1、甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)→CO2(g)+3H2(g) -49.0kJ
②CH3OH(g)+O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+192.9kJ
下列说法正确的是( )
A.1molCH3OH完全燃烧放热192.9kJ
B.反应①中的能量变化如图所示
C.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D.根据②推知反应:CH3OH(l)+ O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+Q的Q<192.9kJ
2、化学与生活、生产密切相关。下列说法正确的是
A. 气象报告中的“PM2.5”是指一种胶体粒子
B. 石英玻璃主要成分是硅酸盐,可制作化学精密仪器
C. “熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
D. “天宫一号”使用的碳纤维,是一种新型有机高分子材料
3、下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型、物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用也相同的是
A.SO3和HCl B.KCl和Mg C.NaCl和H2O D.CCl4和SiO2
4、以NA 表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. T℃时,1LpH=6纯水中,含10-8NA个OH-
B. 15.6gNa2O2 与过量CO2反应时,转移的电子数为0.4NA
C. pH=1的H3PO4溶液中含有0.1NA个H+
D. 1molCO和N2混合气体中含有的质子数是14NA
5、下列有关物质的性质类比正确的是( )
A. 已知Fe+SFeS,则Cu+S
CuS
B. Fe能与CuSO4溶液反应,可知Al与CuSO4溶液也能反应
C. CaSO3与稀盐酸反应生成SO2,可知CaSO3与稀硝酸反应也生成SO2
D. 已知H2O2能氧化I一,可知H2O2也能氧化Cl-
6、下列说法正确的是 ( )
A.某物质的溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-amol/L,若a>7时,则该溶液的pH一定为14-a
B.相同物质的量浓度的下列溶液中,①NH4Al(SO4)2、②(NH4)2SO4、③CH3COONH4、④NH3·H2O;c(NH4+)由大到小的顺序是:②>①>③>④
C.物质的量浓度相等的H2S和NaHS混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(S2―)+c(HS―)+c(OH―)
D.AgCl悬浊液中存在平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl―(aq),往其中加入少量NaCl粉末,平衡会向左移动,Ksp减少
7、研究发现,空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2硫酸有下列变化:
①潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
②硫化氢通入浓H2SO4中
③浓H2SO4滴入萤石(CaF2)中,加热制取HF
④加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解.NO2在上述过程中的作用,与H2SO4在下列变化中的作用相似的是( )
A.①②③④ B.②④ C.④ D.②
8、下列各组物质能满足如图所示转化关系的是(图中箭头表示一步转化)
| a | b | c | d | |
① | S | SO2 | H2SO3 | H2SO4 | |
② | Si | SiO2 | H2SiO3 | Na2SiO3 | |
③ | Cu | CuO | CuSO4 | Cu(OH)2 | |
④ | N2 | NO | NO2 | HNO3 |
A. ②③ B. ①④ C. ①② D. ③④
9、下列物质在空气中久置会变质,变质过程不涉及氧化还原反应的物质是
A.Na
B.Na2O
C.Na2O2
D.Na2SO3
10、向1L密闭容器中充入xmolA和ymolB发生反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g) ∆H,下图中曲线2为70℃下反应的转化率α(A)—t曲线。下列说法正确的是
A.若其它条件不变,曲线4一定是使用了催化剂,降低了反应的活化能
B.若∆H>0,其它条件不变,保持反应绝热,图像可能为曲线5
C.若∆H<0,其它条件不变,保持反应绝热,图像变为曲线3,则N点的v正大于曲线2上M点的v逆
D.保持温度、体积不变,x:y=a:b时对应的体积分数与x:y>a:b时对应的
,大小关系为
<
11、下列反应的离子方程式正确的是( )
A.碳酸钠水解:CO32﹣+2H2O⇌H2CO3+2OH﹣
B.等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液与 NaHSO4溶液等体积混合Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O
C.NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液:2Fe2++ClO﹣+2H+═Cl﹣+Fe3++H2O
D.向Na2SiO3溶液中通入过量CO2:SiO32﹣+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32﹣
12、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为15。X与Y位于相邻周期,Z是地壳中含量最高的金属元素,W原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍。下列叙述一定正确的是
A.原子半径的大小顺序:r(W) > r(Z) > r(Y) > r(X)
B.X的简单气态氢化物易溶于水
C.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Z的强
D.Z的最高价氧化物的水化物能溶于X的最高价氧化物的水化物
13、研究表明液态中存在自耦电离:
,也会缓慢释放出氧气。下列关化学用语表示错误的是
A.的结构式:
B.的球棍模型:
C.的电子式:
D.中子数为10的氧原子:18O
14、将一定质量的镁、铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物全部是NO)。向反应后的溶液中加入6mol/LNaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加7.65g,则下列叙述中正确的是
A.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为3.36L
B.当生成沉淀达到最大量时,消耗NaOH溶液的体积为V≥75ml
C.参加反应的金属的总质量一定是9.9g
D.当金属全部溶解时,参加反应的硝酸的物质的量一定是0.45mol
15、下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.酸性:HCl>H2S
B.碱性:NaOH>LiOH
C.热稳定性:H2S>PH3
D.非金属性:F>O
16、下列离子方程式中正确的是( )
A.向明矾(KAl(SO4)2•12H2O)溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42﹣沉淀完全:Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣═AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
B.向FeBr2溶液中通入足量Cl2:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.AlCl3溶液中加入过量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D.铜与浓硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
17、生产、生活离不开各种化学物质,下列说法正确的是
A. Na2CO3用于治疗胃溃疡病人的胃酸过多症
B. 潜水艇在紧急情况下可用过氧化钠供氧
C. 金属钠具有强的还原性,可利用钠和TiCl4溶液反应制取金属Ti
D. 将AlCl3溶液加热蒸干,得到白色固体,成分为纯净的AlCl3
18、室温下,CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)与其水溶液之间转化的焓变关系如图:
已知CuSO4·5H2O(s)溶于水,溶液温度降低;CuSO4(s)溶于水,溶液温度升高。下列有关说法正确的是
A.从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变△H>0
B.1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2+(aq)与1 mol SO42-(aq)的总能量
C.△H2>△H1
D.△H1=△H2+△H3。
19、在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是
A. 滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、NO3-
B. 滴入KSCN显血红色的溶液中:NH4+、Mg2+、SO42-、Cl-
C. c(OH-)/c(H+)=1012的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、CO32-
D. 由水电离的c(H+)=1.0×10-13mol•L-1的溶液中:K+、NH4+、AlO-2、HCO3-
20、草莓酸的结构简式为CH3CH2CH=C(CH3)COOH,以下说法错误的是
A. 草莓酸属于烃的衍生物
B. 草莓酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 一定条件下1mol草莓酸能和2molH2发生反应
D. 一定条件下草莓酸能发生加成、加聚、取代反应
21、硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛,含氮氧化物和硫氧化物的尾气需处理后才能排放。请回答下列问题:
(1)下列装置可用于实验室吸收尾气中SO2的是___________(填标号)。
A、 B、
C、
D、
(2)某同学将干燥的二氧化硫气体通入品红与无水乙醇的混合液中,品红溶液不褪色;据此实验推断,使品红试液褪色的粒子可能有___________种。
(3)实验室有一瓶放置很久的Na2SO3固体药品,小明同学想设计一个实验验证这瓶药品是否变质?请你帮助他设计一个实验___________。
(4)用 Cu与HNO3和H2SO4的混合酸反应制备CuSO4,则参加反应的HNO3和H2SO4的物质的量之比为__________
(5)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如下图所示:
NO2被吸收的离子方程式是___________。
(6)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl−和NO。其他条件相同,NO转化为NO
的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是___________。
22、(1)在一定条件下,将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中,在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图1所示。其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。
①当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1 K2(填“>”,“<”或“=”),焓变△H 0。(填“>”或“<”)
②该反应在T1温度下5.00min达到平衡,这段时间内N2的化学反应速率为 。
③T1温度下该反应的化学平衡常数K1= 。
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g),此反应的△S 0(填“>”或“<”)。若已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=a kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=b kJ/mol 2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)的△H= (用含a、b的式子表示)。
(3)科学家采用质子高导电性的SCY陶瓷(可传递H+)实现了低温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验原理示意图如图2所示,则阴极的电极反应式是 。
(4)已知某些弱电解质在水中的电离平衡常数(25℃)如下表:
弱电解质 | H2CO3 | NH3.H2O |
电离平衡常数 | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | Kb=1.77×10-5 |
现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液,
①该溶液呈 性(填“酸”、“中”、“碱”),原因是 。
②该(NH4)2CO3溶液中各微粒浓度之间的关系式不正确的是 。
A.c(NH4+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(NH3.H2O)
