知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．氮的固定对工农业及人类生存具有重大意义．
Ⅰ．合成氨是最重要的人工固氮：N₂（g）+3H₂（g） $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D%7B%5Cunderset%7B%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%E9%AB%98%E5%8E%8B%7D%7D%7B%7B%5Crightleftharpoons%7D%7D%7D$ 2NH₃（g）．
（1）下列关于该反应的说法中，正确的是 ______ ．
A．△H＞0，△S＞0 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＞0 D．△H＜0，△S＜0
（2）一定温度下，在容积为1L的密闭容器中，加入ImolN₂和3molH₂，反应达到平衡时H₂的转化率为60%，则此条件下反应的平衡常数K= ______ （此处不要求写单位）；保持容器体积不变，再向容器中加入lmolN₂，3molH₂反应达到平衡时，氢气的转化率将 ______ （填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）标准状况下，若将22.4mL的氨气通入100mLpH为2的盐酸中．则溶液中各离子浓度的顺序由大到小为 ______ ．
（4）将氨气通入盛有CaSO₄悬浊液的沉淀池中，再通入适量的CO₂气体，充分反应后，过滤所得滤液为（NH₄）₂SO₄溶液，该过程的化学方程式为 ______ ．
II．随着研究的不断深入，科学家发明了越來越多有关氮的固定方法．
（5）20世纪末，科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H⁺）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现常压、570℃高温的电解法合成氨，提高了反应物的转化率，其实验简图如图，阴极的电极反应式为 ______ ．
（6）近年，又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路，反应原理为：
2N₂（g）+6H₂O（I）⇌4NH₃（g）+3O₂（g），则其反应热△H= ______ ．（已知：N₂（g）+3H₂（g）⇌
2NH₃（g）△H=-92.4kJ•mol^-1；2H₂（g）+O₂（g）⇌2H₂O（I）△H=-571.6kJ•mol^-1）

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2．（1）已知25℃和101kPa时
①CO（g）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-a kJ/mol
②H₂（g）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ O₂（g）═H₂O（l）△H₂=-b kJ/mol
③C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H₃=-c kJ/mol
试计算2CO（g）+4H₂（g）═H₂O（l）+C₂H₅OH（l）的△H= ______ ．
（2）对反应N₂O₄（g）⇌2NO₂（g）△H＞0，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图所示．下列说法不正确的是 ______ ．
A．A、C两点的反应速率：A＜C
B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＞C
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由状态A到状态B，可以用降温的方法
（3）在100℃时，将0.50mol的NO₂气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如表数据：
时间（s） 0 20 40 60 80
n（NO₂）/mol 0.50 n₁ 0.34 n₃ n₄
n（N₂O₄）/mol 0.00 0.05 n₂ 0.10 0.10
①上述条件下，前20秒二氧化氮的平均反应速率为 ______ ，平衡时二氧化氮的转化率为 ______ ．
②该温度下，反应的平衡常数K值为 ______ ．（保留一位小数）
（4）甲醇-空气的燃料电池（电解质为KOH溶液）得到广泛应用，请写出该燃料电池负极的电极反应式 ______ ，若通入空气之前电解质KOH溶液的浓度为0.6mol/L，体积为100mL，当电子转移0.15mol后电解质溶液的pH为 ______ ．（体积保持不变，室温条件）
（5）电离度指弱电解质在溶液里达电离平衡时，已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数．若室温下，c mol/L氨水的电离平衡常数为K_b，则该氨水的电离度 α= ______ ．（请用c和K_b表示，可进行近似计算）

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3．

纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注，表为制取Cu₂O的三种方法：

方法Ⅰ	用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ	电解法：2Cu+H₂O $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E7%94%B5%E8%A7%A3%7D%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ Cu₂O+H₂↑
方法Ⅲ	用肼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂

（1）工业上常用方法II和方法III制取Cu₂O而很少用方法I，其原因是 ______ ．
（2）己知：2Cu（s）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ O₂（g）=Cu₂O（s）△H=-akJ•mol^-1
C（s）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ O₂（g）=CO（s）△H=-bkJ•mol^-1
Cu（s）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ O₂（g）=CuO（s）△H=-ckJ•mol^-1
则方法I发生的反应：2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）△H= ______ kJ•mol^-1．
（3）方法II采用离子交换膜控制电解液中OH^-的浓度而制备纳米Cu₂O，装置如图所示，该电池的阳极反应式为 ______ ．
（4）方法III为加热条件下用液态拼（N₂H₄）还原新制Cu（OH）₂来制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂．该制法的化学方程式为 ______ ．
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu₂O分别进行催化分解水的实验：
2H₂O（g） $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E5%85%89%E7%85%A7%7D%7D%7B%5Cunderset%7BCu_%7B2%7DO%7D%7B%7B%5Crightleftharpoons%7D%7D%7D$ 2H₂（g）+O₂（g）△H＞0
水蒸气的浓度随时间t变化如表所示．

序号		0	10	20	30	40	50
①	T₁	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T₁	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T₂	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

下列叙述正确的是 ______ （填字母代号）．
A．实验温度：T₁＜T₂
B．实验①前20min的平均反应速率v（O₂）=7×10^-5mol/（L•min）
C．实验②比实验①所用的催化剂效率高
（6）25℃时，向50mL0.018mol/L的AgNO₃溶液中加入50mL0.02mol/L盐酸，生成沉淀．若已知K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，则此时溶液中的c（Ag⁺）= ______ ．（体积变化忽略不计）若再向沉淀生成后的溶液中加入100mL0.001mol/L盐酸，是否继续产生沉淀 ______ （填“是”或“否”）．

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4．硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程中：
（1）反应N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H＜0；恒温时，将N₂和H₂的混合气体充入2L密闭容器中，10分钟后反应达到平衡，图1图象能正确表示该过程中相关量的变化的是 ______ ．（选填字母）．

（2）一定温度下，在密闭容器中充入1molN₂和3molH₂发生反应．若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的 $%20%5Cfrac%20%7B7%7D%7B10%7D$ ，则N₂的转化率a₁= ______ ；若向该容器中再加入1molN₂和3molH₂，达到平衡状态时，N₂的转化率为a₂，则a₂______ a₁（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）．在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（P₁、P₂）下温度变化的曲线（如图2）．
①比较P₁、P₂的大小关系：P₁______ P₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是 ______ ．
（4）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气．
①催化还原法：催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂．
已知：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）△H=+67.7kJ/mol
则H₂还原NO₂生成水蒸气反应的热化学方程式是 ______ ．
②碱液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂．若每4.6gNO₂和Na₂CO₃溶液反应时转移电子数为0.05mol，则反应的离子方程式是 ______ ．

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5． “雾霾”成为人们越来越关心的环境问题．雾霾中含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等污染性物质．请回答下列问题：
（1）汽车尾气是雾霾形成的原因之一．尾气治理可用汽油中挥发出来的烃类物质
（C_xH_y）催化还原尾气中的NO气体，该过程的化学方程式为 ______ ．
（2）冬季燃煤供暖产生的废气也是雾霾的主要来源之一．经研究发现将煤炭在 $%20%5Cfrac%20%7BO_%7B2%7D%7D%7BCO_%7B2%7D%7D$ 的气氛下燃烧，能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为： ______ ．
2NO（g）+2CO（g）⇌N₂（g）+2CO₂ （g）△H
已知：
①N₂（g）+O₂（g）⇌2NO（g）△H₁=+180.5kJ•mol^-1
②2CO（g）⇌2C（s）+O₂（g）△H₂=+221kJ•mol^-1
③C（s）+O₂（g）⇌CO₂（g）△H₃=-393.5kJ•mol^-1
则△H= ______
（3）某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将得到的Na₂SO₃溶液进行电解，其中阴阳膜组合电解装置如图一所示，电极材料为石墨．

①a表示 ______ 离子交换膜（填“阴”或“阳”）．A-E分别代表生产中的原料或产品．其中C为硫酸，则A表示 ______ ．E表示 ______ ．
②阳极的电极反应式为 ______ ．
（4）SO₂经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸，其中SO₂发生催化氧化的
反应为：2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g）．若在T₁℃、0.1MPa条件下，往一密闭容器通入SO₂和O₂[其中n（SO₂）：n（O₂）=2：1]，测得容器内总压强与反应时间如图二所示．
①图中A点时，SO₂的转化率为 ______ ．
②在其他条件不变的情况下，测得T₂℃时压强的变化曲线如图所示，刻C点的正反应
速率v_c（正）与A点的逆反应速率v_c （逆）的大小关系为v_c（正） ______ v_c （逆）（填“＞”、“＜”或“=”）
③图中B点的压强平衡常数k_p=（用平衡分压代替平衡浓度计算．分压=总压×物质的量分数）．

