知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．

化石燃料不可再生，且燃烧时会产生大量污染物，而二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)和甲醇\(\rm{(CH_{3}OH)}\)被称为\(\rm{21}\)世纪的新型清洁燃料。

\(\rm{(1)CO_{2}}\)和\(\rm{H_{2}}\)充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)}\)，测得\(\rm{CH_{3}OH}\)的物质的量随时间的变化如下图所示。

\(\rm{①}\)曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数\(\rm{K_{Ⅰ}}\)____\(\rm{K_{Ⅱ}(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{②}\)一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按下表方式加入反应物，一段时间后反应达到平衡。

容器

甲

乙

反应物
投入量

\(\rm{1 mol CO_{2}}\)、
\(\rm{3 mol H_{2}}\)

\(\rm{a mol CO_{2}}\)、\(\rm{b mol H_{2}}\)、
\(\rm{c mol CH_{3}OH(g)}\)、\(\rm{c mol H_{2}O(g)}\)

若甲中平衡后气体的压强为起始时的\(\rm{0.8}\)倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则\(\rm{c}\)的取值范围为________。

\(\rm{(2)}\)二甲醚\(\rm{(CH_{3}OCH_{3})}\)也是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。利用甲醇可以合成二甲醚，反应原理为\(\rm{2CH_{3}OH(g)⇌ CH_{3}OCH_{3}(g)+H_{2}O(g)}\)。某温度下此反应的平衡常数为\(\rm{400}\)。此温度下，在恒容密闭容器中加入\(\rm{CH_{3}OH}\)，反应到某时刻测得各组分的浓度如下表所示：

物质

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

\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)

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

浓度\(\rm{(mol·L^{-1})}\)

\(\rm{0.44}\)

\(\rm{0.6}\)

\(\rm{0.6}\)

若加入\(\rm{CH_{3}OH}\)后，经\(\rm{10min}\)反应达到平衡，此时\(\rm{CH_{3}OH}\)的转化率为________，体系中\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)的体积分数________。\(\rm{(}\)计算结果保留三位有效数字\(\rm{)}\)

\(\rm{(3)}\)二甲醚与空气可设计成燃料电池，若电解质为碱性。写出该燃料电池的负极反应式：_____________________________。

难度：较难

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2．
Ⅰ\(\rm{.}\)下列各项分别与哪个影响化学反应速率因素的关系最为密切？

     \(\rm{⑴}\)夏天的食品易变霉，在冬天不易发生该现象_________

     \(\rm{⑵}\)同浓度不同体积的盐酸中放入同样大小的锌块和镁块，产生气体有快有慢_________

     \(\rm{⑶MnO_{2}}\)加入双氧水中放出气泡更快______________。

Ⅱ\(\rm{.}\)在一定温度下，\(\rm{4L}\)密闭容器内某一反应中气体\(\rm{M}\)、气体\(\rm{N}\)的物质的量随时间变化的曲线如图所示：

\(\rm{⑴}\)比较\(\rm{ｔ_{2}}\)时刻，正逆反应速率大小\(\rm{V_{正}}\)____\(\rm{ V_{逆}}\)。\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{=}\)”、“\(\rm{ < }\)”\(\rm{)}\)

\(\rm{⑵}\)若\(\rm{ｔ_{2}=2min}\)，计算反应开始至\(\rm{ｔ_{２}}\)时刻，\(\rm{M}\)的平均化学反应速率为：________

\(\rm{⑶ｔ_{3}}\)时刻化学反应达到平衡时反应物的转化率为_________

\(\rm{⑷}\)如果升高温度则\(\rm{V_{逆}}\)____\(\rm{(}\)填增大、减小或不变\(\rm{)}\)　

难度：较易

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3．
Ⅰ\(\rm{.}\)下列装置可防止铁棒被腐蚀的是________

Ⅱ\(\rm{.}\)一个\(\rm{U}\)形管里盛有氯化铜溶液，插入两块锌片作电极，按图连接。

\(\rm{(1)}\)如果把电键\(\rm{K}\)接\(\rm{A}\)，该装置应是_______池，\(\rm{Zn②}\)的电极反应为__________。

\(\rm{(2)}\)上述反应进行\(\rm{5 min}\)后，转换电键\(\rm{K}\)到\(\rm{B}\)，则这一装置是________池，\(\rm{Zn①}\)的电极反应式是__________。

\(\rm{(3)}\)某甲烷燃料电池，总反应式为\(\rm{CH_{4}+2O_{2}+ 2OH^{-\;}= CO_{3}^{2-}+ 3H_{2}O}\)，则负极通入气体是______，电极反应为负极：_____正极：__________。

