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、研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。
①写出该反应的热化学方程式: 。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂。
(2)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCOOH原理的示意图。根据要求回答问题:
①该过程是将 转化为 。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”)
②催化剂b表面的电极反应方程式为 。
(3)某国科研人员提出了使用氢气和汽油(汽油化学式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用,储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2,该系统反应如下图所示:
解决如下问题:
①写出CaH2的电子式 。
②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是: 。
③如该系统反应均进行完全,试写出该系统总反应的化学方程式 。
3、I.把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径1:C(s) +O2 (g)=CO2(g) ΔH1<0 ①
途径2:先制成水煤气:C(s) +H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2>0 ②
再燃烧水煤气:2 CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3<0 ③
2H2(g)+O2 (g) =2H2O(g) ΔH4<0 ④
请回答下列问题:
(1) 途径I放出的热量________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
(2) ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是_____________________。
II.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在,处理过程中
在微生物的作用下经过两步反应被氧化成
,这两步反应过程中的能量变化如图所示:
(3)1mol(aq)全部被氧化成
(aq)的热化学方程式是____________________
III.氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体,已知:
①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= -a kJ•mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= -b kJ•mol-1(b>0)
(4)若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为______mol,放出的热量为______kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(5)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1= -574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=?
若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ,则ΔH2=______.
4、(1)已知:
物质 | 性质 |
质硬,熔点:3200℃,沸点:4820℃ | |
具有挥发性,熔点: |
的熔沸点明显高于
的原因是_______。
(2)六方氮化硼晶体结构(如下图)与石墨相似,都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电,原因是_______。
5、(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:________________________ _________。
6、化合物C是一种合成药品的中间体,其合成路线为:
已知:
(1)写出中宮能团的名称_____________。
(2)写出反应①的化学方程式_________________。
(3)反成②属于_______反应(填有机反应类型)。
(4)D是比多一个碳的同系物,则满足下列条件的D的间分异构体共有______种,写出一种满足条件且含4种不同氢原+的同分异构体的结构简式 __________。
①显弱碱性,易被氧化 ②分子内含有苯环 ③能发生水解反应
(5)请你设计由A合成B的合成路线。 __________
提示:①合成过程中无机试剂任选;②合成路线表示方法示例如下:
7、(1)硫元素位于元素周期表第____列;硫元素原子核外有2个未成对电子,这2个电子所处亚层的符号是_______;硫、氯元素的原子均可形成与Ar原子电子层结构相同的简单离子,且硫离子的半径更大,请解释__________________。
(2)S8和P4的分子中都只有共价单键,若P4分子中有6个P-P键,则可推断S8分子有___个S-S键;已知:H-S键键能:339 kJ/mol;H-Se键键能:314 kJ/mol。以上键能数据能否比较S、Se非金属性的强弱______(选填“能”、“否”;下同);能否比较H2S、H2Se沸点的高低______。
(3)在25℃,Na2SO3溶液吸收SO2得到的NaHSO3溶液中c(SO32-)>c (H2SO3),据此判断NaHSO3溶液显___性。
(4)在25℃,Na2SO3溶液吸收SO2后,若溶液pH=7.2,则溶液中c(SO32-)=c (HSO3-);若溶液pH=7,则以下浓度关系正确的是(选填编号)___________。
a.c(Na+) = 2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+) = c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(5)已知Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-,请用Na2SO3溶液和a试剂及必要的实验用品,设计简单实验,证明盐类的水解是一个吸热过程。a试剂是__________,操作和现象是__________________。
8、我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收铅,实现铅的再生,意义重大。一种回收铅的工作流程如下:
(1)铅蓄电池放电时,PbO2作____极。
(2)过程I,已知:PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)见图l;Na2SO4、Na2CO3的溶解度见图2。
①根据图l写出过程I的离子方程式:__________。
②生产过程中的温度应保持在40℃,若温度降低,PbSO4的转化速率下降。根据图2,解释可能原因:
i.温度降低,反应速率降低; ii.____(请你提出一种合理解释)。
③若生产过程中温度低于40℃,所得固体中,含有较多Na2SO4杂质,原因是____。
(3)过程Ⅱ,发生反应2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑。实验中检测到有大量O2放出,推测PbO2氧化了H2O2,通过实验证实了这一推测。实验方案是____。
(已知:PbO2为棕黑色固体;PbO为橙黄色固体)
(4)过程Ⅲ,将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液,生成Pb,如图3。
