知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．随着学技术的发展和环保要求的不断提高，CO₂的捕集利用技术成为研究的重点．完成下列填空：
（1）目前国际空间站处理CO₂的一个重要方法是将CO₂还原，所涉及的反应方程式为：
CO₂（g）+4H₂（g） $%20%5Coverset%7BRu%7D%7B%20%7D$ CH₄（g）+2H₂O（g）
已知H₂的体积分数随温度的升高而增加．若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化．（填“增大”、“减小”或“不变”）
v_正 v_逆平衡常数K 转化率α

（2）相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如表：
[CO₂]/mol•L^-1 [H₂]/mol•L^-1 [CH₄]/mol•L^-1 [H₂O]/mol•L^-1
平衡Ⅰ a b c d
平衡Ⅱ m n x y
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为 ______ ．
（3）碳酸：H₂CO₃，K_i1=4.3×10^-7，K_i2=5.6×10^-11
草酸：H₂C₂O₄，K_i1=5.9×10^-2，K_i2=6.4×10^-50.1mol/L Na₂CO₃溶液的pH ______ 0.1mol/L Na₂C₂O₄溶液的pH．（选填“大于”“小于”或“等于”）
等浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是 ______ ．
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是 ______ ．（选填编号）
a．[H⁺]＞[HC₂O₄^-]＞[HCO₃^-]＞[CO₃^2-]b．[HCO₃^-]＞[HC₂O₄^-]＞[C₂O₄^2-]＞[CO₃^2-]
c．[H⁺]＞[HC₂O₄^-]＞[C₂O₄^2-]＞[CO₃^2-]d．[H₂CO₃]＞[HCO₃^-]＞[HC₂O₄^-]＞[CO₃^2-]．

难度：较易

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2．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景，因此甲醇被称为21世纪的新型燃料．
工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）．图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化图．
请回答下列问题：

（1）在“图1”中，曲线 ______ （填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于 ______ （填“吸热”或“放热”）反应．
（2）根据“图2”判断，下列说法不正确的是 ______ ．
A．起始充入的CO为1mol
B．增加CO浓度，CO的转化率增大
C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1mol CO和2mol H₂，再次达到平衡时 $%20%5Cfrac%20%7Bn%28CH_%7B3%7DOH%29%7D%7Bn%28CO%29%7D$ 会增大
（3）从反应开始到建立平衡，v（H₂）= ______ ；该温度下CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）的化学平衡常数为 ______ ．若保持其他条件不变，向平衡体系中再充入0.5mol CO、1molH₂、1.5molCH₃OH，此反应进行的方向为 ______ （填“正反应方向”或“逆反应方向）”．
（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇蒸气百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出p₁、p₂，且p₁＞p₂）．

难度：较易

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3．相同温度下，A、B、C三个密闭容器，A、B恒容，C带有可自由移动的活塞K，各向其中充人如图所示反应物，初始时控制活塞K，使三者体积相等，一段时间后均达到平衡．

①达到平衡时，A、C两个容器中NH₃的浓度分别为c_l、c₂，则c₁______ c₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
②达到平衡时，若A、B两容器中反应物的转化率分别为α（A），α（B），则 α（A）+α（B） ______ 1（填“＞”、“＜”或“=”）．
③达到平衡时，若容器C的体积是起始时的 $%20%5Cfrac%20%7B3%7D%7B4%7D$ ，则平衡时容器C中H₂的体积分数为 ______ ．

难度：较易

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4． Ⅰ、在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生反应：Fe₂O₃（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO₂（g）．已知该反应在不同温度下的平衡常数如表：

温度/℃	1 000	1 150	1 300
平衡常数	64.0	50.7	42.9

请回答下列问题：
该反应的平衡常数表达式K= ______ ，△H ______ 0（填“＞”、“＜”或“=”）．
Ⅱ、工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：
CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化．他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应．相关数据如表：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol				达到平衡的时间/min	达平衡时体系能量的变化/kJ
容器编号	CO	H₂O	CO₂	H₂	达到平衡的时间/min	达平衡时体系能量的变化/kJ
①	1	4	0	0	t₁		放出热量：32.8 kJ
②	2	8	0	0	t₂		放出热量：Q

（1）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为 ______ ．
（2）计算容器②中反应的平衡常数K= ______ ．

难度：较易

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5．

在恒温条件下起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中（甲为恒容容器、乙为恒压容器），均进行反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H₂=-92.4kJ/mol，有关数据及特定平衡状态见表．

容器	起始投入			达平衡时
甲	2molN₂	3molH₂	0molNH₃	1.5molNH₃
乙	amolN₂	bmolH₂	0molNH_3]	1.2molNH₃

（1）若平衡后同种物质的体积分数相同，起始时乙容器通入的N₂的物质的量为 ______ ，
起始时乙中的压强是甲容器的 ______ 倍，乙的平衡常数为 ______
（2）恒容密闭容器中可以发生氨气的分解反应，达平衡后，仅改变下表中反应条件x，下列各项中y随x的增大而增大的是 ______ （选填序号）．

