2023届人教版高考化学一轮复习速率平衡与溶液中的平衡阶段检测含答案

这是一份2023届人教版高考化学一轮复习速率平衡与溶液中的平衡阶段检测含答案，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
阶段检测(四)　速率平衡与溶液中的平衡
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法错误的是(　　)
A.能使反应体系焓减小、熵增大的反应方向就是该反应自发进行的
方向
B.将氯化铝溶液加热蒸干并灼烧,最终得氧化铝固体
C.由水电离产生的c(H+)为1×10-9 mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO32-、NO3-能大量共存
D.不能用勒夏特列原理解释H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡后,增大压强,颜色变深
2.关于反应CH3COOH(l)+C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)+H2O(l)　ΔH=
-2.7 kJ·mol-1。下列说法正确的是(　　)
A.因为化学反应方程式前后物质的化学计量数之和相等,所以反应的ΔS等于0
B.该反应的平衡常数为K=c(CH3COOC2H5)c(CH3COOH)c(C2H5OH)
C.加入高效吸水剂有利于平衡正向移动,该反应平衡常数增大
D.因为反应的ΔH接近0,所以温度变化对平衡转化率的影响不大
3.常温下,下列电解质溶液的有关叙述错误的是(　　)
A.NH4Cl溶液加水稀释后,恢复至原温度,pH和Kw均增大
B.在NaHC2O4溶液中:c(OH-)+c(C2O42-)=c(H+)+c(H2C2O4)
C.pH=4的CH3COOH溶液和pH=4的NH4Cl溶液中,c(H+)相等
D.0.1 mol/L的NaOH溶液和CH3COOH溶液等体积混合,则c(Na+)>
c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
4.一定温度下,难溶强电解质的饱和溶液中存在着沉淀溶解平衡,其平衡常数如下:
物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp(25 ℃)
4.9×10-17
2.2×10-20
2.8×10-39
对于1 L含Fe2(SO4)3、FeSO4和CuSO4各0.5 mol的混合溶液,根据表中数据判断,下列说法错误的是(　　)
A.向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀
B.向溶液中加入过氧化氢,并用CuO粉末调节pH,过滤后可获得较纯净的CuSO4溶液
C.该溶液中c(SO42-)∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]=5∶4
D.将少量FeCl3粉末加入Cu(OH)2悬浊液中,c(Cu2+)增大
5.常温下,某浓度的H2A溶液中滴加NaOH溶液,若定义pc=-lg c,则测得pc(H2A)、pc(HA-)、pc(A2-)变化如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.pH=3时溶液中c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)
B.常温下,H2A的Ka1=10-0.80,Ka2=10-5.30
C.NaHA溶液中c(H+)>c(OH-)
D.从a点到c点,c(H+)c(H2A)先增大后减小
6.工业上用催化氧化法制取SO3,再用浓硫酸吸收SO3得到发烟硫酸(H2SO4·SO3),发烟硫酸加水可以得到浓硫酸。催化氧化法制取SO3的反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1。下列关于工业上制取浓硫酸的说法正确的是(　　)
A.工业上用浓硫酸吸收SO3时是将SO3从吸收塔底部通入,浓硫酸从塔顶喷淋下来,这样操作的目的是提高SO3的吸收率
B.2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所含化学键的键能总和比2 mol SO3(g)大 196.6 kJ·mol-1
C.催化氧化法制取SO3能够自发进行的原因是ΔS>0
D.将1 mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗水2 mol
7.80 ℃时,NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。该温度下,在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中,投入NO2和SO2,起始浓度如表所示,其中甲经2 min达平衡时,NO2的转化率为50%。下列说法不正确的是(　　)
起始浓度
甲
乙
丙
c(NO2)/(mol·L-1)
0.10
0.20
0.20
c(SO2)/(mol·L-1)
0.10
0.10
0.20
A.容器甲中的反应在前2 min的平均反应速率 v(SO2)=
0.025 mol·L-1·min-1
B.达到平衡时,容器丙中正反应速率与容器甲相等
C.温度升至90 ℃,上述反应平衡常数为1.56,则反应的ΔH>0
D.容器乙中若起始时改充0.10 mol·L-1 NO2和0.20 mol·L-1 SO2,达到平衡时c(NO)与原平衡相同
8.常压下羰基化法精炼镍的原理:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4 的沸点为 42.2 ℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至 230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是(　　)
