1、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
2、金是一种贵重金属,抗腐蚀,是延展性最好的金属之一。负载型金纳米材料在催化动态催化理论、光学、电子学等方面有重要作用。
Ⅰ.金的结构
(1)金元素位于元素周期表第6周期ⅠB族,金的价电子排布式为_______。
(2)金晶体的晶胞为面心立方晶胞,Au在晶胞中的配位数是_______。
Ⅱ.金的提取
硫脲()液相提金原理:
(3)硫脲易溶于水,原因是_______。
Ⅲ.金的应用
一种最稳定的负载型纳米金团簇,具有最完美的对称性,其结构如图所示:
(4)该金团簇的化学式为_______(填字母)。
a.Au b. c.
(5)该金团簇中有_______种不同化学环境的金原子。
3、2019年国际非政府组织“全球碳计划”12月4日发布报告:研究显示,全球二氧化碳排放量增速趋于缓。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)一种途径是将CO2转化为成为有机物实现碳循环。如:
C2H4 (g) + H2O (l) = C2H5OH (l) ΔH=-44.2 kJ·mol-1
2CO2(g) + 2H2O (l) =C2H4 (g) +3O2(g) ΔH=+1411.0 kJ·mol-1
2CO2(g) + 3H2O (l) = C2H5OH (l) + 3O2(g) ΔH=___________
(2)CO2甲烷化反应是由法国化学家Paul Sabatier 提出的,因此,该反应又叫Sabatier反应。CO2催化氢化制甲烷的研究过程:
①上述过程中,产生H2反应的化学方程式为:___________________________________。
②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2 HCOOH
CH4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,当增加镍粉的用量时,CO2镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较大的一步是_______________(填I或II)
(3)CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有两个竞争反应:
反应I:CO2(g) + 4H2 (g)CH4 (g) +2H2O(g)
反应II:2CO2(g) + 6H2 (g)C2H4 (g) +4H2O(g)
在1L密闭容器中冲入1molCO2和4molH2,测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。T1℃时,CO2的转化率为_________。T1℃时,反应I的平衡常数K=_______。
(4)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g) + 6H2 (g)C2H5OH (g) +4H2O(g) ΔH,m代表起始时的投料比,即m=
.
①图1中投料比相同,温度T3>T2>T1,则ΔH_____(填“>”或“<”)0.
②m=3时,该反应达到平衡状态后p(总)=20ɑ MPa ,恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图2.则曲线b代表的物质为_______(填化学式)
4、(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=—256.1kJ·mol—1。
已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol—1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=—41.2kJ·mol—1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H= 。
(2)CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
温度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
平衡常数 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
①该反应是_____反应(填“吸热”或“放热”);
②T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1,该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K= 。
(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为 ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在 左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式: 。
(4)乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2—离子。该电池负极的电极反应式为 。
5、下图中,固体A是铁锈的主要成分。
请回答:
(1)白色沉淀E的化学式____________。
(2)写出A---B的化学方程式_____________________。
(3)写出C---D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式______________________。
6、回答下列问题
(1)工业上用电解熔融MgCl2制备金属镁,而不用MgO,请结合微观视角解释原因___________。
(2)比较下列锗(Ge) 卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因___________。
| GeCl4 | GeBr4 | GeI4 |
熔点/°C | −49.5 | 26 | 146 |
沸点/°C | 83.1 | 186 | 约400 |
7、一定温度下,固定容积的密闭容器中发生下列反应:反应过程中,各物质浓度与时间的关系如图:
