1、六、陌生圖像讀圖專練H1用CO合成甲醇(CH3OH)反應的化學方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)0，按照相同的物質的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖所示。(1)a、b、c三點平衡常K(a)、K(b)、K(c)的大小順序是_。(2)b、d兩點的平均相對分子質量為M(b)、M(d)，則M(b)_(填“”、“”、“”)M(d)。答案(1)K(a)K(b)K(c)(2)解析(1)由圖可知a、b、c三點壓強相同；由化學方程式可知，溫度升高，平衡逆向(吸熱方向)移動，CO的平衡轉化率減小，故T1T2T3，K(a)K(b)K(c)。(2)由d到b壓強增大，CO的轉化率增大

2、，正向氣體分子數減少，因而平均相對分子質量增大，即M(b)M(d)。2常溫下，在20mL0.1molL1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1molL1HCl溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質的量分數(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。(2)已知在25時，CO23水解反應的平衡常數(水解常數用Kh表示)Kh回答下列問題：3(1)由圖分析可得，在同一溶液中，H2CO3、HCO、CO23_(填“能”或“不能”)大量共存。3cHCOcOH3cCO232104，當溶液中c(HCO)c(CO23)21時，溶液的pH_。(3)當混合液的pH_時，開始放出CO2氣體。答案(1)

3、不能(2)10(3)6解析由圖像可知，常溫下在20mL0.1molL1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1molL1HCl溶液40mL，先反應生成碳酸氫鈉，碳酸氫根離子再與鹽酸反應生成碳酸，進而分解產生二(2)當溶液中c(HCO3)c(CO23)21時，根據Kh2104，則有c(OH氧化碳、水。3333(1)由反應及圖像可知，在同一溶液中H2CO3與CO2轉化為HCO，故H2CO3、HCO、CO2不能大量共存。3cHCOcOH3cCO22104cCO23cHCO31104)1104molL1，c(H)11014molL111010molL1，pHlg101010。(3)當溶液中H2CO3達到飽和后

4、，開始放出CO2氣體，由圖像可以看出，當pH6時，H2CO3達到飽和，開始放出CO2氣體。3工業上可通過甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，其反應的熱化學方程式：CH3OH(g)CO(g)HCOOCH3(g)H29.1kJmol1。科研人員對該反應進行了研究，部分研究結果如圖1、2：(1)從反應壓強對甲醇轉化率的影響“效率”看，工業制取甲酸甲酯應選擇的壓強是_。a3.0106Pa3.5106Pab3.5106Pa4.0106Pac4.0106Pa4.5106Pa(2)實際工業生產中采用的溫度是80，其理由是_。答案(1)b(2)高于80時，溫度對反應速率影響較小，且反應放熱，升高溫度時平衡逆向移動，轉化

5、率較低解析(1)從反應壓強對甲醇轉化率的影響“效率”看，圖像中轉化率變化最大的是3.5106Pa4.0106Pa。(2)依據圖像分析溫度在高于80對反應速率影響不大，反應是放熱反應，溫度過高，平衡逆向進行，不利于轉化率增大。4煉鉛和用鉛都會使水體因重金屬鉛的含量大而造成嚴重污染。水溶液中鉛的存在形態主3要有Pb2、Pb(OH)、Pb(OH)2、Pb(OH)、Pb(OH)24。各形態鉛的濃度分數x與溶液pH變化的關系如圖所示。(1)向含Pb2的溶液中逐滴滴加NaOH，溶液變渾濁，繼續滴加NaOH溶液又變澄清；pH13時，溶液中發生的主要反應的離子方程式為_。(2)科研小組發現一種新型試劑DH(s

6、)去除Pb2的效果最好，可除去水中的痕量鉛和其他雜質離子。若DH(s)在脫鉛過程中發生的主要反應為2DH(s)Pb2D2Pb(s)2H，則脫鉛時最合適的pH約為_。324答案(1)Pb(OH)OH=Pb(OH)(2)6343解析(1)pH13時，Pb(OH)濃度減小，Pb(OH)2濃度增大，Pb(OH)與氫氧根離子結合為324Pb(OH)24，反應離子方程式為Pb(OH)OH=Pb(OH)。(2)反應為2DH(s)Pb2D2Pb(s)2H，參加反應的是Pb2，由圖像可知，選擇pH要使鉛全部以Pb2形式存在，則脫鉛時最合適的pH約為6。5為探究碳化鈣合成機理，有學者認為可能存在以下5種反應(狀態

7、已省略)：CaO3CCaOCCa2CCaC2CO平衡常數K1CaCO平衡常數K2CaC2平衡常數K32CaOCaC23Ca2CO平衡常數K4CaC2Ca2C平衡常數K5相應圖像如圖：其中屬于放熱反應的是_(填序號)；從平衡常數看，2700以上反應趨勢最小的是_(填序號)。答案解析溫度越高K值越小的曲線是，所以是放熱反應；反應趨勢最小的是平衡常數曲線最平坦的。6以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉化成乙酸。在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如上圖所示。250300時，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_。答案溫度超過250，催化劑的催化效率明顯降低解

8、析先弄清兩條曲線的含義，實線代表催化效率，虛線代表乙酸的生成速率。這里涉及到影響反應速率的兩個因素：催化劑和溫度，從圖像上看出100250，溫度升高，催化效率提高，而250300，升高溫度，催化效率下降，因而乙酸的生成速率下降。7高鐵酸鉀(K2FeO4，暗紫色固體)，溶于水發生水解反應：4FeO2410H2O4Fe(OH)38OH3O2，是一種新型、高效、多功能的水處理劑，下圖分別是1molL1的K2FeO4溶液在不同pH和溫度下c(FeO24)隨時間的變化曲線。根據以上兩圖，說明配制K2FeO4溶液的注意事項_。答案低溫、堿性條件下配制溶液解析高鐵酸根離子水解方程式：4FeO2410H2O4

9、Fe(OH)38OH3O2，依據圖中數據可知升高溫度，減小pH值，高鐵酸根離子濃度降低，所以應在低溫、堿性條件下配制高鐵酸鉀溶液。8研究發現，NOx是霧霾的主要成分之一，NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。2已知：4NH3(g)6NO(g)=5N(g)6H2O(g)H1810kJmol1(1)相同條件下，在2L恒容密閉容器中，選用不同的催化劑，上述反應產生N2的物質的量隨時間變化如圖1所示。050s在A催化劑作用下，反應速率v(N2)_。在A、B、C三種催化劑下，清除氮氧化物反應的活化能分別表示為Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)，根據圖1曲線，判斷三種

10、催化劑條件下，活化能由大到小的順序為_。(2)在氨氣足量時，反應在催化劑A作用下，經過相同時間，測得脫氮率隨反應溫度的變化情況如圖2所示，據圖可知，在相同的時間內，溫度對脫氮率的影響是_，其可能的原因是_(已知A、B催化劑在此溫度范圍內不失效)。答案(1)2.5105molL1s1Ea(C)Ea(B)Ea(A)(2)300之前，溫度升高脫氮率逐漸增大，300之后溫度升高脫氮率逐漸減小300前反應未平衡，脫氮率決定于速率，溫度越高速率越快，所以脫氮率增大，300之后反應達平衡，該反應正反應是放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，脫氮率減小2.5103mol解析(1)v(N2)2L50s2.5105mo

11、lL1s1。由圖1明顯看出分別在A、B、C三種催化劑下反應速率依次減小，活化能越大，反應速率越小，因而Ea(C)Ea(B)Ea(A)。(2)由圖可知300以前，溫度越高脫氮率越高，300以后溫度越高脫氮率越低，原因可能是300前是平衡的建立過程，而300后是平衡的移動。29乙烯氣相水合反應的熱化學方程式為C2H4(g)H2O(g)=CH5OH(g)H45.5kJmol1，下圖是乙烯氣相水合法制乙醇中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系其中n(H2O)n(C2H4)11。(1)列式計算乙烯水合制乙醇反應在圖中A點的平衡常數Kp_(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓總壓物質的量分數)。(2)圖中壓強(

12、p1、p2、p3、p4)的大小順序為_，理由是_。(3)氣相直接水合法常采用的工藝條件：磷酸/硅藻土為催化劑，反應溫度290、壓強6.9MPa，n(H2O)n(C2H4)0.61。乙烯的轉化率為5%，若要進一步提高乙烯轉化率，除了可以適當改變反應溫度和壓強外，還可以采取的措施是有_、_。20%nppC2H5OH答案(1)設起始時C2H4和H2O(g)的物質的量均為nmol，則80%nppC2H4pH2O22n20%n2n20%n8027.85則Kp2n20%n201800.07(2)p1p2p3p4反應分子數減少，相同溫度下，壓強升高乙烯轉化率提高(3)將產物乙醇液化移去增加n(H2O)n(C

13、2H4)比解析(1)設起始時C2H4和H2O(g)的物質的量均為nmol，根據A點C2H4的轉化率為20%，則平衡時C2H4、H2O(g)和C2H5OH的物質的量分別為80%nmol、80%nmol和20%nmol，pC2H5OHpC2H4pH2O20%np2n20%n201807.8580%np8020.07。2(2)增大壓強，平衡將正向移動，能提高C2H4的轉化率，故利用圖像可知壓強：p1p2p3p4。(3)為了使平衡正向移動，還可以將乙醇液化及時分離，或采取增大n(H2O)n(C2H4)之比等措施。10碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。回答下列問題：Bodensteins

14、研究了下列反應：H12HI(g)H2(g)I2(g)11kJmol在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x(HI)與反應時間t的關系如下表：t/minx(HI)01200.91400.85600.815800.7951200.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根據上述實驗結果，該反應的平衡常數K的計算式為_。(2)上述反應中，正反應速率為v正k正x2(HI)，逆反應速率為v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數，則k逆為_(以K和k正表示)。若k正0.0027min1，在t40min時，v正_min1。(3)由上述實驗數據計算得到v正x

15、(HI)和v逆x(H2)的關系可用下圖表示。當升高到某一溫度時，反應重新達到平衡，相應的點分別為_(填字母)。0.1080.1080.7842答案(1)(2)k正/K1.95103(3)A點、E點解析(1)2HI(g)H2(g)I2(g)是反應前后氣體物質的量不變的反應。反應后x(HI)0.784，VV0.7842V則x(H2)x(I2)0.108，KcH2cI2c2HI0.1080.1080.7842x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正k正/K，在t40min時，x(HI)0.85，v正k正x2(HI)0.1080.108。(2)到達平衡時，v正v逆，即k正x2HIxH2xI20.0027min1(0.85)21.95103min1。(3)原平衡時，x(HI)為0.784，x(H2)為0.108，二者圖中縱坐標均約為1.6(因為平衡時v正v逆)，升高溫度，正、逆反應速率均加快，對應兩點在1.6上面，升高溫度，平衡向正反應方向移動，x(HI)減小(A點符合)，x(H2)增大(E點符合)。11不同的金屬氫氧化物在酸中溶解度不同，因此可以利用這一性質，控制溶液的pH，達到分離金屬離子的目的。難溶金屬的氫氧化物在不同