（广东版）新高考化学三轮冲刺强化练习 第15题 化学反应速率与平衡  水溶液中的离子平衡（原卷版）

押广东卷第15题化学反应速率与平衡水溶液中的离子平衡核心考点考情统计考向预测备考策略化学反应速率与平衡2023·广东卷，152022·广东卷，13，152021·广东卷，14考查反应机理和催化剂，平衡移动的影响因素，体现综合性；考查溶液中的离子平衡，涉及溶液中发生的反应，离子浓度大小比较，体现综合性和应用性。1．化学平衡和反应速率的题目，应以分析图像为主，尤其是曲线的分析。2．水溶液中的离子平衡，广东卷大概率出现在原理大题，选择题以基础为主，应回归基本图像。水溶液中的离子平衡2021·广东卷，81．（2023广东卷，15）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是

A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大2．（2022广东卷，13）恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是A．该反应的B．a为随温度的变化曲线C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D．向平衡体系中加入，H2的平衡转化率增大3．（2022广东卷，15）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，内，4．（2021广东卷，8）鸟嘌呤()是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用表示)。已知水溶液呈酸性，下列叙述正确的是A．水溶液的B．水溶液加水稀释，升高C．在水中的电离方程式为：D．水溶液中：5．（2021广东卷，14）反应经历两步：①；②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是A．a为随t的变化曲线B．时，C．时，的消耗速率大于生成速率D．后，一、化学反应速率与平衡知能点1化学反应机理与历程1.反应机理(1)反应机理是用来描述某反应物到反应产物所经由的全部基元反应，就是把一个复杂反应分解成若干个基元反应，以图示的形式来描述某一化学变化所经由的全部反应，然后按照一定规律组合起来，从而阐述复杂反应的内在联系，以及总反应与基元反应内在联系。(2)反应机理详细描述了每一步转化的过程，包括过渡态的形成、键的断裂和生成以及各步的相对速率大小等。典型的反应机理理论是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论。(3)反应机理中包含的基元反应是单分子反应或双分子反应。完整的反应机理需要考虑到反应物、催化剂、反应的立体化学、产物以及各物质的用量。2.能垒与决速步骤能垒:可以简单理解为从左往右进行中，向上爬坡最高的为能垒，而包含此能垒的反应我们称之为决速步骤，也称为慢反应。如图中，从中间态HCOO*+H*到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*CO2+2H*是在Rh作催化剂时该历程的决速步骤。3.催化剂与中间产物催化剂:在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则是消耗多少后续又生成多少。中间产物:在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续又消耗多少。例如，在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2+I-H2O+IO-(慢)H2O2+IO-O2+I-+H2O(快)在该反应中I-为催化剂，IO-为中间产物。4.催化剂的化学反应机理分析(1)牢记两种反应机理模型。①循环模型。②微观原子模型。(2)巧抓三个关键点。①未给出具体物质模型或给出微观模型，要先将模型转化为具体物质，再进行分析，避免途中混淆。②确定物质:进入循环图的箭头为反应物，离开循环图的箭头为生成物，生成最终产物的步骤同时生成催化剂，其余为中间产物。用H2制备H2O2的一种反应机理如图所示，总反应为H2+O2H2O2;催化剂为[PdCl4]2-;中间产物为[PdCl2O2]2-和Pd。③反应机理中，涉及过渡态、基元反应、碰撞理论等知识，应做到理解，避免储备不足导致无法解析题干。知能点2速率常数及应用1.