相关试卷

1、 $C H_{4}$ 催化重整 $C O_{2}$ 技术可得到富含CO的化工原料。回答下列问题：

(1)、 $C H_{4}$ 催化重整 $C O_{2}$ 的催化转化如图所示：
①已知相关反应的能量变化如图所示：
过程Ⅰ的热化学方程式为。
②关于上述过程Ⅰ、Ⅱ的说法错误的是(填序号)。
a.过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
b.整个催化重整过程，消耗 $1 m o l C O_{2}$ 理论上生成2molCO
c.过程Ⅰ中，Ni降低了反应的活化能
d. $F e_{3} O_{4}$ 、CaO为中间产物
③在体积为3L的密闭容器中，加入甲烷和水蒸气各4mol，在一定条件下反应生成 $H_{2}$ 、CO，测得平衡时 $H_{2}$ 的体积分数与温度、压强的关系如图所示。温度为 $T_{4}$ ℃、压强为 $P_{1} M P a$ 时，N点表示的体系状态 $v_{正}$ $v_{逆}$ (填“>”、“=”或“<”)；M点表示的体系状态 $C H_{4}$ 的平衡转化率为%(结果保留一位小数)。

(2)、在一刚性密闭容器中， $C H_{4}$ 和 $C O_{2}$ 的分压分别为20kPa、30kPa，加入 $N i / α - A l_{2} O_{3}$ 催化剂并加热至1123K使其发生反应 $C H_{4} (g) + C O_{2} (g) = 2 C O (g) + 2 H_{2} (g)$ 。
①研究表明CO的生成速率 $v (C O) = 1.2 \times 1 0^{- 2} \cdot p (C H_{4}) \cdot p (C O_{2}) m o l \cdot g^{- 1} \cdot s^{- 1}$ ，某时刻测得 $p (C O) = 20 k P a$ ，则 $p (C O_{2}) =$ kPa， $v (C O) =$ $m o l \cdot g^{- 1} \cdot s^{- 1}$ 。
②达到平衡后测得体系压强是起始时的1.6倍，则该反应的平衡常数为： $K_{p} =$ ${(k P a)}^{2}$ (用各物质的分压代替物质的量浓度计算)。

(3)、一定条件下 $P d - M g / S i O_{2}$ 催化剂可使 $C O_{2}$ “甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图所示，该反应的化学方程式为，反应过程中碳元素的化合价为-3价的中间体是。

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2、采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是 $M n O_{2}$ ，还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示：
已知：① $K_{s p} (M n S) = 2.8 \times 1 0^{- 10}$ ， $K_{s p} (N i S) = 2.0 \times 1 0^{- 21}$ ；②溶液中某离子浓度 $\leq 1.0 \times 1 0^{- 6} m o l \cdot L^{- 1}$ 时，认为该离子沉淀完全；③室温时生成氢氧化物的pH见下表
离子
$F e^{2 +}$
$F e^{3 +}$
$M g^{2 +}$
$N i^{2 +}$
$M n^{2 +}$
开始沉淀的pH
7.5
2.7
8.1
7.7
8.3
完全沉淀的pH
9.7
3.7
9.4
8.4
9.8
回答下列问题：

(1)、写出基态 $M n^{2 +}$ 的价电子排布式， Fe元素在元素周期表中的位置为。

(2)、在“浸出液”中加入“ $M n O_{2}$ ”时发生反应的离子方程式为；硫酸酸化的 $M n S O_{4}$ 可与 $N a B i O_{3}$ (难溶于水)反应生成 $B i^{3 +}$ 和 $M n O_{4}^{-}$ ，此反应的离子方程式为。

(3)、pH=5.5(室温)时，溶液中残余的 $F e^{3 +}$ 的浓度为 $m o l \cdot L^{- 1}$ ，加入MnS“除杂”后的滤渣为。

(4)、“沉锰”过程中温度和pH对 $M n^{2 +}$ 和 $M g^{2 +}$ 沉淀率的影响如下图所示。由图可知，“沉锰”的合适条件是， “沉锰”除去的杂质金属离子是。

