1、2021年,天津大学杨全红教授团队和上海师范大学万颖教授团队合作,设计了具有选择性催化作用的In基催化剂(In-based catalyst),为提高电池循环稳定性提供了新的策略。实验研究和计算模拟表明,在Li-S电池放电过程中,该催化剂降低了硫单质向可溶性Li2Sn的转化速率:更重要的是反应过程中生成的LiInS2可以提高可溶性Li2Sn向不溶放电产物Li2S的转化速率。其工作原理如图所示,电池总反应为: 16Li+xS8 =8Li2S。下列说法错误的是
A.电池工作时,正极可发生反应:Li2Sn+(2n- 2)Li++(2n-2)e-= nLi2S
B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14g
C.正极材料S8中掺入少量石墨烯,其作用主要是提高电极的导电性
D.LiInS2为该电池的催化剂
2、生活中的下列物质,属于硅酸盐产品的是
A. 陶瓷 B. 水晶 C. 玛瑙 D. 沙子
3、设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4LH2O所含分子数为NA
B.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积为11.2L
C.0.1mol·L-1Na2SO4溶液中所含Na+的物质的量为0.2mol
D.常温常压下,32gO2和O3的混合气体所含原子数为2NA
4、氯及其化合物在生产、生活中有广泛应用。下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Cl2能溶于水,可用于工业制盐酸
B.ClO2有强氧化性,可用于自来水消毒
C.HClO不稳定,可用作棉、麻的漂白剂
D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蚀刻印刷电路板
5、反应4NH3+5O24NO+6 H2O是工业制硝酸的重要一步,有关该反应的说法正确的是
A. NH3被氧化 B. NH3是氧化剂
C. NO只是氧化产物 D. H2O是氧化产物
6、关于下列各装置图的叙述不正确的是
A.图①装置盐桥中KCl的移向甲烧杯
B.图②装置中钢闸门应与外接电源的负极相连获得保护
C.图③装置中开关由M置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
D.图④装置精炼铜,a极为精铜,b为粗铜,电解质溶液为溶液
7、乙醇作为可再生能源比化石能源具有较大的优势,如图为乙醇燃料电池,该电池的总反应方程式为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O。下列关于该电池叙述错误的是
A.a极与用电器的正极相接 B.该装置将化学能转化为电能
C.负极反应式:C2H5OH-4e-+3H2O=2CO2+12H+ D.该装置的电解质溶液呈酸性
8、下列各组指定的元素,不能形成型化合物的是
A.和
B.和
C.和
D.和
9、某温度下,氢氟酸与丙酸的Ka值分别为6.8×10-4和1.34×10-5。将物质的量浓度和体积均相同的两种酸溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅰ代表丙酸溶液
B.溶液中水的电离程度:a>b
C.从b点到c点,溶液中保持不变(HA、A-分别代表相应的酸和酸根离子)
D.取体积相同的b、d两点溶液分别与NaOH恰好中和,d点消耗的NaOH多
10、下列说法正确的是
A.常温下,某溶液中由水电离出来的 c(H+)=1×10―amol·L―1,若 a<7,则该溶液可能为 NaHSO4溶液
B.中和同体积、同 pH 的硫酸、盐酸和醋酸所需相同浓度的 NaOH 溶液的体积关系:V(硫酸)>V(盐酸) >V(醋酸)
C.向 AgCl 悬浊液中加入 NaCl 固体,AgCl 沉淀的溶度积(Ksp)变小
D.pH 相等的①CH3COONa ②NaHCO3溶液中,c(Na+)大小关系:②<①
11、新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型见下图。下列有关说法正确的是
A.石墨烯是一种新型化合物
B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C.二者和石墨都是碳的同素异形体
D.氧化石墨烯具有一定的亲水性
12、运动员无论是在比赛或者是训练时都是需要大量的体力消耗,需比较快地补充能量,可以饮用葡萄糖水。则葡萄糖在人体内发生的主要反应是( )
A.酯化反应 B.氧化反应 C.还原反应 D.水解反应
13、实验中制得的与
在高温条件下与
煅烧可得
,其常用作锂离子电池电极材料,如图为
可充电电池的工作原理示意图,锂离子导体膜只允许
通过。下列说法不正确的是
A.充电时,锂离子向钙电极方向移动
B.钙电极的电解质不可以替换成硫酸锂溶液
C.理论上,每消耗x mol Ca,可生成1mol
D.放电时,电极上发生的嵌入,
14、下列现象与氢键有关的是( )
①NH3的熔、沸点比PH3的高
②乙醇能与水以任意比混溶,而甲醚(CH3—O—CH3)难溶于水
③冰的密度比液态水的密度小
④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑤水分子高温下也很稳定
A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④⑤
15、将0.2mol/L 溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合(忽略温度的变化,溶液体积可以相加),下列说法正确的是
A.混合溶液中
B.混合后的水解常数增大
C.若混合后溶液呈酸性则溶液中
D.混合后溶液中存在以下浓度关系:
16、下列现象或事实可用同一原理解释的是( )
A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存
