知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
根据化学反应与能量转化的相关知识，试回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)已知：金刚石\(\rm{→}\)石墨，石墨比较稳定，下图能正确表示该反应中能量变化的是________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\) 已知：\(\rm{N_{2}H_{4}}\)是一种高效清洁的火箭燃料。\(\rm{0.25 mol N_{2}H_{4}(g)}\)完全燃烧生成氮气和气态水时，放出\(\rm{133.5 kJ}\)热量。则\(\rm{N_{2}H_{4}}\)燃烧的热化学方程式是_____

\(\rm{(3)}\)已知：氢氧燃料电池的总反应方程式为\(\rm{2H_{2}+O_{2}═══2H_{2}O}\)。在碱性条件下，负极的电极反应式为__________。电路中每转移\(\rm{0.4 mol}\)电子，标准状况下消耗\(\rm{H_{2}}\)的体积是________\(\rm{L}\)。

\(\rm{(4)}\)若将反应\(\rm{2Fe^{3+}+Cu═Cu^{2+}+2Fe^{2+}}\)设计成原电池，其正极反应式为___________；

难度：难

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2．
近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注，工业上甲醇的合成途径多种多样。现在实验室中模拟甲醇合成反应，在\(\rm{2 L}\)密闭容器内，\(\rm{400 ℃}\)时发生反应：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)，体系中甲醇的物质的量\(\rm{n(CH_{3}OH)}\)随时间的变化如表：

时间\(\rm{(s)}\)

\(\rm{0}\)

\(\rm{1}\)

\(\rm{2}\)

\(\rm{3}\)

\(\rm{5}\)

\(\rm{n(CH_{3}OH) (mol)}\)

\(\rm{0}\)

\(\rm{0.009}\)

\(\rm{0.012}\)

\(\rm{0.013}\)

\(\rm{0.013}\)

\(\rm{(1)}\)图中表示\(\rm{CH_{3}OH}\)的浓度变化的曲线是________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)用\(\rm{H_{2}}\)表示从\(\rm{0～2s}\)内该反应的平均速率\(\rm{v(H_{2}) =}\)_________。
\(\rm{(3)}\)能说明该反应已达到平衡状态的是_______。
\(\rm{a.}\)容器内\(\rm{CO}\)与\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH}\)的物质的量之比不变
\(\rm{b.}\)容器内气体的压强不变
\(\rm{c.}\)各物质的物质的量之比等于方程式中的计量数之比

\(\rm{d. v}\)\(\rm{{\,\!}_{逆}}\)\(\rm{(CO) = v}\)\(\rm{{\,\!}_{正}}\)\(\rm{(H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)}\)

\(\rm{(4)}\)该反应中破坏\(\rm{1mol CO}\)和\(\rm{2mol H_{2}}\)的化学键吸收的能量小于形成\(\rm{1mol CH_{3}OH}\)中的化学键释放的能量，反应物的总能量       \(\rm{(}\)大于、小于\(\rm{)}\)产物的总能量。

\(\rm{(5)}\)已知在\(\rm{400 ℃}\)时，反应\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)}\)达到平衡时放出\(\rm{1.508 kJ}\)的热量，写出上述反应的热化学方程式：__________________________。

难度：难

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3．
已知\(\rm{25℃}\)、\(\rm{101kpa}\)时，一些物质的燃烧热为：

化学式

\(\rm{CO(g)}\)

\(\rm{H_{2}(g)}\)

\(\rm{CH_{3}OH(l)}\)

\(\rm{\triangle H/(KJ/mol)}\)

\(\rm{-283.0}\)

\(\rm{-285.8}\)

\(\rm{-726.5}\)

请回答下列问题。

\(\rm{⑴}\)写出该条件下\(\rm{CH_{3}OH(l)}\)完全燃烧的热化学方程式：____________________________。

\(\rm{⑵}\)根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式：

\(\rm{CO(g)+ 2H_{2}(g)= CH_{3}OH(l)}\)；\(\rm{\triangle H=}\)_________________。

难度：难

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4．

下列依据热化学方程式得出的结论正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．已知\(\rm{NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H_{2}O(l)\triangle H=-57.3}\) \(\rm{kJ⋅mol^{-1}}\)，则含\(\rm{40.0}\) \(\rm{g}\) \(\rm{NaOH}\)的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出小于\(\rm{57.3}\) \(\rm{kJ}\)的热量

B．已知\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)=2H_{2}O(g)\triangle H=-483.6}\) \(\rm{kJ⋅mol^{--1}}\)，则氢气的燃烧热为\(\rm{241.8kJ⋅mol^{-1}}\)

