高中化学-试题列表-第154页

1、二氧化碳的资源化利用有利于碳中和目标实现。请回答下列问题：

(1)、

{CO}_{2}

加氢合成甲醇以及甲醇脱水生成二甲醚的热化学方程式如下：

${CO}_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ {CH}_{3} OH (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H = - 49.0 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

$2 {CH}_{3} OH (g) ⇌ {CH}_{3} {OCH}_{3} (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H = - 23.5 kJ \cdot {mol}^{- 1}$

则 $2 {CO}_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌ {CH}_{3} {OCH}_{3} (g) + 3 H_{2} O (g)$ 的 $Δ H =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。该反应(填“自发进行”或“非自发进行”或“高温自发”或“低温自发”)。

(2)、法国化学家Paul Sabatier提出并命名的“Sabatier反应”实现了

{CO}_{2}

甲烷化，在一定条件下，

{CH}_{4}

分解形成碳的反应历程如图所示，其中决定反应速率的是第步反应。

(3)、航天员呼吸产生的

{CO}_{2}

还可以利用Bosch反应：

{CO}_{2} (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C (s) + 2 H_{2} O (g)

代替Sabatier反应。在

250 ℃

时，向体积为2L恒容密闭容器中通入

2 {mol H}_{2}

和

1 {mol CO}_{2}

发生Bosch反应，测得容器内气压变化如图所示。

①该温度下Bosch反应的 $K_{p} =$ kPa^-1( $K_{p}$ 为用气体的分压来表示的平衡常数，分压=气体的体积分数×体系总压)。

②在上图基础上画出其他条件相同，向体系加入催化剂时其压强随时间的变化曲线。

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2、

I．完成下列问题

（1）为探究不同催化剂对CO和 $H_{2}$ 生成 ${CH}_{3} OH$ 的选择性效果，某实验室控制CO和 $H_{2}$ 的初始投料比为1：3进行实验，得到如下数据下表和下图：

T/K	时间/min	催化剂种类	甲醇的含量(%)
450	10	CuO-ZnO	78
450	10	CuO-ZnO- ${ZrO}_{2}$	88
450	10	ZnO- ${ZrO}_{2}$	46

由上表可知，该反应的最佳催化剂为________；下图是 $CO$ 的转化率 $α(CO)$ 与温度的关系，且最高转化率对应温度为 $T_{1}$ ，则a、b、c、d四点对应 $α(CO)$ 是该温度下的CO平衡转化率的有________。

（2）已知 $1000 ℃$ ，反应 $CO (g) + H_{2} O (g) ⇌ {CO}_{2} (g) + H_{2} (g) K_{4} = 1.0$ ，该温度下，在某时刻体系中 $CO$ 、 $H_{2} O$ 、 ${CO}_{2}$ 、 $H_{2}$ 的浓度分别为 $3 mol \cdot L^{- 1}$ 、 $1 mol \cdot L^{- 1}$ 、 $4 mol \cdot L^{- 1}$ 、 $2 mol \cdot L^{- 1}$ ，则此时上述反应的 $v_{正} (CO)$ ________ $v_{逆} (CO)$ (填“<”“=”或“>”)。

II．工业生产中可以以 ${CO}_{2}$ 与 $H_{2}$ 为原料制备清洁能源甲醇： ${CO}_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ {CH}_{3} OH (g) + H_{2} O (l)$ 。

（3）该反应的平衡常数表达式为________。

（4）一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到平衡状态的是___________。

A. 容器中的压强不再改变	B. 混合气体的密度不再改变
C. $3 v_{正} ({CH}_{3} OH) = v_{正} (H_{2})$	D. ${CO}_{2}$ 与 $H_{2} O$ 的物质的量之比保持不变

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3、乙二酸(

H_{2} C_{2} O_{4}

，俗名草酸)是一种二元弱酸，广泛分布于植物，动物和真菌体中。

(1)、

{NaHC}_{2} O_{4}

(草酸氢钠)属于(填“强”或“弱”)电解质，其电离方程式为。

(2)、常温下，向

20 mL 0.1 mol \cdot L^{- 1}

草酸溶液中逐滴加入

0.1 mol \cdot L^{- 1} NaOH

溶液，所得溶液中

H_{2} C_{2} O_{4}

、

{HC}_{2} O_{4}^{-}

、

C_{2} O_{4}^{2 -}

三种微粒的物质的量分数

(δ)

