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、甲烷、乙烯、乙醇都是重要的有机化合物。请回答下列问题:
(1)甲烷与氯气的第一步取代反应的化学方程式为____。
(2)把乙烯通入到溴的四氯化碳溶液中,充分振荡、静置,观察到溴的四氯化碳溶液褪色,写出该过程中发生反应的化学方程式___。
(3)下列几组物质中,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______,属于同一种物质的是__。
A.甲烷与新戊烷 B.氧气和臭氧 C. 和
D.35Cl和37Cl E.CH3CH2OH和CH3OCH3
3、能源、资源问题是当前人类社会面临的一项重大课题。
(1) 直接利用物质燃烧提供热能在当今社会仍然占很大比重,但存在利用率低的问题。CH4、CO、CH3OH都是重要的能源物质,等质量的上述气体充分燃烧,消耗O2最多的是_______ (填化学式)。
(2) 燃料电池将能量转化效率比直接燃烧效率高,如图为某种燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。
①使用时,空气从_________ 口通入(填“A”或“B”);
②假设使用的“燃料”是甲烷,a极的电极反应为:_________________ 。
(3)某同学设计如图的原电池,则正极的电极反应式为:______________ ,当导线中有3.01×1023个电子流过,溶液质量变化为________ g。
4、在一定温度下,4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)比较t2时刻,正逆反应速率大小v正___________v逆。(填“>”、“=”、“<”)
(2)若t2=2min,计算反应开始至t2时刻,M的平均化学反应速率为:___________
(3)t3时刻如果升高温度则v逆___________(填增大、减小或不变)。
5、甲醇水蒸气重整制氢方法是目前比较成熟的制氢方法,且具有良好的应用前景。甲醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如图所示:
(1) 已知一定条件下
反应I:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) △H1=+90.7kJ/mol
反应III:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H3=+49.5kJ/mol
该条件下反应II的热化学方程式是____________。
(2)已知反应II在进气比[n(CO): n(H2O)]不同时,在不同温度(T1、T2)下,测得相应的CO的平衡转化率见图。
①比较T1、T2的大小,T1_______T2 (填“>”“<”或“=”)。
②A点对应的化学平衡常数是______________。
③T1温度时,按下表数据开始反应建立平衡
| CO | H2O | H2 | CO2 |
起始浓度(mo/L) | 2 | 1 | 0 | 0 |
t时刻浓度(mol/L) | 1.2 | 0.2 | 0.8 | 0.8 |
反应进行到t时刻时,判断v (正)、v (逆)的大小关系为:v (正)______v (逆) (填“>”“<”或“=”)。
④当不同的进气比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是____________________。
6、微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为:
Zn+2OH- - 2e-=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
总反应式为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag
(1)Ag2O是______极,Zn发生______反应。
(2)电子由________极流向________极(填“Zn”或“Ag2O”),当电路通过0.1mol电子时,负极消耗物质的质量是___________g。
7、(1)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示:
HS-在硫氧化菌作用下转化为SO的反应式是__。
(2)PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源,基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl—KCl受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。
①放电过程中,Li+向__(填“负极”或“正极”)移动。
②负极反应式为__。
③电路中每转移0.2mol电子,理论上生成__gPb。
(3)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如图所示。
①a电极的电极反应式是__。
②一段时间后,需向装置中补充KOH,请依据反应原理解释原因:__。
8、在氮的单质和常见化合物中:
(1)常用做保护气(如填充灯泡、焊接保护等)的物质是_________,原因是___________
(2)常用做制冷剂的物质是__________,原因是________________________
(3)能与酸反应生成盐、在常温下为气态的物质是____,写出它与HCl等强酸反应的离子方程式:______
(4)在通常状况下是晶体、易溶于水、可以作氮肥、遇碱会放出带刺激性气味的一类物质是____,写出它们与NaOH等强碱溶液反应的离子方程式:___________
9、据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,由于其极强的爆炸性,又称为“盐粒炸弹”。科学家发现“N5”实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N原子排列成V形,如果5个N原子结合后都达到8电子结构,且含有2个氮氮叁键,则“N5”分子碎片所带电荷是_____,写出它的电子式________,1个“N5”正离子共有______个核外电子。
10、依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为________。
(2)若要收集一瓶氨气,请将下列装置补充完整,在图中虚线框内画出连接图____________。
(3)下列试剂可用于干燥NH3的是____________________。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.CuSO4固体 D.P2O5
(4)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸:
①NH3→NO化学方程式为________________________________;
②NO→NO2实验现象是________________________________;
③将32.64g铜与一定浓度的HNO3反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。则其中NO、NO2的物质的量比为_____________。
(5)图中X转化为HNO3的化学方程式为:_______________________________。
(6)若要实现NH3→N2,从原理上看,下列试剂可行的是_______________。
A.O2 B.Na C.NH4Cl D. NO2
11、(1)氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的 NO 和,在一定条件下发生反应:
。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是________________。
a.反应速率 v()=v(
)
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内 的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内 n(NO)∶n()∶n(
)∶n(
) = 6∶4∶5∶6
e.12mol N-H键断裂的同时生成 5mol N≡N 键
②某次实验中测得容器内 NO 及的物质的量随时间变化如图所示,图中 b 点 对应的速率关系是 v(正 )_____v(逆);d 点对应的速率关系是 v(正)_____v(逆)。
(填﹥、﹤或﹦)
(2)一定条件下,在 2L 密闭容器内,反应,n(
)随时间 变化如下表:
①用表示 0~2 s 内该反应的平均速率为_____。在第 5s 时,
的转化率为______。
②根据上表可以看出,随着反应进行,反应速率逐渐减小,其原因是______________________。
12、实验室配制500mL 0.2mol/L的FeSO4溶液,实验操作步骤有:
①在天平上称出27.8g绿矾(FeSO4•7H2O),把它放在烧杯里,用适量的蒸馏水使它完全溶解
②把制得的溶液小心地注入500mL容量瓶中
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1~2cm处.改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀
⑤将容量瓶塞塞紧,充分摇匀
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)________.
