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1、在2 L恒容密闭容器中充入4 mol CO和4 mNO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),平衡时,NO的体积分数与温度(℃)、压强(Pa)的关系如图所示。(1)、求C点NO的平衡转化率。(2)、若C点在10min达到平衡,求10min内CO的平均反应速率。(3)、若起始容器内压强为pPa,求C点时该反应的平衡常数Kp(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。
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2、
CO2的资源化对于构建低碳社会具有重要意义。回答下列问题:
I.利用CO2催化加氢合成二甲醚
主要发生下列反应:
反应ⅰ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2 kJ·mol-1
反应ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2
(1)已知反应:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3=-204.9 kJ·mol-1。则ΔH2=kJ·mol-1。Ⅱ.利用CO2制备CH3OH
(2)一定条件下,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入1.5 mol CO2和3 mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),下图是反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线。已知在温度为500 K的条件下,反应10 min后达到平衡。①下列现象能说明反应达到平衡状态的是(填标号)。
a.单位时间内消耗n mol H2的同时消耗 n mol H2O
b.体系中CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度相等
c.混合气体的平均摩尔质量不变
d.体系中混合气体密度不变
②该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。500 K时,在0~10 min内平均反应速率v(H2)为。
③500 K下达到平衡时体系的总压强为p,该反应的平衡常数Kp=。(Kp为用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
Ⅲ.高温电解CO2和H2O制备清洁燃料
(3)该技术的原理如图所示。电极a上的电极反应式是H2O+2e-=H2↑+O2-和。 -
3、回答下列问题:(1)、甲装置发生的化学反应方程式为。阴极收集到标况下2.24L气体时,阳极溶液质量减轻g。(2)、乙装置是一种家用环保型消毒液发生器,外接电源b为(填“正”或“负”)极,外接电源a连接的石墨电极的电极反应式为。(3)、一氧化氮-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化为电能。如图所示,某同学设计用该电池探究将雾霾中的SO2、NO转化为(NH4)2SO4的原理和电镀的原理。
①燃料电池放电过程中负极的电极反应式。
②乙装置中物质A是(填化学式),若在标准状况下,甲装置有5.6L O2参加反应,则乙装置中通入的物质A的物质的量为mol。
③丙装置为铜表面镀银装置,电极D为 ,电镀一段时间后,溶液中AgNO3溶液浓度(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)、“神舟”飞船的电源系统共有3种,分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。飞船在光照区运行时,太阳能电池帆板将太阳能转化为电能(工作原理图1),除供给飞船使用外,多余部分用镉镍蓄电池储存起来。当飞船运行到阴影区时,镉镍蓄电池开始为飞船供电,镉镍蓄电池工作原理为Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2 +2Ni(OH)2。飞船在光照区运行时,N极链接镉镍蓄电池极(填“m”或“n”)。飞船运行到阴影区时,b室中发生的电极反应反应式为 。
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4、某工业矿渣废料的主要成分为、和 , 还含有少量和。利用该矿渣废料制备高纯和回收含铁化合物的工业流程如图:
已知:i.当微粒浓度低于时,认为溶液中不存在该微粒;
ii.常温下;部分难溶物的溶度积常数如表:
难溶物
回答下列问题:
(1)、“滤渣Ⅱ”的主要成分为(填化学式)。(2)、“还原”过程中发生的主要氧化还原反应的离子方程式为、。(3)、“氧化”时需要少量、多次加入 , 其目的是。(4)、“调”时可选择的试剂为___________(填字母)。A、 B、 C、 D、(5)、常温下,若“调”后所得溶液中、 , 则所调的范围为。(6)、“沉锰”时发生反应的离子方程式为。(7)、若使用100 kg含87% MnO2的矿渣废料,最终获得101.2 kg MnCO3 , 则MnCO3产率为。 -
5、我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF[(CH3)2NCHO]转化为三甲胺[N(CH3)3]。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,下列说法错误的是A、由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于放热反应 B、是该反应历程的决速步骤 C、使用铜作催化剂可以降低反应的活化能,从而加快反应速率 D、该历程中最大能垒(活化能)
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6、一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:
t/min
n(A)/mol
n(B)/mol
n(C)/mol
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A、该反应在10min后才达到平衡 B、平衡状态时,c(C)=0.6mol·L-1 C、物质B的平衡转化率为20% D、该温度下的平衡常数为 -
7、在下列合成氨的事实中,不能用平衡移动原理来解释的是
①使用铁催化剂有利于合成氨反应
②在500℃左右高温下反应比常温下更有利于合成氨
③增大体系的压强,可以提高混合物中氨的百分含量
④在合成氨生产中,要不断分离出液态氨气
A、①③ B、②④ C、①② D、③④ -
8、某校化学兴趣小组利用如图装置在实验室制备“84”消毒液,下列说法正确的是A、装置Ⅰ中的KMnO4 可以替换成MnO2 B、装置Ⅱ可以除去Cl2中HCl 杂质,还可以防止倒吸 C、装置Ⅲ中消耗5.6 LCl2 , 转移0.5 mol电子 D、装置Ⅳ的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气
