1、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
2、NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:__________________________。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式:_______________________________。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是____。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:______________________________
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是___________________________________________,
元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)
②写出NiO电极的电极反应式:______________________________________。
3、有下列八种物质:①氯化钡;②金刚石;③硫;④钨;⑤氯化钠;⑥钠;⑦二氧化硅;⑧干冰,回答有关这八种物质的问题。
(1)将这八种物质按不同晶体类型分成四组,并填写下表:
各组中物质的编号 | ______ | ______ | ______ | ______ |
晶体类型 | 分子晶体 | 原子晶体 | 离子晶体 | 金属晶体 |
(2)其中以共价键相结合,原子彼此间形成空间网状结构的化合物是______(填编号,下同)。晶体内存在单个分子的单质是______。
(3)其中硬度最大的物质是______;熔点最低的物质是______。
4、镁合金及镁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)镁在元素周期表中的位置是____________。
(2)用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁的关键流程如下:
① 一段脱水后,残留固体质量占原样品质量的64.5%,试确定生成物的化学式__________。② 二段脱水时,溶入H2和Cl2燃烧产物的目的是__________。
③ 该工艺中可循环使用的物质有_____________
(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110-200℃的反应为:Mg(AlH4)2 =MgH2 +2Al+3H2↑,每转移6mol电子生成氢气的物质的量为__________mol。
(4)碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料,可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·2H2O作原料制备。
① 40℃时,复盐开始热解生成MgCO3·3H2O,并有气体产生,该反应的化学方程式为________。
② 制备过程中,需要用到卤水(氯化镁溶液)。某科研小组用沉淀滴定法分析产品中Cl-的含量,称取6.1000g产品用适量硝酸溶解,经稀释等步骤最终配得500mL 的溶液。
a.准确量取25.00mL 待测液,用0.1000 mol/ L AgNO3 标准液滴定,滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则滴定过程中消耗标准液的体积为______________mL。
b.
| AgCl | AgBr | AgI | Ag2CrO4 |
Ksp | 2×10-10 | 5.4×10-13 | 8.3×10-17 | 2×10-12 |
颜色 | 白 | 淡黄 | 黄 | 砖红 |
参照上表数据及信息分析,滴定时可以作指示剂的是________(填数字序号)。
① CaCl2 ② NaBr ③ NaI ④ K2CrO4
c.滴定时,应将溶液调成中性,不能是强酸性或强碱性,其中不能是强碱性的原因是________。
d.产品中氯的质量分数为___________(保留三位有效数字)。
5、已知丙烯可发生如下的一系列反应,试回答:
(1)聚合物A的名称_____________,丙烯分子中共平面的原子数最多为_________个。
(2)指出反应类型:②__________________,④__________________________。
(3)写出①的化学方程式:_________________________________________。
6、镍在金属羰基化合物(金属元素和CO中性分子形成的一类配合物)、金属储氢材料(能可逆地多次吸收、储存和释放H2的合金)等领域用途广泛。
(1)基态Ni原子核外电子排布式为__________________________。
(2)Ni(CO)4中镍元素的化合价为__________,写出与CO互为等电子体的带一个单位正电荷的阳离子为:_______。Ni(CO)4的一氯代物有2种,其空间构型为_______________ o
(3)一种储氢合金由镍与镧(La)组成,其晶胞结构如图所示,则该晶体的化学式为_____________
(4)下列反应常用来检验Ni2+,请写出另一产物的化学式:_______________。
与Ni2+配位的N原子有__________个,该配合物中存在的化学键有_________(填序号)。