(5)、若沉锰过程在pH为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。当温度超过30℃，沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是。

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3、 $S O_{2}$ 易溶于水，光谱研究表明， $S O_{2}$ 的水溶液中存在下列平衡：
其中 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 、 $K_{3}$ 为各步的平衡常数，且 $K_{1} = \frac{c (S O_{2} \cdot x H_{2} O)}{p (S O_{2})}$ [ $p (S O_{2})$ 表示 $S O_{2}$ 的平衡压强]
下列说法正确的是

A、 $S O_{2} (g) ⇌ S O_{2} (a q)$ 的焓变 $Δ H > 0$ B、 $S O_{2}$ 在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则 $c = K_{1} p (S O_{2})$ C、若pH=6.2时，溶液中 $\frac{n (S O_{3}^{2 -})}{n (H S O_{3}^{-})} = \frac{9}{91}$ ，则pH=8.2时，溶液中 $\frac{n (S O_{3}^{2 -})}{n (H S O_{3}^{-})} = \frac{91}{9} \times 100$ D、当 $S O_{2}$ 的平衡压强为p时，测得 $c (S O_{3}^{2 -}) = a m o l \cdot L^{- 1}$ ，则溶液 $c (H^{+}) = \sqrt{\frac{K_{1} K_{2} K_{3} p}{a}}$

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4、某混合物浆液含有 $A l {(O H)}_{3}$ 、 $M n O_{2}$ 和少量 $N a_{2} C r O_{4}$ 。考虑到胶体的吸附作用使 $N a_{2} C r O_{4}$ 不易完全被水浸出，某研究小组利用如图电解分离装置使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。下列说法错误的是

A、用惰性电极电解时， $C r O_{4}^{2 -}$ 能从浆液中分离出来的原因：电解时 $C r O_{4}^{2 -}$ 通过阴离子交换膜向阳极移动，从而从浆液中分离出来 B、通电后阴极电极反应式为： $2 H_{2} O + 2 e^{-} = H_{2} ↑ + 2 O H^{-}$ C、分离后含铬元素的粒子是 $C r O_{4}^{2 -}$ D、通电后，相同条件下阴阳两极产生气体体积之比为2：1

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5、利用废蚀刻液(含FeCl₂、CuCl₂及FeCl₃)制备碱性蚀刻液[Cu(NH₃)₄Cl₂溶液]和FeCl₃·6H₂O的主要步骤：用H₂O₂氧化废蚀刻液、制备氨气、制备碱性蚀刻液[CuCl₂+4NH₃=Cu(NH₃)₄Cl₂]、固液分离，用盐酸溶解沉淀并制备FeCl₃·6H₂O。下列有关实验说法错误的是

A、用装置甲制备氨气 B、用装置丁由FeCl₃溶液制备FeCl₃·6H₂O需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等步骤 C、用装置丙可以分离Cu(NH₃)₄Cl₂溶液和Fe(OH)₃ D、用装置乙可以制备Cu(NH₃)₄Cl₂并沉铁

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6、氨气去除NO的反应原理为： $4 N H_{3} (g) + 6 N O (g) ⇌ 5 N_{2} (g) + 6 H_{2} O (g)$ $Δ H < 0$ ，反应速率与浓度之间存在如下关系： $v_{正} = k_{正} \cdot c^{4} (N H_{3}) \cdot c^{6} (N O)$ ， $v_{逆} = k_{逆} \cdot c^{5} (N_{2}) \cdot c^{6} (H_{2} O)$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 为速率常数，只受温度影响。350℃时，在2L恒容密闭容器中，通入 $0.45 m o l N H_{3} (g)$ 和 $0.6 m o l N O (g)$ 发生反应，保持温度不变，5min后反应达平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是

