大题突破综合训练五图表类综合题.docx
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大题突破综合训练五图表类综合题
大题突破综合训练五：
图表类综合题
一、电解质溶液图表类综合题
1．为研究HA、HB和MOH的酸碱性的相对强弱，某化学学习小
组设计了以下实验：
室温下，将pH=2的两种酸溶液HA、HB
和pH＝12的碱溶液MOH各1mL，分别加水稀释到1000mL，
其pH的变化与溶液体积的关系如图所示，根据所给数据，请
回答下列问题：
（1）HA为________酸，HB为________酸（填“强”或“弱”）。
（2）若c＝9，则稀释后的三种溶液中，由水电离的氢离子的浓度的大小顺序为________________________________________________________________________
（用酸、碱的化学式表示）。
将稀释后的HA溶液和MOH溶液取等体积混合，则所得溶液中c（A－）与c（M＋）的大小关系为____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）若b＋c＝14，则MOH为__________碱（填“强”或“弱”）。
将稀释后的HB溶液和MOH溶液取等体积混合，所得混合溶液的pH________7（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
2．高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂。
（1）请完成FeO
与水反应的离子方程式：
4FeO
＋10H2O4Fe（OH）3＋8OH－＋______。
K2FeO4在处理水的过程中所起的作用是________和________。
（2）将适量K2FeO4配制成c（FeO
）＝1.0mmol·L－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO
）的变化，结果见图Ⅰ。
第
（1）题中的反应为FeO
变化的主反应，则温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是________________________________________________________________________；
发生反应的ΔH______________0。
（3）FeO
在水溶液中的存在形态如图Ⅱ所示。
下列说法正确的是______（填字母）。
A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态
B．向pH＝2的这种溶液中加KOH溶液至pH＝10，HFeO
的分布分数先增大后减小
C．向pH＝8的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为H2FeO4＋OH－===HFeO
＋H2O
（4）H2FeO4
H＋＋HFeO
的电离平衡常数表达式为K＝
________________________________________________________________________。
3．食醋的总酸量即一定体积的食醋原液所含醋酸的质量，单位是g·L－1或g/100mL。
国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5g/100mL。
（1）用酸碱滴定法测定某食醋样品中的总酸量时，下列说法中正确的是________。
A．用NaOH溶液滴定时反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O
B．食醋样品通常需要预先稀释一定倍数后再进行滴定
C．用NaOH溶液滴定时，可使用酚酞或甲基橙作指示剂
D．若测得样品的物质的量浓度为0.75mol·L－1，则其总酸量为45g·L－1
（2）某同学仔细观察该食醋样品的标签，发现其中还含有作为食品添加剂的苯甲酸钠（C6H5COONa），他想用理论验证醋酸与苯甲酸钠不会发生离子互换反应，需查找在一定温度下醋酸与苯甲酸的________。
A．pHB．电离度C．电离常数D．溶解度
（3）常温下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液和20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液，得到两条滴定曲线，如图所示。
①滴定醋酸溶液的曲线是________（填“图1”或“图2”）；滴定曲线中a＝________mL；
②E点pH>8的原因是（用离子方程式表示）：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）测定食醋的总酸量实验中，配制NaOH溶液和稀释食醋所用的蒸馏水必须煮沸，目的是________________________________________________________________________。
（5）实验时，吸取食醋样品10mL于100mL容量瓶中定容。
移取定容后的溶液20mL于锥形瓶中，加入1～2滴指示剂，用浓度为cmol·L－1的NaOH标准溶液滴定，平行测定三次，消耗NaOH溶液的平均体积为VmL。
则原食醋样品的总酸量＝________g/100mL。
4．金属氢氧化物在酸中的溶解度不同，因此可以利用这一性质，控制溶液的pH，达到分离金属离子的目的。
几种难溶金属的氢氧化物Fe（OH）3、Cu（OH）2、Ni（OH）2和Co（OH）2在不同pH下的溶解度（s/mol·L－1）见右图。
（1）pH＝3时，溶液中铜元素的主要存在形式是________（写化学式）。
（2）若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3＋，应该控制溶液的pH________（选填序号）。
