1、Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是
选项 | A | B | C | D | |
a | Na | Al | Fe | Cu | |
b | NaOH | Al2O3 | FeCl3 | CuO | |
c | NaCl | Al(OH)3 | FeCl2 | CuCl2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、化学反应可视为旧键断裂和新化学键形成的过程。化学键的键能是两个原子间形成1 mol化学键时释放的能量或断开1 mol化学键所吸收的能量。
现提供以下化学键的键能:(kJ·mol−1)P—P:198 P—O:360 O==O:498 P==O:585。
则P4(白磷)+5O2P4O10是___反应(填“放热”或“吸热”),能量变化为___kJ。(提示:白磷是正四面体形的分子,如图
,当与氧形成P4O10时,每两个磷原子之间插入一个氧原子,此外,每个磷原子又以双键结合一个氧原子)
3、烟气(主要污染物SO2、NOX)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中的SO2、NOx的含量。
(1)T℃时,利用测压法在刚性反应器中,投入一定量的NO2发生反应3NO2(g)3NO(g)+O3(g)△H>0体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/MPa | 20.00 | 21.38 | 22.30 | 23.00 | 23.58 | 24.00 | 24.00 |
①若降低反应温度,则平衡后体系压强p___________24.00MPa(填“>”、“<”或“=”)。
②15min时,反应物的转化率α=___________。
③T℃时反应3NO2(g)3NO(g)+O3(g)的平衡常数的值Kp=___________(Kp为以分压表示的平衡常数,分压等于总压乘以该气体的物质的量分数)
(2)T℃时,在体积为2L的密闭刚性容器中,投入2molNO2发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g) △H>0,实验测得:v正=k正c2(NO2),v逆=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。在温度为T℃时NO2的转化率随时间变化的结果如图所示(反应在5.5min时达到平衡):
①在体积不变的刚性容器中,投入固定量的NO2发生反应,要提高NO2转化率,可采取的措施是___________、___________。
②由图中数据,求出该反应的平衡常数为___________。
③计算A点处=___________(保留1位小数)。
4、氮的化合物在生产生活中广泛存在。
(1)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)⇌N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400 ℃、400 ℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
n(NO) (甲容器) /mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO) (乙容器) /mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
n(NO) (丙容器) /mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①该反应为______(填“放热”或“吸热”)反应。平衡常数的表达式为K=______
②乙容器在200 min达到平衡状态,则0~200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=_。
(2)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)⇌N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)___Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_____(填“A”或“B”或“C”)点。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=______(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)对于2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1L的恒容密闭容器中充入0.1 mol NO和0.3mol CO,反应开始进行。
①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是_____(填字母代号)
A. c(CO)=c(CO2) B. 容器中混合气体密度不变
C. v(N2)正=2v(NO)逆 D. 容器中混合气体的平均摩尔质量不变
②下图为容器内的压强(P)与起始压强(Po)的比值()随时间(t)的变化曲线,曲线中的两个点的坐标分别为(5,0.925)和(10,0.90)。平衡时NO的转化率为________
5、现有下列4种物质:①SO2、②FeCl3溶液、③NaHCO3、④Na2O2。请回答:
(1)受热分解放出气体的是____________(填序号)。
(2)用于腐蚀印刷电路板的是____________(填序号)。
(3)能用做葡萄酒等食品防腐剂的是____________(填序号)。
(4)能用于呼吸面具的是____________(填序号)。
6、回答下列问题
(1)根据已具备的氧化还原反应知识和电化学知识,结合图示回答下列问题:
①该原电池负极材料是______________。
②写出电极反应式:正极:__________________;负极:__________________。
③若电路中转移了,则析出的
的质量为____________。
(2)燃料电池是利用燃料与氧气反应从而将化学能转化为电能的装置。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
①A为生物燃料电池的_____________(填“正”或“负”)极。
②正极反应式为_________。
③放电过程中,H+由_________极区向______极区迁移(填“正”或“负”)。
7、乳酸是一种有机物,它在多种生物化学过程中起重要作用。
(1)乳酸分子中含有的官能团有________________(填写官能团名称)。
(2)1.5 mol乳酸与足量的Na反应生成氢气在标准状况下的体积是______L。
(3)当乳酸与浓硫酸共热时,能产生多种酯类化合物,其中有一种六元环状酯,写出其结构简式:_____________________________。
8、(1)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,作负极的分别是____(填字母)。
A. 铝片、铜片 B. 铜片、铝片 C. 铝片、铝片 D. 铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式:______。
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。写出A电极反应式:______;该电池在工作时,A电极的质量将____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1 mol H2SO4,则转移电子的数目为____。
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为氢氧燃料电池,写出B电极反应式:____;该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将______(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)若A、B均为铂片,电解质为H2SO4溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池即为甲烷燃料电池,写出A电极反应式:_______;若该电池反应消耗了6.4gCH4,则转移电子的数目为_____。
