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、CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知:反应CH3OH(g)十1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是_____(填字母)。
a CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1:2
c 化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d 1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下;将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4 min反应达到平衡,测得c(O)=0.2mol·L-1,4 min内平均反应速率v( H2)=________ .则CH3OH的转化率为________
(3)已知CO2分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构,请写出CO2的电子式________
(4)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+ 8OH--6e-=CO +6H2O。则下列说法正确的是____(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子
3、探究一定条件下反应物浓度对硫代硫酸钠(Na2S2O3)与硫酸反应速率的影响。
(查阅资料)
a.Na2S2O3易溶于水,能与硫酸发生反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
b.浊度计用于测量浑浊度的变化。产生的沉淀越多,浑浊度(单位为NTU)值越大。
(实验过程)
用如图所示装置进行如表所示的 5 个实验,分别测量混合后溶液达到相同浑浊度的过程中, 浑浊度随时间的变化。实验①~⑤所得数据如图曲线①~⑤所示:
实验数据:
实验编号 | Na2S2O3 溶液 | H2SO4 溶液 | 蒸馏水 | ||
c / (mol·L-1) | V / mL | c / (mol·L-1) | V / mL | V / mL | |
① | 0.1 | 1.5 | 0.1 | 3.5 | 10 |
② | 0.1 | 2.5 | 0.1 | 3.5 | 9 |
③ | 0.1 | 3.5 | 0.1 | 3.5 | x |
④ | 0.1 | 3.5 | 0.1 | 2.5 | 9 |
⑤ | 0.1 | 3.5 | 0.1 | 1.5 | 10 |
(分析与解释)
(1)实验序号①中,溶液混合后Na2S2O3溶液的初始浓度______mol/L。
(2)实验③中,x =______。
(3)实验①、②、③的目的是______。
(4)通过比较①、②、③与③、④、⑤两组实验,可推断:反应物浓度的改变对Na2S2O3 与硫酸反应的化学反应速率的影响,Na2S2O3 溶液浓度的改变影响更大。该推断的证据是______。
4、原电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。
(1)一种新型燃料电池,它以多孔铂板为两个电极插入氢氧化钠溶液中,然后分别向两极通入氢气和氧气而获得电能。通入氢气的电极反应式为_____。放电一段时间后,负极附近溶液的pH_____(填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)电子工业上常利用FeCl3溶液腐蚀铜板制作印刷电路,其反应的离子方程式为_________________。请把该反应设计成一个原电池,在方框内面出原电池装置图(要求:标明电极材料和电解质溶液)。_____
(3)常温下,将除去表面氧化膜的铝片、铜片插入浓HNO3中组成原电池装置如图甲所示, 测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图乙所示,反应过程中有红棕色气体产生。
t1s 前,原电池的正极的电极反应式为____________________________,溶液中的向_____________(填“Al”或“Cu”)极移动。t1s后,外电路中电子流动方向发生改变,其原因是_____。
5、从A.甲烷 B.乙烯 C.乙酸 D.油脂 E.葡萄糖 F.蛋白质等六种有机物中,选择合适的物质,将其标号填在横线上。
(1)可用于制造肥皂的是_______;
(2)属于高分子的是_______;
(3)人体血液里的血糖含有_______;
(4)能与乙醇发生酯化反应的是_______;
(5)我国“西气东输”的气体主要成分是_______;
(6)世界上将_______的产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志。
6、PSCl3、SCl2、NaN3等化合物用途非常广泛。
(1)PSCl3(结构式为:)中磷的化合价为__。
(2)S2Cl2分子中各原子均满足8电子结构,画出S2Cl2的结构式:__。
(3)能说明同周期的相邻元素S的非金属性比Cl弱的事实是__(填标号)。
A.H2SO3的酸性比HClO3的弱
B.气态H2S的热稳定性比HCl的弱
C.Cl2通入Na2S溶液可发生反应:Cl2+S2-=2Cl-+S↓
D.SO2是常见的还原剂,ClO2是常见的氧化剂
(4)NaN3是一种易溶于水(NaN3=Na++N)的白色固体,钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如图:
①钠元素位于周期表第___周期___族。
②Na+的结构示意图为___。
③反应NH4NO3N2O↑+2H2O↑中,每生成1molN2O转移电子数为___。
④销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为___。(N被氧化为N2)。
7、(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_____。
8、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:_____________________________。
9、比较下列性质(用“>”、“=”、“<”填空)
①氧化性:Cl2________Br2
②酸性:H3PO4________H2SO4
③碱性:Mg(OH)2________Al(OH)3
④稳定性:H2S________H2O
⑤还原性:H2S________HCl
10、以下为中学化学中常见的物质:①Cu; ②FeCl3溶液; ③CuCl2溶液;④CO2;⑤H2SO4;⑥酒精;⑦CaCO3;⑧FeSO4;⑨Ba(OH)2。
请根据要求回答下列有关问题:
(1)以上物质中属于电解质的是________;属于非电解质的是__________。(填序号)