A．<1 B．在4左右 C．>6
（3）在Ni（NO3）2溶液中含有少量的Co2＋杂质，________（填“能”或“不能”）通过调节溶液pH的方法来除去，理由是
________________________________________________________________________。
（4）要使氢氧化铜沉淀溶解，除了加入酸之外，还可以加入氨水，生成[Cu（NH3）4]2＋，写出反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
（5）已知一些难溶物的溶度积常数如下表：
物质
FeS
MnS
CuS
PbS
HgS
ZnS
Ksp
6.3×10－18
2.5×10－13
1.3×10－36
3.4×10－28
6.4×10－53
1.6×10－24
为除去某工业废水中含有的Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋杂质，最适宜向此工业废水中加入过量的________（选填序号）。
A．NaOHB．FeSC．Na2S
5．铁、铜都是人类最早使用的金属，它们的单质及化合物应用非常广泛。
（1）钢铁“发蓝”，是将钢铁制品浸到某些氧化性溶液中，使其表面形成一层四氧化三铁的过程。
其中有一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热至130℃，反应过程为
Ⅰ.3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑
Ⅱ.6Na2FeO2＋NaNO2＋5H2O===3Na2Fe2O4＋NH3↑＋7NaOH
Ⅲ.Na2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O===Fe3O4＋4NaOH
①反应Ⅱ中的氧化剂是__________。
②上述过程产生了大量NH3，有关NH3处理方案合理的是（ ）
a．用H2SO4吸收制氮肥 b．高空排放
c．用于制备HNO3
（2）工业上常用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动顺序及反应原理，判断Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋的氧化性强弱顺序：
________________________________________________________________________。
②请设计实验验证Cu2＋、Fe3＋氧化性强弱的结论。
实验方案及现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）如图横坐标为溶液pH，纵坐标为金属离子物质的量浓度的对数值（当溶液中金属离子浓度≤10－5mol·L－1时，可认为沉淀完全），试回答：
①腐蚀铜板后的溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋浓度均为0.1mol·L－1，今向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH＝5.6时，溶液中存在的金属阳离子为
________________________________________________________________________。
②从图中数据计算可得Fe（OH）2的溶度积Ksp[Fe（OH）2]＝
________________________________________________________________________。
6．请回答有关锌及其化合物的问题。
（1）高温锻烧时，闪锌矿（ZnS）与氧气反应生成ZnO和SO2。
其反应方程式为
________________________________________________________________________，
该反应1mol还原剂失去电子__________mol。
（2）已知Zn（OH）2具有两性，在过量的强碱性溶液中生成可溶于水的Zn（OH）
。
下图是Zn2＋在某温度时水解、沉淀、溶解的曲线图。
①当pH＝7、c（Zn2＋）＝0.01mol·L－1，Zn2＋主要存在形式为________、________（写化学式）。
②向c（Zn2＋）＝1×10－5mol·L－1的溶液中加入固体NaOH到pH＝13，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③已知该温度下的Ksp[Zn（OH）2]＝1×10－17、Ksp（ZnS）＝1.6×10－24。
当向新生成的Zn（OH）2浊液中滴入足量的Na2S溶液，振荡后Zn（OH）2会全部转化为ZnS，其原理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
二、速率、平衡图表类综合题
1．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。
（1）在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生反应：
Fe2O3（s）＋3CO（g）
2Fe（s）＋3CO2（g）。
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：
温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
64.0
50.7
42.9
请回答下列问题：
①该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0（填“>”、“<”或“＝”）。
②在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡。