A.增加 c(CO),平衡正向移动,反应的平衡常数增大
B.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
C.第一阶段,在 30 ℃和 50 ℃两者之间选择反应温度,选50 ℃
D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
9.气相直接水合法制取乙醇的反应为H2O(g)+C2H4(g)CH3CH2OH(g)。在容积为3 L 的密闭容器中,当n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1时,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.当混合气的密度不变时,反应达到平衡
B.压强:p1>p2>p3
C.a、b两点平衡常数:K(a)7,则溶液中可能存在:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
D.若溶质为NaA,则溶液中一定存在:c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
11.已知[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在平衡:
[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O　ΔH,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如图。以下结论和解释正确的是(　　)

A.由实验①可推知ΔH>0
B.实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动
C.由实验③可知离子的稳定性:[ZnCl4]2-c(NH4+)>
c(SO32-)
C.物质的量浓度相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HCO3溶液、③NH4Cl溶液、④NH4Fe(SO4)2溶液中,c(NH4+)的大小关系:④>①>②>③
D.0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7:c(Na+)>
c(CH3COOH)=c(Cl-)
13.根据各图曲线表征的信息,得出的结论错误的是(　　)


A.图1表示常温下向体积为10 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol/L CH3COOH溶液后溶液的pH变化曲线,则c点处有c(CH3COOH)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CH3COO-)
B.图2表示用水稀释pH相同的盐酸和醋酸时溶液的pH变化曲线,其中Ⅰ表示醋酸,Ⅱ表示盐酸,且溶液导电性:c>b>a
C.图3中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性
D.由图4曲线,可确定K(AgCl)>K(AgBr)>K(AgI),故用
0.010 0 mol/L硝酸银标准溶液滴定浓度均为0.100 0 mol/L Cl-、Br-及I-的混合溶液时,首先沉淀的是I-
14.一定条件下,CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)　ΔH=
-53.7 kJ/mol;向2 L恒容恒温密闭容器中充入1 mol CO2和
2.8 mol H2反应,图中过程Ⅰ、Ⅱ是在两种不同催化剂作用下建立平衡的过程中CO2的转化率[α(CO2)]随时间(t)的变化曲线。下列说法不正确的是　　(　　)

A.m点:v(正)>v(逆)
B.活化能:过程Ⅱ>过程Ⅰ
C.n点时,该反应的平衡常数K=50
D.过程Ⅰ,t2时刻改变的反应条件可能是升高温度
15.常温下,将0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液加水稀释,混合溶液中 -lgc(NH3·H2O)c(NH4+)与lg c(H+)的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.Kb(NH3·H2O)=10-4.7
B.M、N两点对应的溶液稀释程度:N4.4×10-10 mol/L,所以最先看到红褐色沉淀,故A正确;向溶液中加入过氧化氢,可将Fe2+氧化为Fe3+,当Fe3+完全沉淀时c(OH-)>32.8×10-391×10-5 mol/L=3280×10-12 mol/L,小于Cu2+开始沉淀时的c(OH-),故用CuO粉末调节pH可使Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀,过滤后可获得较纯净的CuSO4溶液,故B正确;该溶液中Fe3+、Fe2+、Cu2+因发生水解而消耗一部分,所以 c(SO42-)∶[c(Fe3+)+c(Fe2+)+c(Cu2+)]>5∶4,故C错误;将少量FeCl3粉末加入Cu(OH)2悬浊液中,25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]pc(H2A)>pc(HA-),故离子浓度的大小关系为c(HA-)>
c(H2A)>c(A2-),故A正确;H2A的电离方程式为H2AH++HA-、HA-H++A2-,Ka1=c(H+)c(HA-)c(H2A),Ka2=c(H+)c(A2-)c(HA-),由图像上的a点可知,当pH=0.80时,pc(H2A)=pc(HA-)=0.70,c(H+)=10-0.80,Ka1=10-0.80, 由c点可知,当pH=5.30时,pc(A2-)=pc(HA-)=0.70,c(H+)=10-5.30,Ka2=10-5.30,故B正确;根据电离平衡可知,HA-H++A2-,Ka2=c(H+)c(A2-)c(HA-)=10-5.30,根据水解平衡可知,HA-+H2OH2A+OH-,Kh=KwKa1=10-1410-0.80=10-13.2,Ka2>Kh,故溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),故C正确;从a点到c点,c(HA-)先增大,后减小,Ka1=c(H+)c(HA-)c(H2A),由于温度不变,Ka1不变,则c(H+)c(H2A)先减小后增大,故D错误。
6.A　将SO3从吸收塔底部通入,浓硫酸从塔顶喷淋下来,使浓硫酸和三氧化硫充分接触,增大接触面积,提高吸收效率,故A正确;该反应为放热反应,说明2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)中的化学键键能总和小于2 mol SO3(g)中的化学键键能总和,故B错误;2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1在一定条件下可自发进行,则ΔG=
ΔH-T·ΔSc(OH-)>c(H+),溶质也可能是NaOH和NaA,其离子浓度大小为c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)或c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),C正确;若NaA是强酸强碱盐,则溶液中一定存在:c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+),若NaA是强碱弱酸盐,则溶液中一定存在:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>
c(H+),D错误。
11.A　[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,由实验①知,降低温度,平衡逆向移动,则正反应为吸热反应,ΔH>0,故A正确;水是纯液体,浓度是常数,c(H2O)不变,但平衡逆向移动,故B错误;实验③平衡逆向移动,说明Zn2+络合Cl-的能力更强,则配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-,故C错误;可逆反应[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O对应平衡的平衡常数表达式为K=c{[CoCl4]2-}c{[Co(H2O)6]2+}·c4(Cl-),故D错误。
12.D　Na2CO3和NaHCO3形成的混合溶液的物质的量未知,不能判断离子浓度大小,故A错误;溶液呈中性时,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),因为溶液呈中性,根据元素守恒得 c(Na+)>c(SO32-),NaHSO3溶液酸性较弱,则通入的氨气较少,所以c(SO32-)>c(NH4+),溶液中离子浓度大小关系为c(Na+)>c(SO32-)>
c(NH4+)>c(H+)=c(OH-),故B错误;物质的量浓度相同的①(NH4)2SO4溶液,②NH4HCO3溶液,③NH4Cl溶液,④NH4Fe(SO4)2溶液;先不考虑水解,则①中NH4+的浓度大于其他三种物质,②④两种物质中,④NH4Fe(SO4)2溶液酸性强,NH4+水解受到的抑制大,即NH4+的物质的量较多,溶液中 c(NH4+)较大,③NH4Cl溶液中NH4+水解,②NH4HCO3溶液中,碳酸氢根离子的水解对铵根离子的水解起促进作用,即溶液中c(NH4+)由大到小的顺序排列为①>④>③>②,故C错误;0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液中通入HCl至溶液pH=7,溶液中存在电荷守恒为c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(Cl-)+c(CH3COO-),物料守恒为c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),得到c(CH3COOH)=c(Cl-),溶液中存在醋酸钠、氯化钠和醋酸,钠离子浓度一定大于氯离子浓度,故D正确。
13.B　图1中c点加入20 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液,与10 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液充分反应后得到等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH混合液,溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
c(CH3COO-),物料守恒为2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),两式整理消去 c(Na+)得c(CH3COOH)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CH3COO-),故A正确;盐酸属于强酸溶液,醋酸属于弱酸溶液,加水稀释促进醋酸电离,将pH相同的盐酸和醋酸稀释相同倍数后,pH较大的是盐酸,pH较小的是醋酸,则图2中Ⅰ表示盐酸,Ⅱ表示醋酸,a、b、c三点pH由大到小的顺序为c>b>a,溶液中离子浓度由大到小的顺序为a>b>c,则溶液的导电性为a>b>c,故B错误;b点Kw=10-12,中性溶液pH=6,将pH=2的H2SO4溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,氢离子和氢氧根离子浓度相等,混合溶液呈中性,故C正确;-lg c(X-) 的值越大,代表该离子的浓度越小,由图可以知道,加入一定量的硝酸银溶液后I-浓度最小,则I-首先沉淀,故D正确。
14.C　m点CO2的转化率不是最大,反应向正反应方向进行,因此v(正)>v(逆),A正确;过程Ⅰ首先达到平衡状态,说明过程Ⅰ反应速率快,因此活化能:过程Ⅱ>过程Ⅰ,B正确;n点时CO2的转化率是80%,列三段式:
　　　　　　　CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)
起始/(mol/L) 0.5 1.4 0 0
转化/(mol/L) 0.4 1.2 0.4 0.4
平衡/(mol/L) 0.1 0.2 0.4 0.4
所以该反应的平衡常数K=0.4×0.40.1×0.23=200,C错误;过程Ⅰ,t2时刻改变条件CO2的转化率降低,说明反应向逆反应方向进行,由于正反应放热,因此改变的反应条件可能是升高温度,D正确。
15.C　由N点数据可知lg c(H+)=-4.5,则c(H+)=10-4.5 mol·L-1,则c(OH-)=10-9.5 mol·L-1,-lgc(NH3·H2O)c(NH4+)=4.8,则c(NH3·H2O)c(NH4+)=10-4.8,则Kb(NH3·H2O)=c(NH4+)·c(OH-)c(NH3·H2O)=10-9.5×104.8=10-4.7,故A正确;溶液越稀,(NH4)2SO4的水解程度越大,溶液酸性越小,N点lg c(H+)=-4.5,则c(H+)=10-4.5 mol·L-1,M点lg c(H+)=-6.0,则c(H+)=10-6.0 mol·L-1,因此N点酸性强,溶液的浓度大,即M、N两点对应的溶液稀释程度:M>N,故B正确;温度不变,Kb(NH3·H2O)不变,混合溶液中 -lgc(NH3·H2O)c(NH4+)与lg c(H+)的关系曲线不变,因此向溶液中加入(NH4)2SO4固体,不可使N点移动到P点,故C错误;稀释溶液,促进铵根离子的水解,将溶液稀释 1 000倍后,溶液接近中性,c(NH4+)≈2c(SO42-),故D正确。
16.解析:(1)温度低于1 050 K时,反应速率较慢,反应未达平衡状态,温度等于或高于1 050 K时达到平衡;1 100 K时NO的平衡转化率为40%,假设通入NO的物质的量为1 mol,利用三段式则有
　　　　　C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)
开始/mol 1 0 0
转化/mol 0.4 0.2 0.2
平衡/mol 0.6 0.2 0.2
所以N2的平衡体积分数为0.20.6+0.2+0.2×100%=20%。
(2)①NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g)是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于反应物的转化,故反应温度不宜过高。
②根据题意,利用三段式则有
　　　　　　NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g)
开始/mol 1 1 2 0 0
转化/mol 0.4 0.4 0.8 1.2 0.8
平衡/mol 0.6 0.6 1.2 1.2 0.8
v(N2)=0.8mol2L×8min=0.05 mol·L-1·min-1,根据阿伏加德罗定律,恒温恒容时,压强与物质的量成正比,500 ℃时该反应的平衡常数Kp=(1.24.4p0) 3×(0.84.4p0) 2(1.24.4p0) 2×(0.64.4p0)×(0.64.4p0) MPa=1633p0 MPa。
答案:(1)bc　20%
(2)①该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不利于反应物的转化,故反应温度不宜过高　②0.05　1633p0
17.解析:(1)①ⅰ.NH3·H2O(aq)NH4+(aq)+OH-(aq)
ΔH1=a kJ·mol-1
ⅱ.CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq)
ΔH2=b kJ·mol-1
ⅲ.H2CO3(aq)+OH-(aq)HCO3-(aq)+H2O(l)　ΔH3=c kJ·mol-1
根据盖斯定律,由ⅰ+ⅱ+ⅲ得,NH3·H2O吸收CO2制备NH4HCO3的热化学方程式为NH3·H2O(aq)+CO2(g)NH4+(aq)+HCO3-(aq)　ΔH=(a+b+c) kJ·mol-1。②K=c(H2CO3)·c(NH3·H2O)c(NH4+)·c(HCO3-)=
c(H2CO3)·c(NH3·H2O)·c(H+)·c(OH-)c(NH4+)·c(HCO3-)·c(H+)·c(OH-)=1Kb(NH3·H2O)×1Ka1(H2CO3)×Kw=
1.0×10-3。③CO2的脱除效率与氨水pH的关系为溶液的碱性越大,吸收效率越高,故二氧化碳脱除效率随氨水pH增大而增加。30 min流入氨水中的烟气的体积为0.5×0.065×103 L=32.5 L,则标准状况下,吸收的二氧化碳的体积为32.5 L×91.6%×15%=4.465 5 L,二氧化碳的物质的量为4.4655L22.4L·mol-1≈0.20 mol。④由图2知,高于45 ℃,
CO2脱除效率降低的原因可能是碳酸氢铵受热分解生成二氧化碳,
NH3·H2O受热分解挥发出NH3,气体的溶解度随温度的升高而减小等。
(2)由图3可知,在相同温度下,压强由p2→p1时,CH4的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,这是一个气体分子数增大的反应,则减小压强,平衡正向移动,所以p110-5 mol·L-1,因此Cr3+没有沉淀完全。
答案:(1)D　(2)小于　(3)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+　氧化铁　(4)饱和Na2CO3溶液　BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)　0.04　(5)当pH调至4时,c(OH-)=10-10mol·L-1,c(Cr3+)=Ksp[Cr(OH)3]c3(OH-)=
10-2 mol·L-1>10-5 mol·L-1,因此Cr3+没有沉淀完全