知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

恒温、恒压下，向密闭容器中充入\(\rm{2}\)体积\(\rm{A}\)和\(\rm{1}\)体积\(\rm{B}\)，发生如下反应：\(\rm{2A(g)+B(g)⇌2C(g)}\)，平衡时，混合气体体积比起始时减少了\(\rm{20\%.}\)若开始时充入\(\rm{4}\)体积\(\rm{C}\)，达到平衡时\(\rm{C}\)的转化率为\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．\(\rm{50\%}\)

B．\(\rm{40\%}\)

C．\(\rm{30\%}\)

D．\(\rm{20\%}\)

难度：较易

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2．
航天员呼吸产生的\(\rm{CO_{2}}\)用下列反应处理，可实现空间站中\(\rm{O_{2}}\)的循环利用。
\(\rm{Sabatier}\)反应：\(\rm{CO_{2}(g)+4H_{2}(g)⇌CH_{4}(g)+2H_{2}O(g)}\)
水电解反应：\(\rm{2H_{2}O(l)}\) \(\rm{ \dfrac { \overset{\;{电解}\;}{}}{\;}2H_{2}(g)+O_{2}(g)}\)
\(\rm{(1)}\)将原料气按\(\rm{n\;_{CO_{2}}}\)：\(\rm{n\;_{H_{2}}=1}\)：\(\rm{4}\)置于密闭容器中发生\(\rm{Sabatier}\)反应，测得\(\rm{H_{2}O(g)}\)的物质的量分数与温度的关系如图所示\(\rm{(}\)虚线表示平衡曲线\(\rm{)}\)。
\(\rm{①}\)该反应的平衡常数\(\rm{K}\)随温度升高而 ______ \(\rm{(}\)填“增大”或“减小”\(\rm{)}\)。
\(\rm{②}\)温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是 ______ 。
\(\rm{③200℃}\)达到平衡时体系的总压强为\(\rm{p}\)，该反应平衡常数\(\rm{K_{p}}\)的计算式为 ______ 。\(\rm{(}\)不必化简。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压\(\rm{=}\)总压\(\rm{×}\)物质的量分数\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)Sabatier}\)反应在空间站运行时，下列措施能提高\(\rm{CO_{2}}\)转化率的是 ______ \(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)。
A.适当减压 \(\rm{B.}\)增大催化剂的比表面积
C.反应器前段加热，后段冷却 \(\rm{D.}\)提高原料气中\(\rm{H_{2}}\)所占比例
\(\rm{(3)}\)一种新的循环利用方案是用\(\rm{Bosch}\)反应\(\rm{CO_{2}(g)+2H_{2}(g)⇌C(s)+2H_{2}O(g)}\)代替\(\rm{Sabatier}\)反应。
\(\rm{①}\)已知\(\rm{CO_{2}(g)}\)、\(\rm{H_{2}O(g)}\)的生成焓分别为\(\rm{-394kJ⋅mol^{-1}}\)、\(\rm{-242kJ⋅mol^{-1}}\)，\(\rm{Bosch}\)反应的\(\rm{\triangle H=}\) ______ \(\rm{kJ⋅mo}\)
\(\rm{l^{-1}.(}\)生成焓指一定条件下由对应单质生成\(\rm{1mol}\)化合物时的反应热\(\rm{)}\)
\(\rm{②}\)一定条件下\(\rm{Bosch}\)反应必须在高温下才能启动，原因是 ______ 。

难度：较易

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3．
已知：
\(\rm{①25℃}\)时弱电解质电离平衡数；\(\rm{K_{a}(CH_{3}COOH)═1.8×10^{-5}}\)，\(\rm{K_{a}(HSCN)═0.13}\)；
难溶电解质的溶度积常数：\(\rm{K_{sp}(CaF_{2})═1.5×10^{-10}}\)
\(\rm{②25℃}\)时，\(\rm{2×l0^{-3}mol⋅L^{-1}}\)氢氟酸水溶液中，调节溶液\(\rm{pH(}\)忽略体积变化\(\rm{)}\)，得到\(\rm{c}\) \(\rm{(HF)}\)、\(\rm{C(F^{-})}\)与溶液\(\rm{pH}\)的变化关系，如图\(\rm{1}\)所示：

