知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

最近我国科学家设计了一种\(\rm{CO_{2}+H_{2}S}\)协同转化装置，实现对天然气中\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}S}\)的高效去除。示意图如右所示，其中电极分别为\(\rm{ZnO}\)@石墨烯\(\rm{(}\)石墨烯包裹的\(\rm{ZnO)}\)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
\(\rm{①EDTA-Fe^{2+}-e^{-}=EDTA-Fe^{3+}}\)
\(\rm{②2EDTA-Fe^{3+}+H_{2}S=2H^{+}+S+2EDTA-Fe^{2+\;}}\)该装置工作时，下列叙述错误的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．阴极的电极反应：\(\rm{CO_{2}+2H^{+}+2e^{-}═CO+H_{2}O}\)

B．协同转化总反应：\(\rm{CO_{2}+H_{2}S═CO+H_{2}O+S}\)

C．石墨烯上的电势比\(\rm{ZnO}\)@石墨烯上的低

D．若采用\(\rm{Fe^{3+}/Fe^{2+}}\)取代\(\rm{EDTA-Fe^{3+}/EDTA-Fe^{2+}}\)，溶液需为酸性

难度：较难

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2．

近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：

\(\rm{(1)}\)反应Ⅰ：\(\rm{2H_{2}SO_{4}(l)=2SO_{2}(g)+2H_{2}O(g)+O_{2}(g)+\triangle H_{1}=+551kJ⋅mol^{-1}}\)
反应Ⅲ：\(\rm{S(s)+O_{2}(g)=SO_{2}(g)\triangle H_{3}=-297}\) \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)
反应Ⅱ的热化学方程式： ______ 。
\(\rm{(2)}\)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示，\(\rm{p_{2}}\) ______ \(\rm{p_{1}(}\)填“\(\rm{ > }\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)，得出该结论的理由是 ______ 。

\(\rm{(3)I^{-}}\)可以作为水溶液中\(\rm{SO_{2}}\)歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下，将\(\rm{ii}\)补充完整。
\(\rm{i.SO_{2}+4I^{-}+4H^{+}=S↓+2I_{2}+2H_{2}O}\)
\(\rm{ii.I_{2}+2H_{2}O+}\) ______ \(\rm{═}\) ______ \(\rm{+}\) ______ \(\rm{+2I^{-}}\)
\(\rm{(4)}\)探究\(\rm{i}\)、\(\rm{ii}\)反应速率与\(\rm{SO_{2}}\)歧化反应速率的关系，实验如下：分别将\(\rm{18 mLSO_{2}}\)饱和溶液加入到\(\rm{2mL}\)下列试剂中，密闭放置观察现象，\(\rm{(}\)已知：\(\rm{I_{2}}\)易溶解在\(\rm{KI}\)溶液中\(\rm{)}\)

序号	\(\rm{A}\)	\(\rm{B}\)	\(\rm{C}\)	\(\rm{D}\)
试剂组成	\(\rm{0.4}\) \(\rm{mol⋅L^{-1} KI}\)	\(\rm{amol⋅L^{-1} KI}\) \(\rm{0.2mol⋅L^{-1}H_{2}SO_{4}}\)	\(\rm{0.2mol⋅L^{-1}H_{2}SO_{4}}\)	\(\rm{0.2}\) \(\rm{mol⋅L^{-1} KI}\) \(\rm{0.0002 molI_{2}}\)
实验现象	溶液变黄，一段时间后出现浑浊	溶液变黄，出现浑浊较\(\rm{A}\)快	无明显现象象	溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较\(\rm{A}\)快

\(\rm{①B}\)是\(\rm{A}\)的对比实验，则\(\rm{a=}\) ______ 。
\(\rm{②}\)比较\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)，可得出的结论是 ______ 。
\(\rm{③}\)实验表明，\(\rm{SO_{2}}\)的歧化反应速率\(\rm{D > A.}\)结合\(\rm{i}\)，\(\rm{ii}\)反应速率解释原因： ______ 。

难度：较难

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3．
砷\(\rm{(As)}\)是第四周期Ⅴ\(\rm{A}\)族元素，可以形成\(\rm{As_{2}S_{3}}\)、\(\rm{As_{2}O_{5}}\)、\(\rm{H_{3}AsO_{3}}\)、\(\rm{H_{3}AsO_{4}}\)等化合物，有着广泛的用途\(\rm{.}\)回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)画出砷的原子结构示意图 ______ ．
\(\rm{(2)}\)工业上常将含砷废渣\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{As_{2}S_{3})}\)制成浆状，通入\(\rm{O_{2}}\)氧化，生成\(\rm{H_{3}AsO_{4}}\)和单质硫\(\rm{.}\)写出发生反应的化学方程式 ______ \(\rm{.}\)该反应需要在加压下进行，原因是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)已知：\(\rm{As(s)+ \dfrac {3}{2}H_{2}(g)+2O_{2}(g)=H_{3}AsO_{4}(s)\triangle H_{1}}\)
\(\rm{H_{2}(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(l)\triangle H_{2}}\)
\(\rm{2As(s)+ \dfrac {5}{2}O_{2}(g)=As_{2}O_{5}(s)\triangle H_{3}}\)
则反应\(\rm{As_{2}O_{5}(s)+3H_{2}O(l)=2H_{3}AsO_{4}(s)}\)的\(\rm{\triangle H=}\) ______ ．
\(\rm{(4)298K}\)时，将\(\rm{20mL3xmol⋅L^{-1}Na_{3}AsO_{3}}\)、\(\rm{20mL3xmol⋅L^{-1}}\) \(\rm{I_{2}}\)和\(\rm{20mL}\) \(\rm{NaOH}\)溶液混合，发生反应：\(\rm{AsO_{3}^{3-}(aq)+I_{2}(aq)+2OH^{-}⇌AsO_{4}^{3-}(aq)+2I^{-}(aq)+H_{2}O(l).}\)溶液中\(\rm{c(AsO_{4}^{3-})}\)与反应时间\(\rm{(t)}\)的关系如图所示．

\(\rm{①}\)下列可判断反应达到平衡的是 ______ \(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)．
\(\rm{a.}\)溶液的\(\rm{pH}\)不再变化
\(\rm{b.v(I^{-})=2v(AsO_{3}^{3-})}\)
\(\rm{c.c}\) \(\rm{(AsO_{4}^{3-})/c}\) \(\rm{(AsO_{3}^{3-})}\)不再变化
\(\rm{d.c(I^{-})=y}\) \(\rm{mol⋅L^{-1}}\)
\(\rm{②t_{m}}\)时，\(\rm{v_{正}}\) ______ \(\rm{v_{逆}(}\)填“大于”“小于”或“等于”\(\rm{)}\)．
\(\rm{③t_{m}}\)时，\(\rm{v_{逆}}\) ______ \(\rm{t_{n}}\)时\(\rm{v_{逆}(}\)填“大于”“小于”或“等于”\(\rm{)}\)，理由是 ______ ．
\(\rm{④}\)若平衡时溶液的\(\rm{pH=14}\)，则该反应的平衡常数\(\rm{K}\)为 ______ ．

难度：较难

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4．

化学能与热能、电能等能量是可以相互转化的\(\rm{.}\)如图所示，下列关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应

B．铝热反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低

C．图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能

D．图Ⅱ所示的反应为吸热反应

难度：较难

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5．元素铬\(\rm{(Cr)}\)在溶液中主要以\(\rm{Cr^{3+}(}\)蓝紫色\(\rm{)}\)、\(\rm{Cr(OH)_{4}^{-}(}\)绿色\(\rm{)}\)、\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}(}\)橙红色\(\rm{)}\)、\(\rm{CrO_{4}^{2-}(}\)黄色\(\rm{)}\)等形式存在，\(\rm{Cr(OH)_{3}}\)为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
\(\rm{(1)Cr^{3+}}\)与\(\rm{Al^{3+}}\)的化学性质相似，在\(\rm{Cr_{2}(SO_{4})_{3}}\)溶液中逐滴加入\(\rm{NaOH}\)溶液直至过量，可观察到的现象是 ______ ．
\(\rm{(2)CrO_{4}^{2-}}\)和\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)在溶液中可相互转化\(\rm{.}\)室温下，初始浓度为\(\rm{1.0mol⋅L^{-1}}\)的\(\rm{Na_{2}CrO_{4}}\)溶液中\(\rm{c(Cr_{2}O_{7}^{2-})}\)随\(\rm{c(H^{+})}\)的变化如图所示．
\(\rm{①}\)用离子方程式表示\(\rm{Na_{2}CrO_{4}}\)溶液中的转化反应 ______ ．
\(\rm{②}\)由图可知，溶液酸性增大，\(\rm{CrO_{4}^{2-}}\)的平衡转化率 ______ \(\rm{(}\)填“增大“减小”或“不变”\(\rm{).}\)根据\(\rm{A}\)点数据，计算出该转化反应的平衡常数为 ______ ．
\(\rm{③}\)升高温度，溶液中\(\rm{CrO_{4}^{2-}}\)的平衡转化率减小，则该反应的\(\rm{\triangle H}\) ______ \(\rm{0(}\)填“大于”“小于”或“等于”\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)在化学分析中采用\(\rm{K_{2}CrO_{4}}\)为指示剂，以\(\rm{AgNO_{3}}\)标准溶液滴定溶液中的\(\rm{Cl^{-}}\)，利用\(\rm{Ag^{+}}\)与\(\rm{CrO_{4}^{2-}}\)生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点\(\rm{.}\)当溶液中\(\rm{Cl^{-}}\)恰好完全沉淀\(\rm{(}\)浓度等于\(\rm{1.0×10^{-5}mol⋅L^{-1})}\)时，溶液中\(\rm{c(Ag^{+})}\)为 ______ \(\rm{mol⋅L^{-1}}\)，此时溶液中\(\rm{c(CrO_{4}^{2-})}\)等于 ______ \(\rm{mol⋅L^{-1}.(}\)已知\(\rm{Ag_{2}CrO_{4}}\)、\(\rm{AgCl}\)的\(\rm{K_{sp}}\)分别为\(\rm{2.0×10^{-12}}\)和\(\rm{2.0×10^{-10}).}\)
\(\rm{(4)+6}\)价铬的化合物毒性较大，常用\(\rm{NaHSO_{3}}\)将废液中的\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}}\)还原成\(\rm{Cr^{3+}}\)，反应的离子方程式为 ______ ．

难度：较难

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