知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．碳的化合物与人类生产、生活密切相关．
（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni（s）+4CO（g）
50-80℃
180℃-200℃
Ni（CO）₄（g）．利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍．对该反应的说法正确的是    （填字母编号）．
A．把温度由80℃升高到180℃，正反应速率减小，逆反应速率增大
B．反应达到平衡后，充入Ni（CO）₄（g）再次达到平衡时，
n[Ni(CO)4]
n4(CO)
减小
C．反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时，CO的体积分数降低
D．当容器中混合气体密度不变时，可说明反应已达化学平衡状态
（2）图1所示的直形石英玻璃封管中充有CO气体，在温度为T₁的一端放置不纯的镍（Ni）粉，Ni粉中的杂质不与CO（g）发生反应．在温度为T₂的一端得到了纯净的高纯镍，则温度T₁    T₂（填“＞”“＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是    ．
（3）甲醇是一种重要的化工原料，工业上可用CO和H₂合成甲醇（催化剂为Cu₂O/ZnO）：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1．若在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
容器甲乙丙
反应物投入量 1mol CO、
2mol H₂ 1mol
CH₃OH 2mol CO、
4mol H₂
CH₃OH的浓度/mol•L^-1 c₁ c₂ c₃
反应的能量变化放出Q₁kJ 吸收Q₂kJ 放出Q₃kJ
反应物转化率 α₁ α₂ α₃
下列说法正确的是    ．
a．c₁=c₂　　　　　　　b.2Q₁=Q₃    c．Q₁+Q₂=90.8     d．α₂+α₃＜100%
（4）据研究，上述（3）中合成甲醇反应过程中起催化作用的为Cu₂O，反应体系中含少量CO₂有利于维持催化剂Cu₂O的量不变，原因是    （用化学方程式表示）．
（5）已知在常温常压下：甲醇的燃烧热为725.8kJ•mol^-1，CO的燃烧热为283kJ•mol^-1，H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44.0kJ•mol^-1．写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和水蒸气的热化学方程式：    ．

（6）金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳．如图2是四种金属氧化物（Cr₂O₃、SnO^-1、PbO₂、Cu₂O）被一氧化碳还原时lg
c(CO)
c(CO2)
与温度（t）的关系曲线图．四个反应中属于吸热反应的是    （填金属氧化物的化学式），在700℃用一氧化碳还原Cr₂O₃时，若反应方程式化学计量数为最简整数比，该反应的平衡常数（K）数值等于    ．

难度：中等

解析收藏试题篮
2．（2016•宜春校级模拟）化石燃料的燃烧会产生大量污染大气的二氧化硫和温室气体二氧化碳，而氢气被认为是无碳无污染的清洁能源．
（1）某些合金可用于储存氢，金属储氢的原理可表示为：
M+xH₂⇌MH_2x△H＜0  （M表示某种合金）
图表示温度分别为T₁，T₂时，最大吸氢量与氢气压强的
关系．则下列说法中，正确的是    ．
a、T₁＞T₂
b、增大氢气压强，加快氢气的吸收速率
c、增大M的量，上述平衡向右移动
d、上述反应可实现多次储存和释放氢气
（2）在25℃，101KPa条件下，ag氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为    ．
（3）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气．其中C_（s）+H₂O_（g）⇌CO_（g）+H_2（g），在850℃时平衡常数K=1．若向1升的恒容密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H₂O．
①当加热到850℃，反应达到平衡的标志有    ．
A．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等   B．容器内的压强不变
C．混合气的密度不变   D．单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂
②850℃时反应达到平衡，x应满足的条件是    ．

难度：中等

解析收藏试题篮

3．合成氨反应为：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）．图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化，图2表示在2L的密闭容器中反应时N₂的物质的量随时间的变化曲线．图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响．下列说法正确的是（　　）

A．由图1可知2NH₃（g）⇌N₂（g）+3H₂（g）△H=-92kJ•mol^-1

B．图2中0～10min内该反应的平均速率v（H₂）=0.045mol•L^-1•min^-1，从11min起其它条件不变，压缩容器的体积为1L，则n（N₂）的变化曲线为d