请根据以下信息回答下列问题：
\(\rm{(1)25℃}\)时，将\(\rm{20mL}\) \(\rm{0.10mol⋅L^{-1}CH_{3}COOH}\)溶液和\(\rm{20mL}\) \(\rm{0.l}\) \(\rm{mol⋅L^{-1}}\) \(\rm{HSCN}\)溶液分别与\(\rm{20mL}\) \(\rm{0.10mol⋅L^{-1}NaHCO_{3}}\) 溶液混合，实验测得产生的气体体积\(\rm{(V)}\)随时间\(\rm{(t)}\)变化的示意图为图\(\rm{2}\)所示：
反应初始阶段，两种溶液产生\(\rm{CO_{2}}\)气体的速率存在明显差异的原因是 ______ ，
反应结束后所得两溶液中，\(\rm{C(CH_{3}COO^{-})}\) ______ \(\rm{c(SCN^{-})(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)25℃}\)时，\(\rm{HF}\)电离平衡常数的数值\(\rm{Ka≈}\) ______ ．
\(\rm{(3)4×10^{-3}mol⋅L^{-1}HF}\)溶液与\(\rm{4×10^{-4}mol⋅L^{-1}CaCl_{2}}\)溶液等体积混合，调节混合液\(\rm{pH}\)为\(\rm{4.0(}\)忽略调节混合液体积的变化\(\rm{)}\)，通过列式计算说明是否有沉淀产生．

难度：较易

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4．
利用\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}}\)可以合成甲醇，反应原理为\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)═CH_{3}OH(g).}\)一定条件下，在容积为\(\rm{V}\) \(\rm{L}\)的密闭容器中充入\(\rm{a}\) \(\rm{mol}\) \(\rm{CO}\)与\(\rm{2a}\) \(\rm{mol}\) \(\rm{H_{2}}\)合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
\(\rm{(1)p_{1}}\) ______ \(\rm{p_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)，理由是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)该甲醇合成反应在\(\rm{A}\)点的平衡常数\(\rm{K=}\) ______ \(\rm{(}\)用\(\rm{a}\)和\(\rm{V}\)表示\(\rm{)}\)．
\(\rm{(3)}\)该反应达到平衡时，反应物转化率的关系是\(\rm{CO}\) ______ \(\rm{H_{2}.(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{(4)}\)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高\(\rm{CO}\)转化率的是 ______ \(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)．
A.使用高效催化剂 \(\rm{B.}\)降低反应温度
C.增大体系压强 \(\rm{D.}\)不断将\(\rm{CH_{3}OH}\)从反应混合物中分离出来．

难度：较易

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5．某硫酸厂用以下几种方法处理\(\rm{SO_{2}}\)尾气。

\(\rm{⑴}\)活性炭还原法\(\rm{—}\)恒温恒容：\(\rm{2C(s)+2SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{S}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+2CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图：

\(\rm{①}\)第一次出现平衡的时间是第_________\(\rm{min}\)；

\(\rm{②0～20min}\)反应速率表示为\(\rm{V(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{)=}\)________ ；
\(\rm{③30 min}\)时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是_____；\(\rm{40min}\)时，平衡常数值为____。

