知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2．

利用\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{4}}\)重整不仅可以获得合成气\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2})}\)，还可以减少温室气体的排放。

    \(\rm{(1)}\)已知重整过程中部分反应的热化方程式为：

    \(\rm{①CH_{4}(g)=C(s)+2H_{2}(g)}\) \(\rm{ΔH > 0}\)；

    \(\rm{②CO_{2}(g)+H_{2}(g)=CO(g)+H_{2}O(g)}\) \(\rm{ΔH > 0}\)；

    \(\rm{③CO(g)+H_{2}(g)=C(s)+H_{2}O(g)}\) \(\rm{ΔH < 0}\)。

固定\(\rm{n(CO_{2})=n(CH_{4})}\)，改变反应温度，\(\rm{CO_{2}}\)和\(\rm{CH_{4}}\)的平衡转化率见图甲。同温度下\(\rm{CO_{2}}\)的平衡转化率_________\(\rm{(}\)填“大于”或“小于”\(\rm{)CH_{4}}\)的平衡转化率，其原因可能是_____________________________________________。

    \(\rm{(2)}\)在密闭容器中通入物质的量均为\(\rm{0.1 mol}\)的\(\rm{CH_{4}}\)和\(\rm{CO_{2}}\)，在一定条件下发生反应\(\rm{CO_{2}(g)+CH_{4}(g)⇌ 2CO(g)+2H_{2}(g)}\)，\(\rm{CH_{4}}\)的平衡转化率与温度及压强\(\rm{(}\)单位：\(\rm{Pa)}\)的关系如图乙所示。则：

    \(\rm{①}\)压强：\(\rm{p_{1}}\)_________\(\rm{p_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{=}\)”或“\(\rm{ < }\)”，下同\(\rm{)}\)；\(\rm{y}\)点：\(\rm{v(}\)正\(\rm{)}\)________\(\rm{\_v(}\)逆\(\rm{)}\)。

    \(\rm{②}\)已知气体分压\(\rm{(p_{分})=}\)气体总压\(\rm{(p_{总})×}\)气体的物质的量分数。用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数\(\rm{K_{p}}\)，求\(\rm{x}\)点对应温度下反应的平衡常数\(\rm{K_{p}=}\)_____________。

    \(\rm{(3)}\)一定条件下\(\rm{Pd-Mg/SiO_{2}}\)催化剂可使\(\rm{CO_{2}}\)“甲烷化”，从而变废为宝，其反应机理如图丙所示。该反应的化学方程式为______________________________________________。

    \(\rm{(4)CO}\)常用于工业上冶炼金属，图丁是在不同温度下\(\rm{CO}\)还原四种金属氧化物达到平衡后气体中\(\rm{\lg \dfrac{c({CO})}{c({C}{{{O}}_{{2}}})}}\)与温度\(\rm{(T)}\)的关系曲线图。下列说法正确的是_________\(\rm{(}\)填字母代号\(\rm{)}\)。

    \(\rm{A.}\)工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和\(\rm{CO}\)接触的时间，减少尾气中\(\rm{CO}\)的含量

    \(\rm{B.CO}\)不适宜用于工业上冶炼金属铬\(\rm{(Cr)}\)

    \(\rm{C.}\)工业上冶炼金属铜\(\rm{(Cu)}\)时较低的温度有利于提高\(\rm{CO}\)的利用率

    \(\rm{D.CO}\)还原\(\rm{PbO_{2}}\)的反应的\(\rm{ΔH > 0}\)

难度：较难

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3．

硫的单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用，而\(\rm{SO_{2}}\)直接排放会对环境造成危害。\(\rm{SO_{2}}\)尾气的处理通常有以下几种方法：

    \(\rm{(1)}\)活性炭还原法
    反应原理：恒温恒容时\(\rm{2C(s)+2SO_{2}(g)⇌ S_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\)。

反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分图象如图所示：

    \(\rm{①0～20 min}\)反应速率表示为\(\rm{v(SO_{2})=}\)_________；

    \(\rm{②30 min}\)时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是_________；

