知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．环境中氮氧化物的合理控制和治理是减少雾霾天气、优化生存环境的有效途径之一．请运用化学反应原理知识，回答下列问题：．
（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染．已知：
①CH₄ （g）+4NO₂ （g）═4NO（g）+CO₂ （g）+2H₂O（1）△H₁=-662kJ•mol^-1
②CH₄ （g）+4NO（g）═2N₂ （g）+CO₂ （g）+2H₂O（1）△H₂=-1251kJ•mol^-1
据此，写出CH₄将NO₂还原为N₂的热化学方程式： ______
（2）用活性炭还原法也可处理氮氧化物．有关反应为：C（s）+2NO（g）⇌N₂ （g）+CO₂ （g）某研究小组向一个容积（3L）恒定的真空密闭容器中加人0.3mol NO和足量的活性炭与催化剂（固体试样的体积忽略不计），在恒温（T₁℃）条件下发生反应，经10min反应达到平衡，测得N₂的物质的量为0.09mol．
①0min～10min内以v（NO）表示的平均化学反应速率为 ______ ．
②下列各项能判断该反应达到平衡状态的是 ______ ．
A．容器内压强保持不变
B．速率关系：2v（NO）_（正）=v （N₂）_（逆）
C．容器内CO₂的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
③在相同条件下，若在容器中放人生石灰，则NO的平衡转化率 ______ （填“增大”、“不变”或“减小”）．

难度：较易

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2．已知：2Zn（s）+O₂（g）=2ZnO（s）△H=-701.0kJ•mol^-12Hg（l）+O₂（g）=2HgO（s）△H=-181.6kJ•mol^-1则反应Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l）的△H为（　　）

A．+519.4kJ•mol^-1

B．-519.4kJ•mol^-1

C．+259.7kJ•mol^-1

D．-259.7kJ•mol^-1

难度：中等

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3．硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用，而SO₂直接排放会对环境造成危害．
Ⅰ．已知：重晶石（BaSO₄）高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：
BaSO₄（s）+4C（s）═BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ•mol^-1
BaS（s）═Ba（s）+S（s）△H=+460kJ•mol^-1
已知：2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
则：Ba（s）+S（s）+2O₂（g）═BaSO₄（s）△H= ______ ．
Ⅱ．SO₂的尾气处理通常有以下几种方法：
（1）活性炭还原法
反应原理：
恒温恒容时2C（s）+2SO₂（g）⇌S₂（g）+2CO₂（g）．
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图2：
①0～20min反应速率表示为v（SO₂）= ______ ；
②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是 ______ ；
③平衡常数的表达式K= ______ ．
（2）亚硫酸钠吸收法
①Na₂SO₃溶液吸收SO₂的离子方程式为 ______ ；
②常温下，当吸收至NaHSO₃时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是 ______ （填序号）．
a．c（Na⁺）+c（H⁺）＞c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
b．c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）
c．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）
d．水电离出c（H⁺）=1×10^-8 mol/L
（3）电化学处理法
①如图所示，Pt（Ⅰ）电极的反应式为 ______ ；
②当电路中转移0.02mol e^-时（较浓H₂SO₄尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加 ______ mol离子．

难度：中等

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4．近年来雾霾天气多次肆虐我国部分地区．其中燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一．
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g） $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D%7B%20%7D$ 2CO₂（g）+N₂（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO₂）随温度（T）和时间（t）的变化曲线如图1所示．据此判断：
①该反应的△H ______ 0（填“＜”或“＞”）．
②在T₂温度下，0～2s内的平均反应速率v（N₂）为 ______ ．
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，图2中正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是 ______ （填字母编号）．
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题．煤燃烧产生的烟气中含氮的氧化物，用CH₄催化还原
NO_x可以消除氮氧化物的污染．
已知：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ/mol①
2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=-56.9kJ/mol②
H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol③
写出CH₄催化还原N₂O₄（g）生成N₂和H₂O（l）的热化学方程式 ______ ．
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率．如图3是利用甲烷燃料电池电解100mL 1mol/L食盐水的装置，电解一段时间后，收集到标准状况下的氢气2.24L（设电解后溶液体积不变）．
①该燃料电池的负极反应式为 ______ ．
②电解后溶液的pH约为 ______ （忽略氯气与氢氧化钠溶液反应）．
③阳极产生气体的体积在标准状况下约为 ______ L．

难度：较易

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5．下列说法正确的是（　　）

A．吸热反应都需加热才能发生

B．在铁制品上镀铜时，铁制品作阳极，铜盐溶液作电镀液

C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变

D．密闭容器中进行的可逆反应，气体压强不发生变化时说明反应一定达到化学平衡状态

难度：易

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6．白磷（P₄）可由Ca₃（PO₄）₂、焦炭和SiO₂在一定条件下反应获得．相关热化学方程式如下：
2Ca₃（PO₄）₂（s）+10C（s）═6CaO（s）+P₄（s）+10CO（g）△H₁=+3359.26kJ•mol^-1
CaO（s）+SiO₂（s）═CaSiO₃（s）△H₂=-89.61kJ•mol^-1
2Ca₃（PO₄）₂（s）+6SiO₂（s）+10C（s）═6CaSiO₃（s）+P₄（s）+10CO（g）△H₃
则△H₃等于（　　）

A．+3269.65kJ•mol^-1

B．+2821.6 kJ•mol^-1

C．+2821.6 kJ

D．+3896.92 kJ•mol^-1

难度：较易

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7．肼（N₂H₄）广泛用于火箭推进剂、有机合成及电池燃料．请回答下列问题：
（1）直接肼燃料电池原理如右图所示，则该电池中负极的电极反应式为 ______ ．用此电池作电源电解含有0.10mol CuSO₄和0.10mol NaCl的混合溶液100mL，假如电路中转移了0.20mol电子，且电解池的电极均为惰性电极，则阳极产生的气体在标准状况下的体积是 ______ L；
（2）火箭常用N₂O₄作氧化剂，肼作燃料，已知：
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=-67.7kJ•mol^-1，
N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534.0kJ•mol^-1
2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=-52.7kJ•mol^-1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式： ______
（3）已知：2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）△H=-57.2kJ•mol^-1．一定温度下，一定体积的密闭容器中充入NO₂进行反应：2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）达到平衡．写出该反应的平衡常数表达式： ______ ，升高温度，该反应的平衡常数K值将 ______ （填增大或减小或不变）；若其他条件不变时，下列措施能提高NO₂转化率的是 ______ （填字母序号）
A．减小NO₂的浓度 B．降低温度 C．增加NO₂的物质的量 D．升高温度．

难度：较易

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8．火力发电厂释放出大量氮氧化合物（NOx）、SO₂和CO₂等气体会造成环境问题．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．利用甲烷催化还原NO_x：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-574kJ/mol
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为 ______ ．
（2）脱碳．将CO₂转化为甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₃

①在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂进行上述反应．测得CO₂和CH₃OH（g）浓度随时间变化如图1所示．回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为 ______ mol/（L•min）；第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1mol CO₂（g）和1mol H₂O（g），则平衡 ______ （填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
②如图2，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电源来电解300mL 某NaCl溶液，正极反应式为 ______ ．在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为 ______ mol．
③取五份等体积的CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH₃OH）与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO₂转化为甲醇的反应的△H₃______ 0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）脱硫．燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵．硫酸铵水溶液呈酸性的原因是 ______ （用离子方程式表示）；室温时，向（NH₄）₂SO₄，溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c（Na⁺） ______ c（NH₃•H₂O）．（填“＞”、“＜”或“=”）

难度：较易

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9．关于如图所示转化关系（X代表卤素），说法不正确的是（　　）

A．2H（g）+2X（g）=2HX（g）△H₃＜0

B．途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关，所以△H₁=△H₂+△H₃

C．途径Ⅰ生成HBr放出的热量比生成HCl的少，说明HBr比HCl稳定

D．Cl、Br、I的非金属性依次减弱，所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小

难度：较易

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10．铁及其化合物与生产、生活关系密切，
（1）如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图．
①该电化腐蚀称为 ______ ，
②图中A、B、C、D、四个区域，生成铁锈最多的是 ______ （填字母）．
（2）已知：Fe（s）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ O₂（g）═FeO（s）△H=-272kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
则高炉炼铁过程中FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H= ______ ．

难度：较易

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