1、二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2的热点研究领域,对节能减排有重要意义。已知反应:6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g),温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法不正确的是
A.正反应为放热反应
B.化学平衡常数:KM>KN
C.当温度高于 250 ℃时,催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的
D.若初始投料比 n(H2)∶n(CO2)=3∶1,则图中 M 点的乙烯体积分数约为 7.7%
2、已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.11 g硫化钾和过氧化钾的混合物,含有的离子数目为0.4NA
B.28 g聚乙烯()含有的质子数目为16NA
C.将标准状况下224 mL SO2溶于水制成100 mL溶液,H2SO3、、
三者数目之和为0.01NA
D.含63 g HNO3的浓硝酸与足量铜完全反应,转移电子数目为0.50NA
3、下列能有关 SO2 的说法不正确的是
A. 属于酸性氧化物 B. 属于“城市空气质量日报”的物质
C. 水溶液能使紫色石蕊试液变红 D. 因为具有强氧化性,所以能漂白品红
4、硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注,下列说液正确的是
A.二氧化硫不仅可以漂白纸浆,还能杀菌消毒
B.汽车尾气中NO,主要来源于汽油、柴油的燃烧
C.植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定
D.SO2和NO均可采用石灰乳进行脱除
5、某化学反应的能量变化如下图所示。下列有关叙述正确的是
A.该反应的焓变ΔH=E2-E1
B.a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化
C.催化剂能改变反应的焓变
D.催化剂能降低反应的活化能
6、下列对文献的化学解读正确的是
选项 | 文献摘录 | 化学解读 |
A | 《本草纲目拾遗》中记载:“粤中洋行有舶上铁丝……日久起销,用刀刮其销……所刮下之销末,名铁线粉” | 铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀形成“铁线 粉”,“铁线粉”主要成分是FeO﹒ |
B | 《格物粗谈》中记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发, 并无涩味” | “气”能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色且发生反应的反应类型相同 |
C | 《本草衍义》中记载:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。” | 涉及的操作有凝华 |
D | 《天工开物》中记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺佘,择取无沙粘土而为之。” | 造瓦过程中只涉及物理变化 |
A.A
B.B
C.C
D.D
7、工业上以铬铁矿( FeCr2O4, 含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如下,已知焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。下列说法错误的是
A.可代替纯碱的化学试剂有烧碱、小苏打
B.中和后所得滤渣主要成分是Al(OH)3、Fe(OH)3
C.在上述流程中得到副产品Na2SO4时需趁热过滤
D.母液最适宜返回酸化步骤循环利用
8、NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 14g分子式为CnH2n的链烃中含有的C—H键的数目为2NA
B. 0.1molCl2与足量石灰乳反应,转移电子的数目为0.2NA
C. 室温下,l L pH =13的NaOH溶液中,由水电离出的OH-离子数目为0.1NA
D. 标准状况下,2.24 LNO2和N2O4混合气体中含有氧原子数目为0.2NA
9、下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.在火柴头浸取的水溶液中滴入AgNO3溶液,稀硝酸溶液检验氯元素时离子反应:Ag++Cl-=AgCl↓
B.NaNO2溶液中滴加适量稀盐酸:2+2H+=H2O+NO↑+NO2↑
C.向Cu(NO3)2溶液中加入过量氨水:Cu2++2NH3•H2O= Cu(OH)2↓+2
D.苯酚与三氯化铁溶液反应,得到溶液显紫色:6C6H5O-+Fe3+=[Fe(OC6H5)6]3-
10、工业上用电解法可用于治理亚硝酸盐对水体的污染,模拟工艺如图所示,下列说法不正确的是
A. A、B分别为直流电源的正极和负极
B. 研究表明,当右侧区域pH较小时,会有气体逸出,该现象说明H+的氧化性强弱与其c(H+)有关
C. 电解过程中,左侧区域将依次发生反应为:Fe-2e-=Fe2+ 2NO2-+8H++6Fe2+=N2↑+6Fe3++4H2O
D. 当电解过程转移0.6mol电子时,左侧区域质量减少1.4g
11、下图属于日本产业研究所和日本学术振兴会共同开发研究的大容量锂空气电池。下列说法正确的是
A.充电时,a为阴极
B.放电时,b极附近pH减小
C.放电时,在有机电解液中加入少量NaCl溶液,可提高导电性
