2020版高考化学一轮复习阶段过关检测(四)化学反应速率、平衡及溶液中的平衡(含解析)

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化学反应速率、平衡及溶液中的平衡 (时间:90分钟 满分:100分) 一、选择题(每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意) 1.在t ℃时,向a L密闭容器中加入1.6 mol HI(g),发生反应 2HI(g) H2(g)+I2(g) ΔH>0,H2的物质的量随时间的变化如图所示,下列有关说法中正确的是( A )

A.平衡时,I2蒸气的体积分数为25% B.若在1.5 min时降低温度,则反应将向左进行 C.平衡后若升高温度,v正增大,v逆减小 D.平衡后向容器中加入一定量的H2后,平衡向左移动,H2的体积分数减小 解析:该反应前后气体体积不变,由图可知,平衡时n(H2)=0.4 mol,则有n(I2)=0.4 mol,故I2

蒸气的体积分数为×100%=25%,A正确; 1.5 min时反应未达到平衡状态,降低温度,反应速率减慢,但反应仍向右进行,直至平衡,B错误;平衡后若升高温度,v正、v逆均增大,但v正增大的程度大于v逆增大的程度,平衡向右移动,C错误;平衡后加入H2,平衡向左移动,根据勒夏特列原理可知,达到新平衡后,c(H2)仍比原来大,则新平衡后H2的体积分数增大,D错误。 2.根据下列有关图像,说法正确的是( D ) A.由图甲知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的ΔH<0 B.由图乙知,反应在t6时,NH3体积分数最大 C.由图乙知,t3时采取降低反应温度的措施 D.图丙在10 L容器、850 ℃,反应到4 min时,放出51.6 kJ 的热量 解析:由图甲可知,T2时开始处于化学平衡状态,升高温度,Z%减少,X%增多,所以ΔH<0,A错误;由图乙可知,反应自t3开始一直在向逆反应方向移动,所以t6时NH3的体积分数最小,B错误;由图乙可知,t5时是升高温度,v逆>v正,则t3时如果降低温度,平衡应向正反应方向移动,v正>v

逆,C错误;由图丙可知,反应进行到4 min时,消耗反应物的物质的量为0.12 mol·L-1×10 L=1.2 mol,放出的热量为51.6 kJ,D正确。 3.已知反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色) ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封,改变活塞位置的过程中,气体透光率随时间的变化如图所示(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法不正确的是( B )

A.b点达到平衡状态 B.b点与a点相比,c(NO2)、c(N2O4)均减小 C.d点:v(正)D.若在c点将温度降低,其透光率将增大 解析:曲线a→b段透光率不变,说明c(NO2)保持不变,故b点达到平衡状态,A正确;a、b两点的透光率相等,说明这两点中c(NO2)、c(N2O4)分别相等,且保持不变,B不正确;由图可知,d点后透光率逐渐下降,说明c(NO2)逐渐增大,即平衡逆向移动,则有v(正)低温度,平衡正向移动,c(NO2)减小,则透光率将增大,D正确。 4.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡后测得A的浓度为 0.5 mol·L-1,保持温度不变,将密闭容器的容积压缩为原来的一半再次达到平衡后,测得A的浓度为 0.8 mol·L-1,则下列叙述正确的是( A ) A.平衡向正反应方向移动 B.x+yC.B的物质的量浓度减小 D.C的体积分数降低 解析:压缩容器的容积时体系压强增大,假设平衡不移动,A的浓度应为1 mol·L-1,但再次平衡后小于 1 mol·L-1,说明增大压强平衡向正反应方向移动,根据平衡移动原理知,x+y>z,平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,因为压缩了容器的容积,则B的物质的量浓度增大,故A项正确,B、C、D项错误。 5.CO2经催化加氢可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。0.1 MPa时,按 n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图。下列叙述不正确的是( C )