B.c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C.c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1mol/L
D.c(NH4+)+c(NH3.H2O)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
E.c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3.H2O)
23、硫化氢(H2S)的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)H2S和CO混合加热可制得羰基硫(COS)。羰基硫可作粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。反应方程式为:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
①羰基硫的电子式为_________其含有的共价键类型是________共价键。
②下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是_____________。
a.相同条件下水溶液的pH:Na2CO3 > Na2SO4
b.酸性:H2SO3 > H2CO3
c.S与H2的化合比C与H2的化合更容易
(2)H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式__________________。
(3)H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在0.10mol·L-1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=____________mol·L-1。
②某溶液含0.020 mol·L-1Mn2+、0.10 mol·L-1H2S,当溶液pH=____________时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]。
(4)H2S的废气可用烧碱溶液吸收,将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:
S2--2e-=S↓ (n-1)S+S2-Sn2-
①写出电解时阴极的电极反应式:______________________。
②Na2S溶液中离子浓度由大到小顺序:________________________。
24、DCCNa()是一种高效、安全的消毒杀菌剂。它常温下为白色固体,难溶于冷水,受热易分解。实验室利用NaClO溶液和氰尿酸(
)溶液反应制备DCCNa,实验装置如图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______。
(2)装置A中发生的离子反应方程式为______。
(3)实验发现装置B中NaOH溶液的利用率较低,改进方法是______。
(4)当装置B的三颈烧瓶内液面上方有黄绿色气体时,再加入氰尿酸溶液。并在整个过程中不断通入一定量的氯气,其原因是______。
(5)实验过程中B的温度必须保持为7~12℃,pH控制在6.5~8.5的范围。若温度过高,pH过低,在溶液中会与
发生副反应生成
和
等,写出该副反应的化学方程式:______。
(6)装置C的试剂可选用______(填标号)。
a. b.NaCl c.
d。
(7)反应结束后,装置B中的浊液经过滤、______、干燥得DCCNa粗产品。
25、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。
(1)氢氧燃料电池的能量转化形式主要是___________,在导线中电子流动方向为_____(用a、b 和箭头表示)。
(2)负极反应式为______________________________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因为____________________________________________________。
(4)氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一。图1为光伏并网发电装置,图2为电解尿素[CO(NH2)2](C为+4价)的碱性溶液制氢的装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。
① 图1中N型半导体为________(填“正极”或“负极”)
② 该系统工作时,A极的电极反应式为____________________。
③ 若A极产生7.00g N2,则此时B极产生________L H2(标准状况下)。
26、在一个10 L的密闭容器发生反应A(g)+B(g) C(g)+D(g),测得平衡常数和温度的关系如下:
温度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | K | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
(1)△H ____________ 0(填“<”或 “>”)。
(2)830℃时,向一个10 L的密闭容器中充入1mol的A和1mol的B,则:
①反应达平衡时,n (D)=0.5 mol,则A的平衡转化率为 ,
②该温度下平衡常数K= 。
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为
a.c(A)不再改变 b.混合气体的密度不再改变
c.体系内压强不再改变 d.单位时间内生成C和消耗D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数为 。
27、氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:该反应的化学平衡常数表达式是K=_________。已知平衡常数K与温度T的关系如表:
T/℃ | 400 | 300 |
平衡常数K | K1 | K2 |
①试判断K1_________K2(填写“>”“=”或“<”)。
②下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是_________(填字母)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
b.v(N2)正=3v(H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
③合成氨在农业和国防中有很重要的意义,在实际工业生产中,常采用下列措施,其中可以用勒夏特列原理解释的是_________(填字母)。
a.采用较高温度(400~500℃)b.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
c.用铁触媒加快化学反应速率d.采用较高压强(20~50MPa)