B.浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度都会降低
C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸
D.不能用pH试纸测定浓硫酸和新制氯水的pH
17、下列实验装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙分离沸点相差大的两种液体混合物
C.用装置丙吸收HCl并防倒吸
D.用装置丁分离溴苯和水的混合物
18、中科院大连化物所的材料化学研究团队在催化合成氨的研究过程中,开发了过渡金属-氢化锂复合催化剂,实现了氨的低温催化合成。下列说法正确的是( )
A.优良的催化剂能使正、逆反应速率显著增大,能提高氨气的平衡产率
B.催化剂主要的功能是降低了反应所需的活化能,改变了反应的焓变
C.合成气中含有的杂质可能影响过渡金属-氢化锂复合催化剂的催化效果
D.合成氨时,使用过渡金属-氢化锂复合催化剂不能起到节能的效果
19、银锌纽扣电池,其电池的电池反应式为:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,下列说法不正确的是( )
A.负极的电极方程式为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B.正极发生还原反应
C.电池工作时,电流从Ag2O经导线流向Zn
D.电池工作时,电解质溶液的pH维持恒定
20、关于麦芽糖和蔗糖的下列说法中正确的是( )
A. 它们都属于二糖,分子都含有醛基 B. 分子中碳原子个数都是葡萄糖的两倍
C. 它们水解后都能生成两分子葡萄糖 D. 它们都能发生银镜反应
21、(1)利用N2和H2可以实现NH3的工业和成,而氨又可以进一步制备硝酸。已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol
氨催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为 。
(2)研究在其他条件不变时,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应的影响实验结果如图所示(图中T表示温度,n表示物质的量):
图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)。
a、b、c三点中,N2转化率最高的是 (填字母)。
若容器容积为1L,T2℃在起始体系中加入1molN2,n(H2)=3mol,经过5min反应达到平衡时H2的转化率为60%,则v(NH3)= 。
22、物质的类别和元素价态是学习和研究元素化合物性质和转化的重要认识视角,利用价、类之间的关系,可以寻求物质转化的途径。下图是中学常见的含N元素物质的部分转化关系图,请回答下列问题:
(1)图中X的摩尔质量是___________,根据N元素的化合价分析,X在氧化还原反应中表现出的性质是___________。
(2)工业上处理氮氧化物时,可用浓硝酸将NO氧化为NO2,有关反应的化学方程式为___________;再利用NO2CO3溶液吸收NO2,并通入空气使之全部转化为NaNO3,有关反应的离子方程式为___________。
(3)SCR选择性催化还原技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。其工作原理如下图所示:
①已知尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,请写出SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式___________。
②尿素溶液的浓度会影响NO2的转化,测定溶液中尿素浓度的方法如下:取ag尿素溶液,将所含氮元素完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1mL、c1mol H2SO4溶液完全吸收,剩余H2SO4用V2mL、c2mol·L-1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数___________。(列出计算表达式即可)
23、下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
族 周期 | IA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 |
|
|
|
| ① |
| ② |
|
3 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
| ⑦ | ⑧ | ⑨ |
4 | ⑩ | ⑪ |
|
|
|
| ⑫ |
|
(1)写出下列元素符号:④_______;⑫________。
(2)画出原子的结构示意图:⑤_________;⑪________。
(3)在①~⑫元素中,金属性最强的元素是_________,非金属性最强的元素是_______,最不活泼的元素是________ (均填元素符号)。
(4)元素⑦与元素⑧相比,非金属性较强的是_______(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是___________(填序号)。
a.常温下⑦的单质和⑧的单质状态不同
b.⑧的氢化物比⑦的氢化物稳定
c.一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(5)元素⑥是构成地壳的主要元素之一,其氧化物是现代光学及光纤制品的基本原料,该氧化物的化学式为_____。且该氧化物可溶解在强碱NaOH中其离子方程式_______。
24、某烷烃的结构简式为
(1)用系统命名法命名该烃:________________________________.