难度：中等

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4．
甲醇是重要的化工原料，在日常生活中有着广泛的应用．
\(\rm{(1)}\)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)}\) \(\rm{CH_{3}OH(g)\triangle H_{1}}\)
反应Ⅱ：\(\rm{CO_{2}(g)+3H_{2}(g)}\) \(\rm{CH_{3}OH(g)+H_{2}O(g)\triangle H_{2}}\)
\(\rm{①}\)在以上制备甲醇的两个反应中：反应\(\rm{I}\)优于反应\(\rm{II}\)，原因为 ______ ．
\(\rm{②}\)下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数的数值：

温度 \(\rm{250℃}\) \(\rm{300℃}\) \(\rm{350℃}\)

\(\rm{K}\) \(\rm{2.041}\) \(\rm{0.270}\) \(\rm{0.012}\)

I、在一密闭容器中发生反应Ⅰ并达到平衡后，保持其他条件不变，对容器升温，此反应的化学反应平衡应 ______ 移动\(\rm{(}\)填“正向”、“逆向”、“不”\(\rm{)}\)．
\(\rm{II}\)、某温度下，将\(\rm{1mol}\) \(\rm{CO}\)和\(\rm{4molH_{2}}\)充入\(\rm{2L}\)的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得\(\rm{c(CO)=0.1mol/L}\)，则\(\rm{CO}\)的转化率为 ______ ，此时的温度 ______ \(\rm{250℃(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”、“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)已知在常温常压下：\(\rm{①2CH_{3}OH(l)+3O_{2}(g)=2CO_{2}(g)+4H_{2}O(l)\triangle H_{1}=-Q_{1}kJ/mol}\)
\(\rm{②2CO}\) \(\rm{(g)+O_{2}(g)=2CO_{2}(g)\triangle H_{2}=-Q_{2}}\) \(\rm{kJ/mol③H_{2}O(g)=H_{2}O(l)\triangle H_{3}=-Q_{3}}\) \(\rm{kJ/mol}\)
请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式： ______
\(\rm{(3)}\)某同学依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置，工作一段时间后，测得溶液的\(\rm{pH}\)将 ______ 填“升高”、“降低”、“不变”\(\rm{)}\)，该燃料电池负极反应的离子方程式为： ______ ．

难度：中等

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5．
如图为原电池装置示意图：
\(\rm{(1)}\)若\(\rm{A}\)为\(\rm{Zn}\)，\(\rm{B}\)为石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，则\(\rm{A}\)电极名称为 ______ ，写出正极的电极反应式 ______ 。
\(\rm{(2)}\)若\(\rm{A}\)为铜片，\(\rm{B}\)为铁片，电解质为\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液，则作铜片为 ______ 极\(\rm{(}\)填正或负\(\rm{)}\)，写出电极反应式：正极 ______ ，负极 ______ 。
\(\rm{(3)}\)若\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)均为铂片，电解质为\(\rm{KOH}\)溶液，分别从\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)两极通入\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{O_{2}}\)，该电池即为燃料电池，通入氧气的一极为该电池的 ______ 极\(\rm{(}\)填正或负\(\rm{)}\)，该电池的总反应为： _________________________ 。

难度：中等

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6．
\(\rm{X}\)、\(\rm{Y}\)、\(\rm{Z}\)、\(\rm{L}\)、\(\rm{M}\)五种元素的原子序数依次增大\(\rm{.X}\)、\(\rm{Y}\)、\(\rm{Z}\)、\(\rm{L}\)是组成蛋白质的基础元素，\(\rm{M}\)是地壳中含量最高的金属元素．
回答下列问题：
\(\rm{(1)L}\)的元素符号为 ______ ；\(\rm{M}\)在元素周期表中的位置为 ______ ；五种元素的原子半径从大到小的顺序是 ______ \(\rm{(}\)用元素符号表示\(\rm{)}\)．
\(\rm{(2)Z}\)、\(\rm{X}\)两元素按原子数目比\(\rm{1}\)：\(\rm{3}\)和\(\rm{2}\)：\(\rm{4}\)构成分子\(\rm{A}\)和\(\rm{B}\)，\(\rm{A}\)的电子式为 ______ ，\(\rm{B}\)的结构式为 ______ ．
\(\rm{(3)}\)硒\(\rm{(se)}\)是人体必需的微量元素，与\(\rm{L}\)同一主族，\(\rm{Se}\)原子比\(\rm{L}\)原子多两个电子层，则\(\rm{Se}\)的原子序数为 ______ ，其最高价氧化物对应的水化物化学式为 ______ \(\rm{.}\)该族\(\rm{2～5}\)周期元素单质分别与\(\rm{H_{2}}\)反应生成\(\rm{l}\) \(\rm{mol}\)气态氢化物的反应热如下，表示生成\(\rm{1mol}\)硒化氢反应热的是 ______ \(\rm{(}\)填字母代号\(\rm{)}\)．
\(\rm{a.+99.7kJ⋅mol^{-1}}\) \(\rm{b.+29.7kJ⋅mol^{-1}}\) \(\rm{c.-20.6kJ⋅mol^{-1}}\) \(\rm{d.-241.8kJ⋅mol^{-1}}\)
\(\rm{(4)}\)用\(\rm{M}\)单质作阳极，石墨作阴极，\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液作电解液进行电解，生成难溶物\(\rm{R}\)，\(\rm{R}\)受热分解生成化合物\(\rm{Q.}\)写出阳极生成\(\rm{R}\)的电极反应式： ______ ；由\(\rm{R}\)生成\(\rm{Q}\)的化学方程式： ______ ．