与溶液pH的关系如图所示[如

δ (H_{2} C_{2} O_{4}) = \frac{n (H_{2} C_{2} O_{4})}{n (H_{2} C_{2} O_{4}) + n ({HC}_{2} O_{4}^{-}) + n (C_{2} O_{4}^{2 -})}

]。

当溶液中 $\frac{n (C_{2} O_{4}^{2 -})}{n ({HC}_{2} O_{4}^{-})} = 10$ 时，溶液的pH为。

(3)、

H_{2} C_{2} O_{4}

可以使酸性

{KMnO}_{4}

溶液褪色，生成+2价锰离子，医学上常用酸性

{KMnO}_{4}

溶液和

H_{2} C_{2} O_{4}

溶液反应来测定血液中钙的含量。测定方法：取2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量的

{({NH}_{4})}_{2} C_{2} O_{4}

溶液，反应生成

{CaC}_{2} O_{4}

沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解得到

H_{2} C_{2} O_{4}

后，再用

{KMnO}_{4}

标准溶液滴定。

①滴定管盛装好 ${KMnO}_{4}$ 标准溶液后需排气泡，下列排气泡的操作正确的是(填序号)。

a． b． c．

②滴定终点的标志为。

③下列操作中，使测定的血液中钙含量数值偏低的是(填字母)。

a．滴定过程中振荡时有液滴溅出

b．配制 ${KMnO}_{4}$ 标准溶液，定容时仰视刻度线读数

c．盛装 ${KMnO}_{4}$ 标准溶液的滴定管用水洗涤后未润洗就直接注入 ${KMnO}_{4}$ 标准溶液

d．读取 ${KMnO}_{4}$ 标准溶液体积时，开始时仰视读数，滴定结束时俯视读数

④若某次滴定前、滴定后酸性 ${KMnO}_{4}$ 标准溶液在滴定管中的液面位置如图所示。已知酸性 ${KMnO}_{4}$ 标准溶液的物质的量浓度为 $1.0 \times 10^{- 4} mol \cdot L^{- 1}$ ，若按该滴定数据进行计算则该血液中含钙 $g \cdot L^{- 1}$ 。

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4、氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF₃和BN，如下图所示：

请回答下列问题：

(1) 在BF₃分子中，F-B-F的键角是， B原子的杂化轨道类型为， BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄ ， ${BF}_{4}^{-}$ 的立体结构为。

(2)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为(填“极性键”或“非极性键”)，层间作用力为。

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5、我国力争于2030年前做到碳达峰、2060年前实现碳中和，体现了中国对解决气候问题的担当。

{CO}_{2}

是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理

{CO}_{2}

是解决温室效应的有效途径，

{CO}_{2}

捕获与

{CO}_{2}

重整是

{CO}_{2}

利用的研究热点，

(1)、在催化剂作用下，可用

{CO}_{2}

与

H_{2}

反应制取甲酸。已知：

共价键	$C = O$	$C - O$	$H - H$	$H - O$	$C - H$
键能/( $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ )	799	343	436	463	413

则 ${CO}_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ HCOOH (g)$ $Δ H =$ $kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。

(2)、在刚性密闭容器中，HCOOH平衡时的体积分数随投料比

[\frac{{n(H}_{2})}{{n(CO}_{2})}]

的变化如图所示：

①图中 $T_{1}$ 、 $T_{2}$ 表示不同的反应温度。判断 $T_{1}$ $T_{2}$ (填“>”“<”或“=”)；

②图中a=；

③A、B、C三点 ${CO}_{2} (g)$ 的平衡转化率 $α_{A}$ 、 $α_{B}$ 、 $α_{C}$ ，由大到小的顾序为；

(3)、

{CO}_{2}

可以被NaOH溶液捕获，若所得溶液

pH = 13

，

{CO}_{2}

主要转化为(写离子符号)。

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6、某温度下AgCl和Ag₂CrO₄的沉淀溶解平衡曲线如图所示。pX=-lgc(X)，X可代表Ag⁺、Cl^-、CrO

