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、甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料,主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。已知甲醇制备的有关化学反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3,已知500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0,并测得该温度下反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时__________
(填“>”、“=”或“<”)
(2)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,c(CO)随反应时间t变化如图中曲线Ⅰ所示。若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线III。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是____________。当通过改变压强使曲线Ⅰ变为曲线III时,曲线III达到平衡时容器的体积为___________。
(3)在另一温度下按反应③合成甲醇的反应,如图关闭K,向A容器中充入1molCO2和4molH2,向B容器中充入1.2molCO2和4.8molH2,两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为0.9aL,维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为__________L(不考虑温度的变化,P为可自由滑动活塞,不考虑活塞的摩擦力)。
3、恒温恒容时,NO2和N2O4之间发生反应:N2O4(g)2NO2(g),如图所示。
(1)曲线____(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线。
(2)若升高温度,则v(NO2)____(填“增大”或“减小”)。
(3)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,分别测得甲中v(NO2)=0.3 mol·L-1·min-1,乙中v(N2O4)=0.2 mol·L-1·min-1,则________中反应更快。
4、由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
| 甲 | 乙 | 丙 |
装置 | |||
现象 | 金属A不断溶解 | C的质量增加 | A上有气体产生 |
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中作正极的是____(填“A”或“B”)。
(2)装置乙溶液中C电极反应式为____。
(3)装置丙中金属A上电极反应属于____(填“氧化反应”或“还原反应”)。
(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是____。
5、选择适宜的材料和试剂设计一个原电池,完成下列反应: Cu+ 2Ag+ = Cu2++2Ag。
(1)负极材料:________、正极材料:________ ; 电解质溶液:______________
(2)写出电极反应式:
正极:_____________________________ ;
负极:_____________________________ 。
(3)原电池中电子从_____极流出, 电解质溶液中阴离子流向_____极(填写电极名称“正”或“负”)。
6、下表为元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题。
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 |
|
|
|
| ⑦ |
| ⑧ | ⑩ |
3 | ① | ③ | ⑤ | ⑥ |
|
| ⑨ |
|
4 | ② | ④ |
|
|
|
|
|
|
(1)①—⑩中,最活泼的金属元素是____(写元素符号,下同),最不活泼的元素是____。
(2)①、⑧的简单离子,其半径更大的是______(写离子符号)。
(3)⑧、⑨的气态氢化物,更稳定的是_______(填化学式)。
(4)元素的非金属性:⑥____⑦(填“>”或“<”)。
(5)①—⑨的最高价氧化物的水化物中:酸性最强的是____________(填化学式);
碱性最强的是_________(填化学式),该碱与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_______________________。
7、原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
(1)现有如下两个反应:
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
判断能否设计成原电池A._____,B._____。(填“能”或“不能”)
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
①下列说法正确的是____________。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D.两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲________乙(填“>”、“<“或“=”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式_________________________。
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液;则氢气应通入__极(填a或b),电子从____(填a或b)极流出。
8、已知A、B两种元素,A的原子序数为x,A和B所在周期的元素种类数目分别为m和n。
(1)如果A和B同在IA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为___________,当B在A的下一周期时,B的原子序数为___________;
(2)如果A和B同在ⅦA族,当B在A的上一周期时,B的原子序数为___________;当B在A的下一周期时,B的原子序数为___________。
9、某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况),实验记录如表(累计值):
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
氢气体积 /mL | 50 | 120 | 224 | 392 | 472 | 502 |
(1)哪一时间段反应速率最大________(填“0~1 min”“1~2 min”“2~3 min”“3~4 min”“4~5 min”或“5~6 min”,下同)。
(2)第3~4 min时间段以盐酸的浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是__________。
10、某研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的简易工作原理如图所示。
(1)b电极为__极,该电极的电极反应式为_____________;
(2)工作一段时间后,当64g甲醇完全反应时,转移电子数为___________;
(3)若用此电池来电解NaCl溶液(惰性电极),电解反应的离子方程式为____;
(4)电解一段时间后,将电解产生的黄绿色气体平均分成两份,其中一份通入50mL含有淀粉-KI溶液中,一段时间之后溶液变蓝,用0.5mol/L的Na2S2O3滴定I2(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),共消耗15mL Na2S2O3溶液。如果将SO2和另一份气体同时通入水中来消耗另一份气体,需要标况下SO2的体积是多少___(写出计算过程)?