难度：较易

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7．

现有\(\rm{10}\)种元素的性质、数据如下表所列，它们均为短周期元素．

	\(\rm{A}\)	\(\rm{B}\)	\(\rm{C}\)	\(\rm{D}\)	\(\rm{E}\)	\(\rm{F}\)	\(\rm{G}\)	\(\rm{H}\)	\(\rm{I}\)	\(\rm{J}\)
原子半径\(\rm{(10^{-10}m)}\)	\(\rm{0.74}\)	\(\rm{1.60}\)	\(\rm{1.52}\)	\(\rm{1.10}\)	\(\rm{0.99}\)	\(\rm{1.86}\)	\(\rm{0.75}\)	\(\rm{0.82}\)	\(\rm{0.102}\)	\(\rm{0.037}\)
最高或最低化合价		\(\rm{+2}\)	\(\rm{+1}\)	\(\rm{+5}\)	\(\rm{+7}\)	\(\rm{+1}\)	\(\rm{+5}\)	\(\rm{+3}\)	\(\rm{+6}\)	\(\rm{+1}\)
最高或最低化合价	\(\rm{-2}\)			\(\rm{-3}\)	\(\rm{-1}\)		\(\rm{-3}\)		\(\rm{-2}\)

回答下列问题：
\(\rm{(1)D}\)的元素名称是 ______ ，\(\rm{H}\)的元素符号是 ______ ．
\(\rm{B}\)在元素周期表中的位置是\(\rm{(}\)周期、族\(\rm{)}\) ______
\(\rm{(2)}\)在以上元素形成的最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是 ______ ．
化合物\(\rm{F_{2}A_{2}}\)的电子式是： ______ ，构成该物质的化学键类型为 ______
\(\rm{(3)}\)用电子式表示\(\rm{A}\)的简单氢化物的形成过程如下： ______ ；\(\rm{G}\)的氢化物的结构式为 ______ ．
\(\rm{(4)}\)一定条件下，\(\rm{IA_{2}}\)气体与足量的\(\rm{A}\)单质充分反应生成\(\rm{20g}\)气态化合物，放出\(\rm{24.6kJ}\)热量，写出其热化学方程式 ______ ．
\(\rm{(5)}\)用\(\rm{J}\)元素的单质与\(\rm{A}\)元素的单质可以制成电池，电池中装有\(\rm{KOH}\)浓溶液，用多孔的惰性电极甲和乙浸入\(\rm{KOH}\)溶液，在甲极通入\(\rm{J}\)的单质，乙极通入\(\rm{A}\)的单质，则甲极的电极反应式为： ______ ．

难度：较易

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8．

研究\(\rm{CO}\)、\(\rm{NO_{x}}\)、\(\rm{SO_{2}}\)等的处理方法对环境保护有重要意义。

\(\rm{(1)}\)科学家正在研究利用催化技术将尾气中的\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)转变成\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{N_{2}}\)，其反应为：

\(\rm{2NO(g)+2CO(g)}\)\(\rm{2CO_{2}(g)+N_{2}(g)}\) \(\rm{\triangle H=-746.8kJ·mol^{-1}}\)

\(\rm{①}\)为了研究外界条件对该反应的影响，进行下表三组实验，测得不同时刻\(\rm{NO}\)的浓度\(\rm{(c)}\)随时间变化的趋势如图\(\rm{1}\)所示。\(\rm{1}\)、\(\rm{2}\)、\(\rm{3}\)代表的实验编号依次是___________。

\(\rm{(}\)已知在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。\(\rm{)}\)

实验编号	温度 \(\rm{(℃)}\)	\(\rm{NO}\)初始浓度 \(\rm{(mol·L^{-1})}\)	\(\rm{CO}\)初始浓度 \(\rm{(mol·L^{-1})}\)	催化剂比表面积\(\rm{(m^{2}·g^{—1})}\)	催化剂用量\(\rm{(g)}\)
Ⅰ	\(\rm{280}\)	\(\rm{1.20×10^{-3}}\)	\(\rm{5.80×10^{-3}}\)	\(\rm{82}\)	\(\rm{50}\)
Ⅱ	\(\rm{280}\)	\(\rm{1.20×10^{-3}}\)	\(\rm{5.80×10^{-3}}\)	\(\rm{124}\)	\(\rm{50}\)
Ⅲ	\(\rm{350}\)	\(\rm{1.20×10^{-3}}\)	\(\rm{5.80×10^{-3}}\)	\(\rm{124}\)	\(\rm{50}\)