设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，其速率可表示为v=k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。2.正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系对于基元反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，v正=k正·ca(A)·cb(B)，v逆=k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K=cc(C)·cd(D)ca(A)·cb(B)=知能点3化学反应速率及平衡图像分析1.速率与平衡图像常见类型(1)速率变化图像。对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，ΔH>0。①v正、v逆同时突变。②v正、v逆之一渐变。(2)平衡移动图像。对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，m+n>p+q，且ΔH>0。①速率-时间图——注意断点。②转化率(或含量)-时间图——先拐先平。(3)恒压(温)曲线。分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。2.陌生图像关键点的分析(1)(2)(3)对于反应A(g)+2B(g)C(g)(4)一、水溶液中的离子平衡知能点1“四大平衡”及粒子浓度的比较1.四大平衡及其影响因素2.有关粒子浓度的判断(1)巧用守恒思想，明确定量关系。(2)溶液中粒子浓度大小比较解题流程。知能点2Kw、Ka、Kb、Ksp、Kh之间的关系1.平衡常数之间的关系已知:常温下，H2S的电离常数为Ka1、Ka2，Cu(OH)2、CuS、Ag2S的溶度积常数分别为Ksp、Ksp′、Ksp″。(1)水解常数与电离常数、水的离子积之间的关系。常温下的Na2S溶液中，S2-的水解常数Kh1=KwKa2，HS-的水解常数Kh2(2)水解常数与溶度积、水的离子积之间的关系。常温下的CuCl2溶液中，Cu2+的水解常数Kh=Kw(3)平衡常数与电离常数、溶度积之间的关系。①反应CuS(s)+2Ag+(aq)Cu2+(aq)+Ag2S(s)的平衡常数K=Ksp'②反应CuS(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2S(aq)的平衡常数K=Ksp'(4)判断溶液的酸碱性。NaHS溶液呈碱性，离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H+)>c(S2-)。上述判断的理由是HS-的水解常数(KwKa12.根据图形节点求算弱电解质的电离平衡常数(1)由图形起点计算平衡常数。(2)由图形交点计算平衡常数。知能点3电解质溶液图像题的分析1.电解质溶液的稀释图像(1)25℃时相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸溶液的稀释。稀释相同的倍数，醋酸溶液的pH大稀释到相同的pH，盐酸加入的水多(2)25℃时相同体积、相同pH的盐酸、醋酸溶液的稀释。稀释相同的倍数，盐酸的pH大稀释到相同的pH，醋酸溶液加入的水多(3)pH与稀释倍数的线性关系。①HY为强酸、HX为弱酸;②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-);③水的电离程度:d>c>a=b①MOH为强碱、ROH为弱碱;②c(ROH)>c(MOH);③水的电离程度:a>b2.两种离子积图像[K=c(X+)·c(Y-)](1)双曲线型。图像类型不同温度下水的离子积曲线常温下，CaSO4的离子积曲线图像图像特点曲线上的点都满足该温度下的Kw曲线上的点都满足该温度下的Ksp图像信息①A、C、B三点溶液均为中性，温度依次升高，Kw依次增大;②D点为酸性溶液，E点为碱性溶液，Kw=1×10-14;③AB直线的左上方均为碱性溶液，任意一点:c(H+)<c(OH-)①a、c点在曲线上，a→c的变化为增大c(SO42−)，如加入Na2SO4固体，但K②b点在曲线的上方，Q>Ksp，将会有沉淀生成;③d点在曲线的下方，Q<Ksp，则为不饱和溶液，还能继续溶解CaSO4(2)直线型(pM-pR曲线)。