A、用 $N H_{3}$ 表示的化学反应速率为 $0.06 m o l \cdot L^{- 1} \cdot m i n^{- 1}$ B、350℃时，该反应的平衡常数为0.5 C、其他条件不变，往反应后的容器中再通入 $0.45 m o l N H_{3} (g)$ 和 $0.6 m o l N O (g)$ ，重新达平衡时NO的体积分数减小 D、当温度改变为T℃时，若 $k_{正} = k_{逆}$ ，则 $T < 350$

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7、已知异氰酸( $H - N = C = O$ )与醇(ROH)混合得到的产物是氨基甲酸酯( $H_{2} N - C O O - R$ )，异氰酸酯需要通过如图工艺流程得到，下列说法正确的是

A、可以通过增大化合物1浓度、降低光气浓度的方式提高主反应选择性 B、副产物4和5互为同分异构体 C、反应②为消去反应，反应④为加成反应 D、若3中R为H，则可以用苯甲醇与异氰酸脱水制备异氰酸酯

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8、中国科学院成功开发出一种新型铝-石墨双离子电池，大幅提升了电池的能量密度。该电池放电时的总反应为： $A l L i + C_{x} P F_{6} = A l + x C + L i^{+} + P F_{6}^{-}$ ，有关该电池说法正确的是

A、该电池中铝未参与电极反应 B、充电时，铝电极质量减少 C、放电时，正极反应式为： $A l + L i^{+} + e^{-} = A l L i$ D、该电池可用 $L i P F_{6}$ 水溶液作电解质溶液

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9、有机化学试剂氨基氰（）常用于制备磺胺类药物，抗癌药等。下列有关氨基氰说法正确的是

A、分子中所有原子共面 B、氨基氰的水溶性较差 C、σ键和π键数分别为4和2 D、碳为sp杂化，氨基氮为sp²杂化

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10、冰晶石 $N a_{3} A l F_{6}$ 晶胞结构如图甲所示，Al单质的晶体中原子的堆积方式如图乙所示，其晶胞特征如图丙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丁所示。下列说法错误的是

A、甲图中大立方体的体心处小三角“△”所代表的应该是“小白球” B、Al晶胞中Al原子的配位数为12 C、若已知Al的原子半径为dcm， $N_{A}$ 代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，Al晶体的密度为 $[M \div (4 d^{3} \times N_{A})] g / c m^{3}$ D、 $N a_{3} A l F_{6}$ 中含有离子键、配位键

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11、已知反应： $a F e S O_{4} + b N a_{2} O_{2} = c N a_{2} F e O_{4} + 2 N a_{2} O + d N a_{2} S O_{4} + e O_{2} ↑$ ， $a = 2$ 。下列关于该反应的说法错误的是

A、 $N a_{2} F e O_{4}$ 可以对水体进行杀菌消毒、净化 B、 $N a_{2} O_{2}$ 在该反应中既是氧化剂又是还原剂 C、 $3 a = b$ D、每生成 $1 m o l N a_{2} F e O_{4}$ ，转移4mol电子

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12、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。K、L、M均是由这些元素组成的二元化合物，甲、乙分别是元素X、Y的单质，甲是常见的固体，乙是常见的气体。K是无色气体，是主要的大气污染物之一。0.1mol/L丙溶液的pH<1，上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是

A、丙不能由无单质参加的化合反应制得 B、K、L、M中键角大小为：K>L>M C、元素的非金属性：Z>Y>X D、W、X、Y、Z可形成四种常见的具有漂白性的单质或化合物，包含了三种漂白原理

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13、咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用，结构简式如图所示，下列关于咖啡鞣酸的叙述错误的是

A、分子式为 $C_{16} H_{18} O_{9}$ B、分子中含有4个手性碳原子 C、1mol咖啡鞣酸与浓溴水反应时最多可消耗 $6 m o l B r_{2}$ D、在一定条件下可以发生取代反应、加聚反应和缩聚反应

