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、科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(就是H+)和水分子通过。其工作原理的示意图如下图,请回答下列问题:
(1)该装置的能量转化形式为__________。
(2)Pt(a)电极是电池的_____ (填“正”或“负”)极。
(3)电解液中的H+向_________(填“a”或“b")极移动。
(4)如果该电池工作时消耗1 mol CH3OH,则电路中通过______mol电子,其通入空气(O2)一极的电极反应式为_______。
(5)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化率高,其次是__________。
3、Ⅰ. (1)写出表示含有 8 个质子、10 个中子的原子的化学符号_____。
(2)原子种类由_________决定;元素种类由_____决定;元素的 同位素由_____决定;元素的化学性质由_________决定。
Ⅱ.有①、
、
②H2O、D2O ③石墨、金刚石④H、D、T 四组微粒或物质,回答下列问题:
(1)互为同位素的是_____;
(2)互为同素异形体的是_________;
(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物,这些化合 物中相对分子质量最大的是_________(填化学式)。
4、将一只铝制的易拉罐内充满二氧化碳,然后往罐内注入足量的NaOH溶液,立即用胶布密封罐口,经过一段时间后,罐壁凹瘪,又过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起来。
(1)罐壁凹瘪的原因是_______________,反应的化学方程式是:______________________。
(2)瘪罐重新鼓起来的原因是_____________,反应的化学方程式是 ________________。
5、元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。 依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,回答下列问题:
(1)上图中,X 的化学式为______________;从化合价上看,X 具有_____________性(填 “氧化”或“还原”)。
(2)回答下列关于 NH3 的问题:
①实验室常用 NH4Cl 与 Ca(OH)2 制备氨气,写出该反应的化学方程式_______________________。
②下列试剂不能用于干燥NH3的是__________________(填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
③若要收集一瓶氨气,请将下图装置补充完整,画出虚框内连接图_____________________。
④氨气是重要的化工原料,可以合成多种物质,请写出其在工业上制备硝酸的第一步反应____________。
(3)回答下列关于 NO、NO2 的问题:
①NO 和 NO2 按一定比例混合可以被 NaOH 溶液完全吸收,主要反应如下:NO+NO2+2OH-=2+H2O,2NO2+2OH-=
+
+H2O。根据上述反应,NO 和 NO2 完全被NaOH溶液吸收时的体积比可能为_______________(填字母)。
a.=1:1 b.>1:1 c.<1:1
②尾气处理时,下列措施能够提高尾气中NO和NO2去除率的有__________________。
A.加快通入尾气的速率 B.采用气、液逆流的方式吸收尾气 C.尾气吸收过程中定期补加适量 NaOH 溶液
6、根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有(填两种化合物的化学式)________、___________。
(2)属于稀有气体元素的是(填元素符号,下同)_____________。
(3)形成化合物种类最多的两种元素是_________、_________。
(4)推测Si、N最简单氢化物的稳定性:________大于________(填化学式)。
7、工业上合成氨气与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)合成塔中发生的反应: 0)$">,下表为不同温度下该反应的平衡常数。
T/℃ | 300 | ||
K |
由此可推知,表中_______300℃(填>、<、=)。
(2)吸收塔中的反应为:,从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是_______。
(3)和
在铂丝催化作用下从145℃就开始反应:
。该反应的逆反应速率随着时间变化的关系如图,
时改变了某种条件,改变的条件不可能是_______。(填写选项编号)
a.减小NO浓度 b.增大浓度
c.使用催化剂 d.升高温度
(4)氨气是重要的化工原料,可用于制备硝酸和纯碱。氨在某种催化剂催化氧化过程中主要有以下两个竞争反应:
反应①
反应②
在密闭容器中充入一定量和
,测得一定时间内有关物质的量随温度变化如图所示。完成下列填空:
①若密闭容器体积为2L,反应温度从0℃升至840℃时反应时间为t min,则该时间内生成NO的平均反应速率为_______。
②影响氨气催化氧化反应产物的因素有_______、_______。
8、Ⅰ、某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Zn、Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:
(1)用三种金属与盐酸反应的现象来判断,实验中除选择大小相同的金属片外,还需要控制_____________、_____________相同;若选用一种盐溶液验证三种金属的活泼性,该试剂为___________。
(2)某小组同学采用Zn、Fe作为电极,只用一个原电池证明三种金属的活动性,则电解质溶液最好选用___________。
A.0.5mol·L1氯化亚铁溶液
B.0.5mol·L1氯化铜溶液
C.0.5mol·L1盐酸
D.0.5mol·L1氯化亚铁和0.5mol·L1氯化铜混合溶液
Ⅱ、如图为甲烷燃料电池原理示意图。