A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.金属键 E.氢键
(5)Ni与Fe的构型相同(体心立方堆积),Ni的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数为NA,密度为a g/cm3Ni原子的半径为_________pm(金属小球刚性相切)
7、有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的原子序数依次增大,且都小于20;其中X和Z是金属元素。已知V和Z属同一族,它们原子最外电子层上只有1个电子,W和Y也属同一族,W原子最外电子层上电子数是次外电子层上电子数的3倍,X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半。请用相关的元素符号回答:
(1)X、Z各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为_____________;
(2)X最高价氧化物对应的水化物在水中电离方程式为:____________________________________;
(3)W与Z 可形成化合物Z2W2,该化合物的电子式为 ______________________________________;
(4)Y与Z形成的化合物水溶液pH ______ 7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因 ____________________________________________________________;
(5)标准状况下,Y的最高价氧化物为无色晶体,该条件下0.20 mol该物质与一定量液态水混合得到一种稀溶液,并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:________________________________;
(6)W与V 可形成化合物V2W2,该化合物的结构式为 ______________________________________。
8、Na2SO3应用广泛。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低,优势明显,其流程如下。
(1)举例说明向大气中排放SO2导致的环境问题:_________。
(2)下图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化。则初期反应(图中A点以前)的离子方程式是_________。
(3)中和器中发生的主要反应的化学方程式是_________。
资料显示: Ⅰ.Na2SO3在33℃时溶解度最大,将其饱和溶液加热至33℃以上时,由于溶解度降低会析出无水Na2SO3,冷却至33℃以下时析出Na2SO3·7H2O; Ⅱ.无水Na2SO3在空气中不易被氧化,Na2SO3·7H2O在空气中易被氧化。 |
(4)为了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度,从而提高结晶产率,中和器中加入的NaOH是过量的。
①请结合Na2SO3的溶解平衡解释NaOH过量的原因_________。
②结晶时应选择的最佳操作是_________(选填字母)。
a.95~100℃加热蒸发,直至蒸干
B.维持95~100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出
C.95~100℃加热浓缩,冷却至室温结晶
(5)为检验Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4,需选用的试剂是_________、_________。
(6)KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量:室温下将0.1260g 成品溶于水并加入淀粉做指示剂,再用酸性KIO3标准溶液(x mol/L)进行滴定至溶液恰好由无色变为蓝色,消耗KIO3标准溶液体积为y mL。
①滴定终点前反应的离子方程式是:IO3-+
SO32- =
_______ +
_______(将方程式补充完整)
②成品中Na2SO3(M = 126 g/mol)的质量分数是_________。
9、(1)光学实验证明在溶有O2的水中存在可能为五元环状结构的O2·H2O,原因是___________。
(2)化合物A、B、C的熔点如下表:
| A | B | C |
化学式 | CH3CH2Cl | CH3CH2CH2Cl | CH3NH3Cl |
熔点/℃ | -139 | -123 | 230 |
化合物C的熔点明显高于A的原因是___________。
10、Na2S2O3的实验室制备装置图如下(加热和夹持装置略):
已知:i.2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3+ 3S↓、Na2SO3+ S=Na2S2O3
ii.硫单质在含乙醇的水溶液中析出时,颗粒更小,分布均匀
iii.氢硫酸和碳酸的电离常数如下表
| Ka1 | Ka2 |
H2S | 1.1×10-7 | 1.3 ×10-13 |
H2CO3 | 4.5×10-7 | 4.7×10-11 |
(1)甲中发生反应的化学方程式为_______。
(2)丙中加入的试剂是物质的量比为2:1的Na2S和Na2CO3的混合溶液,pH约为13。制备过程中,向丙中通入SO2,澄清溶液先变浑浊,后变澄清,稍后又再次出现微量浑浊,此时立刻停止通入SO2,溶液经分离可得Na2S2O3。
