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1、在化学反应的研究和实际应用中,人们还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。请回答下列问题:(1)、在恒容密闭容器内,800℃时仅发生反应 , 体系中开始仅含有和 , 随时间的变化如下表所示:
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①3s时,正、逆反应速率大小:(填“>”“=”或“<”);若升高温度,则(填“增大”“减小”或“不变”)。
②时,生成的物质的量为 , 在第时,的转化率为。
③已知图中曲线分别代表、、浓度变化,则无关曲线为(填字母)。
④下列能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)。
a.容器内同时存在、和 b.混合气体颜色不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不变 d.容器内密度保持不变
(2)、氮氧化物能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计方案利用原电池原理处理氮氧化合物(),其原理如图所示。①在电池工作时,电子流入电极(填“A”或“B”)。
②电极B的电极方程式:。
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2、四氧化三锰()广泛应用于软磁材料、电池材料等高科技材料制备领域。一种以低品位锰矿(含、及少量、、)为原料生产的工艺流程如下:
该实验条件下,有关金属离子发生沉淀的酸碱度情况如下表:
金属离子
开始沉淀的
7.2
2.2
3.8
8.8
完全沉淀的
9.5
3.2
5.0
10.4
回答以下问题:
(1)、元素在周期表的位置为。(2)、为提高反应和生产效率,“溶浸”时适宜采取的预处理措施是(回答一种措施)。不采取“升温”措施的原因是。(3)、“溶浸”过程转化为的离子方程式为。(4)、“滤渣2”主要成分的化学式为;“调”工艺中,以下的(填序号)最适宜选作物质A来添加。① ② ③
(5)、写出“沉锰”工艺中反应的离子方程式:。 -
3、下图是铜与浓硫酸反应并验证其产物性质的装置图。请回答下列问题:(1)、试管①中发生反应的化学方程式为;该反应体现的硫酸的性质为。(2)、一段时间后,④中溶液无明显现象,⑤中的现象为 , 体现了水溶液的性,⑥中溶液褪色,发生反应的离子方程式为。(3)、下列说法正确的是(填字母)。
a.上下移动铜丝可控制反应的发生与停止
b.反应结束后,将温度计取出,插入导管,从导管向装置中鼓入空气,使气体完全被吸收,防止污染环境
c.实验结束后,试管①中有白色固体出现,为确认试管①中产物有 , 可立刻向试管①中加水,观察颜色
(4)、充分反应后发现,铜丝与硫酸都有剩余,在此情况下,加入下列物质能使溶液中变大的是(填字母)。a. b. c.
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4、酸性溶液与(草酸,一种弱酸)溶液反应过程中,含粒子的浓度随时间变化如下图所示。
下列说法不正确的是
A、由图可知,能够氧化 B、 , 随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小 C、内的平均反应速率: D、总反应为 -
5、由下列实验操作和现象得出的结论不正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将稀硝酸中加入少量铁粉,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为
B
向中滴加浓盐酸
产生黄绿色气体
氧化性:
C
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X
有白烟
X可能是浓盐酸
D
将通入酸性高锰酸钾溶液中
溶液褪色
具有漂白性
A、A B、B C、C D、D -
6、下列离子方程式正确的是A、氯化铁溶液溶解铜片: B、用醋酸溶液除水垢中的: C、少量通入溶液中: D、金属钠与水反应:
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7、设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A、甲基中含电子数为 B、标准状况下所含的氧原子数为 C、聚乙烯中含碳碳双键数目为 D、在锌铜原电池中,负极减少时理论上转移电子数为
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8、图中实验装置或操作能达到相应实验目的的是A、装置甲可用于验证反应是否有生成 B、装置乙可以完成“喷泉”实验 C、装置丙可除去甲烷中的乙烯 D、装置丁可用于制备乙酸乙酯
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9、有机物的结构如图所示,下列说法正确的是A、分子中含有4种官能团 B、最多能消耗 C、的分子式为 D、X既可以与乙醇发生酯化反应,也可以与乙酸发生酯化反应
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10、某华人科学家和他的团队研发出“纸电池”(如图)。这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后,厚度仅为0.5毫米。纸内的离子“流过”水和氧化锌组成电解液,电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是A、该电池的正极材料为锌 B、该电池反应中二氧化锰发生氧化反应 C、电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH- D、当有0.1mol锌溶解时,流经电解液的电子数为1.204×1023
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11、信息技术离不开芯片,现代芯片离不开高纯度的硅,工业上生产高纯硅的工艺流程如下:
则下列说法正确的是
A、工业上用焦炭还原石英砂制硅的反应为 B、光导纤维的成分为高纯硅 C、上述流程②③需在无氧条件下进行 D、上述流程中能循环利用的物质只有 -
12、下列化学用语表示正确的是A、甲烷分子的空间填充模型:
B、HF的电子式:
C、二氧化碳的结构式: D、硫原子结构示意图:
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13、化学与生活密切相关,下列叙述正确的是A、电车出行促环保,电车中的锂离子电池属于一次电池 B、铝锅不易生锈,可用来长时间存放酸性、碱性食物 C、用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果,其作用是吸收水果释放出的乙烷 D、食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
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14、有机化合物是一种具有抗肿瘤、抗菌等多种药理活性的色胺酮类衍生物,合成路线如图。(1)、A属于芳香烃,试剂是。(2)、既有酸性又有碱性,E的名称为 , 含有的官能团是。(3)、的反应类型是。(4)、的化学方程式是。(5)、溴单质与中苯环侧链上的发生取代反应的原因是。(6)、同时满足下列条件的的同分异构体有种。
ⅰ.含有3种官能团(其中两种为碳碳三键和硝基)
ⅱ.遇溶液显紫色
ⅱi.核磁共振氢谱有5组峰
(7)、由和F生成经三步反应过程:。写出(含有五元环)与中间体2的结构简式、。
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15、
CO2资源化在推进能源绿色转型,实现“碳达峰、碳中和”中具有重要意义。
I. CO2与H2在固载金属催化剂上可发生以下反应:
反应i.
反应ii.
反应iii.……
可能的反应机理如图所示(M为催化剂)。
(1)反应iii的化学方程式为。
(2)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101kPa时,由最稳定单质合成1mol指定产物的反应热):
物质
CO2(g)
H2(g)
HCOOH(g)
标准摩尔生成焓
-393.51
0
-362.3
依据以上信息,ΔH1= , 反应ii在较(填“高”、“低”或“任意”) 温度下能自发进行。
(3)在一定压强下,按n(H2):n(CO2)=1:1 投料,发生反应i和反应ii (忽略反应iii),反应相同时间,CO2的转化率及HCOOH选择性随温度变化曲线如下图所示。(甲酸选择性=
①一定温度下,为了提高甲酸选择性可采取的措施有 (任写一条)。
②若M点反应已达到平衡状态,体系中H2的分压为a MPa,则673.15K时反应i的分压平衡常数计算式Kp=MPa-1。
③当温度高于673.15K,随温度升高,反应i与反应ii中CO2的变化量相比,增加更显著的是反应(填“ i”或“ii”),判断的依据是。
Ⅱ.利用电化学装置可实现CO2和CH4两种分子的耦合转化,其原理如下图所示。
(4)装置工作时,电极A应连接电源的(填“正”或“负”)极,电极A的电极反应式为。
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16、
