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、下表是A、B、C三种有机物的相关信息:
A | ①能使溴的四氯化碳溶液褪色;②填充模型为: |
B | ①可以从煤干馏生成的煤焦油中提取;②填充模型为: |
C | 工业生产中可通过A与H2O加成获得;②相对分子质量为46 |
请结合上述信息,回答下列问题:
(1)有机物A的结构式为___________
(2)B与浓硝酸在一定条件下发生反应的化学方程式为__________
(3)有机物C的结构简式为__________。
(4)①C与乙酸反应的化学方程式为____________
②C在铜催化和加热条件下,与O2反应的化学方程式为___________。
3、乙二醇是重要的工艺原料,可由乙烯或合成气等为原料制备,部分合成方法如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为____________。
(2)E中官能团的名称为____________。
(3)C的分子式为____________。
(4)反应②的化学方程式为____________,该反应的反应类型为____________。
(5)W是C的同分异构体,1molW与足量NaHCO3反应可生成1molCO2,与足量金属钠反应可生成1molH2,则W的同分异构体有____________种(不考虑立体异构)。
4、(1)K2Cr2O7 + 14HCl= 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑+ 7H2O (用“单线桥”表示电子转移的方向和数目)___,氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____________。
(2)______mol H2O中共含有9.03×1022个原子,其质量为_______。
(3)配平下列氧化还原反应方程式:___KMnO4+___H2S+__H2SO4(稀) —__MnSO4+__S↓+__K2SO4+__H2O
(4)Cl2是一种有毒气体,如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏,有关反应的化学方程式为:3Cl2(气)+8NH3(气)=6NH4Cl(固)+N2(气),若反应中消耗Cl2 1.5 mol, 则被氧化的NH3在标准状况下的体积为______ L。
5、结合元素周期表,完成下列问题。
(1)在元素周期表中全部是金属元素的区域为_____________。
a.A b.B c.C d.D
(2)I和II元素形成的化合物的化学式为_____,一定含有____键。
(3)现有甲、乙两种短周期元素,室温下,甲元素的单质在冷的浓硫酸或空气中表面都会生成致密的氧化膜,乙元素原子核外第三层与第一层上的电子数相等。
①将甲、乙两元素的元素符号填写在上面元素周期表中对应的位置__并写出甲单质与NaOH溶液反应的离子方程式____。
②甲、乙两元素中,金属性较强的是_____(填元素名称),可以验证该结论的实验是____(填序号)。
a.将在空气中放置已久的这两种元素的单质分别放入热水中
b.将这两种元素的单质粉末分别和相同浓度的盐酸反应
c.将这两种元素的单质粉末分別和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
6、CH4-CO2催化重整不仅可以得到CO和H2,还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:
(1)CH4-CO2催化重整反应为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),△H>0
①有利于提高CH4平衡转化率的条件是____(填字母)。
A 高温低压 B 低温高压 C 高温高压 D 低温低压
②在体积恒定的密闭容器中进行该反应并达到平衡状态,若此时改变条件使平衡常数K值变大,该反应___(填字母)
A. 一定向正反应方向移动 B. 重新达到平衡后正反应速率增大
C. 一定向逆反应方向移动 D. 重新达到平衡后逆反应速率减小
③某温度下,在体积为2L的容器中加入2 mol CH4、1mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,CO2的体积分数为_____
(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表:
| 积碳反应 CH4(g)= C(s)+2H2(g) | 消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g) | |
ΔH/(kJ·mol-1) | +75 | +172 | |
活化能(kJ·mol-1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 |
①由上表判断,催化剂X___Y(填“优于”或“劣于”),理由是_______
②在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是___(填标号)。
A. K积、K消均增加
B. v积减小、v消增加
C. K积减小、K消增加
D. v消增加的倍数比v积增加的倍数大
7、下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩种元素,填写下列空白:
族 周期 | I A | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0族 |
2 |
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| ① | ② | ③ |
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3 | ④ |
| ⑤ |
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| ⑥ | ⑦ | ⑧ |
4 | ⑨ |
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| ⑩ |
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(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图为_______。
(2)在这些元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是_________,碱性最强的化合物的电子式是_______。
(3)用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程___________________,该化合物属于_____(填“共价”或“离子”)化合物。
(4)③、⑥、⑦三种元素形成的离子,离子半径由大到小的顺序是________________(用化学符号表示)。
(5)元素①的最简单氢化物的结构式为________,该化合物可用于形成燃料电池,写出电解质溶液呈碱性时正极的电极反应式_______________。
8、缓解当前能源和资源紧张问题的方法无非是开源和节流两个方面,从开源角度看,有效地开发利用燃煤产生的CO2重新合成新的燃料是一个途径,目前工业上用CO2来生产甲醇的原理是CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),
(1)上述反应过程中的能量变化如图所示,该反应是_____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)一定温度下,将5molCO2和8molH2充入2L恒容密闭容器中发生上述反应,测得H2的物质的量与时间的关系如图所示,
