知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．（2016•枣庄模拟）肼（N₂H₄）又称联氨，广泛用于火箭推进剂、化工原料及燃料电池等方面．请回答下列问题：
（1）肼是火箭的高能燃料，该物质燃烧时生成水蒸气和氮气，已知某些化学键能如下：
化学键 O-H N-N N-H O=O N═N
键能/KJ•mol^-1 467 160 391 498 945
①N₂H₄中氮元素的化合价为    ．
②气态N₂H₄在氧气中燃烧的热化学方程式为    ．
（2）传统制备肼的方法，是以NaClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液，该反应的离子方程式为    ．
（3）肼燃料电池原理如图所示，左边电极上发生反应的电极反应式为    ．
（4）盐酸肼（N₂H₆Cl₂）是一种化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH₄ Cl类似，但分步水解．
①写出盐酸肼第一步水解的离子方程式    ．
②盐酸肼水溶液中离子浓度的关系为     （填序号）．
A．c（Cl^-）＞c（[N₂H₅•H₂O⁺]）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
B．c（Cl^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）
C． c（N₂H₆²⁺）+c（[N₂H₅•H₂O⁺]）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-）
（5〕常温下，将0.2mol/L盐酸与0.2mol/L肼的溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积变化〕．若测定混合液的pH=6，混合液中水电离出的H⁺与0.1mol/L盐酸中水电离出的H⁺浓度之比为    ．

难度：中等

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2．某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：
乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华．为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
（1）向盛有1mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生．该反应的离子方程式为    ．
（2）向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有    （填“氧化性”、“还原性”或“酸性”），请配平该反应的离子方程式：
     MnO₄^-+     H₂C₂O₄+     H⁺═     Mn²⁺+     CO₂↑+     H₂O
（3）将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验（注：忽略草酸的升华，且夹持装置未标出）：

实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末有黑色变为红色．据此回答：
上述装置中，D的作用是    ．乙二酸分解的化学方程式为    ．
只根据G中澄清石灰水变浑浊能否得出“草酸分解产物中一定有CO”的结论    （填“能或不能”）
若不能应怎样改进？    ．
（4）该小组同学将2.52g草酸晶体（H₂C₂O₄•2H₂O）加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性（忽略溶液体积变化）．则下列关系合理的是
A．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HC₂O₄^-）+c（OH^-）+c（C₂O₄^2-）
B．c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-）=0.2mol•L^-1
C．c（HC₂O₄^-）＞c（C₂O₄^2-）＞c（H₂C₂O₄）
D．c（Na⁺）=c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^-）+c（C₂O₄^2-）

难度：中等

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3．（2016•进贤县校级模拟）SO₂的烟气会形成酸雨，危害环境．利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO₂．
（1）在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是    ．
（2）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-），n（HSO₃^-）变化关系如表：
n（SO₃^2-）：，n（HSO₃^-） 91：9 1：1 1：91
PH 8.2 7.2 6.2
①表判断NaHSO₃溶液显    性，用化学平衡原理解释：
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是（选填字母）：
a．c（Na^-）=2c（SO₃^-）+c（HSO₃^2-）
b．c（Na^-）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H^-）=c（OH^-）
c．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
（3）当吸收液的pH降至约为6时，送至电解槽再生．再生示意图如下：
①HSO₃^-在阳极放电的电极反应式是    ．
②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用．简述再生原理：    ．

难度：中等

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4．（2016•天津校级模拟）（1）在425℃、A1₂O₃作催化剂，甲醇与氨气反应可以制得二甲胺（CH₃）₂NH．二甲胺显弱碱性，与盐酸反应生成（CH₃）₂NH₂Cl，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为    ．
（2）甲醇合成二甲基甲酰胺的热化学方程式为：
2CH₃OH（l）+NH₃（g）+CO（g）⇌（CH₃）₂NCHO（l）+2H₂O（l）△H，若该反应在常温下能自发进行，则△H    0 （填“＞”、“＜”或“=“）．
（3）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯工作原理如图所示．
电源负极为    （填“A”或“B“），写出阳极的电极反应式    ．

难度：中等

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5． CO的应用和治理问题属于当今社会的热点问题．
（1）氢氰酸是很弱的一种酸，在浓度均为0.1mol•L^-1HCN和NaCN混合溶液中，各种离子浓度由大到小的顺序为    ．
（2）为防止镍系催化剂中毒，工业上常用SO₂除去原料气中少量CO，生成物为固体S和CO₂．该反应的热化学方程式为    ．（已知：硫的燃烧热为296kJ•mol^-1；一氧化碳的燃烧热为283kJ•mol^-1）
（3）光气（COCl₂）是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl₂（g）+CO（g）⇌COCl₂（g）制备．图1为此反应的反应速率随温度变化的曲线，图2为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线．回答下列问题：