11、(1)下列几组物质中,互为同位素的是_______,互为同素异形体的是_______,互为同系物的是_______,互为同分异构体的是_______,属于同种物质的是_______。(用序号填空)
①O2 和O3 ②35Cl 和 37Cl ③CH3CH3 和 CH3CH2CH3④和
⑤CH3(CH2)2CH3 和(CH3)2CHCH3
(2)硫酸的性质有:A.高沸点;B.酸性;C.吸水性;D.脱水性;E.强氧化性。在下列硫酸的用途或化学反应中,硫酸可能表现上述的一个或者多个性质,试用字母填空:
①实验室干燥氢气_____;
②浓硫酸与金属铜的反应_____;
③浓硫酸使蔗糖变黑,且有刺激性气味的气体产生_____
(3)已知氯有 2 种常见同位素原子 35Cl、37Cl,氢有 3 种常见的同位素原子 H、D、T,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量可能有_____种。
(4)质量相同的 H2 16O 和 D2 16O 所含质子数之比为_____
(5)①CO2 ②CH3CH3 ③CaBr2 ④H2O2 ⑤NH4Cl ⑥AlCl3 ⑦NaOH ⑧NH3 ⑨Na2O2试用以上编号填空:既有极性键,又有非极性键的是_____;属于离子化合物的是_____;
12、给你提供纯锌、纯铜片和500 mL 0.2 mol·L-1的H2SO4溶液、导线、1000 mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
(1)如图所示,装置气密性良好,且1000 mL量筒中已充满了水,则开始实验时,a电极材料为________,其电极反应式为________。b电极材料为________,其电极反应式为________。
(2)当量筒中收集到672 mL气体时(已折算到标准状况下),通过导线的电子的物质的量为__________。
13、为了合理利用化学能,确保安全生产,进行化工设计时需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常可以通过实验进行测定,也可通过理论进行推算。
(1)实验测得5g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___。
(2)现有如下两个热化学方程式:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1=akJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=bkJ•mol-1
则a___(填“>”“=”或“<”)b。
(3)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键断裂和生成物的化学键形成的过程。在化学反应过程中,断裂化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=akJ•mol-1,根据下表中所列键能数据可计算出a=___。
化学键 | H—H | N—H | N≡N |
键能/(kJ•mol-1) | 436 | 391 | 945 |
14、图是一个化学过程的示意图,三个烧杯中溶液的体积均为200mL。
(1)图中甲池是__________________装置(填“原电池”或“电解池”)。
(2)通入O2的电极名称是___________,石墨电极的名称是___________ 。
(3)写出电极反应式:通入H2的电极的电极反应式是_______ Ag电极的电极反应式为______________。
(4)丙池中反应的化学方程式为____________________________。
(5)当甲池中消耗112mL(标准状况下)O2时,乙池中溶液的氢离子浓度约为____(假设溶液体积不变);反应后可向溶液中加入适量的_______能复原溶液。
15、一氧化碳可用于制甲酸钠,也可以在冶金工业中作还原剂,还可以作气体燃料,如水煤气(一氧化碳和氢气等气体的混合物)。在恒温恒容密闭容器中发生如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)。请回答下列问题:
(1)加快该反应速率的措施是_______________ (写一条即可)。
(2)已知化学键的键能(E)数据如下表:
化学键 | H-H | C=O | C≡O( CO) | H-O |
E/(kJ/mol) | 436 | 750 | 1076 | 463 |
由此计算生成1 mol CO2_________(吸收或放出)能量______kJ。
(3)判断该反应达到平衡的依据是______。
A.正、逆反应速率都为零
B.容器内压强不再变化
C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
D.单位时间内生成1 mol H2,同时生成1 mol CO
(4)若该容器的容积为2L,加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g),在一定条件下发生反应,反应中CO2 的浓度随时间变化情况如图所示:
①反应到4 min时,H2O(g)的转化率=_____。
②根据该图数据,反应开始至达到平衡时,CO的平均反应速率v(CO)=_______;反应达平衡时,H2的体积分数=________。