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6．从图表中获得有用的信息是化学学习和研究的重要能力．
（1）已知600℃时，在2L密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合发生反应：2SO₂（g）+O₂（g）⇔2SO₃（g）
△H=-197kJ•mol^-1反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图1所示．

①反应开始到20min时，用SO₃表示的反应平均速率为 ______ ．
②10min、15min、20min曲线均出现拐点，10min时曲线变化的原因可能是 ______ （填选项标号）；
20min时，曲线发生变化是因为 ______ （填选项标号）．
A．升高温度 B．降低压强 C．加入氧气 D．加入SO₃E．加入催化剂
③下列描述能说明该反应达到平衡状态的是 ______ ．
A．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
B．SO₂的转化率达到最大，且保持不变
C．化学反应速率v（O₂）=“v“（SO₃）
D．保持温度和容积不变，混合气体的总压强不随时间的变化而变化
（2）温度与HCl压强对MgCl₂•6H₂O受热分解产物的影响如2图所示，下列说法正确的是 ______
A．温度低于100℃，MgCl₂•6H₂O不会发生分解
B．要得到MgO温度至少需要加热至600℃
C．要得到无水MgCl₂只要控制温度，不一定要在HCl气体中
D．在HCl气体压强为0.25×10⁶Pa时，温度由室温升高至300℃，发生的反应为MgCl₂•6H₂O=Mg（OH）Cl
+HCl+5H₂O
（3）用CaSO₄代替O₂与燃料CO反应，既可以提高燃烧效率，又能得到高纯CO₂，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应．
① $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B4%7D$ CaSO₄（s）+CO（g）⇌ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B4%7D$ CaS（s）+CO₂（g）△H₁=-47.3kJ/mol
②CaSO₄（s）+CO（g）⇌CaO（s）+CO₂（g）+SO₂（g）△H₂=+210.5kJ/mol
③CO（g）⇌ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ C（s）+ $%20%5Cfrac%20%7B1%7D%7B2%7D$ CO₂（g）△H₃=-86.2kJ/mol
反应①-③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见图3，结合各反应的△H，归纳lgK-T曲线变化规律：（a） ______ ；（b） ______ ．

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7．在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO（g）+O₂（g）⇌2NO₂（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：
时间（s） 0 1 2 3 4 5
n（NO）（mol） 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K= ______
已知：K_300°C＞K_350°C，则该反应是 ______ 热反应．
（2）图中表示NO₂的变化的曲线是 ______ ．用O₂表示从0～2s内该反应的平均速率v= ______ ．
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是 ______ ．
a．v （NO₂）=2v （O₂）         b．容器内压强保持不变
c．v_逆（NO）=2v_正（O₂）     d．容器内密度保持不变
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 ______ ．
a．及时分离出NO₂气体           b．适当升高温度
c．增大O₂的浓度                d．选择高效催化剂
HNO₂是一种弱酸，部分弱酸的电离平衡常数如下表：
弱酸 HNO₂ HClO H₂CO₃ H₂SO₃
电离平衡常数
（25℃） Ki=5.1×10^-4 K_i=2.98×10^-8 $%20%20%5Coverset%7BK_%7Bi1%7D%3D4.3%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%7D%7BK_%7Bi2%7D%3D5.6%5Ctimes%2010%5E%7B-11%7D%7D$ $%20%20%5Coverset%7BK_%7Bi1%7D%3D1.54%5Ctimes%2010%5E%7B-2%7D%7D%7BK_%7Bi2%7D%3D1.02%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%7D$
（5）在温度相同时，各弱酸的K_i值与酸性的相对强弱的关系为： ______ ．
（6）下列离子方程式正确的是 ______
A．2ClO^-+H₂O+CO₂→2HClO+CO₃^2-
B．2HNO₂+CO₃^2-→2NO₂^-+H₂O+CO₂↑
C．H₂SO₃+CO₃^2-→CO₂+H₂O+SO₃^2-
D．Cl₂+H₂O+2CO₃^2-→2HCO₃^-+Cl^-+ClO^-
（7）常温下，pH=3的HNO₂溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ______ ．

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8．若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N₂和0.6mol的H₂在一定条件下发生反应N₂（g）+3H₂（g）⇌2ΝΗ₃（g）△H=-92.4kJ/mol
①该反应的化学平衡常数表达式为K= ______ ．
②若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH₃的物质的量为 0.2mol．则前5分钟的平均反应速率v（N₂）= ______ ．
③根据温度对化学平衡的影响规律可知，对于该反应，温度越高，其平衡常数的值越 ______ ．
④能说明该反应达到化学平衡状态的是 ______ （填字母）．
a．容器内的密度保持不变 b．容器内压强保持不变
c．v正（N₂）=2v逆（NH₃） d．混合气体中c（NH₃）不变．

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9．碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关．
（1）C、CO、CO₂在实际生产中有如下应用：
a．2C+SiO₂ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%5Ctext%7B%E7%94%B5%E7%82%89%7D%7D$ Si+2CO
b.3CO+Fe₂O₃ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ 2Fe+3CO₂
c．C+H₂O $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ CO+H₂
d．CO₂+CH₄ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ CH₃COOH
上述反应中，理论原子利用率最高的是 ______ ．可用碳酸钾溶液吸收b中生成的CO₂，常温下，pH=10的碳酸钾溶液中水电离的OH^-的物质的量浓度为 ______ ，常温下，0.1mol•L^-1KHCO₃溶液的pH＞8，则溶液中c（H₂CO₃） ______ c（CO₃^2-）（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）有机物加氢反应中镍是常用的催化剂．但H₂中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO₂，查得资料如图1：

则：SO₂（g）+2CO（g）=S（s）+2CO₂（g）△H= ______ ．

（3）已知N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=-94.4kJ•mol^-1，恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示，各时间段最终均达平衡状态．
①在2L容器中发生反应，时段Ⅰ放出的热量为 ______ ．
②25min时采取的某种措施是 ______ ．
③时段Ⅲ条件下反应的平衡常数为 ______ ．（保留3位有数字）
（4）电化学降解N的原理如图3所示．电源正极为 ______ （填“A”或“B”），阴极反应式为 ______ ．

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10．煤的气化过程中发生反应：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），若在恒温压容器中充入1mol CO和3mol 水蒸气发生上述反应，达到平衡时测得反应物
与生成物的物质的量之比为5：3，且吸收热量180kJ，请回答下列问题：
（1）该反应的热化学方程式可写为 ______ ．
（2）两种反应物的转化率之和为 ______ ．
（3）该条件下此反应的平衡常数为 ______ ．
（4）若要在相同的温度下和相同的容器中，按下列物料配比充入，建立平衡后CO的体积百分含量与题干平衡相同，下列选项中可行的是 ______ ．

物质选项	n（CO）	n（H₂O）	n（CO₂）	n（H₂）
A	0mol	4mol	2mol	2mol
B	0.5mol	2.5mol	0.5mol	0.5mol
C	1mol	4mol	0.5mol	0.5mol
D	0mol	0mol	1mol	3mol

（5）若要在相同的温度下和相同的容器中，充入下列物料建立平衡，平衡后CO₂的体积分数与题干平衡的CO₂的体积分数相同，但CO的体积分数与题干平衡中CO的体积分数不同的是 ______ ．

物质选项	n（CO）	n（H₂O）	n（CO₂）	n（H₂）
A	0mol	0mol	1mol	3mol
B	2.5mol	0.5mol	0.5mol	0.5mol
C	3mol	1mol	0mol	0mol
D	0mol	0mol	3mol	1mol

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时间（s）	0	20	40	60	80
n（NO₂）/mol	0.50	n₁	0.34	n₃	n₄
n（N₂O₄）/mol	0.00	0.05	n₂	0.10	0.10

时间（s）	0	1	2	3	4	5
n（NO）（mol）	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

弱酸	HNO₂	HClO	H₂CO₃	H₂SO₃
电离平衡常数（25℃）	Ki=5.1×10^-4	K_i=2.98×10^-8	$%20%20%5Coverset%7BK_%7Bi1%7D%3D4.3%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%7D%7BK_%7Bi2%7D%3D5.6%5Ctimes%2010%5E%7B-11%7D%7D$	$%20%20%5Coverset%7BK_%7Bi1%7D%3D1.54%5Ctimes%2010%5E%7B-2%7D%7D%7BK_%7Bi2%7D%3D1.02%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%7D$