知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

时间\(\rm{(s)}\) 物质的量物质	\(\rm{0}\)	\(\rm{10}\)	\(\rm{20}\)	\(\rm{30}\)	\(\rm{40}\)	\(\rm{50}\)	\(\rm{60}\)	\(\rm{70}\)
\(\rm{SO_{2}}\)	\(\rm{1}\)	\(\rm{0.7}\)	\(\rm{0.5}\)	\(\rm{0.35}\)	\(\rm{0.2}\)	\(\rm{0.1}\)	\(\rm{0.1}\)	\(\rm{0.1}\)
\(\rm{O_{2}}\)	\(\rm{0.5}\)	\(\rm{0.35}\)	\(\rm{0.25}\)	\(\rm{0.18}\)	\(\rm{0.1}\)	\(\rm{0.05}\)	\(\rm{0.05}\)	\(\rm{0.05}\)
\(\rm{SO_{3}}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{0.3}\)	\(\rm{0.5}\)	\(\rm{0.65}\)	\(\rm{0.8}\)	\(\rm{0.9}\)	\(\rm{0.9}\)	\(\rm{0.9}\)

素材\(\rm{2}\)：反应在不同条件下进行时\(\rm{SO_{2}}\)的转化率：\(\rm{(SO_{2}}\)的转化率是反应的\(\rm{SO_{2}}\)占起始\(\rm{SO_{2}}\)的百分数，\(\rm{SO_{2}}\)的转化率越大，化学反应的限度越大。\(\rm{)}\)

压强转化率温度	\(\rm{0.1MPa}\)	\(\rm{0.5MPa}\)	\(\rm{1MPa}\)	\(\rm{10MPa}\)
\(\rm{400℃}\)	\(\rm{99.2}\)	\(\rm{99.6}\)	\(\rm{99.7}\)	\(\rm{99.9}\)
\(\rm{500℃}\)	\(\rm{93.5}\)	\(\rm{96.9}\)	\(\rm{97.8}\)	\(\rm{99.3}\)
\(\rm{600℃}\)	\(\rm{73.7}\)	\(\rm{85.8}\)	\(\rm{90.0}\)	\(\rm{96.4}\)

根据以上的两个素材回答问题：

\(\rm{(1)}\)根据素材\(\rm{1}\)中计算\(\rm{20～30 s}\)期间，用二氧化硫表示的化学反应平均速率为__________。

\(\rm{(2)}\)根据素材\(\rm{2}\)中分析得到，提高该化学反应限度的途径有__________________。

\(\rm{(3)}\)根据素材\(\rm{1}\)、素材\(\rm{2}\)中分析得到，要实现素材\(\rm{1}\)中\(\rm{SO_{2}}\)的转化率需控制的反应条件是：_____________________________________________。

难度：中等

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2．
在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：\(\rm{2SO_{2}(g)+O_{2}(g)⇌ 2SO_{3}(g)}\)。
\(\rm{(1)}\)降低温度，化学反应速率________\(\rm{(}\)填“增大”“减小”或“不变”\(\rm{)}\)。
\(\rm{(2)600 ℃}\)时，在一容积为\(\rm{2 L}\)的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至\(\rm{10 min}\)和\(\rm{20 min}\)时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)、\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)、\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)物质的量变化如图所示，前\(\rm{10 min}\)正反应速率逐渐________\(\rm{(}\)填“增大”“减小”或“不变”\(\rm{)}\)；前\(\rm{15 min}\)内用\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)表示平均反应速率为________。
\(\rm{(3)}\)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________________。
\(\rm{(4)}\)根据如图判断，\(\rm{10 min}\)时改变的反应条件可能是________\(\rm{(}\)填写编号，下同\(\rm{)}\)；\(\rm{20 min}\)时改变的反应条件可能是________。
\(\rm{a.}\)加入催化剂 \(\rm{b.}\)缩小容器容积
\(\rm{c.}\)降低温度 \(\rm{d.}\)增加\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的物质的量

难度：中等

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3．可逆反应C（s）+H₂O（g）⇌H₂（g）+CO（g），△H＞0达到平衡后，改变某一外界条件（不改变物质的量的条件下），反应速率v与时间t的关系如图．

