内容正文:
考点2化学平衡与化学反应进行的方向
1.(2026·河北卷,14)25℃下,在0.1mol·L1的KI溶液中加入一定量I2(s),达平衡时,溶液
中一lgc(I2)和c(X)(X=或IO?)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计):
302
15
60.049外--
I03
0.0
2
7.5
8.739
PH
已知:I.pH<8.73时,体系中有I2(s)存在;
Ⅱ.溶液中存在①I+I2(aq)=I5;②3I+60H—→8I厂+IO3+3H2O。
下列说法正确的是
5iX10287
A.反应①的平衡常数K=4
B溶被中蚧终有<T)>c红),且pH>83时,号的值随pH增大面减小
C.若在平衡体系中加人少量I2(s),IO5和5的平衡浓度均增大
D.若改变KI溶液的初始浓度,相同pH下达平衡时,c5(I厂)·c(IO?)的值不变
2.(2025·河南卷,13)在MoS2负载的Rh-Fe催化剂作用下,CH4可在室温下高效转化为
CH,COOH,其可能的反应机理如图所示。
cH,cooH一,●8Q8●O
、C0+0
M
CH
CH
co
CHCOOH
下列说法错误的是
(
A.该反应的原子利用率为100%
B.每消耗1molO,可生成1 mol CH,COOH
C.反应过程中,Rh和Fe的化合价均发生变化
D.若以CD4为原料,用H2O吸收产物可得到CD3COOH
3.(2025·甘肃卷,4)C02加氢转化成甲烷,是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方
式。525℃,101kPa下,C02(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-185kJ/mol。反
应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是
()
A.减小体系压强
B.升高温度
C.增大H2浓度
D.恒容下充入惰性气体
4.(2025·山东卷,10)在恒容密闭容器中,Na2SiF。(s)热解反
2.0
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。15
已知工度时,as正.S完全分邂:体系中气粗产物在冒0
T1、T3温度时的分压分别为p1、p?。下列说法错误的是
)0.5
A.a线所示物种为固相产物
0.0
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为1
T→增大
T2 T3
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数K
D.T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
48
5.(2025·北京卷,12)为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
滴加数滴
滴加1滴
加NaF固体
滴加KI溶液
浓盐酸
KSCN溶液
淀粉溶液
0.1 mol/L
FeCl,溶液
②
⑨
③
溶液黄色加深溶液变为红色溶液红色褪去无色溶液未见
变为无色明显变化
已知:[FeCl4]为黄色、[Fe(SCN)]+为红色、[FeF]3为无色。
下列说法不正确的是
A.①中浓盐酸促进Fe3+十4CI→[FeCL4]-平衡正向移动
B.由①到②,生成[Fe(SCN)]+并消耗[FeCL]
C.②、③对比,说明c(Fe3+):②>③
D.由①→④推断,若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
考点3化学平衡常数、转化率及其计算
1.(2026·山东卷,10)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应I:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H1
100T
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2
80-
恒压条件下,CO2,H2,N2按体积比1:4:5投料,分别使用甲或乙作
理论平衡
转化率
催化剂,在200℃下反应固定时间后测定CO2的实验转化率;不改变其
实验转化
率(甲)
他条件,每间隔50℃重复上述实验。C○2的实验转化率和理论平衡转
实验转化
率(乙)
化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,CH4选择性在400℃为
0
200300400500600700800900
100%;甲、乙分别催化时,C0选择性在750℃均达100%。下列说法正
温度/℃
确的是
A.△H1>0,△H2<0
B.200~400℃范围内,使用甲催化时,CH4选择性随温度升高而增大
C.500~800℃范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D.其他条件不变,仅减小N2投料量,C0选择性达100%时的温度仍为750℃
2.(2026·湖南卷,13)可用C02氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中
通入C3Hg、CO2和He(体积比为1:1:2),维持压强为pkPa,发生反
01
(543,60)
②
应:
60
C,H(g)十C0,(g)催化别CH,(g)+H,O(g)十C0(g)。
①
Ξ20
测得C,H,的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法怎
错误的是
200400600
800
)
T/℃
