知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在生产生活中有着重要作用．
（1）如图是1mol NO₂气体和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图．则反应过程中放出的总热量应为 ______ ．
（2）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）；△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：
T/K 298 398 498
平衡常数K 4.1×10⁶ K₁ K₂
①写出该反应的平衡常数表达式．K= ______ ．
②试判断K_{1
______}K₂（填写“＞”“=”或“＜”）．
③下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是 ______ （填字母）．
a．容器内N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2 b．v（N₂）=3v（H₂）
c．容器内压强保持不变 d．混合气体的密度保持不变
（3）化合物N₂ H₄做火箭发动机的燃料时，与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气．某同学设计了一个N₂ H₄-空气碱性燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与CuSO₄混合溶液，其装置如图所示．

①该燃料电池的负极反应式为 ______ ；
②理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），写出在t₁-t₂时间段铁电极上的电极反应式 ______ ；原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为 ______ ．
③在t₂时所得溶液的pH为 ______ ．（假设溶液体积不变）

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2．工业和生活废弃物的排放对环境造成了明显的影响，如何减少有害成分的排放受到了人们的普遍关注．
I．对工业废气中的CO、CO₂的回收再利用可减少碳氧化物的排放对环境的影响．工业废气中的CO、CO₂可用作合成甲醇的原料．
（1）用CO合成甲醇的反应为CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）．在容积为1L的密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H₂，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图1所示．则该反应的△H ______ 0（填“＜”、“＞”或“=”），判断的理由是 ______ ．

（2）利用工业废气中的CO₂制取甲醇的反应为：CO₂+3H₂ $%20%5Coverset%7B%5Ctext%7B%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%89%82%7D%7D%7B%20%7D$ CH₃OH+H₂O．常温常压下已知相关反应的能量变化如图2和图3所示：由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为 ______ ．
（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种．
①甲醇蒸汽重整法．主要反应为；CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g）；设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol CH₃OH（g），体系压强为p₁，在一定条件下达到平衡时，体系压强为p₂，且 $%20%5Cfrac%20%7Bp_%7B2%7D%7D%7Bp_%7B1%7D%7D$ =2.2，则该条件下CH₃OH的平衡转化率为 ______ ．
②甲醇部分氧化法．在一定温度下以Ag/CeO₂-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图4所示．则当 $%20%5Cfrac%20%7Bn%28O_%7B2%7D%29%7D%7Bn%28CH_%7B3%7DOH%29%7D$ =0.25时，CH₃OH与O₂发生的主要反应方程式为 ______ ．在制备H₂时最好控制 $%20%5Cfrac%20%7Bn%28O_%7B2%7D%29%7D%7Bn%28CH_%7B3%7DOH%29%7D$ = ______ ．
II．对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施．

（1）含乙酸钠和对氯酚（）的废水可以通过构成微生物电池除去，其原理如图5所示．
①B是电池的 ______ 极（填“正”或“负”）；②A极的电极反应式为 ______ ．
（2）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如图6所示（图中“HA”表示乳酸分子，A^-表示乳酸根离子），阳极的电极反应为 ______ ．

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3．
氨可用于制取氨水、液氮、氮肥$\rm{(}$尿素、碳铵等$\rm{)}$、硝酸、铵盐、纯碱等，因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中，最重要的化工产品之一．
$\rm{(1)}$实验室制备氨气的化学方程式 ______ ．
$\rm{(2)}$以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气$\rm{.}$图$\rm{1}$是一定温度、压强下，
$\rm{CH_{4}(g)}$与$\rm{H_{2}O(g)}$反应生成$\rm{CO(g)}$和$\rm{2molH_{2}(g)}$的能量变化示意图，写出该反应的热化学方程式 ______ $\rm{(\triangle H}$用$\rm{E_{1}}$、$\rm{E_{2}}$、$\rm{E_{3}}$表示$\rm{)}$．
$\rm{(3)}$已知$\rm{N_{2}(g)+3H_{2}⇌2NH_{3}(g)\triangle H=-94.4kJ⋅mol^{-1}}$，恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图$\rm{2}$所示，各时间段最终均达平衡状态．
$\rm{①}$在$\rm{2L}$容器中发生反应，时段Ⅰ放出的热量为 ______ ．
$\rm{②25min}$时采取的某种措施是 ______ ．
$\rm{③}$时段Ⅲ条件下反应达平衡时$\rm{NH_{3}}$的体积分数为 ______ ．

$\rm{(4)}$电化学降解氮的原理如图$\rm{3}$所示．
$\rm{①}$电源正极为 ______ $\rm{(}$填$\rm{A}$或$\rm{B)}$，阴极反应式为 ______
$\rm{②}$当阳极产生气体体积为$\rm{11.2L}$时$\rm{(}$标准状况$\rm{)}$，通过质子交换膜的$\rm{H^{+}}$的物质的量 ______ $\rm{mol}$．

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