①图中t₂到t₃段、t₄到t₆段时引起平衡移动的条件分别可能是、；
②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是．

难度：中等

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4．氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料．
合成氨反应的热化方程式如下：
N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）；△H=-92.4kJ/mol
（1）当合成氨反应达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N₂、H₂和NH₃的量），反应速率与时间的关系如图所示．
图中t₁时引起平衡移动的条件可能是 ______ ，
其中表示平衡混合物中NH₃的含量最高的一段时间是 ______ ，若t₀-t₁，t₁-t₃，t₃-t₅这三段平衡常数分别用K₁，K₂，K₃表示，那么K₁，K₂，K₃的大小关系是 ______
（2）若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡 ______ 移动（填“向左”、“向右”或“不”）；使用催化剂反应的△H ______ （填“增大”、“减小”或“不改变”）．
（3）温度为T℃时，将2a mol H₂和 a mol N₂放入0.5L密闭容器中，充分反应后测得N₂的转化率为50%．则反应的平衡常数为 ______ ．

难度：中等

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5．

合理的利用吸收工业产生的废气\(\rm{CO_{2}}\)、\(\rm{NO_{2}}\)、\(\rm{SO_{2}}\)等可以减少污染，变废为宝。

\(\rm{(1)}\)用\(\rm{CO_{2}}\)可以生产燃料甲醇。

已知：\(\rm{CO_{2(g)}+3H_{2(g)}═CH_{3}OH_{(g)}+H_{2}O_{(l)}\triangle H=-akJ⋅mol^{-1}}\)；

\(\rm{2H_{2(g)}+O_{2(g)}═2H_{2}O_{(l)}\triangle H=-b kJ⋅mol^{-1}}\)；

则表示\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)燃烧的热化学方程式为：_______________________________________________________。

\(\rm{(2)}\)光气\(\rm{(COCl_{2})}\)是一种重要化工原料，常用于聚酯类材料的生产，工业上通过\(\rm{Cl_{2(g)}+CO_{(g)}⇌COCl_{2(g)}\triangle H < 0}\)制备。图\(\rm{1}\)为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：

\(\rm{①0～6min}\)内，反应的平均速率\(\rm{v(Cl_{2})=}\)_______；

\(\rm{②}\)该反应第一次达平衡时的平衡常数为__________，\(\rm{10min}\)改变的条件是______。

\(\rm{(3)}\)利用氨水可以将\(\rm{SO_{2}}\)和\(\rm{NO_{2}}\)吸收，原理如图\(\rm{2}\)所示：\(\rm{NO_{2}}\)被吸收的离子方程式是___________________________________。

\(\rm{(4)}\)以甲醇燃料电池为电源，粗硅为原料，熔融盐电解法制取硅烷原理如图\(\rm{3}\)，判断\(\rm{A}\)为电源的___极，电解时阳极的电极反应式为_____。

难度：中等

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6． \(\rm{25℃}\)时，在体积为\(\rm{2L}\)的密闭容器中，气态物质\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)的物质的量\(\rm{n(mol)}\)随时间\(\rm{t}\)的变化如图\(\rm{1}\)所示，已知达平衡后，降低温度，\(\rm{A}\)的转化率将增大．

\(\rm{(1)}\)根据上图数据，写出该反应的化学方程式： ______ ；此反应的平衡常数表达式\(\rm{K=}\) ______ ，从反应开始到达第一次平衡时的平均速率\(\rm{v(A)}\)为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)在\(\rm{5～7min}\)内，若\(\rm{K}\)值不变，则此处曲线变化的原因是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)如图\(\rm{2}\)表示此反应的反应速率\(\rm{v}\)和时间\(\rm{t}\)的关系图，各阶段的平衡常数如下表所示：

\(\rm{t_{2}-t_{3}}\) \(\rm{t_{4}-t_{5}}\) \(\rm{t_{5}-t_{6}}\) \(\rm{t_{7}-t_{8}}\)

\(\rm{K_{1}}\) \(\rm{K_{2}}\) \(\rm{K_{3}}\) \(\rm{K_{4}}\)

