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、用化学用语填空。(1)短周期元素中,金属性最强的是_______,非金属性最强的是________;最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_________,碱性最强的是__________。
(2)第三周期元素中,原子半径最小的是___________。
(3)碱金属元素中(除 Fr 外),单质密度最小的是_______,熔点最低的是_________。
(4)卤素中非金属性最强的元素在周期表中的位置为_________________。
3、某种以甲醇为原料以 KOH 为电解质的可充电高效燃料电池,充一次电可连续 使用较长时间。下图是一个电化学过程的示意图,已知甲池的总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O。
请填空:
(1)充电时,外电源的正极与燃料电池的________极相连。燃料电池的正极此时的电极反应式为:________。
(2)放电时:燃料电池的负极的电极反应式为 :________。
(3)在此过程中若完全反应,当乙池中 A 极的质量增加 648 g,则甲池中理论上消耗通常状况下 O2________L(通常状况下气体摩尔体积按 22.4L/mol 计算)。
(4)若在常温常压下,当 3.2 g CH3OH 燃料生成CO2 和液态H2O时放热68.22 kJ,表示该反应的热化学方程式为:________。
4、下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置。
族 周期 | ⅠA |
| 0 | |||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA
| ⅥA | ⅦA |
|
2 |
|
|
| ② | ③ | ④ | ⑤ |
|
3 | ⑥ |
| ⑦ | ⑧ |
|
| ⑨ |
|
请按要求回答下列问题:
(1)①~⑨九种元素中非金属性最强的是________(填元素符号)。
(2)元素⑧的原子结构示意图是_________;由①、④、⑥三种元素组成的化合物,其电子式是_________。
(3)元素②、⑧的气态氢化物的稳定性较强的是________________(填化学式);元素③、⑨的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________________(填化学式)。
(4)③、④、⑧三种元素的原子半径由大到小的顺序是________________(填元素符号)。
(5)元素⑤、⑥组成的化合物的化学键类型是________________________。
(6)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物与元素⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式是________________
5、四种短周期元素在周期表中的相对位置如表所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X | Y |
|
| Z | W |
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第________周期________族
(2)X、Y两元素的氢化物中,水溶液呈碱性的是________(写化学式)
(3)Y和Z的氢化物中,较稳定的是__________(填化学式)。
(4)Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为_________________________。
6、一定条件下铁可以和 CO2 发生反应:Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的 CO2 气体,反应过程中 CO2 气体和 CO 气体的浓度与时间的关系如图所示:
(1)t1 时,正、逆反应速率的大小关系为 v 正_____v 逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)4 min 内,CO 的平均反应速率 v(CO)=_____。
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是_____(填序号,下同)。
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变,充入 He 使容器的体积增大
④保持容积不变,充入 He 使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是_____。
①v(CO2)=v(CO)
②单位时间内生成 n mol CO2 的同时生成 n mol CO
③容器中气体压强不随时间变化而变化
④容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
7、材料的发展与应用促进了人类社会的进步
(1)碳晶地暖环保、节能、安全,其构造如图所示。其中属于金属材料的是_____;属于硅酸盐材料的是____;属于高分子材料的是挤塑板和______
(2)吸附材料具有多孔、表面积大的特点,活性炭吸附的过程中,会伴有C与
的反应,产物为两种常见无毒气体.写出该反应的化学方程式:_____________
(3)是锂离子电池的一种正极材料,可通过
与
煅烧制备,同时还生成
和一种单质,写出该反应的化学方程式:________
(4)某原电池装置如图所示:
①负极的电极反应式是_______;
②当铜表面析出氢气(标准状况)时,导线中通过了____
电子
8、化学键与化学反应有着密不可分的关系.根据相关知识填空,
(1)有下列几种物质①N2②NH3③KOH④He⑤CuSO4⑥NH4Cl⑦HNO3⑧MgF2。这些物质中,只含共价键的是___(填序号,下向);既含共价键又含离子键的是__;属于共价化合物的是__。
(2)已加2mol氢气完全燃烧生成水蒸气时放出能量484kJ,且氧气中1molO=O键完全断裂时吸收能量496KJ,水蒸气中1molH—O键形成时放出能量463kJ,则氢气中1molH—H键断裂时吸收能量______kJ。
9、某小组为研究电化学原理,设计如图所示装置。
(1)若a和b不相连,c是铜片,d是锌片,m是稀硫酸,则锌片上的现象是__,此时能量转化的主要形式是化学能转化为____能。
