课题1 化工生产过程中的基本问题知识点题库

H₂与ICl的反应分①、②两步进行，其能量曲线如下图所示，下列有关说法错误的是（　　）

A . 反应①、反应②均为放热反应 B . 反应①、反应②均为氧化还原反应 C . 反应①比反应②的速率慢，与相应正反应的活化能无关 D . 反应①、反应②的焓变之和为△H=﹣218kJ•mol^﹣1

已知298K时下述反应的有关数据：C（s）+ $\text{[math]}$ O₂（g）=CO（g）△H₁=﹣110.5kJ•mol^﹣¹C（s）+O₂ （g）=CO₂（g），△H ₂=﹣393.5kJ/mol 则C（s）+CO₂（g）=2CO（g）的△H为（）

A . 283．kJ•mol^﹣¹ B . 172.5 kJ•mol^﹣¹ C . ﹣172.5 kJ•mol^﹣¹ D . ﹣504 kJ•mol^﹣¹

已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”．根据所学知识判断，下列反应中，在所有温度下都不自发进行的（）

A . 2O₃（g）═3O₂（g）△H＜0 B . 2CO（g）═2C（s）+O₂（g）△H＞0 C . N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H＜0 D . CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H＞0

中学化学教材中有大量数据，下列是某同学对数据利用情况，正确的是（　　）

A . 利用焓变的数据或熵变的数据一定都能单独判断反应是否能自发进行 B . 利用反应热数据的大小判断不同反应的反应速率的大小 C . 利用沸点数据推测将一些液体混合物分离开来的可能性 D . 利用溶液的pH与7的大小关系，判断pH=6.8的溶液一定显酸性

在密闭容器中，对于可逆反应M+3N $\text{[math]}$ 2Q(g)，平衡时Q的体积分数与温度和压强的关系如图所示，下列判断正确的是（）

A . M和N不能都为气体 B . 由上图可知， N一定为气体 C . 若正反应方向ΔH>0，则T₁<T₂ D . 其它条件不变，压强增大，混合气体的平均相对分子质量减小

甲醇是有机化工原料和优质燃料，主要应用于精细化工、塑料等领域，也是农药、医药的重要原料之一。

（1）已知反应CO（g）+2H₂(g）= CH₃OH(g) ∆H=-99kJ.mol^-1中的相关化学键键能如下：
化学键
H－H
C－O
C≡O
H－O
C－H
E/（kJ.mol^－¹）
436
343
x
465
413
则x=。
（2）在一容积可变的密闭容器中，1molCO与2molH₂发生反应：CO（g）+2H₂(g） $\text{[math]}$ CH₃OH(g) ，CO在不同温度下的平衡转化率（α）与压强的关系如右图所示。①a、b两点的反应速率：v(b)v(a)（填“>”、“<”或“=”）。②该反应的△S0，图中的T₁T₂（填“>”、“<”或“=”）。
③该合成反应的温度一般控制在240～270℃，选择此温度范围的原因是：
I．此温度范围下的催化剂活性高；
II．。
④图中a点的压强平衡常数K_P=(KPa)^－²（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
（3）利用合成气（主要成分为CO和H₂）合成甲醇，发生主要反应如下：
I：CO（g）+2H₂(g） $\text{[math]}$ CH₃OH(g) ∆H₁
II：CO₂(g)＋H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g) + H₂O(g) ∆H₂
III：CO₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) + H₂O(g) ∆H₃
上述反应对应的平衡常数分别为K₁、K₂、K₃ ，它们随温度变化曲线如下图所示。
则∆H₁∆H₃（填“>”、“<”或“=”），理由是。

白磷在氧气中燃烧的反应为：P₄+ 5O₂= P₄O₁₀。已知下列化学键的键能分别为：P—P a kJ·mol^-1、P—O b kJ·mol^-1、P=O c kJ·mol^-1、O=O d kJ·mol^-1。根据图示的分子结构和有关数据，下列推断正确的是（）

A . 6a+5d < 4c + 10b B . △H = (4c+12b－6a－5d) kJ·mol^-1 C . 6a+5d > 4c + 12b D . △H = (6a+5d－4c－12b) kJ·mol^-1

下列内容与结论相对应的是（）

选项	内容	结论
A	H₂O(g)变成H₂O(l)	ΔS>0
B	硝酸铵溶于水可自发进行	因为ΔS＜0
C	一个反应的ΔH>0，ΔS>0	反应一定不自发进行
D	H₂(g)＋F₂(g)=2HF(g) ΔH＝－271 kJ·mol^－1 ΔS＝8 J·mol^－1·K^－1	反应在任意外界条件下均可自发进行