\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\)、\(\rm{K_{3}}\)、\(\rm{K_{4}}\)之间的关系为 ______ \(\rm{(}\)用“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”连接\(\rm{).A}\)的转化率最大的一段时间是 ______ ．

难度：中等

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7．
如何降低大气中\(\rm{CO_{2}}\)的含量及有效地开发利用\(\rm{CO_{2}}\)引起了全世界的普遍重视\(\rm{.}\)目前工业上有一种方法是用\(\rm{CO_{2}}\)来生产燃料甲醇\(\rm{.}\)为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为\(\rm{1L}\)的密闭容器中，充入\(\rm{1}\)\(\rm{mol}\)\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{3}\)\(\rm{mol}\)\(\rm{H_{2}}\)，在\(\rm{500℃}\)下发生发应，\(\rm{CO_{2}(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)+3H_{2}(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)⇌CH_{3}OH(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)+H_{2}O(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)实验测得\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{3}OH(}\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)的物质的量\(\rm{(}\)\(\rm{n}\)\(\rm{)}\)随时间变化如图\(\rm{1}\)所示：

\(\rm{(1)}\)从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 \(\rm{v}\)\(\rm{(H_{2})= }\)______\(\rm{.500℃}\)达平衡时，\(\rm{CH_{3}OH( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)的体积分数为______，图\(\rm{2}\)是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图，则该反应的正反应为______反应\(\rm{(}\)填“放热”或“吸热”\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)500℃}\)该反应的平衡常数为______\(\rm{(}\)保留两位小数\(\rm{)}\)，若提高温度到\(\rm{800℃}\)进行，达平衡时，\(\rm{K}\)值______\(\rm{(}\)填“增大”“减小”或“不变”\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)下列措施中不能使\(\rm{CO_{2}}\)的转化率增大的是______．
A.在原容器中再充入\(\rm{1}\) \(\rm{mol}\) \(\rm{H_{2\;\;\;\;\;\;}}\)B.在原容器中再充入\(\rm{1}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{CO_{2}}\)
C.缩小容器的容积 \(\rm{D.}\)使用更有效的催化剂
E.将水蒸气从体系中分离出
\(\rm{(4)500℃}\)条件下，测得某时刻，\(\rm{CO_{2}( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)、\(\rm{H_{2}( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)、\(\rm{CH_{3}OH( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)和\(\rm{H_{2}O( }\)\(\rm{g}\)\(\rm{)}\)的浓度均为\(\rm{0.5}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{/L}\)，则此时 \(\rm{v}\)\(\rm{(}\)正\(\rm{)}\)______ \(\rm{v}\)\(\rm{(}\)逆\(\rm{)(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{(5)}\)下列措施能使 \(\rm{n}\)\(\rm{(CH_{3}OH)/}\) \(\rm{n}\)\(\rm{(CO_{2})}\)增大的是______．
A.升高温度 \(\rm{B.}\)在原容器中充入\(\rm{1}\) \(\rm{mol}\)\(\rm{H}\) \(\rm{e}\)
C.将水蒸气从体系中分离出 \(\rm{D.}\)缩小容器容积，增大压强．

难度：中等

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8．已知化学反应①：
Fe（s）+CO₂（g）═FeO（s）+CO（g），其平衡常数为K₁；化学反应②：
Fe（s）+H₂O（g）═FeO（s）+H₂（g），其平衡常数为K₂．在温度
973K和1173K情况下，K₁、K₂的值分别如下：
温度 K₁ K₂
973K 1.47 2.38
1173K 2.15 1.67
（1）通过表格中的数值可以推断：反应①是    （填“吸热”或“放热”）反应．
（2）现有反应③：CO₂（g）+H₂（g）=CO（g）+H₂O（g），请你写出该反应的平衡常数K₃的数学表达式：K₃=    ．
（3）根据反应①与②可推导出K₁、K₂与K₃之间的关系式    ．据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是    （填“吸热”或“放热”）反应，要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有    （填写序号）．
A．缩小反应容器容积    B．扩大反应容器容积
C．降低温度    D．升高温度
E．使用合适的催化剂    F．设法减少CO的量
（4）图甲、乙分别表示反应③在t₁时刻达到平衡、在t₂时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
①图甲中t₂时刻发生改变的条件是    ．
②图乙中t₂时刻发生改变的条件是    ．

