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、【化学—选修2:化学与技术】
利用天然气合成氨的工艺流程示意如下,完成下列填空:
(1)天然气脱硫采用了Fe(OH)3,Fe(OH)3可以再生循环,可以再生循环.写出上述工艺中由Fe2S3
再生Fe(OH)3的化学方程式是 含硫化合物遇到Fe3+的反应情况与反应条件有关.以NaHS溶液与FeCl3溶液混合为
例:将溶液置于80°C的热水浴中,发现有红褐色沉淀生成,写出该反应的化学方程式:
。解释该反应在温度升高后能发生,
而低温时不易发生的原因
(2) n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol,产生H2___mol(用含n的代数式表示)
(3)K2CO3和CO2又反应在加压下进行.加压的理论依据是 (多选扣分)
a.相似相溶原理 B.勒夏特列原理 c艘喊中和原理
(4)整个流程有兰处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,还有一处循环未标明.请指出上述流程图中第三处循环的物质是 ·
(5)工业上制取的硝酸铵的流程图如下.请回答下列问题:
据图2可知工业上氨催化氧生成NO时.应该控制温度在 左右.其中在吸收塔中为了尽可能提高硝酸的产率,减少尾气排放.常常调节空气与NO的比例.写出吸收塔内发生反应的总化学方程式为
3、
早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_______________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有_________个未成对电子,Fe3+的电子排布式为_______________。可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为_______________。
(3)新制的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为____________,乙醛分子中各元素的电负性由大到小的顺序为_______________。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是_____________________________。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有___________个铜原子。
(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为__________。列式表示Al单质的密度_______________ g·cm-3。
4、环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子排布___________。
(2)镍的氨合离子中存在的化学键有___________。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.键 F.
键
(3)Ni、Co的第五电离能:,
,
,其原因是___________。
(4)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似,但灰锡不如金刚石稳定,其原因是___________。
(5)硒化锌晶胞结构如图所示,其晶 胞参数为a pm。
①相邻的与
之间的距离为___________pm。
②已知原子坐标:A点为(0,0,0),B点为(1,1,1),则C点的原子坐标___________。
③若硒化锌晶体的密度为,则阿伏加德罗常数
___________(用含a、
的计算式表示)。
5、人类在四千五百多年前就开始使用铁器,铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。请回答下列问题:
(1)丹霞地貌的岩层呈现出美丽的红色,是因为含有
A.Fe
B.FeO
C.
D.
(2)市场上出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉,能够改善贫血,原因是这些钞粉与人体胃酸(主要成分是盐酸)作用转化成
A.
B.
C.
D.
(3)取少量溶液于试管中,滴入NaOH溶液,该过程中观察到的现象是
A.只产生白色沉淀
B.只产生红褐色沉淀
C.产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
D.无明显变化
(4)溶液中含有少量
杂质,除杂所需的试剂是
A.铜片
B.铁粉
C.氯气
D.锌粒
(5)检验溶液中是否存在,可以向溶液中滴入KSCN溶液,若含有
,可观察到的现象是
A.溶液变为红色
B.溶液变为绿色
C.产生白色沉淀
D.产生红褐色沉淀
(6)合金的应用促进了人类社会的发展,制成下列物体的材料没有用到合金的是
A | B | C | D |
地铁列车的车体 | 潜水器耐压球壳 | 飞机发动机叶片 | 精美的青花瓷 |
A.A
B.B
C.C
D.D
6、(6分)如何除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)。写出最佳的离子方程式。
(1)NaHCO3溶液(Na2CO3):________________________。
(2)FeCl2溶液(FeCl3):___________________________。
(3)单质Mg粉(Al):______________________________。
7、回答下列问题:
(1)乙醇的挥发性比水的强,原因是_______。
(2)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强,原因是_______。
8、研究NOx、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1) 利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ•mol﹣1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJ•mol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(2)已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),500℃时的平衡常数为9,若在该温度下进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol·L-1,则CO的平衡转化率为: 。
(3) 用活化后的V2O5作催化剂,氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图1所示。
①写出总反应化学方程式 。
②测得该反应的平衡常数与温度的关系为:lgK=5.08+217.5/T,该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
③该反应的含氮气体组分随温度变化如图2所示,当温度达到700K时,发生副反应的化学方程式 。
(4)下图是用食盐水做电解液电解烟气脱氮的一种原理图,NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3—,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。如下图,电流密度和溶液pH对烟气脱硝的影响。
①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-反应的离子方程式 。
②溶液的pH对NO去除率影响的原因是 。
③若极板面积10cm2,实验烟气含NO 1.5%,流速为0.070L·s-1(气体体积已折算成标准状态,且烟气中无其他气体被氧化),法拉第常数为96500 C·mol-1,测得电流密度为1.0 A·cm-2。列式计算实验中NO除去率 。
9、SO2、NOx是主要的空气污染源,需经过处理才能排放。回答下列问题:
(1)二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上产生硫酸的主要反应。催化反应的机理是:
第一步:SO2(g)+V2O5(s)=SO3(g)+V2O4(s) ΔH=+akJ•mol-1
第二步:V2O4(s) +O2(g)+2SO2(g)=2VOSO4(s) ΔH=-bkJ•mol-1
第三步:4VOSO4(s)+O2(g)=2V2O5(s)+4SO3(g) ΔH=-ckJ•mol-1
请写出二氧化硫催化氧化的热化学方程式___________。
(2)一定条件下,用Fe2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) ΔH<0.80℃时,在容积恒为1L的密闭容器中投入总物质的量为2mol的气体,按n(CO):n(SO2)为1:1或3:1投料时SO2转化率的变化情况如图。则图中表示n(CO):n(SO2)=1:1的变化曲线为___________(填字母),若曲线bSO2的平衡转化率是42%,用SO2表示30min内的平均反应速率是___________。CO2和SO2的中心原子杂化方式分别为______,_____。
(3)一定温度下,在容积恒为1L的密闭容器中,充入0.3molNO与过量的金属Al,发生的反应存在如下平衡:Al(s)+2NO(gN2(g)+Al2O3(s) ΔH<0.已知在此条件下NO与N2的消耗速率与各自的浓度有如下关系(k1、k2为速率常数):v(NO)=k1•c2(NO),v(N2)=k2•c(N2)。
①在T1温度下,k1=0.004L•mol•min-1,k2=0.002min-1,该温度下反应的平衡常数的值为______。
②T2温度下,NO的物质的量随时间的变化如图,其平衡常数的值为___________;温度T1___________T2(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是___________。
10、鱼浮灵主要成分为过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)是水产养殖的速效增氧剂信息:
①过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质,50℃开始分解
②2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)=2Na2CO3•3H2O2(aq)△H<0
③过碳酸钠在异丙醇中的溶解度较低
实验室用Na2CO3与稳定剂的混合液和H2O2化合制备过碳酸钠,制备装置如图。
(1)冷凝管中冷凝水的进口是___(填“a”或“b”),恒压滴液漏斗中盛装的药品是___。
(2)实验测定反应温度对产物的影响如表所示,根据表中数据可以得知最佳的反应温度为15—20℃,请说明选择该温度的理由是___。
t/℃ | 活性氧百分含量/% | 产率/% |
5~10 | 13.94 | 85.49 |
10~15 | 14.02 | 85.78 |
15~20 | 15.05 | 88.38 |
20~25 | 14.46 | 83.01 |
