知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1． 1，3-丁二烯（CH₂=CHCH=CH₂）和2-丁炔（CH₃C   CH₃）是重要的有机原料．
已知：Ⅰ．CH₂=CHCH=CH₂（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H₁=-236.6kJ•mol^-1
Ⅱ．CH₃C   CCH₃（g）+2H₂（g）→CH₃CH₂CH₂CH₃（g）△H=-272.7kJ•mol^-1
Ⅲ．C-C的键能为348kJ•mol^-1；C=C的键能为612kJ•mol^-1
请回答：
（1）CH₂=CHCH=CH₂（g）转化为CH₃C   CCH₃（g）的热化学方程式为 ______ ．C   C的键能为 ______ kJ•mol^-1．
（2）T₁℃时，向10L恒容密闭容器中充入1.0molCH₂=CHCH=CH₂（g）和2.0molH₂（g），发生反应Ⅰ．5min达到平衡，测得容器内CH₃CH₂CH₂CH₃（g）的物质的量为0.60mol．则：
①0～5min内，用H₂表示的该反应速率v（H₂）= ______ ．
②T₁℃时，该反应的平衡常数K= ______ （保留四位有效数字）．
③下列事实能说明该反应达到平衡状态的是 ______ （填选项字母）．
A．容器内气体压强不再改变
B．容器内气体密度不在改变
C．CH₂=CHCH=CH₂（g）和H₂（g）的体积分数之比为1：2
D．容器内气体平均摩尔质量不再改变
（3）一定条件下，向密闭容器中冲入一定量的CH₃C   CCH₃（g）和H₂（g），发生反应Ⅱ，CH₃C   CCH₃（g）的平衡转化率（α）与温度（T）和压强（P）的关系如图所示．
①P₁______ P₂（填“＞”“＜”或“=”，下同）
②a、b两点的平衡常数：K（a） ______ K（b）．

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2．工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同） ______ ．
A．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
B．混合气体的密度不变
C．混合气体的相对平均分子质量不变
D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
E．气体的压强不再改变
（2）表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为 ______ ，此时的温度为 ______ ．
（3）要提高CO的转化率，可以采取的措施是 ______ ．
a．升温 b．加入催化剂 c．增加CO的浓度 d．恒容下加入H₂使压强变大
e．恒容下加入惰性气体使压强变大 f．分离出甲醇
（4）在250℃时，测得某密闭容器中各物质的物质的量浓度见表：
CO H₂ CH₃OH
0.5mol•L^-1 2mol•L^-1 6mol•L^-1
此时反应的正、逆反应速率的关系是：v_（正）______ v_（逆）（填“＞”“＜”或“═”）．

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3．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO（g）+H₂O （g）⇌CO₂（g）+H₂（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	1.7	1.1	1.0	0.6	0.4

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K= ______ ，该反应为 ______ 反应（填吸热或放热）．若改变条件使平衡向正反应方向移动，则平衡常数 ______ （填序号）
①一定不变    ②一定减小     ③可能增大     ④增大、减小、不变皆有可能
（2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 ______ ．
（a）容器中压强不变     （b）混合气体中c（CO）不变
（c）v_逆（H₂）=v_正（H₂O）     （d）c（CO）=c（CO₂）
（3）将不同量的CO （g）和H₂O （g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO （g）+H₂O （g）⇌CO₂（g）+H₂（g），得到如表三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
实验组	温度/℃	H₂O	CO	CO₂	CO	达到平衡所需时间/min
A	650	2	4	1.6	2.4	5
B	900	1	2	0.4	1.6	3
C	1000	1	2	c	d	t

①实验B中平衡时H₂O （g）的物质的量是 ______ ．
②通过计算可知，CO的转化率实验A ______ 实验B（填“大于”、“等于”或“小于”）．
③若实验C中达到平衡所需时间 t ______ 3（填“大于”、“等于”或“小于”）

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4．研究NO₂、SO₂、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义．

（1）NO₂可用水吸收，相应的化学方程式为 ______ ．利用反应6NO₂+8NH₃ $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D%7B%5Cunderset%7B%E2%96%B3%7D%7B%7B%5Crightleftharpoons%7D%7D%7D$ 7N₂+12H₂O也可以处理NO₂．当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是 ______ L．
（2）已知：
2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）△H=-196.6kJ•mol^-1
2NO （g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）△H=-113.0kJ•mol^-1
则反应NO₂（g）+SO₂（g）⇌SO₃（g）+NO （g）的△H= ______ kJ•mol^-1，一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 ______ ．
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃与NO的体积比保持不变 d．每消耗1mol SO₃的同时生成1mol NO₂
测得上述反应平衡时的NO₂与SO₂体积比为1：6，则平衡常数K= ______ ．
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO （g）+2H₂（g）⇌CH₃OH （g）．
①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示．该反应△H ______ 0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，选择此压强的理由是 ______ ．
②甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图2所示：通入a气体的电极是原电池的 ______ 极（填“正”或“负”），其电极反应式为 ______ ．