A.该反应是吸热反应
B.512℃下,C02的平衡转化率为50%,则该反应的K,=5kPa
C.543℃下,体系中3n(C3Hg)=2n(C3H)时,表明反应已达平衡
D.若减小通入气体中He的占比,C,H,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线②
3.(2026·黑吉辽蒙卷,14)恒容密闭容器中,等物质的量的C3Hg和
SO2发生的总反应如下:3C3H(g)+SO2(g)=3C3H6(g)+H2S
a
(g)十2H2O(g),达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系
b
如图。下列说法正确的是
M
c
A.该反应的△H<0,△S>0
B.L点C3H。的消耗速率大于a物质的生成速率
C,H:(g)
C.M点该反应的Kx=0.135(用物质的量分数代替浓度计算)
100
200
300
400500
温度/℃
D.N点C3Ha的平衡转化率为75%
49
4.(2026·河南卷,14)常温下,向1.00L0.101mol·L1Na2H2Y溶液中加入1.00×10-3mol
BaSO4固体,并调节溶液的pH(忽略溶液体积变化)。已知Ba2+与Y4-可生成配离子
[BaY]2-,Ba2++Y4、一[BaY]2-的K=102.80,Kp(BaSO,)=1.0X10°。lgR与pH的变化
关系如图所示R代卖号入度”),其中yR
C意,c总=c(HY2+)
+c(HY+)+c(H4Y)+c(H3Y)+c(H2Y2-)+c(HY3-)+c(Y4-).
5.6
2.8
(6.16,0)
(8.21,0)
s00-
-2.8
-5.6
5
10
11
PH
下列说法正确的是
A.pH=7.00时,c(H2Y2-)>c(HY3-)
B.M点的纵坐标为-4.10
C.pH=6.50时,BaSO4完全溶解
D.HY3-+H,0一H2Y2-+OH的Kh=105.9
5.(2026·云南卷,14)常温下,1L水溶液中Cu2+和C2O子的初始浓度分别为0.1mol·L-1和
0.2mol·L1,达到溶解平衡时(Kp(CuC,O,)=l09.35,pM与pH的关系如图(pM=-lg[c
(M)/(mol·L1)],M代表Cu2+、C2O、CuC,O,(aq)和[Cu(C2O)2]2-)。
已知:CuC2O4(s)—CuC2O4(aq)K1
Cu2+(aq)+C2O(aq)-CuC2O (aq)K2
Cu2+(aq)+2C2O(aq)-[Cu(C204)2]2(aq)K3=108.5
8
(0.15,6.16
仑
6
、(2.05,4.04)
2.87,2.34)
2
I
3
4
6
pH
下列说法正确的是
()
A.曲线I是[Cu(C,O,)2]的变化曲线
B.CuC2O4(aq)+C2O(aq)[Cu(C20,)2]2(aq)K=102.34
C.溶液中,CuC2O,(aq)的浓度为103.3mol·L1
D.pH=4,c(C2)+c(HC2O)+c(H2CO)+c([Cu(CO)2)>0.1 mol.L1+c(Cu2)
6.(2025·河南卷,10)在催化剂a或催化剂b作用下,丙烷发生脱氢反应制备丙烯,总反应的化学方
程式为CH CH CH(g)=CHCH一CH(g)+H2(g),反应进程中的相对能量变化如图所示(表
示吸附态,*CH CHCH2十2H→CHCH一CH(g)+H(g)中部分进程已省略)。
50
·一催化剂a
△一催化例b
cH,CH=CH,园
CH,CH,CH,(g)
过護态2
0
过藏态
*CH,CH,CH,
D
*CH.CHCH,+*H
*CH,CHCH,+2*H
、3
反应进程
下列说法正确的是
A.总反应是放热反应
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定
D.①转化为②的进程中,决速步骤为*CHCH2CH3→*CH3CHCH+H
7.(2025·黑吉辽蒙卷,15)室温下,将0.1 mol AgC1置于0.1mol·L1NH,NO,溶液中,保持溶
液体积和N元素总物质的量不变,pX-pH曲线如图,Ag十NH3一[Ag(NH3)]+和Ag十
2NH一[Ag(NH)2]+的平衡常数分别为K1和K2;NH的水解常数K.(NH财)=10.25
下列说法错误的是
10
8
直6440,62
pX=-1g[c(X)/(mol.L1)
X代表Ag、[Ag(NH)门+、
4
B
(6.45,3.80)
17.02,3.24
[Ag(NH)2]+或NH3
6
P
pH
A.Ⅲ为[Ag(NH3)2]+的变化曲线
B.D点:c(NH)-c(OH)>0.1-c(H+)
C.K1=103.24
D.C点:c(NH3)=103.52mol·L-1
8.(2023·全国乙卷,28)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途,如
50
FeSo
45.3%
可用作农药防治小麦黑穗病,制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回
FeS04·y0
40
38.8%
答下列问题:
30
(1)在N2气氛中,FeSO,·7H2O的脱水热分解过程如图所示:
根据上述实验结果,可知x=
’y=
只20Fes0x0
19.4%
(2)已知下列热化学方程式:
0
FeSO4·7H2O(s)—FeSO4(s)+7H2O(g)
FeS04·7HzO
△H1=akJ·mol-1
050100150200250300
温度/℃
FeSO.xH,O(s)=FeSO,(s)+xH,O(g)
△H2=bkJ·mol-
FeSO4·yH2O(s)-FeSO,(s)十yH2O(g)△H3=ckJ·mol-1
则FeSO·7H,O(s)+FeSO4·yH2O(s)=2(FeSO,·xH2O)(s)的△H=
