第六章化学反应与能量知识点题库

某温度下，在恒容密闭容器中充入NO₂ ，发生反应2NO₂（g） $\text{[math]}$ N₂O₄（g） △H<0，达到平衡后，下列说法错误的是（）

A . 再充入少量NO₂ ，达平衡后NO₂的转化率升高 B . 再充入少量NO₂ ，达平衡后NO₂的体积分数增大 C . 再充入少量N₂O₄ ，达平衡后NO₂的体积分数减小 D . 升高温度，体系的颜色加深

（1）书写下列反应的离子方程式
①NaOH溶液和HCl溶液：；

②NaCl溶液和AgNO₃溶液：；

③Na₂CO₃溶液和氢氧化钙溶液：。
（2）在2KMnO₄+16HCl（浓）═2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O反应中：
①被氧化，氧化剂，氧化产物是；还原剂，还原产物是。

②用双线桥法表示该反应的电子转移情况

ZulemaBorjas等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是（）

图片_x0020_100011

A . 该装置工作时，电能转化为化学能 B . 该装置可以在高温下工作 C . X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜 D . 负极反应为CH₃COO^-+2H₂O-8e^-=2CO₂↑+7H⁺

将二氧化碳转化为乙烯的装置如图所示，使用的电极材料均为惰性电极。下列说法正确的是( )

图片_x0020_100001

A . a电极电势比b电极高 B . 每生成 $\text{[math]}$ 乙烯，同时生成 $\text{[math]}$ C . 左侧电极反应式为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 移动方向为从右到左

CH₄既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料。

（1）目前我省居民使用的主要能源有①煤；②石油；③风能；④天然气；⑤电能等，其中属于可再生能源的是（填序号），请再举出我省居民生活中的一种可再生能源。
（2）甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时，要通入适量空气使部分甲烷燃烧，其目的。已知25℃、101kPa时，1mol甲烷完全燃烧生成CO₂和液态水时放出896 kJ热量，该反应热化学反应方程式为：。
（3）一定温度下，在偏铝酸亚铜（CuAlO₂）的催化作用下，CH₄与CO₂转化成乙酸，可实现“CO₂减排”，该反应方程式：，其优点是（请写出一条）。
（4）甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用可传导O^2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示：

①b极电极反应式为。

②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6 L（假设空气中O₂体积分数为20%），则理论上消耗甲烷mol。

对于如图装置，下列说法正确的是（）

图片_x0020_1321228332

A . 如果将铜片换成铁片，则锌片为正极，发生氧化反应 B . 如果将稀硫酸换成葡萄糖溶液，也能使电流表指针偏转 C . 装置中电子流动方向“锌电极→电流表→铜电极→锌电极”，形成闭合回路 D . 银锌纽扣电池的放电反应：Zn＋Ag₂O＋H₂O=Zn(OH)₂＋2Ag，其中Ag₂O作正极，发生还原反应

归纳法是高中化学学习常用的方法之一，某化学研究性学习小组在学习了《化学反应原理》后作出了如下的归纳总结：（均在常温下）

① pH ＝1的强酸溶液，加水稀释后，溶液中所有离子的浓度均降低

② pH＝2的盐酸和pH＝1的醋酸，c（H^＋）之比为2∶1

③在等物质的量浓度、等体积的氯化铵和氨水的混合溶液中存在下列关系c（NH₄⁺）+2c（H⁺） =2c（OH^-）+ c（NH₃·H₂O）

④反应2A （s） + B （g）＝2C （g） + D （g）不能自发进行，则该反应△H一定大于0

⑤已知醋酸电离平衡常数为K_a；醋酸根水解常数为K_h；水的离子积为K_w则三者关系为：K_a·K_h＝K_w

⑥ 反应A（g） $\text{[math]}$ 2B（g）；若正反应的活化能为E_a kJ·mol^-1 ，逆反应的活化能为E_b kJ·mol^-1 ，则该反应的△H =（E_a－E_b）kJ·mol^-1。其归纳正确的是（）

A . ①③⑤⑥ B . ③④⑤⑥ C . ②④⑤⑥ D . ①③④⑤

下列实验操作、现象与结论都正确的是（）

选项	操作	现象	结论
A	往FeCl₃溶液中加入少量铜粉	铜粉溶解	氧化性：Cu²⁺＞Fe³⁺
B	向AgCl浊液中加入少量0.1mol/LKI溶液	白色沉淀颜色变黄	Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
C	向某溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加少量KSCN溶液	溶液变红色	某溶液中含有Fe²⁺
D	将稀H₂SO₄滴加到饱和Na₂SO₃溶液中，将产生的气体通入KMnO₄溶液	紫色溶液褪去	产生的气体具有漂白性

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

某光电催化反应器如图所示，A电极是 $\text{[math]}$ ，B电极是 $\text{[math]}$ 。通过光解水，可由 $\text{[math]}$ 制得异丙醇。下列说法错误的是（）

A . B极是电池的负极 B . B极的电极反应为 $\text{[math]}$ C . 转移18mol电子，一定生成60g异丙醇 D . A极选用高活性和高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应

随着低碳钢等洁净钢技术的发展， $\text{[math]}$ 耐火材料和钢水之间的相互作用已成为当前的一个研究重点。请回答下列问题：

（1）在埋炭实验条件下，不同碳素材料的 $\text{[math]}$ 耐火材料与铁液之间的可能反应如下：
① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

④ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（2）直接碳热还原氧化铝法除需要高温外，系统中生成的碳化铝、碳氧化铝等会与生成的铝混合在一起，难以分离。实际生产中，至今仍未用直接碳热还原氧化铝法来炼铝。氧化铝碳热还原氯化法炼铝是生产铝的一种可行性新方法，其反应过程如下：
⑤ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

⑥ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应⑤、反应⑥中吉布斯自由能(ΔG)与温度(T)的变化关系如图1所示，由此判断反应⑤对应图中的曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，试分析氧化铝碳热还原氯化法炼铝的可行性：。
（3）在埋炭情况下，碳过剩时，碳的氧化反应主要考虑： $\text{[math]}$ 。在实验室研究该反应，一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(总压强为 $\text{[math]}$ )中加入足量的碳和 $\text{[math]}$ ，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。
①650℃反应达到平衡时，容器体积为10L，则平衡时 $\text{[math]}$ 。

②T℃时，若向平衡体系中再充入一定量 $\text{[math]}$ 的混合气体，则平衡(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。

③800℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 $\text{[math]}$ [用含 $\text{[math]}$ 的代数式表示，气体分压 $\text{[math]}$ ]。
（4） CO可作某熔融盐电池的燃料，电解质为Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物，空气与CO₂的混合气为助燃气，电池在650℃下工作时，负极的电极反应式为。

定容容器中发生反应I₂(g)＋H₂(g) $\text{[math]}$ 2HI(g)，下列措施不能提高其反应速率的是（）

A . 升高温度 B . 使用催化剂 C . 充入稀有气体，增大体系压强 D . 增加I₂和H₂的起始量

我国科研人员提出了由 CO₂和CH₄转化为CH₃COOH的催化反应历程。该催化反应历程示意图如下。下列说法错误的是（）

A . ①→②放出能量并形成了C一C键 B . CH₄→CH₃COOH过程中，有C一H键发生断裂 C . 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 D . 生成CH₃COOH总反应的原子利用率为100%

银锌纽扣电池的构造如图所示。其电池反应方程式为Ag₂O+Zn+H₂O=2Ag+Zn(OH)₂。下列说法正确的是（）

A . 锌粉为正极 B . Ag₂O发生氧化反应 C . 电池工作时，电子从锌粉经过KOH溶液流向Ag₂O D . 负极的电极反应式为：Zn-2e^-+2OH^-=Zn(OH)₂

甲烷催化裂解是工业上制备乙炔的方法之一。回答下列问题：

（1）已知：CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH₁=-885 kJ/mol
2C₂H₂(g)+5O₂(g)=4CO₂(g)+2H₂O(l) ΔH₂=-2600 kJ/mol

