课题1 化工生产过程中的基本问题知识点题库

高中化学《化学反应原理》选修模块从不同的视角对化学反应进行了探究、分析．以下观点中不正确的是（）

①放热反应在常温下均能自发进行；

②电解过程中，电能转化为化学能而“储存”在反应物中；

③原电池工作时所发生的反应一定有氧化还原反应；

④加热时，化学反应只向吸热反应方向进行；

⑤化学平衡常数的表达式与化学反应方程式的书写无关．

A . ①②③④ B . ①③④⑤ C . ②③⑤ D . ①②④⑤

在298K和101KPa时，2N₂O₅（g）=4NO₂（g）+O₂（g）；△H=+56.7kJ/mol，能自发进行的合理解释是（）

A . 是熵减反应 B . 是熵增效应大于能量效应 C . 是吸热反应 D . 是放热反应

已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应（反应方程式已配平）：

Cu+2H₂SO₄（浓） $\text{[math]}$ CuSO₄+A↑+2H₂O

（1） A的化学式，上述反应中浓硫酸体现了（性质）．
（2）一定量的铜片与100mL 18mol/L 的浓H₂SO₄充分反应，如果该反应过程中转移了0.2mol电子，被还原的硫酸为 mol，生成的A气体在标准状况下体积为 L （假设气体全部逸出）．

如图图示与对应的叙述相符的是（）

A . 图1表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 B . 图2表示A，B两物质的溶解度随温度变化情况，将t₁℃时A，B的饱和溶液分别升温至t₂℃时，溶质的质量分数B＞A C . 图3表示镁条放入盐酸中生成氢气速率随时间的变化，起初反应速率加快的原因可能是该反应为放热反应 D . 图4表示在含等物质的量NaOH，Na₂CO₃的混合溶液中滴加0.1 mol•L^﹣1盐酸至过量时，产生气体的体积与消耗盐酸的关系

下列说法正确的是（）

A . 升高体系的温度或增加某一组分的浓度均能增加反应体系中活化分子所占百分数 B . H₂+Cl₂ $\text{[math]}$ 2HCl反应中化学能只转变为热能 C . 面粉生产工厂要求严禁烟火是因为面粉有机物颗粒极小，总表面积巨大容易被引燃爆炸 D . 高锰酸钾受热分解是一个熵减小的过程

某化学兴趣小组进行有关 Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是（）

A . ①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为 NO₂ B . ③中反应的化学方程式：3Cu+Cu(NO₃)₂+4H₂SO₄=4CuSO₄+2NO↑+4H₂O C . ③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 D . 由上述实验可知：Cu 在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应

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（）

① CH₃OH(g)＋H₂O(g)=CO₂(g)＋3H₂(g)；ΔH＝＋49.0 kJ/mol

② CH₃OH(g)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂(g)；ΔH＝－192.9 kJ/mol

下列说法正确的是（）

A . CH₃OH的燃烧热为192.9 kJ/mol B . 反应①中的能量变化如图所示

C . CH₃OH转变成H₂的过程一定要吸收能量 D . 根据②推知反应：CH₃OH(l)＋

O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂(g)的ΔH>－192.9 kJ/mol

高温下N₂和O₂发生反应N₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。

（1）下图是T₁、T₂两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N₂的体积分数随时间变化的图像，据此判断反应N₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g)为(填“吸热”或“放热”)反应。
（2） 2000℃时向容积为2L的密闭容器中充入10molN₂与5molO₂ ，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则此反应的平衡常数K=。该温度下，若开始时向上述容器中充入N₂和O₂均为1mol，则达到平衡后N₂的转化率为。
（3）汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图所示。写出其变化的总化学反应方程式:。
（4）为减少汽车尾气中NO_x的排放，常采用C_xH_y(烃)催化还原NO_x消除氢氧化物的污染。例如：
CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H=-574kJ/mol

CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H₂

若16gCH₄还原NO₂至N₂共放出热量867kJ，则△H₂=。

化学与能源开发、环境保护、资源利用等密切相关，下列说法不正确的是（）

A . 天然气是一种清洁的化石燃料 B . 垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用 C . 含氮、磷元素的化合物大量排入江河湖泊中会导致水体富营养化 D . 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

$\text{[math]}$ 存在于天然气、沼气、煤矿坑井气中，它既是优质气体燃料，也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。回答下列问题：

（1） $\text{[math]}$ 催化重整不仅可以得到合成气( $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )，还对温室气体的减排具有重要意义。
已知： $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$ 催化重整反应： $\text{[math]}$ (用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示)，若 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 催化重整反应为(填“吸”或“放”)热反应。
（2）图中为甲烷燃烧过程的能量变化，该反应的活化能为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（3）图中是目前研究较多的一类 $\text{[math]}$ 燃料电池的工作原理示意图。

①a极为电池(填“正”或“负”)极；b极的电极反应式为。

②电池中内电路的 $\text{[math]}$ 移向(填“a”或“b”)极。
（4）用该燃料电池电解 $\text{[math]}$ 溶液(电极材料为石墨)，当电子转移 $\text{[math]}$ 时，阴极产物是(写化学式)，阳极析出气体体积为L(标准状况)。