(2)若该烷烃是由烯烃加氢得到的,则原烯烃的结构有_____种.(不包括立体异构,下同)
(3)若该烷烃是由炔烃加氢得到的,则原炔烃的结构有_____种.
(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷最多有____种.
(5)写出由苯丙烯()在催化剂作用下生成聚苯丙烯的反应方程式:___________。
25、(1)有下列物质;①盐酸 ②NaOH ③氯气 ④硫酸钡 ⑤蔗糖 ⑥铜 ⑦醋酸 ⑧熔融的NaCl ⑨CO2
属于电解质的为___________,非电解质的为___________(填序号,下同),属于强电解质的为___________,能导电的是___________。
(2)下列数量的各物质所含原子数按由大到小的顺序排列是___________。
①0.5 mol氨气 ②标准状况下22.4 L氦气 ③0.2 mol磷酸钠(Na3PO4)
26、乙二酸俗称草酸,为二元酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)。25℃时,草酸的电离平衡常数K1=5.0×10-2,K2=5.4×10-5;碳酸的电离平衡常数K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11。草酸钙的Ksp=4.0×10-8,碳酸钙的Ksp=2.5×10-9。回答下列问题:
(1)写出水溶液中草酸的电离方程式:________________________________。
(2)25℃,物质的量浓度都为0.1 mol/L的Na2C2O4溶液的pH比Na2CO3溶液pH______________________(填“大”“小”或“相等”)。
(3)常温下将0.2 mol/L的KOH溶液10 mL与0.2 mol/L的草酸溶液10 mL混合,若混合溶液显酸性,则该溶液中所有离子浓度由大到小的顺序:____________________。
(4)25℃时向20 mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入1.0×10-3mol/L的草酸钾溶液20 mL,能否产生沉淀?________________(填“能”或“否”)。
(5)除去锅炉水垢中的CaSO4可先用碳酸钠溶液处理,而后用盐酸溶解,其反应的离子方程式:______________________________;________________________________。
27、SO2的催化氧化是工业制取硫酸的关键步骤之一,该反应的化学方程式为:2SO2+O22SO3,
△H<0。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是__________(填字母)。
a.SO2和SO3浓度相等 b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变 d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
(2)当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的
是______________(填字母)。
a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂 d.降低温度
(3)将0.050 mol SO2 (g)和0.030 mol O2 (g)放入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得c(SO3) =0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的转化率(不必写出计算过程)。
①平衡常数K=______________;
②平衡时,SO2的转化率α (SO2) =_____________。
(4)SO2尾气常用饱和Na2SO3溶液吸收,减少SO2气体污染并可得到重要的化工原料NaHSO3。己知NaHSO3溶液同时存在以下两种平衡:①HSO3-SO32-+H+ ②HSO3-+H2O
H2SO3+OH-、常温下,0.1 mol/LNaHSO3溶液的 pH<7,则该溶液中 c (H2SO3)__________c (SO32-)(填“>”或“=”或“<”下同)。
28、300 ℃时,将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)ΔH=Q,2 min末达到平衡,生成0.8 mol D。
(1)300 ℃时,该反应的平衡常数表达式为:K=______。 已知K300 ℃<K350 ℃,则ΔH______0(填“>”或“<”)。
(2)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是_______________________________。
29、(1)现有下列物质①KCl晶体②液态HCl③CO2④汞⑤CaCO3固体⑥稀硫酸⑦酒精C2H5OH⑧熔融的NaCl⑨浓氨水