已知三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3(Mr=267.5g/mol)为橙黄色晶体易溶于热水,在冷水中微溶,可在氯化铵和氨水的混合溶液中活性炭做催化剂条件下,利用双氧水氧化CoCl2制备,制备装置如图所示。已知:Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。
I.制备产品,步骤如下:
①称取1.0gNH4Cl固体,用5mL水溶解,加到三颈烧瓶中。
②分批加入1.5 g CoCl2后,再加入0.3g活性炭、一定体积的浓氨水和双氧水。
③加热至55-60℃反应20min,冷却,过滤。
④向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤。
⑤向滤液加入少量甲,冷却结晶后过滤,用乙洗涤晶体2~3次,低温干燥得到橙黄色晶体。
回答下列问题:
(1)写出制备[Co(NH3)6]Cl3的化学方程式。
(2)向混合液加入H2O2溶液与氨水时,应最先打开活塞(填字母代号);加入所有试剂后,水浴的温度控制在55-60℃左右,温度不宜过高的原因是;干燥管中试剂为。
(3)步骤④中趁热过滤的目的是。
(4)步骤⑤中关于甲、乙溶液的选择合理的是(填标号)。
A.甲为浓盐酸,乙为水 B.甲为乙醇,乙为水 C.甲为浓盐酸,乙为乙醇
Ⅱ.测定产品纯度,实验如下:
①称取ag产品溶于足量稀硝酸中,并用蒸馏水稀释,置于锥形瓶中,加入过量V1mLc1mol·L-1AgNO3溶液,并加3mL的硝基苯用力振荡。
②向锥形瓶中滴入3滴Fe(NO3)3溶液为指示剂,用c2 mol·L-1 KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时用去V2mL溶液。(已知: , )
(5)产品的质量分数为。(列出计算式)
(6)加入硝基苯的目的是。
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17、钴酸锂()是锂离子电池的电极材料。以水钴矿(主要成分为 , 含少量、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图所示:
已知:①不易被氧化,具有强氧化性;②在水中不稳定,易溶于有机溶剂;③常温下, , 。回答下列问题:
(1)、滤渣的主要成分为。(2)、“酸浸”工序中不能用盐酸替代硫酸的原因,除了盐酸可能会挥发,腐蚀设备以外,还有可能的原因是 , 该过程中发生的反应的离子方程式为:(3)、室温下,若金属离子浓度低于时,可视为沉淀完全,假设在酸浸溶液中Mg2+和Ca2+浓度均为0.1mol/L,则溶液中恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为。(4)、在水中的稳定性:(填“>”“=”或“<”)。流程中“操作”包含的实验操作名称为。(5)、“煅烧”工序发生主要反应的化学方程式为。(6)、钴酸锂()的晶胞结构如图所示。晶体中O围绕Co形成八面体,八面体共棱形成层状空间结构,与层交替排列。该晶胞中O的个数为;充电过程中晶胞高度c变大,原因是会从八面体层间脱出,导致。 -
18、室温下,含有MCO3(s)的0.01 mol·L-1的Na2CO3溶液和含有MSO4(s)的0.01mol·L-1的Na2SO4溶液,两份溶液中的pM[pM=-lgc(M2+)]以及含碳微粒分布分数δ如随pH变化关系如图所示。已知:M2+不水解;100.6=4。
下列说法正确的是
A、曲线①表示MCO3的变化曲线 B、x=6.97 C、MSO4(s)的溶度积常数Ksp的数量级为10-6 D、当pH=10.25,溶液中一定存在 -
19、利用CO2、H2为原料合成含碳化合物的主要反应如下。
Ⅰ.
Ⅱ.
一定条件下,分别以物质的量之比n(CO2):n(H2)=1:3、n(CO2):n(H2)=1:4向恒压密闭容器中通入CO2和H2混合气体,CO2平衡转化率和CH3OH选择性随温度的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是
A、曲线L2表示以n(CO2):n(H2)=1:3投料下的CO2的平衡转化率 B、a、b两点CO的物质的量:a<b C、升高温度,可同时提高CO的生成速率和选择性 D、a、b、c三点对应反应Ⅰ的平衡常数:K(a)<K(b)=K(c) -
20、为适应可再生能源的波动性和间歇性,我国科学家设计了一种电化学装置,其原理如下图所示。当闭合和、打开时,装置处于蓄电状态;当打开和 , 闭合时,装置处于放电状态。放电状态时,双极膜中间层中的解离为和并分别向两侧迁移。下列有关该电化学装置工作时的说法错误的是A、蓄电时,碳锰电极为阳极 B、蓄电时,右池中右侧电极发生的反应为 C、放电时,每消耗1mol MnO2 , 理论上有4mol H+由双极膜向碳锰电极迁移 D、理论上,该电化学装置运行过程中不需要补充和KOH溶液