k·mol1。
(3)将FSO4置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:
5.0
4.5
2FeS0,(s)一PeO,(s)+S02(g)+S0,(g)(I)。平衡时so,-T
4.0
的关系如图所示。660K时,该反应的平衡总压p总=
kPa、平
3.5
衡常数K。(I)=
(kPa)2。K,(I)随反应温度升高而
-----2
(填“增大”“减小”或“不变”)。
1.5
-4---+2
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应2S03(g)一2S02(g)十
1.0
O2(g)(Ⅱ),平衡时o,=
(用ps0,ps0,表示)。在929K
o.0+
0.5
560600640680720760
时,pa=84.6kPa,pso,=35.7kPa,则pso,=
kPa,K (ID=
TIK
kPa(列出计算式)。
51
9.(2023·辽宁卷,18)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法一“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器
分析,该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情
况,数值已省略)如图所示。700℃左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有SO2、
和
(填化学式)。
2.5
2.2
DSC
9
9
4一吸热峰
TG
1.6mg
Q
0.7
0.8mg0.72mg
0
20040060080010001200
温度/℃
(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:NO2
+SO,+H2O-NO+H,SO 2NO+0,-2NO,
(ⅰ)上述过程中NO2的作用为
(ⅱ)为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是
(答出两点即可)。
(3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化:
s0,(g+0,(g)S0,(g)aH=-98.9mo
(ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相
应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示,下
a=0.88
列说法正确的是
ax=0.90
a.温度越高,反应速率越大
a=0.92
b.a=0.88的曲线代表平衡转化率
470480490500510520
温度/℃
c.α越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
(ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率
关系如图所示,催化性能最佳的是
(填标号)。
80
送60
40
C--V-K-Le
d--V-K-Cs-Ce
300350400、450500550
温度/℃
(m)设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率为a。,用含p和α。的代数式表示上述催化氧化
反应的K。=
(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
52c(Y)
平衡状态时,一lgc(CN)不变,lg,(Y配离子增大,即
c(Y)增大,c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解
离速率>生成速率,D错误。
8,解析:()根据盖斯定律,将巴知第一个反应乘以2减去
第二个反应乘以号,得到目标反应,故△H
△H,二△H。反应1中,反应物气体总物质的量为
2
4mol,生成物仅2mol气体(DMO为液态),气体物质的
量减少,嫡减小,因此△S<0。
(2)A.及时移走液态生成物DMO,DMO为纯液体,其量
的改变不影响化学平衡移动,CH3ONO平衡转化率不
变,错误;B.恒容密闭容器中通入N2,各反应物生成物
浓度不变,平衡不移动,转化率不变,错误;C.增大CO和
CH,ONO投料比,相当于增加CO浓度,平衡正向移动,
CH:ONO转化率捉高,正确;D.催化剂只改变反应速
率,不改变平衡状态,转化率不变,错误。
(3)①该反应需要主产物DMO保持高选择性,同时保证
一定转化率。由图可知,温度在120一140℃时,主产物
的选择性较高,但CH,ONO的转化率太低,而温度在
140一160℃时,副产物2的选择性急剧升高,不利于生
产,故反应较适宜的温度区间为130一150℃,答案选B。
②130℃时CH3ONO平衡转化率为75%,初始浓度为
1mol·L,因此平衡时c(CH3ONO)=1×(1一75%)
=0.25mol·L1,两个反应中,每消耗1 mol CH3ONO
均生成1 mol NO,因此平衡c(NO)=0.75mol·L;结
合DMO选择性90%,生成DMO的CH3ONO为0.75X
90%=0.675mol/L。根据反应i,c(DMO)=
ac(CH,0No)=0.675mo/L=0.375mol/L,反应
i消耗的CH,ONO为c(CH2ONO)=0.75mol/L×(1
90%)=0.075mol/L。生成c(副产物1)=0.075mol/L-
2
0.0375mol/L:列出变化量:
2COg+2CH ONO(g(COOCH2(1)+2NO(g
变化量
0.6750.675
0.3375
0.675
mol/L
H.