①0～10min内，反应的平均速率v（Cl₂）=    ．
②若保持温度不变，容器体积为2L，在第8min加入体系中的三种物质各1mol，则平衡    移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）．
③随压强的增大，该反应平衡常数变化的趋势是    （填“增大”“减小”或“不变”）；还可以通过改变    条件的方法达到一样的效果．
④第10min时改变的反应条件是    ．

难度：中等

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6．氮和硫的化合物在工农业生产、生活中具有重要应用．请回答下列问题：
（1）航天领域中常用N₂H₄作为火箭发射的助燃剂．N₂H₄与氨气相似，是一种碱性气体，易溶于水，生成弱碱N₂H₄•H₂O．用电离方程式表示N₂H₄•H₂O显碱性的原因    ．
（2）在恒温条件下，1mol NO₂和足量C发生反应：2NO₂（g）+2C（s）⇌N₂（g）+2CO₂（g），测得平衡时NO₂和CO₂的物质的量浓度与平衡总压的关系如图1所示：

①A、B两点的浓度平衡常数关系：K_c（A）    K_c（B）（填“＜”或“＞”或“=”）．
②A、B、C三点中NO₂的转化率最高的是    （填“A”或“B”或“C”）点．
③计算C点时该反应的压强平衡常数K_p=    （列出表达式并计算结果．K_p是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
（3）亚硝酸的电离平衡常数Ka=5.1×10 ^-4（298K）．它的性质和硝酸很类似．
①已知298K 时，H₂CO₃的K_a1=4.2×10^-7；K_a2=5.61×10^-11．向含有2mol碳酸钠的溶液中加入1mol的HNO₂后，则溶液中CO₃^2-、HCO₃^-和NO₂^-的离子浓度由大到小是    ．
②将10mL0.1mol/L的亚硝酸溶液加入到10mL0.1mol/L氨水（已知在25℃时，一水合氨的K_i=1.8×10^-5）中，最后所得溶液为    （填“酸性”、“碱性”或者“中性”）．
（4）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO₄的形成固定下来，但产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，相关的热化学方程式如下：
①CaSO₄（s）+CO（g）⇌CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H=+210.5kJ•mol^-1
②CaSO₄（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO₂（g）△H=-189.2kJ•mol^-1
反应CaO（s）+3CO（g）+SO₂（g）⇌CaS（s）+3CO₂（g）△H=    kJ•mol^-1；
（5）H₂S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸，25℃时，在0.10mol•L^-1H₂S溶液中，通人HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S^2-）关系如图2所示（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）．
①pH=13时，溶液中的c（H₂S）+c（HS^-）=    mol•L^-1；
②某溶液含0.010mol•L^-1Fe²⁺和0.10mol•L^-1H₂S，当溶液pH=    时，Fe²⁺开始沉淀．【已知：K_SP（FeS）】=1.4×10^-19．

难度：中等

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7．化学原理是中学化学学习的重要内容．请回答下列问题：
（1）①己知：CH₄、H₂的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol，则CO₂和H₂反应生成CH₄的热化学方程式是    ．
②有人设想以N₂和H₂为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图1所示，电池正极的电极反应式是    ，A是    ．
（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上可用合成气制备甲醇，反应为CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g），某温度下在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见图2：
①从反应开始至平衡时，用CO表示化学反应速率为    ，该温度下的平衡常数为    ；
②5min至10min时速率变化的原因可能是    ；
（3）①常温下，将V mL、0.1000mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol/L醋酸溶液中，充分反应（忽略溶液体积的变化）；如果溶液pH=7，此时V的取值    20.00（填“＞”、“=”或“＜”），溶液中c（Na⁺）、c（CH₃COO^-）、c（H⁺）、c（OH^-）的大小关系是    ；
②常温下，将a mol/L的醋酸与b mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合，反应后，溶液呈中性，则醋酸的电离常数为    （用含有a、b字母的代数式表示）．