C．图3中a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N₂的转化率最高的是b点

D．图3中T₁和T₂表示温度，对应温度下的平衡常数为K₁、K₂，则：T₁＞T₂，K₁＞K₂

难度：中等

解析收藏试题篮

4．能源、环境与人类生活和社会发展密切相关，研究它们的综合利用有重要意义．
（1）氧化-还原法消除氮氧化物的转化：NO
O3
反应Ⅰ
NO₂
CO(NH2)2
反应Ⅱ
N₂
反应Ⅰ为：NO+O₃=NO₂+O₂，生成11.2L O₂（标准状况）时，转移电子的物质的量是    mol．反应Ⅱ中，当n（NO₂）：n[CO（NH₂）₂]=3：2时，反应的化学方程式是    ．
（2）硝化法是一种古老的生产硫酸的方法，同时实现了氮氧化物的循环转化，主要反应为：NO₂（g）+SO₂（g）⇌SO₃（g）+NO（g）△H=-41.8kJ•mol^-1已知：2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1写出NO和O₂反应生成NO₂的热化学方程式    ．
（3）某化学兴趣小组构想将NO转化为HNO₃，装置如图1，电极为多孔惰性材料．则负极的电极反应式是    ．

（4）将燃煤废气中的CO₂转化为二甲醚的反应原理为：2CO₂（g）+6H₂（g）
催化剂
CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）；该反应平衡常数表达式为K=    ．已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO₂的转化率如图2所示．该反应的△H    （填“大于”、“小于”或“等于”）0．
（5）合成气CO和H₂在一定条件下能发生如下反应：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H＜0．在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入amol CO和2a mol H₂，三个容器的反应温度分别为T₁、T₂、T₃且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图3所示，此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是    ；若三个容器内的反应都达到化学平衡时，CO转化率最大的反应温度是    ．

难度：中等

解析收藏试题篮
5．煤炭是我国的主要能源之一，与之伴生的二氧化硫（SO₂）和酸雨污染问题较为突出，目前我国采用的控制方法是电厂烟气脱硫．烟气脱硫的原理是利用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有如下两种方法：
Ⅰ．钠碱循环法脱硫技术
（1）此法是利用Na₂SO₃溶液可脱除烟气中的SO₂．Na₂SO₃可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式：    ．
（2）NaOH溶液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如表：
n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-） 91：9 1：1 9：91
pH 8.2 7.2 6.2
①由表判断，NaHSO₃溶液显    性，用化学平衡原理解释：    ．
②当溶液呈中性时，离子浓度关系正确的是    （填标号）．
A．c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）
B．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H^-）=c（OH^-）
C．c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）
Ⅱ．石灰石脱硫法
此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放．但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，降低脱硫效率，相关反应的热化学方程式如下：
CaSO₄（s）+CO（g）═CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H₁=218.4kJ•mol^-1（反应Ⅰ）
CaSO₄（s）+4CO（g）═CaS（s）+4CO₂（g）△H₂=-175.6kJ•mol^-1 （反应Ⅱ）
请回答下列问题：
（1）结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO₄（s）与CaS（s）反应的热化学方程式    ．
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应Ⅰ的Kp=    （用表达式表示）．
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v₁）小于反应Ⅱ的速率（v₂），则下列反应过程能量变化示意图（如图1所示）其中正确的是    （填标号）．
（4）图2为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线，则降低该反应体系中产生的SO₂生成量的措施有    （填标号）．

A．向该反应体系中投入生石灰     B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．降低CO的初始体积百分数     D．提高反应体系的温度．

难度：中等

解析收藏试题篮

6．在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g）．发生反应X（g）+Y（g）⇌M（g）+N（g），所得实验数据如表：

实验编号	温度/℃	起始时物质的量/mol		平衡时物质的量/mol
实验编号	温度/℃	n（X）	n（Y）	n（M）
①	700	0.40	0.10	0.090
②	800	0.10	0.40	0.080
③	800	0.20	0.30	a

下列说法正确的是（　　）

A．实验①中，若5min时测得n（M）=0.050mol，则0～5min时间内，用N表示的平均反应速率v（N）=l.0×10^-2 mo1•L^-1•min^-1