CO(g)+2CHs ONO(gCO(OCH3)2(g+2NO(g)
mol1/L0.03750.075
变化量
0.0375
0.075
平衡c(C0)=(2-0.675-0.0375)mol·L-1=1.2875
mol·L1,DMO为液态不计入平衡常数(题中所给单位
亦可看出),因此反应「的平衡常数K。=
(NO)
0.752
c2(C0)·c2(CH0N0)(1.2875)2×0.252
(4)①速率方程v=kc"(DMO),当c(DMO)增加10倍,
增加10倍,可得k(10c)m=10·cm,即10"=10,因此m
=1。
②m=1,因此是=名,代入国2中任意一组数据即可。
15.60×10-6
0.40
s1或10.92X10-
0.28
s1或6.24X10-6
s-1
0.16
或1.56X106
0.04
s1。
(5)根据原子守恒配平电极反应:左侧总组成为8C、8H、
8O,右侧DMT总组成为6C、10H、6O,剩余2C、8H、2O
对应2Y,因此Y为CHOH.
答案:(1)A,-△H
2
<(2)C
(3)B0.25
0.752
(1.2875)2×0.25
(4)1
15.60×10-6
或10.92X10-6
0.40
0.28
0或6.24×106
0.16或
1.56×10-6
0.04
(5)CH OH
17
[考点2]
1.B由题图可知,当pH=7.5时,c(L2)=10名7mol·L1,
c(I5)=0.049mol·L-1,由反应①知,含I粒子满足
c徐(I厂)+c(I与)=0.1mol·L1,则c参(T)=0.1mol·L1
-c(I5)=0.051mol·L1,故反应①的平衡常数K=
c(I5)
0.049
CT):c0.051X102丽-×103,A错误
由题图可知,pH<8.73时,随pH增大,一lgc(I2)不变,
则号-K·c()=<1,c)>()当H>
c(I厂)
8,73时,-1gc(,)增大,则c(,)减小,故随pH增
c(I)
大而逐渐减小,仍存在c(I厂)>c(I),B正确。pH<8.
73时,体系中有I2(s)存在,固体用量不影响平衡,故在
平衡体系中加入少量I2(s),IO和I5的平衡浓度均不
变;pH>8.73时,体系中无L2(s)存在,加入L2(s)会使c
(L2)增大,推动反应①②的平衡右移,两者浓度均增大,C
错误。反应①X3十反应②得3I2(aq)+60H=5I
+IOg+3H2O,平衡常数K'=
00品送度
不变,K不变,若改变KI溶液的初始浓度,反应①的平
衡会发生移动,相同pH下达平衡时,c(I2)发生变化,则
c5(IT)·c(IO)的值发生改变,D错误。
2.B由反应历程可知,总反应为2CO十2CH4十O2
2 CH,COOH,据此解答。
A.该反应为化合反应,原子利用率为100%,A正确;B.
