1、下列实验合理的是( )
选项 | A | B | C | D |
实验装置 | ||||
实验目的 | 证明非金属性:Cl>C>Si | 吸收氨气,并防止倒吸 | 制备并收集少量NO2气体 | 制备少量氧气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、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
3、以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图所示,下列有关说法正确的是
A.“灼烧”时,可在玻璃坩埚中进行
B.“浸取”时,可用无水乙醇代替水
C.“转化”反应中,通入CO2的目的是提供还原剂
D.“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4
4、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
5、从物质内部能量的角度分析化学反应中能量变化
反应物所具有的总能量______生成物所具有的总能量,反应释放能量(放热反应)
反应物所具有的总能量_______生成物所具有的总能量,反应吸收能量(吸热热反应)
6、在空气中加热硫粉和铁粉的混合物,可观察到下列现象:
(1)有淡蓝色火焰,且生成刺激性气味的气体;
(2)混合物变红,放出热量,最后变成黑色固体;
(3)不时有火星从混合物中射出。
请分别写出产生以上三种现象发生反应的化学方程式:________、_________、__________。
7、元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图是钠的价类二维图:
请回答以下问题:
(1)写出二维图中缺失①中某种淡黄色固体能做供氧剂的原因___________(用化学方程式表示,写一个即可)
(2)写出的电离方程式___________;
溶液常因温度过高而分解含有少量
,除去杂质
的方法为___________(用离子方程式表示)。
(3)向300 mL 某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2(忽略溶液体积的变化),充分反应后,得到Na2CO3和NaHCO3的混合溶液。向上述所得溶液中,逐滴滴加1 mol·L-1的盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
①AB段发生反应的离子方程式 ___________。
②B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是___________。
8、将甘油(C3H8O3)转化成高附加值产品是当前热点研究方向,甘油和水蒸气经催化重整可制得氢气,反应主要过程如下:
反应Ⅰ: C3H8O3(l)+3H2O(g)3CO2(g)+7H2(g) ΔH1
反应Ⅱ: 2C3H8O3(l)+3O2(g)6CO2(g)+8H2(g) ΔH2=a kJ·mol-1
反应Ⅲ: 2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH3=b kJ·mol-1
(1)ΔH1=__________。
(2)酸性条件下,甘油可在纳米TiO2Pt复合膜阳极上转化为甘油醛(C3H6O3),该电极方程式为________________________________。
(3)硝化甘油(C3H5O9N3)是治疗心绞痛的速效药,也可用作开采矿物的炸药。
①硝化甘油能治疗心绞痛的原理是在人体中释放NO,实验室中也可通过干法制备NO,方程式为3KNO2+KNO3+Cr2O32K2CrO4+4NO↑。若有1 mol NO生成,则被KNO3氧化的Cr2O3的物质的量为________mol。
②硝化甘油爆炸时会彻底分解为N2、O2、CO2和H2O,反应的化学方程式为__________________________________________。
(4)①反应Ⅰ制备H2时的副产物很多,主要有CH4、C2H4等,生产过程中必须采取措施抑制副产物产生,目的是__________________________________________________________。
②为了有效提高反应Ⅰ氢气的产率,研究人员还采用CaO吸附增强制氢的方法。如图1所示,请分析加入CaO提高氢气产率的原因_________________________________________。
(5)高效的催化剂是这种制氢方法能大规模应用的重要因素。图2为三种不同催化剂在一段时间内与甘油转化率的关系,则Ni/SiC催化剂的优点是________________________________________________________________________。
9、按要求填空
(1)对于Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响?(填“增大”、“减小”或“不变”)
①升高温度:________;
②增加盐酸体积:____________;
③加入等体积的NaCl溶液:__________;
④滴入几滴CuSO4溶液:____________;
(2)一定温度下,反应N2(g)+O2(g) ===2NO(g)在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响。(填“增大”、“减小”或“不变”)
①缩小体积使压强增大:__________;
②恒容充入N2:__________;
③恒压充入He:__________。
(3)在恒温恒容条件下,可逆反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)。判断该反应是否达到平衡的依据为__________(填正确选项前的字母)
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:
①从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为________,X的物质的量浓度减少了________,Y的转化率为________。
②该反应的化学方程式为_________________________________________。
10、向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如甲图所示[t0~t1阶段的c(B)变化未画出],t1时刻达到平衡,反应过程中混合气体的平均相对分子质量始终不变。请回答:
(1)写出该反应的化学方程式________________________________________;
(2)若t1=15 s,则用B的浓度变化表示的t0~t1阶段的平均反应速率为_____________;
(3)反应起始时B的体积分数为___________。
11、甲醇()是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用作燃料。已知:
(1)试写出在氧气中完全燃烧生成
和
的热化学方程式:_______。
(2)科研人员研发出一种由强碱溶液作电解质溶液的新型甲醇手机电池,充满电后手机可连续使用一个月,则放电时,甲醇在_______(填“正”或“负”)极发生反应。
(3)某同学设计了一种用电解法制取的实验装置(如图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法错误的是_______(填序号)。
A.a为电源正极,b为电源负极 B.可以用NaCl溶液作为电解质溶液
C.A、B两端都必须用铁作电极 D.A极发生的反应为
