只能改变反应速率,不能改变平衡状态,因此无法提高的平衡转化率,只能提高的选择性(即生成的比例),D错误;
故答案选B。
8.(2026·辽宁·二模)一定条件下,化合物A和B合成E的反应路径如下:;;。已知反应初始A的浓度为,B的浓度为,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法错误的是
A.时刻,体系中A的浓度小于
B.时刻,体系中无C存在
C.A和B反应生成C的活化能很小
D.时刻,D的反应速率约为
【答案】B
【详解】A.由图可知,反应0时刻,B的浓度瞬间由降为0,A的浓度变为,0时刻后,体系中E的量在增加,发生,生成的B继续消耗A,则时刻A的浓度小于,A项正确;
B.由图可知,时刻,E的浓度为,B的浓度应也为,而B的浓度约为,说明其中约有的B与剩余的A瞬间又生成了约的C,若体系中无C存在,则D的浓度应约为,而D的浓度约为,则C的浓度约为,所以体系中有C存在,B项错误;
C.由图可知,0时刻,B的浓度瞬间由降为0,说明A和B生成C的反应速率特别快,反应的活化能很小,C项正确;
D.时刻,D的浓度改变约为,D的反应速率约为,D项正确。
答案选B。
9.(2026·包头·二模)光气()的分解反应为。该反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化如下图所示(第10min到14min的浓度变化曲线未标出),下列说法错误的是
A.第12min时
B.第2min时反应温度第8min时反应温度
C.CO在平均反应速率平均反应速率
D.第14min时改变的条件可能为增大容器体积
【答案】C
【分析】由第4min到第8min时,生成物逐渐浓度增大、反应物浓度逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动,则是因为改变反应温度引起的,正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,所以T(4min)<T(8min);第10 min时CO的浓度瞬时减小,而另一种生成物Cl2的浓度却瞬时不变,随后逐渐增大,说明改变的条件为移出部分CO(或减小CO的浓度),第10min到第12min时,各成分浓度变化值为0.01mol/L,则第14min时COCl2浓度为0.03mol/L,由图知,第14min时,各成分浓度均瞬间变为三分之二,则第14min时,采取的措施为扩大体积、减小压强;
【详解】A.据分析,第12min时,A正确;
B.据分析,第2min时反应温度第8min时反应温度,B正确;
C. 、时均处于平衡状态,各成分的改变值为0,CO在平均反应速率平均反应速率,C错误;
D.据分析,第14min时改变的条件可能为增大容器体积,D正确;
故选C。
10.(2026·辽宁抚顺·二模)醋酸甲酯制乙醇的反应为:。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示(已知t分钟时容器乙中正、逆反应速率恰好相等)。下列说法正确的是
A.容器甲中平均反应速率
B.醋酸甲酯制乙醇的反应为吸热反应
C.t分钟时各容器中乙醇的体积分数:甲>丙>乙
D.温度下,该反应的平衡常数K为
【答案】D
【分析】已知,且t分钟时容器乙已经达到平衡,分反应速率越快,达到平衡越快,所以容器丙也已经达到平衡,据此分析。
【详解】A. 容器甲中,,则),根据速率比等于化学计量数比,,A错误;
B.根据分析容器乙和丙均达到平衡,且平衡时容器丙的更大,又因为,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,B错误;
C.乙醇的物质的量等于转化的的物质的量: 甲转化,乙转化,丙转化,总物质的量随反应正向进行而减少,因此乙醇体积分数为:,C错误;
D.根据分析温度下容器丙t分钟时已经平衡,列三段式: ,体积,平衡常数: , D正确;
故答案选D。
11.(2026·内蒙古乌兰察布·二模)若向某恒温恒容(体积为)的密闭容器中充入和合成尿素,反应为,反应相同时间,使用不同催化剂①、②、③时,容器中尿素的物质的量随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.催化剂①比催化剂②的催化效率高
B.由图可判断A点已达平衡状态
C.温度为时,该反应平衡常数
D.以上曲线②中下降的原因可能是温度升高,催化剂活性降低
【答案】D
【详解】A.根据图像,温度为时,催化剂①比催化剂②的催化效率高;温度为时,催化剂②比催化剂①的催化效率高,故A错误;
B.催化剂只改变反应速率,不改变平衡状态,相同温度下,若反应达到平衡,即达到最大限度,尿素的物质的量应为最大,由图可知,下催化剂②尿素物质的量小于催化剂③,说明A点未达到平衡,故B错误;