图像特点把离子浓度取负对数，曲线变为直线坐标含义pM为阳离子浓度的负对数，pR为阴离子浓度的负对数图像信息①直线AB上的点:c(M2+)=c(R2-);②溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3;③X点对CaCO3要析出沉淀，对CaSO4是不饱和溶液，能继续溶解CaSO4;④Y点:c(SO42−)>c(Ca2+)，两者的浓度积等于10⑤Z点:c(CO32−)<c(Mn2+)，3.酸碱中和滴定曲线分析(1)滴定曲线特点。滴定反应0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20.0mL0.1mol·L-1的盐酸、醋酸溶液0.1mol·L-1盐酸滴定20.0mL0.1mol·L-1的氢氧化钠溶液、氨水滴定曲线曲线起点强碱滴定强酸的曲线起点低于强碱滴定弱酸的曲线起点强酸滴定强碱的曲线起点高于强酸滴定弱碱的曲线起点pH突跃点强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)的滴定终点的pH强碱与强酸反应时，终点pH=7;强碱与弱酸反应时，终点pH>7强酸与强碱反应时，终点pH=7;强酸与弱碱反应时，终点pH<7(2)滴定曲线上的特殊点的分析与应用。①室温下，向20mL0.1mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示:②各点的特点及意义。(3)滴定曲线图中各特殊点对水电离程度的影响。室温下，向20mL0.1mol·L-1醋酸溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液，溶液pH及水电离程度的变化图像:点溶质水的电离情况ACH3COOH抑制BCH3COOH、CH3COONa抑制CCH3COOH、CH3COONa正常电离DCH3COONa只促进ECH3COONa、NaOH抑制FCH3COONa、NaOH抑制4.分布率曲线分析分布率曲线图是指以pH[或c(OH-)、c(H+)]为横坐标、各组分的分布系数为纵坐标的关系曲线。电解质一元弱酸(以CH3COOH为例)二元弱酸[以草酸(H2C2O4)为例]图像图像特点(1)随着pH增大，溶质分子减少、离子逐渐增多;(2)体现不同pH时溶质的不同存在形式以及比例;(3)同pH时各种溶质粒子的分布系数之和等于1信息应用(1)曲线交点表示两种粒子的浓度相等，可用来计算溶质的Ka;(2)根据某点pH、粒子分布系数及酸的浓度，可计算在该pH时各成分的平衡浓度应用示例Ka=c(CH3COA点:Ka1=c(HC2OB点:Ka2=c(C2O5.对数图像及对数曲线(1)对数图像的特点:由于离子浓度、平衡常数等数值很小，经对数换算后转化为常用的数值范围。(2)常考对数类型。①直接取对数:特点是换算后数值的变化趋势不变，本身数值越大，取对数后数值也越大。如lgc，即离子浓度的对数，lgc越大，离子浓度越大。离子浓度比值取对数，即lgc(A2−)c(H②取负对数:特点是数值的变化趋势换算后相反，本身数值越大，取负对数后数值越小。如pc，即离子浓度的负对数，pc越大，离子浓度越小;pK，即平衡常数的负对数，pK越大，平衡常数越小。(3)常考图像举例。pOH-pH曲线KOH溶液与二元弱酸(H2X)反应，溶液pH与离子浓度曲线Pc-pOH曲线lgc(x)-pH曲线图像特点表示一元酸与一元碱中和过程中H+与OH-浓度的关系同pH时，各粒子浓度的大小0.1mol·L-1H3PO3溶液含磷粒子的pc-pOH关系0.1mol·L-1CH3COOH溶液中各粒子浓度与pH关系a.Q点溶液显中性;b.M点溶液显酸性，N点溶液显碱性，这两点水的电离程度相同a.二元弱酸(H2X)一级电离程度远大于二级电离程度;b.N代表一级电离的曲线，M代表二级电离的曲线;c.根据n点的坐标计算Ka1=10-4.4，根据m点的坐标计算Ka2=10-5.4a.三条曲线，三种粒子，是二元弱酸;①是HPO32−，②是H2PO3-，③是Hb.x点c(HPO3c(H2PO3-)，根据横坐标可计算Kc.z点c(H2PO3-)=c(H3PO3)，a.根据各粒子与pH关系可确定:①是lgc(CH3COO-)，②是lgc(H+)，③是lgc(CH3COOH)，④是lgc(OH-);b.N点c(CH3COOH)=c(CH3COO-)，可计算其Ka;c.O点c(H+)=c(OH-)，溶液显中性考点一化学反应速率与平衡1．（2024届广东省省二模）液化石油气的主要成分C3H8在光照条件下与Cl2反应，可得到各种氯代丙烷。已知：①C3H8与Cl2反应的机理为自由基反应，包括以下几步：Ⅰ．链引发：Ⅱ．链传递：，，……Ⅲ．链终止：，，……②丙烷氯代反应中链传递的一步反应能量变化如下。