B．实验②中，该反应的平衡常数K=2.0

C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%

D．该反应的正反应方向为吸热反应

难度：中等

解析收藏试题篮

7．发射航天火箭常用肼（N₂H₄）与N₂O₄作燃料与助燃剂．
（1）肼（N₂H₄）与N₂O₄的反应为：2N₂H₄（g）+N₂O₄（1）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1225kJ•mol^-1
已知反应相关的化学键键能数据如表：
化学键 N-H N-N N≡N O-H
E/（kJ•mol^-1） 390 190 946 460
则使l mol N₂O₄（1）分子中化学键完全断裂时需要吸收的能量是
（2）N₂O₄与NO₂之间存在反应N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）．将一定量的N₂O₄放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率，[aN₂O₄）]随温度变化如图1所示．
①由图推测该反应△H    0（填“＞”或“＜”），若要提高N₂O₄的转化率，除改变反应温度外，其它措施有    （要求写出一条）．
②图中a点对应温度下，已知N₂O₄的起始压强P₀为108kPa，列式计算该温度下反应的平衡常数．K_p=    （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
③在一定条件下，该反应N₂O₄、NO₂的消耗速率与自身压强间存在关系：v（N₂O₄）=k₁p（N₂O₄），v（NO₂）=k₂p²（NO₂），其中k₁、k₂是与反应温度有关的常数．相应的速率-压强关系如图2所示，一定温度下，k₁、k₂与平衡常数K_p的关系是k₁=    ，在图标出的点中，能表示反应达到平衡状态的点为    ．
（3）某科研人员设计如图3甲所示新型燃料电池，已知固体电解质可以传导O^2-，生成物均为无毒无害的物质．将燃料电池的正负两极与装置乙中M、N两惰性电极连接，两极室均可产生乙醛酸（HOOC-CHO）．其中M电极区的乙二醛（OHC-CHO）与电极产物发生反应生成乙醛酸．则：
①燃料电池负极的电极反应式为    ．
②a极与    （填“M”或“N”）相连，写出N极电极反应式    ．
③若有1.5mol H⁺通过质子交换膜并完全参与反应，则该装置中生成的乙醛酸为    mol．

难度：中等

解析收藏试题篮
8．工业上利用CO₂和H₂催化氢化可以制取甲烷．
（1）已知
①CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572kJ•mol^-1
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ•mol^-1
CO₂（g）+4H₂（g）⇌CH₄（g）+2H₂O（g）△H=a kJ•mol^-1
据此，a=    ，利于该反应自发进行的条件是    （选填“高温”或“低温”）．
（2）在一定压强、不同温度下，两种催化剂分别催化CO₂加氢甲烷化反应2h的结果如图1所示（一定温度下仅改变催化剂，其他条件不变）：a、b-催化剂I； c、d-催化剂II．甲烷化选择性：指含碳产物中甲烷的物质的量分数．请据图1分析：

①催化剂I实验，400℃～450℃时CO₂转化率下降的原因可能为    ．
②催化剂II实验，检测密闭容器中产物发现，温度升高甲烷的选择性下降是发生了：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H＞0．若不再改变温度，提高甲烷化选择性可以采取的一个措施：    ．（写出一个合理措施即可）
（3）下列与甲烷化反应有关的描述中，正确的是    ．
A．单位时间内断裂2molC=O键的同时断裂4molC-H，说明该反应已达平衡
B．催化剂Ⅰ作用下的活化能比催化剂Ⅱ的大
C．甲烷化反应在绝热的密闭容器中进行时，当容器中温度不变时说明达到平衡
D．催化剂Ⅰ下，300-450℃内，选择性保持不变的主要原因是其它副反应的速率很慢
（4）催化剂I实验，400℃时，向2L固定体积的密闭容器中通入1mol CO₂和4mol H₂，CH₄物质的量随时间的变化趋势如图2时所示，则2h内CO₂平均反应速率为    ．若其他条件不变，反应在恒压条件下进行，请在图2中画出反应体系中n（CH₄）随时间t变化的趋势图．

难度：中等

解析收藏试题篮
9．工业合成尿素反应为：2NH₃（g）+CO₂（g）⇌CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）
（1）在一个真空恒容密闭容器中充入CO₂和NH₃发生上述反应合成尿素，恒定温度下混合气体中的氨气含量如图1所示．A点的正反应速率与B点的逆反应速率的关系：v_正（CO₂）    v_逆（CO₂）（填“＞”、“＜”或“=”）