①反应前,丙中混合溶液pH约为13的主要原因是_______ (用离子方程式表示)。
②加入Na2CO3的作用是_______。
③“稍后又再次出现微量浑浊”的原因_______(用化学用语表示)。
④制备时,丙中往往还会加入少量乙醇,目的是_______。
⑤为了提高制备的效率,可将丙装置水浴加热。其它条件均相同时,水浴温度与反应达到终点的时间如下表所示:
温度(℃) | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
时间(min) | 41 | 34 | 20 | 30 | 42 |
最佳水浴温度为_______。继续提高水浴温度,达到终点的时间增加的原因是_______。
(3)实际工业生产中制得的Na2S2O3溶液中常混有少量Na2SO3,结合溶解度曲线(如图),获得Na2S2O3·5H2O的方法是_______。
11、Na与Al混合物共1mol与足量的水充分反应。
(已知:2A1+ 2NaOH +2H2O =2NaAlO2+3H2↑)
(1)当Na与Al的物质的量之比为______时,混合物与水反应产生的H2最多。
(2)当Na与Al的物质的量之比为______时,混合物与水反应产生的H2的体积为13.44L(标准状况下)。
12、N2O是《联合国气候变化框架公约》所列六种温室气体之一。目前,直接催化分解法是消除N2O的主要方法,该过程中发生的反应如下:
i.2N2O(g)2N2(g)+O2(g) △H1
ii.2N2O(g)N2(g)+2NO(g) △H2
iii.4N2O(g)3N2(g)+2NO2(g) △H3
回答下列问题:
(1)根据盖斯定律,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H=___(写出代数式即可)。
(2)已知反应i在任意温度下均能自发进行,则反应i为___(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)反应i的势能曲线示意图如图(…表示吸附作用,A表示催化剂,TS表示过渡态分子):
①过程Ⅲ中最大势能垒(活化能)为___kcal·mol-1。
②下列有关反应i的说法不正确的是___(填标号)。
A.过程Ⅰ中有极性键断裂
B.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成
C.该反应中只有两种物质能够吸附N2O分子
D.过程Ⅱ中间体A—O2可释放O2也可吸附N2O分子
(4)模拟废气中N2O直接催化分解过程。
①515℃时,将模拟废气(N2O体积分数为40%)以6000m3·h-1的速度通过催化剂,测得N2O的转化率为40%,则平均反应速率v(N2O)为____m3·h-1。欲提高N2O的转化率,可采取的措施为____(任写一条)。
物质 | N2 | N2O | O2 | CO2 | NO | NO2 |
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n(投料)/mol | 19 | 34 | 6.5 | 25 | 0 | 0 |
n(平衡)/mol | 50 | x | 20 | 25 | 2 | 2 |
②T℃和P0kPa时,在恒压密闭容器中进行模拟实验。各组分的相关信息如表:
其中x=____,N2O的平衡转化率为____(保留三位有效数字);该温度下,反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的压强平衡常数Kp=___kPa(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
13、2022年11月30日,神舟十五号与神舟十四号乘组在“太空会师”。太空生命保障系统利用电解水供氧,生成的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在催化剂作用下生成水和甲烷,水可循环使用。
(1)已知
写出与
反应生成
和
的热化学方程式_______。
(2)一定条件下,反应达到平衡状态。
①下列操作中,能提高比平衡转化率的是_______。
a.加入催化剂 b.降低反应温度
c.移除 d.恒温恒压下通入惰性气体
②某科研小组在一定温度下模拟该反应,向容积为5L的抽空的密闭容器中通入和
,反应平衡后测得
的转化率为50%,则该反应的平衡常数为_______。
(3)在相同条件下,与
还会发生以下副反应:
,该副反应的发生不利于氧循环,原因是_______。
(4)已知反应,
。为了提高甲醇的选择性,某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器,原理如图所示。
保持压强为3MPa,温度为260℃,向密闭容器中按投料比投入一定量
和
,不同反应模式下
的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。
实验组 | 反应模式 | 温度/℃ |
|
| |
Ⅰ | 普通催化反应器 | 3 | 260 | 21.9 | 67.3 |
Ⅱ | 分子筛膜催化反应器 | 3 | 260 | 36.1 | 100 |
①双功能的分子筛膜催化反应器模式下,恒温恒容时发生反应,不能说明反应达到化学平衡状态的是_______。
a.的浓度不变 b.混合气体的平均相对分子质量不变
c.混合气密度不变 d.断裂3mol H—H键的同时断裂2mol O—H键
②由表中数据可知,双功能的分子筛膜催化反应器模式下,的转化率明显提高,可能的原因是:_______。
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