\(\rm{⑵}\)亚硫酸钠吸收法：\(\rm{①Na}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)溶液吸收\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的离子方程式为______________；
\(\rm{②}\)常温下，当吸收至\(\rm{pH=6}\)时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是________。\(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)
\(\rm{a. c(Na}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{)+c(H}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{) > c(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)\(\rm{)+c(HSO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{-}}\)\(\rm{)+ c(OH}\)\(\rm{{\,\!}^{-}}\)\(\rm{)}\)
\(\rm{b. c(Na}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{) = c(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)\(\rm{)+ c(HSO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{-}}\)\(\rm{)+ C(H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{)}\)
\(\rm{c. c(Na}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{) > c(SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)\(\rm{) > c(OH}\)\(\rm{{\,\!}^{-}}\)\(\rm{) > c(H}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)\(\rm{)}\)
\(\rm{d.}\) 水电离出\(\rm{c(OH}\)\(\rm{{\,\!}^{-}}\)\(\rm{)=l×l0}\)\(\rm{{\,\!}^{-8}}\) \(\rm{mol/L}\)

\(\rm{⑶}\)电化学处理法如图所示，\(\rm{Pt(1)}\)电极的反应式为________；碱性条件下，用\(\rm{Pt(2)}\)电极排出的\(\rm{S}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{4}^{2-}}\)溶液吸收\(\rm{NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)，使其转化为\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)，同时有\(\rm{SO}\)\(\rm{{\,\!}_{3}^{2-}}\)生成。若阳极转移电子\(\rm{6mol}\)，则理论上处理\(\rm{NO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)气体_______\(\rm{mol}\)。

难度：难

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6．

在\(\rm{373K}\) 时，把\(\rm{0.5 mol N_{2}O_{4}}\)气体通入体积为\(\rm{5L}\)的密闭容器中发生反应：\(\rm{N_{2}O_{4}(g)⇌ 2NO_{2}(g)}\)。反应进行到\(\rm{2s}\)时，\(\rm{NO_{2}}\)的浓度为\(\rm{0.02mol·L^{-1}}\)。在\(\rm{60s}\)时，体系已达到平衡，此时容器内压强为反应前的\(\rm{1.6}\)倍。下列说法不正确的是：

A．平衡时，化学平衡常数\(\rm{K=1.8}\)

B．平衡时，\(\rm{N_{2}O_{4}}\)的转化率为\(\rm{60\%}\)

C．前\(\rm{2s}\)，\(\rm{N_{2}O_{4}}\)的平均反应速率为\(\rm{0.005mol·L^{-1}·s^{-1}}\)

D．在\(\rm{2s}\)时，体系内压强为反应前的\(\rm{1.1}\)倍

难度：难

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7．

\(\rm{25.(1)}\)将等量的\(\rm{CO(g)}\)和\(\rm{H_{2}O(g)}\)分别通入到容积为\(\rm{2 L}\)的恒容密闭容器中进行如下反应：\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)\overset{}{⇌} CO_{2}(g)+H_{2}(g)}\)，得到下列数据：

实验组	温度	起始量\(\rm{/mol}\)		平衡量\(\rm{/mol}\)	达到平衡所需时间\(\rm{/min}\)
实验组	温度	\(\rm{H2O}\)	\(\rm{CO}\)	\(\rm{H2}\)	达到平衡所需时间\(\rm{/min}\)
\(\rm{1}\)	\(\rm{650}\)	\(\rm{2}\)	\(\rm{4}\)	\(\rm{1.6}\)	\(\rm{5}\)
\(\rm{2}\)	\(\rm{900}\)	\(\rm{2}\)	\(\rm{4}\)	\(\rm{0.9}\)	\(\rm{t}\)

\(\rm{①}\)在实验\(\rm{1}\)中，以\(\rm{v(CO_{2})}\)表示该反应前\(\rm{5}\)分钟的平均反应速率为________；平衡时\(\rm{H_{2}O}\)的转化率为__________；平衡时的压强和反应开始的压强之比为__________。

\(\rm{②}\)在实验\(\rm{2}\)中，\(\rm{t}\)________\(\rm{5}\)。\(\rm{(}\)填“大于”“小于”或“等于”\(\rm{)}\)；

难度：较易

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8．运用化学反应原理知识研究如何利用\(\rm{CO}\)、\(\rm{SO_{2}}\)等有重要意义。
\(\rm{(1)}\) 用\(\rm{CO}\)可以合成甲醇。
已知：\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)+}\)\(\rm{ \dfrac{3}{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{═CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(l)}\)；\(\rm{ΔH=-764.5 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)
\(\rm{{\,\!}}\)\(\rm{CO(g)+}\)\(\rm{ \dfrac{1}{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)═══CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)；\(\rm{ΔH=-283.0 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)
\(\rm{{\,\!}}\)\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)+}\)\(\rm{ \dfrac{1}{2}}\)\(\rm{O}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)═══H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(l)}\)；\(\rm{ΔH=-285.8 kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)
\(\rm{{\,\!}}\)则\(\rm{CO(g) +2H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{CH}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{OH(g)}\)；\(\rm{ΔH=}\)________\(\rm{kJ·mol}\)\(\rm{{\,\!}^{-1}}\)。

\(\rm{(2)}\) 下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是________\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

\(\rm{a.}\) 使用催化剂　　　　　　　 \(\rm{b.}\) 降低反应温度

\(\rm{c.}\) 增大体系压强　 \(\rm{d.}\) 不断将\(\rm{CH_{3}OH}\)从反应混合物中分离出来

\(\rm{(3)}\) 在一定压强下，容积为\(\rm{V L}\)的容器中充入\(\rm{a mol CO}\)与\(\rm{2a mol H_{2}}\)，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

\(\rm{① p}\)\(\rm{{\,\!}_{1}}\)________\(\rm{(}\)填“大于”“小于”或“等于”\(\rm{)p}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)。

\(\rm{②100 ℃}\)时，该反应的化学平衡常数\(\rm{K=}\)________。

\(\rm{③ 100 ℃}\)时，达到平衡后，保持压强\(\rm{p_{1}}\)不变的情况下，向容器中通入\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{CH_{3}OH}\)各\(\rm{0.5a mol}\)，则平衡________\(\rm{(}\)填“向左”“不”或“向右”\(\rm{)}\)移动。

\(\rm{(4)}\) 利用原电池原理，用\(\rm{SO_{2}}\)、\(\rm{O_{2}}\)和\(\rm{H_{2}O}\)来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式：______________。
\(\rm{(5) Na_{2}SO_{3}}\)溶液与\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液混合会生成难溶的\(\rm{CaSO_{3}(K_{sp}=3.1×10^{-7})}\)，现将等体积的\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液与\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液混合，若混合前\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液的浓度为\(\rm{2×10^{-3} mol·L^{-1}}\)，则生成沉淀所需\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液的最小浓度为______________。用\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)溶液充分吸收\(\rm{SO_{2}}\)得\(\rm{NaHSO_{3}}\)溶液，然后电解该溶液，电解原理示意图如下图所示。请写出该电解池发生反应的化学方程式：____________。

难度：较难

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9．

将固体\(\rm{NH_{4}I}\)置于密闭容器中，一定温度下，发生反应\(\rm{①N{H}_{4}I(s)⇌N{H}_{3}(g)+HI(g) ;②2HI(g)⇌{H}_{2}(g)+{I}_{2}(g) }\)。达到平衡时，\(\rm{c({H}_{2})=0.5mol⋅{L}^{−1}, }\)\(\rm{c(HI) =4mol⋅{L}^{−1} }\)，则此温度下反应\(\rm{①}\)的平衡常数为( )

A．\(\rm{9}\)

B．\(\rm{16}\)

C．\(\rm{20}\)

D．\(\rm{25}\)

难度：较难

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10．

在一密闭容器中，充入一定量的反应物\(\rm{A}\)，反应\(\rm{aA\left(g\right) \overset{}{⇌}bB\left(g\right) }\)达平衡后，保持温度不变，将容器体积缩到一半，当达到新的平衡时，\(\rm{B}\)的浓度是原来的\(\rm{1.6}\)倍，则下列判断正确的是( )

A． \(\rm{a > b}\)

B．物质\(\rm{A}\)的转化率降低

C．物质\(\rm{B}\)的质量增加

D．平衡向正反应方向移动了

难度：易

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