A.该反应的ΔH<0 B.曲线b代表H2O C.N点和M点所处状态的c(H2)不一样 D.其他条件不变,T1 ℃、0.2 MPa下反应达平衡时c(H2)比M点大 解析:温度升高,H2的浓度增大,平衡左移,逆反应吸热,正反应放热,ΔH<0,则曲线a为CO2,根据方程式的比例关系,可知曲线b为H2O,曲线c为C2H4,A、B正确;C项,N点和M点均处于相同温度下,所处状态的c(H2)相同,不正确;D项,其他条件不变,T1 ℃、0.2 MPa相对0.1 MPa 增大了压强,体积减小,c(H2)增大,反应达平衡时c(H2)比M点大, 正确。 6.某碱性溶液中只含有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。下列描述正确的是( D ) A.该溶液一定由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成 B.该溶液一定由pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成 C.该溶液中离子浓度一定为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D.加入一定量冰醋酸,c(CH3COO-)可能大于、等于或小于c(Na+) 解析:该溶液可以是CH3COONa溶液,也可以是CH3COONa和NaOH或CH3COONa和CH3COOH的混合液,A错误;pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,因CH3COOH为弱酸,则混合液呈酸性,与题意不符,B错误;如果该溶液为CH3COONa与NaOH的混合溶液,当NaOH过量较多,则有c(OH-)>c(CH3COO-),C错误;由于溶液显碱性,根据电 荷守恒知原溶液中c(CH3COO-)c(CH3COO-)可能大于、等于或小于c(Na+),D正确。 7.已知常温下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中( D ) A.水的电离程度始终增大

B.先增大再减小 C.c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和始终保持不变

D.当加入氨水的体积为10 mL时,c(N)=c(CH3COO-) 解析:向10 mL浓度为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,两者反应生成醋酸铵,醋酸铵水解促进水的电离,因此在滴加过程中水的电离程度增大,但两者完全反应后再滴

加氨水则会抑制水的电离,A错误;根据醋酸的电离常数可知=,在滴加氨水的过程中氢离子浓度始终减小,温度不变Ka不变,因此逐渐增大,B错误;溶液中n(CH3COOH)+n(CH3COO-)=0.01 L×0.1 mol·L-1=0.001 mol,即n(CH3COOH)+n(CH3COO-)始终不变,随着溶液体积的增大,c(CH3COOH)与c(CH3COO-)之和减小,C错误;当加入氨水的体积为10 mL

时,两者恰好反应生成醋酸铵,已知常温下CH3COOH和NH3·H2O 的电离常数相等,这说明N与CH3COO-的水解程度相等,则醋酸铵溶液显中性,根据电荷守恒可得c(N)=c(CH3COO-),D正确。 8.某温度时,CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法错误的是( A )

A.a点对应的Ksp大于b点对应的Ksp B.向CuSO4溶液中加入MnS发生反应:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq) C.在含有CuS和MnS固体的溶液中c(Cu2+)∶c(Mn2+)=2×1∶1 D.该温度下,Ksp(CuS)小于Ksp(MnS) 解析:Ksp只与温度有关,温度不变,Ksp不变,所以a点对应的Ksp等于b点对应的Ksp,A项错误;根据图像可知,Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)

=0.01×6×1=6×1,Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-)=0.01×3×10-11 =3×1,则Ksp(CuS)Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)能发生,B、D项正确;根据c(Cu2+)∶c(Mn2+)=Ksp(CuS)∶Ksp(MnS)=(6×1)∶(3×1)= (2×1)∶1,C项正确。 9.常温下(Ⅰ)100 mL 0.1 mol·L-1的NaA溶液中的离子总物质的量为X,(Ⅱ)100 mL 0.1 mol·L-1的NaB溶液中的离子总物质的量为Y。下列推断正确的是( A ) A.若X>Y,则酸性:HA>HB B.若X=Y,则HB一定是强酸 C.若酸性:HAD.若由水电离出的H+的浓度:(Ⅰ)>(Ⅱ),则X>Y 解析:两种溶液中n(NaA)=n(NaB),溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)、c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),两种溶液中Na+都不水解,所以Na+浓度相等,根据H+浓度判断溶液中总离子浓度,从而比较溶液中离子总物质的量的大小。若X>Y,NaA溶液中c(H+)大于NaB溶液中c(H+),c(H+)越大说明溶液碱性越弱,则酸根离子水解程度越小,所以酸性:HA>HB,故A正确;若X=Y,说明两种溶液中c(H+)浓度相等,即酸性相同,则两种酸可能都是强酸,也可能都是弱酸,故B错误;若酸性:HAB-,相同浓度、相同体积的钠盐溶液中NaA溶液碱性大于NaB,所以NaA中H+浓度小于NaB中H+浓度,则X弱离子越弱,其促进水电离程度越大,若由水电离出的H+的浓度:(Ⅰ)>(Ⅱ),则酸性:HA根离子水解程度:A->B-,溶液碱性:NaA>NaB,所以NaA中H+浓度小于NaB中H+浓度,则X错误。 10.常温下,有体积相同的四种溶液:①pH=3的CH3COOH溶液;②pH=3的盐酸;③pH=11的氨水;④pH=11的NaOH溶液。下列说法正确的是( D ) A.①和②混合溶液中:c(H+)=3.0 mol·L-1