由分析可知,每消耗1molO2可生成2 mol CH,COOH,
B错误;C.由反应历程可知,催化剂RhFe有连接4个S
原子和2个S原子的,这两种类型的原子成键数目均会
发生改变,所以Rh和Fe的化合价均发生变化,C正确;
D.若以CD,为原料,由反应历程可知,会生成
CD,COOD,用H2O吸收产物时,其存在电离平衡:
CD,COOD=CD,COO+D+,CD,COO结合水电离
出的H可得到CD,COOH,D正确。
3.CA.反应物气体总物质的量为5mol,生成物为3mol,
减小压强会使平衡向气体体积增大的方向(逆反应)移
动,A不符合题意;B.该反应为放热反应,升高温度会使
平衡向吸热的逆反应方向移动,B不符合题意;C.增大
H?浓度会提高反应物浓度,根据勒夏特列原理,平衡向
正反应方向移动以消耗增加的H2,C符合题意;D.恒容
充入情性气体不改变各物质浓度,对平衡无影响,D不符
合题意。
4.DNa2SiFs(s)受热分解生成NaF和SiF4两种氟化物,
NaF为离子晶体,SiF4为分子晶体,熔点:NaF>SiF4,因
此NaF为固相产物,SiF4为气相产物,则热解反应的化
学方程式为a,SiP,(s)2NaF(s)十SiE,(g),根据曲
线的变化趋势及变化比例,结合方程式可判断曲线a、b、
c分别为NaF(s)、SiF4(g)、Naz SiF6(s)。
由上述分析知,A正确;N2不与体系中任何物质反应,由
于容器恒容,因此SiF4的分压不变,仍为p1,B正确;该
反应的平衡常数K。=p(SF4),由题图可知,温度越高,
Na2SiFs分解程度越大,平衡时p(SiF4)越大,即K。越
大,由于T2温度下Na2SiF6已完全分解,因此升温至T3
时,无法释放更多的SiF4,故p?小于T温度时热解反
应的平衡常数K。,C正确;T1温度时,加入SiF4的瞬间
其分压增大,平衡逆向移动,由K。=p(SiF4)知,重新平
衡后Si℉4的分压仍为p1,Si℉4的浓度不变,故逆反应速
率不变,D错误。
5.D0.1mol·L1的FeCl溶液滴加数滴浓盐酸,生成更
多的[FeCl]-,溶液黄色加深;继续滴加1滴KSCN溶
液,[FeCL]转化为[Fe(SCN)]2+,溶液变为红色;再加
入NaF固体,[Fe(SCN)]2+转化为[FeF]3,溶液红色
褪去,变为无色;再滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未
见明显变化,说明I厂未被氧化。
A.①中滴加数滴浓盐酸,试管溶液黄色加深,生成更多
的[FeCL,],说明浓盐酸促进Fe3++4Cl一[FeCL]
平衡正向移动,A正确;B.由①到②,溶液变为红色,说
明[FeCL]转化为[Fe(SCN)]2+,即生成[Fe(SCN)]+
并消耗[FeCl],B正确;C.②、③溶液中,均存在平衡
Fe3+十SCN=[Fe(SCN)]+,由于温度不变,故该反
应的平衡常数不变,由于②、③溶液中含有的初始SCN
浓度相同,且②溶液为红色,③溶液为无色,故能说明
c(Fe3+):②>③,C正确;D.类似C选项分析,由①→④
推断,溶液中的c(F3+)是越来越小的,若向①深黄色溶
液中加入KI、淀粉溶液,无法确定①中溶液中的F3+的
含量是否能够氧化I「,D错误。
[考点3]
1.CA.低温下,随着温度升高,理论平衡转化率下降。根
据勒夏特列原理,转化率下降说明低温下占据主导的反
应平衡逆向移动了。因此,低温下主导的正反应是放热
反应。结合题干信息甲催化时,CH4选择性在400℃为
100%可知,低温区主要发生的是反应I,故推断△H1<
0;同理,高温区CO2平衡转化率随温度升高,高温下以
反应Ⅱ为主,升高温度反应Ⅱ平衡正向移动,故△H2>
0,A错误;B.反应I放热、反应Ⅱ吸热,升高温度平衡更
有利于吸热的反应Ⅱ,CH的平衡选择性随温度升高降
低;且题目仅说明甲催化时400℃下CH4选择性为
100%,不能说明200~400℃范围内选择性随温度升高
而增大,该范围内CO2转化率升高是温度升高加快反应
速率导致,和选择性无关,B错误;C.由图可知,500一800
℃范围内,甲、乙催化的CO。实验转化率都与理论平衡
转化率重合,说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改
变反应速率,不改变平衡组成,因此相同温度下,无论使
