知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
面对全球近期的气候异常，环境问题再次成为焦点\(\rm{.}\)化工厂以及汽车尾气排放的二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物\(\rm{(NO_{x})}\)等气体已成为大气污染的主要因素．
\(\rm{(1)}\)硫酸生产中，\(\rm{SO_{2}}\)催化氧化生成\(\rm{SO_{3}}\)：\(\rm{2SO_{2}(g)+O_{2}(g) \underset{\triangle}{\overset{{催化剂}}{{\rightleftharpoons}}}2SO_{3}g)}\)．
某温度下，\(\rm{SO_{2}}\)的平衡转化率\(\rm{(α)}\)与体系总压强\(\rm{(p)}\)的关系如图所示．
根据图示回答下列问题：
\(\rm{①}\)将\(\rm{2.0mol}\) \(\rm{SO_{2}}\)和\(\rm{1.0mol}\) \(\rm{O_{2}}\)置于\(\rm{10L}\)密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为\(\rm{0.10MPa.}\)该反应的平衡常数等于 ______ ．
\(\rm{②}\)平衡状态由\(\rm{A}\)变到\(\rm{B}\)时，平衡常数\(\rm{K(A)}\) ______ \(\rm{K(B)(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)．

难度：较易

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2．
某温度时，在\(\rm{0.5L}\)密闭容器中，某一反应的\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析求得：
\(\rm{(1)}\)该反应的化学方程式为 ______ ；
\(\rm{(2)}\)若降低温度，则\(\rm{v}\) \(\rm{(}\)正\(\rm{)}\) ______ ，\(\rm{v}\) \(\rm{(}\)逆\(\rm{)}\) ______ ；\(\rm{(}\)填“加快”“减慢”或“不变”\(\rm{)}\)
\(\rm{(3)}\)第\(\rm{4min}\)时，正、逆反应速率的大小关系为：\(\rm{v}\) \(\rm{(}\)正\(\rm{)}\) ______ \(\rm{v}\) \(\rm{(}\)逆\(\rm{)}\)；\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”，下同\(\rm{)}\)
\(\rm{(4)}\)以下措施能加快反应速率的是 ______ ．
A.恒温恒容充入\(\rm{He}\)使压强增大 \(\rm{B.}\)缩小体积，使压强增大
C.恒温恒压充入\(\rm{He}\) \(\rm{D.}\)平衡后加入催化剂．

难度：较易

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3．
实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择\(\rm{.}\)化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求\(\rm{.}\)试运用所学知识，回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)已知在一定温度下，
\(\rm{①C(s)+CO_{2}(g)⇌2CO(g)\triangle H_{1}=a}\) \(\rm{kJ/mol}\)        平衡常数\(\rm{K_{1}}\)；
\(\rm{②CO(g)+H_{2}O(g)⇌H_{2}(g)+CO_{2}(g)\triangle H_{2}=b}\) \(\rm{kJ/mol}\)      平衡常数\(\rm{K_{2}}\)；
\(\rm{③C(s)+H_{2}O(g)⇌CO(g)+H_{2}(g)\triangle H_{3}}\)        平衡常数\(\rm{K_{3}}\)．
则\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\)、\(\rm{K_{3}}\)之间的关系是： ______ ，\(\rm{\triangle H_{3}=}\) ______ \(\rm{(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)的代数式表示\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)}\)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题\(\rm{.}\)已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，发生如下反应：\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌H_{2}(g)+CO_{2}(g)}\)，该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：

温度\(\rm{/℃}\) \(\rm{400}\) \(\rm{500}\) \(\rm{800}\)

平衡常数\(\rm{K}\) \(\rm{9.94}\) \(\rm{9}\) \(\rm{1}\)

该反应的正反应方向是 ______ 反应\(\rm{(}\)填“吸热”或“放热”\(\rm{)}\)，若在\(\rm{500℃}\)时进行，设起始时\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}O}\)的起始浓度均为\(\rm{0.020mol⋅L^{-1}}\)，在该条件下，\(\rm{CO}\)的平衡转化率为： ______ ．
\(\rm{(3)}\)在催化剂存在条件下反应：\(\rm{H_{2}O(g)+CO(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\)，\(\rm{CO}\)转化率随蒸气添加量的压强比及温度变化关系如图所示：
对于气相反应，用某组分\(\rm{(B)}\)的平衡分压强\(\rm{(P_{B})}\)代替物质的量浓度\(\rm{(c_{B})}\)也可以表示平衡常数\(\rm{(}\)记作\(\rm{K_{p})}\)，则该反应的\(\rm{K_{p}=}\) ______ ．

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4．

下列各项表述与示意图一致的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．图\(\rm{①}\)表示向\(\rm{AlCl_{3}}\)溶液中滴入\(\rm{NaOH}\)溶液，沉淀质量变化