D.用此装置电解熔融CuSO4,当电路中转移0.2mol电子时,阳极析出铜单质6.4g
12、下列烃的衍生物可以发生加成反应的是
A. 乙醛 B. 乙酸 C. 乙醇 D. 乙酸乙酯
13、有机物X只含C、H、O三种元素,其相对分子质量不超过100,若X中所含氧元素的质量分数为36.36%,则能与NaOH溶液发生反应的X共有(不考虑立体异构)
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
14、工业上合成乙苯的反应如下。下列说法正确的是
A.该合成反应属于取代反应 B.乙苯分子内的所有C、H 原子可能共平面
C.乙苯的一溴代物有 5 种 D.苯、乙烯和乙苯均可使酸性高猛酸钾溶液褪色
15、X、Y、Z、W有如图所示的转化关系(反应条件和部分其它反应物省略) 则X、Y、Z可能是( )
①Na、Na2O、Na2O2 ②AlCl3、Al(OH)3、 NaA1O2
③ Fe、 FeCl2、FeCl3 ④NaOH、Na2CO3 、NaHCO3 ⑤C、CO、CO2
A.①②④⑤
B.①③⑤
C.②④
D.①②③④⑤
16、以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料,其原理如图所示。下列说法不正确的是
A. x是二氧化碳,y是氧气
B. 太阳能电池是将光能转化为电能
C. a 极可用铁作电极,b极一定要用惰性电极
D. b极的反应之一为2CO2+12e-+12H+==C2H4+4H2O
17、不能通过化合反应制备的物质是
A.
B.
C.
D.
18、室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. pH=12的溶液:Na+、K+、NO3-、ClO-
B. 能使甲基橙变红的溶液:Na+、NH4+、Cl-、CH3COO-
C. 1.0 mol·L-1的KNO3溶液:Fe2+、H+、SO42-、I-
D. 0.1 mol·L-1 NaAlO2溶液:NH4+、Al3+、Cl-、CO32-
19、设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A.1.0L0.1mol·L-1乙酸钠溶液中,CH3COO-数目为0.1NA
B.11.2L(标准状况)正戊烷完全燃烧生成CO2分子的数目为2.5NA
C.标准状况下,14g乙烯与2-丁烯的混合物中含有的氢原子数为2NA
D.含0.1molHNO3的稀硝酸与足量Cu反应,转移电子数为0.3NA
20、某二胺(H2NRNH2)为二元弱碱,常温下向20mL 0.1mol/L的该二胺溶液中通入HCl气体(溶液体积变化忽略不计),得到的体系中RN2H4、、
三种粒子的浓度的对数值(lgc)、通入HCl气体的体积与pH关系如图所示。下列说法正确的是
A.①代表
B.的水解常数的数量级为
C.a点时,
D.b点时,通入HCl气体的体积为0.672L(标准状况下)
21、以TiO2为催化剂,在光照条件下可将还原为HCOO-等有机物。
(1)制备TiO2:
TiCl4转化为TiO2·xH2O的化学方程式是_______。
(2)光催化还原的反应过程如下图所示。
A侧产生HCOO-的反应式为_______。
在光照和TiO2存在下,以体积相同的0.25mol·L-1Na2CO3溶液为反应物,相同时间后检测HCOO-浓度,结果如下表。
实验 | 溶液中添加的其它成分 | 通入的气体 | |
ⅰ | - | - | 73.5 |
ⅱ | - | CO2 | 92.6 |
ⅲ | - | O2 | 2.1 |
ⅳ | Na2SO3 | - | 158.1 |
(3)推测HCO也能在该条件下被还原为HCOO-,结合表中数据说明推测的依据:_______。
(4)实验iii中HCOO-浓度明显低于实验i,可能的原因是_______。
(5)研究实验iv中HCOO-浓度明显高于实验i的原因,设计并完成实验v。
实验v:光照条件下,未添加TiO2时重复实验iv,没有检测到SO。
①实验v中检测SO的操作和现象为_______。
②对比实验iv、v,分析实验iv中Na2SO3的作用:_______(答出2点)。
22、非金属硼的合金及其化合物有着广泛的用途。
(1)硼钢合金的硬度是普通钢材的 4 倍,其主要成分是铁。 画出基态铁原子的价电子排布图_____。
(2)氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料,其分子中存在配位键, 则氨硼烷分子结构式为_____。写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子_____(填化学式)。
(3)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如右图所示。
①1 mol H3BO3晶体中含有______mol 氢键。
②请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因:__________。
(4)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如右图所示:
①该晶体中Na+的配位数为_____。
②H3BO3 分子中的 O—B—O 的键角_____(填“大于”、“等于”或“小于”) BH4-中的 H—B—H 的键角,判断依据是_____。
③已知硼氢化钠晶体的密度为 ρ g/cm3, NA代表阿伏伽德罗常数的值,则 a=_____(用含 ρ、 NA的代数式表示);④若硼氢化钠晶胞上下底心处的 Na+被 Li+取代,得到的晶体的化学式为_____。
23、甲酸钙广泛用于食品、工、石油等工业生产上,300~400℃左右分解.
Ⅰ、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑.
实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是____________。
(2)反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是____________。
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是____________。
(4)实验时需强力搅拌45min,其目的是____________;结束后需调节溶液的pH 7~8,其目的是____________,最后经结晶分离、干燥得产品.
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3、FeCO3) 为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合右图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验方案:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用;____________。
提供的试剂有:a.甲酸钠,B.5mol•L-1硝酸,C.5mol•L-1盐酸,D.5mol•L-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。
24、请回答下列问题:
(1)质谱仪的基本原理是用高能电子束轰击有机物分子,使之分离成带电的“碎片”,并根据“碎片”的特征谱分析有机物的结构。利用质谱仪测定某有机物分子的结构得到如图所示质谱图,该有机物的相对分子质量是_______。
(2)离子化合物KSCN各原子均满足8电子稳定结构,写出其电子式_______。
(3)正戊烷与乙醚沸点相近,但正戊烷难溶于水,乙醚的溶解度为8g/100g水,从结构上解释出现这两种情况的原因_______。
25、X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。下列说法正确的是______
A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<Z
B.A、C均为10电子分子,A的沸点高于C的沸点
C.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶1
D.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理
26、(1) N2H6Cl2属于离子化合物,且每个原子都满足稳定结构。N2H6Cl2的电子式为____。
(2)一定条件下,测定HF的相对分子质量时,实验数据明显大于理论值,原因是_____。
27、Ⅰ.(1)右图为1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)过程中的能量变化示意图。已知E1=134KJ/mol,E2=368KJ/mol( E1、 E2为反应的活化能)。若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,则E1、△H的变化分别是 、 (填“增大”、“减小”或“不变”)。写出该 反应的热化学方程式 。
(2)若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自发进行,则△H___0。
A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或小于都可
Ⅱ.以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=QkJ/mol (Q>0)
在密闭容器中,按CO2与H2的物质的量之比为1:3进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是____(选填序号)。
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是 。
A.平衡常数K不再增大 B.CO2的转化率不再增大
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,达到平衡后,能提高H2转化率的措施是_______(选填编号)。
A.升高温度 B.充入更多的H2 C.移去乙醇 D.增大容器体积
(4)图中曲线a和c的交点R对应物质的体积分数yR=_______。
28、太阳能电池的发展已经进入了第三代。第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜硅系太阳能电池。完成下列填空:
(1)亚铜离子(Cu+)基态时的电子排布式为____________;
(2)硒为第四周期元素,相邻的元素有砷和溴,则这3种元素的第一电离能I1从大到小顺序为(用元素符号表示)_______________________________;用原子结构观点加以解释_________________________。
(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具 有孤对电子的分子或离子生成加合物,如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3 。BF3•NH3中B原子的杂化轨道类型为__________,N原子的杂化轨道类型为 ______________ ,B与 N之间形成 __________________ 键。
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构;金刚砂晶体属于____________(填晶体类型)在SiC结构中,每个C原子周围最近的C原子数目为 ______________。
29、某化学小组探究乙醛银镜反应后试管上银的去除方案。
已知:实验条件空气的影响忽略不计。
(1)写出乙醛发生银镜反应的化学方程式_____。
(2)向附有银镜的试管中加入稀HNO3,试管壁上的银逐渐消失,管口有浅红棕色气体生成,产生浅红棕色气体的化学方程式是_____。
(3)小组同学认为使用稀硝酸易产生污染性气体,考虑到铁盐也有较强的氧化性,用铁盐去除银镜对环境有利,于是进行如表实验:
序号 | 实验操作 | 现象 |
I | 向附有少量银镜的试管中,加入5mL0.1mol•L-1Fe(NO3)3溶液(过量,pH=2),振荡试管 | 银镜慢慢消失,溶液澄清 |
对银镜的消失原因小组同学作出如下假设:
假设1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag;
假设2:……。
回答下列问题:
①补全假设2:_____。
②甲同学通过设计实验,证明了假设2成立,他设计的方案为:向附有少量银镜的试管中,加入_____,充分振荡,银镜消失。
③为证明假设1,乙同学用同浓度FeCl3溶液替换Fe(NO3)3溶液,进行下列实验:
序号 | 实验操作 | 现象 |
II | 向附有少量银镜的试管中,加入5mL0.1mol•L-1FeCl3溶液(过量,pH=2),振荡试管 | 银镜快速溶解,反应后溶液中有明显灰色沉淀 |
丙同学查阅文献得知:Fe3+氧化性与Ag+接近,实验II中银镜能快速溶解,可能与生成氯化银沉淀有关,用平衡移动原理解释原因_____。
④为证明自己的观点,丙同学的通过积极思考,设计了实验III。
实验III:如图连接装置进行实验,电压表的指针向左偏转,记录电压示数为a。
已知:电压大小反映了物质氧化性与还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱的差异越大,电压越大。
将U形管右侧溶液替换成0.1mol•L-1NaNO3溶液,重做上述实验,电流表指针向左偏转,记录电压示数为b,能证明丙同学观点的实验证据是_____。
(4)总结上述实验,小组同学认为HBr溶液和HI溶液也能去除试管上的银镜,并进行如表实验。
序号 | 实验操作 | 现象 |
IV | 向附有少量银镜的试管中,加入5mL1mol•L-1的HBr溶液,不断振荡。 | 银镜不溶解 |
V | 向附有少量银镜的试管中,加入5mL1mol•L-1的HI溶液,不断振荡。 | 银镜溶解,有黄色沉淀产生,且有气泡产生 |
已知:常温下Ksp(AgBr)=5.4×10-13;Ksp(AgI)=8.5×10-17,分析相同条件下银镜能溶于5mL1mol•L-1的HI溶液,而不溶于HBr溶液的原因_____。
30、某同学设计实验确定CaC2O4•xH2O的结晶水数目。称取样品9.84g,经热分解测得气体产物中有CO、CO2、H2O,其中H2O的质量为2.16g;残留的固体产物是CaO和CaCO3的混合物,质量为5.34g。计算:
(1)x=____(写出计算过程)。
(2)n(CO)=____mol。
31、Ⅰ.碘及其化合物在化工生产中用途广泛。298K时碘甲烷()热裂解制低碳烯烃的主要反应如下:
①
②
③
(1)实际生产中,发生副反应,
,
___________(用含
、
、
的代数式表达)。
(2)对于反应①:提高碘甲烷平衡转化率的措施有___________(任写一条)。
(3)反应②的速率表达式为,
,其中
、
为速率常数,只与温度有关。达平衡后,在温度升高过程中
___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)增大压强,不断___________(填“增大”或“减小”),可能的原因是___________。
Ⅱ.在催化剂作用下和
发生反应
。在一密闭容器中投入
和
,达平衡时测得
的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。
(5)若X点对应密闭容器的体积为4L,则Y点对应的平衡常数___________(只要列出计算式)。
III.利用电解法将转化为
的制备原理如图所示,
(6)写出电极b对应的电极方程式___________。
32、氨是一种重要的化工原料,工业上利用氮气和氢气催化合成氨是人工固氮的主要手段,对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。请回答下列问题:
(1)合成氨的反应历程和能量变化如图所示:
①合成氨反应的热化学方程式为_______。
②对总反应速率影响较大的步骤的能垒(活化能)为_______kJ,该步骤的化学方程式为_______。
(2)按照n(N2):n(H2)=1:3投料,发生合成氨反应,NH3的平衡体积分数φ(NH3)在不同压强下随温度变化如图所示。
①判断压强从小到大的顺序为_______,理由是_______。
②A点(700K,0.5MPa)的压强平衡常数Kp=_______,此时的平衡转化率α(N2)=_______。
(3)常温常压下,以N2和H2O为原料的电化学合成氨是极具应用前途的绿色合成氨过程。在阳极室、阴极室中加入Na2SO4电解液,以镍的有机配位化合物与炭黑合成的物质以及铂为电极,实验室模拟氨的电化学合成过程如图所示。
①阳极的电极反应式为_______。
②电路上转移1.5mol电子时,阴极收集到的气体体积小于11.2L(标准状况),可能的原因为_______。