①阴极的电极反应式是____________。
②电解一段时间后,PbCl2'浓度极大下降,为了恢复其浓度且实现物质的循环利用,阴极区采取的方法是_______。
9、I下列有关晶体结构或性质的描述中正确的是(______)
A.冰中存在极性键,分子间作用力和氢键
B.因金属性K>Na,故金属钾的熔点高于金属钠
C.各1mol的金刚石与石墨晶体中所含的C-C键的数目相同
D.氧化镁的晶格能大于氯化钠,故其熔点高于氯化钠。
Ⅱ某类金属合金也称为金属互化物,比如:Cu9Al4,Cu5Zn8等。请问答下列问题:
(1)基态锌原子的电子排布式为_______________________________;己知金属锌可溶于浓的烧碱溶液生成可溶性的四羟基合锌酸钠Na2[Zn(OH)4]与氢气,该反应的离子方程式为: ___________________________________________________;已知四羟基合锌酸离子空间构型是正四面体型,则Zn2+的杂化方式为__________________。
(2)铜与类卤素(SCN)2反应可生成Cu(SCN)2,1mol (SCN)2分子中含有__________个σ键。类卤素(SCN)2对应的酸有两种:A—硫氰酸()和B-异硫氰酸(
),两者互为:_________;其中熔点较高的是___________ (填代号),原因是________________________________。
(3)已知硫化锌晶胞如图1所示,则其中Zn2+的配位数是____________; S2-采取的堆积方式为____________________。(填A1或A2或A3)
(4)己知铜与金形成的金属互化物的结构如图2所示,其立方晶胞的棱长为a纳米(nm),该金属互化物的密度为_______g/cm3(用含a,NA的代数式表示)。
10、苯乙酮是重要的化工原料,可由苯经下述反应制备:
实验步骤如下:
实验步骤如下:
步骤1:向如图所示的三颈烧瓶中迅速加入13g粉状无水AlCl3和16mL(14g,0.18mol)无水苯。在搅拌下将4mL(4.3g,0.04mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢滴加到三颈烧瓶中。加完后,待反应稍缓和后在沸水浴中搅拌回流,直到不再有HCl气体逸出为止。
步骤2:将反应混合物冷却到室温,在搅拌下倒入18mL浓盐酸和30g碎冰的烧杯中(在通风橱中进行),若仍有固体不溶物,可补加适量浓盐酸使之完全溶解。将混合物转入分液漏斗中,分出有机层,水层用苯萃取两次(每次8mL)。合并有机层,依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水洗涤,再用无水MgSO4干燥。
步骤3:先在水浴上蒸馏回收物质A,然后在石棉网上加热蒸去残留的苯,稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集195~202℃馏分,产量约4.1g。
(1)步骤1中搅拌回流时,冷凝水从_____(填“a”或“b”)端进水,倒置漏斗的作用是_____。
(2)步骤2中水层用苯萃取两次(每次8mL),而不萃取一次(16mL)的目的是_____。用15mL10% NaOH溶液洗涤的目的是_____。
(3)步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质A为_____。
(4)本次实验苯乙酮的产率为_____。
11、有三份不同质量的硫化铜与硫化亚铜的混合物样品①②③。甲、乙、丙三同学各取一种样品,加强热充分反应,测定各样品中硫化铜的量。
(1)甲取2.56克样品①,置于空气中加强热,产物为氧化铜和二氧化硫。若产生0.448 L气体(标准状况),该气体被30 mL一定浓度氢氧化钠恰好完全吸收,将所得溶液小心低温蒸干得固体2.3克。则样品①中硫化铜的质量为_____g,氢氧化钠浓度_______mol·L-1;
(2)乙取3.52克样品②,投入过量的浓硝酸中加热,充分反应后,样品全部参与反应,溶液失重8.44克。样品②中硫化铜的物质的量为____mol;若浓硝酸的浓度为14.2 mol·L-1,则反应消耗浓硝酸____mL。(已知:Cu2S+14HNO3→2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O)
(3)丙称量样品③强热后剩余的固体质量比原样品减小了a g,若该固体为氧化铜,则样品③中硫化铜物质的量(n)为_________mol。若要计算硫化亚铜的质量,则缺少_____________数据,若设该数据为b克,则硫化亚铜的质量为___________。
12、云南省曲靖市物华天宝,资源丰富,煤炭、磷、铅、锌、锑等资源储量位居全省前列,会泽县“斑铜”技艺更是闻名全国。2021年12月,中国有色金属工业协会授予曲靖市“绿色晶硅光伏之都”称号。
(1)晶体硅中Si原子的杂化方式是____,基态Zn原子核外电子排布式为____,基态Cu原子核外有____种能量不同的电子。
(2)磷化亚铜(Cu3P)用于制造磷青铜,磷青铜是含少量锡、磷的铜合金。磷化亚铜与水反应产生有毒的磷化氢(PH3)气体,PH3分子的空间构型为____;Si、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为____。
(3)一种铜金合金具有储氢功能。其晶体为面心立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点,则Au原子的配位数为____。该储氢材料储氢时,氢分子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与ZnS的结构相似(如图1),该晶体储氢后的化学式为____。
(4)磷青铜晶体的晶胞结构如图2所示,该晶体中P原子位于由铜原子形成的____的空隙中。若晶体密度为ag·cm-3,P与最近的Cu原子的核间距为____nm(用含NA的代数式表示)。
13、随着低碳钢等洁净钢技术的发展,耐火材料和钢水之间的相互作用已成为当前的一个研究重点。请回答下列问题:
(1)在埋炭实验条件下,不同碳素材料的耐火材料与铁液之间的可能反应如下:
①
②
③
④
则___________
。
(2)直接碳热还原氧化铝法除需要高温外,系统中生成的碳化铝、碳氧化铝等会与生成的铝混合在一起,难以分离。实际生产中,至今仍未用直接碳热还原氧化铝法来炼铝。氧化铝碳热还原氯化法炼铝是生产铝的一种可行性新方法,其反应过程如下:
⑤
⑥
反应⑤、反应⑥中吉布斯自由能(ΔG)与温度(T)的变化关系如图1所示,由此判断反应⑤对应图中的曲线___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),试分析氧化铝碳热还原氯化法炼铝的可行性:___________。
(3)在埋炭情况下,碳过剩时,碳的氧化反应主要考虑:。在实验室研究该反应,一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(总压强为
)中加入足量的碳和
,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。
①650℃反应达到平衡时,容器体积为10L,则平衡时___________。
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量的混合气体,则平衡___________(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
③800℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数___________[用含
的代数式表示,气体分压
]。
(4)CO可作某熔融盐电池的燃料,电解质为Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物,空气与CO2的混合气为助燃气,电池在650℃下工作时,负极的电极反应式为___________。
邮箱: 联系方式: