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、高铁电池是一种新型可充电电池该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。
(1)高铁电池的负极材料是______________。
(2)放电时,正极发生______________(填“氧化”或“还原”)反应;正极的电极反应式为______________。
3、近20年来,对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究得到了迅速发展。像电一样,氢是一种需要依靠其他能源,如石油、煤、原子能等的能量来制取的“二级能源”,而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为“一级能源”,如煤、石油、太阳能和原子能等。发展民用氢能源,首先必须制得廉价的氢气。
⑴氢气燃烧时耗氧量小,发热量大。已知热化学方程式为:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
C(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生的热量的比值是________(保留两位小数)。
⑵某些科学家对以下3个反化学反应很感兴趣:
①3FeCl2+4H2O=Fe3O4+6HCl+H2
②2Fe3O4+3Cl2+12HCl=6FeCl3+6H2O+O2
③6FeCl3=6FeCl2+3Cl2
科学家研究上述反应意义在于________。
4、在氮的单质和常见化合物中:
(1)常用做保护气(如填充灯泡、焊接保护等)的物质是_________,原因是___________
(2)常用做制冷剂的物质是__________,原因是________________________
(3)能与酸反应生成盐、在常温下为气态的物质是____,写出它与HCl等强酸反应的离子方程式:______
(4)在通常状况下是晶体、易溶于水、可以作氮肥、遇碱会放出带刺激性气味的一类物质是____,写出它们与NaOH等强碱溶液反应的离子方程式:___________
5、一定温度下,在2L的密闭容器中,M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)反应的化学方程式为__。
(2)反应达到最大限度时,反应速率v(N)=__。
6、原电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。依据氧化还原反应:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+设计的原电池如图所示。
(1)电极X的材料是__;电解质溶液Y是__。
(2)Ag电极上发生的反应为:__。
7、有下列各组物质。
A.O2和O3;B.和
;C.12C和13C;D.
和
(1)___组两物质互为同位素(填写字母序号,下同)
(2)___组两物质互为同素异形体
(3)__组两物质属于同系物
(4)___组两物质互为同分异构体
8、(1)如图是碳和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量,该反应为吸热反应,比较E1、E2、E3的大小:_____。
(2)已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量,反应方程式是2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)。请回答下列问题:
①该反应的生成物能量总和____(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量____(填“大于”、“小于”或“等于”)572kJ。
(3)已知拆开1molN﹣N键、1molN﹣H键、1molN≡N键、O=O键需要的能量分别是3akJ、2.5akJ、8akJ、4akJ,完全燃烧1mol火箭燃料肼(N2H4)生成氮气和水蒸气放出能量为5akJ,则1molH2O(g)完全断键时共吸收____kJ的能量。
(4)已知化学反应A2(g)+B2(g)═2AB(g)的能量变化如图所示,反应物的总键能_____(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
9、“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成VO2+。V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO43-),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2+)的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应的离子方程式:__、__。
10、(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
11、以Zn和Cu为电极,稀H2SO4为电解质溶液可以形成原电池。
(1)H+向______极移动(填“正”或“负”)。
(2)电子流动方向由______极流向______极(填“Zn”或“Cu”)。
(3)若有1mole-流过导线,则理论上负极质量减少______g。
(4)若将稀硫酸换成硫酸铜溶液.电极质量增加的是______(填“锌极”或“铜极”)原因是______(用电极反应式表示)。
12、Fe(OH)2在空气中容易变质。某同学欲利用如图所示装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2,其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。请回答下列问题:
(1)X可以是________(填字母代号)。
A.稀硫酸 B.浓硫酸
C.稀硝酸 D.稀盐酸
(2)实验开始时,向烧瓶中加入X前,应________(填字母代号)。
A.先关闭止水夹a、b B.先打开止水夹a、b
C.先关闭止水夹b、打开a D.先关闭止水夹a、打开b.
(3)烧瓶中发生反应的离子方程式为___________________________________________。
(4)反应一会后,在b导管口收集检验氢气纯净后,关闭______(填“a”或“b”),一段时间后,可在烧瓶中观察到的现象是_________________________________________________________。
(5)反应结束后,为确保Fe(OH)2可较长时间存在,则应关闭分液漏斗活塞和止水夹________(填“a”或“b”)。
13、工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) △H<0。某温度和压强条件下,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min所得Si3N4(s)的质量是5.60g(Si3N4的摩尔质量为140g/mol)。
(1)H2的平均反应速率是______。
(2)5min时容器内N2的浓度是______。
(3)5min时容器内HCl的物质的量分数是______。
(4)5min时SiCl4(g)的转化率是______。
(5)5min时容器内的压强是原来的______倍。
14、汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如图1。该条件下,1molN2和1molO2完全反应生成NO会_______________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图2所示:
①NiO电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。
②Pt电极上的电极反应式为_______________________________。
(3)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应:2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分条件已经填在下表中。
实验编号 | t(℃) | NO初始浓度 | CO初始浓度(mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.2×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.2×10﹣3 | b | 124 |
Ⅲ | 350 | a | 5.80×10﹣3 | 82 |
①请表中数据补充完整:a___________;b____________。
②能验证温度对化学反应速率规律的是实验____________________(填实验序号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图3所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线________________(填“甲”或“乙”)。
15、反应Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑的能量变化如图所示,请回答下列问题:
(1)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是____(填字母,双选)
A.改铁片为铁粉
B.改稀H2SO4为98%的浓H2SO4
C.升高温度
D.将2.4 mol·L―1的稀硫酸改为4.8 mol·L-1稀盐酸
(3)若将上述反应设计成原电池,则铜极上发生的电极反应为____,外电路中电子由___极(填“正”或“负”,下同)向____极移动。