求该时间范围内反应的平均反应速率v（CO2）＝____________________，CO的平衡转化率为________。
③欲提高②中CO的平衡转化率，可采取的措施是
________________________________________________________________________。
A．减少Fe的量B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2D．提高反应温度
E．减小容器的容积F．加入合适的催化剂
（2）某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，下列反应速率（v）和温度（T）的关系示意图中与铝热反应最接近的是________。
（3）写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：
________________________________________________________________________。
欲使上述体系中Al3+浓度增加，可加入的物质是
________________________________________________________________________。
2．在2L容积不变的密闭容器内，800℃时反应2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
t/s
0
1
2
3
4
5
n（NO）/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
（1）用O2的反应速率表示0～2s内该反应的平均反应速率v＝________________。
若上述反应在850℃下进行，反应2s时n（NO）＝0.009mol，并且不再随时间而改变，则该反应是__________热反应。
（2）图中表示NO2浓度变化的曲线是__________（填字母）。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________（填序号）。
A．v（NO2）＝2v（O2）
B．容器内的压强保持不变
C．v逆（NO）＝2v正（O2）
D．容器内气体密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________（填序号）。
A．及时分离出NO2
B．适当升高温度
C．增大O2的浓度
D．选择高效催化剂
3．在100℃时，将0.40mol的二氧化氮气体充入2L真空的密闭容器中，每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到数据如表所示：
时间（s）
0
20
40
60
80
n（NO2）/mol
0.40
n1
0.26
n3
N4
n（N2O4）/mol
0.00
0.05
n2
0.08
0.08
（1）在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。
（2）n3__________n4（填“>”、“<”或“＝”），该反应的平衡常数为________（保留小数点后一位）。
（3）若在相同情况下，最初向该容器中充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是________mol·L－1，假设在80s时达到平衡，请在图中画出并标明该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。
（4）达到平衡后，如升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2（g）N2O4（g）的平衡常数将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）达到平衡后，如向该密闭容器中再充入0.32mol氦气，并把容器体积扩大为4L，则平衡将______（填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”），其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．已知下列两个反应：
反应Ⅰ：
CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH1
反应Ⅱ：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g） ΔH2
（1）相同温度下，若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1，反应Ⅱ的化学平衡常数为K2，那么K1·K2＝________。
（2）反应Ⅰ的化学平衡常数K1和温度T的关系如表一：
表一
T/℃
700
800
850
1000
1200
K1
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
则ΔH1________0（选填“>”、“＝”或“<”）。
（3）如果上述反应Ⅰ以CO和H2O（g）为起始反应物，在T℃时CO和H2O浓度变化如图所示，且密闭容器的容积为1L。
那么0～4min的平均反应速率v（CO2）=
mol·L-1·min-1，对照“表一”可知T= ℃。
（4）某温度下，反应Ⅰ的化学平衡常数为2.25。
在该温度下，向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO2（g）和H2（g），这两种物质的起始浓度如表二：
表二
起始浓度
甲
乙
丙
c（CO2）（mol·L－1）
0.01
0.02
0.02
c（H2）（mol·L－1）
0.01
0.01
0.02