用哪种催化剂,平衡状态相同,产物选择性相同,C正确;
D.反应恒压进行,减小N2投料量,体系总体积减小,反
应物分压增大:反应I是气体分子数减少的反应,加压
促进反应I正向移动,相同温度下CO选择性会降低,因
此CO选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带
来的影响,不再是750℃,D错误。
2.BA.温度升高,C3Hg平衡转化率升高,说明升温平衡
正向移动,正反应为吸热反应,A正确;B.设初始C3H8
CO2、He的物质的量分别为1mol、1mol、2mol,CO2平
衡转化率为50%时,反应的C02为0.5mol,列出“三段
式”
C3H(g)+0O2(g)
催化剂C,H(g+0g)+00g
起始(mol)11
0
0
0
转化(mol)0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
平衡(mol)0.50.5
0.5
0.50.5
平衡时总物质的量为0.5mol+0.5mol+0.5mol+0.5mol
+0.5mol+2mol=4.5mol,压强平衡常数:K。=
/0.5p。
p(C3H6)·p(H2O)·p(CO)
4.5
Po
p(C3Hg)·(CO2)
9
≠号p,B错误;C.543℃下CH,平衡转化率为60%,
平衡时n(C3H)=0.4mol,由方程式系数关系可知
n(C2H。)=0.6mol,满足3n(C3Hg)=2n(C3Hg),故该关
系成立时反应达平衡,C正确;D.总压不变,减小He的
占比,反应体系各物质分压增大,该反应正反应为气体
分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,CH。平衡转化
率降低,对应曲线②,D正确。
3.DA.观察图像可知,随着温度的升高,CHg的物质的
量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应
方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此
△H>0,另外,反应物气体共4分子,生成物气体共6分
子,正反应是气体分子数增大的过程,因此△S>0,A错
误;B.前面已推断出a物质是CH。在同一个化学反
应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学
17
计量数之比。C3H与C3H。的化学计量数均为3,因此
在反应过程中的任何时刻,CHg的消耗速率等于a物
质(C3H)的生成速率,B错误;
C.列三段式:
3C3 H8+SO23C3 H6+H2S+2H2O
初始mol
1
1
0
0
0
变化mol3x
x
3x
x
2x
平衡mol1一3x
1一x
3无
2x
M点时,C3H3曲线与b曲线(H2O)相交,意味着两者的
物质的量分数相等(即物质的量相等):1一3x=2x,解得x
=0.2,此时各物质的量分别为:n(C3H3)=0.4mol、n(S02)
=0.8mol、n(C3H6)=0.6mol、n(H2S)=0.2mol、
n(H2O)=0.4mol。体系总物质的量为2.4mol。代入
物质的量分数平衡常数Kx。进行计算Kx=
·)(
=0.6×0.2×0.4×
(·(】
0.43×0.8
2.4
≈0.0234,C错误;D.N,点时,C3Hg曲线与c曲线(H2S)
相交,说明两者的物质的量分数相等:1一3x=x,解得x
=0.25。此时C3Hg转化了0.75mol,故C3H8的平衡
转化率为.0.75m0×100%=75%,D正确。
1 mol
4.BA.根据K,=10616,当pH=7.00时.H,Y)
c(HY)
cH*)=1020
K
10丽=1004<1,因此c(H,Y2-)<
c(HY3),A错误;B.M为lgLy)1与
“的文又点,说用得]
、1g[Y为,即-H+pK=2pH+pK+pk,
pH=pK。=8.21×2一6.16=10.26,代入任意方程,求
纵坐标:pR=6.16一10.26=一4.1,B正确;C.加入固
体,若完全溶解在1.00L溶液中,需要消耗一部分Y-
形成配合物,c(S0)=1.00×10-3mol·L1;由于
0.101mol/L远大于1.00×10-3mol·L-1,Y总浓度基