金属插入 $\text{[math]}$ 的C-H键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是 $\text{[math]}$ 与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法错误的是（）

图片_x0020_100009

A . 在中间产物中 $\text{[math]}$ 状态最稳定 B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 活化能为 $\text{[math]}$ D . 整个反应快慢，由 $\text{[math]}$ →状态2反应决定

下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（）

A . 已知：正丁烷(g)=异丁烷(g)△H<0，则正丁烷比异丁烷稳定 B . 已知：C₂H₄(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+2H₂O(g)△H=-1478.8k·mol^-1 ，则C₂H₄的燃烧热△H=-1478.8kJ·mol^-1 C . 已知：H⁺(aq)+OH^-(aq)==H₂O(1)△H=-57.3kJ·mol^-1 ，但稀Ba(OH)₂(aq)和稀H₂SO₄(aq)完全反应生成1molH₂O(1)时，放出的热量大于57.3kJ D . 已知：S(g)+O₂(g)=SO₂(g)△H₁；S(s)+O₂(g)=SO₂(g)△H₂ ，则△H₁>△H₂

我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF[(CH₃)₃NCHO]转化为三甲胺[N(CH₃)₃]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是( )

图片_x0020_1646748232

A . 由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于吸热反应 B . $\text{[math]}$ 是该反应历程的决速步 C . 使用铜作催化剂可以降低反应的活化能，从而改变反应的焓变 D . 该历程中最大能垒(活化能)E_正=2.16 eV

CuCl₂溶液中存在如下平衡：

[Cu(H₂O)₄]²⁺(蓝色)+4Cl^- $\text{[math]}$ [CuCl₄]^2-(黄色)+4H₂O △H＞0

下列可使黄绿色的CuCl₂溶液变成蓝色的方法是( )

A . 升温 B . 加NaCl(s) C . 加压 D . 加AgNO₃溶液

氧化锂（Li₂O）是离子晶体，其晶格能可以通过图所示循环进行计算。下列说法错误的是（）

A . O＝O键键能为ΔH₃ B . Li原子的第一电离能为0.5ΔH₂ C . Li₂O的晶格能为ΔH₆取正值 D . ΔH₁＋ΔH₂＋ΔH₃＋ΔH₄＋ΔH₆＝ΔH₅

现有下列四个图象：

下列反应中符合上述全部图象的是（）

A . N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g) ΔH＜0 B . 2SO₃(g)⇌2SO₂(g)+O₂(g) ΔH＞0 C . 4NO(g)+6H₂O(g)⇌4NH₃(g)+5O₂(g) ΔH＞0 D . H₂(g)+CO(g)⇌C(s)+H₂O(g) ΔH＜0

科学家已获得了气态N₄分子，其空间结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1molN—N键吸收193kJ能量，断裂1molN≡N键吸收946kJ能量。下列说法正确的是（）

A . N₄(g)=4N(g)的过程中吸收772kJ能量 B . N₄属于种新型化合物 C . N₄(g)=2N₂(g)为吸热反应 D . N₄和N₂互为同素异形体

应用过渡状态理论讨论化学反应时，可将反应过程中体系的势能变化情况表示在反应历程一势能图上。甲烷在光照条件下发生的氯代反应历程如图所示。下列说法错误的是（）

（1）Cl-Cl→2Cl·
（2）Cl·+CH₃-H→CH₃·+H-Cl
（3）CH₃·+Cl-Cl→CH₃-Cl+Cl·

A . 反应Cl·+CH₃-H→CH₃·+H-Cl △H=+7.5kJ·mol^-1 B . 反应Cl·+CH₃-H→CH₃·+H-Cl的活化能E_a=+16.7kJ·mol^-1 C . 反应(2)比反应(3)更容易进行 D . CH₄(g)+Cl₂(g)=CH₃Cl(g)+HCl(g) △H=-105.4kJ·mol^-1

如图为两种制备硫酸的途径(反应条件略)。下列说法正确的是（）

A . 已知S(g)＋O₂(g)=SO₂(g) ∆H₁；S(s)＋O₂(g)=SO₂(g) ∆H₂。则∆H₁＞∆H₂ B . 含0.5molH₂SO₄的浓溶液与足量NaOH反应，放出的热量即为中和热 C . 图中由SO₂(g)催化氧化生成SO₃(g)，反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量 D . 若∆H₁＜∆H₂+∆H₃ ，则2H₂O₂(aq)=2H₂O (l)+O₂(g)为放热反应

高温下，某可逆反应达到平衡，其平衡常数为K＝ $\text{[math]}$ ，恒容时，升高温度，H₂的浓度减小，则下列说法正确的是（）

A . 该反应的焓变为正值 B . 升高温度，K值减小 C . 升高温度，逆反应速率减小 D . 该反应的化学方程式为CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)

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