(3)甲烷通入的一极为电源的____________极,该电极反应式:____________
(4)当电路中累计有2mol电子通过时,消耗的氧气体积在标准状况下____________L。
9、按照组成元素可将有机物分为烃和烃的衍生物。
Ⅰ.丙烯是一种重要的化工原料,它存在如下转化关系:
(1)②反应类型为__。等质量的甲烷、丙烷和丙烯,完全燃烧时耗氧量最多的物质是___。
(2)与丙烷互为同系物含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃的分子式是___,该分子的结构简式为_______或______。
(3)下列说法不正确的是______。
A.丙烯与环丙烷互为同分异构体 B.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.的同分异构体只有1种 D.丙烯分子中所有原子可能共平面
Ⅱ.由丙烯可以制得多种重要的衍生物,如丙烯酸、乳酸
等。
(4)丙烯酸中官能团的名称是____,其加聚产物的结构简式为______。
(5)丙烯酸与发生酯化反应的化学方程式为____。
(6)等物质的量乳酸分别与足量的钠、碳酸氢钠溶液反应,生成气体体积比为___。
10、有下列几组物质:
①② D 和 T ③ 甲烷(CH4)与丙烷(C3H8) ④ O2 与 O3⑤ H2O 和 H2O2⑥CH3CH2CH2CH3和
(1)互为同位素的是_____(填序号,下同)。
(2)互为同素异形体的是_____。
(3)互为同分异构体的是_____。
(4)属于同系物的是_____。
(5)属于同一种物质的是_____。
11、(1)Na2O2的电子式____________________
(2)写出“海洋元素”的元素符号__________,该元素单质的苯溶液颜色为______________。
(3)写出木炭与浓硫酸共热时发生的化学反应方程式:_______________________。
12、根据下图所示实验,回答问题:
(1)实验①观察到的现象是________________________。
(2)实验②观察到的现象是________________________。
(3)实验③观察到的现象是________________________。实验④观察到的现象是________________________。
(4)由上述实验,你能得出的结论是________________________。
13、在一定温度下,将2molCO2(g)和6molH2(g)置于容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反应进行到5s时,测得CO2的物质的量为1.4mol,则:
(1)5s时,生成物CH3OH的浓度为______________。
(2)0~5s内,用反应物H2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H2)=________________。
(3)5s时,容器内气体的总物质的量与反应前容器内气体的总物质的量之比为_____________。
(4)若反应进行到15s时达到平衡,此时气体的总物质的量为5.6mol。
①平衡时,CO2的转化率为____________。
②下列关于达到平衡时的有关表述正确的是____________(填标号)。
A.CO2已经完全转化为CH3OH
B.CH3OH的生成速率和消耗速率相等
C.反应物的浓度不再改变,而生成物的浓度会改变
③若要缩短反应达到平衡的时间,则可采取的措施为_______(填标号)。
A.降低温度 B.加入合适的催化剂 C.减小反应物浓度
14、(1)已知在2 L的密闭容器中进行可逆反应aA(g)+bB(g)2C(g),各物质的有关数据如下:
物质 | A | B | C |
起始物质的量浓度/mol·L-1 | 1.5 | 1.2 | 0 |
2s末物质的量浓度/mol·L-1 | 0.7 | 0.6 | 0.4 |
请回答下列问题。
①该可逆反应的化学方程式可表示为____________。
②用物质B来表示0~2s的平均反应速率为__________。
③从反应开始到2 s末,A的转化率为___________。
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是______(填字母)。
A.vB(消耗)=vc(生成)
B.容器内气体的密度不变
C.容器内气体的总压强保持不变
D.容器内气体C的物质的量分数保持不变
E. vA: vB:vC=4:3 :2
(2)①锌电池有望代替铅蓄电池,它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液,发生的总反应方程式是2Zn+O2=2ZnO。则该电池的负极材料是____________。
②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池的示意图如下,则该燃料电池工作时,负极的电极反应式为__________,电池的总反应方程式为____________。
15、CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)以CH4和空气为原料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图所示,通入b气体的电极反应式为____。
(2)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示,则该反应的最佳温度应控制在____左右。
②已知在101kPa、25℃时,32g CH4与CO2完全反应生成乙酸,放出26.6kJ热量,其热化学方程式为____。
(3)CH4在高温下可与水蒸气发生反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),在体积2L的密闭容器中冲入一定量CH4和水蒸气,反应中测得CH4和CO物质的量随时间变化如图所示:
①从3 min到12 min,v(H2)=______。
②能说明上述反应达到化学平衡状态的是____。
A.CH4的体积分数保持不变
B.如图中a点处c(CH4):c(CO)=1:1
C.容器内压强不随时间的变化而变化
D.单位时间内每生成0.3 mol H2,同时消耗0.1 mol H2O