C.温度为时,B点尿素的物质的量小于催化剂③,可知B没有达到平衡;根据B点坐标,尿素的物质的量为0.5mol, ,Q=,所以该反应平衡常数,故C错误;
D.催化剂需要合适的活性温度,温度过高可能导致催化剂失活,催化效率降低,相同时间内生成尿素的量减少,所以以上曲线②中下降的原因可能是温度升高,催化剂活性降低,故D正确;
选D。
12.(2026·内蒙古包头·二模)二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为:;在时,若仅考虑上述反应,平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B.图中X表示CO
C.提高CO的产率,需研发以下的高效催化剂
D.时,其他条件不变,增大容器压强,基本不变
【答案】D
【详解】A.温度升高时的物质的量分数减小,说明反应2平衡逆向移动,故;温度升高时的物质的量分数减小,说明反应1正向进行的程度大于反应2逆向生成的程度,故反应1正向吸热,,A错误;
B.是两个反应的共同产物,其物质的量分数始终大于;且900℃后仅发生反应1(几乎为0),初始,平衡时,对应图像中X和的物质的量分数接近,故X为,不是,B错误;
C.,升温有利于反应1正向进行,且低温下反应2占优势,生成量多,产率低,故提高产率需研发380℃以上的高效催化剂,C错误;
D.900℃时的物质的量分数几乎为0,体系仅发生反应1,反应1是气体分子总数不变的反应,增大压强平衡不移动,故基本不变,D正确;
答案选D。
水溶液中的离子平衡与图像分析
题型02
1.(2026·辽宁·二模)某学习小组探究铜盐溶液加热蒸干后物质的成分。取少量纯净的氯化铜晶体加水溶解,置于蒸发皿中,加热搅拌,直至蒸干。实验加热过程中观察到蓝色溶液先变成绿色溶液,最后得到棕黄色固体,该固体溶于水后可得蓝色溶液。下列说法错误的是
A.实验过程中,存在平衡:
B.温度升高和浓度的不断增大,均有利于转化为
C.实验过程中,得到的棕黄色固体中存在氯化铜
D.由该实验的现象可知:将硝酸铜溶液加热蒸干最后得到硝酸铜
【答案】D
【详解】A.蓝色的和黄色的共存时溶液显绿色,与实验中蓝色溶液变为绿色溶液的现象匹配,该平衡存在,A正确;
B.加热蒸发过程中溶剂水减少,浓度增大,根据勒夏特列原理,增大反应物浓度,平衡正向移动,有利于四氯合铜离子生成;且该转化为吸热反应,温度升高也促进平衡正向移动,B正确;
C.实验中观察到棕黄色固体,结合铜的氯化物性质,氯化铜为棕黄色固体,故固体中存在氯化铜,C正确;
D.硝酸铜溶液中存在水解平衡:,加热过程中易挥发、受热易分解,水解平衡不断正向移动,蒸干后氢氧化铜分解最终得到CuO,无法得到硝酸铜,D错误;
故选D。
2.(2024·安徽·高考真题)环境保护工程师研究利用、和处理水样中的。已知时,饱和溶液浓度约为,,,,。下列说法错误的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.向的溶液中加入,可使
D.向的溶液中通入气体至饱和,所得溶液中:
【答案】B
【详解】A.溶液中只有5种离子,分别是,溶液是电中性的,存在电荷守恒,可表示为,A正确;
B.溶液中,水解使溶液呈碱性,其水解常数为,根据硫元素守恒可知,所以,则,B不正确;
C.远远大于,向的溶液中加入时,可以发生沉淀的转化FeS(s)+Cd2+(aq)CdS(s)+Fe2+(aq),该反应的平衡常数为,因此该反应可以完全进行,当溶液中Cd2+完全沉淀时,溶液中c(Fe2+)约为0.01mol/L,此时溶液中c(Cd2+)=mol/L=10-10.9mol/L<10-8mol/L,C正确;
D.的平衡常数,该反应可以完全进行,因此,当向的溶液中通入气体至饱和,可以完全沉淀,所得溶液中,D正确;
综上所述,本题选B。
3.(2026·辽宁抚顺·二模)室温下,通过下列实验探究的性质。
已知,。
实验1:将气体通入水中,测得溶液。
实验2:将气体通入溶液中,当溶液时停止通气。
实验3:将气体通入酸性溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法正确的是
A.实验1所得溶液中:
B.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得固体
C.实验2所得溶液中:
D.实验3表明具有漂白性,且溶液中
【答案】C
【详解】A.实验1中,由,代入,可得,即,A错误;
B.亚硫酸钠溶液因水解呈碱性,则实验2所得溶液中含亚硫酸氢钠,蒸干过程中会分解,且亚硫酸盐易被空气中氧化为硫酸钠,最终无法得到固体,B错误;
C.实验2溶液根据电荷守恒为,由于,,因此;由,得,代入得,C正确;