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5．甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能，甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455kJ/mol，甲醚可作燃料电池的燃料．
（1）写出甲醚燃烧的热化学方程式 ______ ；
已知H₂（g）和C（s）的燃烧热分别是285.8kJ•mol^-1、393.5kJ•mol^-1；计算反应4C（s）+6H₂（g）+O₂（g）═2CH₃OCH₃（g）的反应热为 ______ ；
（2）工业上利用H₂和CO₂合成二甲醚的反应如下：6H₂（g）+2CO₂（g）═CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H＜0
①一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应．下列能判断反应达到化学平衡状态的是 ______ （选填编号）
a．c（H₂）与c（H₂O）的比值保持不变
b．单位时间内有2mol H₂消耗时有1mol H₂O生成
c．容器中气体密度不再改变
d．容器中气体压强不再改变
②温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH₃OCH₃的产率将 ______ （填“变大”、“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均式量将 ______ ．

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6．已知A_（g）+B_（g）⇌C_（g）+D_（g）反应的平衡常数和温度的关系如下：
|温度/℃ 700 900 830 1000 1200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
回答下列问题：
（1）该反应的△H ______ 0（填“＜”“＞”“=”）；
（2）830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v（A）=0.003mol•L^-1•s^-1．，则6s时c（A）= ______ mol•L^-1，
n（C）= ______ mol；若反应经一段时间后，达到平衡后，如果这时再向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率α（A）= ______ ；
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为 ______ ：
a．压强不随时间改变 b．气体的密度不随时间改变
c．c（A）不随时问改变 d．单位时间里生成c和D的物质的量相等
（4）1200℃时反应C_（g）+D_（g）⇌A_（g）+B_（g）的平衡常数的k= ______ ．

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7．工业废水中常含有一定量Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，它们会对人类及生态系统产生很大伤害．
已知：
i.2CrO₄^2-（黄色）+2H⁺⇌Cr₂O₇^2-（橙色）+H₂O
ii．Cr（OH）₃（s）+H₂O⇌[Cr（OH）₄]^- （亮绿色）+H⁺
（1）含铬工业废水的一种处理流程如下：CrO $%20%C2%A0_%7B%204%20%7D%5E%7B%202-%20%7D$ $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%91%A0%5Ctext%7B%E8%BD%AC%E5%8C%96%7D%5D%7BH%2B%7D$ Cr₂O₇^2- $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%91%A1%5Ctext%7B%E8%BF%98%E5%8E%9F%7D%5D%7BFe_%7B2%7D%2B%7D$ Cr³⁺ $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%91%A2%5Ctext%7B%E6%B2%89%E6%B7%80%7D%5D%7BOH-%7D$ Cr（OH）₃↓
①i．若在转化一步中调节溶液的pH=2，则溶液显 ______ 色．
ii．能说明转化一步反应达平衡状态的是 ______ （填字母序号）．
a．Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的浓度相同 b．ν_正（Cr₂O₇^2-）=2ν_逆（CrO₄^2-）
c．溶液的颜色不变 d．溶液的pH不变
②步骤②还原一步的离子方程式是 ______ ；若还原l mol Cr₂O₇^2-离子，需要FeSO₄•7H₂O的物质的量是 ______ mol．
③沉淀一步中，向含Cr³⁺（紫色）溶液中，逐渐滴加NaOH溶液．当pH=4.6时，开始出现灰绿色沉淀，随着pH的升高，沉淀量增多．当pH≥13时，沉淀逐渐消失，溶液变为亮绿色．
i．请解释溶液逐渐变为亮绿色的原因： ______ ．
ii．若向0.05mol•L^-1的Cr₂（SO₄）₃溶液50mL中，一次性加入等体积0.6mol•L^-1的NaOH溶液，充分反应后，溶液中可观察到的现象是 ______ ．
④在K[Cr（OH）₄]和K₂Cr₂O₇混合溶液中加入足量H₂SO₄酸化，铬元素以 ______ 形式存在（填离子符号）．
（2）用Fe做电极电解含Cr₂O₇^2-的酸性工业废水，可以直接除去铬．随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）₃沉淀．
①结合上述工业流程分析用Fe做电极的原因： ______ ．
②结合电极反应式解释在阴极附近溶液pH升高的原因： ______ ．
③溶液中同时生成的沉淀可能还有 ______ （填化学式）．

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8．某温度时在2L容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式为： ______ ．
（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为： ______ ．
（3）下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是 ______ （填序号）．
A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗3molX，同时生成2molZC．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
（4）在密闭容器里，通入amol X（g）和bmol Y（g），发生反应X（g）+Y（g）=2Z（g），当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化？（选填“增大”、“减小”或“不变”）
①在其它条件不变时降低温度： ______ ；
②在其它条件不变时加入催化剂： ______ ；
③在其它条件不变时加入一定量的Z气体： ______ ．