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14、设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A、常温常压下， $4.6 g N O_{2}$ 气体所含的分子数为 $0.1 N_{A}$ B、 $11.8 g N a [A l {(O H)}_{4}]$ 中含有共价键数目为 $0.8 N_{A}$ C、 $7.8 g N a_{2} O_{2}$ 与足量的水( ${H_{2}}^{18} O$ )反应生成的氧气所含的中子数为 $N_{A}$ D、用惰性电极电解 $C u S O_{4}$ 溶液后，如果加入 $0.1 m o l C u {(O H)}_{2}$ 能使溶液复原，则电路中转移电子数为 $0.2 N_{A}$

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15、下列化学用语表示正确的是

A、 $S^{2 -}$ 的结构示意图： B、乙烯的实验式： $C H_{2} C H_{2}$ C、质子数为27、中子数为33的Co原子： ${}_{27}^{60}C o$ D、氯化钙的电子式：

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16、化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是

A、“嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均需要发生氧化还原反应 B、在食品袋中放入盛有硅胶和铁粉的透气小袋，可防止食物受潮、氧化变质 C、纳米铁粉通过物理吸附去除污水中 $H g^{2 +}$ 、 $P d^{2 +}$ 等重金属离子 D、月球表面的“土壤”中所含的Fe、Au、Ag、Cu、Zn等元素均可以利用焰色试验进行判断

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17、诺氟沙星为第三代喹诺酮类抗菌药，会阻碍消化道内致病细菌的DNA旋转酶的作用，阻碍细菌DNA复制，对细菌有抑制作用，是治疗肠炎痢疾的常用药。但此药对未成年人骨骼形成有延缓作用，会影响发育，故禁止未成年人服用。一种合成诺氟沙星的路线如图所示。回答下列问题：

(1)、诺氟沙星中含氧官能团的名称是。

(2)、A→C的反应类型是。C→D中，另一产物是(填结构简式)。

(3)、E→F的反应条件是。

(4)、D→E的化学方程式为。

(5)、在G的链状同分异构体中，同时具备下列条件的结构有种(不包括立体异构)。
①含2个氨基 $(- N H_{2})$ 。
②同一个碳原子上不连接2个氨基。

(6)、已知：硝基苯在铁粉和盐酸作用下被还原成苯胺。以苯、为原料合成某药物中间体( )，设计合成路线(无机试剂任选)。

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18、氯化氰 $(C N C l)$ ，又名氯甲氰，是重要的化工中间体，在农药、医药、化工助剂等方面有着广泛的应用。某小组制备氯化氰并探究其性质，装置如图所示。回答下列问题：

已知部分信息如下：

①CNCl的熔点为-6.5℃，沸点为13.1℃，可溶于水并与水反应； $N a C N$ 具有较强的还原性。

②合成原理：在 $- 10 \sim - 5 $ ℃条件下， $C l_{2} + N a C N = N a C l + C N C l$ 。

(1)、 $N a N O_{2}$ 所含元素中第一电离能最大的是(填元素符号)，B的作用是。

(2)、F中干冰和丙酮的作用是降低温度，此时干冰(填“升华”或“凝华”)。

(3)、实验中，先向D中通入(填“ $N_{2}$ ”或“ $C l_{2}$ ”)。

(4)、D中温度高于-5℃时， $C N C l$ 与 $N a C N$ 反应只生成 $N a C l$ 和气体X(纯净物，其结构中不含环状结构)，X的电子式为。当G中(填实验现象)时，停止通入 $C l_{2}$ 。

(5)、本实验在通风橱中进行且操作者佩戴防毒面具，原因是。向盛有 $N a_{2} S$ 溶液的试管中通入少量 $C N C l$ ，然后滴加一滴 $F e C l_{3}$ 溶液，溶液立即变为红色， $N a_{2} S$ 和 $C N C l$ 反应的离子方程式为。