D.实验3中酸性褪色是因为具有还原性,不是漂白性,D错误;
故答案选C。
4.(2026·吉林·二模)下列关于化学反应速率和化学平衡的实验设计、现象和结论均正确的是
A.CuCl2溶液存在平衡:[Cu(H2O)4]2+ + 4Cl- [CuCl4]2- + 4H2O ΔH>0,对CuCl2溶液加热,平衡正向移动,溶液黄色加深
B.向水溶液平衡体系FeCl3 + 3KSCNFe(SCN)3 + 3KCl中加入适量KCl固体,平衡逆向移动,溶液的颜色变浅
C.密闭容器中存在如下平衡:2NO2(g) N2O4(g),对体系加压,平衡正向移动,容器内颜色变浅
D.分别向两支装有1 mL 0.05 mol/L KMnO4溶液的试管中滴加1 mL 0.05 mol/L和1 mL 0.02 mol/L的草酸溶液,前者草酸溶液的浓度大,褪色更快
【答案】A
【详解】A.该平衡正反应为吸热反应(),加热后平衡正向移动,黄色的浓度增大,溶液黄色加深,A正确;
B.该反应的本质是,和不参与平衡,加入固体后平衡不移动,溶液颜色不变,B错误;
C.加压后容器体积减小,浓度瞬间增大,虽然平衡正向移动,但根据勒夏特列原理,新平衡下浓度仍大于原平衡,容器内颜色最终变深,C错误;
D.根据反应比例,本题中过量,无论草酸浓度大小,都无法完全反应,反应结束后溶液不会完全褪为无色,实验设计错误,结论不成立,D错误;
故答案选择A。
5.(2026·辽宁·二模)为二元弱酸。20℃时,配制一组的和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ表示
B.的的数量级为
C.的溶液中:
D.的溶液中:
【答案】C
【分析】随着pH变大,的浓度逐渐减小,的浓度先增大后减小,的浓度逐渐增大,则曲线Ⅰ表示的物质的量浓度随pH的变化曲线,曲线Ⅱ表示的物质的量浓度随pH的变化曲线,曲线Ⅲ表示的物质的量浓度随pH的变化曲线,据此分析选项。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅰ表示的物质的量浓度随pH的变化曲线,A项错误;
B.由曲线Ⅰ和Ⅱ的交点pH可以得出的,故的的数量级为,B项错误;
C.的溶液中,由电荷守恒关系:,可推出,则,C项正确;
D.结合电荷守恒和关系式,由图可知,当时,可视为0,则,又由于此时溶液呈酸性,,则,D项错误;
故选C。
6.(2024·吉林·二模)常温下,将少量MSO4粉末缓慢加入20mL0.1mol·L−1H2A溶液中(已知MA难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(M2+)与c(H+)变化如图所示。已知:Ka1(H2A)=1.0×10-9,Ka2(H2A)=1.0×10-13,下列有关说法正确的是
A.a点处,由水电离产生的c(H+)≈1.0×10-5mol/L
B.溶液pH=7时,2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)
C.c点处,MA的溶度积Ksp(MA)=1.0×10-24
D.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度
大小关系:c>b>a
【答案】C
【详解】A.a点处,没有加入MSO4粉末,即为H2A溶液。设0.1mol·L-1H2A溶液中c(H+)为xmol·L-1。,且忽略水的电离,根据电离方程式H2AHA-+H+,弱电解质的电离是微弱的,则有c(H2A)≈0.1mol,只考虑第一步电离,且忽略水的电离,则有c(H+)≈c(HA-)。根据,可求得x=1.0×10-5mol·L-1。水电离 出的c(H+)等于溶液中c(OH-),则c(OH-)=,则水电离出的c(H+)=1.0×10-9mol·L-1,A错误;
B.溶液中的阴离子还有SO。根据电荷守恒,有c(H+)+2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)+2c(SO),溶液呈中性时,有2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+2c(SO),B错误;
C.温度不变,因此c点处MA的溶度积常数与b点处的相同,可利用b点的数据求Ksp。根据电离方程式:H2AHA-+H+,HA-A2-+H+,可得,。联立得,。加入MSO4粉末,发生反应:MSO4+H2A=MA↓+H2SO4,再结合b点的数据,c(H+)=0.1mol·L-1,则反应消耗了0.05mol·L-1H2A,溶液中剩余的c(H2A)=0.05mol·L-1,带入数据,,可得c(A2-)=5×10-22mol·L-1。Ksp(MA)=c(M2+)c(A2-)=0.002×5×10-22=1.0×10-24,C正确;
