知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．为迎接G20峰会的到来，浙江加大了对环境治理的力度．其中对含氮化物的处理是一个重要的课题．
Ⅰ．氮氧化物
（1）已知：N₂（g）和O₂（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化情况如图1：

①2NO（g）⇌N₂（g）+O₂（g）△H= ______
②你认为该反应能否自发，并说明理由 ______
（2）科学家利用2NO（g）⇌Na（g）+O₂（g）来消除NO的污染．1molNO在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应，10min后达到平衡，NO的物质的量为0.4mol．在第15min时，保持温度不变，将容器的体积迅速增大至2L并保持恒容，第25min时到达平衡；第30min时，保持温度和体积不变，向容器中再通入0.2molNO，第50min时达到平衡，请在图2中画出从第15min起到70minNO的物质的量随时间变化的曲线．
Ⅱ亚硝酸盐
（1）来源：用氧化性熔融盐处理钢铁表面氧化膜时会产生污染物亚硝酸盐，请写出FeO与NaNO₃在加热条件下发生的反应 ______ ．
（2）电化学处理：用电解法降解NO₂^‑其原理如图3所示
电源正极为 ______ （填A或B），
阴极反应式为 ______ ．

难度：较易

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2．

一定温度下向体积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO₂和8mo1H₂，发生反应：CO₂ （g）+3H₂（g）=CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=-49KJ•mol^-1．测得n（H₂）物质的量随时间变化如曲线I 所示，下列说法正确的是（　　）

A．该反应在O～8min内的v（CO₂）=0.125mol•L^-1•min^-1

B．若起始时向容器中充入3mo1CO₂和4molH₂，则平衡时CH₃OH的体积分数大于20%

C．若起始时向容器中充入4mo1CO₂和2molH₂、2molCH₃OH、1molH₂O（g），则此时反应v（正）＞v（逆）

D．曲线II、曲线III改变条件分别是升高温度、减小压强

难度：较易

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3．脱去冶金工业排放烟气中SO₂的方法有多种．
（1）利用本生（Bunsen）热化学循环吸收SO₂工艺由下列三个反应组成：
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（I）△H₁=-572kJ•mol^-1
2HI（g）═H₂（g）+I₂（g）△H₂=+10kJ•mol^-1
2H₂SO₄（I）═2SO₂（g）+2H₂O（g）+O₂（g）△H₃=+462kJ•mol^-1
则得SO₂（g）+I₂（g）+2H₂O（I）═2HI （g）+H₂SO₄（I）△H= ______ kJ•mol^-1
（2）氧化锌吸收法．配制ZnO悬浊液，在吸收塔中封闭循环脱硫．测得pH、吸收效率η随时间t的变化如图1所示；溶液中部分微粒与PH的关系如图2所示．

①为提高SO₂的吸收效率η，可采取的措施有：增大悬浊液中ZnO的量、 ______ ．
②图1中的pH-t曲线ab段发生的主要化学方程式为 ______
③pH=7时，溶液中 $%20%5Cfrac%20%7Bc%28Zn%5E%7B2%2B%7D%29%7D%7Bc%28S%20O_%7B%203%20%7D%5E%7B%202-%20%7D%29%7D$ = ______
（3）如图3所示，利用惰性电解电解含SO₂的烟气回收S及H₂SO₄，以实现废物利用．
①阴极的电极反应式为 ______ ．
②每处理含19.2g SO₂的烟气，理论上回收S、H₂SO₄的物质的量分别为 ______ 、 ______ ．

难度：较易

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4．甲醇是21世纪应用最广泛的清洁燃料之一，通过下列反应可以制备甲醇：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH （l）△H
（1）已知：
化学式 H₂（g） CO（g） CH₃OH（l）
标准燃烧热（25℃）
△H/kJ•mol^-1 -285.8 -283.0 -726.5
计算上述反应的△H= ______ kJ•mol^-1．
（2）在容积可变的密闭容器中充入1mol CO（g）和2molH₂（g）生成CH₃OH（g），H₂的平衡转化率随温度（T）、压强（P）的变化如图1所示．

①该反应的△S ______ 0，图中的T₁______ T₂（填“＜”、“＞”或“=”）．
②当达到平衡状态A 时，容器的体积为2L，此时该反应的平衡常数为 ______ ，若达到平衡状态B 时，则容器的体积V（B）= ______ L．
③在该容器中，下列措施可增加甲醇产率的是 ______ ．
A．升高温度
B．从平衡体系中及时分离CH₃OH
C．充入He
D．再充入0.5mol CO和1mol H₂
（3）在容积固定为2L的密闭容器中充入2molCO（ g ）和6molH₂（ g ）生成CH₃OH（ g ），反应时间与物质的量浓度的关系如图2所示，则前10分钟内，氢气的平均反应速率为 ______ ；若15分钟时升高体系温度，在20分钟时达到新平衡，此时氢气的转化率为33.3%，请在图中画出15-25分钟c（CO）的变化曲线．