(2)将②③⑧混合配制成浓度均为1mol•L﹣1的混合溶液100mL,加入一定量的铁粉,充分反应后,若铁粉无剩余,且有铜生成.则反应后的溶液中一定含有的阳离子是______,发生反应的离子方程式为_____________________________________________________。
(3)检验②溶液中阳离子的试剂是________________,证明其存在的现象是____________。
(4)向沸水中逐滴滴加1 mol·L-1 FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是________ nm。
11、某温度时,在一个2L的密闭容器中X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示,据此回答:
(1)该反应的化学方程式为______。
(2)从开始至2min,Z的平均反应速率为_____mol/(L·min);
(3)改变下列条件,可以加快化学反应速率的有_____。
A.升高温度
B.减小物质X的物质的量
C.减小压强
D.增加物质Z的物质的量
E.缩小容积
F.使用效率更高的催化剂
(4)该反应正向为放热反应若上述容器为绝热容器(与外界无热交换),则到达最大限度所需时间将_____。
a.延长 b.缩短 c.不变 d.无法确定
12、碘和铁均是人体必需的微量元素。
(1)海带中含有丰富的以碘离子形式存在的碘元素。在实验室中,从海藻中提取碘的流程如下:
①上述流程中涉及下列操作,其中错误的是________________(填标号)。
A.将海藻灼烧成灰
B.过滤含I-溶液
C.下口放出含碘的苯溶液
D.分离碘并回收苯
②写出步骤④发生反应的离子方程式:_______________________________________
③要证明步骤④所得溶液中含有碘单质,可加入___________________(填试剂名称),观察到________________________(填现象)说明溶液中存在碘。
(2)探究铁与稀硝酸的反应。用5.6gFe粉和含有0.3 mol HNO3的稀硝酸进行实验,若两种物质恰好完全反应,且HNO3只被还原成NO。回答下列问题:
①Fe粉与稀硝酸反应生成硝酸铁的化学方程式为___________________________________
②反应结束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物质的量之比n(Fe3+):n(Fe2+)=_________________。
③标准状况下,生成NO气体的体积为_________________L(保留两位小数)。
13、(1)已知破坏1molH—H键、1molI—I键、1molH—I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由氢气和碘单质反应生成2molHI需要放出___kJ的热量。
(2)现己知N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量变化如图所示:
根据下列键能数据计算N—H键键能为___kJ/mol。
化学键 | H—H | N≡N |
键能(kJ/mol) | 436 | 946 |
14、1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3)是重要的化工原料,工业上可用丙烯(CH2=CHCH3)加成法生产(反应i),主要副产物为3-氯丙烯(CH2=CHCH2Cl),反应原理为:
i.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) △H1=-134kJ/mol
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g) △H2=-102kJ/mol。
请回答下列问题:
(1)已知CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g)的活化能Ea(正)为132 k/mol,则该反应的活化能Ea(逆)为________kJ/mol。
(2)一定温度下,密闭容器中发生反应i和反应ii,达到平衡后增大压强,CH2C1CHClCH3的产率______(填“增大“减小”或“不变”),理由是__________。
(3)T℃时,向10 L恒容的密闭容器中充入1molCH2=CHCH2Cl和2molHCl,只发生反应CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) △H3,5 min反应达到平衡,测得0~5min内,用CH2ClCHClCH3表示的反应速率v(CH2ClCHClCH3)=0.016mol/(L·min)。
①平衡时,HCl的体积分数为_________(保留三位有效数字)。
②保持其它条件不变,6min时再向该容器中充入0.6 molCH2=CHCH2Cl、0.2 mol HCl和0.1 molCH2ClCHClCH3,则起始反应速率v 正(HCl)_________(填“>”“<”或“=”)v逆(HCl)。
(4)一定压强下,向密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH3和Cl2发生反应ii。设起始的=w,平衡时Cl2的体积分数(
)与温度(T)、w的关系如图甲所示。w=1时,正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图乙所示。
①图甲中,w2________(填“>”“<”或“=”)1。
②图乙中,表示正反应平衡常数的曲线为___(填“A”或"B")。
(5)起始时向某恒容绝热容器中充入1molCH2=CHCH3和1molCl2发生反应ii,达到平衡时,容器内气体压强与起始时相比________(填“增大“减小”或“不变”)。
15、氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。回答下列问题:
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4 kJ·mol-1
写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式________。
(2)H2S可用于高效制取氢气,其反应为2H2S(g)S2(g)+2H2(g) △H。若向体积均为2L的A、B两个恒容容器中分别加入2.0 mol H2S、1.0 mol H2S,测得不同温度下H2S的平衡转化率如图所示。
①试判断△H____0(填“>”“<”或“=”);图中曲线表示A容器中反应的是__(填写“I”或“II”);反应速率最小的点是____(填写“M”、“N”或“P”)。
②实际生产中,若要进一步提高H2S的转化率,除了改变温度和压强外,还可以采取的措施有______________。
(3)储氢还可借助有机物。一定条件下,利用如图所示装置电解有机物C6H6可实现电化学储氢。
①电极B是______(填写“阴极”或“阳极”)。
②写出实现储氢过程的电极反应式_______________。
③通电一段时间,若产生x mol O2,测得产生的混合气体中含有y mol H2,试计算制得储氢物质C6H12的物质的量为___mol(用含x、y的代数式表示)。