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) ΔH₃=-572 kJ/mol

则2CH₄(g)=C₂H₂(g)+3H₂(g)ΔH=kJ/mol
（2） ①若用分别表示CH₄、CH₂、H₂和固体催化剂，在固体催化剂表面CH₄的裂解过程如图所示，从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是(填标号)。

②在恒容密闭容器中充入amol甲烷，测得单位时间内在固体催、化剂表面CH₄的转化率[α(CH₄)]与温度(t℃)的关系如图所示，t₀℃后CH₄的转化率突减的原因可能是。
（3）甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p/Pa)与温度(t/℃)的关系如图所示。

①T℃时，化学反应2CH₄ (g)=C₂H₂(g)+3H₂(g)的压强平衡常数K=Pa²。

②在某温度下，向VL恒容密闭容器中充入0.12mol CH₄只发生反应2CH₄(g)=C₂H₄(g)+2H₂(g)，达到平衡时，测得p(H₂)=p(CH₄)。CH₄的平衡转化率为(结果保留两位有效数字)。
（4）甲烷除裂解反应外还能发生水蒸汽重整反应，涉及以下反应方程式：
I.CH₄(g)+H₂O(g)→CO(g)+3H₂(g) ΔH₁=+206kJ·mol^-1；

II.CO(g)+H₂O(g)→CO₂(g)+H₂(g) ΔH₂=-41kJ·mol^-1；

在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的CH₄和H₂O(g)发生水蒸汽重整反应。

①压强为P₀kPa时，分别在加CaO和不加CaO时，平衡体系H₂的物质的量随温度变化如图所示。温度低于700℃时，加入CaO可明显提高混合气中H₂的量，原因是

②500℃时，反应相同时间后测得CH₄的转化率随压强的变化如图所示。则图中E点和G点CH₄的浓度大小关系为c(G)(填“>”“＜”或“=”)c(E)。

甲醇是重要的化工基础原料和清洁液体燃料，在CO₂加氢合成CH₃OH的体系中，同时发生下列竞争反应：

(ⅰ)CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g) △H₁=-49.3 kJ/mol

(ⅱ)CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g) △H₂=+41.1 kJ/mol

由CO也能直接加氢合成甲醇：(iii) 2H₂(g)+CO(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) △H

（1） △H =kJ/mol。
（2）反应(ⅱ) CO₂(g)+H₂(g) $\text{[math]}$ CO(g)+H₂O(g)的正、逆反应平衡常数随温度变化曲线如图所示。

下列分析正确的是_______。

A . 曲线甲为K(逆)，曲线乙为K(正) B . a点时，一定有v_正=v_逆 C . c点时，x=0.5
（3）催化剂M、N对CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)反应进程的能量影响如下图(a)所示，两种催化剂对应的1nk~ $\text{[math]}$ 关系如下图(b)所示(已知；lnk=- $\text{[math]}$ +C，其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。

①使用催化剂M时，逆反应的活化能为kJ/mol。

②催化剂N对应曲线是图(b)中的(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)
（4）为进一步研究CO₂与H₂反应制CH₃OH的过程中原料气组成对反应速率的影响，分别向三个压强恒定为P的密闭容器(装有等量催化剂，且在实验温度范围内催化剂活性变化不大)中通入相同碳氢比的三种混合气，相同时间内，测得甲醇生成速率与温度的关系如图所示。

①三个容器中，甲醇的生成速率达峰值后均随温度升高而下降的原因是。

②结合研究目的，参照图中三条曲线，你可得出的结论是(写一条)。
（5）恒温下，在压强恒定为P的装置中，按n(CO₂)：n(H₂)=1：3加入反应物，发生反应(ⅰ)、(ⅱ)。达到平衡时，若CO₂转化率为20%，甲醇的选择性为50%。列出反应(ⅰ)CO₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)+H₂O(g)的平衡常数计算式：Kp=(不必化简)。(已知： $\text{[math]}$ 的选择性x= $\text{[math]}$ ×100%；Kp为用分压代替浓度的平衡常数。)

CO₂还原为甲醇(CH₃OH)是人工合成淀粉的第一步。CO₂催化加氢主要反应为：CO₂(g) + 3H₂(g) = CH₃OH(g) + H₂O(g)　ΔH=-49.4 kJ·mol⁻¹。