其中属于混合物的是(填序号,下同)__;属于电解质的是__;属于非电解质的是___;能导电的有___。
(2)某化学小组甲同学学习了酸、碱、盐化学性质后展开了如下探究活动:
①B试管中发生反应的离子方程式为___。
②(实验一)A、B试管中物质分别充分反应后,先将B试管中所有物质倒入空烧杯C中,再将A试管中所得溶液慢慢滴加到C烧杯中,烧杯内固体质量随A试管中加入液体质量变化如图一所示;
据此判断B试管中反应后所得溶液中的溶质是__(填化学式)。
③(实验二)将C烧杯中沉淀过滤,向滤渣中加入过量稀硝酸,观察到___的实验现象,进而证明滤渣为混合物;
④[猜想与假设]实验二C烧杯的滤液中含有哪些离子?
猜想一:Na+、Ba2+、OH-
猜想二:Na+、H+、CO
猜想三:Na+、OH-、CO
猜想四:Na+、OH-、SO
猜想五:___(写出一种即可);
小组同学一致认为猜想___不正确,理由是___。
⑤[实验探究]为确定最终滤液中溶质成分,小组同学向滤液中加入稀硫酸,观察到__的实验现象,最终证明了溶液的溶质成分为Na+、Ba2+、OH-。
⑥向Ba(OH)2溶液中滴加稀H2SO4反应至过量,导电能力随时间变化的曲线图为__。
若将稀硫酸改为等浓度的Na2SO4溶液,测得的溶液的导电性曲线是否与上述曲线相同___。(填“是”或“否”)
30、常温下,在27.5g水中溶解12.5g CuSO4·5H2O,恰好达到饱和,该溶液密度为1.21g /cm3,求:
①该溶液中阴阳离子的总物质的量_______________;
②该溶液中CuSO4的物质的量浓度_______________;
③取出20.0 mL该溶液,配成浓度为1.00 mol/L的稀溶液,则稀释后溶液的体积是______毫升。
31、以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)∆H<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则平衡时c(N2)=___。平衡时H2的转化率为___%。
(2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有___。
A.加了催化剂
B.增大容器体积
C.降低反应体系的温度
D.加入一定量N2
(3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)∆H<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:请完成下列问题:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
①写出化学平衡常数K的表达式___。
②试比较K1、K2的大小,K1___K2(填“>”、“<”或“=”);
③400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为___。当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正___v(N2)逆(填“>”、“<”或“=”)。
32、Ⅰ.工业上制备H2的一种重要方法是:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH=Q kJ·mol-1。已知该反应的平衡常数K与温度t的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中,850 ℃时发生上述反应,并测得容器内各物质的浓度(mol·L-1)随时间的变化关系如表:已知:850℃时该反应的化学平衡常数K=1.0,请回答下列问题:
时间/min | CO(g) | H2O(g) | CO2(g) | H2(g) |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c4 |
4 | c1 | c2 | c3 | c4 |
(1)Q___________0(填“>”“=”或“<”)。
(2)若在850 ℃时向反应容器中充入H2O(g),K值___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)上表中c2为___________,CO(g)的转化率为___________。
Ⅱ.2SO2(g) +O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示,已知1molSO2(g)氧化为lmolSO3(g)的∆H=-99kJ·mol-1 。
请回答下列问题:
(1)图中C表示___________,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?___________;
(2)如果反应速率v(SO2)为0.06 mol·L-1·min-1,则v(O2)为___________mol·L-1·min-1 。
(3)己知S(s) +O2(g)=SO2(g) ∆H =-296kJ·mol-1,则由S(s)生成SO3(g)的热化学方程式为___________。