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、下列实验合理的是( )
选项 | A | B | C | D |
实验装置 | ||||
实验目的 | 证明非金属性:Cl>C>Si | 吸收氨气,并防止倒吸 | 制备并收集少量NO2气体 | 制备少量氧气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
3、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
4、以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图所示,下列有关说法正确的是
A.“灼烧”时,可在玻璃坩埚中进行
B.“浸取”时,可用无水乙醇代替水
C.“转化”反应中,通入CO2的目的是提供还原剂
D.“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4
5、数十年来,化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。如利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分为CO、H2),已知重整过程中部分反应的热化学方程式为:
I.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH= + 75.0 kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH = + 41.0 kJ·mol-1
III.CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g) ΔH = -131.0 kJ·mol-1
(1)反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH = kJ·mol-1。
(2)固定n(CO2)=n(CH4),改变反应温度,CO2和CH4的平衡转化率见图甲。
同温度下CO2的平衡转化率 (填“大于”或“小于”)CH4的平衡转化率,其原因是 。
②高温下进行该反应时常会因反应I生成“积碳”(碳单质),造成催化剂中毒,高温下反应I能自发进行的原因是 。
(3)一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图乙所示,该反应的化学方程式为 。
(4)CO常用于工业冶炼金属,右图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是 。(填序号)
A.工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间,减少尾气中CO的含量
B.CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)
C.工业冶炼金属铜(Cu)时较低的温度有利于提高CO的利用率
D.CO还原PbO2的反应ΔH>0
(5)在载人航天器中应用电化学原理,以Pt为阳极,Pb(CO2的载体)为阴极,KHCO3溶液为电解质溶液,还原消除航天器内CO2同时产生O2和新的能源CO,总反应的化学方程式为:2CO22CO+O2,则其阳极的电极反应式为 。
6、在一密闭容器中发生反应N2+3H2=2NH3 ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是___________(填字母,下同)。
A.t0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3
D.t3~t4 E.t4~t5 F.t5~t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度
D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气
t1时刻___________;t3时刻___________;t4时刻___________。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是___________。
A.t0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t5~t6
(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线______。
7、现有反应,达到平衡后,升高温度,B的转化率变大;减小压强,混合物体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为_______(填“放热”或“吸热”)反应,且_______(填“>”“=”或“<”)p。
(2)在恒容条件下加入B,则A的转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),B的转化率_______。
8、在25℃时对氨水进行如下操作。回答下列问题:
(1)向0.1mol/L 20mL氨水中逐滴加入0.1mol/L VmL盐酸。
①若使氨水恰好被中和,则所得溶液的pH_______7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因:_______。
②若所得溶液pH=7,则此时加入盐酸的体积V_______20mL(填“>”、“<”或“=”),溶液中、
、
、
的大小关系为_______。
③若加入盐酸的体积,则此时溶液中
_______mol/L。
(2)铜元素的价电子轨道表示式为_______,向溶液中滴加氨水产生蓝色沉淀,若所得溶液
,已知
,则溶液中
_______mol/L。
9、回答下列问题:
(1)①写出硅酸钠的化学式_______;②写出聚氯乙烯的结构简式_______。
(2)铜与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式_______。
(3)写出锌片、铜片、稀硫酸溶液构成原电池的正极反应式_______。
10、如图是元素周期表中的一部分,请结合元素周期表和元素周期律回答下列问题。
周期 族 | ⅠA |
| 0 | ||||||
1 | H | ⅡA |
| ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | He |
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |
3 | Na | Mg | ...... | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
(1)画出N的原子结构示意图:___。
(2)Na与Cl相比,原子半径较大的是:___。
(3)F、Cl分别形成的气态氢化物中,更稳定的氢化物是___。
11、现有Fe、Cu组成的合金,其中Cu、Fe的总物质的量为amol,Cu所占物质的量的分数为x;研成粉末后,全部投入含bmolHNO3的稀溶液中,微热使其充分反应,且硝酸的还原产物只有NO,试回答下列问题:
(1)用微粒符号填写下列空白(列举出全部可能的情况,可不填满,也可添加)。
| ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
溶液中的金属离子 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
残留固体成分 | ___ | ___ | ___ |
|
|
|
(2)当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时,则b的取值范围是(用a、x表示),_______。
(3)当x=0.5且溶液中Fe3+与Fe2+的物质的量相等时,在标准状况下共产生672mL气体。则a=_______。
12、过氧乙酸( CH3COOOH)是一种高效消毒剂,常温下易分解,可由乙酸与H2O2在硫酸催化下反应制得,化学方程式为CH3COOH(aq)+H2O2(aq)CH3COOOH(aq)+H2O(l)。
(1)该反应的能量变化如图所示。
①该反应为____________(填“放热” 或“吸热”)反应。
②制备38 g CH3COOOH时,热量变化为6.85 kJ,则E =________ 。
(2)取a g冰醋酸和a g 50% H2O2 混合均匀,加入一定量硫酸,测得混合溶液的体积为2 L。在25 °C时,测得不同时刻,溶液中的n(CH3COOOH)变化如图所示(反应前后溶液体积变化忽略不计)。
①0 ~6 h内,v(CH3COOOH)=______。
②若反应前后溶液的质量没有发生变化,则反应进行到6 h时,H2O2的转化率为____。
③若在40 °C下进行该实验,测得不同时刻n(CH3COOOH)均有所降低,可能的原因为____________。
13、单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅接触水会发生化学反应;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质 | |||||
沸点 | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
熔点 | - | - | - | ||
升华温度 | - | - | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式___________,D中发生反应的化学方程式为___________。
(2)A中g管的作用是___________,装置C中的试剂是___________,作用是___________。
(3)过量的氯气可以用石灰乳来处理,请写出该反应的化学方程式___________。
14、71gNa2SO4的物质的量为______mol,含有Na+_____mol,完全溶于水,配成2L溶液,则所得溶液中Na2SO4的物质的量浓度为_____mol/L。
15、回答下列问题:
(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H=-270 kJ·mol-1。
①其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是____
②某科研小组用Fe2O3作催化剂,在380℃时,分别研究了n(CO):n(SO2)为1:1、3:1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO):n(SO2)=3:1的变化曲线为____。
(2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图3,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式:____。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是____。
(3)甲醇在工业上可利用水煤气来合成:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0。将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,在一定温度和压强下达到平衡时甲醇的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
图中Y轴表示的外界条件为____。
已知v(正)=k(正)·p(CO)·p2(H2),v(逆)=k(逆)·p(CH3OH),其中k(正)、k(逆)分别为正、逆反应速率常数,p为各组分的分压。在M点所处的温度(T3℃)和压强(p0kPa)下,反应中20分钟达到平衡φ(CH3OH)=10%,该温度下反应的平衡常数Kp=____kPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。若在15分钟时=3.27p20 kPa2,此时
=____(计算结果保留两位小数)。
16、碳和硅是自然界中大量存在的元素,硅及其化合物是工业上最重要的材料。设NA代表阿伏加德罗常数的值。粗硅的制备方法有两种:
方法一:
方法二:
(1)基态Si原子中存在_______对自旋状态相反的电子,基态Mg原子的最外层电子的电子云轮廓图是_______。
(2)上述2个反应中,涉及的所有元素中第一电离能最小的_______ (填元素符号)。
(3)C (金刚石)、晶体硅、CO三种晶体的熔点由高到低的顺序_______,其原因是_______。
(4)CO在配合物中可作为配体,在配合物中配位原子是_______(填元素符号),1 mol该配合物中含有π键的数目是_______。
(5)SiO2晶胞(如图1)可理解成将金刚石晶胞(如图2)中的C原子置换成Si原子,然后在Si—Si键中间插入O原子而形成。
①SiO2晶胞中Si采取_______杂化,含有_______个O原子。
②SiO2晶胞中假设金刚石晶胞的边长为a pm,试计算该晶胞的密度_______(写出表达式即可)