本不变,近似为0.100mol/L,在pH=6.50时计算Y4
Y-)100,霸=1026,根据c(H,Y2-)
的浓度:cHY8)=1065
c(Y-)厂
62(H)=
(10-85)2
K,K,=100X10-0需=1028,未配位体系主要是
H,Y、HY,此时c(Y)≈1+2100+10e≈
C总
1+5754+2630≈1.19×10-5mol/L,若Bas0,能够完
0.1
全溶解,绝大部分Ba+都会形成[BaY-,故c{[BaY了-}
≈1.00×103ol/L。根据配合物平衡常数逆推此时溶
液中游离的Ba+浓度:c(Ba+)二KXY,代入数据」
计算:c(Ba2+)=105.8mol/L,此时Q.(BaS0a)
105.8×103=10888>Kp(BaS0,),说明BaS0,达到
了沉淀溶解平衡状态,无法继续溶解,即未能完全溶解,
C经:D效发应的K=交=0=10,D
错误。
5.BA.分析可知,曲线Ⅱ代表[Cu(C2O)2]2-,A错误;B该反
、应的平衡常数K三CC0.CO·分析推子可知
c{[Cu(CO:]-=Kp(CuC,0,)·K,=1005,代入
c(C2)
10-0.85
平衡常数表达式得到K-cCuC,O,),观察图中pH-
2.87时的,点,该点位于曲线I上,说明此时p(C,O2)=
2.34,pH=2.87时的,点向上延伸,与Ⅲ的交点处:p[Cu
(C2O,)2]2-=p(C2O)+0.85,此时p[Cu(C2O4)2]2
=3.19,代入平衡常数表达式得到:K三10.9=1024,
B正确;C.由B项分析可知,p[Cu(C2O,)2]2-=3.19并
保持不变(或由I线pH=0.15时,p(C2O)=6.16,
p(Cu2+)=9.35-6.16=3.19,即曲线V与Ⅲ的相交时,
pH=0.15),故CuC204(aq)的浓度为10-3.19mol·L1,
C错误;D.对溶液中元素守恒:总草酸根(溶液中):
c(C2)+c(HC2O)+c(H2 C2O)+c[CuCz O,(aq)]
+2c[Cu(C,0,)]-+n[CuC0,(s]=0.2mo/L,总
V
铜(溶液中):c(C2+)十c[CuCO(aq)]+c[Cu(CO)2了}+
m[CuC,0,(s)]=0.1mol/L(注:两种以固体形式存在的
CuC2O,(s)只是为了列元素守恒),将两式整理得到,
c(C2)+c(HC2O)+c(H2CO)+c([Cu(CO)2}
-c(Cu2+)=0.1mol·L1,这是一个等式,D错误。
6.CA由图可知,生成物能量高,总反应为吸热反应,A错误:B
平衡常数只和温度有关,与催化剂无关,B错误;C由图可知,丙
烷被催化剂a吸附后能量更低,则被催化剂a吸附后得到的吸
附态更稳定,C正确;D.活化能高的反应速率慢,是反应的决速
步骤,故决速步骤为'CH,CHCH→·CH CHCH2+·H或
CH CHCH+·H→·CH CHCH+2H,D错误。
7.BpH越小,酸性越强,Ag浓度越大,氨气浓度越小,
所以Ⅲ代表[Ag(NH3)2],Ⅱ代表[Ag(NH3)],V代
表NH3,I代表Ag+,据此解答。
A.根据以上分析可知Ⅲ为[Ag(NH2)2]+的变化曲线,A
正确;B.溶液中存在电荷守恒,D点时溶液显碱性,则
c(NH)-c(OH)<0.1一c(H),B错误;C.根据图像
可知D,点时[Ag(NH)]十和Ag浓度相等,此时氨气浓
度是10-3.24,根据Ag+NH3→[Ag(NH)]+可
知K1=103.4,C正确;D.C点时[Ag(NH2)2]+和
Ag浓度相等,B点时[Ag(NH3)2]+和
[Ag(NH)]+浓度相等,所以反应[Ag(NH2)]++
NH3==[Ag(NH3)2]+的平衡常数为1030,因此K2=
103.4X1030-10.4,C点时[Ag(NH)2]和Ag浓度相等,
/1
所以cNH)√10 L1=10amol·L1,D正确。
8.解析:(1)由题图中信息可知,当失重比为19.4%时,
F@sS0·7H,0转化为Fes0,·xH,0,则1872
278
19.4%,解之得x=4;当失重比为38.8%时,FeSO,·
7H,0转化为FeS0,·yH,0,则18(722=38.8%,解
278
之得y=1。
(2)①FeS0,·7HO(s)=FeSO,(s)+7H2O(g)
△H1=akJ·mol-1
②FeSO·xH2O(s)—FeSO,(s)十xH2O(g)