D.根据反应的方程式:H2A+MSO4=MA↓+H2SO4,可知随着反应进行H2SO4浓度逐渐增大,对水的电离的抑制作用逐渐增强,所以a、b、c三点中水的电离程度大小关系是a>b>c,D错误;
答案选C。
7.(2026·吉林·二模)常温下, 溶液中、、三者所占物质的量分数(分布系数)随变化的关系如图1所示。向 溶液中滴加稀盐酸,所得混合溶液的与P[或]变化关系如图2所示。下列说法错误的是
A.曲线表示随的变化
B.图1中M点即为图2中N点,对应的
C.水的电离程度:
D.a点时,
【答案】D
【分析】根据图1中的两个交点可知, 、、三者所占物质的量分数两两相等,由交点1及,可得;由交点2及可得;
【详解】A.pH增大时,,减小,该比值减小,减小,对应曲线,A正确;
B.N点,得,对应图1的M点,由,得,pH=2.8,B正确;
C.酸性越强,对水的电离抑制作用越强,a点pH=2,b点pH介于2~3之间,c点pH=3,pH越大酸性越弱,水的电离程度越大,故水的电离程度,C正确;
D.由电荷守恒和物料守恒推导得;a点,即,代入得,D错误;
故选D。
8.(2025·吉林白城·二模)常温下,向H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,测得H3PO4溶液中含磷元素粒子的物质的量分数()随pH变化的趋势如图所示。已知:碳酸的,。下列叙述错误的是
A.若得到主要以NaH2PO4为溶质的溶液,可选甲基橙作指示剂
B.可用H3PO4与过量碳酸钠制备Na3PO4
C.常温下,反应的平衡常数为
D.在Na2HPO4溶液中:
【答案】B
【分析】交点处两种含磷粒子浓度相等,因此磷酸的三级电离常数:,,,结合题目给出碳酸的电离常数分析选项。
【详解】A.溶液中,电离常数,水解常数,电离大于水解,溶液呈酸性,滴定终点pH在酸性范围,甲基橙(变色范围为3.1~4.4)适合作指示剂,A 正确;
B.根据电离常数比较酸性:,根据强酸制弱酸规律,不能将提供给生成和,因此与过量碳酸钠反应只能得到和,无法得到,B错误;
C.该反应是的水解反应,水解常数,C正确;
D.在 Na2HPO4溶液中,存在电荷守恒:;存在物料守恒:,将物料守恒代入电荷守恒,消去 ,整理可得:,D正确;
故选B。
9.(2026·东北师范大学附属高级中学·二模)室温下,向硫酸铜溶液中滴加氨水,溶液中五种含铜微粒存在如下变化和平衡:各种含铜微粒占其总量的摩尔分数与lgc(NH3)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线V代表Cu2+的变化
B.当c(NH3)=0.001mol/L时,有
C.反应Cu2++3NH3⇌的平衡常数K=10-10.5
D.A点c(NH3)=10-2.5mol/L
【答案】D
【分析】由图可知,曲线Ⅰ在c(NH3)最小时,含铜微粒摩尔分数最大,说明曲线Ⅰ表示Cu2+,随着c(NH3)升高,c(Cu2+)逐渐减小,[Cu(NH3)]2+的浓度逐渐增大,故曲线Ⅱ是[Cu(NH3)]2+,继续升高c(NH3),[Cu(NH3)]2+浓度逐渐减小,[Cu(NH3)2]2+的浓度逐渐增大,则曲线Ⅲ表示[Cu(NH3)2]2+,以此类推,曲线Ⅳ表示[Cu(NH3)3]2+,曲线V表示[Cu(NH3)4]2+,据以上分析解答。
【详解】A.由分析可知,曲线V代表[Cu(NH3)4]2+的变化,A错误;
B.由题干图形信息可知,当溶液中c(NH3)=0.001mol/L时,lg c(NH3)=−3.0,则有,B错误;
C.根据图可以判断Ⅱ为[Cu(NH3)]2+,曲线Ⅰ、Ⅱ交点即c(Cu2+)=c{[Cu(NH3)]2+},且交点对应c(NH3)=10-4.1mol/L,故K1==104.1,同理K2=103.5,K3=102.9,K4=102.1,故反应Cu2++3NH3=[Cu(NH3)3]2+的平衡常数K==K1×K2×K3=1010.5,C错误;
D.A点时,c{[Cu(NH3)2]2+}=c{[Cu(NH3)4]2+},反应⇌的平衡常数为=K3×K4=102.9×102.1=105,解得c(NH3)=10-2.5mol/L,D正确;
故答案为:D。
10.(2026·辽宁沈阳·二模)CuCl2溶液中存在氯化配合反应:,已知常温下K值依次减小,改变1.0×10-4 mol/L CuCl2溶液中Cl-的起始浓度,测得含铜元素微粒分布系数δ与Cl-平衡浓度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线c表示[CuCl]+的物种分布系数
B. Q点Cu2+转化率为43%
C. P点溶液中c(Cl-)=0.75 mol/L
D.