难度：中等

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9．在一密闭容器中发生反应N₂+3H₂⇌2NH₃，△H＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图1所示：

回答下列问题：
（1）处于平衡状态的时间段是    （填选项）．
A．t₀～t₁　　　 B．t₁～t₂　　　 C．t₂～t₃
D．t₃～t₄　　　 E．t₄～t₅　　　 F．t₅～t₆
（2）t₁、t₃、t₄时刻分别改变的一个条件是：t₁时刻    ；t₃时刻    ；t₄时刻    ．（填选项）．
A．增大压强       B．减小压强       C．升高温度
D．降低温度       E．加催化剂       F．充入氮气
（3）依据（2）中结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是    （填选项）．
A．t₀～t₁     B．t₂～t₃             C．t₃～t₄  D．t₅～t₆
（4）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，若将密闭容器体积缩小一半，则对反应产生的影响是    （填选项）．
A．正反应速率减小，逆反应速率增大    B．正反应速率增大，逆反应速率减小
C．正、逆反应速率都减小      D．正、逆反应速率都增大
（5）如果在t₆时刻，从反应体系中分离出部分氨，t₇时刻反应达到平衡状态，请在图2中画出反应速率的变化曲线．

难度：中等

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10．（Ⅰ）在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应：2X（g）+Y（g）⇌2Z（g），已知将2molX和1molY充入该容器中，反应在绝热条件下达到平衡时，Z的物质的量为pmol．回答下列问题：

（1）若把2molX和1molY充入该容器时，处于状态I，达到平衡时处于状态II（如图1），则该反应的△H     0；熵变△S    0  （填：“＜，＞，=”）．该反应在    （填：高温或低温）条件下能自发进行．
（2）该反应的v-t图象如图2中左图所示．若其他条件不变，仅在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图象如图2中右图所示．以下说法正确的是
①a₁＞a₂  ②b₁＜b₂  ③t₁＞t₂  ④图2中阴影部分面积更大⑤两图中阴影部分面积相等
（3）若该反应在容积可变的密闭容器中发生，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中X的体积分数随压强变化曲线如图3所示．下列说法正确的是    ．
A． A、C两点的反应速率：A＞C
B． A、C两点的气体密度：A＜C
C． B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（Ⅱ）在容积可变的密闭容器中发生反应：mA（g）+nB（g）⇌pC（g），在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到A的物质的量浓度如下表
压强p/Pa 2×10⁵ 5×10⁵ 1×10⁶
c（A）/mol•L^-1 0.08 0.20 0.44
（1）当压强从2×10⁵ Pa增加到5×10⁵ Pa时，平衡    移动（填：向左，向右，不）
（2）维持压强为2×10⁵ Pa，当反应达到平衡状态时，体系中共有amol气体，再向体系中加入bmolB，当重新达到平衡时，体系中气体总物质的量是    mol．
（3）当压强为1×10⁶ Pa时，此反应的平衡常数表达式：    ．
（4）其他条件相同时，在上述三个压强下分别发生该反应．2×10⁵ Pa时，A的转化率随时间变化如图4，请在图中补充画出压强分别为5×10⁵ Pa 和1×10⁶ Pa时，A的转化率随时间的变化曲线（请在图线上标出压强）．

难度：中等

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\(\rm{t_{2}-t_{3}}\)	\(\rm{t_{4}-t_{5}}\)	\(\rm{t_{5}-t_{6}}\)	\(\rm{t_{7}-t_{8}}\)
\(\rm{K_{1}}\)	\(\rm{K_{2}}\)	\(\rm{K_{3}}\)	\(\rm{K_{4}}\)

压强p/Pa	2×10⁵	5×10⁵	1×10⁶
c（A）/mol•L^-1	0.08	0.20	0.44

温度	K₁	K₂
973K	1.47	2.38
1173K	2.15	1.67