(6)、上述实验中， $N a C N$ 完全反应时收集到 $10.1 g$ $C N C l$ ，产率为%(结果保留整数)。

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19、化学链燃烧(CLC)是利用载氧体(OC)将空气中的氧传输至燃料的新技术，CLC原理如图所示。回答下列问题：
已知：① $C u_{2} F e_{2} O_{3} (s) + O_{2} (g) ⇌ C u_{2} F e_{2} O_{5} (s)$     $Δ H_{1} < 0$
② $2 C_{4} H_{10} (g) + 13 C u_{2} F e_{2} O_{5} (s) ⇌ 13 C u_{2} F e_{2} O_{3} (s) + 8 C O_{2} (g) + 10 H_{2} O (g)$    $Δ H_{2} < 0$

(1)、 $C_{4} H_{10} (g) + \frac{13}{2} O_{2} (g) = 4 C O_{2} (g) + 5 H_{2} O (g)$    $Δ H =$ (用含 $Δ H_{1}$ 、 $Δ H_{2}$ 的代数式表示)。相对传统的燃烧方式，化学链燃烧的优点是，有助于实现碳达峰、碳中和目标。

(2)、在密闭容器中加入足量的 $C u_{2} F e_{2} O_{5} (s)$ 、 $C_{4} H_{10} (g)$ 和 $N_{2} (g)$ ，在总压强保持 $96.8 k P a$ 不变的条件下，仅发生反应②，测得在不同温度下 $C_{4} H_{10}$ 的平衡转化率与起始投料比 $[x = \frac{n (C_{4} H_{10})}{n (C_{4} H_{10}) + n (N_{2})}]$ 的关系如图所示。
①其他条件不变，x的值增大， $C_{4} H_{10}$ 的平衡转化率减小的原因是。
②T₁(填“>”、“<”或“=”)T_2。
③T₂℃时，该反应的平衡常数 $K_{p} =$ (只列计算式，不带单位)。提示：分压=总压×气体物质的量分数。

(3)、一定温度下，在恒压密闭容器中充入足量的 $C u_{2} F e_{2} O_{5} (s)$ 、 $C_{4} H_{10} (g)$ ，仅发生反应②，达到平衡后，再充入少量 $C_{4} H_{10} (g)$ ，平衡(填“正向”、“逆向”或“不”)移动，再次达到平衡时，丁烷的平衡转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。

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20、介孔 $C u_{2 - x} S e$ 纳米晶可用作钠离子电池正极材料。一科研团队以某矿石(含55.2% $C u F e S_{2}$ 、32% $C u_{2} S$ ，其余为 $C a S$ 和 $S i O_{2}$ )为原料开发的一种合成介孔 $C u_{2 - x} S e$ 的路线如图所出示。回答下列问题：

(1)、基态 $C u$ 原子价电子的轨道表示式为。

(2)、“生物浸出”时， $C u F e S_{2}$ 与铁盐溶液反应的离子方程式为。此时铁盐(填“作氧化剂”、“作还原剂”或“既不是氧化剂，也不是还原剂”)。

(3)、将“浸渣”溶于 $C S_{2}$ ，再过滤、蒸馏，可从“浸渣”中分离出(填化学式)。

(4)、实验室“萃取”时，用到的主要仪器是，若萃取剂为苯，“萃取”后得到的“水相”位于(填“上层”或“下层”)。

(5)、利用如图1装置完成“抽滤”操作，抽滤的主要优点是过滤较快、固体较干燥，其中安全瓶的作用是。

(6)、利用如图2装置制备去离子水，水中所含的阴离子在阳离子交换柱中发生反应的离子方程式为。

(7)、某工厂用10吨该矿石合成介孔 $C u_{2 - x} S e$ ，已知整个流程中 $C u$ 的损耗率为10%， $x = 0.6$ ，则最终可以得到 $C u_{2 - x} S e$ $k g$ 。

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离子	$F e^{2 +}$	$F e^{3 +}$	$M g^{2 +}$	$N i^{2 +}$	$M n^{2 +}$
开始沉淀的pH	7.5	2.7	8.1	7.7	8.3
完全沉淀的pH	9.7	3.7	9.4	8.4	9.8