知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．（2016•宁城县一模）为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量．有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要．
（1）在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质．
已知：①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁=+180.5kJ•mol^-1
②C和C0的燃烧热（△H）分别为-393.5kJ•mol^-1和-283kJ•mol^-1
则2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g）的△H=    kJ•mol^-1
（2）将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示．
①CO在0-9min内的平均反应速率v（C0）=    mol．L^-1min^-1（保留两位有效数字）；第12min时改变的反应条件可能为    ．
A．升高温度    B．加入NO    C．加催化剂    D．降低温度
②该反应在第24min时达到平衡状态，CO₂的体积分数为    （保留三位有效数字），化学平衡常数K=    （保留两位有效数字）．
（3）烟气中的SO₂可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na₂SO₃和NaHSO₃混合溶液，且所得溶液呈中性，该溶液中c（Na⁺）=    （用含硫微粒浓度的代数式表示）．
（4）通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO₂转化成HCOOH和O₂．已知常温下0.1mol/L的HCOONa溶液pH=10，则HCOOH的电离常数K_a=    ．

难度：中等

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2．乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：
2CO（g）+4H₂（g）⇌CH₃CH₂OH（g）+H₂O（g）△H=-256.1kJ•mol^-1
已知：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ•mol^-1
（1）以CO₂（g）与H₂（g）为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：
2CO₂（g）+6H₂（g）⇌CH₃CH₂OH（g）+3H₂O（g）△H=    ．
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NO_x的排放，这使NO_x的有效消除成为环保领域的重要课题．
①某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N₂的转化率随温度变化情况如图1．若不使用CO，温度超过800℃，发现NO的转化率降低，其可能的原因为    ；在n（NO）/n（C O）=1的条件下，应控制的最佳温度在    左右．

②用活性炭还原法处理氮氧化物．有关反应为：C （s）+2NO₂（g）⇌N₂ （g）+CO₂ （g）．某研究小组向某密闭容器中加人足量的活性炭和NO，恒温（ T₁℃）条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
　      浓度/mol∙L^-1
时间/min NO N₂ CO₂
0 1.00 0 0
20 0.40 0.30 0.30
30 0.40 0.30 0.30
40 0.32 0.34 0.17
50 0.32 0.34 0.17
I．根据表中数据，求反应开始至20min以v（NO）表示的反应速率为    （保留两位有效数字），T₁℃时该反应的平衡常数为    （保留两位有效数字）．
II．30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是    ．图2表示CO₂的逆反应速率[v_逆（CO₂）]随反应时间的变化关系图．请在图中画出在30min改变上述条件时，在40min时刻再次达到平衡的变化曲线    ．

难度：中等

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3．

（2016春•遂宁校级月考）可逆反应A（？）+aB（g）⇌C（g）+D（g）．反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量（C%）与温度（T）和压强（p）的关系如图所示．下列说法不正确的是（　　）

A．若a=1，则A为液体或固体

B．该反应正反应为放热反应

C．T₂＞T₁，p₂＞p₁

D．其他条件不变，增加B的物质的量，化学平衡向正反应方向移动，化学平衡常数K增大

难度：中等

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4．

已知NO₂与N₂O₄相互转化：2NO₂（g）⇌N₂O₄（g）；△H=-24.2kJ/mol
在恒温下，将一定量NO₂和N₂O₄（g）的混合气体充入体积为2L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图．下列推理分析合理的是（　　）

A．a，b，c，d四点中c_正与v_逆均相等

B．反应进行到10min时，体系吸收的热量为9.68kJ

C．前10min内，用v（NO₂）表示的该反应速率为0.02mol/L•min

D．25min时，导致平衡移动的原因是升温

难度：中等

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5．铁及碳的化合物在社会生产、生活中有着广泛的应用．请回答下列问题：
（1）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一．
已知：①Fe₃O₄（s）+4C（s）⇌3Fe（s）+4CO（g）△H=+646.0kJ•mol^-1
②C（s）+CO₂（g）⇌2CO（g）△H=+172.5kJ•mol^-1
则Fe₃O₄（s）+4CO（g）⇌3Fe（s）+4CO₂（g）△H=    ．
（2）反应Fe（s）+CO₂（g）⇌FeO（s）+CO（g）△H的平衡常数为K，在不同温度下，K值如下：
温度/K 973 1173 1373 1573
K 1.47 2.15 3.36 8.92
①从表中数据可推断，该反应是    （填“放热”或“吸热”）反应．
②温度为973K时，在某恒容密闭容器中发生上述反应．下列有关说法能说明该反应已达到平衡状态的是    （填字母）．
A．c（CO₂）=c（CO）                B．v_正（CO₂）=v_逆（CO）
C．体系压强不变                    D．混合气体中c（CO）不变
（3）如图图1、2表示反应：H₂（g）+CO₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H＞0有关量与反应时间之间的关系：