下列说法正确的是A．将液化石油气灶改用天然气为燃料，若进气口保持不变，则需要调大风门B．先将Cl2用光照射，然后迅速在黑暗处与C3H8混合，可得到氯代丙烷C．先将Cl2用光照射，然后在黑暗处放置较长时间，再与C3H8混合，可得到氯代丙烷D．断裂—CH3中1molC—H比断裂—CH2—中1molC—H所需能量小2．（2024届广东省深圳一模）常温下，向某溶剂（不参与反应）中加入一定量X、Y和M，所得溶液中同时存在如下平衡：(ⅰ)(ⅱ)(ⅲ)X、Y的物质的量浓度随反应时间的变化关系如图所示，300s后反应体系达到平衡状态。下列说法正确的是A．100～300s内，B．时，反应(ⅲ)的逆反应速率大于正反应速率C．若反应(ⅲ)的，则X比Y更稳定D．若再向容器中加入上述溶剂，则、均不变3．（2024届广东省肇庆二模）催化剂X和Y均能催化反应A(g)B(g)，其反应历程如图所示，“●”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法正确的是A．使用催化剂X和Y，反应均分2步进行B．使用催化剂Y比使用催化剂X，反应更快达到平衡C．反应达到平衡后，降低温度，B的浓度减小D．反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X4．（2024届广东省省一模）下，分别向恒为的恒温密闭容器甲、恒为的绝热密闭容器乙中加入和，发生反应，两容器中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．若后加入催化剂，则曲线Ⅰ中的平衡转化率会增大B．曲线Ⅰ、Ⅱ对应反应的平衡常数：K（Ⅰ））>K（Ⅱ）C．点的大于点的D．内，曲线Ⅱ中的平均反应速率5．（2024届广东省佛山二模）一种催化制备的部分反应历程和能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是A．有4个基元反应B．升温有利于的吸附C．反应不是决速步D．增大的投入量，可提高其平衡转化率6．（2024届广东省佛山二模）在恒容密闭容器中发生反应：，Y的平衡转化率按不同投料比()随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A．B．平衡常数：C．当容器内气体密度不变时，反应达到平衡D．温度下增大压强，c点向a点方向移动7．（2024届广东省佛山一模）密闭容器中，发生

和

两个竞争反应，反应历程如图所示．下列说法正确的是A．增大压强，物质C的浓度不变B．升高温度，平衡时体系内D的浓度增大C．反应

D．加入催化剂Ⅱ更有利于D的生成8．（2024届广东省广州二模）恒容密闭容器中充入X，在催化剂作用下发生反应：，起始压强为pkPa，反应时间为ts，测得X的转化率随温度的变化如图中实线所示（虚线表示平衡转化率）。下列说法正确的是A．该反应的B．催化剂可降低该反应的焓变，提高平衡转化率C．增大起始压强，X的平衡转化率增大D．800℃时，内化学反应速率9．（2024届广东省广州一模）反应在有水和无水条件下，反应历程如图，图中表示中间产物，表示过渡态，其它条件相同时，下列说法正确的是A．在有水条件下，反应更快达到平衡B．有水和无水时，反应分别分3步和2步进行C．反应达到平衡时，升高温度，P的浓度增大D．无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大10．（2024届广东省惠州三模）一定条件下，1-苯基丙炔(Ph-C=C-CH3)可与HCl发生催化加成，反应如下：反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的是A．反应活化能：反应I<反应ⅡB．反应焓变：反应I<反应ⅡC．增加HCl浓度不会改变平衡时产物Ⅱ和产物I的比例D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ11．（2024届广东省江门一模）标准状态下，反应的历程示意图如下。下列说法不正确的是A． B．历程Ⅱ中Cl是催化剂C．历程Ⅰ的活化能为 D．相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ＞历程Ⅰ12．（2024届广东省茂名二模）我国科研人员探究了不同催化剂电化学催化生产HCOOH的催化性能，反应机理如图所示。下列说法不正确的是A．使用三种催化剂，反应历程都分4步进行B．该反应过程仅涉及键的断裂与形成C．相同条件下，HCOOH（l）比（g）稳定D．