△H2=bkJ·mol-1
③FcSO4·yH2O(s)-FeSO,(s)+yH2O(g)
△H,=ckJ·mol-1
根据盖斯定律由①+③一②X2可得FeSO.·7HO(s)十
FeSO,·yH2O(s)—2(FeSO,·xH2O)(s),则△H=
(a+c-2b)kJ·mol1
(3)将FSO,置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分
解反应:2FeSO,(s)-一Fe2O3(s)十SO2(g)+SO3(g)
(I)。由平衡时s0,一T的关系图可知,660K时,ps0,
=1.5kPa,则pso,=1.5kPa,因此,该反应的平衡总压p
=3.0kPa、平衡常数K。(I)=1.5kPa×1.5kPa=
2.25(kPa)2。由图中信息可知,ps0,随着温度升高而增
大,因此,K,(I)随反应温度升高而增大。
17
(4)提高温度,上述容器中进一步发生反应2SO3(g)
2S02(g)十O2(g)(Ⅱ),在同温同压下,不同气体的物质
的量之比等于其分压之比,由于仅发生反应(I)时s0
=ps0,则s0,十2p02=ps02一2p02,因此,平衡时p0,
0一,在929K时p4=84.6kPaa=35.7kPa,则
4
s0,十ps0,十0,=p&p0,十2p0,=0,一2p0,联立方程
组消去p0,可得3ps0十5,=4p%,代入相关数据可求出
so,=46.26kPa,则po,=84.6kPa-35.7kPa-46.26kPa=
2.64kPa,K.(Ⅱ)
=46.26kPa)2X2.64kPa-46.262X2.64kPa.
(35.7kPa)2
35.72
答案:(1)41
(2)(a+c-2b)
(3)3.02.25增大
ps02-ps046.26
(4)
46.262×2.64
4
35.72
9.解析:(1)根据题图的DSC曲线所示,在700℃左右会出
现两个吸热峰,说明此时CuSO4发生热分解反应,从TG
图像可以看出,质量减少量为原CuSO,质量的一半,说
明有固体CuO剩余,还有其他气体产生,此时气体产物
为S02、SO1、O2,可能出现反应的化学方程式为3CuSO4
700℃3Cu0+2S0,个+S0,↑+0,↑,结合反应中产
物的固体产物质量和气体产物质量可以确定,该反应的
产物为CuO、SO2、SO3、O2。
(2)()根据所给的反应的化学方程式,NO,在反应过程中
先消耗再生成,说明NO2在反应中起催化剂的作用;
(ⅱ)近年来,铅室法被接触法代替因为在反应中有污染
空气的NO和NO2放出影响空气环境、同时作为催化剂
的NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产
品质量、产率不高(答案合理即可)。
(3)(1)a.根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出,
随着温度的升高反应速率先加快后减慢,a错误;
b.从图中所给出的速率曲线可以看出,相同温度下,转
化率越低反应速率越快,但在转化率小于88%时的反应
速率图像并没有给出,无法判断α=0.88的条件下是平
衡转化率,b错误;
℃.从图像可以看出随着转化率的增大,最大反应速率不
断减小,最大反应速率出现的温度也逐渐降低,C正确;
d.从图像可以看出随着转化率的增大,最大反应速率出
现的温度也逐渐降低,这时可以根据不同转化率选择合
适的反应温度以减少能源的消耗,d正确。
(ⅱ)为了提高催化剂的综合性能,科学家对催化剂进行
了改良,从图中可以看出标号为d的催化剂V-K-Cs-Ce
对SO2的转化率最好,产率最佳;
(Ⅲ)设SO2的起始分压为2x,则结合题中信息可得:
S0g))+20,g)一s0g
起始分压:2x
力十xae
0
变化分压:2xan
xde
2xa
平衡分压:2x(1a。)p
2xae
则K。=
p(S03)
2xae
p(S02)·p交(02)
2x(1-a。)·p2
de
10
(1-a.)·p2
答案:(1)Cu0S0,
(2)(I)催化剂(I)反应中有污染空气的NO和NO
放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸
带来杂质、产率不高(答案合理即可)
(3)(i)cd(i)d(m)
(1-a。)·p2