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、(14分)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用能源,能够减少二氧化碳的排放。
1.在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 molCO2和3mol H2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),△H=-akJ·mol-1(a>0), 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________。
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O
D.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变
②下列措施中能使增大的是________(选填编号)。
A.升高温度
B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2O(g)从体系中分离
D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K=_________。若改变条件 (填选项),可使K=1。
A.增大压强 B.增大反应物浓度 C.降低温度 D.升高温度 E.加入催化剂
(2)某甲醇燃料电池原理如图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为______________________ _________。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极),则该电解反应的总反应的离子方程式为: 。假设溶液体积为300mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),理论上消耗甲醇的质量为______________(忽略溶液体积变化)。
(3)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-b kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-c kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-d kJ·mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:________________________ _________。
3、氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)化合物N2H4的电子式为___________________。
(2)As原子的核外电子排布式为_______________________。
(3)P和S是同一周期的两种元素,P的第一电离能比S大,原因是_______________。
(4)NH4+中H-N-H的健角比NH3中H-N-H的键角大,原因是_________________。
(5)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________;AsO43-空间构型为________,As4O6的分子结构如图所示,则在该化合物中As的杂化方式是________________。
(6)白磷(P4)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。己知晶胞的边长为acm,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则该晶胞中含有的P原子的个数为_________,该晶体的密度为_______g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。
4、雾霾天气肆虐给人类健康带来了严重影响。燃煤和汽车尾气 是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2C02(g)+N2 (g) △H <0 。
①该反应的速率时间图像如右图中左图所示。若其他条件不变,仅在反应前加入合适的催化剂,则其速率时间图像如右图中右图所示。以下说法正确的是 (填对应字母)。
A.a1>a2 B.b1 <b2 C.t1>t2
D.右图中阴影部分面积更大 E.左图中阴影部分面积更大
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知:CH4(g)+2N02(g) = N2(g)+C02(g)+2H20(g) △H=-867 kJ/mol
2N02(g)= N204(g) △H= - 56.9 kJ/mol H20(g) = H20(l) △H = - 44.0 kJ/mol
写出CH4催化还原N204 (g)生成N2和H20(1)的热化学方程式: 。
(3)CH4和H20(g)在催化剂表面发生反应CH4 + H20 = C0 + 3H2 ,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
①该反应是 反应(填“吸热”或“放热 ”)。
②T℃时,向1L密闭容器中投入1mol CH4 和1mol H20(g),平衡时C(CH4)=0.5 mol·L-1 , 该温度下反应CH4 + H20 = CO+3H2的平衡常数K= 。
(4)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。如图是利用甲烷燃料电池电解100mL lmol/L食盐水,电解一段时间后,收集到标准状况下的氢气2.24 L(设电解后溶液体积不变)。
①甲烷燃料电池的负极反应式: 。
②电解后溶液的pH = , (忽略氯气与氢氧化钠溶液反应)。
③阳极产生气体的体积在标准状况下是 L。
5、铬渣(铬主要以Cr2O3形式存在,同时含有Al2O3、SiO2等杂质)是铬电镀过程中产生的含铬污泥,实现其综合利用,可减少铬产生的环境污染。铬渣综合利用工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体,则生成Na2CrO4的反应方程式为_____ 。
(2)除去浸出液中的杂质最好加入_____(填试剂名称)来调节pH。除去铝元素的离子方程式为______________。
(3)理论上加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀,工艺流程中不选用醋酸铅的原因是___________。
(4)铬酸铅是一种用于水彩和油彩的筑色颜料.遇到空气中的硫化物颜色会变然,该过积的化学反应方程式为_____________。
(5)实验室常利用Cr3+在碱性溶液中的还原性,使其转化为CrO42-,从而实现与Al3+的分离,这个过程中需要加入的试剂是__________(填化学式),分离操作是_________。
6、一定温度下,固定容积的密闭容器中发生下列反应:反应过程中,各物质浓度与时间的关系如图:
(1)该反应平衡常数表达式为____________。
(2)化学反应速率表示
______;建立平衡过程中,混合气体的密度______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)时改变外界条件,使
______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
7、(14分)工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:
(1)滤渣A经CS2提取后可获得一种淡黄色副产品,其化学式为 。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是 。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为 。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是 。
(4)置换法除重金属离子所用物质C为 。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为 、 、过滤、干燥。
8、合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。实验室制取氨的装置如图所示,请回答下列问题:
(1)实验室制取氨的过程中不需要用到的实验用品是
A.试管
B.酒精灯
C.铁架台
D.胶头滴管
(2)实验时主要操作步骤为:①加热制取氨 ②收集氨 ③检查装置气密性。下列选项中正确的实验操作顺序是
A.③①②
B.①③②
C.①②③
D.②①③
(3)此装置中收集氨的方法为
A.向上排空气法
B.向下排空气法
C.排水法
D.排饱和氯化钠溶液法
(4)下列关于氨性质的叙述中错误的是
A.氨是无色、无味的气体
B.氨易液化,液氨可用作制冷剂
C.氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.氨可以与酸反应生成铵盐
(5)将大气中游离态的氨转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程中不属于氮的固定的是
A.
B.
C.
D.