相同条件下，使用催化剂In（101）时，反应过程中*OCHO所能达到的最高浓度更大13．（2024届广东省梅州一模）中国科学院化学研究所发表了催化氢化机理。其机理中化合物化合物的过程和其相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是A．选择更优催化剂可以提升单位时间内的转化率B．该过程的总反应速率主要由过程①决定C．化合物化合物的过程包含两个基元反应D．低温有利于化合物化合物的反应自发进行14．（2024届广东省汕头一模）氮氧化物的排放是导致酸雨的原因。某研究小组利用反应探究NO的转化：，向体积均为IL的两个密闭容器中分别加入2molCO（g）和2molNO（g），探究绝热恒容和恒温恒容条件下压强随时间的变化曲线，如图所示，下列有关说法错误的是A．乙为恒温恒容条件下发生的反应B．甲容器中NO的平衡转化率为C．反应平衡常数：M＜ND．甲容器压强先增大的原因是反应放热，产生的热量使体系温度升高，压强增大15．（2024届广东省汕头一模）三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用（简称DMF）在铜催化作用下转化得到，下图是计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示（*表示物质吸附在铜催化剂上），下列说法错误的是A．该反应为放热反应，降温可提高DMF的平衡转化率B．该历程包含6个基元反应，最大能垒（活化能）为1.19eVC．设法提高的速率可以提高总反应速率D．若1molDMF完全转化为三甲胺，则会吸收1.02eV·NA的能量16．（2024届广东省韶关一模）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如图所示。下列说法不正确的是A．生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%B．反应过程中有极性共价键的断裂和非极性共价键的形成C．①②收能量并形成了C-C键D．该催化剂可有效降低活化能，提高反应速率17．（2024届广东省深圳二模）基元反应过渡态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。某反应在催化剂作用下的反应进程如图所示，下列说法正确的是A．步骤ii→iii为决速步B．使用催化剂降低了反应的焓变C．基于上述理论，该反应进程中包含四步基元反应D．升高温度，反应物分子中活化分子的百分数不变18．（2024届广东省深圳二模）一定温度下，向恒容密闭容器中投入E和M发生如下反应：E(g)+M(g)F(g)G(g)。已知反应初始c0(E)=c0(M)=0.10mol/L，部分物质的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图所示，t2后反应体系达到平衡状态。下列说法正确的是A．X为c(F)随的变化曲线 B．0~t1内，=mol•L-1•s-1C．反应的活化能：①>② D．t2时，扩大容器的体积，n(F)减小19．（2024届广东省湛江一模）在处理汽车尾气的三元催化剂中，Rh的主要作用是消除，Pd的主要作用是消除CO，部分催化机理及能量变化如图所示。下列说法不正确的是A．在NO和CO的整个反应过程中步骤Ⅲ是决速步骤B．反应进行的三步分别是放热反应、放热反应和吸热反应C．第一步反应：D．CO能促进NO转化成20．（2024届广东省化州一模）一定条件下，利用R(g)制备M(g)，反应为①，过程中发生②和③两个副反应，反应历程如图所示。下列说法正确的是A．反应③比反应①更快达到平衡B．温度越高，产物中M的纯度越高C．一定时间内，使用合适的催化剂可减少体系中P的含量D．增大R的浓度，反应①②③的增大，减小考点二水溶液中的离子平衡21．（2024届广东省大湾区一模）常温下，向次磷酸(一元酸)中，逐滴加入溶液，溶液的与所加溶液的体积关系如图所示。下列有关叙述正确的是A．a点溶液中B．b点溶液中C．溶液显酸性D．的电离平衡常数约为22．（2024届广东省广州市黄浦区二模）水溶液中，过二硫酸盐与碘离子反应的离子方程式为：，向溶液中加入含的溶液，反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是A．反应①的速率比反应②的速率快B．是该反应的催化剂，加入后反应体系更快达到平衡C．向反应后的溶液小滴加淀粉溶液，溶液变蓝，再适当升温，蓝色变浅D．反应②的离子方程式为23．（2024届广东省广州市黄浦区二模）常温下，用盐酸滴定弱碱溶液，