难度：较易

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5．自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来，氮的固定的相关研究获得了不断的发展．
（1）下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数K值．
反应大气固氮N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）
温度/℃ 27 2260
K 3.84×10^-31 1
①分析数据可知：大气固氮反应属于 ______ （填“吸热”或“放热”）反应．
②2260℃时，向2L密闭容器中充入0.3molN₂和0.3molO₂，模拟大气固氮反应，达到平衡时，N₂的转化率是 ______ （结果保留三位有效数字）．
（2）工业固氮的主要形式是：N₂ （g）+3H₂ （g）=2NH₃ （g）△H＜0，如图是当反应器中按n（N₂）：n（H₂）=1：3 投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线．

①曲线a对应的温度是 ______ ．
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是 ______ （填字母）．
A．图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K（M）=K（Q）＞K（N）
B．工业合成氨之后所以加入催化剂，是因为加入催化剂有利于提高反应的活化能
C．相同压强下，投料相同，达到平衡所需时间关系为c＞b＞a
③N点时c（NH₃）=0.2mol/L，N点的化学平衡常数K= ______ （结果保留两位小数）．
（3）合成氨原料气中的氢气可用天然气（主要成分为CH₄）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2mol CO₂吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是 ______ ，该方法制得的原料气中主要杂质是CO₂，若用K₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式是 ______ ．
（4）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为 ______ ．

难度：较易

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6．某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应A（g）+xB（g）⇌2C（g）△H＜0，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度随时间变化如图所示．
（1）前8分钟A的平均反应速率为 ______
（2）X= ______ ，反应达到第一个平衡时，K= ______
（3）反应到30s时改变的条件是 ______ ，反应到40s时改变的条件是 ______
（4）画出该反应的反应速率随时间变化的图象．

难度：较易

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7．（1）目前工业合成氨的原理是N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=-93.0kJ•mol^-1．
已知一定条件下：2N₂（g）+6H₂O（l）⇌4NH₃（g）+3O₂（g）△H=+1 530.0kJ•mol^-1．则氢气燃烧热的热化学方程式为 ______ ．
（2）如图，在容积为1L，温度为T₁的恒温恒容装置中进行合成氨反应．
①前25min内，用H₂浓度变化表示的化学反应速率是 ______ mol/（L•min）．
②在25min末刚好平衡，则平衡常数K= ______ ．
③另一温度为T₂的恒压的容器中，充入1molN₂和3molH₂，起始时体积为2L，达平衡时NH₃的浓度为1mol/L，则T₂______ T₁（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是 ______ ．
A．当气体体积不再变化时，则气体的平均摩尔质量也不变化
B．当气体密度不再变化，v_正＞v_逆
C．平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动
D．平衡后，压缩容器，N₂的浓度增大
（4）汽车尾气中的SO₂可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液．常温下，测得某纯CaSO₃与水形成的浊液pH为9，已知K_a1（H₂SO₃）=1.8×10^-2，K_a2（H₂SO₃）=6.0×10^-9，忽略SO₃^2-的第二步水解，则K_sp（CaSO₃）= ______ （注意水解掉的SO₃^2-与原SO₃^2-比是否可以忽略不计）．
（5）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质溶液，电池反应为4NH₃（g）+3O₂═2N₂+6H₂O．则负极电极反应式为 ______ ．

难度：较易

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8．

溶液中的反应：X+Y⇌2Z分别在①、②、③三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c（X）=c（Y）=0.100mol/L及c（Z）=0mol/L，反应物x的浓度随时间变化如图所示．②、③与①比较只有一个实验条件不同，下列说法不正确的是（　　）

A．前5min实验③的平均反应速率最快

B．条件②的反应最先达到平衡

C．②与①比较可能是压强更大

D．该反应的正反应是吸热反应

难度：较易

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9．在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
时间（s） 0 1 2 3 4 5
n（NO）（mol） 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）NO的平衡浓度c（NO）= ______ ．
（2）用O₂表示从0-2s内该反应的平均反应速率v= ______ ．
（3）如图中表示NO₂变化的曲线是 ______ ．
（4）能说明该反应已达到平衡状态的是 ______ ．
a．v（NO₂）=2v（O₂）
b．容器内气体总物质的量保持不变
c．V逆（NO）=2v正（O₂）
d．容器内气体的密度保持不变．

难度：中等

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10．

在容积为2.0L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图，下列叙述错误的是（　　）

A．从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为0.067mol/（L•min）

B．根据如图该反应的平衡常数表达式为k=c²（A）•c（B）

C．若在第5分钟时升高温度，则该反应的正反应是吸热反应，反应的平衡常数增大，B的反应速率增大

D．若在第7分钟时增加D的物质的量，A的物质的量变化情况符合a曲线

难度：较易

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化学式	H₂（g）	CO（g）	CH₃OH（l）
标准燃烧热（25℃） △H/kJ•mol^-1	-285.8	-283.0	-726.5

反应	大气固氮N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）
温度/℃	27	2260
K	3.84×10^-31	1

时间（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007