(2)本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平(带砝码、镊子)、玻璃棒,还缺少的仪器是________、________.
(3)某同学观察液面的情况如图所示,对所配溶液浓度有何影响?会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
(4)若出现如下情况,所配溶液浓度将偏高还是偏低:没有进行操作步骤④,会________;加蒸馏水时不慎超过了刻度,会________.向容量瓶中转移溶液时(实验步骤②)不慎有液滴掉在容量瓶外面,会________.
(5)若实验过程中出现如下情况应如何处理?加蒸馏水时不慎超过了刻度,应________.
13、某公司开发了一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳,如图是一个电化学过程的示意图。请填空:
(1)放电时:正极参加反应气体22.4L(标准状况下),则转移电子的物质的量为___。
(2)在此过程中若完全反应,乙池中A极的质量增加216 g,则乙池中c(H+)=______(反应后溶液体积为2000mL)。
(3)若在常温常压下,1gCH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ,表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___。
14、Ⅰ.某实验小组对的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响
分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的
分别加入盛有
的
溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:
MnO2 | 触摸试管情况 | 观察结果 | 反应完成所需的时间 |
粉末状 | 很烫 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 3.5min |
块状 | 微热 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30min |
(1)写出大试管中发生反应的化学方程式:_____,该反应是_____反应(填放热或吸热)。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与______有关。
Ⅱ.某可逆反应在体积为的密闭容器中进行,0~3分钟各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)
(3)该反应的化学方程式为______。
(4)反应开始至2分钟末,用B的浓度变化表示的反应速率为______。
(5)能说明该反应已达到平衡状态的是_____(填字母符号)。
A. B.容器内压强保持不变
C. D.容器内混合气体的密度保持不变
(6)在密闭容器里,通入,发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是________(填字母符号)。
A.降低温度 B.加入催化剂 C.增大容器体积
15、在我国南海、东海海底均存在大量的可燃冰(天然气水合物,可表示为)。
2017年5月,中国首次海域可燃冰试采成功。2017年11月3日,国务院正式批准将可燃冰列为新矿种。可燃冰的开采和利用,既有助于解决人类面临的能源危机,又能生成一系列的工业产品。
(1)对某可燃冰矿样进行定量分析,取一定量样品,释放出的甲烷气体体积折合成标准状况后为166 m3,剩余 H2O 的体积为0.8m3,则该样品的化学式中 x=_________________。
(2)已知下表数据,且知 H2O(l)=H2O(g) △H=+41
化学键 | C—H | O=O | C=O | H—O |
键能/ | 413 | 498 | 803 | 463 |
用甲烷燃烧热表示的热化学方程式为_____________________________________________________。
(3)甲烷燃料电池相较于直接燃烧甲烷有着更高的能量转化效率,某甲烷燃料电池,正极通入空气,以某种金属氧化物为离子导体(金属离子空穴中能传导 O2-),该电池负极的电极反应式为__________________________________________。
(4)甲烷与水蒸气重整制氢是工业上获得氢气的重要手段。若甲烷与脱盐水在一定条件下反应生成H2,同时得到体积比为1:3的CO2和CO,该反应的化学方程式为_____________________________________。混合气体中的CO2可用浓氨水脱除,同时获得氮肥NH4HCO3,该反应的离子方程式是_________________________________________________________。