A . A B . B C . C D . D

下列有关说法正确的是（）

A . 生物质隔绝空气高温加热，通过热化学转换可产生可燃性气体 B . 光－电转换是太阳能的利用途径之一，该途径必然发生化学反应 C . 开发太阳能、氢能、核能、天然气等新能源可以减少雾霾的产生 D . 科学家正在研究使用高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

下列陈述正确并且有因果关系的是（）

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ
A	SO₂有漂白性	SO₂可使溴水褪色
B	SiO₂有导电性	SiO₂可用于制备光导纤维
C	浓硫酸有强氧化性	浓硫酸可用于干燥H₂和CO
D	Fe³⁺有强氧化性	FeCl₃溶液可用于回收废旧电路板中的铜

A . A B . B C . C D . D

某学习小组对人教版教材实验“在200mL烧杯中放入20g蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁），加入适量水，搅拌均匀，然后再加入15mL质量分数为98%浓硫酸，迅速搅拌”进行如下探究；

（1）观察现象：蔗糖先变黄，再逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质，同时闻到刺激性气味，按压此黑色物质时，感觉较硬，放在水中呈漂浮状态，同学们由上述现象推测出下列结论：
①浓硫酸具有强氧化性 ②浓硫酸具有吸水性 ③浓硫酸具有脱水性④浓硫酸具有酸性 ⑤黑色物质具有强吸附性

其中依据不充分的是（填序号）；
（2）为了验证蔗糖与浓硫酸反应生成的气态产物，同学们设计了如下装置：

试回答下列问题：

①图1的A中最好选用下列装置（填编号）；

②图1的 B装置所装试剂是；D装置中试剂的作用是；E装置中发生的现象是；

③图1的A装置中使蔗糖先变黑的化学反应方程式为，后体积膨胀的化学方程式为：；

④某学生按图进行实验时，发现D瓶品红不褪色，E装置中有气体逸出，F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，推测F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅的原因，其反应的离子方程式是。

根据下列实验操作和现象所得出的结论错误的是（）

选项	操作	现象	结论
A	向蔗糖中加入浓硫酸	蔗糖变成疏松多孔的海绵状炭，并放出有刺激性气味的气体	浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B	向 KCl、KI 的混合液中逐滴滴加稀 AgNO₃溶液	先出现黄色沉淀	K_sp(AgCl)＞K_sp(AgI)
C	铝片先用砂纸打磨，再加入到浓硝酸中	无明显现象	浓硝酸具有强氧化性，常温下，铝表面被浓硝酸氧化为致密的氧化铝薄膜
D	向盛有 H₂O₂ 溶液的试管中加入几滴酸化的硫酸亚铁溶液	溶液变成棕黄色，一段时间后溶液中出现气泡，随后有红褐色沉淀生成	Fe³⁺催化 H₂O₂ 分解产生 O₂

A . A B . B C . C D . D

甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：（）

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 下列说法正确的是

A . $\text{[math]}$ 的燃烧热为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ B .

反应 $\text{[math]}$ 中的能量变化如图所示 C . $\text{[math]}$ 转变成 $\text{[math]}$ 的过程一定要吸收能量 D . 根据 $\text{[math]}$ 推知反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

已知反应O₂（g）+2H₂（g）=2H₂O（g）的反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述错误的是（）

A . 2molH₂（g）和1molO₂（g）的总能量大于2molH₂O（g）的总能量 B . 该反应若生成2molH₂O（g），则放出的热量为（E₂-E₁）kJ C . 断开2molH—H键和1molO=O键消耗的总能量小于形成4molH—O键释放的总能量 D . 生成2molH—O键放出E₂kJ能量

有一处于平衡状态的反应：X(s)＋3Y(g) $\text{[math]}$ 2Z(g)；ΔH＜0。为了使平衡向生成Z的方向移动，应选择的条件是( )

①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加正催化剂 ⑥分离出Z

A . ①③⑤ B . ②③⑥ C . ②③⑤ D . ②④⑥

氨气还原法可用于消除NO对环境的污染。

已知：①N₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g) △H₁=+180.50 kJ·mol^-1

②4NH₃(g)+5O₂(g)=4NO(g)+6H₂O(g) △H₂=−905.48 kJ·mol^-1

下列说法错误的是（）

A . 反应①将电能转化成化学能 B . 反应②使用催化剂时的△H₂不变 C . 反应①、②均属于氮的固定 D . 4NH₃(g)+6NO(g)=5N₂(g)+6H₂O(g) △H=−1807.98 kJ·mol^-1