\(\rm{②}\)图\(\rm{2}\)表示\(\rm{NO}\)的平衡转化率\(\rm{(α)}\)随温度、压强变化的示意图。\(\rm{X}\)表示的是__________；\(\rm{Y}\)表示的是________。

\(\rm{(2)}\)一定温度下，将\(\rm{NO_{2}}\)与\(\rm{SO_{2}}\)以体积比\(\rm{1:2}\)置于密闭容器中发生反应\(\rm{NO_{2}(g)+SO_{2}(g)}\)\(\rm{SO_{3}(g)+NO(g)}\)，达到平衡时\(\rm{SO_{3}}\)的体积分数为\(\rm{25\%}\)。该反应的平衡常数\(\rm{K=}\)___________。

\(\rm{(3)}\)利用原电池反应可实现\(\rm{NO_{2}}\)的无害化，总反应为\(\rm{6NO_{2}+8NH_{3}}\)\(\rm{7N_{2}+12H_{2}O}\)，电解质溶液为碱性。正极电极反应式为____________。

难度：较易

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9．选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，完成下列反应：\(\rm{Z}\) \(\rm{n}\)\(\rm{+C}\) \(\rm{u}\)\(\rm{SO_{4}=Z}\) \(\rm{n}\)\(\rm{SO_{4}+C}\) \(\rm{u}\)
\(\rm{(1)}\)画出装置图，并标明各部分材料名称：______
\(\rm{(2)}\)负极材料______，正极材料______电解质溶液是______。
\(\rm{(3)}\)电流的方向由______极\(\rm{(}\)填写电极材料，下同\(\rm{)}\)到______极
\(\rm{(4)}\)写出电极反应式：正极： ______ ；负极： ______ 。

难度：难

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10．
氢气是一种理想的绿色能源。利用生物质发酵得到的乙醇制取氢气，具有良好的应用前景。乙醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如下图所示：

已知：反应\(\rm{I}\)和反应\(\rm{II}\)的平衡常数随温度变化曲线如下图所示。

\(\rm{(1)}\)反应\(\rm{I}\)中，\(\rm{1 mol CH_{3}CH_{2}OH(g)}\)参与反应后的热量变化是\(\rm{256 kJ}\)。

\(\rm{①H_{2}O}\)的电子式是      。

\(\rm{②}\) 反应\(\rm{I}\)的热化学方程式是                                  。

\(\rm{(2)}\)反应\(\rm{II}\)，在进气比\(\rm{[}\)\(\rm{n}\)\(\rm{(CO) :}\) \(\rm{n}\)\(\rm{(H_{2}O)]}\)不同时，测得相应的\(\rm{CO}\)的平衡转化率见\(\rm{(}\)各点对应的反应温度可能相同，也可能不同\(\rm{)}\)。

\(\rm{①}\) 图中\(\rm{D}\)、\(\rm{E}\)两点对应的反应温度分别为\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{D}}\)和\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{E}}\)。判断：\(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{D}}\)      \(\rm{T}\)\(\rm{{\,\!}_{E}(}\)填“\(\rm{ < }\)” “\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ > }\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{②}\) 经分析，\(\rm{A}\)、\(\rm{E}\)和\(\rm{G}\)三点对应的反应温度相同，则\(\rm{A}\)、\(\rm{E}\)和\(\rm{G}\)三点对应的平衡常数值为       。

\(\rm{③}\) 温度相同时，分析\(\rm{CO}\)的转化率与进气比的关系是

\(\rm{(3)}\)反应\(\rm{III}\)，在经\(\rm{CO_{2}}\)饱和处理的\(\rm{KHCO_{3}}\)电解液中，电解活化\(\rm{CO_{2}}\)制备乙醇的原理如下图所示。

\(\rm{①}\) 阴极的电极反应式是                      。

\(\rm{②}\) 从电解后溶液中分离出乙醇的操作方法是      。

难度：较难

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物质	\(\rm{CH_{3}OH}\)	\(\rm{CH_{3}OCH_{3}}\)	\(\rm{H_{2}O}\)
浓度\(\rm{(mol·L^{-1})}\)	\(\rm{0.44}\)	\(\rm{0.6}\)	\(\rm{0.6}\)

温度	\(\rm{250℃}\)	\(\rm{300℃}\)	\(\rm{350℃}\)
\(\rm{K}\)	\(\rm{2.041}\)	\(\rm{0.270}\)	\(\rm{0.012}\)