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9、下列实验中,锥形瓶内均能产生气体。试管内不能产生沉淀的是
A
B
C
D
试剂a
浓盐酸
浓
浓氨水
稀
试剂b
少量蔗糖
NaOH
粉末
试剂c
冷、浓氨盐水
A、A B、B C、C D、D -
10、俗话说“冰冻三尺非一日之寒”,其中蕴含着化学知识。下列对“结冰”过程中的焓变和熵变的判断正确的是A、ΔH>0 ΔS<0 B、ΔH<0 ΔS>0 C、ΔH<0 ΔS<0 D、ΔH>0 ΔS>0
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11、LiAlH4与水发生反应:LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2↑。下列说法正确的是A、LiAlH4既是氧化剂又是还原剂 B、H2既是氧化产物又是还原产物 C、若生成4.48 L H2 , 转移0.2 mol电子 D、还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1
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12、下列实验对应的离子方程式正确的是A、将小块钠颗粒投入水中,快速游动直至消失:Na+H2O=OH-+Na++H2 B、铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液:Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O C、溶液中加入少量硫酸镁溶液:MgSO4+Ba2+=BaSO4+Mg2+ D、向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至溶液呈中性:2H++SO+Ba2++2OH-=2H2O+BaSO4↓
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13、下列各离子组在指定的溶液中能够大量共存的是A、无色溶液中:、、、 B、含有的溶液中:、、、 C、强酸性溶液中:、、、 D、的NaOH溶液中:、、、
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14、NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A、1.0L 1mol·L-1的NH4Cl溶液中的数目为1.0NA B、在常温常压下,11.2LCO2分子中含氧原子数目小于NA C、18gD2O分子中含质子数为10NA D、在1molCl2参与的氧化还原反应中,转移的电子数一定为2NA
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15、下列常见物质及用途,错误的是A、氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 B、液氨可用作制冷剂 C、FeO是铁红,可以用作染料 D、Na2O2能与CO2反应, 可作供氧剂
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16、下列有关说法中错误的是A、硝酸钾属于盐,是复合肥料 B、瓷坩埚不可用于加热熔化烧碱或纯碱 C、压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化 D、用铜和浓硫酸反应制取符合绿色化学理念
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17、具有抗菌作用的白头翁素衍生物N的合成路线如图所示:
已知:i.RCH2BrR-HC=CH-R';
ii.R-HC=CH-R'
;
iii.R-HC=CH-R'
(以上R、R'、R''代表氢、烷基或芳香烃基等)。
回答下列问题:
(1)、物质B的名称是 , 物质D所含官能团的名称是。(2)、物质C的结构简式是。(3)、由H生成M的化学方程式为 , 反应类型为。(4)、F的同分异构体中,符合下列条件的有种(不包含立体异构)。①分子中含有苯环,且苯环上有两个取代基;②分子存在
;③能与碳酸氢钠溶液反应生成CO2。
其中核磁共振氢谱有6组峰,且面积比为1:1:1:2:2:3的一种有机物的结构简式为。
(5)、写出用乙烯和乙醛为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选):。
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18、光伏材料又称太阳能材料,是指能将太阳能直接转换成电能的材料。可作太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAlAs、InP、CdS 等。回答下列问题:(1)、基态Cr原子的价电子排布式为。(2)、原子中电子有两种相反的自旋状态,分别用和表示,称为电子的自旋磁量子数,则基态S原子中电子自旋磁量子数的代数和为。(3)、基态P原子中电子占据的最高能层符号为;的空间结构为。(4)、砷化镓薄膜太阳能电池被用来为“天宫”空间站的核心舱供电。已知砷化镓的熔点为1238℃,其晶胞结构如下图所示。
①该晶体的化学式为。
②该晶体的类型为;若晶胞密度为d , 摩尔质量为M , 阿伏加德罗常数的值用NA表示,则晶胞中最近的As和Ga原子核间距为nm(只列计算式)。
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19、己二酸二甲酯又称己二酸双甲酯、肥酸二甲酯,为一种无色透明液体,工业上主要用于合成中间体、医药、香料等。实验室以己二酸和甲醇为原料制备己二酸二甲酯的反应原理和实验装置(加热装置及夹持仪器省略)如图:
+2CH3OH
+2H2O
相关性质
己二酸
甲醇
己二酸二甲酯
熔点/℃
152
-97
8
相对密度/( g•cm-3)
1.36
0.79
1.06
相对分子质量
146
32
174
实验过程:
I.将5.84g己二酸加入到圆底烧瓶中,加入32mL甲醇(过量),缓缓加入4mL浓H2SO4 , 1~2粒沸石,装上回流装置,回流装置上端装一干燥管,加热回流2h;
Ⅱ.稍冷,蒸出大部分的甲醇(约20mL),加入10g碎冰,用20mL乙醚三次萃取;
Ⅲ.将乙醚溶液合并,用20mL饱和Na2CO3溶液洗涤,再用10mL饱和NaCl溶液多次洗涤,无水MgSO4干燥0.5h;
Ⅳ.过滤,蒸出乙醚,再减压蒸出少量残留的甲醇,得无色液体5.6g。
回答下列问题:
(1)、如图仪器X的名称为。(2)、步骤I中,加入过量甲醇的目的是;若甲醇分子中的氧原子为18O,则反应后18O存在于(填“己二酸二甲酯”或“水”)中。(3)、步骤Ⅱ中,萃取所用到的主要仪器是。(4)、步骤Ⅲ中,用饱和Na2CO3溶液洗涤的目的是。(5)、写出步骤Ⅲ中己二酸与Na2CO3(按物质的量之比为1∶1)反应的化学方程式:。(6)、本实验所得到的己二酸二甲酯的产率为(保留三位有效数字)。 -
20、按照要求填空:
①
②
③
④
⑤
⑥
(1)、上述物质中互为同系物的是(填物质序号)。(2)、用系统命名法对物质⑥进行命名,其名称是;⑤的核磁共振氢谱中有组峰。(3)、②的分子式为 , 它的六氯代物有种。(4)、写出④与浓溴水反应的化学方程式:;向④的澄清钠盐溶液中通入少量二氧化碳,溶液变浑浊,用化学方程式解释原因。