根据要求，回答下列问题：

（1）有机物 M 经过太阳光光照可转化成有机物 N，转化过程如下：

两者稳定性大小是：N M(填“>”“<”或“=”)。
（2）已知：CH₃OH(l)的燃烧热△H₁=-726.5 k·mol^-1； $\text{[math]}$ △H₂。则△H₁△H₂(填“>”“<”或“=”)。
（3）使 Cl₂(g)和H₂O(g)通过灼热的炭层，生成HCl(g)和 CO₂(g)。每消耗1mol Cl₂(g)放出 145 kJ 热量，则该反应的热化学方程式为。
（4）火箭和导弹表面的涂层是耐高温的物质。将铝粉、二氧化钛粉和石墨粉按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，反应的热化学方程式为 $\text{[math]}$ △H =-1176 kJ·mol^-1。则反应过程中，每转移 2 mol 电子，放出的热量为 kJ。

硫及其化合物的“价一类”二维图如下所示。

下列说法不正确的是（）

A . 由X生成S，必须加入氧化剂 B . 从物质类别角度分析， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 都属于酸性氧化物 C . 在加热情况下，y的浓溶液与铜单质可以发生化学反应生成 $\text{[math]}$ D . 24mL0.05 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液与20mL0.02 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 溶液恰好反应，已知 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，则Cr元素在还原产物中的化合价为+3

我国力争2060年前实现碳中和。CH₄与CO₂催化重整是实现碳中和的热点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应：

反应I：主反应CH₄(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+2H₂(g) ΔH₁ K_p1

反应II：副反应CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) ΔH₂ K_p2

反应III：积碳反应2CO(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+C(s) ΔH₃ K_p3

反应IV：积碳反应CH₄(g) $\text{[math]}$ C(s)+2H₂(g) ΔH₄ K_p4

（1）已知H₂(g)、CO(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol^-1、-283.0lkJ·mol^-1 ， H₂O(l)= H₂O(g) ΔH₅=+44kJ·mol^-1 ，则反应II的ΔH₂=kJ·mol^-1。
（2）设K_p为分压平衡常数(用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数)，反应III、IV的lgK_p随 $\text{[math]}$ (T表示温度)的变化如图所示。据图判断，反应I的ΔH₁0(选填“大于”、“小于”或“等于”)，说明判断的理由。
（3）下列关于该重整反应体系的说法正确的是____。

A . 在投料时适当增大 $\text{[math]}$ 的值，有利于减少积碳 B . 在一定条件下建立平衡后，移去部分积碳，反应III和反应IV平衡均向右移 C . 随着投料比 $\text{[math]}$ 的增大，达到平衡时CH₄的转化率增大 D . 降低反应温度，反应I、II、IV的正反应速率减小，逆反应速率增大；反应III的正反应速率增大，逆反应速率减小
（4）在一定条件下的密闭容器中，按照 $\text{[math]}$ =1加入反应物，发生反应I(反应II、III、IV可忽略)。在不同条件下达到平衡，设体系中平衡状态下甲烷的物质的量分数为x(CH₄)，在T=800℃下的x(CH₄)随压强p的变化曲线、在P=100kPa下的x(CH₄)随温度T的变化曲线如图所示。
①图中对应T=800℃下，x(CH₄)随压强p的变化曲线是，判断的理由是。
②若x(CH₄)=0.1.则CO₂的平衡转化率为。

下图是铜与浓硫酸反应并验证其产物性质的装置图。请回答下列问题。

（1）试管①中发生反应的化学方程式为；其中硫酸发生了(填“氧化”或“还原”)反应。
（2）一段时间后，④中溶液无明显现象，⑤⑥⑦溶液均褪色，试管⑤⑥⑦中的现象分别说明SO₂具有、、漂白性。
（3）下列说法正确的是(填字母)。
a.上下移动铜丝可控制反应的发生与停止
b.反应结束后，从导管向装置中鼓入空气，使气体完全被吸收，防止污染
c.实验结束后，试管①中有白色固体出现，为确认白色固体为产物 $\text{[math]}$ ，可立刻向试管①中加水，观察颜色
（4）充分反应后发现，铜丝与硫酸都有剩余，在此情况下，加入下列物质能使溶液中 $\text{[math]}$ 变大的是(填字母)。
a. $\text{[math]}$ b. $\text{[math]}$ c. $\text{[math]}$
（5）反应停止后，待装置冷却，向试管④中加入氯水，产生白色沉淀，反应的离子方程式为。

化学键	H－H	C－O	C≡O	H－O	C－H
E/（kJ.mol^－¹）	436	343	x	465	413

课题1 化工生产过程中的基本问题 知识点题库

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