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、CO2、CO作为碳源,可以制备多种有机化合物,在能源结构方面具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2的电子式为_________。
(2)一定条件下,CO与H2可化合生成甲醇(CH3OH),该反应的化学方程式为_____。
(3)利用CO2可合成聚碳酸酯(易降解),反应原理如下:
从环境角度来看,用聚碳酸酯塑料代替聚乙烯和聚苯乙烯传统塑料的最大优点是______。
(4)研究表明,相对原子质最小的金属氧化时,都可以获得高的燃烧热,从而可解决二氧化碳的排放问题。其中镁粉作燃料时还可消除过量的二氧化碳,其原因是_____(用化学方程式解释)。
(5)最近我国科学家采用In2O3/分子筛催化剂,实现了CO2加氢一步转化有机物X,化学式为C6H14,该物质一氯代物有2种,X的结构简式为______。
3、写出BaCl2与Na2SO4溶液反应的化学方程式:____________。
4、某探究学习小组利用如图装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)球形干燥管A中的试剂是____。NaOH溶液的作用是吸收____(写化学式)。
(2)D中反应的化学方程式为____。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是____(填字母)。
(4)高温时,2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),因此氨气与氧气反应难以生成NO2。根据下列数据计算,当2mol NO2分解时,反应会____(填“吸收”或“放出”)____kJ能量。
NO2(g)N(g)+2O(g)
NO(g)N(g)+O(g)
O2(g)2O(g)
(5)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不恰当时,C中有红棕色气体出现,并有白烟。产生红棕色气体的化学方程式是____,白烟的化学式是____。
5、工业上利用反应:N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g) 合成氨气。
已知在1×105 Pa和25 ℃时,拆开1mol N≡N键和1mol H—H键所需能量分别为946 kJ和436 kJ,生成1mol N—H键放出的能量为391 kJ。回答下列问题:
(1)根据上述数据判断,在1×105 Pa和25 ℃时,工业合成氨的反应是________反应(填“吸热”或“放热”);每消耗1 molN2,反应放出或吸收的热量Q1为________kJ;1 molN2和3 molH2在该条件下反应,达平衡时,放出或吸收的热量为Q2 kJ,则
Q2________Q1(填“>”“<”或“=”)。
(2)合成氨反应在恒容密闭容器中进行,达到平衡后,只改变某一条件,下列说法正确的是________(填序号)。
a.升高温度,υ(正)、υ(逆)均增大,化学平衡移动
b.升高温度,υ(正)增大,υ(逆)减小,化学平衡移动
c.充入一定量的氮气,υ(正)、υ(逆)均增大,化学平衡不移动
d.充入一定量的氩气,υ(正)、υ(逆)均增大,化学平衡不移动
下列叙述能说明上述反应已达化学平衡状态的是________(填序号)。
a.υ正(N2)=υ逆(NH3)
b.n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=1∶3∶2
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2置于1L的恒容密闭容器中反应,测得不同温度(T)、不同时间段内,容器中NH3的物质的量数据如下:
| 1小时 | 2小时 | 3小时 | 4小时 |
T3 | 0.38 mol | 0.49 mol | 0.56 mol | 0.56 mol |
T4 | 0.42 mol | 0.51 mol | x mol | y mol |
表中x、y的大小关系为x________y。(填“>”“<”“=”“≥”或“≤”)。
6、某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在,该废水的处理流程如下:
(1)过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至35℃,再通空气将氨赶出并回收。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用:___________。
(2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH经过两步反应被氧化成NO
。两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是___________反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是___________。
②1 mol NH (aq)全部氧化成NO
(aq)的热化学方程式是___________。
(3)过程Ⅲ:一定条件下向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH转移6 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是___________。
7、1836年,丹尼尔发明了世界上第一个实用电池,并用于早期铁路信号灯。原电池是一种将化学能转变成电能的装置。请回答下列问题:某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质,装置如图,则
(1)A极是电池的________极。
(2)负极电极反应式_________________________ ,正极电极反应式_________________________ 。
8、某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是______。
②0~2min时用X来表示该反应的平均速率为______。
③该反应达到平衡状态的标志是______ (填字母)。
A.X、Y的反应速率比为3∶1
B.Y的物质的量浓度在混合气体中保持不变
C.容器内气体压强保持不变
D.容器内气体的总质量保持不变
E.生成1molY的同时消耗2molZ
9、元素的种类决定于________________,核素的种类决定于________________,元素的化学性质主要决定于________________,主族元素的最高正化合价决定于__________。
10、如图为我国新疆阿勒泰大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮及臭氧等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著,近年来,发现少量的NO在生物体内许多组织中存在,它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能,而成为当前生命科学的研究热点,NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题。
(1)NO的危害在于___(填编号)。
A.破坏臭氧层 B.高温下能使一些金属氧化
C.造成酸雨 D.与人体血红蛋白结合
(2)汽车尾气中含有NO和CO,消除这两种物质对大气的污染,通常采用的方法是安装催化转化器,使他们发生化学反应转化成无毒气体,则该反应的化学反应方程式为___。