Cu2++2ClCuCl2 K≈0.77
【答案】D
【分析】氯化配合反应随浓度增大,平衡逐步向右移动,配位数低的微粒先生成后消耗,配位数高的微粒随增大含量升高:浓度为0时,只有,,因此曲线为,随增大逐步减小;是第一步产物,增大时先生成,先升高,后续继续转化为更高配产物,后降低,对应曲线;随浓度增大,总分布系数逐步升高,对应一直上升的曲线。
【详解】A.根据分析,曲线不表示,A错误;
B.分布系数,转化率。Q点的分布系数δ()应从图中曲线a读取,此时c()≈2 mol/L,δ()0.14 mol/L,故Cu²⁺转化率α=1-δ()0.84,不是43%,B错误;
C.P点是和的交点,故,第一步平衡常数: , 点是和的交点,故,第二步平衡常数: , 已知,点,对反应,总平衡常数。在曲线a和曲线c的交点处,,此时,从图中读取交点处,,代入得: , 由图可知,常数,故,因此点,C错误;
D.对反应,总平衡常数。在曲线a和曲线c的交点处,,此时,从图中读取交点处,,代入得: 符合选项描述,D正确;
故答案选D。
11.(2025·吉林松原·二模)常温下,溶液中含碳微粒和含氮微粒随pH变化的分布系数如图所示。已知:①i代表含碳或含氮的不同微粒;②,;③。下列叙述错误的是
A.
曲线I表示的变化关系
B.
的电离常数
C.
当时,溶液中有
D.
点:
【答案】A
【分析】随着pH增大,减小,减小再增大,增大,根据,,曲线Ⅰ代表,曲线Ⅱ代表,曲线Ⅲ代表;随着pH增大减小,增大,曲线1、2代表和,交点pH=9.25可求Kb(NH3·H2O)=,据此分析;
【详解】A.由分析可知,曲线II表示的变化关系,A错误;
B.根据分析可知,Kb(NH3·H2O)=,B正确;
C.pH=8时,,,,由图可知浓度极低,因总N=总C,故,C正确;
D.c点,根据,则对应pH=10.3,,根据守恒:,可得,,,代入得,,D正确;
故选A。
12.(2026·吉林·二模)是一种弱酸,是一种难溶碱,是一种难溶盐。图中曲线表示室温下一定浓度的溶液中,所有含微粒的分布系数与的关系及和的溶解平衡曲线。
已知:①分布系数(X代表含A微粒)
②
下列说法正确的是
A.为三元酸
B.
C.
D.b点可能发生的离子反应为:
【答案】D
【分析】随增大,的分布系数减小、的分布系数先增大后减小、的分布系数增大,所以①表示的分布系数;②表示的分布系数;③表示的分布系数。的沉淀溶解平衡方程式为,由于的在一定温度下为定值,则在图中与的关系是一条斜率2的直线,④代表;的沉淀溶解平衡,受浓度(浓度与相关)的影响,对应的是非线性曲线⑤。根据曲线①、②交点,可知,曲线②、③交点,可知,则,曲线①、③的交点对应的。
【详解】
A.图中曲线只有三条是含微粒的分布系数与的关系,即含微粒只有、、,说明为二元弱酸,A错误;
B.根据上述分析结合图像可知a点坐标,a点,,B错误;
C.,C错误;
D.b点在曲线⑤的下方,则,所以有沉淀生成,溶液中主要含A微粒为,故初始状态b点发生的离子反应方程式为,D正确;
故选D。
13.(2026·黑龙江齐齐哈尔·二模)已知:XA、不溶于水,为二元弱酸,室温下,在、、总浓度为0.1 的溶液中,含A微粒的物质的量分数和pX随pH变化如图所示,其中pX代表。下列说法正确的是
A.的数量级为
B.M点,pX=8.2
C.将0.1 溶液调至pH=5,溶液中一定存在:
D.饱和溶液与饱和NaHA溶液均显碱性
【答案】D
【分析】曲线:升高时,物质的量分数逐渐下降,对应(二元弱酸,酸性越强,分子态越多);曲线:升高时,物质的量分数先升高后下降,对应(中间产物,先生成后消失);曲线:升高时,物质的量分数持续上升,对应(碱性越强,酸根离子态越多);曲线:升高时,持续上升,对应(越高,越多,越容易沉淀,浓度越小,越大);
【详解】A.当时,,则,此时,,则,数量级为,A错误;
B.M点,曲线x、z相交,此时,,,,,故pX=8.6,B错误;
C.由图可知,溶液中同时存在金属阳离子,故正确的电荷守恒式应为:,C错误;
D.溶液中,是弱酸根离子,在溶液中发生水解:,水解出,溶液显碱性;NaHA溶液中存在水解()的平衡常数为,电离()的平衡常数为,因为,所以溶液显碱性,D正确;
故答案选D。
14.(2026·内蒙古包头·二模)常温下,将和加入1L水中,调节溶液的pH(忽略体积变化),平衡时体系中P元素以、、、和形式存在,物质的量分数[如的物质的量分数为]随pH变化如图。下列说法正确的是
已知:,,
A.b为的变化曲线
B.