选项	a	b	c	d
x	温度	温度	加入H₂的物质的量	加入氨气的物质的量
y	混合气体的平均相对分子质量	平衡常数K	混合气体的密度	达平衡时氨气的转化率

（3）研究在其他条件不变时，改变起始物氢气的物质的量对反应的影响，实验结果如图所示（图中T表示温度，n表示物质的量）：
①像中T₂和T₁的关系是：T₂______ T₁（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）．
②a、b、c三点中，N₂转化率最高的是 ______ （填字母）．
③若容器容积为1L，T₂℃在起始体系中加入1mol N₂，3molH₂，经过5min反应达到平衡时H₂的转化率为60%，则NH₃的反应速率为 ______ ．保持容器体积不变，若起始时向容器内放入2mol N₂和6mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则Q ______ 110.88kJ（填“＞”、“＜”或“=”）．

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6．我国钾长石（KAlSi₃O₈）的资源比较丰富．工业上可用食盐和钾长石在一定条件下制备氯化钾：NaCl （l）+KAlSi₃O₈（s）⇌KCl （l）+NaAlSi₃O₈（s）．
完成下列填空：
（1）硅原子的核外电子占据了 ______ 个轨道，有 ______ 种能量．
（2）上述反应中涉及到的两种非金属元素单质熔点高低顺序是 ______ 大于 ______ ，原因是 ______ ．
（3）反应中涉及到的六种元素中，具有氖原子电子层结构的简单离子的半径按从小到大的顺序排列 ______ ；位于同一周期的四种元素中，有一种元素的最高价氧化物的水化物和其余元素的最高价氧化物的水化物均能发生反应，这种元素的名称是 ______ ．
工业上在催化剂条件下，用NH₃作为还原剂将烟气中的NOx还原成无害的氮和水，反应方程式可表示为：2NH₃（g）+NO（g）+NO₂（g）⇌2N₂（g）+3H₂O（g）
（4）一定条件下该反应在容积为2L的容器内反应，20min时达到平衡，生成N₂0.4mol，则平均反应速率υ（NO）= ______ mol/L•min．能够说明反应达到平衡状态的是 ______ ．
a．气体密度不变 b．气体颜色不变 c．υ（NO）_正=2υ（N₂）_逆 d．平均式量不变
（5）上述反应的平衡常数表达式是 ______ ，其中非极性分子的电子式是 ______ ．
（6）反应达到平衡后，其它条件不变，升高温度，速率υ（N₂）_逆______ 平衡常数K ______ ．（“增大”“减小”“不变”“无法确定”）

难度：较易

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7．在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如表：
t/℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K= ______ ．
（2）从表中看出，升高温度，K值 ______ ，则CO₂的转化率 ______ ，化学反应速率 ______ ．（以上均填“增大”“减小”或“不变”）
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 ______
A．容器中压强不变
B．混合气体中c（CO）不变
C．v_正（H₂）=v_逆（H₂O）
D．c（CO₂）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO₂）•c（H₂）=c（CO）•c（H₂O），试判断此时的温度为 ______ ℃．

难度：较易

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8．在一定温度下，在2L的密闭容器中加入2mol N₂ 和2mol H₂，发生3H_2（g_）+N₂（g）⇌2NH₃（g）△H=-92.2KJ/mol，反应进行到5min时达到平衡，测得容器中NH₃物质的量为1.2mol．
（1）此反应是一个 ______ （熵增或熵减）的反应；此反应在温度 ______ （较高或较低）的时候能自发进行．
（2）此温度下，该反应的平衡常数为 ______ （保留小数点后一位）．在平衡后，保持原温度不变，把容器的体积压缩到1L，又重新达到平衡，此时新平衡体系中N₂的体积分数是 ______ ．
（3）在合成氨工业生产时，下列措施中能提高单位时间氨气产量的有 ______ ．
A．从反应混合气中不断分离出氨气来
B．在一定的范围内，增大反应体系的压强
C．使用铁触媒催化剂
D．增加反应物的用量
（4）假如图是用原电池原理的方式来合成铵盐：把N₂通入一极，把H₂通入另一极（电极都是惰性材料），电解质是稀硫酸，不断进行反应，就可以得到铵盐．请回答：

①H₂对应的一极是原电池是 ______ 极；N₂对应的一极的电极方程式为： ______ ．
②取出B₁溶液1L，经成分分析，溶质只是0.1mol硫酸铵．则B₁溶液中离子浓度大到小的顺序是 ______ ．

难度：较难

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9．对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如图（图中所示数据均为初始物理量）．t分钟后反应均达到平衡，生成的NH₃均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）．

①判断甲容器中的反应达平衡的依据是 ______ ．（填写相应编号）
A．压强不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变 C．c（N₂）不随时间改变
D．单位时间内生成2mol NH₃的同时消耗1mol N₂
E．单位时间内断裂3mol H-H键，同时断裂6mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K= ______ ；平衡时，甲的压强P_平= ______
（用初始压强P₀表示）．

难度：较易

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10． Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）⇌H₂（g）+I₂（g）．在716K时，将2mol碘化氢气体充入体积为VL的容器中进行分解，当反应达到平衡时气体混合物中碘化氢的体积分数为0.80，试计算：
（1）该反应的平衡常数K（计算结果用分数表示）．
（2）达平衡时HI的转化率．

难度：较易

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	[CO₂]/mol•L^-1	[H₂]/mol•L^-1	[CH₄]/mol•L^-1	[H₂O]/mol•L^-1
平衡Ⅰ	a	b	c	d
平衡Ⅱ	m	n	x	y

v_正	v_逆	平衡常数K	转化率α

t/℃	700	800	830	1 000	1 200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6