9、为了进一步研究硫酸铜的量对锌与硫酸反应生成氢气速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入6个盛有过量锌粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4mol/LH2SO4(mL) | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液(mL) | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O(mL) | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
其中:V1=______,V6=______,V8=_______。
10、将硝酸表现出的性质填在下列各反应操作或现象后:
A.氧化性 B.酸性 C.还原性 D.不稳定性
(1)用硝酸浸洗附有银的试管___。
(2)常温下用铁制或铝制容器贮存、运输浓HNO3__。
(3)久置的浓硝酸变黄色__。
11、CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。回答下列问题:
(1)已知:
C(s)+2H2(g) = CH4(g) ΔH= —75kJ·mo1—1
C(s)+O2(g)= CO2(g) ΔH = —394kJ·mo1—1
C(s)+O2(g)= CO(g) ΔH= —111 kJ·mo1—1
则催化重整反应CH4(g)+CO2(g) = 2CO(g)+2H2(g)的 ΔH =___ kJ·mo1—1;从温度和压强的角度考虑,有利于提高CH4平衡转化率的条件是 _____。
(2)催化重整时催化剂的活性随积碳的增多而减弱,有关积碳反应和消碳反应的数据如表:
积碳反应/消碳反应 | 催化剂 | 活化能/kJ·mo1—1 |
CH4(g)= C(s)+2H2(g) ΔH =+75 kJ·mo1—1 | X | 33 |
Y | 43 | |
CO2(g)+C(s) = 2CO(g) ΔH =+172 kJ·mo1—1 | X | 91 |
Y | 72 |
①由表中数据从有利于催化重整的角度考虑,应选用的催化剂为______(填“X”或“Y”);催化剂可以改变同一化学反应的________(填“活化能”或“反应热”,下同),但不能改变其_____
②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5 (k为速率常数)。在p (CH4)一定时,不同p (CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示,则p(CO2)数值最大的是______(填“a”“b”或“c”)。
12、某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置,探究氯气与氨气之间的反应。其中D 为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是_____
(2)装置E 的作用是_____,橡胶管 k 的作用是_____
(3)装置F 中试管内发生反应的化学方程式 _____
(4)装置D 内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一产物是空气的主要成分之一,写出该反应的化学方程式_____
(5)接入D 装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是_____
(6)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接______、______接(f) (g)接______ 、______接______ 、______接(a)
13、氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。
(1)SO2有毒,且能形成酸雨,是大气主要污染物之一、双碱法是常用的烟气脱硫法。
上述方法中,实现循环利用的物质是_______,请用化学方程式表示在Na2SO3溶液中加入CaO后的反应原理_______、_______(涉及两个反应方程式)。
(2)一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:_______
(3)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O; 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。现有V L某NaOH溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物。
①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_______mol·L-1。
②若所得溶液中c()∶c(
)=1∶9,则原混合气体中NO2和NO物质的量之比n∶m=_______。
(4)将一定浓度的硝酸与32.64 g铜反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。欲使反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水的质量为_______。
14、下表为元素周期表的一部分,请参照元素①﹣⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)原子半径最小的元素是__________(填元素符号),最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是__________(填化学式,下同),酸性最强的是__________。
(2)①与⑤形成的化合物中,化学键类型为__________,④与⑥形成的A2B2型物质为__________填“共价化合物”或“离子化合物”。
(3)②与④形成的原子个数比为1:2的化合物的结构式为__________,⑦与⑨形成的化合物的电子式为__________
(4)④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为__________(填离子符号)。
(5)为探究元素C和Si的非金属性强弱,某同学设计了如图所示的装置进行实验(夹持仪器已略去,装置气密性良好)。请回答:
a.溶液B的作用是__________。
b.若观察到__________现象,即可证明酸性__________>___________(填化学式),则非金属性C>Si。
15、已知:2H2+O22H2O。
(1)该反应1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ,其中断裂1molH-H键吸收436kJ,断裂1molO=O键吸收496kJ,那么形成1molH-O键放出热量_________。
(2)原电池是直接把化学能转化为电能的装置。
I.航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。下图是氢-氧燃料电池的装置图。则:
①溶液中OH-移向________电极(填“a”或“b”)。
②b电极附近pH________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
③该原电池的b极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应,该电极的反应式为________。
④若把H2改为甲烷(CH4),电解质溶液仍然为KOH溶液,则电极反应式为:正极__,负极__。
II.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,两电极间连接一个电流计。若该电池中两电极的总质量为60g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为47g,试计算:产生氢气的体积_____L。(标准状况)