B．图\(\rm{②}\)表示\(\rm{25℃}\)时，用\(\rm{0.01mol⋅L^{-1}}\)盐酸滴定\(\rm{20mL0.01mol⋅L^{-1}NaOH}\)溶液，溶液的\(\rm{PH}\)随加人酸体积的变化

C．图\(\rm{③}\)表示向\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)稀溶液中滴入稀\(\rm{HCl}\)，产生气体的量随加人盐酸量的变化关系

D．图\(\rm{④}\)中曲线表示合成氨反应组分浓度随时间的变化关系

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5．

恒容密闭容器中存在下列平衡：\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g).CO_{2}(g)}\)的平衡物质的量浓度\(\rm{c(CO_{2})}\)与温度\(\rm{T}\)的关系如图所示\(\rm{.}\)下列说法错误的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．在\(\rm{T_{2}}\)时，若反应进行到状态\(\rm{D}\)，则一定有\(\rm{v_{正} < v_{逆}}\)

B．平衡状态\(\rm{A}\)与\(\rm{C}\)相比，平衡状态\(\rm{A}\)的\(\rm{c(CO)}\)小

C．若\(\rm{T_{1}}\)、\(\rm{T_{2}}\)时的平衡常数分别为\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\)，则\(\rm{K_{1} < K_{2}}\)

D．反应\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)⇌CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\)的\(\rm{\triangle H > 0}\)

难度：中等

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6．
“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)为主的合成气，合成气有广泛应用\(\rm{.}\)试回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)高炉炼铁是\(\rm{CO}\)气体的重要用途之一，其基本反应为：
\(\rm{FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO_{2}(g)\triangle H > 0}\)．
已知在\(\rm{1100^{^{\circ}}C}\)时，该反应的化学平衡常数\(\rm{K=0.263}\)．
\(\rm{①}\)温度升高，平衡移动后达到新平衡，此时平衡常数值 ______ \(\rm{(}\)填“增大”“减小”“不变”\(\rm{)}\)；
\(\rm{②1100^{^{\circ}}C}\)时测得高炉中，\(\rm{c(CO_{2})=0.025mol⋅L^{-1}}\)，\(\rm{c(CO)=0.1mol⋅L^{-1}}\)，则在这种情况下，该反应这一时刻向 ______ 进行\(\rm{(}\)填“左”或“右”\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)}\)目前工业上也可用\(\rm{CO_{2}}\)来生产燃料甲醇，有关反应为：\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)，\(\rm{\triangle H=-49.0KJmol^{-1}}\)，某温度下，向体积为\(\rm{1L}\)的密闭容器中，充入\(\rm{1molCO_{2}}\)和\(\rm{3molH_{2}}\)，反应过程中测得\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)的浓度随时间的变化如图所示．
\(\rm{①}\)反应开始至平衡，氢气的平均反应速率\(\rm{v(H_{2})=}\) ______ \(\rm{mol⋅(L⋅min)^{-1}}\)，\(\rm{CO_{2}}\)的转化率为 ______ ．
该温度下上述反应的平衡常数\(\rm{K=}\) ______ ．
\(\rm{②}\)反应达到平衡后，下列能使\(\rm{ \dfrac {c(CH_{3}OH)}{c(CO_{2})}}\)的值增大的措施是 ______ 填符号
\(\rm{a.}\)升高温度 \(\rm{b.}\)再充入\(\rm{H_{2}c.}\)再充入\(\rm{CO_{2}d.}\)将\(\rm{H_{2}O(g)}\)从体系中分离 \(\rm{e.}\)充入\(\rm{He(g)}\)
\(\rm{③}\)新型高效的甲醇\(\rm{CH_{3}OH}\)燃料电池采用\(\rm{Pt}\)为电极材料，两个电极上分别通入\(\rm{CH_{3}OH}\)和\(\rm{O_{2}}\)，\(\rm{KOH}\)溶液为电解质，是写出上述电池负极的电极反应式 ______ \(\rm{.}\)若电池工作一段时间后，消耗标准状况下的氧气\(\rm{11.2L}\)，则该过程转移电子 ______ \(\rm{mol}\)．

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7．
\(\rm{(1)}\)在恒温恒容装置中进行合成氨反应\(\rm{(}\)正反应为放热反应\(\rm{)}\)，各组分浓度\(\rm{-}\)时间图象如图\(\rm{1}\)．

