知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．消除氮氧化物和硫氧化物有助于预防雾霾天气的形成．
（1）某恒容密闭容器中存在如下反应：C（s）+2NO（g）⇌N₂（g）+CO₂（g）△H．维持温度不变，测得不同时刻几种气体物质的浓度如下表所示：
时间（min）
浓度（mol•L^-1） 0 5 10 15 25 30
NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N₂ 0 0.21 a a b b
CO₂ 0 0.21 a a 0.36 0.36
①0～10min内，NO的平均反应速率v（NO）=    ，该温度下反应的平衡常数K=    ．
②表中25min的数据变化与反应进行到22min时改变了反应体系中的某一条件有关，则b=    ，改变的条件可能是    ．
a．加入一定量的活性炭
b．通入一定量的N₂
c．适当缩小容器的体积
③若15min时升高温度，达到平衡时容器中NO、N₂、CO₂的浓度之比为5：3：3，则△H    0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）NH₃催化还原氮氧化物（产物是N₂、H₂O）是目前广泛采用的烟气脱氮技术
①当废气中NO₂、NO的体积分数相等时脱氮率最高，若此情况下生成1molN₂时反应放出的热量为akJ，则对应的热化学方程式为    ．

②如图使用不同催化剂时的脱氮率，则脱氮时最佳的温度、催化剂应是    ．
（3）用石灰浆作吸收剂也可脱去废气中的SO₂，若处理结束时，测得吸收液中c（Ca²⁺）=0.70mol/L，则c（SO₃^2-）=     （已知K_sp（CaSO₃）=1.4×10^-7）．

难度：中等

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2． CO的应用和治理问题属于当今社会的热点问题．
（1）氢氰酸是很弱的一种酸，在浓度均为0.1mol•L^-1HCN和NaCN混合溶液中，各种离子浓度由大到小的顺序为    ．
（2）为防止镍系催化剂中毒，工业上常用SO₂除去原料气中少量CO，生成物为固体S和CO₂．该反应的热化学方程式为    ．（已知：硫的燃烧热为296kJ•mol^-1；一氧化碳的燃烧热为283kJ•mol^-1）
（3）光气（COCl₂）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl₂（g）+CO（g）⇌COCl₂（g）制备．图1为此反应的反应速率随温度变化的曲线，图2为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线．回答下列问题：

①0～10min内，反应的平均速率v（Cl₂）=    ．
②若保持温度不变，容器体积为2L，在第8min加入体系中的三种物质各1mol，则平衡    移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）．
③随压强的增大，该反应平衡常数变化的趋势是    （填“增大”“减小”或“不变”）；还可以通过改变    条件的方法达到一样的效果．
④第10min时改变的反应条件是    ．

难度：中等

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3．下列关于热化学反应的描述中正确的是（　　）

A．已知H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1，则H₂SO₄和Ba（OH）₂反应的反应热△H=2×（-57.3）kJ•mol^-1

B．燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是：CH₃OH（g）+

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=-192.9 kJ•mol^-1则CH₃OH（g）的燃烧热为192.9 kJ•mol^-1

C．葡萄糖的燃烧热是2800 kJ•mol^-1，则

C₆H₁₂O₆（s）+3O₂（g）═3CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1400 kJ•mol^-1