反应速率最快的是________（填“甲”、“乙”或“丙”），平衡时，H2转化率最大的是________（填“甲”、“乙”或“丙”），丙中H2的转化率为________。
5．汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
（1）4CO（g）＋2NO2（g）===4CO2（g）＋N2（g） ΔH＝－1200kJ·mol－1
对于该反应，温度不同（T2>T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是________（填代号）。
（2）汽车尾气中CO与H2O（g）在一定条件下可以发生反应：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g） ΔH<0。
820℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K＝1.0。
起始物质的量
甲
乙
丙
n（H2O）/mol
0.10
0.20
0.20
n（CO）/mol
0.10
0.10
0.20
1该反应的平衡常数表达式为
________________________________________________________________________。
②平衡时，甲容器中CO的转化率是________。
比较下列容器中CO的转化率：
乙________甲；丙________甲（填“>”、“＝”或“<”）。
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度________（填“升高”或“降低”），平衡常数K______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
答案
1．
（1）①c3（CO2）/c3（CO） < ②0.006mol·L－1·min－1 60% ③C
（2）b
（3）Al（OH）3
H＋＋AlO
＋H2O 盐酸（合理即给分）
2．
（1）0.0015mol·L－1·s－1 放
（2）b （3）BC （4）C
3．
（1）0.0025
（2）＝ 2.8 （3）0.10 如图
（4）减小
（5）向左移动
氦气是惰性气体，不参与反应；扩大体积的瞬间，c（NO2）和c（N2O4）都降低为原来的一半，使c（N2O4）/c2（NO2）增大，并大于该温度下的平衡常数K，平衡会向左移动（或氦气是惰性气体，不参与反应，扩大体积相当于减小压强，平衡向左移动）
解析 根据反应速率的定义不难解答问题
（1）。
根据已知表中的数据可知60～80s反应达到平衡，故n3=n4。
由方程式2NO2（g）
N2O4（g）及平衡常数公式可计算出其平衡常数约为2.8。
因温度、体积不变，故达到等效平衡时需要N2O4的起始物质的量为0.20mol，即浓度为0.10mol·L-1。
由于再充入0.32mol氦气时对平衡无影响，但容器体积扩大为4L时相当于给原平衡减压，故平衡逆向移动。
4．
（1）1
（2）> （3）0.03 850 （4）丙 乙 60%
解析
（1）反应Ⅰ和反应Ⅱ互为逆反应，而且温度相同，故K1与K2互为倒数关系。
（2）由“表一”中温度与化学平衡常数的关系可知，温度越高，化学平衡常数越大，即升高温度，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，ΔH1>0。
（3）v（CO2）＝v（H2O）＝
＝0.03mol·L－1·min－1。
4min时，c（H2O）＝0.18mol·L－1，c（CO）＝
0．08mol·L－1，c（H2）＝0.12mol·L－1，c（CO2）＝0.12mol·L－1，所以化学平衡常数K1＝
＝1，查“表一”可知K1＝1对应的温度为850℃。
（4）丙中的CO2（g）和H2（g）浓度都最大，而三个容器反应温度都相同，故丙中反应速度最大。
甲、丙为等效平衡，而乙中CO2（g）的起始浓度大于H2（g）的起始浓度，故乙中H2转化率最大。
设丙中平衡时CO（g）的浓度为xmol·L－1，那么CO2（g）的浓度为（0.02－x）mol·L－1，H2（g）的浓度为（0.02－x）mol·L－1，H2O（g）的浓度为xmol·L－1，所以K＝x2/（0.02－x）2＝2.25，解得x＝0.012，即平衡时H2（g）的浓度为0.008mol·L－1，故丙中H2的转化率为（0.02mol·L－1－0.008mol·L－1）/0.02mol·L－1×100%＝60%。
5．
（1）乙
（2）①K＝
②50% > ＝ ③降低 增大
解析 通过温度对平衡移动的影响能够判断化学平衡的图像问题；通过温度对放热反应的影响可判断化学平衡常数的变化，同时可由化学平衡常数计算某反应物的变化量，从而得出该物质平衡时的转化率。
（1）4CO（g）＋2NO2（g）===4CO2（g）＋N2（g） ΔH<0，该反应是放热反应，当升高温度时，正、逆反应速率都增大，甲中正反应速率在T2时没有增大，故错误；升高温度，化学平衡逆向移动，CO的浓度增大，CO的体积分数增大，故丙不正确。
（2）根据反应的平衡常数为1.0可以得出c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），反应前后气体体积不变，可得出n（CO2）·n（H2）＝n（CO）·n（H2O）。
①甲容器中起始时n（CO）＝n（H2O）＝0.10mol，满足等式就是反应物转化了一半，故CO的转化率为50%。
②乙容器中起始时n（H2O）＝0.20mol，相当于在甲容器中增大c（H2O），平衡正向移动，n（CO）减少，CO的转化率增大；丙容器中起始时n（CO2）＝n（H2）＝0.20mol，相当于两个甲容器中的量，假设两个甲容器合二为一，反应到达平衡后，缩小体积至一半变成丙容器，即对体系加压，平衡不移动，CO的转化率不变化。
③丙容器中改变温度，CO的转化率
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