难度：中等

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8．煤炭是我国的主要能源之一，与之伴生的二氧化硫（SO₂）和酸雨污染问题较为突出，目前我国采用的控制方法是电厂烟气脱硫．烟气脱硫的原理是利用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有如下两种方法：
Ⅰ．钠碱循环法脱硫技术
（1）此法是利用Na₂SO₃溶液可脱除烟气中的SO₂．Na₂SO₃可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式：    ．
（2）NaOH溶液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）变化关系如表：
n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-） 91：9 1：1 9：91
pH 8.2 7.2 6.2
①由表判断，NaHSO₃溶液显    性，用化学平衡原理解释：    ．
②当溶液呈中性时，离子浓度关系正确的是    （填标号）．
A．c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）
B．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H^-）=c（OH^-）
C．c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）
Ⅱ．石灰石脱硫法
此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放．但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，降低脱硫效率，相关反应的热化学方程式如下：
CaSO₄（s）+CO（g）═CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H₁=218.4kJ•mol^-1（反应Ⅰ）
CaSO₄（s）+4CO（g）═CaS（s）+4CO₂（g）△H₂=-175.6kJ•mol^-1 （反应Ⅱ）
请回答下列问题：
（1）结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO₄（s）与CaS（s）反应的热化学方程式    ．
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应Ⅰ的Kp=    （用表达式表示）．
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v₁）小于反应Ⅱ的速率（v₂），则下列反应过程能量变化示意图（如图1所示）其中正确的是    （填标号）．
（4）图2为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线，则降低该反应体系中产生的SO₂生成量的措施有    （填标号）．

A．向该反应体系中投入生石灰     B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．降低CO的初始体积百分数     D．提高反应体系的温度．

难度：中等

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9．硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用，而SO₂直接排放会对环境造成危害．
Ⅰ．已知：重晶石（BaSO₄）高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：
BaSO₄（s）+4C（s）═BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ•mol^-1
BaS（s）═Ba（s）+S（s）△H=+460kJ•mol^-1
已知：2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
则：Ba（s）+S（s）+2O₂（g）═BaSO₄（s）△H=    ．
Ⅱ．SO₂的尾气处理通常有以下几种方法：
（1）活性炭还原法
反应原理：恒温恒容时2C（s）+2SO₂（g）═S₂（g）+2CO₂（g）．
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图1：
①0～20min反应速率表示为v（SO₂）=    ；
②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是    ；
③40min时，平衡常数K=    ．
（2）亚硫酸钠吸收法
①Na₂SO₃溶液吸收SO₂的离子方程式为    ；
②常温下，当吸收至NaHSO₃时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是    （填序号）．
a．c（Na⁺）+c（H⁺）＞c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
b．c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）
c．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）
d．水电离出c（H⁺）=1×10^-8 mol/L
（3）电化学处理法
①如图所示，Pt（Ⅰ）电极的反应式为    ；
②当电路中转移0.02mol e^-时（较浓H₂SO₄尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加    mol离子．

难度：中等

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10．雾霾天气对环境影响很大．其中SO₂是造成空气污染的主要原因，利用钠碱循环法可除去SO₂．
（1）室温下，吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃^2─）：n（HSO₃^─）变化关系如下表：
n（SO₃^2─）：n（HSO₃^─） 91：9 1：1 1：91
pH 8.2 7.2 6.2
c（H⁺）/mol•L^─1 6.3×10^─9 6.3×10^─8 6.3×10^─7
①由表判断NaHSO₃溶液显    性，从原理的角度解释其原因    ．
②在NaHSO₃溶液中离子浓度关系不正确的是    （填序号）．
A．c（Na⁺）=2c（SO₃^2─）+c（HSO₃^─）
B．c（Na⁺）＞c（HSO₃^─）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2─）＞c（OH^─）
C．c（H₂SO₃）+c（H⁺）=c（SO₃^2─）+c（OH^─）
D．c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^─）+c（OH^─）
③计算室温下HSO₃^─⇌H⁺+SO₃^2─的电离平衡常数K=    （保留2位有效数字）．
（2）NaHSO₃溶液在不同的温度下均可被过量的KIO₃氧化，当NaHSO₃完全消耗即有I₂析出，将浓度均为0.02mol•L^-1 的NaHSO₃溶液（含少量淀粉）10.0mL和 KIO₃（过量）酸性溶液40.0mL混合，记录溶液变蓝时间，实验结果如图．

①由图可知，溶液变蓝的时间随温度的变化趋势是    ．
40℃之后，淀粉    用作该实验的指示剂（填“适宜”或“不适宜”），原因是：    ．
②b点和c点对应的反应速率的大小关系是ν （b）    ν （c）（填“＞”、“＜”或“﹦”）．

难度：中等

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n（SO₃^2-）：，n（HSO₃^-）	91：9	1：1	1：91
PH	8.2	7.2	6.2

n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

n（SO₃^2─）：n（HSO₃^─）	91：9	1：1	1：91
pH	8.2	7.2	6.2
c（H⁺）/mol•L^─1	6.3×10^─9	6.3×10^─8	6.3×10^─7

化学键	O-H	N-N	N-H	O=O	N═N
键能/KJ•mol^-1	467	160	391	498	945