0-1min内,用CO2表示的平均反应速率v(CO2)=________________(保留两位有效数字);a点的逆反应速率________________b点的逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(3)对于在恒温恒容条件下进行的反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列叙述不能说明其已达到平衡状态的是________________(填序号)。
a. 混合气体的密度不再改变
b. 容器内的压强不再发生变化
c. CH3OH(g)的浓度保持不变
d. 单位时间内消耗1molCO2,同时生成1molCH3OH
(4)甲醇燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,结构如图所示(电解质溶液为稀硫酸):
①Pt(b)电极上发生_____________(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为________________________。
②如果该电池工作时导线中通过3mol电子,则理论上消耗甲醇的物质的量为__________________。
9、(1)下列3种不同粒子H、
H、
H表示______种元素,______种核素,
H、
H、
H互称为__________________。
(2)有人称煤炭是“工业的粮食”,通过煤的综合利用可以获得重要化工原料,如焦炭,它是煤的______ (填“蒸馏”或“干馏”)产物,可用于________________ (填出一种用途);以煤为原料可以制得水煤气,其反应的化学方程式为________________________________。
(3)元素的电负性的大小可以作为判断元素金属性与非金属性强弱的尺度。下表列出部分短周期元素的电负性。请回答下列问题。
元素 | Al | B | Be | C | Cl | X | Li |
电负性 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | 2.5 | 3.0 | 4.0 | 1.0 |
元素 | Mg | N | Y | O | P | S | Si |
电负性 | 1.2 | 3.0 | 0.9 | 3.5 | 2.1 | 2.5 | 1.8 |
①根据上表给出的数据,可知元素的电负性越大,____________(填“金属性”或“非金属性”)越强。
②推测Y 为______(填元素符号),用电子式表示X元素与Y元素的化合物的形成过程__________________。
10、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)。
11、(1)相对分子质量为72的烷烃,此烷烃的分子式为__;
(2)乙醇的官能团名称为___;
(3)苯与液溴取代反应的化学方程式__;
(4)乙醇与乙酸酯化反应的化学方程式__。
12、某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1稀硫酸中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(1)写出甲池中发生的有关电极反应式:负极__________,正极_____________。
(2)乙池中负极为________,正极发生________反应,总反应的离子方程式为___________。
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________(填写元素符号,下同)活动性更强,而乙会判断出________活动性更强。
(4)由此实验,可得到如下哪些结论?________。
a.利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强
c.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值
d.该实验说明化学研究对象复杂,反应条件多变,应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负极”的做法________(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案:__________。
13、一定条件下,向容积为4 L的密闭容器中通入4 mol SO2和a mol O2发生如下反应:2SO2+O22SO3,经过5 min反应达到平衡,SO3的浓度为0.9 mol·Lˉ1,容器内的压强变为原来的80%。请回答:
(1)平衡时SO2的浓度____mol·L-1。
(2)a=____。
14、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:
(1)氢氧燃料电池的在导线中电流的方向为由____(用a、b表示)。
(2)负极反应式为___。
(3)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电,池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ. 2Li+H2=2LiH Ⅱ. LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是___,反应Ⅱ中的氧化剂是___。
②已知LiH固体密度为0.82g·cm-3,用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为______。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为___mol。
15、(1)用CO2催化加氢可制取乙烯:。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的
_______(用含a、b的式子表示)。已知:几种化学键的键能如下表所示,实验测得上述反应的
,则表中的
_______。
化学键 | C=O | H-H | C=C | C-H | H-O |
键能/( | 803 | 436 | x | 414 | 464 |
(2)甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整两个过程。向反应系统中同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应如下表,则在初始阶段,蒸汽重整的反应速率_______(填“大于”“小于”或“等于”)甲烷氧化的反应速率。
反应过程 | 化学方程式 | 焓变 △H/(kJ·mol-1) | 活化能 Ea/(kJ·mol-1) |
甲烷氧化 | CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) | -802.6 | 125.6 |
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) | -322.0 | 172.5 | |
蒸汽重整 | CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) | +206.2 | 240.1 |
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) | +158.6 | 243.9 |
(3)CO2在Cu-ZnO催化下,可同时发生如下的反应Ⅰ、Ⅱ,其可作为解决温室效应及能源短缺问题的重要手段。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-57.8 kJ/mol
Ⅱ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ/mol
某温度时,若反应Ⅰ的速率v1大于反应Ⅱ的速率v2,则下列反应过程的能量变化正确的是_______(填字母代号)。