\(\rm{①}\)表示\(\rm{N_{2}}\)浓度变化的曲线是 ______ \(\rm{(}\) 填序号\(\rm{)}\)．
\(\rm{②}\)前\(\rm{25min}\) 内，用\(\rm{H_{2}}\)浓度变化表示的化学反应速率是 ______ \(\rm{.}\)该温度下该反应的平衡常数为 ______ ．
\(\rm{③}\)在\(\rm{25min}\)时，采取下列措施，能使\(\rm{N_{2}}\)的转化率提高的是 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．
\(\rm{a.}\)升高温度 \(\rm{b.}\)加入催化剂 \(\rm{c.}\)通入\(\rm{1molHe}\)气 \(\rm{d.}\)通入\(\rm{1molHCl}\)
\(\rm{(2)}\)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 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．
\(\rm{a.}\)气体体积不再变化，则已平衡
\(\rm{b.}\)气体密度不再变化，则已平衡
\(\rm{c.}\)平衡后，压缩容器，会生成更多\(\rm{NH_{3}}\)
\(\rm{d.}\)平衡后，往装置中通入一定量\(\rm{Ar}\)，平衡不移动
\(\rm{(3)}\)电厂烟气脱氮：主反应为：\(\rm{①4NH_{3}(g)+6NO(g)⇌5N_{2}(g)+6H_{2}O(g)\triangle H < 0}\)
副反应为：\(\rm{②2NH_{3}(g)+8NO(g)⇌5N_{2}O(g)+3H_{2}O(g)\triangle H > 0}\)
平衡混合气中\(\rm{N_{2}}\)与\(\rm{N_{2}O}\)含量与温度的关系如图\(\rm{2}\)所示．
请回答：在\(\rm{400～600K}\)时，平衡混合气中\(\rm{N_{2}}\)含量随温度的变化规律是 ______ ，导致这种规律的原因是 ______ ．

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8．
工业上通常用下列方法治理含氮化合物的污染．
\(\rm{(1)}\)用稀土等催化剂能将汽车尾气中的\(\rm{CO}\)、\(\rm{NO_{x}}\)、碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染\(\rm{.}\)已知：
\(\rm{N_{2}(g)+O_{2}(g)═2NO(g)\triangle H=+180.5kJ/mol}\)
\(\rm{2C(s)+O_{2}(g)═2CO(g)\triangle H=-221.0kJ/mol}\)
\(\rm{C(s)+O_{2}(g)═CO_{2}(g)\triangle H=-393.5kJ/mol}\)
写出\(\rm{NO(g)}\)与\(\rm{CO(g)}\)催化转化成\(\rm{N_{2}(g)}\)和\(\rm{CO_{2}(g)}\)的热化学方程式 ______ ．
\(\rm{(2)}\)用\(\rm{NH_{3}}\)还原\(\rm{NO_{x}}\)生成\(\rm{N_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O.}\)现有\(\rm{NO}\)、\(\rm{NO_{2}}\)的混合气\(\rm{3L}\)，可用同温同压下\(\rm{3.5L}\)的\(\rm{NH_{3}}\)恰好使其完全转化为\(\rm{N_{2}}\)，则原混合气体中\(\rm{NO}\)和\(\rm{NO_{2}}\)的物质的量之比为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)电化学降解治理水中硝酸盐污染\(\rm{.}\)在酸性条件下，电化学降解\(\rm{NO_{3}^{-}}\)的原理如图\(\rm{1}\)，阴极反应式为 ______ ．

\(\rm{(4)}\)科研小组研究铁屑对地下水脱氮的反应原理．
\(\rm{①pH=2.5}\)时，用铁粉还原\(\rm{KNO_{3}}\)溶液，相关离子浓度、\(\rm{pH}\)随时间的变化关系如图\(\rm{2(}\)部分副反应产物曲线略去\(\rm{).}\)请根据图中信息写出\(\rm{t_{1}}\)时刻前发生反应的离子方程式 ______ ，\(\rm{t_{1}}\)时刻后，反应仍在进行，溶液中\(\rm{NH_{4}^{+}}\)的浓度在增大，\(\rm{Fe^{2+}}\)的浓度却没有增大，可能的原因是 ______ ．
\(\rm{②}\)已知活性炭能吸附\(\rm{NH_{4}^{+}}\)、\(\rm{OH^{-}.pH=2.5}\)时，将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中，可以提高脱氮的效果，其原因是 ______ \(\rm{.}\)正常地下水中含有\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)，会影响脱氮的效果，其原因为 ______ ．

难度：中等

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9．

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义\(\rm{.}\)对于一定体积密闭容器中的反应：\(\rm{N_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌NH_{3}(g)(}\)正反应为放热反应\(\rm{)}\)，\(\rm{673K}\)、\(\rm{30MP}\)下，\(\rm{n}\) \(\rm{(NH_{3})}\)和\(\rm{n}\) \(\rm{(H_{2})}\)随时间\(\rm{t}\)变化的关系如图所示\(\rm{.}\)下列叙述中，不正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)