_{4}^{2 -}

。下列说法不正确的是

A、该温度下，K_sp(Ag₂CrO₄)=10^-11.4 B、区域II存在AgCl沉淀 C、反应Ag₂CrO₄(s)+2Cl^-(aq)

\overset{}{⇌}

2AgCl(s)+CrO

_{4}^{2 -}

(aq)的平衡常数K=10^8.2 D、向NaCl和Na₂CrO₄均为0.1mol•L^-1的混合溶液中滴加AgNO₃溶液，先产生AgCl沉淀

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7、在两个体积相等的刚性密闭容器中，均加入足量

Cu

和

0 {.2molNO}_{2} (g)

，分别在“恒温”和“绝热”条件下发生反应：

{2NO}_{2} (g) + 4Cu(s) \overset{}{⇌} 4CuO(s) + N_{2} (g)

Δ H

，测得两容器中气体压强变化如图所示，下列叙述不正确的是

A、上述反应的

Δ H < 0

，

ΔS<0

B、乙容器的反应条件为恒容恒温 C、若两容器中

CuO

的质量均保持不变，则两容器中反应均达到平衡状态 D、a点

{NO}_{2}

转化率为80%

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8、铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是

A、正极反应式为

2 H^{+} + 2 e^{-} = H_{2} ↑

B、此过程中还涉及反应

4 Fe {(OH)}_{2} + 2 H_{2} O + O_{2} = 4 Fe {(OH)}_{3}

C、此过程中

Fe

、

Cu

均被腐蚀 D、此过程中电流从Fe流向Cu

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9、设

N_{A}

为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A、室温下

1 L pH = 10

的浓氨水中

{OH}^{-}

的数目为

10^{- 4} N_{A}

B、常温下，

pH = 7

的醋酸铵溶液中由水电离出的

{OH}^{-}

数目为

10^{- 7} N_{A}

C、

100 mL 1 mol / L

的醋酸铵溶液中

{NH}_{4}^{+}

的数目为

0.1 N_{A}

D、向含

{1mol Cl}^{-}

的

{NH}_{4} Cl

溶液中加入适量氨水使溶液呈中性时溶液中

{NH}_{4}^{+}

数目大于

N_{A}

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10、有下列离子晶体的空间结构示意图。图中●和化学式中M分别代表阳离子，图中○和化学式中N分别代表阴离子，则化学式为MN₂的晶体结构为

A、

B、

C、

D、

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11、下列对分子性质的解释中，不正确的是

A、水很稳定(

1000 ℃

以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键 B、碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释 C、过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子 D、

{CH}_{3} COONa

中不含手性碳原子

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12、下列说法正确的是

A、NH₄Cl和Na₂O₂都既有配位键又有离子键 B、NCl₃中N原子是sp³杂化，BCl₃中B原子也是sp³杂化 C、[ Cu(H₂O)₄]²⁺离子中H提供孤电子对，Cu²⁺提供空轨道 D、1 mol NH₄BF₄中，含有2 mol配位键

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13、下列有关物质聚集状态的说法中不正确的是

A、气态物质不一定由分子构成 B、晶胞是晶体结构的最小重复单元 C、晶体一定具有肉眼可见的规则外形 D、液晶态是介于晶态和非晶态之间的状态

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14、下列化学用语表示不正确的是

A、氯化钠的分子式：NaCl B、HCl的s-p σ键电子云图：

C、

H_{2} O

的VSEPR模型：

D、磷基态原子价层电子排布图

违背了洪特规则

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15、下列水溶液由于水解显酸性的是

A、NaHCO₃ B、NaHSO₄ C、NH₄NO₃ D、CH₃COOH

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16、颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，可用于处理废水中的硝态氮。以铁屑(含少量