C.时,
D.平衡常数K的数量级为
【答案】D
【分析】题干中P元素一共有5种存在形式:沉淀、、 、、,物质的量分数随pH变化规律如下:pH越小(酸性越强):越容易溶解,溶解出的P会结合更多,因此酸性极强时P主要以存在,对应下降的曲线a为 ;pH升高到:浓度升高,和结合生成沉淀,几乎所有P都转化为,物质的量分数接近1,对应曲线b为;pH继续升高(,中等碱性):和反应逐渐溶解,溶解出的P主要以存在,物质的量分数先升后降,对应曲线c为;pH>12(强碱性):解离为,物质的量分数逐渐升高,对应曲线d为;只在向转化的过渡区域(pH7~8)少量存在,对应图中的小峰,和标注一致。
【详解】A.是多元弱酸,pH越小(酸性越强),含P物种含氢越多,物质的量分数随pH升高的变化规律:pH增大,逐渐减少,先增后减,再增再减,逐渐增大。 图中pH从左到右增大,随pH升高物质的量分数降到0,因此是,是,A错误;
B.磷酸第二步电离: ,电离常数。 当时,,和交点的,因此,B错误;
C.初始为,因此;P元素一部分转化为沉淀,另一部分才是溶液中的、 、、,因此,即,C错误;
D.反应的平衡常数: ,推导变形得: 其中,是磷酸第三步电离常数,和交点,故;代入已知数值: ,平衡常数的数量级为,D正确;
故选D。
15.(2026·黑龙江大庆·二模)已知H2A是一种二元弱酸,MA是一种难溶盐,如图曲线分别表示室温下:
(ⅰ)的H2A溶液中,各含A物种的与pH的关系;
(ⅱ)含足量MA(s)的 Na2A溶液中,的与pH的关系。
下列说法正确的是
A.曲线①表示与pH的关系
B.室温下,H2A的电离常数数量级为
C.(ⅱ)中pH=7时一定存在:
D.等浓度、等体积的H2A溶液和Na2A溶液混合后,存在
【答案】D
【分析】是一种二元酸,随着增大,逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大;含的溶液中,随着增大,逆移,逐渐增大,导致逆移,逐渐减小,但由于平衡移动的程度不大,因此变化不大;据此可得曲线①表示与的关系;曲线②表示与的关系,曲线③表示与的关系,曲线④表示与的关系,
取曲线③和④的交点进行分析,c(A2-)=c(HA-),则==c(H+)=10-4.19,根据①和④的交点,c(A2-)=c(H2A),=10-2.73×2=10-5.46,根据点(2.73,4.3)以及(2.73,2.49),pH=2.73时,c(M2+)=10-4.3mol•L-1,c(A2-)=10-2.49mol•L-1,则;
【详解】A.由分析可知,曲线①表示与的关系,A错误;
B.由分析可知,的第一步电离常数,,代入得,数量级为,B错误;
C.在(ii)溶液中,pH=7时电荷守恒式为。因,故,但考虑到调节pH时,需要外加酸或碱,上述电荷守恒式不成立,也就不存在选项中的等式关系,C错误;
D.等浓度、等体积的与混合后,溶质为。由B选项分析可知,的,电离程度大于水解程度,故,D正确;
故答案选D。
16.(2026·内蒙古包头·二模)向AgBr饱和溶液(含有足量的AgBr固体)中滴加溶液,发生如下反应:和与的关系如下图所示,M代表或;代表或)。下列说法正确的是
A.表示随变化的关系
B.反应的平衡常数
C.