(2)若a和b用导线相连:
①c是石墨电极,d是铜片,m是硝酸银溶液,电池总反应的离子方程式为______。
②c、d均是Pt电极,m是稀硫酸,分别向两极通入甲烷和氧气,通入甲烷一极的电极反应式是_____。
(3)N2O5是一种新型的绿色硝化剂,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。
已知:N2O5(g)⇌2NO2(g)+O2(g) ΔH=+53.1 kJ•mol-1
2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH2=-55.3 kJ•mol-1
则反应2N2O4(g)+O2(g)=2N2O5(g)的ΔH1= _________ kJ•mol-1
10、阅读短文,回答问题。
将二氧化碳转化为甲醇等液体燃料实现 “人工碳循环”,不仅能缓解温室效应,还将成为理想的能源补充形式。中国团队研究出的铂(Pt)—硫化钼原子级分散催化剂,能有效拉近催化剂表面Pt原子之间的距离,将CO2高效转化为甲醇。实验表明,近邻Pt原子在CO2加氢转化为甲醇的过程中表现出比孤立Pt原子更高的催化活性。理论研究揭示了催化CO2加氢过程中相邻Pt原子间的协同作用。
针对这种“两个近邻Pt原子的催化活性高于两个孤立Pt原子的催化活性之和”的现象,他们创造性地提出了“单中心近邻原子协同催化”的新概念,突破了人们对单原子之间互不干扰的传统认识,为操纵催化性能创造新的途径。
请依据以上短文,判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
(1)CO2转化为甲醇属于化学变化。_______
(2)新型催化剂的研发,能将CO2高效转化为甲醇。_______
(3)在催化CO2加氢转化为甲醇的过程中,两个近邻Pt原子的催化活性低于两个孤立Pt原子的催化活性之和。_______
(4)理论与实验相结合对研发高效催化剂至关重要。_______
11、简要回答下列问题。
(1)工业燃煤须进行脱硫处理,其目的是___________。
(2)夏天施用铵态氮肥须深施盖土,其原因是___________。
(3)氯气能使湿润的红色纸条褪色的原因是___________。
(4)新切开的钠表面具有银白色金属光泽,在空气中很快变暗的原因是___________。
12、有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”中得到一些认识。某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),实验操作:先按图安装好实验装置,关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,有节奏(间歇性)地通入气体,即可在M处观察到明显的实验现象。
试回答以下问题:
(1)A瓶中发生反应的化学方程式为_____,B中浓硫酸的作用是______,C中热水的作用是_____。
(2)M管中发生反应的化学方程式为__________。
(3)从M管中可观察到的现象是______,从中可认识到该实验过程中催化剂______(填“参加”或“不参加”)化学反应。
(4)实验进行一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应_______(填“能”或“不能”)继续进行,其原因是_______。
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、合成氨工业 N2 (g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g)在国民经济中占有重要地位,某温度下,向体积固定的1L密闭容器中充入1mol N2 (g)和3mol H2 (g),测得不同时刻反应前后的压强关系如表所示:
时间/min | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强比值P 后/P 前 | 0.98 | 0.88 | 0.80 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
(1)0-15min 内,用H2表示的平均反应速率为 v(H2) =______mol·L-1·min-1。
(2)达到平衡时N2的转化率为______。
(3)如图为不同条件下反应速率随时间的变化情况,则 a 时刻改变的条件可能是______。
(4)一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡后要提高 H2的转化率,可以采取的措施有______。
A.增加N2的浓度 B.加入催化剂 C.分离出 NH3 D.增加H2的浓度
15、回收利用CO2是环境科学研究的热点课题,是减轻温室效应危害的重要途径 。
(1)工业上,利用天然气与二氧化碳反应制备合成气(CO和H2),化学方程式为CO2(g) +CH4(g)=2CO( g) +2H2O(g),上述反应的能量变化如图1所示,该反应是____(填“吸热反应”或“ 放热反应"”)。
(2)工业上用CO2生产甲醇(CH3OH)燃料,可以将CO2变废为宝。在体积为IL的密闭容器中,充入l molCO2和4mo1H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。
①从反应开始到平衡,用CH3OH 表示的平均反应速率为 ______。
②若反应CO2(g) +3H2 (g) = CH3OH (g) +H2O(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:
A.v(H2) =0.01 mol•L-1 •s-1 B.v(CO2) =0.15 mol•L-1 •s-1
C.v(CH3OH)=0.3 mol•L-1 •min-1 D.v(H2O)=0.45 mol•L-1 •min-1
该反应进行由慢到快的顺序为_______(填字母)。
③下列描述能说明反应达到最大限度的是_____(填字母)
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体中CH3OH 的体积分数约为21.4%
C.混合气体的总质量保持不变
D.H2、CH3OH的生成速率之比为3:1
(3)甲醇(CH3OH )是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景。以甲醇、氧气和KOH溶液为原料,石墨为电极制造新型手机电池,氧气在___极反应;电极反应式为______。