D．H₂（g）的燃烧热是285.8 kJ•mol^-1，则2H₂O（g）═2H₂（g）+O₂（g）△H=+571.6 kJ•mol^-1

难度：中等

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4．碳、氮广泛的分布在自然界中，碳、氮的化合物性能优良，在工业生产和科技领域有重要用途．
（1）氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可由SiO₂与过量焦炭在1300～1700°C的氮气流中反应制得：3SiO₂（s）+6C（s）+2N₂（g）⇌Si₃N₄（s）+6CO（g）该反应放出1591.2kJ的能量，则该反应每转移1mole^-，可放出的热量为    ．
（2）某研究小组现将三组CO（g）与H₂O（g）的混合气体分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，一定条件下发生反应：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），得到如下数据：
实验组温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达平衡所需时间/min
CO H₂O CO H₂
1 650 2 4 0.5 1.5 5
2 900 1 2 0.5 0.5 -
①实验Ⅰ中，前5min的反应速率v（H₂O）=    ．
②下列能判断实验Ⅱ已经达到平衡状态的是    ．
a．混合气体的密度保持不变      b．容器内CO、H₂O、CO₂、H₂的浓度比不再变化
c．容器内压强不再变化    d．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
e． v_正（CO）=v_逆（H₂ O）
③若实验Ⅲ的容器是绝热的密闭容器，实验测得H₂O（g）的转化率H₂O%随时间变化的示意图如图1所示，b点v_正v_逆（填“＜”、“=”或“＞”）．

（3）利用CO与H₂可直接合成甲醇，下图是由“甲醇（CH₃OH）-空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图2，写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式    ．

难度：中等

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5．下列说法正确的是（　　）

A．热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示在标准状况下测得的数据

B．热化学方程式中，化学式前面的化学计量数既可表示微粒数，又可表示物质的量

C．书写热化学方程式时，不仅要写明反应热的符号和数值，还要注明各物质的聚集状态

D．凡是分解反应都是吸热反应，化合反应都是放热反应

难度：中等

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6．（1）催化剂能改变化学反应的速率，原因是改变化学反应的路径．某同学在实验中发现，向2mL5%H₂O₂溶液中分别滴入FeCl₃和FeCl₂溶液，都立即产生大量气泡；向反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液均变为红色．查阅资料知：FeCl₃在H₂O₂分解中发生如下反应：
①2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+2H⁺+O₂↑    ②2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂═2Fe³⁺+2H₂O
在反应①中Fe³⁺作    ；在反应②中Fe³⁺是    ．有同学认为Fe²⁺也可作H₂O₂分解的催化剂，你认为该观点是否正确，并简述理由
    ．
（2）反应2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，加入少许MnSO₄固体能明显观察到溶液紫色褪去时间变短．在试管中加入4mL0.01mol/LKMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol/LH₂C₂O₄溶液，实验初始阶段时间-速率图象合理的是图1中的    （填序号）．

（3）某反应体系中存在A、B、C、D四种物质，反应过程中各物质的物质的量变化如图2所示，请写出该反应的化学方程式    ．
（4）焙烧明矾产生的SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa时：
2SO₂（g）+O₂（g）═2SO₃（g）△H₁=-197kJ•mol^-1；
H₂O（g）═H₂O（l）△H₂=-44kJ•mol^-1；
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）═2H₂SO₄（l）△H₃=-545kJ•mol^-1．
则SO₃（g）与H₂O（l）反应的热化学方程式是    ．

难度：中等

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7．化学原理是中学化学学习的重要内容．请回答下列问题：
（1）①己知：CH₄、H₂的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol，则CO₂和H₂反应生成CH₄的热化学方程式是    ．
②有人设想以N₂和H₂为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示，电池正极的电极反应式是    ，A是    ．
（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇，反应为CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g），某温度下在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见图2：
①从反应开始至平衡时，用CO表示化学反应速率为    ，该温度下的平衡常数为    ；
②5min至10min时速率变化的原因可能是    ；
（3）①常温下，将V mL、0.1000mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol/L醋酸溶液中，充分反应（忽略溶液体积的变化）；如果溶液pH=7，此时V的取值    20.00（填“＞”、“=”或“＜”），溶液中c（Na⁺）、c（CH₃COO^-）、c（H⁺）、c（OH^-）的大小关系是    ；
②常温下，将a mol/L的醋酸与b mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合，反应后，溶液呈中性，则醋酸的电离常数为    （用含有a、b字母的代数式表示）．