(6)下列关于铵盐的叙述中错误的是
A.铵盐是农业上常用的化肥
B.绝大多数铵盐受热易分解
C.绝大多数铵盐难溶于水
D.绝大多数铵盐与碱反应放出氨
9、燃煤烟气中主要成分是空气,和NO的含量小于1%。一种用
(尿素)和
在固体催化剂作用下脱硫、脱硝的流程如下:
(1)可以水解生成
,
、
与烟气中的NO不反应。脱硫后所得吸收液中含
、
、
。其他条件一定,反应相同时间,测得
的脱除率与温度的关系如图所示。30~70℃时,
的脱除率随温度升高先增大后减小的原因是_______。
(2)烟气中的NO与反应缓慢。雾化后的
在催化剂中Fe元素作用下可以产生具有极强氧化活性的·OH(羟基自由基),OH能将NO快速氧化为
、
等物质。
在一种固体催化剂表面转化的过程如图所示:
①脱硝时,与吸收液中
反应生成
,同时排放出的气体不会污染空气。写出脱硝时
与
反应的化学方程式:_______。
②转化(1)的过程可以描述为_______。
③化学式为的催化剂中,
和
的物质的量之比为_______。
④其他条件一定,比较等物质的量与
催化效果并说明理由_______。
(3)如不使用固体催化剂,用含的溶液也能催化
发生类似的转化生成·OH,且相同条件下速率更快。与使用含
的溶液相比,使用固体催化剂的优点是_______。
10、为了测定实验室长期存放的Na2SO3固体的纯度,准确称取W g固体样品,配成250 mL溶液。设计了以下两种实验方案:
方案I:取25.00 mL上述溶液→加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液→操作I→洗涤→操作Ⅱ→称量,得到沉淀的质量为m1 g
方案Ⅱ:取25.00 mL上述溶液,用a mol/L 的酸性KMnO4溶液进行滴定。(5SO32-+2MnO4-+6H+→5SO42-+2Mn2++3H2O)
实验中所记录的数据如下表:
滴定次数 实验数据 | 1 | 2 | 3 | 4 |
待测溶液体积/mL | 25.00 | 25.00 | 25.00 | 25.00 |
滴定管初读数/mL | 0.00 | 0.20 | 0.10 | 0.15 |
滴定管末读数/mL | 20.95 | 21.20 | 20.15 | 21.20 |
(1)配制250 mL Na2SO3溶液时,必须用到的实验仪器有:烧杯、玻棒、滴管、药匙和__________________、_________________。
(2)操作I为____________________操作Ⅱ为________________
(3)方案I中如何判别加入的氯化钡已经过量_____________在方案Ⅱ中滴定终点的判断方法是________________。
(4)根据方案Ⅱ所提供的数据,计算Na2SO3的纯度为______________。(写成分数形式)有同学模仿方案I,提出方案Ⅲ:取25.00 mL上述溶液→加入足量的盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液→操作I→洗涤→操作Ⅱ→称重,得到沉淀质量为m2 g 并用方案I的方法计算结果。
(5)根据方案Ⅲ,从理论上讲,下列说法正确的是________(填序号)
a. 方案I比方案Ⅲ的计算结果要低
b. 方案I比方案Ⅲ的计算结果要高
c. m1=m2 ,方案I和方案Ⅲ的结果一样
d. 方案Ⅲ不应根据方案I的方法计算
(6)上述实验中,由于操作错误所引起的实验误差分析正确的是__________(填序号)。
a. 方案I中如果没有洗涤操作,实验结果将偏小
b. 方案I中如果没有操作Ⅱ,实验结果将偏大
c. 方案Ⅲ中如果没有洗涤操作,实验结果将偏小
d. 方案Ⅲ中如果没有操作Ⅱ,实验结果将偏大
11、化学需氧量(chemical oxygen demand,简称COD)表示在强酸性条件下重铬酸钾氧化 1 L 污水中有机物所需的氧化剂的量,并换算成以氧气为氧化剂时,1 L水样所消耗O2的质量(mg·L-1)计算。COD小,水质好。某湖面出现赤潮,某化学兴趣小组为测定其污染程度,用 1.176 g K2Cr2O7固体配制成 100 mL溶液,现取水样20.00 mL,加入10.00 mL K2Cr2O7溶液,并加入适量酸和催化剂,加热反应2 h。多余的K2Cr2O7用0.100 0 mol·L-1Fe(NH4)2(SO4)2溶液进行滴定,消耗Fe(NH4)2(SO4)2溶液的体积如下表所示。此时,发生的反应是CrO72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。(已知K2Cr2O7和有机物反应时被还原为 Cr3+,K2Cr2O7的相对分子质量为294)
序号 | 起始读数/mL | 终点读数/mL |
1 | 0.00 | 12.10 |
2 | 1.26 | 13.16 |
3 | 1.54 | 14.64 |
(1)K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为______mol·L-1。
(2)求该湖水的COD为______mg·L-1。
12、许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题:
(1)钒固氮酶不仅能够催化还原成,还能将环境底物乙炔
催化还原成乙烯,结构如图所示。
①第六周期元素Ta与V元素位于同一列,其价电子排布式为_______________。
②乙炔是________________________(填“非极性”或“极性”)分子,碳原子的杂化方式为____________。
③钒固氮酶中钒的配位原子有__________________(填元素符号)。
(2)固态 由
和
构成,晶体结构类似CsCl,易升华得到
分子的空间结构如图所示。
① 的空间构型为____________________________________;
② 晶体类型为__________________,晶体中
与
个数比为_______________,固态
可溶于极性溶剂硝基苯,气态五氯化磷可溶于非极性溶剂
,原因是___________________________。
(3)12g石墨烯中含有的正六边形数目约为_________;试推测硅是否容易形成类似石墨烯的平面层状结构,并说明理由:__________________。
13、某种新型储氢材料的晶胞如图,晶体密度为,八面体中心为M金属离子,顶点均为
配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。
(1)四面体中心硼原子的杂化方式为_______。
(2)第一电离能:N_______B(填>、<或=),原因是_______。
(3)与
的空间构型相同,但
不易与
形成配离子,其原因是_______。
(4)该物质的摩尔质量为,则M元素为_______(填元素符号);在该化合物中,M基态离子的价电子排布式为_______。
(5)该晶胞的边长为_______nm。
邮箱: 联系方式: