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、现有以下物质:a.NaCl晶体b.液态SO3c.液态的醋酸d.汞e.BaSO4固体f.蔗糖g.酒精h.熔化的KNO3。请回答下列问题(填写相应的字母):
(1)以上物质中能导电的是___;
(2)以上物质中属于非电解质的是___。
3、科学家们发现氢元素有三种同位素原子。
(1)分别写出它们的名称:________、________、___________。写出用做制造氢弹原料的同位素原_____________。
(2)已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有________种。
(3)质量相同的HO和D
O所含质子数之比为__________,中子数之比为________,电解产生的氢气在同温同压下体积之比为________。
4、(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电池工作时,外电路上电流的方向应从电极___(“填A或B”)流向用电器。内电路中,CO32-向电极_____(“填A或B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为______________________。
(2)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的电极是原电池的____极,该极的电极反应式是___________。如果消耗甲烷160g,假设化学能完全转化为电能,需要消耗标准状况下氧气的体积为_______L。
5、在一定条件下N2 + 3H2⇌ 2NH3 的反应中,起始N2浓度为2mol/L,H2浓度为5mol/L, 反应到2分钟时,测得 NH3 的反应速率为v(NH3 )=0.4mol/(L·min),填空:
(1) NH3 的转化浓度为c(NH3 )=___________ mol/(L·min)
(2)三段式填空:
(mol/L) N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
起始浓度 2 5 0
转化浓度 _ _ _
2min后浓度 _ _ _
(3)用v(N2)表示的反应速率为:v(N2)=__________mol/(L·min)
(4)用v(H2)表示的反应速率为:v(H2)=__________mol/(L·min)
6、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)。
7、将甲烷和氯气的混合气体放置于一干燥的容器中,在光照的条件下,混合气体的颜色___,同时在容器的上方会出现油状物,该油状物的组成为___,其中分子结构为正四面体的是___。
8、(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片上有气泡,再平行插入一块铜片(锌片和铜片不接触),可观察到铜片上________(填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A),组成一个原电池,负极为________,正极的电极反应式为________________________。
(2)如果烧杯中最初装入的是2 mol/L 500 mL的稀硫酸溶液,构成铜锌原电池(见图B,假设产生的气体没有损失),当在标准状况下收集到11.2 L的氢气时,则此时烧杯内溶液中硫酸的物质的量浓度为(溶液体积变化忽略不计)____________________。
(3)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池,废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程,其主要原因是________________。
A.回收利用电池外壳的金属
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤、水源的污染
C.防止电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品
D.回收其中石墨电极
9、化学方程式是化学用语的重要组成部分,请写出下列相关反应的化学方程式。
(1)一氯甲烷与光照条件下生成二氯甲烷__________。
(2)乙烯使溴的四氯化碳溶液退色__________。
(3)苯生成硝基苯__________。
10、(1)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通铅蓄电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应。请回答下列问题:
①高铁电池放电时,负极材料是________,正极发生______(填“氧化”或“还原”)反应;已知正极反应式为,则负极反应式为________。
②每生成,需要消耗Zn的质量为______g。
(2)氯-铝电池是一种新型的燃料电池。电池工作时,电子从_____(填“Al”或“Cl”)极流向_____(填“正”或“负”)极;每消耗8.1g Al,电路中通过的电子数目为_____NA。
11、下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:
(1)写出②元素是 _______,⑤元素是 _______(填元素符号);
(2)③、④可形成的化合物的化学式_______;
(3)非金属性最强的是_______(填元素符号);
(4)②和③的原子半径大小关系是②_______③(填“>”“<”或“=”);
(5)⑤和⑥的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是_______(填酸的化学式)。
12、“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置来制取乙酸乙酯。试回答下列问题:
(1)写出a试管中的化学反应方程式_______________。
(2) b中为饱和碳酸钠溶液,其主要作用是_________。
(3)b中导管要插在液面上,不能插入溶液中的目的是_____________。
(4)试管b中观察到的现象____________________ 。
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是_________(填操作名称);主要使用的玻璃仪器是_______。(仪器的名称)
13、随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。
(1)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1<0①
途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2>0②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3<0③
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH4<0④
则途径Ⅰ放出的热量___(填“>”“=”或“<”),途径Ⅱ放出的热量;ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是___。
(2)甲醇(CH3OH)是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。在25℃、101kPa下,1g甲醇完全燃烧放热22.68kJ,写出甲醇燃烧热的热化学方程式:___。
(3)金属钛冶炼过程中其中一步反应是将原料金红石转化:TiO2(金红石)+2C+2Cl2TiCl4+2CO。
已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ•mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH=+141kJ•mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=___。
(4)臭氧可用于净化空气、饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂。臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)ΔH=-235.8kJ•mol-1。
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)ΔH=+62.2kJ•mol-1,当有2molO3完全反应转化为O2时,放出的热量为___。
14、I.请根据信息填空:
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生反应2FeCl3 +Cu ===2FeCl2 +CuCl2,若将此反应设计成原电池,则负极所用的电极材料为__________________;当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀的铜的质量为__________________。
(2)如图所示,把试管放入盛有25℃的饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中,可观察到溶液变浑浊,试回答下列问题:
①产生上述现象的原因是___________________________;
②写出有关反应的离子方程式___________________。
③由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
Ⅱ.在1×105 Pa和298 K时,将1 mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ·mol-1)。下面是一些共价键的键能:(已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)
共价键 | H2分子 | N2分子 | NH3分子 |
键能(kJ·mol-1) | 436 | 945 | 391 |
(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是______(填“吸热”或“放热”)反应;
(2)在298 K时,取1 mol N2和3 mol H2放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,理论上生成2molNH3时放出或吸收的热量为Q,则Q为________。
15、能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2完全反应生成NH3可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量________(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3
①则用N2表示的化学反应速率为__________________。
②一定条件下,当该反应进行到最大限度时,下列说法正确的是______(填编号)
a.N2的转化率达到最大值
b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1 : 3 : 2
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如下图所示实验,以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断,②中的温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程____(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图:
①则d电极是____(填“正极” 或“负极”),c电极的电极反应式为_____________________________。
②若线路中转移2 mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为______L。