(2)对反应,在温度分别为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示,下列说法正确的是_________。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
c.A、C两点N2O4的转化率:A<C
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
28、弱电解质在水溶液中存在多种平衡,它们在工农业生产中都有广泛的应用。已知如表数据,请回答下列问题:
化学式 | 温度(℃) | 平衡常数 |
HClO | 25 | K=3.0×10-8 |
H2CO3 | 25 | Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 |
H2O | 25 | Kw=10-14 |
(1)向NaClO溶液中通入少量CO2,所发生的离子方程式为________;
(2)等pH的NaClO、NaHCO3与Na2CO3溶液,则物质的量浓度最大的是________;
(3)向0.1mol/L的HClO溶液中滴加NaOH溶液至3c(HClO)=c(ClO-),此时混合溶液的pH=____;
(4)已知:NaA+CO2(少量)+H2O=HA+NaHCO3,NaB+CO2(少量)+H2O=HB+Na2CO3,则HA酸性___HB的酸性(填“强于”“弱于”“无法确定”)。
29、过二硫酸钠(Na2S2O8)也叫高硫酸钠,可用于废气处理及有害物质氧化降解.用(NH4)2S2O8溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶体,同时还会放出氨气。某化学兴趣小组利用该原理在实验室制备Na2S2O8晶体(装置如图所示)。
已知:反应过程中发生的副反应为2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2
(1)图中装有NaOH溶液的仪器的名称为___,反应过程中持续通入氮气的目的是__。
(2)(NH4)2S2O8可由电解硫酸铵和硫酸的混合溶液制得,写出电解时阳极的电极反应式:__。
(3)Na2S2O8溶于水中,会发生一定程度的水解,最终仅生成H2SO4、Na2SO4和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质,写出该反应的化学方程式:__。
(4)Na2S2O8具有强氧化性,该兴趣小组设计实验探究不同环境下Na2S2O8氧化性的强弱。将MnSO4•H2O(1.69g)与过量Na2S2O8(10g)溶于水中形成的混合溶液煮沸3min,观察并记录加入试剂时和加热过程中的现象(如表格所示)。
环境 | 调节溶液氧化环境时的现象 | 加热煮沸3min期间产生的现象 |
中性 | 加入VmL蒸馏水,无明显现象 | 30s时开始有大量气泡冒出,3min后溶液变深棕色,溶液中有悬浮小颗粒 |
碱性 | 加入VmL某浓度的NaOH溶液,瞬间变为棕色(MnO2) | 10s后溶液逐渐变为深紫色(MnO |
酸性 | 加入VmL稀H2SO4无明显现象 | 煮沸3min后,有气泡冒出 |
①在___(填“中性”“酸性”或“碱性”)条件下,Na2S2O8的氧化能力最强。
②若用0.1mol•L-1的H2O2溶液滴定碱性氧化反应后的溶液(先将溶液调至酸性再滴定),滴定终点时的现象为__;达到滴定终点时,消耗H2O2溶液的体积为V1rnL。则碱性氧化后的溶液中NaMnO4的质量为__g(用含V1的代数式表示,5H2O2~2MnO)。
30、某天然碱(纯净物)可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份溶于水后,分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL,产生CO2的体积(标准状况)如下表:
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ |
盐酸液的体积(mL) | 30 | 30 | 30 | 30 |
样品(g) | 2.26 | 3.39 | 5.65 | 6.78 |
二氧化碳的体积(mL) | 448 | 672 | 784 | 672 |
(1)由以上数据,可以推测用1.13g样品进行同样的实验时,产生CO2______mL(标准状况).
(2)另取2.26g天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时NaCO3不分解),产生CO2 112mL(标准状况)和水0.45g,计算并确定该天然碱的化学式_________.
(3)依据上表所列数据以及天然碱的化学式,试求盐酸的浓度_________。
31、CO2的资源化利用不仅可以减少CO2的排放,而且可以提供绿色制备的技术路线,有助于促进“碳中和,碳达峰”。
I.科学家致力于CO2电催化合成甲醇的研究,其工作原理如图:
(1)a电极与电源的_______极相连,其中c为质子交换膜,写出b电极的电极反应式_______。
II.燃料电池具有低温快速启动、洁净环保等优点,可能成为未来便携式电子产品应用的主流。
请回答下列问题:
(2)通入CH3OH电极的电极反应式为_______。
(3)当丙池某个电极增重25.6g时,乙池中收集到了标况下11.2L气体。则乙池中析出_______gAg。
(4)若丙中电极不变,将其溶液换成KI溶液,溶液中加入无色酚酞溶液,闭合电键后_______(填C或D)极首先变红,写出电解时总离子反应式_______。
(5)CH4—CO2催化重整对温室气体的减排具有重要意义,其反应为:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。已知相关物质的燃烧热(25℃、101kPa):
物质 | CH4(g) | CO(g) | H2(g) |
燃烧热(ΔH/kJ·mol-1) | -890.3 | -283.0 | -285.8 |
则CH4—CO2催化重整反应的ΔH=_______kJ·mol-1。
32、某矿渣的成分为主要为Cu2O还有少量的Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如图:
已知:①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:
沉淀物 | Cu(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 5.4 | 4.0 | 2.7 | 5.8 |
沉淀完全pH | 6.7 | 5.2 | 3.7 | 8.8 |
(1)为了加快反应I的速率,可以采取的措施是__(任写1条)。
(2)固体混合物A中的成分是__。
(3)反应I完成后,铁元素的存在形式为__(填离子符号);
(4)操作1主要包括:__、__、__。洗涤CuSO4·5H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是__。
(5)用NaClO调pH可以生成沉淀B,利用题中所给信息分析沉淀B为__,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__。
(6)用NaOH调pH可以生成沉淀C,利用题中所给信息分析y的范围为__。