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、用序号填写下列空格:
①O2和O3②H2、D2和T2③12C和14C④石墨和足球烯(C60)⑤和
⑥正丁烷和异丁烷⑦
和
⑧CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
互为同素异形体的是___;互为同位素的是__,互为同分异构体的是__,互为同系物的是__,同一种物质的是___。
3、被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池。下图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为KOH溶液,电极材料为疏松多孔石墨棒.当氧气和氢气分别连续不断地从正、负两极通入燃料电池时,便可在闭合回路中不断地产生电流。
试回答下列问题:
(1)电解质溶液中的OH-移向______极(填“负”或“正”)。
(2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式:________。
(3)若将此燃料电池改进为直接以甲烷和氧气为原料进行工作时,负极反应式为_______。
(4)利用该装置可以处理氮的氧化物和NH3尾气,总反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,负极反应式为________。
(5)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=+6H2O。则下列说法正确的是______(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子
(6)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池,若该电池中两电极的总质量为80g,工作一段时间后,取出锌片和银片洗净干燥后称重,总质量为41g,试计算:产生氢气的体积(标准状况)为________。
4、叠氮化钠(NaN3)可用于汽车安全气囊的产气药。一种由氨基化钠(NaNH2)制备NaN3的工艺流程如下:
(1)生产NaNH2的化学方程式为2Na+ 2NH3(液)= 2NaNH2+ H2↑。
①钠元素位于周期表第___________周期___________族。
②NaNH2中氮元素的化合价为___________.
(2) NaOH的电子式为___________, 流程中“反应”的化学方程式为___________。
(3) NaN3晶体属于_____________(填 “离子”、“分子”或“原子”)晶体,NaN3在撞击时能发生分解反应生成两种单质。计算理论上65gNaN3完全分解,释放出标准状况下的气体体积_________(写出计算过程)。
5、在2 L密闭容器内,800 ℃时,0.02molNO(g)和0.01molO2(g)反应生成NO2(g)的体系中,n(NO)随时间的变化如下表所示:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)上述反应_____(填“是”或“不是”)可逆反应,在第5 s时,NO的转化率为_______。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是________,用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a v(NO2)=2v(O2) b 容器内压强保持不变
c v逆(NO)=2v正(O2) d 容器内密度保持不变
6、在1.01×105 Pa时,16 g S在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫,放出148.5 kJ的热量,则S燃烧的热化学方程式为: ____________。
7、分析下列实例,根据已有的知识和经验,填如表中。______________
实例 | 影响速率的因素 |
夏天食物易变质 |
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硫在氧气中比在空气中燃烧快 |
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粉状的碳酸钙与盐酸反应比块状的碳酸钙反应快 |
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氯酸钾与二氧化锰混合共热可快速产生氧气 |
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工业合成氨通常在高压下进行 |
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8、观察下列实验装置图,按要求作答:
(1)写出图中四种实验操作的名称:___________________________________________________。
(2)装置④中所有玻璃仪器的名称:____________,____________。
(3)下列实验需要在哪套装置中进行:(填序号,每套装置仅使用一次)
A从海水中获取蒸馏水____________;B从KCl溶液中获取KCl晶体____________;
C分离CaCO3和水____________;D分离植物油和水____________。
9、请用“离子键”“离子化合物”“极性键”或“非极性键” “共价化合物”填空
(1)NaCl中含有化学键类型为_________,属于__________化合物。
(2)HCl中含有化学键类型为_________,属于__________化合物。
(3)NaOH中含有化学键类型为_________,_________,属于__________化合物。
(4)H2O2中含有化学键类型为_________,_________,属于__________化合物。
10、I.①甲烷 ②乙烷 ③丙烷 ④丁烷的沸点由高到低的顺序为____(用序号表示);CH3CH2CH2CH3的一氯代物有__种。的名称为_______
II. 现有下列物质:①CH4 ②CH2=CH2 ③CH3CH2CH2CH3 ④(CH3)2CHCH3
(1)与①互为同系物的是__________(填序号)
(2)写出③的同分异构体的结构简式______________________________;
(3)写出①与氯气反应生成CH3Cl的化学方程式________________________________;