D.时,溶液中
【答案】B
【分析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等,向饱和溶液中滴加硫代硫酸钠溶液时,溶液中银离子浓度减小,溴离子浓度增大,则b点所在曲线表示银离子浓度与硫代硫酸根离子浓度变化的关系、d点所在曲线表示溴离子与硫代硫酸根离子浓度变化的关系; 对于配位平衡:第一步:;第二步:,对整理变形: , 两边取常用对数: ,令,, 因此与的线性关系斜率为-1,对应图中的。将两步平衡常数相乘,得到总稳定常数,整理得: ,变形得到: ,同样两边取常用对数: ,则,因此与的线性关系斜率为-2,对应图中的;由图可知,溶液中硫代硫酸根离子浓度为 时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为 、,则溴化银的溶度积常数 ,据此分析解题。
【详解】A.由配位反应平衡常数推导, 随 变化的斜率为-2,对应斜率更陡的,对应的变化关系,A错误;
B.反应平衡常数,当时,,,,,代入,B正确;
C.未滴加时,饱和溶液中,,故,C错误;
D.溶液中等于溶解的总浓度,即,故最大,D错误;
故选B。
17.(2026·内蒙古呼和浩特·二模)常温下,向悬浊液(含有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应:①;②。相关数据如图所示,代表或;N代表或。下列说法错误的是
A.代表随变化的关系
B.常温下,
C.c点:存在
D.时有:
【答案】D
【分析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等。向AgBr饱和溶液中滴加溶液,与形成配离子,减小,减小,AgBr溶解平衡正向移动,增大,增大,所以L1代表随变化的关系,L2代表随变化的关系;刚开始加入溶液时,先生成,则一开始,,<,故L3表示随变化的关系,L4表示随变化的关系。
【详解】A.根据分析可知,代表随变化的关系,A正确;
B.根据图中b点可知、;a点、,,B正确;
C.根据物料守恒,c点,c点为L4、L3的交点,故,,C正确;
D.向AgBr饱和溶液(有足量AgBr固体)中滴加溶液,则溴化银溶解,溴离子浓度较大,由图可知,当时,L4<L3,结合分析可知,L4表示随变化的关系、直线L3表示随变化的关系,则溶液中,所以溶液中离子浓度大小顺序为,D错误;
故答案选D。
化学平衡中“对数函数”图像分析
题型03
1.(2026·内蒙古乌兰察布·二模)已知是一元弱酸,是一元弱碱。室温下,不同浓度的或溶液的与或的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
直线对应的是溶液
B.
水的电离程度:
C.
室温下,HA的电离常数
D.
室温下,BA溶液存在:
【答案】C
【分析】HA为一元弱酸,NaA为强碱弱酸盐,水溶液显碱性,pH>7,根据图象可知,直线ab对应物质为NaA,直线cd对应物质为BCl,据此分析。
【详解】A.对弱酸HA电离:,电离常数变形得:,说明pH随横坐标增大而增大,因此斜率为正的直线ab对应NaA溶液;对弱碱BOH电离:,电离常数变形得: ,说明pH随横坐标增大而减小,因此斜率为负的直线cd对应BCl溶液,A正确;
B.ab对应NaA溶液,水解促进水的电离;溶液pH越大,水电离出的浓度越大,水的电离程度越大;b点pH大于a点,因此水的电离程度:b>a,B正确;
C.将b点坐标(,pH=9)代入,得4=9−pKa,即pKa=5,因此Ka(HA)=10-5,不是,C错误;
D.将d点坐标(,pH=5)代入,pKb=5,Kb(BOH)=10-5,即Ka(HA)=Kb(BOH),BA溶液中和水解程度相等;根据电荷守恒c(B+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),溶液呈中性时,因此c(B+)=c(A-),D正确;
故答案为:C。
2.(2026·辽宁盘锦·二模)常温下,向的NaCN溶液中滴入溶液,溶液中随的变化如图所示:
已知:。下列有关说法正确的是
A.NaCN溶液中有
B.
C.