12、工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:2Al(OH)3+ 12HF+ 3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O,根据题意完成下列填空:
(1) 在上述反应的反应物和生成物中,属于非极性分子的电子式______,属于弱酸的电离方程式______。
(2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是______(选填编号)。
a.气态氢化物的稳定性 b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.单质与氢气反应的难易 d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
(3)反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为______。
(4) Na2CO3俗称纯碱,属于______晶体。工业上制取纯碱的原料是______。
13、二甲基亚砜()是一种含硫有机化合物,被誉为“万能溶剂”。其在常温下为无色无臭的透明液体,熔点为
,沸点为
。制备二甲基亚砜的装置如图所示。
实验过程:利用仪器A制备,将
通入
二甲基硫醚中,控制温度为
,进行气液相氧化反应生成二甲基亚砜粗品,最后经减压蒸馏,共收集到二甲基亚砜纯品
。
已知:
①二甲基硫醚和二甲基亚砜的密度分别为和
,相对分子质量分别为62和78;
②为一元弱酸,不稳定,易分解为
和
;
③仪器C中发生的反应为。NO2+CH3-S-CH3+NO
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________;仪器D的出水口为___________(填字母)。
(2)制备二甲基亚砜实验的操作顺序为___________(填序号)。
①连接装置并检查气密性 ②水浴加热仪器C,然后打开活塞a、b;
③关闭活塞a,停止加热仪器C ④向仪器D中通入冷凝水 ⑤关闭活塞b
(3)仪器A的溶液中发生反应的化学方程式为___________。
(4)的作用为___________。
(5)仪器C中反应液的温度需控制在,温度不能过高的原因为___________。
(6)仪器E中溶液的作用为___________。
(7)本实验中二甲基亚砜的产率为___________(保留两位有效数字)。
14、硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛。工业上用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O24NO+6H2O ----①
4NO+3O2+2H2O→4HNO3----②
完成下列计算:
52、如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应,冷却后所得溶液中溶质的质量分数是_________________(保留2位小数,下同)。
53、现以1.70吨液氨为原料生产硝酸,然后加入4.50吨水,得到密度为1.31g/cm3的硝酸,该硝酸的物质的量浓度是_______mol/L(假设生产过程中反应物和生成物均无损耗)。
54、把22.40 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到 0.30 mol NO2 和0.20 mol NO。通过计算推断反应后溶液中溶质的成分及其物质的量__________(写出计算过程)。
55、硝酸工业尾气中的NO、NO2属于大气的主要污染物。已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mg NOx,其中n(NO) : n(NO2) = 9:1。
(1)如果用NaOH溶液完全吸收NOx,至少需要补充标准状况下的富氧空气多少升?
_________________________(富氧空气中O2的体积分数为0.25)(写出计算过程)
(2)如果用氨催化还原法,即用氨作催化剂,将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中,需要氨气的质量为多少克?__________________________(写出计算过程)
15、CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善。由CO2合成甲醇是CO2资源化利用的重要方法。
Ⅰ.合成甲醇
(1)由CO2催化加氢合成甲醇醇。
①一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中有下列反应:
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2
反应3:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图所示。
①则△H2____△H3(填“>”“<”或“=”)。
②对于上述CO2加氢合成CH3OH的反应体系,下列说法不正确的是____(填字母)。
a.增大初始投料比,有利于提高CO2的转化率
b.当气体的平均摩尔质量保持不变时,说明反应体系已达平衡
c.体系达平衡后,若压缩容器体积,则反应1平衡不移动,反应3平衡正向移动
d.选用合适的催化剂可以提高反应3中CO2的平衡转化率
(2)电化学原理将CO2转化为甲醇。
在光电催化条件下可以高效地将CO2和H2O转化为甲醇,从电极反应的角度
①甲醇在____(填“阴”或“阳”)极生成;
②氧化反应为____。
Ⅱ.甲醇是重要的化工原料,也可用作甲醇燃料电池。以稀硫酸为电解质溶液,甲醇燃料电池的工作原理如图所示。
(3)该电池工作时,c口通入的物质是_____。
(4)该电池负极的电极反应式是_____。
16、对碳的氧化物和氮的氧化物的无害化处理是人类面临的一个重大课题。回答下列问题:
(1)机动车尾气随意排放会造成CO、NO对大气的污染,尾气中CO、NO的含量是机动车年检的重要指标之一、已知热化学方程式如下:
I.2CO(g) +O2(g)= 2CO2(g) ΔH1= -556.0kJ·mol-1;
Ⅱ.N2(g) +O2(g)= 2NO(g) ΔH2= +180.5 kJ·mol-1 ;
Ⅲ.2NO(g) +2CO(g)=N2(g) +2CO2(g) ΔH3 。
①ΔH3 =___________ kJ·mol-1,若反应III的正反应的活化能为Ea kJ·mol-1 ,则其逆反应的活化能为___________kJ·mol-1。
②在某容积为2.00L的密闭容器中按照=1.00的比值充入一定量NO和CO混合物,在催化剂的作用下,NO的转化率与温度、压强的关系如下图:
曲线n所代表的压强___________ (填“ >”或“<”)曲线m所代表的压强。测得a点对于反应容器体系中c(CO)=0.10 mol ·L-1,则该条件下容器体系中n(NO) =___________mol,该温度下平衡常数K=___________。
(2)在容积为1.00 L的密闭容器中,充入4 mol H2和1 mol CO2,发生下列可逆反应:CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH,测得CO2的平衡转化率与温度(T)的对应关系如下表:
T/℃ | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
转化率/% | 0.64 | 0.58 | 0.53 | 0.50 | 0.48 | 0.47 |
则ΔH___________(填“>”或“<”)0,写出提高CO2的平衡转化率的措施有______ (写出1条即可),测得250℃时,平衡体系压强为1.0 ×106 Pa,则平衡常数Kp=______。