(4)写出②发生加聚反应生成聚乙烯的化学方程式________________________________。
11、下列各组物质:①O2和O3;②12C和14C;③CO(NH2)2和NH4CNO;④CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3 ⑤CH2=CH2 和CH3CH=CH2
互为同系物的是________________,互为同分异构体的是_________,互为同位素的是________________,互为同素异形体的是_________。
12、某研究性学习小组欲开展一次以化学为主题的活动,确定的课题是“研究浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的产物”。根据小组成员的推测,浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的产物可能有CO2、SO2,为了验证推测,小组讨论用以下装置进行实验:
编号 | a | b | c |
装置 | 品红 酸性KMnO4 品红 溶液 溶液 溶液 A B C |
请回答:
⑴ 实验时可观察装置a中A瓶溶液褪色,C瓶溶液不褪色。则A瓶溶液的作用___,C瓶溶液的作用_____;
⑵ 装置b中所加的液体是________,装置b可验证的产物是________;
⑶ 甲、乙两位同学分别设计了两套不同装置。甲的装置顺序:c→b→a,乙的装置顺序:c→a→b。你认为合理的是(填“甲”或“乙”)__;
⑷写出装置c中发生的化学方程式: __________
13、常温下,将amol氮气与bmol氢气的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13 mol,nt(NH3)=6 mol,则a值为________。
(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标准状况下),其中氨气体积分数为25%,平衡时氨气的物质的量为________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写最简整数比,下同)n始∶n平=______。
(4)原气体中a∶b=________。
(5)达到平衡时混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。
14、氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。
(1)污水生物脱氮过程中,在微生物催化下,硝酸铵可分解为N2O和另一种产物,该反应的化学方程式为___________。
(2)已知反应 2N2O(g)2N2(g)+O2(g) ΔH=-163 kJ·mol -1 ,1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 945 kJ、498 kJ 的能量,则 1 mol N2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为_____kJ。
(3)在一定温度下的恒容容器中,反应2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
c(N2O)/mol/L | 0.100 | 0.090 | 0.080 | 0.070 | 0.060 | 0.050 | 0.040 | 0.030 | 0.020 | 0.010 | 0.010 |
①在0~20min 时段,反应速率 v(O2)为_____mol·L -1 ·min -1。
②若N2O起始浓度c0为 0.150 mol·L -1 ,则反应至30 min时N2O的转化率α=______。比较不同起始浓度时N2O的分解速率:v(c0 =0.150 mol·L -1 )______v(c0=0.100 mol·L -1 )(填“>”“=”或“<”)。
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则 T2_______T1(填“>”“=”或“<”)。当温度为 T 1 、起始压强为p0,反应至 t 1 min 时,体系压强 p=______(用p0表示)。
(4)碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步 I2(g)2I(g) (快反应)
第二步 I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步 IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程 v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5 (k 为速率常数)。下列表述正确的是__________(填标号)。
a.N2O分解反应中,k(含碘)<k(无碘)
b.第一步对总反应速率起决定作用
c.第二步活化能比第三步大
d.I2浓度与 N2O分解速率无关
15、煤的气化和液化可实现煤的综合利用,提高煤的利用价值。煤的间接液化是指以煤为原料,先气化(主要以水作气化剂)制成合成气,然后再通过一系列作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。
Ⅰ.煤的气化
煤与水蒸气发生反应生成水煤气的反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。
(1)一定温度下,在一个恒容的密闭容器中,加入足量的炭粉(体积忽略不计)与10 mol的水蒸气发生上述反应,下列叙述能说明该反应一定达到化学平衡状态的是______(填字母序号)。
A.v(H2O)=v(H2)时
B.容器内气体的密度不再随时间改变而变化
C.形成1 mol H-O键的同时,形成1 mol H-H键
D.容器内气体的平均摩尔质量不再随时间改变而变化
Ⅱ.合成气的液化
将产生的CO与H2的混合气体,通过反应CO(g)+H2(g)→X(未配平,该反应为放热反应)合成X,是煤的液化的常用方法。
(2)图中能够正确表示上述反应的能量变化的图像是______(填“A”或“B”)。
(3)将等物质的量的CO和H2分别充入一个2 L的密闭容器内,在一定条件下发生上述反应,反应过程中各物质的转化关如图。
①该反应的方程式为______(注:X要用具体的分子式或结构简式表示)。
②该反应前5 min内用H2表示的平均反应速率v(H2)=______mol/(L·min)。
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