D.点混合溶液中有
【答案】C
【详解】A.溶液中,电荷守恒为,物料守恒为,联立得,与选项中矛盾,A错误;
B.的水解常数,选项中为,B错误;
C.由图像可知,当时,,即,,根据,,则。已知,所以,C正确;
D.N点即,即,说明、,D错误;
故选C。
3.(2026·吉林·二模)常温下,向含NaAc(醋酸钠)、NaBrO3、Na2SO4的混合液中滴加AgNO3溶液,混合液中pAg[PAg=−lgc(Ag+)]与pX[pX=−lgc(Ac−)、−lgc()、−lgc()]的关系如图所示。已知:相同条件下AgAc的溶解度大于AgBrO3的溶解度。
下列说法正确的是
A.L1直线代表−lgc(Ag+)和−lgc(Ac-)的关系
B.向M点所示的混合溶液中加入AgNO3固体,增大
C.常温下,AgAc饱和溶液中c(Ag+)=10-2.72mol∙L-1
D.当同时生成AgAc和AgBrO3时,溶液中c(Ac−) > 100c(Br)
【答案】B
【分析】,,,即,,,同条件下AgAc的溶解度大于AgBrO3的溶解度,可知L1对应AgBrO3,L2对应Ag2SO4,L3对应AgAc,由图可知,pAg=0时,即c(Ag+)=1mol/L,L1=4.28,可以得出Ksp(AgBrO3)=10-4.28,L3=2.72,可以得出Ksp(AgAc)=10-2.72,L2=4.92,可以得出Ksp(Ag2SO4)=10-9.84,据此回答。
【详解】A.由分析可知,L1直线代表−lgc(Ag+)和−lgc( )的关系,A错误;
B.M点为L2和L3的交点,此时c(Ac-)和c()相等,向M点所示的混合溶液中加入AgNO3固体,c(Ag+)增大,所以增大,B正确;
C.AgAc饱和溶液中存在溶解平衡,,,,则c(Ag+)=10−1.36 mol/L,C错误;
D.当同时生成AgAc和AgBrO3时,溶液中,即,D错误;
答案选B。
4.(2026·黑龙江辽宁·二模)常温下,用NaOH溶液滴定二元酸溶液,混合溶液的pH与的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线I表示与pH的关系
B.水的电离程度:a点<b点
C.滴定过程中,当pH=3.8时,
D.若,则pH范围为2.5<pH<3.8
【答案】D
【分析】草酸的电离平衡常数、则有,即;同理有,当时,由Ka1>Ka2可知,则,由图像截距判断曲线Ⅰ代表与pH的关系,曲线Ⅱ表示与pH的关系,由a、b两点可知,、,由此分析作答。
【详解】A.根据分析,曲线Ⅱ表示与pH的关系,A错误;
B.a点,b点,酸性溶液中越小,浓度越大,对水的电离抑制越强,故水的电离程度:a点点,B错误;
C.时,,故。根据电荷守恒: 得: ,C错误;
D.若: ① ,, ② ,由,得⇒⇒; 故范围为,D正确;
故选D。
5.(2026·吉林长春·二模)室温下,在一定pH范围内含的饱和溶液中,存在如下转化关系(为平衡常数):
; ;
; ;
平衡时,的曲线如图。下列说法正确的是
A.Ⅱ为的变化曲线
B.:N点点
C.M点:
D.N点:
【答案】C
【分析】根据给定的平衡关系,推导与的关系,通过斜率判断对应物种:由,平衡常数,温度不变时为定值,因此不随改变。对:由,代入整理得:,斜率为−2,是负斜率中下降最陡的曲线,对应曲线I;对:整理得,斜率为−1,对应曲线II;对:整理得,斜率为+1,对应曲线IV;对:整理得,斜率为+2,是正斜率中上升最陡的曲线,对应曲线III。
【详解】A.根据上述分析,对应斜率为-2的曲线I,II对应,A错误;
B.,温度不变不变,因此M点和N点的相等,B错误;
C.M 点是曲线II()和曲线IV()的交点,因此。 结合平衡常数: ,,令两式相等,约去后整理得:,符合选项表述,C正确;
D.该溶液中存在电荷守恒,假设通过添加强碱(如NaOH)调节,则电荷守恒式为,整理得,因为,所以,D错误;
故答案选C。
6.(2026·辽宁抚顺·二模)已知常温下溶液中[、、]与的关系如图所示。现向浓度均为的、、的混合溶液中滴加溶液(已知)。下列叙述正确的是
A.
B.上述过程中最先生成
C.c点坐标为
D.常温下,饱和溶液中大于饱和溶液中
【答案】C
【分析】根据溶度积的表达式可知,两边取负对数得:,,,结合图像中直线斜率可知,直线斜率依次减小,代表与的关系,代表与的关系,代表与的关系,根据a点坐标数据计算: ,,根据b点坐标数据计算:,以此答题;
【详解】A.由分析可知,,A 错误;
B.由分析可知,曲线分别表示溶液中与、与、与的关系,则向浓度均为的、、溶液中滴加溶液,分别生成、、时,所需最低浓度依次为、、和,所需越小,越先生成沉淀,故生成沉淀的先后顺序为、、,上述过程中最先生成,B 错误;
C .c点为交点,由分析计算c点坐标:,解得:,代入数据计算,可得:,即c点坐标为,C 正确;
D.常温下饱和溶液中,饱和溶液中,,D 错误;
故答案选C。
试卷第1页,共3页
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