难度：中等

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8．将0.5mol的气态高能燃料乙硼烷（B₂H₆）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出1082.5kJ热量，该反应的热化学方程式为；又已知：H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ．

难度：中等

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9．氮的单质及其化合物在农业、工业生产中有着重要的作用．
Ⅰ氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键．海洋中无机氮的循环过程可用如图1表示．
（1）海洋中氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是    （填图中数字序号）．
（2）有氧时，在硝化细菌作用下，可将土壤中所含的NH₄⁺转化为亚硝酸根离子及N₂O，请将该过程①的离子方程式补充完整：
    NH₄⁺+5O₂═2NO₃^-+    H⁺+        +        ．
Ⅱ已知有关热化学方程式如下
①4NH₃（g）+5O₂（g）⇌4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol；
②N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol．
（3）有关键能（kJ/mol）：H-O键：436，H-N键：391，O=O键：497．则NO中的键能为    kJ/mol．
（4）向某恒容密闭容器中加入2.4molNH₃，3molO₂，发生反应：4NH₃（g）+5O₂（g）⇌4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol；测得平衡时反应体系中某种量值X与压强P、温度T之间的变化如图2所示．
①若X表示NH₃的百分含量，则p₂    p₁（填“＞”或“＜”）；b、c两点对应的平衡常数K（b）    K（c）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②X还可以表示    （填字母）．
a．混合气体的平均摩尔质量 b．NO的产率 c．该反应的△H d．O₂的浓度．
Ⅲ查阅资料可知：常温下，H₂SO₃：K_a1=1.7×10^-2，K_a2=6.0×10^-8，NH₃•H₂O：K_b=1.8×10^-5，K_sp（AgCl）=1.76×10^-10．
（5）若将等物质的量的SO₂与NH₃溶于水充分反应，所得溶液呈    性；
（6）银氨溶液中存在下列平衡：
Ag⁺（aq）+2NH₃（aq）⇌Ag（NH₃）₂⁺（aq） K₁=1.10×10⁷．
计算出常温下可逆反应AgCl（s）+2NH₃（aq）⇌Ag（NH₃）₂⁺（aq）+Cl^-（aq）的化学平衡常数K₂=    （保留4为有效数字）．

难度：中等

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10．随着科技的进步，合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点．
（1）为了提高煤的燃烧效率，常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料--水煤气．
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ•mol^-1．
C（s）+1/2O₂ （g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ•mol^-1
则焦炭与水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式为    ．
（2）工业上利用水煤气合成甲醇燃料，反应为CO（g）+2H₂（g）
催化剂
CH₃OH（g）△H＜0．在一定条件下，将l mol CO和2mol H₂通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件（温度或压强）时，CH₃OH的体积分数φ（CH₃OH）变化趋势如图1所示：

①平衡时，M点CH₃OH的体积分数为10%．则CO的转化率为    ．
②X轴上a点的数值比b点    （填“大”或“小”）．Y轴表示    （填“温度”或“压强”），判断的理由是    ．
（3）在一定温度下，将2mol CO和4mol也充入某恒压密闭容器中发生反应：CO（g）+2H₂（g）
催化剂
CH₃OH（g），达到平衡时测得CO的转化率为50%，已知反应初始时容器的容积为2L，则该温度下，反应的平衡常数K=    ．
（4）在合成水煤气时会产生一定量的CO₂，在强酸性电解质溶液中，用惰性电极电解可使CO₂转化成乙烯，如图2所示．电解时阴极的电极反应式为    ．当阳极产生l mol气体时，则阳极溶液的质量减轻     g．

难度：中等

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时间（min）浓度（mol•L^-1）	0	5	10	15	25	30
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N₂	0	0.21	a	a	b	b
CO₂	0	0.21	a	a	0.36	0.36

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达平衡所需时间/min
实验组	温度/℃	CO	H₂O	CO	H₂	达平衡所需时间/min
1	650	2	4	0.5	1.5	5
2	900	1	2	0.5	0.5	-