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9．目前人们对环境保护、新能源开发很重视．
（1）汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体转化为无毒气体．
4CO（g）+2NO₂（g）⇌4CO₂（g）+N₂（g）△H=-1200kJ•mol^-1
对于该反应，温度不同（T₂＞T₁）、其他条件相同时，如图1图象正确的是 ______ （填代号）．

（2）用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应C（s）+2NO（g）⇌N₂（g）+CO₂（g）△H在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如表：

时间/min 浓度/（mol/L）	0	10	20	30	40	50
NO	1.0	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N₂	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO₂	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①根据图表数据分析T₁℃时，该反应在0-20min的平均反应速率v（CO2）= ______ ；计算该反应的平衡常数K= ______ ．
②30min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是 ______ （填字母代号）．
a．加入一定量的活性炭 b．通入一定量的NO
c．适当缩小容器的体积 d．加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T₂℃，达到平衡时，容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则达到新平衡时NO的转化率 ______ （填“升高”或“降低”），△H ______ 0（填“＞”或“＜”）．
（3）以CO₂与NH₃为原料可合成化肥尿素[化学式为CO（NH₂）₂]．已知：
①2NH₃（g）+CO₂（g）=NH₂CO₂NH₄（s）△H=-l59.5kJ/mol
②NH₂CO₂NH₄（s）=CO（NH₂）₂（s）+H₂O（g）△H=+116.5kJ/mol
③H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol
写出CO₂与NH₃合成尿素和液态水的热化学反应方程式 ______ ．
（4）一种氨燃料电池，使用的电解质溶液是2mol/L的KOH溶液．
电池反应为：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O；
请写出通入图2中a气体一极的电极反应式为 ______ ；每消耗3.4g NH₃转移电子的物质的量为 ______ ．

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10．随着能源与环境问题越来越被人们关注，碳一化学（C₁化学）成为研究的热点．．“碳一化学”即以单质碳及CO、CO₂、CH₄、CH₃OH等含一个碳原子的物质为原料合成工业产品的化学与工艺．（1）将CO₂转化成有机物可有效实现碳循环．CO₂转化成有机物的例子很多，如：
a．6CO₂+6H₂O $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E5%85%89%E5%90%88%E4%BD%9C%E7%94%A8%7D%7D$ C₆H₁₂O₆
b．CO₂+3H₂ $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%96%B3%5D%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D$ CH₃OH+H₂O
c．CO₂+CH₄ $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%96%B3%5D%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D$ CH₃COOH
d．2CO₂+6H₂ $%20%5Cxrightarrow%5B%E2%96%B3%5D%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D$ CH₂=CH₂+4H₂O
在以上属于人工转化的反应中，原子利用率最高的是 ______ （填序号）．
（2）CO₂制备甲醇：CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49.0kJ•mol^-1，在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，测得CO₂（g）和CH₃OH（g）浓度随时间变化如图1所示．
①该反应化学平衡常数K的表达式是 ______ ．
②0～9min时间内，该反应的平均反应速率v（H₂）= ______ ．
③在相同条件下，密闭容器的体积缩小至0.5L时，此反应达平衡时放出的热量（Q）可能是 ______ （填字母序号）．
a.0＜Q＜29.5kJ b.29.5kJ＜Q＜36.75kJ
c.36.75kJ＜Q＜49kJ d.49kJ＜Q＜98kJ
④在一定条件下，体系中CO₂的平衡转化率（a）与L和X的关系如图2所示，L和X分别表示温度或压强．
i．X压强的物理量是 ______ ．
ii．L₁和L₂的大小关系是 ______ ，简述理由： ______ ．
（3）二甲醚（CH₃OCH₃）被称为21世纪的新型燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．工业上利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
a．2H₂（g）+CO（g）⇌CH₃OH（g）△H₁=-90.8kJ•mol^-1
b．2CH₃OH（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-23.5kJ•mol^-1
c．CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H₃=-41.3kJ•mol^-1
①对于反应b，在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是 ______ （填字母）．
a．n（CH₃OH）=n（CH₃OCH₃）=n（H₂O）
b．容器内压强保持不变
c．H₂O（g）的浓度保持不变
d．CH₃OH的消耗速率与CH₃OCH₃的消耗速率之比为2：1
②总反应：3H₂（g）+3CO（g）⇌CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H= ______ ．
（4）以KOH溶液为电解质溶液，用二甲醚-空气组成燃料，其中负极的电极反应式为 ______ ．
（5）C₁化合物在治理汽车尾气方面也大有可为，如CO、CH₄等在一定条件下均可以与氮氧化物生成无污染的物质．写出CO与氮氧化物（NO_x）在有催化剂的条件下反应的化学方程式 ______ ．

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温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

CO	H₂	CH₃OH
0.5mol•L^-1	2mol•L^-1	6mol•L^-1