    \(\rm{③40 min}\)时，平衡常数\(\rm{K=}\)________\(\rm{\_}\)。

    \(\rm{(2)}\)亚硫酸钠溶液吸收法

    \(\rm{①Na_{2}SO_{3}}\)溶液吸收\(\rm{SO_{2}}\)的离子方程式为__________________；

    \(\rm{②}\)常温下，当吸收液中的溶质为\(\rm{NaHSO_{3}}\)时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是_________\(\rm{(}\)填字母代号\(\rm{)}\)。

    \(\rm{a}\)．\(\rm{c({N}{{{a}}^{+}}){+}c({{{H}}^{+}}) > c({SO}_{3}^{2-})+c({HSO}_{3}^{-})+c({O}{{{H}}^{-}})}\)

    \(\rm{b.}\)水电离出的\(\rm{c(H^{+})=1×10^{-8} mol/L}\)

    \(\rm{c}\)．\(\rm{c({N}{{{a}}^{+}}) > c({HSO}_{3}^{-}) > c({{{H}}^{+}}) > c({SO}_{3}^{2-})}\)

    \(\rm{(3)}\)氨水吸收法

    回收处理\(\rm{SO_{2}}\)的方法也可以是用氨水将其转化为\(\rm{NH_{4}HSO_{3}}\)。已知常温下\(\rm{K_{b}(NH_{3}·H_{2}O)=1.5×10^{-5}}\)，\(\rm{{{K}_{{{{a}}_{{1}}}}}({{{H}}_{2}}{S}{{{O}}_{3}})=1.6\times {{10}^{-2}}}\)，\(\rm{{{K}_{{{{a}}_{{2}}}}}({{{H}}_{2}}{S}{{{O}}_{3}})=1\times {{10}^{-7}}}\)，若吸收过程中氨水与\(\rm{SO_{2}}\)恰好完全反应生成\(\rm{NH_{4}HSO_{3}}\)，则所得溶液在常温下的\(\rm{pH\_}\)________\(\rm{7(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”，下同\(\rm{)}\)，溶液中\(\rm{c{(SO}_{3}^{2-})\_}\)________\(\rm{c(H_{2}SO_{3})}\)。

难度：中等

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4．

反应：\(\rm{L(s)+aG(g)⇌ bR(g)}\) 达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示：图中压强\(\rm{p_{1} > p_{2}}\)，\(\rm{x}\)轴表示温度，\(\rm{y}\)轴表示平衡混合气中\(\rm{G}\)的体积分数。据此可判断

A．上述反应是放热反应

B．升高温度\(\rm{R}\)的产率降低

C．\(\rm{a > b}\)

D．\(\rm{a < b}\)

难度：较难

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5．

在一定条件下，\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液存在水解平衡：\(\rm{CO_{3}^{2-}+H_{2}O⇌ HCO_{3}^{-}+OH^{-}}\)。下列说法正确的是\(\rm{(}\) \(\rm{)}\)

A．稀释溶液，水解平衡常数增大

B．通入\(\rm{CO_{2}}\)，平衡朝正反应方向移动

C．升高温度，\(\rm{c(HCO_{3}^{-})/c(CO_{3}^{2-})}\)减小

D．加入\(\rm{NaOH}\)固体，溶液\(\rm{pH}\)减小

难度：较易

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6．近期发现，\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S}\)是继\(\rm{NO}\)、\(\rm{CO}\)之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_________\(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)。
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C.\(\rm{0.10 mol·L}\)\(\rm{{\,\!}^{−1}}\)的氢硫酸和亚硫酸的\(\rm{pH}\)分别为\(\rm{4.5}\)和\(\rm{2.1}\)
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
\(\rm{(2)}\)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统\(\rm{(}\)Ⅰ\(\rm{)}\)和系统\(\rm{(}\)Ⅱ\(\rm{)}\)制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)所需能量较少的是_____________。
\(\rm{(3)H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S}\)与\(\rm{CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)在高温下发生反应：\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S(g)+CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{(g)}\)\(\rm{⇌ }\)\(\rm{COS(g) +H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{O(g)}\)。在\(\rm{610 K}\)时，将\(\rm{0.10 mol CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)与\(\rm{0.40 mol H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S}\)充入\(\rm{2.5 L}\)的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为\(\rm{0.02}\)。
\(\rm{①H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S}\)的平衡转化率\(\rm{{{\alpha }_{1}}}\)\(\rm{=}\)_______\(\rm{\%}\)，反应平衡常数\(\rm{K=}\)________。
\(\rm{②}\)在\(\rm{620 K}\)重复试验，平衡后水的物质的量分数为\(\rm{0.03}\)，\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S}\)的转化率\(\rm{{{\alpha }_{2}}}\)_____\(\rm{{{\alpha }_{1}}}\)，该反应的\(\rm{\Delta }\)\(\rm{H}\)_____\(\rm{0}\)。\(\rm{(}\)填“\(\rm{ > }\)”“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”\(\rm{)}\)
\(\rm{③}\)向反应器中再分别充入下列气体，能使\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S}\)转化率增大的是________\(\rm{(}\)填标号\(\rm{)}\)

A.\(\rm{ H}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{S B. CO}\)\(\rm{{\,\!}_{2\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}\)C.\(\rm{COS D.N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)

难度：中等

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7．
绿水青山就是金山银山，我国科研人员在探究如何降低大气中氮氧化物与碳氧化物的含量方面做出了巨大贡献，并取得了显著的成绩。

\(\rm{(1)}\)反应\(\rm{2NO(g)+2CO(g)⇌ 2CO_{2}(g)+N_{2}(g)}\)为放热反应。可用于净化汽车尾气，已知\(\rm{570K}\)时该反应的反应速率极慢，平衡常数极大。由此可知，提高尾气净化效率的最佳途径是_________\(\rm{;}\)若要净化汽车尾气的同时提高该反应的反应速率和\(\rm{NO}\)的转化率，且只改变一个反应条件，则应采取的措施是_________。

\(\rm{(2)}\)某科研小组根据反应\(\rm{2NO(g)+2CO(g)⇌ N_{2}(g)+2CO_{2}(g)}\)来探究起始反应物的碳氮比\(\rm{[n(CO)/n(NO)]}\)对污染物去除率的影响。\(\rm{T℃}\)时，向体积为\(\rm{1L}\)的恒容密闭容器中充入总物质的量为\(\rm{4mol}\)的\(\rm{NO}\)和\(\rm{CO}\)混合气体，并加入一定量的固体催化剂进行反应，实验测得平衡体系中气体组分的转化率和氮气的体积分数的变化如图所示．

\(\rm{①}\)根据图像推测曲线转化率\(\rm{2}\)表示的是______\(\rm{ (}\)填“\(\rm{CO}\)”或“\(\rm{NO}\)”\(\rm{)}\)。

\(\rm{A}\)点时，\(\rm{n(CO)/n(NO)=}\)_________，此时反应的平衡常数\(\rm{K=}\)_________\(\rm{(}\)请填写数值与单位\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)煤炭在\(\rm{O_{2}/CO_{2}}\)的气氛中燃烧会产生\(\rm{CO}\)，有人提出，可以设计反应\(\rm{2CO(g)=2C(s)+O_{2}(g)}\)来消除\(\rm{CO}\)的污染。该提议_______\(\rm{(}\)填“可行”或“不可行”\(\rm{)}\)，理由是_______。

难度：难

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8．

在某恒温恒容的密闭容器内发生反应：\(\rm{2A(g)+B(g)⇌C(g)\;\;\;∆H < 0 }\)。开始充入\(\rm{2mol A}\)和\(\rm{2mol B}\)，并达到平衡状态，下列说法正确的是

A．再充入\(\rm{2molA}\)，平衡正移，\(\rm{A}\)的转化率增大

B．如果升高温度，\(\rm{C}\)的体积分数增大

C．如果增大压强，化学平衡一定向正反应方向移动，\(\rm{B}\)的体积分数减小

D．再充入\(\rm{1molC}\)，\(\rm{C}\)的物质的量浓度将增大

难度：难

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9．

在\(\rm{100 ℃}\)时，将\(\rm{0.100 mol N_{2}O_{4}}\)气体充入\(\rm{1 L}\)恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如下表数据：

时间\(\rm{/s}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{20}\)	\(\rm{40}\)	\(\rm{60}\)	\(\rm{80}\)
\(\rm{c(N_{2}O_{4})/mol·L^{-1}}\)	\(\rm{0.100}\)	\(\rm{c_{1}}\)	\(\rm{0.050}\)	\(\rm{c_{3}}\)	\(\rm{c_{4}}\)
\(\rm{c(NO_{2})/mol·L^{-1}}\)	\(\rm{0.000}\)	\(\rm{0.060}\)	\(\rm{c_{2}}\)	\(\rm{0.120}\)	\(\rm{0.120}\)

\(\rm{(1)}\) 该反应的平衡常数表达式为_______\(\rm{;}\)从表中分析：\(\rm{c_{1}}\)____\(\rm{c_{2}(}\)填“\(\rm{ > }\)”、“\(\rm{ < }\)”或“\(\rm{=}\)”，下同\(\rm{)}\)，\(\rm{c_{3}}\)____\(\rm{c_{4}}\)。

\(\rm{(2)}\) 在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，\(\rm{N_{2}O_{4}}\)的平均反应速率为____\(\rm{ mol·L^{-1}·s^{-1}}\)。

\(\rm{(3)}\) 达平衡后下列条件的改变可使\(\rm{NO_{2}}\)气体浓度增大的是____\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。

A. 扩大容器的容积 \(\rm{B.}\) 再充入一定量的\(\rm{N_{2}O_{4}}\)

C. 分离出一定量的\(\rm{NO_{2}}\) \(\rm{D.}\) 再充入一定量的\(\rm{He}\)

\(\rm{(4)}\) 若在相同条件下，起始时只充入\(\rm{0.080 mol NO_{2}}\)气体，则达到平衡时\(\rm{NO_{2}}\)气体的转化率为____。

难度：中等

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10．
工业上一般在恒容密闭容器中用\(\rm{H_{2}}\)和\(\rm{CO}\)生产燃料甲醇，反应方程式为\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)⇌ CH_{3}OH(g)\triangle H}\)

\(\rm{(1)}\)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数\(\rm{(K)}\)。

温度

\(\rm{250^{\circ}C}\)

\(\rm{300^{\circ}C}\)

\(\rm{350^{\circ}C}\)

\(\rm{K}\)

\(\rm{2}\)\(\rm{.041}\)

\(\rm{0}\)\(\rm{.270}\)

\(\rm{0}\)\(\rm{.012}\)

某温度下，将\(\rm{2molCO}\)和\(\rm{6molH_{2}}\)充入\(\rm{2L}\)的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得\(\rm{c(CO)=0.2mol/L}\)，则\(\rm{CO}\)的转化率为___________________，此时的温度为_____________。

\(\rm{(2)}\)在\(\rm{100℃}\) 压强为\(\rm{0.1 MPa}\)条件下，容积为\(\rm{V L}\)某密闭容器中\(\rm{a mol CO}\)与 \(\rm{2a}\) \(\rm{mol H_{2}}\)在催化剂作用下反应生成甲醇，达平衡时\(\rm{CO}\)的转化率为\(\rm{50\%}\)，则\(\rm{100℃}\)该反应的的平衡常数\(\rm{K=}\)_______________\(\rm{(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{V}\)的代数式表示并化简至最简单的形式\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)要提高\(\rm{CO}\)的转化率，可以采取的措施是________________。

A.升温 \(\rm{B.}\)加入催化剂 \(\rm{C.}\)增加\(\rm{CO}\)的浓度 \(\rm{D.}\)恒容充入\(\rm{H_{2}}\) \(\rm{E.}\)恒压充入惰性气体 \(\rm{F.}\)分离出甲醇

\(\rm{(4)}\)判断反应达到平衡状态的依据是\(\rm{(}\)填字母序号，下同\(\rm{)}\)________________。

A.生成\(\rm{CH_{3}OH}\)的速率与消耗\(\rm{CO}\)的速率相等

B.混合气体的密度不变

C.混合气体的相对平均分子质量不变

D.\(\rm{CH_{3}OH}\)、\(\rm{CO}\)、\(\rm{H_{2}}\)的浓度都不再发生变化

难度：中等

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温度	\(\rm{250^{\circ}C}\)	\(\rm{300^{\circ}C}\)	\(\rm{350^{\circ}C}\)
\(\rm{K}\)	\(\rm{2}\)\(\rm{.041}\)	\(\rm{0}\)\(\rm{.270}\)	\(\rm{0}\)\(\rm{.012}\)