1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
(1)如图所示,利用电化学原理将SO2 转化为重要化工原料C,若A为SO2,B为O2,则负极的电极反应式为:___________;
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2CH3OH+H2O
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-d kJ·mol-1。
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:____________________________;
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组om] | 温度℃ | 起始量/mol[ | 平衡量/mol | 达到平衡所需 时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验2条件下平衡常数K=________,该反应的ΔH________0 (填“>”或“<”)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则b/a 的值______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2 、H2均为1mol,则此时V逆 V正(填“<” ,“>” ,“=”)。
④判断该反应达到平衡的依据是________。
A.CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等 B.容器内气体压强保持不变
C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
3、氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,硫碘循环制氢主要的热化学方程式为:
Ⅰ.SO2(g)+2H2O(l)+I2(g)=H2SO4 (l)+2HI(g) △H=35.9 kJ/mol
Ⅱ.2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l) △H=470kJ/mol
Ⅲ.2HI(g)=H2(g)+I2(g) △H=14.9kJ/mol
(1)反应2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)的△H= mol·L-1。
(2)反应Ⅰ在液相中发生称为bensun反应,向水中加入1mol SO2和3mol I2,在不同温度下恰好完全反应生成的n(SO42-)和n(Ix-)的变化见图甲。
①Ix-中x= 。②温度达到120℃时,该反应不发生的原因是 。
(3)反应Ⅲ是在图乙中进行,其中的高分子膜只允许产物通过,高分子膜能使反应程度 ___ (填“增大”、“减小”或“不变”),在该装置中为了进一步增大达平衡时HI的分解率;不考虑温度的影响,还可以采取的措施为 。
(4)图丙是一种制备H2的方法,装置中的MEA为允许质子通过的电解质膜。
①写出阳极电极的反应式: 。
②电解产生的氢气可以用镁铝合金(Mg17Al12)来储存,合金吸氢后得到仅含一种金属的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)和一种金属单质,该反应的化学方程式为 。
4、(1)用一个离子方程式表示CO结合H+能力比AlO
弱___。
(2)分子式为HSCN的物质,已知S、C、N均满足8电子稳定结构,请写出一种可能的结构式___。
(3)纯金属内所有原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整,加入或大或小的其他元素的原子后,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,所以合金的硬度一般都较大。请解释合金的熔点一般都小于其组分金属(或非金属)熔点的原因___。
5、苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要基本有机原料,乙苯催化脱氧法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法,其化学方程式为:
(1)若升高温度,该反应的平衡常数变大,则ΔH____________(填“大于0”或“小于0”)。该反应在_______________条件下能自发进行(填“较高温度”、“较低温度”或“任何温度”)。
(2)维持体系总压强ρ恒定,在温度T时,物质的量为2mol、体积为1L的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为80%,则在该温度下反应的平衡常数K=_____。
(3)在体积为2L的恒温密闭容器中通入2mol乙苯蒸汽,2分钟后达到平衡,测得氢气的浓度是0.5mol/L,则乙苯蒸汽的反应速率为_________________;维持温度和容器体积不变,向上述平衡中再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽,则v正_______v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)工业上,通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气(原料中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实_________________________。
②控制反应温度为600℃的理由是_____________________。
(5)某燃料电池以乙苯为燃料,Li2CO3与K2CO3混合的碳酸盐为电解质的高温型燃料电池,其负极的电极反应式为_____________________,正极上通入的气体为______________。
6、【化学---选修3:物质结构与性质】原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是半径最小的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W原子4s原子轨道上有1个电子,M能层为全充满的饱和结构。回答下列问题:
(1)W基态原子的价电子排布式____________;Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为______。
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是_____________。
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是____________。Y60用做比金属及其合金更为有效的新型吸氢材料,其分子结构为球形32面体,它是由60个Y原子以20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个Y=Y键的足球状空心对称分子。则该分子中σ键和π键的个数比_____;36gY60最多可以吸收标准状况下的氢气_____L。
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示,该氯化物的化学式是___________,该晶体中W的配位数为___________。它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为_________。
7、根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项 | 实验目的 | 实验及现象 | 结论 |
A | 检验铁粉是否生锈 | 取铁粉溶于稀盐酸中,充分反应后滴加KSCN溶液,溶液没变红 | 铁粉没生锈 |
B | 检验电离常数Ka的大小 | 取等体积pH相同的一元酸HX和HY溶液,分别加入足量镁粉,充分反应后,HY收集的H2较多 | Ka(HX)>Ka(HY) |
C | 检验气体是否含CO | 点燃气体,产物通入澄清石灰水,变浑浊 | 气体含CO |
D | 检验某葡萄酒中是否含SO2 | 将适量葡萄酒滴入少量稀酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 | 该葡萄酒中 含SO2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
8、可燃冰是一种高效清洁能源,中国已勘探的可燃冰储量居世界第一,持续安全开采量创下了世界纪录,有望2030年实现产业化开采。科学家也对进行了重点研究。
I.与
重整的工艺过程中涉及如下反应:
反应①
反应②
反应③
(1)已知:反应④,则
_______
。
(2)一定条件下,向体积为的密闭容器中通入
各
及少量
,测得不同温度下反应平衡时各产物产量如图所示。
①图中a和c分别代表产生_______和_______。由图中信息判断后产生
的主要反应并说明理由_______。
②平衡时,
与
的转化率分别为95%和90%,体系内余
,反应③的平衡常数
_______(写出计算式)。
③密闭恒容条件下,反应②达到平衡的标志是_______
A.每消耗的同时消耗
B.的分压不再发生变化
C.气体平均分子量不再发生变化
D.气体密度不再发生变化
E.比值不再发生变化
Ⅱ.将与一种产生温室效应的气体利用电解装置进行耦合转化,原理示意如图。
(3)电池工作时,向电极_______移动。
(4)若消耗和产生温室效应气体的体积比为3∶2,则生成乙烷和乙烯的体积比为_______。
9、(1)锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力,是传统锂电池容量的10 倍,其工作原理示意图如图所示.
放电时,b 电极为电源的___________极,电极的反应为___________,充电时,a电极应与外接电源___________极相连接。
(2) ①25℃时,将a mol/L 的NaCN 溶液与0.01mol/L 的盐酸等体积混合,反应后测得溶液 pH=7,
则(a) HCN 的电离常数Ka (用含a的代数式表示)为___________;
(b)下列关于该溶液的说法正确的是___________
A.此溶液有C(Na+)+C(H+)=C(OH-)+C(CN-)
B.此溶液有C(Na+)=C(HCN)+C(CN-)
C.混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
②25℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2 mol•L-1 ,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kb=___________mol•L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量I2,则溶液中
将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可发生反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)△H=-1200KJ/mol,一定温度下,向容积固定为 2L的密闭容器中充入一定量的 CO和 NO2,NO2 的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
①0~10min内该反应的平均速率v(CO)=___________,从 11 min 起其他条件不变,压缩容器的容积变为 1L,则2 n NO 的变化曲线可能为图中的___________(填字母).
②恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母).
A.容器内混合气体颜色不再变化
B.容器内的压强保持不变
C.2v逆(NO2)=v正(N2)
D.容器内混合气体密度保持不变
10、某学习小组拟对KMnO4与Na2S的反应进行了探究。所有探究实验中所使用的KMnO4溶液均为浓酸酸化的0.1mol/LKMnO4溶液[c(H+)=1.5mol/L]。
实验 | 操作 | 现象 |
a | 向2mL0.1mol/LNa2S溶液中滴加3滴KMnO4溶液,振荡,静置 | 溶液中出现黄色浑浊,得到淡黄色沉淀、无色溶液 |
b | 向2mL1.0mol/LNa2S溶液中滴加3滴KMnO4溶液,振荡,静置 | 溶液中出现黄色浑浊,浑浊消失,得到浅黄色溶液 |
c | 向2mL2.4mol/LNa2S溶液中滴加3滴KMnO4溶液,振荡,静置 | 有肉红色固体生成,上清液为 浅黄色 |
d | 向2mLKMnO4溶液中滴加0.1mol/LNa2S溶液 | 立即有臭鸡蛋气味气体生成,稍后,有棕褐色固体生成 |
e | 取少量d中所得固体,滴加1.0mol/LNa2S溶液,振荡,静置 | 得到黑色固体,浅黄色溶液 |
资料显示:
Ⅰ.Na2SX可溶于水,Na2SX在酸性条件下不稳定。
П.MnS为肉红色固体,难溶于水。
(1)请写出实验a中Na2S与KMnO4发生的化学反应方程式___________。
(2)针对实验b中,静置后淡黄色沉淀溶解的原因,小组同学提出两种假设:
假设i:淡黄色沉淀溶于水中;
假设ii:淡黄色沉淀与Na2S反应得到Na2SX并溶解。
①小组同学仔细分析实验过程后,认为假设i不成立,其依据为:___________。
②小组同学通过进一步实验证实溶液中存在Na2SX。请用化学用语说明设计该实验所依据的化学原理:___________
(3)请结合平衡移动原理,解释实验abc中,仅c得到肉红色固体的原因:___________。
(4)为探究实验d中所得棕褐色固体的组成,小组同学继续进行了实验e.某同学分析后,认为黑色固体为纯净的某种物质,并设计实验证实了他的猜想。其实验操作为:___________。
(5)实验d中,两溶液混合后立即发生的复分解反应可能干扰氧化还原反应的进行,请设计实验,在排除上述干扰的前提下探究等体积的KMnO4溶液与0.1mol/LNa2S溶液反应的可能的还原产物。(已知:该条件KMnO4可反应完全)。(请将实验装置补充完整,标出所用试剂,并描述实验操作)___________。
(6)综合以上实验,KMnO4酸性溶液与Na2S溶液反应的复杂性,与___________有关。
11、碘是人体必需的微量元素之一,我国以前在食盐中加KI加工碘盐。
(1) 目前加碘食盐中,不用KI的主要原因是__________________________。
(2) 将Fe3I8加入到K2CO3溶液中,生成Fe3O4、KI和一种气体,该反应的化学方程式为__________。
(3) 准确称取某KI样品3.500 0 g配制成100.00 mL溶液;取25.00 mL所配溶液置于锥形瓶中,加入15.00 mL 0.100 0 mol·L-1 K2Cr2O7酸性溶液(Cr2O72-转化为Cr3+),充分反应后,煮沸除去生成的I2;冷却后加入过量KI,用0.200 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(I2和S2O32-反应生成I-和S4O62-),消耗Na2S2O3标准溶液24.00 mL。计算该样品中KI的质量分数____________ (写出计算过程)。
12、工业上用铁泥制取黄铵铁矾并用于处理含有机染料的废水。
I.制备黄铵铁矾
用含氧化铁57.4%的铁泥制备黄铵铁矾的实验流程如下:
(1)实验中须对“过滤1”所得滤液中的含铁量进行测定,其目的是____________。
(2)写出“热合成”发生反应的化学方程式:____________。
(3)上述流程中可以循环利用的物质是______(写化学式)。
Ⅱ.用黄铵铁矾处理含有机染料(用MB表示)的废水
黄铵铁矾表面具有丰富的羟基基团,可催化氧化去除废水中的有机染料,该过程可能的机理如图-1所示。
(4)从电负性的角度分析图-1(a)中第②步铁元素化合价的变化及原因:____________。
(5)在用黄铵铁矾处理废水中MB的过程中,可观察到反应前期废水变澄清,黄铵铁矾表面附着一层MB,然后逐渐消失。黄铵铁矾去除废水中有机染料(用MB表示)可能的机理可描述成:____________。
(6)已知:不稳定,易与含氧酸根离子反应生成
。在温度、
用量都相同的情况下,测得废水的pH对MB去除率的影响如图-2所示,pH=7时MB去除率明显降低,可能的原因是____________。
13、某研究小组制备纳米ZnO,再与金属有机框架(MOF)材料复合制备荧光材料ZnO@MOF,流程如图:
已知:①含锌组分间的转化关系:Zn2+Zn(OH)2
②ε−Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型,39℃ 以下稳定。
请回答:
(1)步骤I,初始滴入ZnSO4溶液时,反应的化学方程式___________。
(2)下列有关说法不正确的是___________ 。
A.步骤I,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分
B.步骤I,若将过量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液制备ε−Zn(OH)2, 可提高ZnSO4的利用率
C.步骤Ⅱ,为了更好地除去杂质,可用50°C的热水洗涤
(3)步骤Ⅲ,控温煅烧的目的是___________。
(4)步骤Ⅲ中,实验室盛放样品的容器名称是___________。
(5)用(CH3COO)2Zn和过量(NH4)2CO3反应,得到的沉淀可直接控温煅烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原因是___________。
(6)为测定纳米ZnO产品的纯度,可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定Zn2+。用________称量ZnO样品0.081g,在___________中用酸溶解样品,然后在________中配制一 定体积的Zn2+溶液,再用移液管量取一定体积的 Zn2+溶液,最后用滴定管盛装EDTA标准溶液,滴定Zn2+。从下列选项中选择合理的仪器___________(按顺序填写且用字母作答)补全以上步骤。
仪器: a.烧杯 b.托盘天平 c.容量瓶 d.分析天平 e.试剂瓶
(7)制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。某研究小组取7.5 ×10−3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量为1.5 ×105),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至1L。取样测得荧光强度比值为9.7,则1个人血浆铜蓝蛋白分子中含___________个铜原子。