（2）氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物．将体积比为2：1的NH₃和CO₂混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生下列反应并达到平衡：2NH₃（g）+CO₂（g）⇌NH₂COONH₄（s）
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：
温度（℃） 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡气体总浓度（10^-3mol•L^-1） 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
①关于上述反应的焓变、熵变说法正确的是
A．△H＜0，△S＜0B．△H＞0，△S＜0
C．△H＞0，△S＞0D．△H＜0，△S＞0
②关于上述反应的平衡状态下列说法正确的是
A．分离出少量的氨基甲酸铵，反应物的转化率将增大
B．平衡时降低体系温度，CO₂的体积分数下降
C．NH₃的转化率始终等于CO₂的转化率
D．加入有效的催化剂能够提高氨基甲酸铵的产率
（3）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电．用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水又能发电．尿素燃料电池结构如图2所示，写出该电池的负极反应式    ．

难度：中等

解析收藏试题篮
10．工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NO_x）、CO₂、SO₂等气体，严重污染空气．对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用．
Ⅰ．脱硝：已知：H₂的热值为142.9KJ•g^-1
N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+133kJ•mol^-1
H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44kJ•mol^-1
催化剂存在下，H₂还原NO₂生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为    ．
Ⅱ．脱碳：向2L密闭容器中加入2mol CO₂、6mol H₂，在适当的催化剂作用下，发生反应：
CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（l）+H₂O（l）
（1）①该反应自发进行的条件是    （填“低温”、“高温”或“任意温度”）
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是    ．
a、混合气体的平均式量保持不变      b、CO₂和H₂的体积分数保持不变
c、CO₂和H₂的转化率相等           d、混合气体的密度保持不变
e、1mol CO₂生成的同时有3mol H-H键断裂
③CO₂的浓度随时间（0～t₂）变化如图所示，在t₂时将容器容积缩小一倍，t₃时达到平衡，t₄时降低温度，t₅时达到平衡，请画出t₂～t₆CO₂的浓度随时间的变化．

（2）改变温度，使反应CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H＜0  中的所有物质都为气态．起始温度体积相同（T₁℃、2L密闭容器）．反应过程中部分数据见下表：
反应时间 CO₂（mol） H₂（mol） CH₃OH（mol） H₂O（mol）
反应Ⅰ
恒温恒容 0min 2 6 0 0
10min 4.5
20min 1
30min 1
反应Ⅱ
绝热恒容 0min 0 0 2 2
①达到平衡时，反应Ⅰ、Ⅱ对比：平衡常数K（Ⅰ）    K（Ⅱ）（填“＞”、“＜”或“=”下同）；平衡时CH₃OH的浓度c（Ⅰ）    c（Ⅱ）．
②对反应I，前10min内的平均反应速率v（CH₃OH）=    ，在其它条件不变下，若30min时只改变温度为T₂℃，此时H₂的物质的量为3.2mol，则T₁    T₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
若30min时只向容器中再充入1mol CO₂（g）和1mol H₂O（g），则平衡    移动（填“正向”、“逆向”或“不”）．

难度：中等

解析收藏试题篮

0/40

进入组卷

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1mol CO、 2mol H₂	1mol CH₃OH	2mol CO、 4mol H₂
CH₃OH的浓度/mol•L^-1	c₁	c₂	c₃
反应的能量变化	放出Q₁kJ	吸收Q₂kJ	放出Q₃kJ
反应物转化率	α₁	α₂	α₃

n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

温度（℃）	15.0	20.0	25.0	30.0	35.0
平衡气体总浓度（10^-3mol•L^-1）	2.4	3.4	4.8	6.8	9.4

	反应时间	CO₂（mol）	H₂（mol）	CH₃OH（mol）	H₂O（mol）
反应Ⅰ 恒温恒容	0min	2	6	0	0
	10min		4.5
	20min	1
	30min			1
反应Ⅱ 绝热恒容	0min	0	0	2	2

化学键	N-H	N-N	N≡N	O-H
E/（kJ•mol^-1）	390	190	946	460