(1)该反应平衡常数表达式为____________。
(2)化学反应速率表示
______;建立平衡过程中,混合气体的密度______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)时改变外界条件,使
______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
8、(1)已知Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸点呈下降趋势,而F2、Cl2、Br2、I2的熔点和沸点依次升高,分析升高变化的原因是_______。
(2)CN2H4是离子化合物且各原子均满足稳定结构,写出CN2H4的电子式_______
(3)已知金刚石中C-C键能小于C60中C-C键能,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,此说法不正确的理由_______。
9、回答下列问题:
(1)与
熔融时均能导电,但后者室温下呈液态,后者熔点低的原因是_______。
(2)某小组用温度传感器探究正戊烷、正己烷挥发时的温度变化(如图所示),试解释原因_______。
10、硫代硫酸钠又名大苏打、海波。它是常见的硫代硫酸盐,临床上用作氰化物及腈类中毒的治疗。以下为某化学学习小组制备及研究硫代硫酸钠性质的过程。
I.硫代硫酸钠的制备:在80℃条件下利用SO2与Na2CO3、Na2S的混合溶液反应制备Na2S2O3晶体,实验装置如图:
(1)仪器a的名称为____,装置A中的化学方程式为____。
(2)产品混合溶液经____(填写操作名称)过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O。
II.硫代硫酸钠的性质验证
(3)
性质 | 实验 | 现象 | 利用离子方程式解释原理 |
与酸的反应 | 向5mL0.lmol/LNa2S2O3溶液中加入5mL0.1mol/L硫酸溶液 | (1)____ | (2)____ |
还原性 | 向含有淀粉的碘水中加入0.1mol/LNa2S2O3溶液 | (3)____ | I2+S2O |
III.利用反应I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI可定量测定硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248g/mol)的纯度。称取wg硫代硫酸钠晶体样品,配成100mL溶液,取20.00mL置于锥形瓶中,加入淀粉作指示剂,用amol/L碘水滴定,消耗碘水bmL。
(4)下列关于该滴定实验的有关操作和误差分析正确的是____(填选项字母)
A.滴定过程中,标准液滴到锥形瓶外,会使测得的结果偏大
B.滴定前,要用对应装入的溶液润洗锥形瓶和滴定管
C.滴定开始时滴定管尖嘴有气泡,滴定结束后气泡消失,会使测得的结果偏小
D.滴定前仰视读数而滴定结束时平视读数,会使测得的结果偏小
(5)样品中硫代硫酸钠晶体的含量为____%(用含a、b、w的代数式表示)。
11、 G(异戊酸薄荷醇酯)是一种治疗心脏病的药物。其合成线路如下:
已知:①RCH=CH2+CO+H2RCH2CH2CHO
②A能与 FeCl3发生显色反应, K是高分子化合物
③
请填写下列空白:
(1)F中官能团名称_____,A到B的反应类型________。
(2)写出C和F反应生成G的化学方程式___________。
(3)下列说法正确的是_______。
A.有机物 G 的分子式为 C15H28O2
B.有机物 A 溶液能与 Na2CO3 溶液反应产生 CO2
C.有机物 C 不能与浓溴水反应生成白色沉淀
D.有机物 D 生成 K 的反应为缩聚反应
(4)某芳香族化合物 X是B的同分异构体,X分子中含有4种不同化学环境的氢原子,其对应的个数比为 9:2:2:1,写出该化合物可能的结构简式_________。
(5)正戊酸的化学式为CH3(CH2)3COOH,可用作香料、橡胶促进剂等,写出以正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)为原料制备正戊酸的合成路线流程图(无机试剂任用)。
__________
合成路线流程图示例如下:
12、甲醇是一种基本的有机化工原料,用途十分广泛。应用催化加氢规模化生产甲醇是综合利用
,实现“碳达峰”的有效措施之一。我国科学家研究发现二氧化碳电催化还原制甲醇的反应
,需通过以下两步实现:
Ⅰ.
Ⅱ.
(1)反应过程中各物质的相对能量变化情况如图所示。
_______。
(2)若,下列温度下反应能自发进行的是_______(填序号)。
A.
B.10℃
C.
D.
(3)恒压下,分别向无分子筛膜和有分子筛膜(能选择性分离出)的两个同体积容器中通入
和
,甲醇的产率随温度的变化如图所示。温度相同时,有分子筛膜的容器中甲醇的产率大于无分子监膜的原因为_______。
(4)按照投料,在恒容密闭容器中进行反应,
的平衡转化率随温度和压强变化如图所示。
①压强、
、
由大到小的顺序是_______。
②压强为时,温度高于
之后,随着温度升高平衡转化率增大的原因是_______;
③同时增大的平衡转化率和
的产率可采取的措施是_______。
④一种应用双极膜(由阳离子和阴离子交换膜构成)通过电化学还原制备甲醇的电解原理如图所示。催化电极的电极反应式为_______,双极膜内每消耗
水,理论上石墨电极产生标准状况下_______
。
13、氨气流中高温加热金属镓和碳酸铵的混合物,可以制备氮化镓。回答下列问题:
(1)基态Ga原子的未成对电子有_______个,C、N、O、Ga的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(2)CO和N2的沸点高低比较:_______。
(3)NH3的键角_______(填大于、小于)NH,原因为_______。NH
中配位键的形成,提供孤电子对的原子为_______。
(4)CO的立体构型为_______;氮化镓中Ga采用的杂化方式:_______。
(5)氮化镓晶体有闪锌矿型和纤锌矿型两种结构,晶胞结构如图所示。
①闪锌矿型立方氮化镓晶体中,由氮原子构成的正八面体空隙和正四面体空隙之比为_______。
②若阿伏加德罗常数的值为NA,则纤锌矿型六方氮化镓晶体的密度ρ=_______g·cm-3(用含a、c、NA的代数式表示)。