(3)氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解,产生氯原子,氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下:Cl+O3→ClO+O2;ClO+O→Cl+O2;总反应:2O3→3O2。在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是___。
(4)氮氧化物(如NO2 、NO等)进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用氢氧化钠溶液可吸收废气中的氮氧化物。反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH═2NaNO2+H2O ①
2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O ②
将336mLNO、112mLNO2和112mLN2O4的混合气体(体积均折算成标准状况的气体体积)缓缓通入盛有0.3mol/LNaOH溶液的烧杯中,气体恰好被完全吸收,则至少需要NaOH溶液的体积为___。
(5)氨气(NH3)也可用来处理氮氧化物.例如,氨气与二氧化氮反应:8NH3+6NO2=7N2+12H2O。若某工厂排出废气中NO2含量为0.5%(体积分数),则处理1.0×103m3(标准状况)这种废气,需要___千克氨气(计算结果保留2位小数)。
11、金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质(同素异形体)。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的热能。据此,试回答:
(1)石墨转化为金刚石是______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)金刚石转化为2mol石墨,要_____(填“吸收”或“放出”)______kJ的能量。
(3)12g石墨的能量___(填“大于”或“等于”或“小于”)12g金刚石的能量,________(填“石墨”或“金刚石”)更稳定。
(4)1mol石墨完全燃烧释放的能量______(填“大于”或“等于”或“小于”)1mol金刚石完全燃烧释放的能量。
12、某校学生化学实验小组,为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮,设计了一套实验装置:(部分夹持装置已略去)
(1)写出A中反应的离子方程式_______。
(2)B中出现黄色浑浊现象,产生此现象的离子方程式_______。
(3)浸有NaOH溶液的棉花团的作用是_______。
(4)D中干燥管中出现的明显现象及化学方程式是_______;_______。
(5)有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮,需要在C之前加装洗气装置,该洗气装置中盛装_______试剂。
(6)还有什么方法能证明氧化性Cl2>S,(用化学方程式表示)_______。
13、2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3放出的热量为99kJ。请回答下列问题:
(1)图中△H=__________kJ•mol﹣1;
(2)E的大小对该反应的反应热有无影响?____。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?_______。
(3)已知键能是指拆开1mol任何化学键时所放出的能量。根据下列数据回答问题:
化学键 | H—N | H—O | N≡N | O=O |
断键所需能/kJ/mol | 386 | 463 | 942 | 498 |
请写出NH3(g)完全燃烧生成N2和水蒸气的热化学反应方程式:_________。
(4)已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0 kJ/mol。液氢也是一种常用燃料,将煤与水蒸气在高温下反应是获取H2的重要方法。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
①C(s) + O2(g)=CO2(g) ∆H=–393.5 kJ/mol
②CO(g) + O2(g)=CO2(g) ∆H=–283.0 kJ/mol
③H2(g) + O2(g)=H2O(l) ∆H=–285.8 kJ/mol
根据以上信息,则1mol C(s)与水蒸气反应生成H2和CO的热化学方程式为___。
14、从本质入手看物质及其能量的变化,可以让我们更加深入的去理解所学知识的内涵及外延应用。对于《原电池》这部分知识也是如此,如图是原电池的基本构造模型:
(1)若a和b的电极材料为Al或Mg。
①若c为稀NaOH溶液时,则a的电极材料为__,该极电极方程式为___。
②若c为稀H2SO4时,则a的电极材料为___,该极电极方程式为__。
(2)对于原电池的应用,以下说法正确的是__。
A.选择构成原电池两极材料时,必须选择活泼性不同的两种金属材料
B.构成原电池时,负极材料的活泼性一定比正极材料的强
C.构成原电池时,作为负极材料的金属受到保护
D.从能量转化角度去看,如图的氧化还原反应能量变化曲线,则不能够设计原电池
15、I某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。
(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:
用10mL H2O2制取
150mL O2所需的时间(秒)
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无催化剂、不加热 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 |
无催化剂、加热 | 360 | 480 | 540 | 720 |
| 10 | 25 | 60 | 120 |
①该研究小组在设计方案时,考虑了温度、________、催化剂等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响: _____________。
(2)将质量相同但颗粒大小不同的MnO2分别加入到5mL5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:
催化剂(MnO2) | 操作情况 | 观察结果 | 反应完成所需的时间 |
粉末状 | 混合不振荡 | 剧烈反应,带火星的布条复燃 | 3.5分钟 |
块状 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30分钟 |
实验结果说明催化剂作用的大小与_________________________有关。
Ⅱ在体积为2L的密闭容器中充入1molH2 (g)和1molI2 (g),在一定温度下发生下列反应:
,回答下列问题:
(1)保持容器体积不变,向其中充入1molHI(g),反应速率_________(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(2)保持容器内气体压强不变,向其中充入1mol氦气,反应速率_________________。(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(3)反应进行到2min,测得容器内HI的浓度为0.2mol/L,用H2表示前2min该反应的平均化学反应速率为________________________,此时I2的转化率为____________。
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