C．已知\(\rm{2C(s)+2O_{2}(g)=2CO_{2}(g)\triangle H=a}\) \(\rm{2C(s)+O_{2}(g)=2CO(g)\triangle H=b}\)，则\(\rm{a > b}\)

D．已知\(\rm{P}\) \(\rm{(}\)白磷，\(\rm{s)=P}\) \(\rm{(}\)红磷，\(\rm{s)\triangle H < 0}\)，则白磷比红磷稳定

难度：难

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5．
能源与材料、信息被称为现代社会发展的三大支柱，化学与能源有着密切联系．
\(\rm{(1)}\)下表中的数据表示破坏\(\rm{1mol}\)化学键需消耗的能量\(\rm{(}\)即键能，单位为\(\rm{kJ⋅mol^{-1})}\)：

化学键 \(\rm{H-H}\) \(\rm{Cl-Cl}\) \(\rm{H-Cl}\)

键能 \(\rm{436}\) \(\rm{243}\) \(\rm{431}\)

请根据以上信息写出氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式 ______ ．
\(\rm{(2)}\)天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷．
\(\rm{①}\)以甲烷、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池\(\rm{.}\)该电池的负极反应式为 ______ ．
\(\rm{②}\)将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入\(\rm{CuCl_{2}}\)溶液中，铁棒接甲烷燃料电池负极，石墨棒接该电池正极，一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了\(\rm{6.4}\)克\(\rm{.}\)写出铁棒电极上发生的电极反应式 ______ ；则理论上消耗\(\rm{CH_{4}}\)的体积在标准状况下为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)如图所示的实验装置中，丙为用碘化钾溶液润湿的滤纸，\(\rm{m}\)、\(\rm{n}\)为夹在滤纸两端的铂夹；丁为直流电源，\(\rm{x}\)、\(\rm{y}\)为电源的两极；\(\rm{G}\)为电流计；\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)、\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)四个电极均为石墨电极\(\rm{.}\)若在两试管中充满\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)溶液后倒立于\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)溶液的水槽中，闭合\(\rm{K_{2}}\)，断开\(\rm{K_{1}}\)．
\(\rm{①}\)丙电解时反应的离子方程式为 ______ ．
\(\rm{②}\)继续电解一段时间后，甲池中\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)极均部分被气体包围，此时断开\(\rm{K_{2}}\)，闭合\(\rm{K_{1}}\)，电流计\(\rm{G}\)指针发生偏转，则\(\rm{B}\)极的电极反应式为 ______ ，\(\rm{C}\)极的电极反应为 ______ ．

难度：难

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6．
\(\rm{0.3mol}\)的气态高能燃料乙硼烷\(\rm{(B_{2}H_{6})}\)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出\(\rm{649.5}\)千焦热量，其热化学方程式是 ______ ，又已知：\(\rm{H_{2}O(g)═H_{2}O(l)}\)；\(\rm{\triangle H=-44kJ/mol}\)，则\(\rm{11.2}\)升\(\rm{(}\)标准状况下\(\rm{)}\)乙硼烷完全燃烧时生成气态水时放出的热量为 ______ 千焦．

难度：难

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7．
火力发电厂释放出的大量\(\rm{NONO_{x}}\)、\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{CO_{2}}\)会对环境造成污染\(\rm{.}\)对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现节能减排、废物利用等目的．
\(\rm{(1)}\)脱硝：利用甲烷催化还原\(\rm{NO_{x}}\)；
\(\rm{CH_{4}(g)+4NO_{2}(g)=4NO(g)+CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H_{1}=-574kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{CH_{4}(g)+4NO(g)=2N_{2}(g)+CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)\triangle H_{2}=-1160kJ⋅mol^{-1}}\)
甲烷直接将\(\rm{NO_{2}}\)还原为\(\rm{N_{2}}\)的热化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)脱硫：\(\rm{①}\)某种脱硫工艺将废气处理后可获得硫酸铵和硝酸铵，物质的量浓度相等的硫酸铵溶液和硝酸铵溶液，前者的\(\rm{c(NH_{4}^{+})}\)与后者的\(\rm{c(NH_{4}^{+})}\)的关系是 ______ ．
A.大于\(\rm{2}\)倍 \(\rm{B.}\)等于\(\rm{2}\)倍 \(\rm{C.}\)介于\(\rm{2}\)倍与\(\rm{2}\)倍之间 \(\rm{D.}\)小于\(\rm{1}\)倍
\(\rm{②25℃}\)时\(\rm{pH}\)均为\(\rm{4}\)的硝酸铵溶液和稀硝酸中由水电离出的氢离子浓度分别为\(\rm{c_{1}}\)、\(\rm{c_{2}}\)，则\(\rm{c_{1}}\)与\(\rm{c_{2}}\)的比值等于 ______ ．
\(\rm{(3)}\)脱碳：废气中的\(\rm{CO_{2}}\)转化为甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)}\)可用于制作甲醇燃料电池\(\rm{(}\)结构如图\(\rm{)}\)，质子交换膜左右两侧的溶液均为\(\rm{1L2mol⋅L^{-1}H_{2}SO_{4}}\)溶液\(\rm{.}\)电极\(\rm{c}\)上发生的电极反应式为 ______ ，当电池中有\(\rm{1mole^{-}}\)发生转移时左右两侧溶液的质量之差为 ______ \(\rm{g}\) \(\rm{(}\)假设反应物\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)耗尽，忽略气体的溶解\(\rm{)}\)．

难度：难

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8．

由氢气和氧气反应生成\(\rm{1mol}\)水蒸气放出\(\rm{241.8kJ}\)的热量，\(\rm{1g}\)水蒸气转化为液态水放出\(\rm{2.45kJ}\)的热量，则下列热化学方程式书写正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．\(\rm{H_{2}(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(l)}\)；\(\rm{\triangle H=-285.9}\) \(\rm{kJ/mol}\)

B．\(\rm{H_{2}(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(l)}\)；\(\rm{\triangle H=-241.8}\) \(\rm{kJ/mol}\)

C．\(\rm{H_{2}(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(l)}\)；\(\rm{\triangle H=+285.9}\) \(\rm{kJ/mol}\)

D．\(\rm{H_{2}(g)+ \dfrac {1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(l)}\)；\(\rm{\triangle H=+241.8}\) \(\rm{kJ/mol}\)

难度：难

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9．

\(\rm{4P(}\)红磷\(\rm{s)}\)

\(\rm{P_{4}(}\)白磷\(\rm{s)}\)；\(\rm{\triangle H=+17kJ⋅mol^{-1}}\)根据以上方程式，下列推论正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．当\(\rm{lmol}\)白磷完全转变成红磷时放出\(\rm{17kJ}\)热量

B．正反应是一个放热反应

C．当\(\rm{4g}\)红磷转变成白磷时吸收\(\rm{17kJ}\)热量

D．白磷比红磷稳定

难度：难

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10．

\(\rm{25℃}\)、\(\rm{101 kPa}\)下，煤炭、氢气、天然气和甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)}\)四种燃料的燃烧热依次是\(\rm{396 kJ·mol^{—1}}\)、\(\rm{286 kJ·mol^{—1}}\)、\(\rm{896 kJ·mol^{—1}}\)、\(\rm{736 kJ·mol^{—1}}\)。则下列热化学方程式正确的是

A．\(\rm{C(s)+1/2O_{2}(g)=CO(g)}\) \(\rm{\triangle H=-396 kJ·mol^{—1}}\)

B．\(\rm{2H_{2}(g)+O_{2}(g)=2H_{2}O(l)}\) \(\rm{\triangle H=-286 kJ·mol^{—1}}\)

C．\(\rm{CH_{4}(g)+2O_{2}(g)=CO_{2}(g)+2H_{2}O(g)}\) \(\rm{\triangle H=-896 kJ·mol^{—1}}\)

D．\(\rm{CH_{3}OH(l)+O_{2}(g)=CO_{2}(g)+2H_{2}O}\)

\(\rm{(l)}\) \(\rm{\triangle H= —736 kJ·mol^{—1}}\)

难度：难

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进入组卷

时间\(\rm{(s)}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{1}\)	\(\rm{2}\)	\(\rm{3}\)	\(\rm{5}\)
\(\rm{n(CH_{3}OH) (mol)}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{0.009}\)	\(\rm{0.012}\)	\(\rm{0.013}\)	\(\rm{0.013}\)

化学式	\(\rm{CO(g)}\)	\(\rm{H_{2}(g)}\)	\(\rm{CH_{3}OH(l)}\)
\(\rm{\triangle H/(KJ/mol)}\)	\(\rm{-283.0}\)	\(\rm{-285.8}\)	\(\rm{-726.5}\)

化学键	\(\rm{H-H}\)	\(\rm{Cl-Cl}\)	\(\rm{H-Cl}\)
键能	\(\rm{436}\)	\(\rm{243}\)	\(\rm{431}\)