(3)反应结束后,停止搅拌,( ),( ),( ),( ),干燥得到产品,从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序___。
a.蒸发溶剂至100℃,冷却结晶
b.蒸发至大量晶体析出,用余热蒸干
c.加入异丙醇
d.用异丙醇溶液洗涤
e.用饱和碳酸钠溶液洗涤
f.抽滤
g.加入氯化钠晶体
h.静置
(4)过碳酸钠成分的测定:
①取适量过氧碳酸钠样品,用蒸馏水溶解后转移至250mL容量瓶中,定容,摇匀
②用移液管移取25.00mL于锥形瓶中,加入2-3滴甲基橙,用0.2000mol•L-1硫酸标准溶液滴定至终点。重复操作2-3次,记录数据。
③用移液管移取12.50mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,用0.0200mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点。重复操作2-3次,记录数据。
经计算发现过氧碳酸钠中碳酸钠与双氧水的比例大于2:3,引起上述结果可能的原因有___。
A.干燥产品时采用了加热烘干的方式
B.上述步骤②操作过程中,滴定完成后,俯视滴定管
C.上述步骤③滴定操作前润洗了滴定管和锥形瓶
D.上述步骤③滴定前滴定管尖嘴内无气泡,滴定后尖嘴内有气泡
(5)某小组在常温下进行H2O2在不同pH下,相同时间内溶解氧含量测定的实验,数据记录如表:
试剂 | H2O2 | H2O2+NaCl | H2O2+Na2CO3 | H2O2+NaOH | H2O2+NaOH |
pH | 6.01 | 5.97 | 8.14 | 8.15 | 9.26 |
溶解氧 | 6.44 | 6.48 | 9.11 | 9.12 | 10.97 |
结合以上数据分析“鱼浮灵”溶于水后在水产养殖中速效增氧的原理是___。
11、为测定二氯化一氯五氨合钴([Co(NH3)5Cl]Cl2,摩尔质量用M表示)样品的纯度,将mg样品分为10等份,取其中一份于强碱溶液中,加热煮沸,蒸出所有氨气,用V1mLc1mol•L‾1稀硫酸充分吸收,吸收后的溶液用c2mol•L‾1NaOH中和,平均消耗NaOH溶液的体积为V2mL。
(1)该样品中[Co(NH3)5Cl]Cl2的纯度为___;
(2)写出简要计算过程:___。
12、硒是一种具有发展前景的正极材料,电解精炼铜的阳极泥中含有硒,苏打烧结法适于处理贫筛高硒的阳极泥物料,其工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“苏打烧结”后,硒转化为可溶物或
。工业上,采用从底部通入高压氧气使铜阳极泥处于“沸腾”状态,其目的是_______。
(2)操作a是_______。
(3)“还原熔炼”中,和
发生还原反应,请写出
高温条件下生成
的化学方程式:_______。
(4)时,
溶液中
_______。(已知
的电离常数
,
)
(5)“沉硒”时,生成理论消耗标准状况的O2体积为_______。
(6)清华大学曲良体教授团队在Zn-Se电池快速充电领域取得新进展,以硒为正极材料且发生四电子转移反应,制得如图所示全电池。
①离子交换膜应选用_______。(填“阳膜”或“阴膜”)
②充电时,阳极的电极反应式为_______。
13、习近平主席在第75届联合国大会提出,我国要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标。因此二氧化碳的固定和转化成为科学家研究的重要课题。
(1)以CO2和H2为原料合成乙烯,其反应的过程分两步进行:
I.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.3kJ·mol-1
Ⅱ.2CO(g)+4H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH=+210.5kJ·mol-1
CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为___________。
(2)2021年9月24日,我国科学家在《Science》上发表论文《无细胞化学酶法从二氧化碳合成淀粉》,代表着人类人工合成淀粉领域的重大颠覆性和原创性突破。该实验方法首先将CO2催化还原为CH3OH,探究CH3OH合成反应的化学平衡影响因素,有利于提高CH3OH的产率,CO2和H2在某种催化剂作用下可同时发生以下两个反应:
I.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=—48.5kJ·mol-1
Ⅱ.2CO2(g)+5H2(g) C2H2(g)+4H2O(g) ΔH=+37.1kJ·mol-1
在压强为P,CO2、H2的起始投料为1:3的条件下,发生反应I、Ⅱ,实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如图所示:
已知:CH3OH的选择性=
①有利于提高CH3OH的选择性的措施有___________(填序号)。
A.适当降温 B.适当升温 C.选择合适的催化剂
②温度高于350℃时,体系中发生的反应以________(填“I”或“Ⅱ”)为主,并说明理由_______。
③其中表示平衡时CH3OH的选择性的曲线是___________填“a”或“b”)。
④400℃时,在该压强及投料比的条件下,利用图示所给数据计算H2的转化率为___________(保留三位有效数字)。
(3)二氧化碳甲烷化技术是一种最有效的对二氧化碳循环再利用的技术。用如图装置电解二氧化碳制取甲烷,温度控制在10℃左右,持续通入二氧化碳,电解过程中KHCO3物质的量基本不变,则阴极反应式为___________。
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