①图2中若t₁=0.5min，则0～t₁时间段内，H₂O的平均反应速率v（H₂O）=    mol•L^-1•s^-1．
②图1中t₂时刻改变的条件是    （任写两种，下同）；图2中t₂时刻改变的条件是    ．
（4）水煤气中的CO和H₂均可作为燃料电池的燃料．若在某燃料电池一极通入CO，另一极通入O₂和CO₂，熔融碳酸钠作为电解质，工作时负极反应式为    ；若使用该电池电解熔融Al₂O₃制取10.8g Al，则理论上需要氧气的体积为    L
（标准状况下）．

难度：中等

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6．（2016•延边州模拟）合成氨反应是化学上最重要的反应之一：
（1）合成氨原料气中的氢气可利用天然气（主要成分为CH₄）在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2mol CO₂吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是    该方法制得的原料气中主要杂质是CO₂，若用K₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式是    ．
（2）已知N₂（g）+3H₂（g）⇌2ΝΗ₃（g）△H＜0．如图是当反应器中按n（N₂）：n（H₂）=1：3投料后，在200℃、400℃、600℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线，
①曲线a对应的温度是    ．
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是    （填序号）
A．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K（M）=K（Q）＞K（N）
B．加催化剂能加快反应速率但H₂的平衡转化率不变
C．相同压强条件下，投料相同，达到平衡所需时间关系为c＞b＞a
D．由曲线a可知，当压强增加到100MPa以上，NH₃的物质的量分数可达到100%
E．及时分离出NH₃可以提高H₂的平衡转化率
③N点时c（NH₃）=0.2mol•L^-1，N点的化学平衡常数K=    （精确到小数点后两位）．
（3）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为    ．
（4）NH₃可以处理NO₂ 的污染，方程式如下：NO₂+NH₃
催化剂
加热
N₂+H₂O（未配平）当转移0.6mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下的体积是    L．

难度：中等

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7．（2016春•北京校级月考）燃煤产生的烟气中的氮氧化物NO_x（主要为NO、NO₂）易形成污染，必须经脱除达标后才能排放．
（1）用化学方程式表示NO形成硝酸型酸雨的反应    ，    ．
（2）能作脱除剂的物质很多，下列说法正确的是    ．
a．用 H₂O作脱除剂，不利于吸收含氮烟气中的NO
b．用 Na₂SO₃作脱除剂，O₂会降低Na₂SO₃的利用率
c．用CO作脱除剂，会使烟气中NO₂的浓度增加
（3）尿素[CO（NH₂）₂]在一定条件下能有效将NO_x转化为N₂．
Ⅰ．已知可通过下列方法合成尿素：
2NH₃（g）+CO₂（g）⇌H₂NCOONH₄（s）△H=-159.5kJ/mol
H₂NCOONH₄（s）⇌CO（NH₂）₂（s）+H₂O（l）△H=+28.5kJ/mol
①尿素释放出NH₃的热化学方程式是    ．
②写出有利于尿素释放NH₃的条件    ．
Ⅱ．CO（NH₂）₂与某种烟气（主要为N₂、NO和O₂）中的NO的物质的量比值分别为1：2、2：1、3：1时，NO脱除率随温度变化的曲线如图：
①曲线a 对应CO（NH₂）₂ 与NO的物质的量比值是    ．
②曲线a、b、c中，800℃～900℃区间内发生主要反应的化学方程式是    ．
③900℃～1200℃区间内脱除率下降，NO浓度上升．发生的主要反应是    ．
④曲线a中，NO的起始浓度为6×10^-4mg/m³，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为     mg/（m³•s）．

难度：中等

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8．（2016•连江县校级模拟）目前“低碳减排”备受关注，CO₂的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题．
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）⇌2CO₂（g）+N₂（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO₂）随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（I）的变化曲线如图所示．据此判断：
①该反应的△H    0（填“＞”或“＜”）．
②在T₂温度下，0-2s内的平均反应速率v（N₂）=    mol/（L•s）．
③若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是    （填代号）．

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题．
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．
例如：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-867kJ•mol^-1
2NO₂（g）═N₂O₄（g）△H=-56.9kJ•mol^-1
写出CH₄（g）催化还原N₂O₄（g）的热化学方程式：    ．
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的．如图是通过人工光合作用，以CO₂（g）和H₂O（g）为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图．催化剂b表面发生的电极反应为    ．

③常温下0.1mol•L^-1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数K_a=    mol•L^-1（填写最终计算结果）．

难度：中等

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