特训2 数形思想应用选择题1．(2023·湖南衡阳统考一模)T℃时，含等浓度的AgNO3与Feeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NO3))2的混合溶液中发生反应Fe2＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(aq))＋Ag＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(aq))Fe3＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(aq))＋Ageq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s)) ΔH＜0，t1时刻，改变某一外界条件继续反应至t2时刻，溶液中ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ag＋))和ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Fe3＋))随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )已知：T℃时，该反应的化学平衡常数K＝1。A．若t1时刻未改变外界条件，则此时该反应v正＞v逆B．若t2时刻反应达到平衡，则t1时刻改变的条件可能为及时移除AgC．若始终保持温度不变，则逆反应速率：vt1＞vt2D．0～t2s内Ag＋的平均反应速率为eq\f(0.03,t2)mol·L－1·s－1答案 D解析 若t1时刻未改变外界条件，则此时该反应Q＝eq\f(cFe3＋,cFe2＋·cAg＋)＝eq\f(0.01,0.1×0.1)＝K，处于平衡，v正＝v逆，A错误；若t2时刻反应达到平衡，c(Ag＋)＝c(Fe2＋)＝0.08mol·L－1，c(Fe3＋)＝0.03mol·L－1，此时的平衡常数K约为4.69＞1，已知T℃时，该反应的化学平衡常数K＝1，ΔH＜0，则t1时刻改变的条件是降温，B错误；若温度不变，t1时应为加入Fe2＋，其反应速率加快，即逆反应速率：vt1＜vt2，C错误；0～t2s内c(Fe3＋)的浓度变化为0.03mol·L－1，其平均反应速率为eq\f(0.03,t2)mol·L－1·s－1，又因为各物质的速率之比等于其化学计量数之比，所以Ag＋的平均反应速率为eq\f(0.03,t2)mol·L－1·s－1，D正确。2．(2023·河北邢台统考一模)室温下，某溶液初始时仅溶有M，同时发生以下两个反应：①MX＋Y；②MX＋Z。反应①的速率可表示为v1＝k1c(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c(M)(k1、k2为速率常数)。体系中生成物浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法错误的是( )A．0～10s内，M的平均反应速率v(M)＝0.7mol·L－1·s－1B．温度不变，反应过程中eq\f(vY,vZ)的值不变C．反应①的活化能比反应②的活化能大D．温度升高，体系中eq\f(cY,cZ)的值减小答案 D解析 由反应可知M的浓度变化量等于Y和Z的浓度变化量之和，0～10s内，M的平均反应速率v(M)＝eq\f(ΔcY＋ΔcZ,Δt)＝eq\f(2＋5,10)mol·L－1·s－1＝0.7mol·L－1·s－1，故A正确；eq\f(v1,v2)＝eq\f(k1cM,k2cM)＝eq\f(k1,k2)，温度不变时，eq\f(k1,k2)比值不变，则eq\f(v1,v2)恒定不变，v1与v(Y)成正比，v2与v(Z)成正比，则eq\f(vY,vZ)的值不变，故B正确；由图可知相同条件下，Z的生成速率大于Y，可知反应②的反应速率大于反应①，根据反应活化能越大反应速率越小，可知反应①的活化能比反应②的活化能大，故C正确；反应的吸放热情况不确定，温度升高平衡的移动方向不确定，因此体系中eq\f(cY,cZ)的值无法确定，故D错误。3．(2023·广东统考一模)汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0。一定温度下，在恒容密闭容器中加入1molCO和1molNO发生上述反应，部分物质的体积分数(φ)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是( )A．上述反应的正反应在高温下才能自发进行B．曲线b表示的是φ(N2)随时间的变化C．2v正(NO)＝v逆(N2)时，反应达平衡状态D．气体的平均相对分子质量：M(t1)＞M(t3)＞M(t5)答案 B解析 反应为放热的熵减反应，则上述反应的正反应在低温下才能自发进行，A错误；结合化学方程式，曲线b表示物质的变化量较小，故b表示的是φ(N2)随时间的变化，B正确；2v正(NO)＝v逆(N2)时，正、逆反应速率不相等，反应没有达平衡状态，C错误；气体质量不变，气体的总物质的量随反应进行而减小，气体平均相对分子质量逐渐变大，故M(t1)＜M(t3)＜M(t5)，D错误。4．(2023·江苏统考二模)以乙炔和1,2-二氯乙烷为原料生产氯乙烯包括如下反应：反应Ⅰ：ClCH2CH2Cl(g)―→HCl(g)＋CH2===CHCl(g)ΔH1＝＋69.7kJ·mol－1反应Ⅱ：HC≡CH(g)＋HCl(g)―→CH2===CHCl(g)ΔH2＝－98.8kJ·mol－11．0×105Pa下，分别用如表三种方式进行投料，不同温度下反应达到平衡时相关数据如图所示。方式气体投料平衡时相关数据甲ClCH2CH2ClClCH2CH2Cl转化率乙n(HC≡CH)∶n(HCl)＝1∶1HC≡CH转化率丙n(ClCH2CH2Cl)∶n(HC≡CH)＝1∶1CH2==CHCl产率下列说法不正确的是( )A．反应ClCH2CH2Cl(g)＋HC≡CH(g)―→2CH2==CHCl(g)的ΔH＝－29.1kJ·mol－1B．曲线①表示平衡时ClCH2CH2Cl转化率随温度的变化C．按方式丙投料，其他条件不变，移去部分CH2==CHCl可能使CH2==CHCl的产率从X点的值升至Y点的值D．在催化剂作用下按方式丙投料，反应达到平衡时CH2==CHCl的产率(图中Z点)低于X点的原因可能是催化剂活性降低答案 D解析 由盖斯定律可知，反应Ⅰ＋Ⅱ可得该反应，即反应ClCH2CH2Cl(g)＋HC≡CH(g)―→2CH2==CHCl(g) ΔH＝－29.1kJ·mol－1，A正确；反应Ⅰ的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，分析可知，曲线①表示平衡时ClCH2CH2Cl转化率随温度的变化，B正确；移去部分CH2==CHCl，CH2==CHCl的浓度减小，反应Ⅰ和Ⅱ均向正反应方向移动，CH2==CHCl的产率增加，可能使CH2==CHCl的产率从X点的值升至Y点的值，C正确；催化剂不影响化学平衡移动，对平衡时CH2==CHCl的产率无影响，D错误。5．(2023·广西来宾统考二模)常温下，向10mL0.10mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.10mol·L－1Na2S溶液，滴加过程中－lgc(Cu2＋)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，已知Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)。下列说法不正确的是( )A．a、b两点CuS的溶度积Ksp相等B．常温下，CuS的溶度积Ksp的数量级为10－36C．c点溶液中：c(Cl－)＞c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(H＋)D．闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液可转变为铜蓝(CuS)答案 C解析 a、b两点的温度相同，Ksp相同，故A正确；b点c(Cu2＋)＝10－17.7mol·L－1，此时硫化钠与氯化铜恰好完全反应，溶液中的铜离子浓度与硫离子浓度相同，Ksp＝c(Cu2＋)·c(S2－)＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4，故B正确；c点时溶液中溶质为NaCl与Na2S，所以c(Na＋)＞c(Cl－)，故C错误；根据题目可知Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，所以闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液可转变为铜蓝(CuS)，故D正确。6．(2023·辽宁辽阳统考一模)二元有机酸(H2X)的电离常数Ka1＝1.67×10－8、Ka2＝3.34×10－17。BaX难溶于水，常温下，将BaX溶解在一定浓度的HY溶液中，直至不再溶解，测得混合液中c2(H＋)与c2(Ba2＋)的关系如图所示。下列说法错误的是( )已知：HY是一元强酸，BaY2易溶于水。A．NaHX溶液显碱性B．溶度积Ksp(BaX)≈6.18×10－21C．b点：2c(Ba2＋)＋c(H＋)＝2c(X2－)＋c(HX－)＋c(OH－)＋c(Y－)D．若0.01mol·L－1BaX溶于1Lxmol·L－1HY溶液中得到c点溶液，则x＝0.4答案 B解析 HX－的水解常数Kh＝eq\f(cH2X·cOH－,cHX－)＝eq\f(Kw,Ka1)≈6×10－7＞Ka2，溶液显碱性，A项正确；BaX＋2H＋===Ba2＋＋H2X，则c(Ba2＋)≈c(H2X)，Ka1·Ka2＝eq\f(c2H＋·cX2－,cH2X)＝eq\f(c2H＋·cX2－,cBa2＋)，Ksp(BaX)＝c(Ba2＋)·c(X2－)＝eq\f(c2Ba2＋·Ka1·Ka2,c2H＋)≈6.18×10－23，B项错误；b点时，由电荷守恒：2c(Ba2＋)＋c(H＋)＝c(HX－)＋c(OH－)＋2c(X2－)＋c(Y－)，C项正确；BaX溶于HY溶液中的反应：BaX＋2H＋===Ba2＋＋H2X，0.01molBaX消耗0.02molH＋，c点溶液中n(H＋)＝eq\r(0.1444)mol＝0.38mol，则c(HY)＝eq\f(0.38mol＋0.02mol,1L)＝0.4mol·L－1，D项正确。7．(2022·海南，14改编)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为：M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)、M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)，25℃，－lgc与pH的关系如图所示，c为M2＋或M(OH)eq\o\al(2－,4)浓度的值。下列说法错误的是( )A．曲线①代表－lgc(M2＋)与pH的关系B．M(OH)2的Ksp约为1×10－17C．向c(M2＋)＝0.1mol·L－1的溶液中加入NaOH溶液至pH＝9.0，体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在D．向ceq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(MOH\o\al(2－,4)))＝0.1mol·L－1的溶液中加入等体积0.4mol·L－1的HCl后，体系中元素M主要以M2＋存在答案 D解析 由题干信息，M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)，M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)，随着pH增大，c(OH－)增大，则c(M2＋)减小，c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]增大，即－lgc(M2＋)增大，－lgc[M(OH)eq\o\al(2－,4)]减小，因此曲线①代表－lgc(M2＋)与pH的关系，曲线②代表－lgc[M(OH)eq\o\al(2－,4)]与pH的关系，A正确；由图像可知，pH＝7.0时，－lgc(M2＋)＝3.0，则M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝1×10－17，B正确；根据图像可知，pH＝9.0时，c(M2＋)、c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]均极小，则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在，C正确；由曲线②可知，c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]＝0.1mol·L－1时pH≈14.5，则c(OH－)＝100.5mol·L－1＞3mol·L－1，因此加入等体积0.4mol·L－1的HCl后，c(OH－)减小，平