（1） H₂O分子用电子式表示为。该反应中每生成0.5 mol甲醇，转移电子的物质的量是mol。
（2）一定条件下，该反应过程中的能量变化情况如图所示，图中E₂-E₁ =kJ·mol⁻¹。
（3） T₁℃下，向一容积为3 L的恒容密闭容器中加入一定量的CO₂和H₂ ，在催化剂存在时发生反应：CO₂(g) + 3H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g) + H₂O(g)，测得不同时间(t)各物质的物质的量如下表：
t / min
n(CO₂) / mol
n(H₂) / mol
n(CH₃OH) / mol
n(H₂O) / mol
0
2.00
6.00
0
0
t₁
1.65
a
0.35
0.35
t₂
b
3.60
0.80
0.80
t₃
b
3.60
0.80
0.80
①0~ t₁ min内，用H₂浓度变化表示该反应的化学反应速率为mol·L⁻¹·min⁻¹。
②下列有关上述反应的说法正确的是(填序号)
A．CH₃OH中的化学键是共价键
B．消耗3 mol H₂(g)的同时生成1 mol H₂O(g)，此时该反应达到化学平衡
C.0~ t₁ min内反应放出的热小于t₁~ t₂ min内放出的热
（4）甲醇(CH₃OH)燃料电池的电极采用膜电极，该电极由催化剂层和质子交换膜构成，其中质子交换膜能传导H⁺ ，同时作为隔膜防止两极的物质相互反应。该电池的工作原理如图：
①该电池的负极是。(填“电极a”或“电极b”)
②工作时，电极b的电极反应式是。

Ni可活化C₂H₆放出CH₄ ，其反应历程如下图所示：

下列关于活化历程的说法错误的是（）

A . 此反应的决速步骤：中间体2→中间体3 B . 只涉及极性键的断裂和生成 C . 在此反应过程中Ni的成键数目发生变化 D . Ni(s)+C₂H₆(g)=NiCH₂(s)+CH₄(g) ∆H=−6.57 kJ·mol^-1

实验室通过如下步骤可从铬铁矿(主要成分为FeO·Cr₂O₃ ，含有少量Al₂O₃)制备铬酸钠溶液。下列说法错误的是（）

A . 高温灼烧时发生的主要反应为4[FeO·Cr₂O₃]＋8Na₂CO₃＋7O₂ $\text{[math]}$ 2Fe₂O₃＋8Na₂CrO₄＋8CO₂ B . 浸取所得溶液中大量共存的离子有Na^＋、Al³^＋、AlO $\text{[math]}$ 、CrO $\text{[math]}$ 、CO $\text{[math]}$ C . 除杂时，加入稀硫酸，发生的反应为非氧化还原反应 D . 向Na₂CrO₄溶液加入硫酸酸化，溶液将由黄色变为橙色

一定条件下，在容积为1 L的密闭容器中发生反应：N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)，2 min后测得生成0.06 mol NH₃ ，则该段时间内用NH₃来表示的化学反应速率为（）

A . 0.01 mol·L^-1·min^-1 B . 0.02 mol·L^-1·min^-1 C . 0.03 mol·L^-1·min^-1 D . 0.06 mol·L^-1·min^-1

在一定温度下可逆反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 温度时，向密闭容器中通入X，部分实验数据见下表：

时间/s	0	50	100	150
$\text{[math]}$	5.00	3.52	2.50	2.50

下列说法中错误的是（）

A . 50s内， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 温度下的平衡常数 $\text{[math]}$ ，平衡时X的转化率为50% C . $\text{[math]}$ 温度下的平衡常数为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 温度下的平衡常数为 $\text{[math]}$ ，若 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的平衡常数为 $\text{[math]}$

t / min	n(CO₂) / mol	n(H₂) / mol	n(CH₃OH) / mol	n(H₂O) / mol
0	2.00	6.00	0	0
t₁	1.65	a	0.35	0.35
t₂	b	3.60	0.80	0.80
t₃	b	3.60	0.80	0.80

第六章 化学反应与能量 知识点题库

第六章化学反应与能量知识点题库