{Fe}_{2} O_{3}

杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下：

(1)、写出“酸溶”时发生的氧化还原反应的离子方程式：、

Fe + 2 H^{+} = {Fe}^{2 +} + H_{2} ↑

。

(2)、

{FeC}_{2} O_{4}

固体经灼烧后得到红棕色固体和

CO 、 {CO}_{2}

混合气体，若

n (CO) : n ({CO}_{2}) = 1 : 1

，则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为。

(3)、“还原”中使用的还原剂为

H_{2}

，在“还原”前要对装置进行充分干燥处理，不得留有水，其原因是(用化学方程式表示)。

(4)、纳米铁粉因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。催化剂协同纳米铁粉能将水体中的硝酸盐

({NO}_{3}^{-})

转化为

N_{2}

，其催化还原反应的过程如图1所示。

①从电子转移的角度，硝酸盐( $ {NO}_{3}^{-}$ )转化为 $N_{2}$ 的过程可以描述为。

②为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体 $pH$ 为4.2，当 $pH < 4.2$ 时，随 $pH$ 减小， $N_{2}$ 生成率逐渐降低，结合图1和图2分析原因：。

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17、二氧化氯

({ClO}_{2})

是一种高效、低毒的消毒剂。请回答下列问题：

(1)、①工业制备

{ClO}_{2}

的反应原理为：

2 {NaClO}_{3} + 4 HCl = 2 NaCl + 2 {ClO}_{2} ↑ + {Cl}_{2} ↑ + 2 H_{2} O

，该反应中每生成

0.5 {molClO}_{2}

转移电子为mol。

②现需要用 $36.5 %$ 浓盐酸配制反应所需的 $500 mL 2 mol \cdot L^{- 1}$ 稀盐酸，必须使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒和。

(2)、将

{ClO}_{2}

气体先用稳定剂吸收，加酸后释放出

{ClO}_{2}

，可用于水果保鲜。稳定剂I和稳定剂Ⅱ，加酸后释放

{ClO}_{2}

的浓度随时间的变化如下图1所示。你认为哪种稳定剂效果更好并解释原因：。

(3)、用

{ClO}_{2}

消毒自来水时，还可以将水中的

{Mn}^{2 +}

转化为

{MnO}_{2}

难溶物除去，控制其他条件不变，测得不同

pH

时

{Mn}^{2 +}

去除率随反应时间的变化如图2所示：

① $pH = 8$ 时水体中 ${Mn}^{2 +}$ 转化为 ${MnO}_{2} ， {ClO}_{2}$ 转化为 ${ClO}_{2}^{-}$ ，该反应的离子方程式为。

②反应相同时间，水体中 ${Mn}^{2 +}$ 去除率随 $pH$ 增大而增大的原因是。

(4)、国家规定，饮用水中

{ClO}_{2}

的残留量不得高于

0.8 mg \cdot L^{- 1}

。某同学欲利用氧化还原反应测定

{ClO}_{2}

消毒过的自来水中

{ClO}_{2}

的残留量，进行如下实验：

ⅰ．量取自来水样品 $200 mL$ ，调节样品的 $pH \leq 2.0$ ；

ⅱ．加入足量 $KI$ 晶体，振荡后静置片刻；

ⅲ．加入指示剂淀粉溶液，用 $10 mL 0.0010 mol \cdot L^{- 1}$ 的 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液恰好能将上述溶液中游离态的碘完全反应(假设杂质不参加反应)。

已知： $2 {ClO}_{2} + 8 H^{+} + 10 I^{-} = 5 I_{2} + 2 {Cl}^{-} + 4 H_{2} O$ 、 $2 S_{2} O_{3}^{2 -} + I_{2} = S_{4} O_{6}^{2 -} + 2 I^{-}$ ，则样品中 ${ClO}_{2}$ 的质量浓度为 $mg \cdot L^{- 1}$ 。(写出计算过程)

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18、五氧化二钒

(V_{2} O_{5})

广泛用于冶金、化工等行业，具有强氧化性。一种以含钒废料(含

V_{2} O_{3}

、

MnO

、

{Al}_{2} O_{3}

)为原料制备

V_{2} O_{5}

的流程如下图：

已知： $V_{2} O_{3} 、 MnO$ 都难溶于水和碱，可溶于强酸。

(1)、“碱浸”过程适当加热的目的是。

(2)、“滤液1”中通入过量的

{CO}_{2}

会生成白色的沉淀(填化学式)。

(3)、“烘干灼烧”的目的是。

(4)、“沉锰”时需将温度控制在

70^{\circ} C

左右，温度不能过高的原因为。

(5)、“煅烧”过程中有

{NH}_{3}

生成，实验室检验该气体的方法为。

{NH}_{4} {VO}_{3}

要在流动空气中煅烧的原因可能是。

(6)、已知：

{NH}_{4} {HCO}_{3}

溶液呈碱性，

Mn {(OH)}_{2}

开始沉淀的

pH = 7.8

。

设计以 ${MnSO}_{4}$ 溶液、 ${NH}_{4} {HCO}_{3}$ 溶液为原料，制备 ${MnCO}_{3}$ 的实验方案：。(实验中须使用的试剂： ${BaCl}_{2}$ 溶液、稀 $HCl$ 、蒸馏水)

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19、二氧化硫直接排放会污染空气，工业上采用多种方法脱硫。

(1)、石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中在煤炭中加入一定量石灰石，于

850^{\circ} C

通入一定浓度的氧气，实现从源头上减少

{SO}_{2}

的排放。该反应的化学方程式为。

(2)、碱性溶液脱硫。氨水、

ZnO

水悬浊液吸收烟气中

{SO}_{2}

后经

O_{2}

催化氧化，可得到硫酸盐。已知：室温下，

{ZnSO}_{3}

微溶于水，

Zn {({HSO}_{3})}_{2}

易溶于水；溶液中

H_{2} {SO}_{3}

、

{HSO}_{3}^{-}

、

{SO}_{3}^{2 -}

的物质的量分数随

pH

的分布如图1所示。

①氨水吸收 ${SO}_{2}$ 。向氨水中通入少量 ${SO}_{2}$ ，主要反应的离子方程式为；当通入 ${SO}_{2}$ 至溶液pH=5时，溶液中浓度最大的阴离子是(填化学式)。

② $ZnO$ 水悬浊液吸收 ${SO}_{2}$ 。向 $ZnO$ 水悬浊液中匀速缓慢通入 ${SO}_{2}$ ，在开始吸收的阶段内， ${SO}_{2}$ 吸收率、溶液 $pH$ 均经历了从几乎不变到迅速降低的变化。溶液 $pH$ 几乎不变阶段，主要产物是(填化学式)。

(3)、海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(

CO ​_{3}^{2 -}

和

{HCO}_{3}^{-}

)，呈微碱性

(8.0 \leq pH \leq 8.3)

。海水脱硫过程如图2所示：

①在 ${SO}_{2}$ 吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是

②相比氨水脱硫，海水脱硫的优点是。

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20、发蓝工艺是将钢铁浸入热的

{NaNO}_{2}

碱性溶液中，在其表面形成一层四氧化三铁薄膜，其中铁经历了如下转化(假设

{NaNO}_{2}

的还原产物均为

{NH}_{3}, N_{A}

表示阿伏加德罗常数。)

下列说法中，不正确的是

A、反应①为

3 Fe + {NaNO}_{2} + 5 NaOH \begin{matrix} \underline{\underline{△}} \end{matrix} 3 {Na}_{2} {FeO}_{2} + {NH}_{3} ↑ + H_{2} O

B、当反应②转移的电子数目为

3 N_{A}

时，该反应需要消耗

{NaNO}_{2} 1 mol

C、反应③中

{Na}_{2} {FeO}_{2}

与

{Na}_{2} {Fe}_{2} O_{4}

的物质的量之比为

1 : 1

D、上述工艺过程中，生成

69.6 g

四氧化三铁薄膜的同时产生

8.96 {LNH}_{3}

(标准状况下)

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